JPH0373330A - 易接着帯電防止ポリエステルフィルムおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は優れた接着性を保持し、かつ帯電防１１−性を
有するポリエチレンテレフタレートフィルムに関するも
のである。

（従来の技術） 一般にポリエチレンテレフタレートフィルムは優れた透
明性、機械的特性、耐薬品性、耐熱性を有することから
磁気テープ用、写真用、メタライズ用、包装用等広範囲
な用途で使用されている。

ポリエチレンテレフタレートフィルムは上記のような優
れた特性を有している一方、ポリエチレンテレフタレー
ト樹脂自体が高度な電気絶縁性を有していることから極
めて帯電しやすく、静電気の発生、蓄積により様々な問
題を引き起こしている。

従来より上記欠点を改善するために、耐熱性に優れる帯
電防止剤であるスルホン酸金属塩誘導体をポリエチレン
テレフタレートフィルムに添加する方法が検討されてき
た。

（発明が解決しようとする課題） しかるに上述したようにスルホン酸金属塩誘導体を添加
した場合、帯電防止性は改善されるものの、フィルムの
接着性が大きく損なわれるという問題を有していた。

（課題を解決するための手段） 本発明者らはこの様な欠点を改善すべく検討を重ねた結
果、特定量のスルホン酸金属塩誘導体を添加したポリエ
チレンテレフタレートフィルムの片面に、特定の樹脂の
混合物をコーティングすることにより、上記欠点が改善
されることを見いだし本発明に至ったのである。

すなわち、本発明は未延伸または一軸方向のみに延伸さ
れたスルホン酸金属塩誘導体を０．０５〜３．０ＷＴ％
含むポリエチレンテレフタレートフィルムの片面を自己
乳化性ポリウレタン樹脂５０〜９５ＷＴ％、水溶性メラ
ミン樹脂４．９〜４５ＷＴ％およびパラトルエンスルホ
ン酸アンモニウム塩ｏ、　ｔ〜５ＷＴ％からなる混合物
の水溶液でコーティング、乾燥し、続いて二軸方向また
は最初の延伸方向と直角方向に延伸し熱セットすること
により得られ、非コーティング面のオネストメーター半
減期が６０秒以下で、かつコーティング面のラミネート
接着力が２００ｇ／１５ｍｍ以上である二軸延伸易接着
帯電防１ヒポリエチレンテレフタレートフィルムおよび
そのｇ遣方法を要旨とするものである。

次に本発明の詳細な説明する。

本発明におけるポリエチレンテレフタレートフィルムと
は、エチレングリコールとテレフタル酸あるいはテレフ
タル酸ジメチルより得られるポリエチレンテレフタレー
トホモポリマーのほか、少量の他の共重合可能な成分を
有する実質的にエチレンテレフタレート単位よりなる共
重合ポリエステルをも含んでいる。

また本発明に用いられるスルホン酸金属塩誘導体として
はＲＳＯ３Ｍｅ、Ｒ４Ｓｏ！Ｉ　Ｍｅのような構造をも
つ化合物を挙げる事が出来る。

ここでＲは炭素数８〜２０のアルキル基であり、オクチ
ル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシ
ルが挙げられる。また、Ｍｅはアルカリ金属またはアル
カリ土類金属であり、リチウム、ナトリウム、カリウム
、カルシウム、バリウム、マグネシウムを挙げることが
出来る。このようなスルホン酸金属塩誘導体はその１種
を単独で用いてもよいが、通常は炭素数の異なるアルキ
ル基を有する複数のスルホン酸金属塩誘導体からなる混
合物が使用される。また、スルホン酸金属塩誘導体の添
加量は該ポリエチレンテレフタレートフィルム中に０．
０５〜３ＨＴ％であり、好ましくは０．１〜２ＷＴ％で
ある。添加量が０．０５社％より少ない場合には充分な
帯電防止効果が得られず、また３ＷＴ％より多い場合に
は、フィルムの透明性および機械的特性が損なわれると
共に本発明の特定の樹脂の混合物をコーティングしても
良好な接着性が得られない。

このようなスルホン酸金属塩誘導体をポリエチレンテレ
フタレートフィルムに添加する方法としては、ポリエチ
レンテレフタレートの重合時に添加分散せしめる方法、
ポリエチレンテレフタレートチップとスルホン酸金属塩
誘導体とをブレンドし溶融混合する方法、ポリエチレン
テレフタレートフィルムの製膜直前にスルホン酸金属塩
誘導体を添加する方法などがあるが、これらの方法を組
み合わせることも可能である。このようにして得られた
スルホン酸金属塩を含むポリエチレンテレフタレート樹
脂は、Ｔ−グイ法、インフレーシラン法などの通常の製
膜方法で製膜される。

次に本発明のコーティングに用いる樹脂について説明す
る。

まず、本発明の自己乳化性ポリウレタン樹脂とはそのポ
リマー骨格にカルボキシル基、スルホン基あるいはアミ
ノ基などのイオン性の基を有し、それぞれ中和あるいは
４級化することにより乳化剤を用いる事なく水溶化する
ことの出来るポリウレタン樹脂である。イオン性の基を
その骨格に導入する方法としては、ポリウレタン樹脂の
形成成分であるポリオール、ポリイソシアネート、鎖長
延長剤などにイオン性の基を有する化合物を用いる方法
、生成したポリウレタンの未反応イソシアネート基とイ
オン性の基を有する化合物を反応させる方法、ポリウレ
タンの活性水素を有する基と特定の化合物を反応させる
方法などを挙げることが出来る。より具体的に例示する
ならば、ポリウレタン樹脂の形成成分であるポリオール
、ポリイソシアネート、鎖長延長剤などにイオン性の基
を有する化合物を用いる方法としては、例えばＮメチル
ジエタノールア藁ン等の３級アミノ基をもった化合物を
用いる方法、芳香族ポリイソシアネートをスルホン化し
た化合物を用いる方法、ジアミノスルホン酸を用いる方
法などを挙げることが出来る。また、生成したポリウレ
タンの未反応イソシアネート基とイオン性の基を有する
化合物を反応させる方法としては、例えばアミノスルホ
ン酸を用いる方法、アミノスルホン酸を用いる方法、あ
るいはヒドロキシ酢酸を用いる方法などを挙げることが
出来る。さらに、ポリウレタンの活性水素を有する基と
特定の化合物を反応させる方法としては、例えばサルト
ン類を用いる方法、ラクトン類を用いる方法あるいはス
ルホメチル化反応を用いる方法などを挙げることが出来
る。

また、本発明の水溶性メラミン樹脂とはメラミンとホル
ムアルデヒドを縮合して得られるメチロールメラミン話
導体に低級アルコールを反応させて部分的にエーテル化
した化合物およびその混合物である。メチロールメラミ
ン誘導体としてはその架橋形成性からトリメチロール化
以上のものが好ましく、より具体的にはトリメチロール
メラミンおよびヘキサメチロールメラミンなどを挙げる
ことが出来る。また上記誘導体の単量体の２ないし３個
からなる縮合物もこれに含まれる。エーテル化に用いら
れる低級アルコールとしてはメチルアルコール、エチル
アルコール、イソプロピルアルコールなどを挙げること
が出来る。本発明のメチロールメラミン誘導体のエーテ
ル化庫は５０〜９０％である事が好ましい。エーテル化
度が５０％より低い場合には、メチロールメラミン誘導
体の反応性が高くなりすぎるためにコーティング液の保
存中に架橋反応が一部進行し、最終的に得られる被膜の
架橋構造に欠陥がヰじるとともにコーティング液の傑作
安定性も悪くなる。一方、エーテル化度が９０％を越え
ると該メチロールメラミン誘導体の反応性が低下し、最
終的に得られる被膜の架橋度が不十分となり、耐溶剤性
、耐熱性が低下する。

サラに、本発明のパラトルエンスルホン酸アンモニウム
塩は、パラトルエンスルホン酸をアンモニア水で中和し
た化合物であり、水溶性メラミン樹脂の架橋反応の触媒
として作用する成分であり、潜在触媒であるという特徴
を有している。

すなわち、室温程度の温度条件下では触媒活性をほとん
ど示さず、１００″Ｃ付近より活性を示し始め１５０℃
を越える頃より急激にその触媒能を発揮するという性質
を持っている。かかる潜在触媒を本発明に用いる意味は
、コーティング液の保存中およびコーティング後の乾燥
工程においてはメチロールメラミン誘導体の反応を押え
、延伸、熱セットエ稈、なかでも主として熱セソトエ稈
においてすみやかに架橋反応をおこなわしめる事にある
。

これらの各成分の混合割合は固形分として、自己乳化性
ポリウレタン樹脂５０〜９５ＷＴ％に対して水溶性メラ
ミン樹脂４．９〜４５ＷＴ％およびパラトルエンスルホ
ン酸アンモニウム塩０．１〜５ＷＴ％である。

自己乳化性のポリウレタン樹脂の割合が５０ＷＴ％より
少ないと充分な接着性が得られず、９５ＷＴ％より多く
なると得られる塗膜の耐熱性、耐溶剤性が不十分となる
。また、水溶性メラミン樹脂の割合が４．９　ＷＴ％よ
り少ないと得られる塗膜の耐熱性、耐溶剤性が不十分と
なり、４５ＷＴ％より多くなると塗膜の接着性が不十分
になる。

さらに、パラトルエンスルホン酸アンモニウム塩の割合
については、０．１ＷＴ％より少ないと架橋触媒として
充分作用せず、１７％を越えると該混合物の水溶液の貯
蔵安定性が著しく悪くなる。

本発明の混合物の水溶液の粘度は２００センチボイズ（
２０’Ｃ）以下が好ましく、２００センチポイズを越え
るものを使用すると塗工ムラが発生しやすい。

また、該水溶液の固形分の濃度については通常１０ＷＴ
％以下が適当である。さらに、塗工厚みについては特に
限定するものではないが、最終的に得られる被膜の厚み
が０．０１〜０．５μ麟程度になるような厚みが適当で
ある。

また、該アルキルスルホン酸金属塩誘導体が添加された
ポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に、該混合
物の水溶液をコーティングする方法としては、公知の任
意の塗工法が適用できる。

例えばグラビヤロール方式、メタリングバ一方式、リバ
ースロール方式、スプレ一方式が独立または組み合わせ
て適用される。コーティングを施す工程はポリマーを溶
融押出してキャスティングした直後の未延伸フィルム、
または縦方向に延伸を行った直後の一軸延伸フィルムが
その対象となる。塗工後の乾燥は、該水溶性メラミン樹
脂の架橋反応が進行しない温度条件下で行われるべきで
あり、被膜温度が１００℃を越えないようにすることが
好ましい。乾燥工程でメラミン樹脂の反応が進行してし
まうと、最終的に得られる塗膜の架橋構造に欠陥が生じ
、耐溶剤性、耐熱性が低下することになる。未延伸フィ
ルムに塗工後、縦、横に同時に延伸する場合、または縦
延伸後に塗工し、横延伸する場合には塗工後乾燥せずに
テンクーに供給し、予熱および延伸工程を利用し乾燥を
施してもよい。延伸後の熱セツト条件は、この工程でメ
ラミン樹脂の架橋反応を進行せしめるという点で重要で
ある。この条件としては１８０″Ｃ以上で４秒以上の熱
処理がなされるのが好ましい。熱処理方法としては上記
温度条件に設定された雰囲気に上記時間フィルムをさら
すか、または上記温度条件に加熱されたロールに上記時
間フィルムを接触させる方法などを用いることが出来る
。なお上記インラインコーティング方法の中で未延伸フ
ィルムに塗工後備延伸し横延伸する方法においては、縦
延伸の際に被膜が延伸ロールや搬送ロールに付着したり
塗膜欠陥が発生したりするので好ましくない。

従って、未延伸フィルムに塗工後備、横同時に延伸する
方法、または未延伸フィルムを縦方向に一軸延伸した後
塗工し横延伸する方法が適当である。また、本発明の範
囲外である二軸延伸後のフィルムに塗工する方法では、
本発明と同様の熱セットを行っても本発明で達成される
ような耐熱性、耐溶剤性に優れる塗膜を得ることは出来
ない。この理由ははっきりと判らないが、被ｒｒ１ｗと
基材との密着性が本発明のようなインライン法に較べ劣
るためと考えられる。

（作用） 本発明においては、帯電防止剤の添加による接着性の低
下がフィルム表面に特定のコーティング被膜を設けるこ
とにより改善される。この原理は、詳しくは判らないが
、帯電防止剤のフィルム表面への移行による接着性の低
下をフィルムおよび二次加工で使用される接着剤との接
着性に優れる特定の被膜をコーティングする事により、
ポリエチレンテレフタレートフィルム本来の優れた接着
性のレベルを保持することが可能となった。

（実施例） まず、本発明における特性値の測定方法を説明する。

■オネストメ＝ター半減ＫＪＩ　（帯電防止性）大声商
会社製のスタチックオネストメーターを用い、フィルム
の非コーティング面の２３°Ｃ１５０％ＲＨにおける帯
電圧の半減期の値で示した。なお、付与電圧はｌ０ＫＶ
であり、試料の上１５ｎ＋ｍより行った。

■ラミネート接着性 ２液タイプのウレタン系接着剤である東洋モートン社製
のＥＬ−４４３Ａ　（固形分５０ＷＴ％）　１００部、
ＥＬ−４４３Ｂ（固形分２５ＷＴ％）４．５部と酢酸エ
チル６１９部を混合し、接着剤を調製した。

この接着剤をグラビアロール方式でフィルムのコーティ
ング面に塗布し、乾燥した後この塗布面にポリエチレン
を２０μの厚みに押し出しラミネートし、さらに４０μ
ポリエチレンフイルムを熱圧着した。

こうして得られたラミネートサンプルを４０°Ｃで３日
間エージングした。

このサンプルから幅１５ｎｕｗ、長さ１００ｍｍの測定
サンプルを切り出し、これを東洋精機製作新製のストロ
グラフＭ−５０を用いて、３０ｍ／＋＋＋ｉｎの速度で
ラミネートされた部分がポリエチレンテレフタレトフィ
ルムとポリエチレンフィルムに対し、それぞれ９０度の
角度（直角）になるようにしてポリエチレンテレフタレ
ートフィルムとポリエチレンフィルム間の剥離強力を測
定しうごネート接着強塵の値とした。

本発明をより理解しやすくするために、比較例および実
施例を挙げて具体的に説明するが、本発明はこれら実施
例に限定されるものではない。

比較例１ フェノール／テトラクロロエタン−６／４混合溶媒を用
い、３０°Ｃで測定した固有粘度が０．６３のポリエチ
レンテレフタレートを２８０’ＣでＴ−グイより溶融押
出し、４０°Ｃのドラム」二で冷却して厚さ１５０μの
未延伸フィルムを得た。続いてこのフィルムを９０’Ｃ
にて縦方向に３．５倍延伸した後、引続き１１０゛Ｃで
最初の延伸方向と直角方向に３．５倍延伸した後、２１
０°Ｃで５秒間熱セツトを施して厚さ１２．２μの二軸
延伸フィルムを得た。

比較例２ 比較例１のポリエチレンテレフタレートに本発明のスル
ホン酸金属塩誘導体である市販のケミスタット３０３３
（三洋化威社製）（帯電防止剤Ａ）を０．５ｗｔ％ブレ
ンドし、比較例１と同様の方法で１２．２μの二軸延伸
フィルムを得た。

比較例３ 本発明の自己乳化性のウレタン樹脂の水溶液である市販
のインプラニル（ＴＮＰＵｌ？ＡＮＩＬ）Ｏｌ（固形分
濃度４０ＷＴ％）（バイエル社製）と、本発明の水溶性
のメラミン樹脂の水溶液である市販のベッカミンＰＭ−
Ｎ　（固形分濃度８０ＷＴ％）（大日本インキ社製）と
、パラトルエンスルホン酸アンモニウムの水溶液（固形
分濃度１ｏｈｒ％）を用いて、下記の割合で混合するこ
とにより固形分濃度５ＷＴ％の樹脂混合物の水溶液（コ
ーティング液Ｂ）を得た。

インプラニルＤ　Ｌ　Ｈ：　１１２．５ｇベノカミンＰ
Ｍ−Ｎ：５．６ｇ パラトルエンスルホン酸アンモニウム水溶液：５ｇ 水：　８７６．９ｇ 比較例１のポリエチレンテレフタレートを２８０°Ｃで
Ｔ−グイより溶融押出し、４０°Ｃのドラム上で冷却し
て厚さ１５０　μの未延伸フィルムを得た。続いてこの
フィルムを９０°Ｃにて縦方向に３．５倍延伸し一軸延
伸フィルムを得た。続いて上述した樹脂混合物の水溶液
をリバースロール法にて延伸後の最終厚みが０．１　μ
になるようにコーティングし、５０’Ｃで乾燥後、１１
０°Ｃにて最初の延伸方向と直角方向に３．５倍延伸し
、２１０　’Ｃで５秒間熱セツトを施して厚さ１２．２
μの二軸延伸フィルムを得た。

実施例１ 比較例１のポリエチレンテレフタレートに、本発明のス
ルホン酸金属塩誘導体である市販のケミスタンド３０３
３（三洋化成社製）（帯電防止剤Ａ）を０．５−４％ブ
レンドし、２８０°ＣでＴ−グイより溶融押出し、４０
°Ｃのドラム上で冷却して厚さ１５０μの未延伸フィル
ムを得た。続いてこのフィルムを９０°Ｃにて縦方向に
３．５倍延伸し一軸延伸フィルムを得た。続いて比較例
３の樹脂混合物の水溶液（コーティング液Ｂ）を用いて
比較例３と同様の方法で厚さ１２．２μの二軸延伸フィ
ルムを得た。

実方缶例２ 本発明の自己乳化性のウレタン樹脂の水溶液である市販
のハイトランＫＵ−４００ＭＮ　（固形分濃度２５ＷＴ
％）（大日本インキ社製）と、本発明の水溶性のメラミ
ン樹脂の水溶液である市販の−・ツカ≧ンＪＷＴ０１（
固形分濃度７０ＷＴ％）（大日本インキ社製）と、パラ
トルエンスルホン酸アンモニウムの水溶液（固形分濃度
１０ＷＴ％）を用いて、下記の割合で混合することによ
り固形分濃度５ＷＴ％の樹脂混合物の水溶液（コーティ
ング液Ｃ）を得た。

ハイトランＫ　Ｕ　−４０ＯＭＮ　：　１６３．２ｇベ
ッカミンＪＷＴ０１：１１．４ｇ パラトルエンスルホン酸アンモニウム水溶液：　１２．
Ｏｇ 水：　８１３．４ｇ 比較例１のポリエチレンテレフタレートに本発明のスル
ホン酸金属塩誘導体である市販のエレクトロストリッパ
ーＰＣ−Ｆ　（花王社製）（帯電防止剤Ｄ）を０．３　
ｗｔ％ブレンドし、２８０°ＣでＴ−グイより溶融押出
し、４０°Ｃのドラム上で冷却して厚さ１５０μの未延
伸フィルムを得た。続いてこのフィルムを９０°Ｃにて
縦方向に３．５倍延伸し一軸延伸フィルムを得た。続い
て上記の樹脂混合物の水溶液（コーティング液Ｃ）を用
いて比較例３と同様の方法で厚さ１２．２μの二軸延伸
フィルムを得た。

実施例３ 比較例１のポリエチレンテレフタレートに本発明のスル
ホン酸金属塩誘導体である市販のエレクトロストリッパ
ーＰＣ−Ｆ　（花王社製）（帯電防止剤Ｄ）を０．５ｗ
ｔ％ブレンドし、２８０″ｃでＴ−グイより溶融押出し
、４０℃のドラム上で冷却して厚す１５０　μの未延伸
フィルムを得た。続いてこのフィルムを９０’Ｃにて縦
方向に３．５倍延伸し一軸延伸フィルムを得た。続いて
比較例３の樹脂混合物の水溶液（コーティング液Ｂ）を
用いて比較例３と同様の方法で厚さ１２．２μの二軸延
伸フィルムを得た。

実施例４ 比較例１のポリエチレンテレフタレートに本発明のスル
ホン酸金属塩誘導体である市販のケくスタフｌ−３０３
３（三洋化成社製）（帯電防止剤Ａ）を０．３　ｗｔ％
ブレンドし、２８０″ＣでＴ−グイより溶融押出し、４
０℃のドラム上で冷却して厚さ１５０　μの未延伸フィ
ルムを得た。続いてこのフィルムを９０″Ｃにて縦方向
に３．５倍延伸し一軸延伸フィルムを得た。続いて実施
例２の樹脂混合物の水溶液（コーティング液Ｃ）を用い
て比較例３と同様の方法で厚さ１２．２μの二軸延伸フ
ィルムを得た。

比較例４ 比較例１のポリエチレンテレフタレートに本発明のスル
ホン酸金属塩誘導体である市販のケくスタット３０３３
　（三洋化威社製）（＃１防止剤Ａ）を０．０４ｈｔ％
ブレンドし、２８０　’ＣでＴ−グイより溶融押出し、
４０℃のドラム上で冷却して厚さ１５０μの未延伸フィ
ルムを得た。続いてこのフィルムを９０°Ｃにて縦方向
に３．５倍延伸し一軸延伸フィルムを得た。続いて比較
例３の樹脂混合物の水溶液（コーティング液Ｂ）を用い
て比較例３と同様の方法で厚さ１２．２μの二軸延伸フ
ィルムを得た。

比較例５ 比較例１のポリエチレンテレフタレートに本発明のスル
ホン酸金属塩誘導体である市販のケξスタ、７）３０３
３（三洋化戒社製）（帯電防止剤Ａ）を３．５　ｗｔ％
ブレンドし、２８０″ＣでＴ−グイより溶融押出し、４
０″Ｃのドラム上で冷却して厚さ１５０μの未延伸フィ
ルムを得た。続いてこのフィルムを９０°Ｃにて縦方向
に３．５倍延伸し一軸延伸フィルムを得た。続いて比較
例３の樹脂混合物の水溶液（コーティング液Ｂ）を用い
て比較例３と同様の方法で厚さ１２．２μの二軸延伸フ
ィルムを得た。

以上の比較例および実施例のフィルムの特性価を表１に
示した。

この表から明らかなように、本発明のフィルムのみが帯
電防止性と接着性に優れることがわかる。

表１ （発明の効果） 本発明のポリエチレンテレフタレートフィルムは、帯電
防止性に優れるとともに、特定のコーティング被膜をフ
ィルム表面に設けることにより。

従来の帯電防止フィルムの欠点であった接着性が改再さ
れており、これによりこれまで制限されていたその使用
範囲が大きく広がることとなった。

また、本発明によると製造工程中でコーティングするこ
とにより、なんら後加工することなく、Ｌ記のような優
れたフィルムを安価に製造することが可能であり、その
経済的効果も大きい。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）未延伸または一軸方向のみに延伸されたスルホン
   酸金属塩誘導体を０．０５〜３．０ＷＴ％含むポリエチ
   レンテレフタレートフィルムの片面を自己乳化性ポリウ
   レタン樹脂５０〜９５ＷＴ％、水溶性メラミン樹脂４．
   ９〜４５ＷＴ％およびパラトルエンスルホン酸アンモニ
   ウム塩０．１〜５ＷＴ％からなる混合物の水溶液でコー
   ティング、乾燥し、続いて二軸方向または最初の延伸方
   向と直角方向に延伸し熱セットすることにより得られ、
   非コーティング面のオネストメーター半減期が６０秒以
   下で、かつコーティング面のラミネート接着力が２００
   ｇ／１５ｍｍ以上である二軸延伸易接着帯電防止ポリエ
   チレンテレフタレートフィルム。
2. （２）未延伸または一軸方向のみに延伸されたスルホン
   酸金属塩誘導体を０．０５〜３．０ＷＴ％含むポリエチ
   レンテレフタレートフィルムの片面を自己乳化性ポリウ
   レタン樹脂５０〜９５ＷＴ％、水溶性メラミン樹脂４．
   ９〜４５ＷＴ％およびパラトルエンスルホン酸アンモニ
   ウム塩０．１〜５ＷＴ％からなる混合物の水溶液でコー
   ティング、乾燥し、続いて二軸方向または最初の延伸方
   向と直角方向に延伸し熱セットすることを特徴とする二
   軸延伸易接着帯電防止ポリエチレンテレフタレートフィ
   ルムの製造方法。