JPH0725914B2 - 帯電防止ポリエステルフィルム - Google Patents

帯電防止ポリエステルフィルム

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JPH0725914B2
JPH0725914B2 JP62307272A JP30727287A JPH0725914B2 JP H0725914 B2 JPH0725914 B2 JP H0725914B2 JP 62307272 A JP62307272 A JP 62307272A JP 30727287 A JP30727287 A JP 30727287A JP H0725914 B2 JPH0725914 B2 JP H0725914B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、帯電防止性の優れたポリエステルフィルムに
関する。
〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕
二軸延伸ポリエステルフィルムは、優れた特性を有する
ことで広く用いられているものの、帯電し易いという欠
点がある。
帯電防止方法としては、有機スルンホン酸塩や有機リン
酸塩などのアニオン性化合物を練込む方法、金属化合物
を蒸着する方法、アニオン性化合物やカチオン性化合物
あるいはいわゆる導電性粒子を塗布する方法などがあ
る。アニオン性化合物を練込む方法は、安価に製造でき
るものの、帯電防止効果において限界があると共に用い
ることができる化合物が低分子化合物であるため、ブル
ーミングによってフィルムと積層した層との接着性が低
下したり、耐水性がなく、また化合物が転着するなどの
問題がある。金属化合物を蒸着する方法は、帯電防止性
が優れ、近年は透明導電性フイルムとして用途が拡大し
ているものの、製造コストが高く、特定の用途には向い
ているが、一般の帯電防止フィルムとしては利用し難
い。導電性カーボンや導電性金属粒子を塗布する方法
は、帯電防止効果が比較的良好であると共に比較的安価
に製造できる利点があるものの、フィルムの透明性が悪
化するという欠点がある。
このようなことから、帯電防止剤としてアニオン性化合
物やカチオン性化合物を塗布する方法が二軸延伸ポリエ
ステルの帯電防止法として広くとられている。
塗布属を有する二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方
法として、塗布液を塗布後フィルムを延伸、熱処理する
塗布延伸法(インラインコーティング法)といわれるも
のがある。この方法は、二軸延伸後のポリエステルフィ
ルムに塗布液を塗布して塗布層を形成する方法と比較し
て、フィルムの製膜と塗布を同時に実施するため、幅広
の製品が比較的安価に得られるだけでなく、塗布層と基
体のポリエステルフィルムの密着性が良く、塗布層を薄
膜化できるだけでなく、塗布層の表面特性も特徴のある
ものが得られる。
しかしながら、塗布延伸により帯電防止ポリエステルフ
ィルムを製造する場合には、帯電防止剤が熱的に不安定
なため、通常の条件で塗布延伸を実施した場合には、延
伸、熱処理工程で揮散あるいは熱分解が生じて、期待さ
れた帯電防止効果が発揮されない場合がある。
また、温度やフィルムの滞留時間などの熱処理条件を緩
和した状態では、帯電防止剤の揮散や分解がおさえられ
て帯電防止効果があるものの、フィルムの機械的強度や
寸法安定性などにおいて不満足なものしか得られない場
合が多い。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者らは上記問題点に鑑み、鋭意検討した結果、あ
る特定の構造を有するポリマーが帯電防止性に優れ、か
つ塗布延伸工程においても安定であることを見出し本発
明を完成するに至った。
即ち、本発明の要旨は、主鎖にピロリジウム環を有する
ポリマーを含有する塗布液を少なくとも片面に塗布した
後、延伸してなることを特徴とする帯電防止ポリエステ
ルフィルムに存する。
本発明におけるポリエステルフィルムのポリエステルと
は、その構成単位の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あるいはエチレ
ンナフタレートであるポリエチレンナフタレートであ
る。
本発明のポリエステルフィルムは、必要に応じて無機粒
子、有機粒子、有機系潤滑剤、帯電防止剤、安定剤、染
料、顔料、有機高分子を組成物として含有していてもよ
い。ポリエステルフイルムに滑り性を付与するために
は、フイルム組成物として微粒子を含有させるが、使用
される製品の滑り性、透明性などの要求特性に応じて突
起形成剤の種類、大きさ、配合量は適宜、選択される。
本発明における主鎖にピロリジウム環を有するポリマー
とは、下記の(I)式あるいは(II)式の構造を主成分
とするポリマーである。
式中、R1,R2は通常アルキル基、フェニル基であり、同
一基でもよいし、該アルキル基、フエニル基が以下に示
す基で置換されていてもよい。
置換可能な基は例えば、ヒドロキシ、アミド、カルボ低
級アルコキシ、低級アルコキシ、フエノキシ、ナフトキ
シ、シアノ、チオ低級アルコキシ、チオフエノキシ、シ
クロアルキル、トリー(低級アルキル)アンモニウム低
級アルキル、であり、ニトロ基はアルキル基上でのみ、
またハロゲン基はフエニル基上でのみ置換可能である。
また、R1、R2は、化学的に結合していてもよく、例え
ば、 CH2m(m=2〜5の整数) −CH(CH3)−CH(CH3)− −CH=CH−CH=CH−、−CH=CH−CH=N− −CH=CH−N=CH− CH2 2OCH2 、CH2−O−(CH2− などがあげられる。また、R1、R2の一方のみが水素であ
ってもよい。
式中のX-は、Cl-、Br-、▲1/2SO2- 4▼または▲1/3PO3- 4
▼の無機酸成基、▲CH3SO- 4▼、▲C2H5SO- 4▼、ClH2l+1
COO-(l=1〜6の整数)の有機スルホン酸残基または
カルボン酸残基を示す。
本発明における(I)式のポリマーは、 で表わされる化合物をラジカル重合触媒を用いて環化重
合させることにより得られる。また、(II)式のポリマ
ーは、(III)式の化合物を二酸イオウを溶媒とする系
で環化重合させることにより得られる。重合は、溶媒と
して水あるいはメタノール、エタノール、、イソプロパ
ノール、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、ジオキ
サン、アセトニトリル、二酸化イオウなどの極性溶媒中
で過酸化水素、ベンゾイルパーオキサイド、第3級ブチ
ルパーオキサイド等の重合開始剤により、公知の方法で
実施できるが、これらに限定されるものではない。
本発明における主鎖にピロリジウム環を有するポリマー
は、(III)式の化合物と重合性のある炭素−炭素不飽
和結合を有する化合物を共重合成分としていてもよい。
本発明における主鎖にピロリジウム環を有するポリマー
の分子量は、好ましくは、500〜100万、さらに好ましく
は1000〜50万である。本ポリマーの分子量が500未満の
場合には、帯電防止効果はあるものの、塗膜の強度が弱
かったり、べたついてブロッキングし易い。本ポリマー
の分子量が100万より高い場合には、塗布液の粘度が高
くなり、取扱い性や塗布性が悪化し易い。
本発明における主鎖にピロリジウム環を有するポリマー
は、第一工業製薬社、日東紡社、メルク社の市販品を本
用途に利用できるが、これらに限定されるものではな
い。
本発明における塗布液は、主鎖にピロリジウム環を有す
るポリマーを好ましくは水に溶解あるいは分散したもの
である。塗布液の媒体は好ましくは水であるが、塗布剤
の凝集安定性、基体のポリエステルフィルムへの塗布
性、塗布剤の造膜性などの改良のため、アルコール類、
セルソルブ類、N−メチルピロリドンなどの有機溶剤を
塗布液に配合していてもよい。
本発明における塗布液には、塗布層の固着性(ブロッキ
ング性)、耐水性、耐溶剤性、機械的強度の改良のため
架橋剤としてメチロール化あるいはアルキロール化した
尿素系、メラミン系、グアナミン系、アクリルアミド
系、ポリアミド系などの化合物、エポキシ化合物、アジ
リジン化合物、ブロックポリイソシアネート、シランカ
ップリング剤、チタンカップリング剤、ジルコーアルミ
ネートカップリング剤、熱、過酸化物、光反応性のビニ
ル化合物や感光性樹脂などを含有していてもよい。ま
た、固着性や滑り性の改良のため無機系微粒子としてシ
リカ、シリカゾル、アルミナ、アルミナゾル、ジルコニ
ウムゾル、カオリン、タルク、炭酸カルシウム、酸化チ
タン、バリウム塩、カーボンブラック、硫化モリブデ
ン、酸化アンチモンゾルなどを含有していてもよく、更
に必要に応じて消泡剤、塗布性改良剤、増粘剤、有機系
潤滑剤、有機系高分子粒子、酸化防止剤、紫外線吸収
剤、発泡剤、染料などを含有していてもよい。また、本
発明の塗布液には、本発明におけるポリマー以外のポリ
マーを塗布液あるいは塗布層の特性改良のため含有して
いてもよい。
上述した塗布液をポリエステルフィルムに塗布する方法
としては原崎勇次著、槙書店、1979年発行、「コーティ
ング方式」に示されるリバースロールコーター、グラビ
アコーター、ロッドコーター、エアドクタコーターある
いはこれら以外の塗布装置を用いてポリエステル未延伸
フィルム塗布液を塗布し、逐次あるいは同時に二軸延伸
する方法、一軸延伸されたポリエステルフィルムに塗布
し、さらに先の一軸延伸方向と直角の方向に延伸する方
法、あるいは二軸延伸ポリエステルフィルムに塗布し、
さらに横および/または縦方向に延伸する方法などがあ
る。
上述の延伸工程は、好ましくは60〜130℃でおこなわ
れ、延伸倍率は、面積倍率で少なくとも4倍以上、好ま
しくは6〜20倍である。延伸されたフィルムは150〜250
℃で熱処理される。
更に、熱処理の最高温度ゾーン及び/又は熱処理出口の
クーリングソーンにて縦方向及び横方向に0.2〜20%弛
緩するのが好ましい。
特に、60〜130℃でロール延伸法により2〜6倍に延伸
された一軸延伸ポリエステルフィルムに塗布液を塗布
し、適当な乾燥を行ない、あるいは乾燥を施さずポリエ
ステル一軸延伸フィルムをただちに先の延伸方向とは直
角方向に80〜130℃で2〜6倍に延伸し、150〜250℃で
1〜600秒間熱処理を行なう方法が好ましい。
本方法によるならば、延伸と同時に塗布層の乾燥が可能
になると共に塗布層の厚さを延伸倍率に応じて薄くする
ことができ、ポリエステルフィルム基材として好適なフ
ィルムを比較的に安価に製造できる。
本発明における塗布液は、ポリエステルフィルムの片面
だけに塗布してもよいし、両面に塗布してもよい。片面
にのみ塗布した場合、その反対面には本発明における塗
布液以外の塗布層を必要に応じて形成し、本発明のポリ
エステルフィルムに他の特性を付与することもできる。
なお、塗布剤のフィルムへの塗布性、接着性を改良する
ため、塗布前にフィルムに化学処理や放電処理を施して
もよい。また、本発明の二軸延伸ポリエステルフィルム
の塗布層への接着性、塗布性などを改良するため、塗布
層形成後に塗布層に放電処理を施してもよい。
上述のようにして得られる本発明の塗布液を塗布された
ポリエステルフィルムは、ポリエステルフィルムの厚さ
が3〜500μの範囲であることが好ましく、塗布層の厚
さは、0.01μ〜5μの範囲が好ましく、さらに好ましく
は0.02μ〜1μの範囲である。塗布層の厚さが0.01μ未
満では均一な塗布層が得にくいため製品に塗布むらが生
じやすく、5μより厚い場合は、滑り性が低下してフィ
ルムの取扱いが困難になり好ましくない。
〔実施例〕
以下、実施例をあげて本発明を説明するが、本発明はそ
の要旨を越えない限り以下の実施例によって限定されな
い。
なお、実施例における評価方法は、次に述べる方法によ
る。
(1) 電荷減衰性:宍戸商会社製のスタチックオネス
トメーター(商品名)を用い、23℃、50%RHの雰囲気下
で、試料上2cmの高さにある放電電極に10KVの電圧をか
け、フイルムに帯電させ、帯電量が飽和した後に放電を
中止する。その後、試料上2cmの位置にある電位計で試
料の電荷減衰性を測定し、半減期を評価の目安とする。
5秒以下:極めて良好 5〜30秒:良好 30〜600秒:やや良好 600秒以上:不良 また、上記手法で帯電した試料に35℃、100%RHの空気
を1秒間吹きつけた(強制加湿法)。強制加湿法によっ
て、電荷が残存するかどうかを評価する。
(2) 表面固有抵抗:横河・ヒユーレット・パッカー
ド社の内側電極50mm径、外側電極70mm径の同心円型電極
である16008A(商品名)を23℃、50%RHの雰囲気下で試
料に設置し、100Vの電圧を印加し、同社の高抵抗計であ
る4329A(商品名)で試料の表面固有抵抗を測定し、固
有抵抗値によって、下記のような判定をした。
109Ω/口以下:極めて良好 109〜1011Ω/口:良好 1011〜1013Ω/口:やや良好 1013Ω/口以上:不良 比較例1 固有粘度0.65のポリエチレンテレフタレートを280℃〜3
00℃の温度で溶融押出し、静電密着法を併用しながら冷
却ドラム上にキヤストし、厚さ820μの無定形フィルム
を得た。このフィルムを95℃で縦方向に3.3倍延伸し、
さらに110℃で横方向に3.3倍延伸し、210℃で熱処理し
て、厚さ75μの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
本フィルムの電荷減衰性は、不良であり、強制加湿法で
も不良であった。本フィルムの表面固有抵抗は、1015
1016Ω/口で不良であった。
実施例1 (I)式に示したポリマーである第一工業製薬社製のシ
ヤロールDC−902P(商品名)を含有する塗布液を比較例
1の縦延伸後、横延伸前に片面を塗布し、以後比較例1
と同様にして各種の塗布厚さの塗布層を有するポリエス
テルフイルムを得た。本フイルムの塗布層の厚さと帯電
防止性の関係は以下の通りであった。
即ち、本発明のポリエステルフィルムは、帯電防止性フ
ィルムとして有用であった。
実施例2 (II)式に示したポリマーである日東紡社製のPAS−88
(商品名)を実施例1と同様に塗布して、塗布厚さ0.04
5μ、基体のポリエステルフィルムの厚さ75μのフィル
ムを得た。
本フィルムの電荷減衰性、表面固有抵抗は極めて良好で
あった。
即ち、本発明のポリエステルフィルムは、帯電防止フィ
ルムとして有用であった。
実施例3 実施例1で用いたシィヤロールDC−902P(商品名)70部
(固形分以下同様)、ケン化度88%、重合度800のポリ
ビニルアルコール30部を配合した塗布液(A)、シヤロ
ールDC−902Pを35部、前述のポリビニルアルコール65部
を配合した塗布液(B)を各々実施例1と同様に塗布し
て、塗布厚さ0.045μ、基体のポリエステルフイルム75
μのフイルムを得た。
本フィルムの電荷減衰性、表面固有抵抗は、塗布液
(A)を用いたものは極めて良好であり、塗布液(B)
を用いたものは良好であった。
すなわち、本発明のポリエステルフィルムは、帯電防止
フィルムとして有用であった。
実施例4 添加粒子として酸化チタンを含有した固有粘度0.65のポ
リエチレンテレフタレートを280〜300℃の温度で溶融押
出し、静電密着法を併用しながら冷却ドラム上にキヤス
トし、厚さ405μの無定形フィルムを得た。このフィル
ムを95℃で縦方向に3.5倍延伸し、このフィルムの両面
に(I)式に示したポリマーである第一工業製薬製のシ
ヤロールDC−303P(商品名)55部、実施例3で用いたポ
リビニルアルコール45部を配合した塗布液を塗布し、さ
らに横方向に3.5倍延伸、210℃で熱処理して、塗布厚さ
0.045μ、基体のポリエステルフイルムの厚さ33μのフ
ィルムを得た。
本フィルムの電荷減衰性、表面固有抵抗は、極めて良好
であった。
即ち、本発明のポリエステルフィルムは、帯電防止フィ
ルムとして有用であった。
〔発明の効果〕 以上、詳述した本発明の主鎖にピロリジウム環を有する
ポリマーを含有する塗布剤は帯電性および耐熱性に優
れ、塗布延伸工程においても何等問題なく、容易に帯電
防止ポリエステルフィルムを製造することができ、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 // B29K 67:00 B29L 9:00

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】主鎖にピロリジウム環を有するポリマーを
    含有する塗布液を少なくとも片面に塗布した後、延伸し
    てなることを特徴とする帯電防止ポリエステルフィル
    ム。
JP62307272A 1987-12-04 1987-12-04 帯電防止ポリエステルフィルム Expired - Fee Related JPH0725914B2 (ja)

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