JPH07171938A - 積層ポリエステルフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィルムの機械的特性を損なわず、付与する
他の機能に悪影響を及ぼすことなく、しかも経済的有利
な条件下に帯電防止性能が付与された積層フィルムを提
供する。 【構成】 内層に厚さがそれぞれ０．０５〜１．５μｍ
の両外層が積層された少なくとも３層からなる、体積固
有抵抗値が１０¹²〜１０¹⁷Ω−ｃｍの共押出積層ポリエ
ステルフィルムであって、両外層の表面固有抵抗値がそ
れぞれ１０⁹ 〜１０¹⁴Ω／□であり、内層を単独でフィ
ルム化したときの表面固有抵抗値が１０⁷〜１０¹³Ω／
□でかつ両外層の表面固有抵抗値の１０^-1〜１０^-4倍で
あることを特徴とする二軸配向積層ポリエステルフィル
ム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、積層ポリエステルフィ
ルムに関するものであり、詳しくは、帯電防止性能が付
与された二軸配向積層ポリエステルフィルムに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近
年、共押出法による積層ポリエステルフィルムが注目さ
れ、磁気記録用途や透明易滑が要求される用途において
一部実用化されている。かかる積層フィルムは、例え
ば、表層のみに粒子を配合してフィルム全体の透明性を
向上させたり、表裏の粗度を変えることができる等、優
れた機能を付与し得る。特に３層以上の層構成を有する
積層ポリエステルフィルムは、各層に種々の機能を与え
る際の自由度が大きいため、好ましく使用することがで
きる。積層フィルムにおいても、帯電防止性能が求めら
れるが、表層のみに多量の帯電防止剤を配合すると、い
わゆる、ブル−ミングによる後工程への悪影響が発生す
ることも少なくない。例えば、易接着性付与成分との相
溶性悪化による塗布液や印刷インクの浮き、あるいはデ
ラミ現象等々である。また、各層に多量の帯電防止剤を
配合した場合、しばしば、フィルムの機械的特性の低下
を招き、また、ヘージーなフィルムとなり、さらに経済
的にも不利になってしまう。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、３層以上の積層
フィルムの外層の表面固有抵抗値、積層フィルムの体積
固有抵抗値および外層厚さを一定の範囲に設計するなら
ば、優れた帯電防止性能が発揮されるとともに、付与さ
れる他の機能への影響が少ないとの知見を得、本発明を
完成するに至った。 すなわち、本発明の要旨は、内層
に厚さがそれぞれ０．０５〜１．５μｍの両外層が積層
された少なくとも３層からなる、体積固有抵抗値が１０
¹²〜１０ ¹⁷Ω−ｃｍの共押出積層ポリエステルフィルム
であって、両外層の表面固有抵抗値がそれぞれ１０⁹ 〜
１０¹⁴Ω／□であり、内層を単独でフィルム化したとき
の表面固有抵抗値が１０⁷ 〜１０¹³Ω／□でかつ両外層
の表面固有抵抗値の１０^-1〜１０^-4倍であることを特徴
とする二軸配向積層ポリエステルフィルムに存する。

【０００４】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おけるポリエステルとしては、例えば構成単位の８０モ
ル％以上がエチレンテレフタレートであるポリエチレン
テレフタレート、構成単位の８０モル％以上がエチレン
−２，６−ナフタレートであるポリエチレン−２，６−
ナフタレート、構成単位の８０モル％以上が１，４−シ
クロヘキサンジメチレンテレフタレートであるポリ−
１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート等が
挙げられる。そのほかには、ポリエチレンイソフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレート等が挙げられる。上記
の優位構成成分以外の共重合成分としては、例えば、ジ
エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペン
チルグリコール、ポリエチレングリコール、ポリテトラ
メチレングリコール等のジオール成分、イソフタル酸、
２，７−ナフタレンジカルボン酸、５−ソジウムスルホ
イソフタル酸、アジピン酸、アゲライン酸、セバシン酸
などのジカルボン酸成分および、オキシモノカルボン酸
などのエステル形成性誘導体を使用することができる。
また、ポリエステルとしては、単独重合体または共重合
体のほかに他の樹脂との小割合のブレンド物も使用する
ことができる。

【０００５】本発明の積層ポリエステルフィルム（以
下、積層フィルムという）は、３層構造を基本とし、共
押出法によって積層される。具体的には、内層を形成す
るポリエステルと両外層を形成するポリエステルとを溶
融した状態で、フィードブロックまたはマルチマニホー
ルドダイ等の共押出積層装置を使用して共押出を行う。
そして、得られた溶融シートを急冷して未定型の未延伸
シートとした後、常法に従い、二軸配向、熱処理を行
う。積層フィルムの各層の厚みは、通常、ギヤポンプに
よりポリマー吐出量を調節することにより制御すること
ができる。本発明においては、必要に応じ、内層を２層
以上、すなわち、４層以上の層構成を採用することもで
きる。

【０００６】本発明の積層フィルムの最大の特徴は、両
外層と内層とにおける表面固有抵抗値を一定の範囲とす
る点にある。そして、がかる表面固有抵抗値を達成する
ため、通常主として基体のポリエステルに帯電防止剤を
配合することにより行う。具体的には、ポリエステル製
造工程において原料中に帯電防止剤を添加する方法、製
膜時に原料樹脂中に帯電防止剤またはそれを含むマスタ
ーバッチを配合する方法が好ましく採用される。上記の
帯電防止剤としては、イオン導電性化合物の代表的なス
ルホン酸塩やリン酸塩の誘導体を挙げることができる。
最も典型的な例としては、アルキルスルホン酸の金属塩
または、アルキルベンゼンスルホン酸の金属塩が挙げら
れる。そして、これらを使用する場合、ポリアルキレン
グリコールを併用すると帯電防止効果が増し好ましい。
また、電子導電性化合物の代表的なカーボンブラックも
用いることができる。

【０００７】本発明においては、積層フィルムの両外層
の表面固有抵抗値がそれぞれ１０⁹〜１０¹⁴Ω／□、好
ましくは １０¹⁰〜１０¹³Ω／□、さらに好ましくは、
１０ ¹¹〜１０¹²Ω／□の範囲である。両外層の表面固有
抵抗値が１０⁹ Ω／□未満の場合は、多量の帯電防止剤
の配合によって、いわゆるブルーミングが発生し、付与
される他の機能（例えば易接着性など）に悪影響を及ぼ
す。また、両外層の表面固有抵抗値が１０¹⁴Ω／□を超
える場合は、帯電防止効果が弱くなり本発明の目的が達
成できない。さらに本発明においては、外層の厚さが
０．０５〜１．５μｍ、好ましくは０．０５〜０．５μ
ｍの範囲である。外層の厚みが０．０５μｍ未満の場合
は、極薄膜厚の制御に難点がある。また、外層の厚みが
１．５μｍを超える場合は、隣接内層への導電性が悪化
し、半減期が遅くなる。すなわち、外層は隣接する内層
（強帯電防止層）のイオン導電性化合物のブリードアウ
トを抑えるとともに、帯電した電荷を直接外部へ逃がす
導電回路と、内層（強帯電防止層）を経由して逃がす導
電回路、および両者の組み合わせの役目を果たすもの
で、本発明の最大の特徴である。

【０００８】本発明においては、積層フィルムの内層を
単独でフィルム化（積層フィルムの製造と同一条件下）
したときの表面固有抵抗値（以下、単に内層の表面固有
抵抗値という）は、１０⁷ 〜１０¹³Ω／□、好ましく
は、１０⁸ 〜１０¹¹Ω／□、さらに好ましくは、１０⁹
〜１０¹¹Ω／□の範囲である。内層の表面固有抵抗値が
１０⁷ Ω／□未満の場合は、多量の帯電防止剤の配合に
よってフィルムの機械的、熱的強度が低下する。また、
内層の表面固有抵抗値が１０¹³Ω／□を超える場合は、
帯電防止効果が弱くなり実用的ではない。さらに内層の
表面固有抵抗値は外層の表面固有抵抗値の１０^-1〜１０
^-4倍、好ましくは１０^-1〜１０^-3倍の範囲とする。内層
の表面固有抵抗値が外層のそれの１０^-1倍未満の場合
は、しばしばフィルムの機械的、熱的強度が損なわれ
る。また、内層の表面固有抵抗値が外層のそれの１０^-4
倍を超える場合は、往々にして帯電防止効果が失われて
しまう。なお、内層が多数存在する場合は、それらをブ
レンドし単独フィルムとした際の表面抵抗値を上記内層
の表面固有抵抗値とする。

【０００９】また本発明においては、積層フィルムの体
積固有抵抗値が１０¹²〜１０¹⁷Ω−ｃｍ、好ましくは、
１０¹³〜１０¹⁶Ω−ｃｍ、さらに好ましくは１０¹⁴〜１
０¹⁵Ω−ｃｍの範囲である。積層フィルムの体積固有抵
抗値が１０¹²Ω−ｃｍ未満の場合は、多量の帯電防止剤
の配合によってフィルムの機械的、熱的強度が低下す
る。積層フィルムの体積固有抵抗値が１０¹⁷Ω−ｃｍを
超える場合は、半減期が遅くなり帯電防止効果が弱くな
る。

【００１０】本発明の積層フィルムは、帯電防止以外の
機能、例えば滑り姓を付与するための突起形成剤とし
て、添加粒子、析出粒子、その他の触媒残渣などを含有
してもよい。さらに、必要に応じ、安定剤、潤滑剤、架
橋剤、ブロッキング防止剤、酸化防止剤、赤外線吸収
剤、着色剤などを含有してもよい。これらの添加剤は、
本発明の要旨を越えない限り、内層、外層のいずれに含
有されてもよい。本発明の積層フィルムは、その優れた
特性を活かし、ビデオテープ、オーディオテープ、フロ
ッピーディスク、磁気カード等の磁気記録分野、写真
用、マイクロフィルム、製版用、トレーシングフィルム
等のグラフィックアーツ分野、さらには、包材、ディス
プレー、建材などの分野で好適に使用することができ
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。なお、実施例および比
較例中に「部」および「％」とあるのは、それぞれ「重
量部」および「重量％」を意味する。また、物性（特
性）の測定方法および、原料ポリエステルは、下記のと
おりである。 （１）表面固有抵抗値 横河・ヒューレットパッカード社の同心円型電極「１６
００８Ａ（商品名）」（内側電極５０ｍｍ径、外側電極
７０ｍｍ径）に２３℃、５０％ＲＨの雰囲気下で試料を
設置し、１００Ｖの電圧を印加し、６０秒後、同社の高
抵抗計「４３２９Ａ（商品名）」で試料の表面固有抵抗
を測定した。 （２）体積固有抵抗値 横河・ヒューレットパッカード社の同心円型電極「１６
００８Ａ（商品名）」（内側電極５０ｍｍ径、外側電極
７０ｍｍ径）に２３℃、５０％ＲＨの雰囲気下で試料を
設置し、１００Ｖの電圧を印加し、６０秒後、同社の高
抵抗計「４３２９Ａ（商品名）」で試料の体積固有抵抗
値を測定した。

【００１２】（３）半減期 シシド静電気社のスタティックオネストメーター（Ｈ−
０１１０型）を、ＴＡＢＡＩ社の恒温恒湿槽（ＰＲ−２
Ｇ型）に入れ、２３℃、５０％ＲＨの雰囲気下で試料の
半減期を測定した。

【００１３】（４）走行安定性 幅１２．５ｍｍのフィルムに張力１００ｇをかけ、プラ
スチック製ピンの間を１００往復させた後の巻き姿を観
察し、次の３ランクに分けて評価した。 ○（良好）：全く巻き乱れがない △（普通）：端部がわずかに不揃いとなる ×（不良）：端部が不揃いとなる

【００１４】（５）耐久性 エタノ−ルをしみこませたガーゼで、フィルム表面を撫
拭し、風乾する処理を５回繰り返し、その後のフィルム
表面固有抵抗値を測定し、処理前の表面固有抵抗値と比
較して、表面固有抵抗値の変化を次の３ランクに分けて
評価した。 ○（良好）：表面固有抵抗値（Ω／□）の上昇が１桁未
満 △（普通）：表面固有抵抗値（Ω／□）が１桁以上２桁
未満上昇 ×（不良）：表面固有抵抗値（Ω／□）が２桁以上上昇

【００１５】（６）ぬれ指数 ＪＩＳ−Ｋ６７６８−１９７７に準じ、ぬれ指数試薬
（和光純薬製）を用いてサンプルフィルムの表面に試薬
を塗布し、ぬれ性により、次の３ランクに分けて評価し
た。 ○（良好）：５０（ｄｙｎｅ／ｃｍ）以上 △（普通）：４９（ｄｙｎｅ／ｃｍ）以下４０（ｄｙｎ
ｅ／ｃｍ）未満 ×（不良）：３９（ｄｙｎｅ／ｃｍ）以下

【００１６】（７）表面粗さ：（株）小坂研究所社製表
面粗さ測定機（ＳＥ−３Ｆ）を用いて次のようにして求
めた。すなわち、フィルム断面曲線からその中心線方向
に基準長さＬ（２．５５ｍｍ) の部分を抜き取り、この
抜き取り部分の中心線をｘ軸、縦倍率の方向をｙ軸とし
て粗さ曲線ｙ＝ｆ(x) で表したとき、次の式で与えられ
た値を１０点測定し、その平均値をＲａとした。なお、
触針の先端半径は２μｍ、荷重は３０ｍｇとし，カット
オフ値は０．０８ｍｍとした。

【数１】Ｒａ＝（１／Ｌ）∫₀ ^L｜ｆ（ｘ）｜ｄｘ

【００１７】なお、実施例および比較例で用いた原料ポ
リエステルは以下のものである。 ＜原料ポリエステル＞ （１）ポリエステルＡ 平均粒径０．５μｍの球状シリカを０．２重量％、帯電
防止剤（日鉱石油化学社、商品名：アトレーＡＳ１０３
０）を０．４重量％、分子量６０００のポリエチレング
リコールを１．０重量％含むポリエチレンテレフタレー
ト （２）ポリエステルＢ 帯電防止剤（日鉱石油化学社、商品名：アトレーＡＳ１
０３０）を１．０重量％含むポリエチレンテレフタレー
ト （３）ポリエステルＣ 平均粒径０．６μｍのカオリン粒子を０．１重量％、ド
デシルスルホン酸ナトリウムを０．４重量％、分子量６
０００のポリエチレングリコールを１．０重量％含むポ
リエチレンテレフタレート （４）ポリエステルＤ 平均粒径０．５μｍの球状シリカを０．２重量％を含有
するポリエチレンテレフタレート

【００１８】実施例１ ポリエステルＡおよびＢを使用し、Ａ／Ｂ／Ａの層構成
となるようにダイス内で積層し、２９０℃で口金からシ
−ト状に押出して冷却ドラム上で急冷し、３層構造の無
配向シ−トを得た。得られた無配向シ−トを長さ方向に
８５℃で３．７倍、幅方向に９５℃で４．０倍延伸した
後、２３０℃で２秒間熱処理を行い、二軸配向積層ポリ
エステルフィルムを得た。得られた積層フィルムは、
０．１μｍ／１４．５μｍ／０．１μｍの厚み構成を有
するものであった。積層フィルムの物性および、特性の
測定結果を下記表１に示すが、当該積層フィルムは、良
好な帯電防止性を示し、また、表面のぬれ指数は５４
（ｄｙｎｅ／ｃｍ）と良好な接着性を示す好ましい積層
フィルムであった。

【００１９】実施例２ 実施例１において、ポリエステルＡ，ＢおよびＣを使用
し、Ａ／Ｂ／Ｃの層構成となるようにダイス内で積層し
た以外は、実施例１と同様にして、厚み構成０．１μｍ
／１４．５μｍ／０．１μｍの３層構造からなる二軸配
向積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層フィ
ルムの物性および特性の測定結果を表１に示すが、当該
積層フィルムは、良好な帯電防止性を示し、また、表裏
の粗度が異なる特徴を有する有用な積層フィルムであっ
た。

【００２０】実施例３ 実施例１において、長さ方向に延伸した後、その片面に
印刷インクなどとの接着性を向上させるためインライン
コ−ティングコ−トを行った以外は、実施例１と同様に
して、片面に易接着性の塗膜を有する５層構造の二軸配
向積層ポリエステルフィルムを得た。インラインコーテ
ィングコートは、大日本インキ化学工業社製の「ファイ
ンテックスＥＳ−６５０」（商品名）とバイエル社製
「インプラニルＤＬ１１」（商品名）とを２０：８０重
量比とした１０重量％水分散液を使用し、乾燥後の厚み
を０．０３μｍとした。当該積層フィルムは、インライ
ンコーティングコート面を接触面として走行させてもそ
の帯電性の上昇は少なく、優れた積層フィルムであっ
た。

【００２１】比較例１ 実施例１において、ポリエステルＢのみを使用した以外
は、実施例１と同様にして１５μｍ厚みの単層の二軸配
向ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの物
性および、特性の測定結果を下記表２に示すが、当該フ
ィルムは帯電防止性に優れているものの、フィルム表面
に帯電防止剤のブリ−ドアウト跡が多数認められ、付与
される他の機能に悪影響を与える懸念があり、満足すべ
きものではなかった。

【００２２】比較例２ 実施例１において、ポリエステルＢおよびＤを使用し、
Ｄ／Ｂ／Ｄの層構成となるようにダイス内で積層した以
外は、実施例１と同様にして、Ｄ／Ｂ／Ｄ（０．１μｍ
／１４．５μｍ／０．１μｍ）の３層構造からなる二軸
配向ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの
物性および特性の測定結果を表２に示すが、当該フィル
ムは帯電性が大きく、使い難いものであった。

【００２３】比較例３ 実施例１において、ポリエステルＡおよびＤを使用し、
Ａ／Ｄ／Ａの層構成となるようにダイス内で積層した以
外は、実施例１と同様にして、Ａ／Ｄ／Ａ（０．１μｍ
／１４．５μｍ／０．１μｍ）の３層構造からなる二軸
配向ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの
物性および特性の測定結果を表２に示すが、当該フィル
ムは、ぬれ性には問題はないものの、実施例２のＡ／Ｂ
／Ａと比較すると、積層フィルムの体積固有抵抗値が高
く、また走行時、特に繰り返し走行させた場合に走行が
不安定であった。

【００２４】

【表１】

【００２５】

【表２】

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、フィルムの機械的特性
を損なわず、付与する他の機能に悪影響を及ぼすことな
く、帯電防止性能が付与された積層フィルムが提供さ
れ、かかるフィルムは磁気記録用途、グラフィック・ア
ーツや包装材分野で好適に使用し得ることができ、その
工業的価値は高い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 9:00

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内層に厚さがそれぞれ０．０５〜１．５
   μｍの両外層が積層された少なくとも３層からなる、体
   積固有抵抗値が１０¹²〜１０¹⁷Ω−ｃｍの共押出積層ポ
   リエステルフィルムであって、両外層の表面固有抵抗値
   がそれぞれ１０ ⁹ 〜１０¹⁴Ω／□であり、内層を単独で
   フィルム化したときの表面固有抵抗値が１０⁷ 〜１０¹³
   Ω／□でかつ両外層の表面固有抵抗値の１０^-1〜１０^-4
   倍であることを特徴とする二軸配向積層ポリエステルフ
   ィルム。