JPH0459836A - 積層ポリエステルフィルム - 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、表面特性および滑り性の改良されたポリエス
テルフィルムに関する。

〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕二輪
延伸ポリエステルフィルム、特に二輪延伸ポリエチレン
テレフタレートフィルムは、透明性、寸法安定性、機械
的特性、電気的特性、ガスバリヤ−性、耐熱性、耐薬品
性などに優れ、包装材料、電気絶縁材料、銀塩、ジアゾ
化合物、感光性樹脂などを用いる感光材料、製図材料、
電子写真材料、磁気記録材料などの基材として用いられ
ている。

最近では、磁気記録材料の高密度記録化、コンデンサー
の高容量化などに伴い、使用されるポリエステルフィル
ムは、ますます平坦であるとともに滑り性の良いもの、
すなわち平滑性を有するものが要求されている。平滑な
フィルムの必要性は、光学用途、電子写真用途など、他
の多くの用途においても増大している。

しかし、平滑性の高いポリエステルフィルムは、フィル
ム同士の滑り性が非常に悪いため、ブロッキングやスリ
傷等の表面欠陥を生じたり、巻き取り性や巻姿の悪化、
更には加工時の作業性悪化を引き起こすことが知られて
いる。

ポリエステルフィルムの滑り性を改良する従来の方法と
しては、ポリエステルフィルム中に微細な有機系あるい
は無機系の粒子を添加する方法（添加粒子法）、ポリエ
ステルの重合時にエステル交換触媒残渣などを析出させ
る方法（析出粒子法）、ポリマーブレンドによる方法、
有機系の潤滑剤を配合する方法などのポリエステルの組
成物による改良方法がある。

しかしながら、これらの組成物による方法は、滑り性と
平坦性の一方が向上すれば他の一方が低下Ｌ１両方を共
に向上させるのが困難であるのが実情である。また、組
成物による改良方法では、透明性の要求される光学用途
には限界がある。有機系の潤滑剤を配合する方法は、無
機系粒子などを適度に併用することにより、ある程度の
平滑性を達成できるものの、潤滑剤の転着による装置あ
るいは製品の汚染、蒸着工程での高真空度の達成と維持
の困難あるいは積層体とした場合の眉間の接着性の低下
など問題が多い。

組成物を含有する層を平坦層と共押出しなどで積層する
方法で平滑化を図る方法もあるが、先に述べた組成物に
よる場合の問題点と共に含有組成物の平坦層への形状転
写などの問題がある。

溶剤処理、コロナ放電処理などにより表面処理をしたフ
ィルムを延伸し、表面に突起を形成させる方法もあるが
、突起の形状に種々の制約もあり、滑り性が不充分な場
合が多い。

これらの方法に対して、塗布層を設け、該塗布層に微細
かつ秘密な突起を形成させる方法がフィルムの平滑化法
として注目されている。塗布層の突起形成方法として、
塗布層中に無機粒子を含有させる方法が提案されている
。

上記方法に用いられる無機粒子として、酸化ケイ素、炭
酸カルシウム、酸化アルミニウム、硫酸バリウム、二酸
化チタンなどが知られているが、これらの粒子は通常そ
の粒度分布が広いため、フィルム物性にバラツキを生じ
たり、さらには粗大突起の形成による平滑性の低下およ
び突起の脱落による弊害を生じていた。

粒度分布の狭い単分散の粒子を塗布層中に含有させる方
法は上記問題点の解決に有効であり、シリカゾルや単分
散シリカのような狭い粒度分布を有する酸化ケイ素粒子
を用いる方法が提案されている。しかしながら、このよ
うな粒子は粒径が微細なため、易滑性発現には多量添加
が必要となり、透明性や易接着性の低下を引き起こしや
すい、また酸化ケイ素粒子はその硬度が高いため、表面
に露出した酸化ケイ素粒子がロール状に巻きとられた製
品の裏面を傷っけ、製品欠−を生じるなどの問題点を有
していた。

他方、炭酸カルシウム粒子は、その硬度が低いために滑
り性改良粒子として有効であるものの、従来公知のもの
は、その粒度分布が広く、実用には供し得なかった。ま
た、粒度分布を狭くするために、粉砕・分級処理が行わ
れているが、所望の粒度分布を得るには、多数回にわた
る繰り返し分級操作が必要であり、実用的でなかった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者は、上記課題に鑑み、鋭意検討した結果、ある
特定の炭酸カルシウム粒子を含有する樹脂層を有する積
層ポリエステルフィルムが、優れた特性を有することを
見いだし、本発明を完成するに至った。

ｔなわち、本発明の要旨は、ポリエステルフィルムの少
な（とも片面に水溶性および／または水分散性樹脂層を
有する積層フィルムであって、該樹脂層中にバテライト
型炭酸カルシウム粒子を含有することを特徴とする積層
ポリエステルフィルムに存する。

以下、本発明の詳細な説明する。

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、あるいはそ
の構成単位め８ｏモル％以上が工≠レンナフタレートで
あるポリエチレンナフタレート、あるいはその構成単位
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である。これらの成分以外の共
重合成分として例えば、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などのジ
オール成分、イソフタル酸、２．６−ナフタレンジカル
ボン酸、５−ソジオスルホイソフタレ酸ζアジピン酸、
アゼライン酸、セバシン酸およびそのエステル形成性誘
導体などのジカルボン酸成分、オキシ安息香酸およ゛び
そのエステル形成性誘導体などのオキシモノカルボン酸
などを用いることができる。

本発明のフィルムの基体を構成するポリエステルフィル
ムの組成物として、フィルム表面の突起を形成する添加
粒子、析出粒子、その他の触媒残渣、ポリエチレンテレ
フタレート以外の樹脂は、透明性の要求される光学用途
や、蒸着金属を磁性層とする高密度磁気記録材料用途な
どにおいては極力少なくするのが好ましいが、用途に応
じて、当業者が常用している量を含有していてもよい。

すなわち、本発明のフィルムは、突起形成剤以外の添加
剤として、必要に応じて帯電防止剤、安定剤、潤滑剤、
架橋剤、ブロッキング防止剤、酸化防止側、着色剤、光
線遮断剤、紫外線吸収剤などを含有させてもよい。

本発明の積層フィルムは、かかるポリエステルから成る
フィルムに、バテライト型炭酸カルシウム粒子を含有す
る水溶性および／または水分散性樹脂層を設けたもので
ある。

本発明における水溶性または水分散性樹脂は、バテライ
ト型炭酸カルシウムを相互に結合するとともに、塗布層
と基体のポリエステルを結合するバインダーとしての働
きをするものであって、高分子化合物であっても低分子
化合物であってもよく、本発明の基体フィルムの特性に
支障をきたさない限り、目的に応じて塗布材料を選択で
きる。

例えば、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂、あるいは、それ
らに帯電防止剤、潤滑剤、界面活性剤、粒子などを組み
合わせた組成物を必要に応じて用いることができる。

さらに具体的には、熱可塑性樹脂として、ポリエステル
樹脂、ポリウレタン樹脂等の縮重合系樹脂ニアクリル系
、酢ビ系、ポリオレフィン系、塩ビ系、塩化ビニリデン
系、ポリスチレン系等のビニル系樹脂、ＳＢＲ，・ＮＢ
Ｒ等のゴム系樹脂等の付加重合系樹脂：ポリビニルアル
コールポリビニルピロリドン、セルロース、ゼラチン、
にかわ等の水溶性樹脂；熱硬化性樹脂として、エポキシ
樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、シリ
コーン樹脂などが挙げられるが、これらに限定されるも
のではない、また複数の樹脂の共重合体であってもよい
し、複数の樹脂の混合物であってもよい。

本発明の樹脂層中には、その用途に応じ染料、顔料、滑
剤、抗酸化剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、界面活性剤
などの各種添加剤を適当量配合しても差し支えない。

上述した樹脂層をポリエステルフィルムに設ける方法と
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−、クラ
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既にフィルム化さ
れたものに、樹脂の水溶液または水分散体を塗布しても
よ（、また、フィルム製造工程内で塗布を行ってもよい
。

例えば、二輪延伸ポリエステルフィルムに樹脂層を設け
る場合は、縦方向に一輪延伸したフィルムに樹脂の水溶
液または水分散体を塗工し、乾燥または未乾燥の状態で
横方向に延伸して、直ちに熱処理を施す方法が製膜及び
塗布、乾燥を同時に行えることから製造コスト面を加味
したメリットが大きく、特に好ましく採用される。

樹脂層は片面あるいは両面に設けることができ、また、
両面に設ける場合、樹脂層は同一であってもよく、異な
っていてもよい、なお、樹脂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、本発明の積層ポリエステルフィルムの樹脂層への
接着性、塗布性などを改良するため、樹脂層形成後に樹
脂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１〜５００μｍの
範囲であることが好ましい、樹脂層の厚さは、０．０１
〜５μｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは０．０２
〜ｌａｍの範囲である。

樹脂層の厚さが０．０１μｍ未満では均一な樹脂層が得
難いため、製品に塗布むらが生じやすく、５μｍ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。

本発明の特徴の一つは、かかる樹脂層中にある特定のバ
テライト型炭酸カルシウム粒子を含有する点にある。炭
酸カルシウム粒子の製法としては、天然の炭酸カルシウ
ムを粉砕・分級する方法の他、例えば特開昭５９−６９
４２５号公報に示されているように水酸化カルシウム溶
液に二酸化炭素含有ガスを注入して反応させる、いわゆ
る合成法による沈降性炭酸カルシウムが知られている。

この場合、比較的粒径のそろったカルサイト型炭酸カル
シウム粒子が得られているが、該粒子の粒度分布では本
発明の目的を達成することができない。

本発明者は、かかる合成法において、系内の水素イオン
濃度や反応速度をはじめとする製造条件を選定すること
により粒度分布の極めて鋭いバテライト型の炭酸カルシ
ウム粒子を製造し得ることを知見した。かかるバテライ
ト型炭酸カルシウム粒子は、そのまま樹脂に配合するこ
ともできるが、樹脂中での分散安定性を向上させるため
に表面処理を施しておくことが好ましい、この分散剤を
兼ねる表面処理剤としては、例えば特開昭５９−６９４
２６号公報あるいは特開平１−２５６５５８号公報に記
載されているような表面処理剤、特に高分子ポリカルボ
ン酸あるいはそれらのナトリウム塩、アンモニウム塩等
が好ましく用いられる。

これらは通常、該粒子の製造段階の途中で加えると効果
的である。

かかるバテライト型炭酸カルシウムは球状あるいは楕円
球状として得られ、その長径と短径との比は通常１．８
程度以下であり、用途に応じて使い分けることができる
。

本発明においては、下記に定義する上記バテライト型炭
酸カルシウムの粒度分布値が、通常、１゜６０以下、好
ましくは１．５０以下、更に好ましくは１．４０以下の
ものが用いられる。この値が１．６０を越えると、最終
的に得られるフィルムの表面粗度が不均一になり、実用
に供することができない。

また本発明で用いる該粒子の平均粒径は、通常、０、０
５〜１．５　ａ　ｍ好ましくは０．１〜１．０　ａ　ｍ
の範囲である。この値が０．０５　ｐ　ｍ未満の粒子を
用いると、フィルムの滑り性改良効果が期待できない。

一方、１．５μｍを超える粒子を用いると、該粒子の分
散安定性が悪化し、得られるフィルムの特性も劣ったも
のとなる。

本発明における該粒子の樹脂層中の含有率は、通常、１
重置％〜６０重量％の範囲であり、好ましくは３重量％
〜４０重量％の範囲である。含有率が１重量％未満では
、滑り性改良効果が期待できず、一方、６０重量％を超
えるようになると、樹脂層の強度が低下して、基体ポリ
エステルフィルムから剥離したり、粒子の脱落を生じる
ようになる。

本発明においては、滑り性や固着性改良、表面粗度の制
御のためにバテライト型炭酸カルシウム粒子を用いてい
るが、フィルムに付与する特性に応じて、添加剤として
無機及び有機系粒子を併用しても差しつかえない。

〔実施例〕

以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はそ
の要旨を超えない限り、以下の実施例によって限定され
ない。

なお、実施例における評価方法は、以下の方法に従った
。

（１）平均粒径及び粒度分布値 粒径は電子顕微鏡による写真法で測定し等価球に換算し
た。粒度分電は約１０００個の粒子の粒径を測定し、大
粒子側から体積を積算した。総体積に対し、２５％に相
当する粒径をｄ□とし、７５％に相当する粒径をｄ’Ｆ
ｓとしてその比（ｄ　ｚｓ／ｄ７．〕の値で粒度分布の
シャープさを示した。この値が１に近いほどシャープで
ある。なお、平均粒径はｄ、。（μｍ）で表した。

（２）易滑性 ＡＢＴＭ−Ｄ−１８９４−６３により、フィルムの樹脂
層面と該樹脂層の反対面との摩擦系数を測定した０判定
基準は０：良好、Δ：やや劣る、×：不良とした。

（３）固着性（ブロッキング性） 恒温恒湿槽で熱プレスにより４０℃、８０％ＲＨ１１０
ｋｇ／ｃｍ”で２０時間保持したフィルムについて、Ａ
ＢＴＭ−Ｄ−１８９３の方法によリ、剥離強度を測定し
た０判定基準はＯ：良好、Δ：やや劣る、×：不良とし
た。

（４）平滑性 小板研究所製の薄膜段差針ＥＴ−１０型で触針先端半径
０．５８ｍ１触針荷重１ｇで測定し、突起の基底部から
頂上部までの高さで判定した０判定基準はＯ：良好、Δ
：やや劣る、×：不良とした。

（５）透明性 ＪＩＳ　　Ｋ６７１４に準じ日本重色工業社製分球式濁
度計ＮＤＨ−２０Ｄによりフィルムの濁度を測定した。

判定基準は○：良好、Δ：やや劣る、×：不良とした。

（６）塗膜強度 スコッチ社の”Ｔａｐｅ　　ＣｌｅａｎｉｎｇＦａｂｒ
ｉｃ″′をシリコンゴムに巻きつけ、これを太平理化工
業（株）Ｒｕｂｂｉｎｇ　　Ｔｅ５ｔｅｒに取り付け、
Ｔａｐｅ　　ＣｌｅａｎｉｎｇＦａｂｒｉｃにて樹脂層
面を１０往復摩擦し、樹脂層の剥離の程度を目視判定し
た。摩擦時にかかる荷重は３５０ｇ／ｃｍ”とした６判
定基準はＯ：良好、△：やや劣る、Ｘ：不良とした。

（７）接着性 ■磁性層接着性 フィルムの樹脂層面に磁性塗料を塗布し、８０°Ｃで１
分間乾燥し、その後８０℃で２４時間エージングして約
５μｍの磁性層を有する磁気記録媒体を得た。その後、
厚さ１ｍｍのステンレス板の上に両面接着テープを貼り
付け、その上に磁気記録媒体の磁性層面が粘着テープに
接するように磁気記録体を貼り合わせ、ポリエステルフ
ィルムを磁性層から１８０＠の角度で剥□離する際の剥
離抵抗力を引張試験機により５００ｍｍ／ｍｉｎの速度
で測定した。なお、磁性層となる磁性塗料は、ポリウレ
タン５０部、ニトロセルロース２０部、塩ビー酢ビ樹脂
３０部、イソシアネート化合物７゜５部、カーボンブラ
ック１２部、レシチン４部、ｒ　　ＦｅｔＯｓ４６０部
をメ、チルエチルケトン、トルエン、メチルイソブチル
ケトンを等量混合した溶剤９００部に分散したものを用
いた。

■印刷インク接着性 東洋インキ製造（株）製スクリーンインク“ＦＤＳＳ２
１　３９１藍”と“レジューサ−Ｐ”を１０：１で混合
し、これを、３００メツシユのシルクスクリーンを用い
て約１０μｍの厚さとなるようフィルムの樹脂層面に塗
布し、ウシオ電機（株）ＵＶ照射装置“ＵＶＣ−４０２
／ＩＨＮ：３０２／ＩＭＮ”に通し、水銀灯出力１６０
Ｗ／ｃｍ、ラインスピード５ｍ／ｍｉｎ、ランプルフィ
ルム間隔１００ｍｍにてインクを硬化させた。

硬化後、該フィルムのインク塗布面にニチバン（株）製
セロテープ（１８ｍｍ巾）を気泡の入らぬよう７ｃｍの
長さに貼り、この上を３ｋｇの手動式荷重ロールで一定
の荷重を与えてフィルムを固定し、セロハンテープの一
端を５００ｇの錘に接続し、錘が４５ｃｍの距離を自然
落下後に、１８０°方向の剥離試験が開始する方法で評
価した。

接着性の評価基準は上記のおよび■ともに下記の通りで
ある。

○：樹脂層が全く剥離しない。

Δ：樹脂層が少し剥離する。

×ｆ樹脂層がほとんど剥離する。

比較例！ 重合触媒残渣等に基づく表面突起形成剤をほとんど含ま
ない固有粘度０．６２のポリエチレンテレフタレートを
約２８５℃で溶融し、約６０℃の冷却ドラム上に静電印
加を行いながら押出した。さらに８３℃で縦方向にロー
ルで３．５倍延伸し、その後１１０℃で横方向に延伸、
２２０℃で熱処理を行い、厚さ１２１．ｃｒ、ｍ、表面
粗さ（Ｒａ）５０人の二輪延伸フィルムを得た。このフ
ィルムは、巻き取り性が極めて悪く、長尺のフィルムロ
ールを得ることが困難であるとともに得られたフィルム
ロールの巻き姿が悪く、実用に供することは不可能であ
った。念のためＡ４版として切り出して作業性を観察し
たが、フィルムが相互に密着して全体が一体化してしま
い、フィルムの取扱いが困難であった。このフィルムの
摩擦係数は、フィルムが滑らぬため測定できなか、た、
得られた結果を他の実施例、比較例の結果とともに表１
に示す。

比較例２ ポリウレタン水分散体である大日本インキ化学工業（株
）のハイトランＡＰ−４０（商品名）８０部（固形分重
量、以下同様）、ポリエステル水分散体である大日本イ
ンキ化学工業（株）のファインテックスＢ５−６７０　
（商品名）２０部からなる塗布液を比較例１の縦延伸後
、横延伸前のフィルムの片面に塗布し、その後比較例１
と同様にして、樹脂層厚みが０．２０部ｍである二輪延
伸ポリエステルフィルムを得た。得られた積層フィルム
は、磁性層、印刷インクとの接着性には優れるものの、
比較例１と同様に滑り性が悪く実用に供し得なかった。

実施例１ 平均粒径０．２５　＃　ｍ、粒度分布値１．２９の高分
子ポリカルボン酸で表面処理を施したバテライト型炭酸
カルシウム粒子であるＶＡＮ−０３０（丸尾カルシウム
（株）製）５部、ポリウレタン水分散体である大日本イ
ンキ化学工業（株）のハイトランＡＰ−４０（商品名）
７５部、ポリエステル水分散体である大日本インキ化学
工業（株）のファインテックスＥＳ−６７０（商品名）
２０部からなる塗布剤を塗布する以外は比較例２と同様
にして、樹脂層厚みが０．２０μｍである二輪延伸ポリ
エステルフィルムを得た。得られた積層フィルムの特性
は、易滑性、固着性、平滑性、透明性、塗膜強度に優れ
、しかも磁性層、ｔｒｖインクとの接着性にも優れてい
た。

実施例２．３．４．５ バテライト型炭酸カルシウムの粒径、塗布剤中の配合割
合、塗布層厚みを表１に示す通り変えた以外は、実施例
１と同様にして二輪延伸ポリエステルフィルムを得た。

得られたフィルムは、すべて、易滑性、固着性、平滑性
、透明性、塗膜強度に優れたものであった。

実施例６ 実施例１で用いたバテライト型炭酸カルシウム粒子５部
、ポリアクリレート水分散体である日本アクリル化学（
株）のプライマルＨＡ−８９５部からなる塗布剤を塗布
する以外は実施例１と同様にして二輪延伸ポリエステル
フィルムを得た。

得られたフィルムは易滑性、固着性、平滑性、透明性、
塗膜強度および磁性層、印刷インクとの接着性に優れて
いた。

比較例３ 実施例１のバテライト型炭酸カルシウム粒子の代わりに
、平均粒径０．２５部ｍ、粒度分布値１．９９の高分子
ポリカルボン酸で表面処理を施したカルサイト型炭酸カ
ルシウムを用いる以外は、実施例１と同様にして二輪延
伸ポリエステルフィルムを得た。得られた積層フィルム
は、カルサイト型炭酸カルシウム中に含有される粗大粒
子のために、易滑性、固着性には優れるものの、平滑性
、透明性には悪影響が認められた。樹脂層表面を観察す
ると、粗大粒子の脱落が認められ、このことも平滑性、
透明性低下の要因の一つであると考えられる。

〔発明の効果〕

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリエステルフィルムの少なくとも片面に水溶性
   および／または水分散性樹脂層を有する積層フィルムで
   あって、該樹脂層中にバテライト型炭酸カルシウム粒子
   を含有することを特徴とする積層ポリエステルフィルム
   。