JPH10193546A - 積層ポリエステルフィルム及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 透明性を損なわずに低湿度下でも優れた制電
性を示す積層ポリエステルフィルムを提供すること。 【解決手段】 ポリエステルフィルムの少なくとも片面
が特定のスルホアセテート基を有するアニオン系界面活
性剤層であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は透明で帯電防止性の
優れた積層ポリエステルフィルム及びその製造方法、特
に透明で、低湿度下での帯電防止性の優れた積層ポリエ
ステルフィルム及びその製造方法を提供するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ポリエステルフィルム、とり
わけポリエチレンテレフタレートフィルムは高度の結晶
性、優れた透明光沢性、力学的性質、耐薬品性、耐熱性
等を有することから、広範囲な用途に使用されている。

【０００３】しかし、通常のポリエステルフィルムは高
度の電気絶縁性を有しているため、静電気の発生、蓄積
を生じやすく、静電気障害による種々のトラブルを惹起
するという欠点を有している。例えば、製膜工程や印
刷、接着、製袋、包装、その他２次加工工程等におい
て、ロールへの巻きつき、人体への電気ショック、相互
の張り付きによる取り扱い困難のような作業効率の低下
や、印刷ヒゲの発生、フィルム表面の汚れ等商品価値の
低下をもたらす原因となる。このような静電気障害防止
法として一般に帯電防止剤を製膜時から樹脂中に存在さ
せて製膜する方法とフィルム表面に帯電防止剤含有層を
積層する方法とがある。ポリエステルフィルムに関して
は、製膜当初からフィルム中に帯電防止剤を存在させる
方法の場合は製膜時にフィルム内部より帯電防止剤が表
面ににじみ出ることによって帯電防止効果を発揮するの
に対して、ポリエステル樹脂の高い２次転移点の為にフ
ィルム製膜後、通常の取り扱い温度である常温付近の温
度では帯電防止剤のフィルム表面へのしみ出しが行われ
難い。さらに、製膜温度が高いことやポリエステル自体
のもつ極性基の高い反応性のために帯電防止剤の配合に
よって製膜時に重合体の劣化を生じ、着色及び物理的性
質の低下をもたらす等の問題があり、困難である。ま
た、フィルム表面に帯電防止剤含有層を積層する方法で
は延伸工程や熱固定工程フィルム表面上にある帯電防止
剤が逃散消失するため全く帯電防止効果を示さなくなる
場合がある。さらに、帯電防止剤のうちの多くはポリエ
ステル中への配合によってフィルムの透明性を極度に低
下させるものであり、また、高湿度雰囲気下では帯電防
止性を示しても乾燥した低湿度雰囲気下では帯電防止性
を示さなくなるという問題点もあり、実用に供し難し
い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記従来の制
電性ポリエステルフィルムにおける問題点を解決し、透
明性を損なわずに低湿度下でも優れた制電性を示すポリ
エステルフィルムを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の積層ポリエステルフィルムは、ポリエステ
ルフィルムの少なくとも片面が下記（式１）で示される
スルホアセテート基を有するアニオン系界面活性剤層で
あることを特徴とする。 Ａ−ＣＯＣＨ₂ＳＯ₃Ｍ （式１） （１）式中Ａは、次のいずれかの基を示す。 Ｒ₁Ｏ（Ｃ_mＨ_2mＯ）_a− （基Ａ１） Ｒ₂Ｏ（Ｃ_mＨ_2mＯ）_b（Ｃ_nＨ_2nＯ）_c− （基Ａ２） Ｒ₃Ｏ［（Ｃ_mＨ_2mＯ）_d／（Ｃ_nＨ_2nＯ）_e］− （基Ａ３） 但し ａ：０〜２０の整数 ｂ、ｃ、ｄ、ｅ：１〜２０の整数 ｍ、ｎ：２〜４の整数（但しｍ≠ｎ） Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃：炭素数４〜２２のアルキル基、炭素数
８〜２２のアルケニル基又は１若しくは２個の置換基
（Ｒ₄、Ｒ₅）を有するフェニル基（Ｒ₄、Ｒ₅：Ｈ、炭素
数１〜１８のアルキル基、フェニル基、スチリル基、ベ
ンジル基又はベンジルフェニル基 ） なお、（基Ａ３）中の［（Ｃ_mＨ_2mＯ）_d／（Ｃ_nＨ
_2nＯ）_e］はモノマー単位Ｃ_mＨ_2mＯとＣ_nＨ_2nＯとのラ
ンダム共重合体を表す。 （２）式中Ｍは、アルカリ金属を示す。

【０００６】上記の構成からなる積層ポリエステルフィ
ルムは、低湿度下での制電性に優れた積層ポリエステル
フィルムである。

【０００７】この場合において、前記（式１）で示され
るスルホアセテート基を有するアニオン系界面活性剤層
（以下、「スルホアセテート基を有するアニオン系界面
活性剤層」という。）が、前記（式１）で示されるスル
ホアセテート基を有するアニオン系界面活性剤と共重合
ポリエステルとからなる層であることができる。

【０００８】上記の構成からなる積層ポリエステルフィ
ルムは、層間の接着性が優れ帯電防止性が長く持続す
る。

【０００９】この場合において、「スルホアセテート基
を有するアニオン系界面活性剤層」の厚さが３〜３００
ｍμとすることができる。

【００１０】上記の構成からなる積層ポリエステルフィ
ルムは、易接着層として好適な働きを示す。

【００１１】この場合において、共重合ポリエステル
が、５−ナトリウムスルホイソフタル酸を全酸成分中
０．５〜２０モル％含有したものであることができる。

【００１２】上記の構成からなる積層ポリエステルフィ
ルムは、「スルホアセテート基を有するアニオン系界面
活性剤層」とポリエステルフィルム及び「スルホアセテ
ート基を有するアニオン系界面活性剤層」とインキ層、
磁性層などの後加工層との接着性が特に優れている。

【００１３】また、前記積層ポリエステルフィルムの製
造方法であって、ポリエステルフィルムの少なくとも片
面に「スルホアセテート基を有するアニオン系界面活性
剤層」を積層した後、少なくとも１方向に延伸すること
を特徴とする。

【００１４】上記の製造方法により得られた積層ポリエ
ステルフィルムは、ポリエステルフィルムと「スルホア
セテート基を有するアニオン系界面活性剤層」との接着
が優れている。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の積層ポリエステル
フィルムの実施の形態を詳細に説明する。

【００１６】本発明で用いる前記（式１）で示すスルホ
アセテート基を有するアニオン系界面活性剤の典型的な
具体例としては次のような化合物を示すことができる。

【００１７】

【化１】

【００１８】本発明においては、上記スルホアセテート
基を有するアニオン系界面活性剤層は単独でポリエステ
ルフィルム上に層を形成しても良いが、適当なバインダ
ーと共に層を形成するのが好ましく、特に好ましくは共
重合ポリエステルをバインダーとして併用して層を形成
することである。

【００１９】本発明で用いる共重合ポリエステルは、ジ
カルボン酸とグリコールとからなる共重合ポリエステル
であればよいが、ジカルボン酸としては、芳香族、脂肪
族、脂環族のジカルボン酸が使用できる。芳香族ジカル
ボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソ
フタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸等をあげる
ことができる。これらの芳香族ジカルボン酸は全ジカル
ボン酸成分の４０モル％以上であることが好ましい。４
０モル％未満では共重合ポリエステルの機械的強度や耐
水性が低下する。脂肪族及び脂環族のジカルボン酸とし
ては、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、１，３−シ
クロペンタンジカルボン酸、１，２−シクロヘキサンジ
カルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、
１，４−シクロヘキサンジカルボン酸等があげられる。
また、上記ジカルボン酸と反応させるグリコール成分と
しては、炭素数２〜８個の脂肪族グリコール又は炭素数
６〜１２個の脂環族グリコールがあり、具体的には、エ
チレングリコール、１，２−プロピレングリコール、
１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、
ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、
１，２−シクロヘキサンジメタノール、１，３−シクロ
ヘキサンジメタノール、１，４−シクロヘキサンジメタ
ノール、ｐ−キシリレングリコール、ジエチレングリコ
ール、トリエチレングリコール等である。またポリエー
テルグリコールとして、ポリエチレングリコール、ポリ
プロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール
等があげられる。

【００２０】本発明で用いる共重合ポリエステルは、好
ましくはジカルボン酸中テレフタル酸、イソフタル酸及
びセバチン酸の合計が８５〜９９．５モル％であるジカ
ルボン酸とグリコールとからなるポリエステルであり、
特に好ましいのはスルホン酸金属塩基含有ジカルボン酸
１０〜１モル％と、スルホン酸金属塩基を含有しないジ
カルボン酸９０〜９９モル％との混合ジカルボン酸をグ
リコール成分と反応させて得られた実質的に水不溶性の
共重合ポリエステルである。ここで、実質的に水不溶性
とは、共重合ポリエステルを８０℃の熱水中で攪拌して
も熱水中に共重合ポリエステルが消散しないことを意味
し、具体的には共重合ポリエステルを過剰の８０℃熱水
中で２４時間攪拌処理した後の共重合ポリエステルの重
量減少が５重量％以下のものである。

【００２１】上記の、スルホン酸金属塩基含有ジカルボ
ン酸としては、スルホテレフタル酸、５−スルホイソフ
タル酸、４−スルホフタル酸、４−スルホナフタレン−
２，７−ジカルボン酸、５［４−スルホフェノキシ］イ
ソフタル酸等の金属塩があげられ、特に好ましいのは５
−ナトリウムスルホイソフタル酸、ナトリウムスルホテ
レフタル酸である。

【００２２】これらのスルホン酸金属塩基含有ジカルボ
ン酸成分は、全ジカルボン酸成分中０．５〜１５モル％
であるのが好ましい。１５モル％を越えると共重合ポリ
エステルの耐水性が低下する傾向にあり、また０．５モ
ル％未満では得られた共重合ポリエステルが水に対して
分散しにくく、接着性も低いものとなる。また、スルホ
ン酸金属塩基を含まないジカルボン酸は前記の芳香族、
脂肪族、脂環族のジカルボン酸が使用できる。非芳香族
ジカルボン酸成分を加えると、場合によっては接着性能
が高められるが、一般的には共重合ポリエステルの機械
的強度や耐水性を低下させるので５０モル％以下である
のが好ましい。

【００２３】共重合ポリエステルは、通常の溶融重縮合
によって得られる。すなわち前記のジカルボン酸成分及
びグリコール成分を直接反応させて水を留去しエステル
化したのち、重縮合を行う直接エステル化法、あるいは
上記ジカルボン酸成分のジメチルエステルとグリコール
成分を反応させてメチルアルコールを留出しエステル交
換を行わせたのち重縮合を行うエステル交換法等によっ
て得られる。その他、溶液重縮合、界面重縮合等も使用
され、この発明で用いる共重合ポリエステルは重縮合の
方法によって限定されるものではない。

【００２４】上記の共重合ポリエステルと前記（式１）
で示されるスルホアセテート基を有するアニオン系界面
活性剤との水系分散液を得るには、通常、水溶性有機化
合物と共に水に分散させる。例えば、上記共重合ポリエ
ステルをあらかじめ例えばブチルセロソルブ等に溶解さ
せ、その後、熱水で希釈してから冷却し、その後スルホ
アセテート基を有するアニオン系界面活性剤又はその水
溶液を混合する方法が用いられる。

【００２５】上記水溶性有機化合物は、２０℃で１リッ
トルの水に対する溶解度が２０ｇ程度以上の有機化合物
であればよく、具体的には脂肪族及び脂環族のアルコー
ル、エーテル、エステル、ケトン化合物等であり、例え
ばメタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブ
タノール等の１価アルコール類、エチレングリコール、
プロピレングリコール等のグリコール類、メチルセロソ
ルブ、エチルセロソルブ、ｎ−ブチレセロソルブ等のグ
リコール誘導体、ジオキサン、テトラヒドロフラン等の
エーテル類、酢酸エチル等のエステル類、メチルエチル
ケトン類等のケトン類等がある。これら水溶性有機化合
物は、単独又は２種以上を併用することができる。上記
混合物のうち、水に対する溶解性、フィルムへの塗布容
易性からみて、ブチルセロソルブ、エチルセロソルブ、
イソプロパノールが好適である。

【００２６】上記の（Ａ）共重合ポリエステル、（Ｃ）
水溶性有機化合物及び（Ｄ）水の配合重量割合は、 （Ａ）／（Ｃ）＝１００／２０〜５０００ （Ｃ）／（Ｄ）＝１００／５０〜１００００ を満足することが好ましい。共重合ポリエステルに対し
て水溶性有機化合物が少なく（Ａ）／（Ｃ）が１００／
２０を越える場合は、水系分散液の分散性が低下する。

【００２７】逆に（Ａ）／（Ｃ）が１００／５０００未
満の場合、又は（Ｃ）／（Ｄ）が１００／５０を越える
場合は、水系分散液中の水溶性有機化合物量が多くなり
インラインコート時の溶剤による爆発の危険性が生じ、
このために防爆対策を講ずる必要がありさらに環境汚
染、コスト高となるので化合物回収を考慮する必要があ
る。（Ｃ）／（Ｄ）が１００／１００００未満の場合
は、水系分散液の表面張力が大きくなり、フィルムへの
濡れ性が低下し、塗布斑を生じ易くなる。

【００２８】この場合、スルホアセテート基を有するア
ニオン系界面活性剤を添加することによって、水分散性
は向上するが、界面活性剤の量が多すぎると接着性、耐
水性は低下することになる。スルホアセテート基を有す
るアニオン系界面活性剤と共重合ポリエステルとの配合
割合は、特に限定するものではないが通常１００：１か
ら１：１００、特に１０：１から１：１０である。

【００２９】このようにして得られる、スルホアセテー
ト基を有するアニオン系界面活性剤と共重合ポリエステ
ルとの水系分散液をポリエステルフィルムにコート法で
塗布する方法は任意であるが、ポリエステルフィルムが
溶融押し出しされた未延伸フィルム、あるいは一軸延伸
フィルムに塗布してから一軸又は二軸に延伸するインラ
インコート法が好ましい。二軸延伸フィルムに塗布する
のはフィルムが広巾になっており、かつフィルムの走行
速度が速くなっているため一般には均一に塗布しにく
い。更に前二者がコート剤の密着性、耐久性等の点でも
より好ましい。

【００３０】ポリエステルフィルムにコート法で塗布さ
れる水系分散液の塗布量は、二軸延伸後のフィルム上に
存在する量は、スルホアセテート基を有するアニオン系
界面活性剤として通常０．０１〜５ｇ／ｍ²、共重合ポ
リエステルとして通常０．０１〜５ｇ／ｍ²であって、
合計塗布量として０．０２〜５ｇ／ｍ²であるのが好ま
しい。それぞれの塗布量が０．０１ｇ／ｍ²未満の場合
は加工後の接着力が弱くなり耐久性能が悪くなる傾向に
あり、塗布量がそれぞれ５．０ｇ／ｍ²以上塗布すると
逆にすべり性が悪くなる。

【００３１】以上述べた方法で得られる積層ポリエステ
ルフィルムは透明性、制電性、特に、低湿度下での制電
性に優れている。

【００３２】また、上記水系分散液を塗布する前に、ポ
リエステルフィルムにコロナ放電処理を施すことによっ
て、水系分散液の塗布性がよくなり、かつポリエステル
フィルムと共重合ポリエステル塗膜との間の接着強度が
改善される。

【００３３】また、コート後あるいは二軸延伸後の、
「スルホアセテート基を有するアニオン系界面活性剤
層」に放電処理、窒素雰囲気下でのコロナ放電処理、紫
外線照射処理等を施すことによってフィルム表面の濡れ
性や接着性を向上させることができ、他の面への界面活
性剤の転写がなく、低湿度下でも制電性が良好で、か
つ、効果が持続して磁性塗料やインキとの接着性に優れ
る。

【００３４】上記の方法によって製造された積層ポリエ
ステルフィルムは、磁気テープ用ベースフィルム、ラベ
ルステッカー用ベースフィルム、ケミカルマット用ベー
スフィルム、オーバヘッドプロジェクタ用フィルム、食
品包装用フィルム、その他の用途に使用することができ
る。

【００３５】本明細書中において特性値は次の方法によ
り測定した。

【００３６】（１）表面固有抵抗（帯電防止性） 横河・ヒューレット・パッカード社の同心円型電極「１
６００８Ａ」（商品名）（内側電極５０ｍｍ径、外側電
極７０ｍｍ径）に２３℃、１５％ＲＨの雰囲気下で試料
を設置し、１００Ｖの電圧を印加し、同社の高抵抗計
「４３２９Ａ」（商品名）で試料の表面固有抵抗を測定
し表面固有抵抗の対数により表した。

【００３７】

【実施例】

（コート剤１：スルホアセテート基を有するアニオン系
界面活性剤を含有するコート剤の製造）真空ポンプ、コ
ンデンサーからなる真空ラインを接続した１リットル四
ツ口フラスコにノニルフェノールエチレンオキサイド１
０モル付加物０．５モル、モノクロル酢酸０．５モル及
び希硫酸を上記原料の合計量に対し０．５重量％を加え
る。内容物を１１０℃まで加熱して減圧下にエステル化
を３時間で完結させた後、内容物を室温まで冷却し、触
媒中和相当量の５％ＮａＯＨで中和し、攪拌装置、温度
計、還流コンデンサーを付けた２リットルフラスコに移
した。次いでその内容物と等量のイソプロパノールと３
倍量の水、０．５モルの亜硫酸ソーダを加え、４時間還
流下にスルホン化反応を完結させた。常圧下、内容物か
ら可能な限りイソプロパノールを蒸留除去し、次いで、
生成した下記化学構造のスルホアセテート基を有するア
ニオン系界面活性剤化合物（化合物１）の１．５倍量の
キシレンを加えて残りの水、イソプロパノールを留去
し、析出した無機物を濾過して除去した。次いで減圧下
にキシレンを留去した。その後、水／イソプロパノール
＝５０／５０混合溶媒中に分散し、コート剤１を得た。

【００３８】

【化２】

【００３９】（コート剤２：共重合ポリエステルの水系
分散液の製造）ジメチルテレフタレート１１７部（４９
モル％）、ジメチルイソフタレート１１７部（４９モル
％）、エチレングリコール８９部（５０モル％）、ネオ
ペンチルグリコール１４９部（５０モル％）、酢酸亜鉛
０．０８部、三酸化アンチモン０．０８部を反応容器中
で４０〜２２０℃に昇温させて３時間エステル交換反応
させ、次いで５−ナトリウムスルホイソフタル酸９部
（２モル％）を添加して２２０〜２６０℃、１時間エス
テル化反応させ、更に減圧下（１０〜０．２ｍｍＨｇ）
で２時間重縮合反応を行い、平均分子量１８０００、軟
化点１４０℃の共重合ポリエステルを得た。この共重合
ポリエステル３００部とｎ−ブチルセロソルブ１４０部
とを容器中で１５０〜１７０℃、約３時間攪拌して、均
一にして粘稠な溶融液を得、この溶融液に水５６０部を
徐々に添加し約１時間後に均一な淡白色の固形分濃度３
０％水分散液からなるコート剤２を得た。

【００４０】（コートフィルムの製造）ポリエチレンテ
レフタレート（極限粘度０．６３、融点２６２℃）を２
８０〜３００℃で溶融押出し、１５℃の冷却ロールで冷
却して厚さ１８４μの未延伸フィルムを得、この未延伸
フィルムを周速の異なる８５℃の一体のロール間で縦方
向に３．５倍延伸し、前記のコート剤１及びコート剤２
からなり固形分比が１：１の水系分散液を表１の組合せ
でエアナイフ方式で塗布し、７０℃の熱風で乾燥し、次
いでテンターで９８℃で横方向に３．５倍延伸し、さら
に２００〜２１０℃で熱固定し厚さ１４．５μの二軸延
伸コーティングポリエステルフィルムを得た。結果は表
１に示す。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【発明の効果】請求項１記載の発明の積層ポリエステル
フィルムは、透明性に優れ、かつ、低湿度下での制電性
に優れている。

【００４３】請求項２記載の積層ポリエステルフィルム
は、フィルムとコート層及びコート層と加工層との間の
接着性が優れている。

【００４４】請求項３記載の積層ポリエステルフィルム
の、「スルホアセテート基を有するアニオン系界面活性
剤層」は易接着層として好適な働きを示す。

【００４５】請求項４記載の積層ポリエステルフィルム
は、接着性が特に優れている。

【００４６】請求項５記載の積層ポリエステルフィルム
の製造方法は、低湿度下での制電性に優れた透明な積層
ポリエステルフィルムを均一な層状態で容易に得ること
ができる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリエステルフィルムの少なくとも片面
   が下記（式１）で示されるスルホアセテート基を有する
   アニオン系界面活性剤層であることを特徴とする積層ポ
   リエステルフィルム。 Ａ−ＣＯＣＨ₂ＳＯ₃Ｍ （式１） （１）式中Ａは、次のいずれかの基を示す。 Ｒ₁Ｏ（Ｃ_mＨ_2mＯ）_a− （基Ａ１） Ｒ₂Ｏ（Ｃ_mＨ_2mＯ）_b（Ｃ_nＨ_2nＯ）_c− （基Ａ２） Ｒ₃Ｏ［（Ｃ_mＨ_2mＯ）_d／（Ｃ_nＨ_2nＯ）_e］− （基Ａ３） 但し ａ：０〜２０の整数 ｂ、ｃ、ｄ、ｅ：１〜２０の整数 ｍ、ｎ：２〜４の整数（但しｍ≠ｎ） Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃：炭素数４〜２２のアルキル基、炭素数
   ８〜２２のアルケニル基又は１若しくは２個の置換基
   （Ｒ₄、Ｒ₅）を有するフェニル基（Ｒ₄、Ｒ₅：Ｈ、炭素
   数１〜１８のアルキル基、フェニル基、スチリル基、ベ
   ンジル基又はベンジルフェニル基 ） なお、（基Ａ３）中の［（Ｃ_mＨ_2mＯ）_d／（Ｃ_nＨ
   _2nＯ）_e］はモノマー単位Ｃ_mＨ_2mＯとＣ_nＨ_2nＯとのラ
   ンダム共重合体を表す。 （２）式中Ｍは、アルカリ金属を示す。
2. 【請求項２】 アニオン系界面活性剤層が、アニオン系
   界面活性剤と共重合ポリエステルとからなる層であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の積層ポリエステルフィル
   ム。
3. 【請求項３】 アニオン系界面活性剤層の厚さが３〜３
   ００ｍμであることを特徴とする請求項１又は２記載の
   積層ポリエステルフィルム。
4. 【請求項４】 共重合ポリエステルが、５−ナトリウム
   スルホイソフタル酸を全酸成分中０．５〜２０モル％含
   有したものであることを特徴とする請求項２又は３記載
   の積層ポリエステルフィルム。
5. 【請求項５】 請求項１、２、３又は４項のいずれか１
   項に記載の積層ポリエステルフィルムの製造方法であっ
   て、ポリエステルフィルムの少なくとも片面にアニオン
   系界面活性剤層を積層した後、少なくとも１方向に延伸
   することを特徴とする積層ポリエステルフィルムの製造
   方法。