JPH05310975A

JPH05310975A - 帯電性の改良された易接着性ポリエステルフイルム及びその製造法

Info

Publication number: JPH05310975A
Application number: JP4120546A
Authority: JP
Inventors: Teruo Takahashi; 輝夫高橋; Masayuki Fukuda; 雅之福田; Sadami Miura; 定美三浦
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1992-05-13
Filing date: 1992-05-13
Publication date: 1993-11-22
Anticipated expiration: 2015-10-30
Also published as: JP3105343B2

Abstract

(57)【要約】【目的】磁気テープ、ケミカルマットフイルム等の製
造の際に生じる静電障害（放電引火事故）がなく、かつ
磁気塗料、ケミカルマット塗料等への接着性に優れたポ
リエステルフイルム及びその製造法を提供する。【構成】ポリエステルフイルムの少なくとも片面に、
（１）水性ポリエステル樹脂、（２）ポリエーテル化合
物及び（３）帯電防止剤を含む組成物のプライマー層を
設けていることを特徴とする帯電性の改良された易接着
性ポリエステルフイルム、及び該フイルムをインライン
コーティングで製造する方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は帯電性の改良された易接
着性ポリエステルフイルム及びその製造法に関し、さら
に詳しくは磁気テープ、ケミカルマットフイルム等の製
造の際に生じる静電障害（放電引火事故）がなく、かつ
磁気塗料、ケミカルマット塗料等への接着性に優れたポ
リエステルフイルム及びその製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性ポリエステル、例えばポリエチ
レンテレフタレート、ポリ（１，４―シクロヘキシレン
ジメチレンテレフタレート）、ポリエチレンナフタレー
トもしくはこれらの共重合体、あるいはこれらと小割合
の他の樹脂とのブレンド物等を溶融押出し、二軸延伸
後、熱固定したポリエステルフイルムは、機械強度、耐
熱性、耐薬品性等に優れ、産業上種々の分野で利用され
ている。しかし、その表面は高度に配向結晶化されてい
るので、塗料、接着剤、インキ等の受容性に乏しいとい
う問題がある。

【０００３】そこで、この接着性を改善する方法とし
て、物理処理例えばコロナ処理、紫外線処理、プラズマ
処理、ＥＢ処理あるいは火焔処理等、或は薬剤処理例え
ばアルカリ、アミン水溶液、トリクロル酢酸フェノール
類等の薬剤による処理が知られている。しかしながら、
これらの方法は接着力の経時劣化や薬剤の揮散による作
業環境の汚染等の実用上不利な問題がある。

【０００４】もう一つの手段としては通常のポリエステ
ルフイルムの製膜工程以外のプロセスでフイルム表面に
易接着性塗膜を塗布してプライマー層を設ける方法が知
られている。しかし、この方法では、通常塗剤の溶剤と
して有機溶剤を用い、またコーティング雰囲気が十分に
クリーンであるとは言い難いので、塵埃の付着による加
工商品の表面欠陥の多発、あるいは有機溶剤による環境
の悪化等の安全、衛生上の問題がある。

【０００５】そこで、このプライマー処理を水系塗剤を
用いてポリエステルの製膜工程中で行なえば、クリーン
な環境の中で塵埃の付着もなく、また水系溶剤のため爆
発の恐れや環境の悪化もなく、フイルムの性能、経済
面、安全上の点で有利である。

【０００６】しかし、得られる易接着性ポリエステルフ
イルムは、基材フイルムの表面に異種のケミカルズが積
層されていることが原因と推定されるが、静電気が起り
やすく、帯電性が高いという欠点を有している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、放電
引火火災等の静電気障害がなく、しかもポリエステルフ
イルムに塗布される種々の被覆物、例えばオフセットイ
ンキ、グラビヤインキ、シルクスクリーンインキ、ＵＶ
インキ、磁気塗料、ゼラチン組成物、粘着剤、電子写真
トナー、ケミカルマット塗料、ジアゾ塗料、ハードコー
ト塗料、ＵＶ塗料、ヒートシール性付与組成物、無機質
被膜形成性物質等、特に磁気塗料に対し優れた接着性を
有する、帯電性の改良された易接着性ポリエステルフイ
ルム及びその製造法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のかかる目的は、
本発明によれば、ポリエステルフイルムの少なくとも片
面に、（１）水性ポリエステル樹脂、（２）ポリエーテ
ル化合物及び（３）帯電防止剤を含む組成物のプライマ
ー層を設けていることを特徴とする帯電性の改良された
易接着性ポリエステルフイルム、並びに配向結晶が完了
する前のポリエステルフイルムの少なくとも片面に
（１）水性ポリエステル樹脂、（２）ポリエーテル化合
物及び（３）帯電防止剤を含む組成物の水性塗液を塗布
し、次いで乾燥、延伸、さらに熱処理を施して配向結晶
化を完了せしめることを特徴とする帯電性の改良された
易接着性ポリエステルフイルムの製造法によって達成さ
れる。

【０００９】本発明においてポリエステルフイルムを構
成するポリエステルとは、芳香族二塩基酸またはそのエ
ステル形成性誘導体とジオールまたはそのエステル形成
性誘導体とから合成される線状飽和ポリエステルであ
る。かかるポリエステルの具体例として、ポリエチレン
テレフタレート、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、ポリ（１，４―シクロヘキシレ
ンジメチレンテレフタレート）、ポリエチレン―２，６
―ナフタレンジカルボキシレート等が例示でき、これら
の共重合体またはこれらと小割合の他樹脂とのブレンド
物なども含まれる。

【００１０】本発明における線状飽和ポリエステルは、
フイルム特性を向上する剤例えば滑剤、帯電防止剤、着
色剤、難燃剤、遮光剤、安定剤、紫外線吸収剤等を含有
することができる。この滑剤としては内部析出粒子、外
部添加粒子のいずれでもよく、また２種以上のものを組
合せたものでもよい。外部添加粒子としては、例えばシ
リカ、カオリン、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、
酸化チタン等を挙げることができ、内部析出粒子として
は例えばアルカリ（土類）金属化合物、リン化合物等の
組合せでポリエステル製造中に析出させたものを挙げる
ことができる。

【００１１】本発明におけるポリエステルはそれ自体公
知であり、かつ公知の方法で製造することができる。ポ
リエステルの固有粘度（Ｏ―クロロフェノール、３５
℃）は０．４５〜０．９が好ましい。

【００１２】本発明においては、ポリエステルを常法に
より溶融押出し冷却固化して非晶質の未延伸フイルムを
得る。そして、この未延伸フイルムは、先ず縦方向に延
伸し、次いで横方向に延伸する。これらの延伸はフイル
ムを走行させて行う。縦方向及び横方向の延伸手段は公
知の手段を用いることができる。例えば、縦方向の延伸
（縦延伸）は未延伸フイルムを加熱ロール群で加熱し、
低速ロールと高速ロールの周速差を利用して行う。その
際、低速ロールと高速ロールの間に赤外線ヒーターを設
けてフイルムを延伸温度に加熱することが好ましく、ま
た低速ロールでフイルムを延伸温度に加熱しても良い。
この縦方向の延伸は通常２．５〜４．５倍の倍率で行
う。また、横方向の延伸（横延伸）はテンター式延伸熱
処理装置を用いて行う。この横方向の延伸は、通常２．
５〜４．５倍の倍率で行う。次いで１５０〜２４０℃の
温度で熱処理し、配向結晶化を完了する。

【００１３】ポリエステルフイルムの延伸処理は、上記
逐次二軸延伸法以外にも同時二軸延伸法や多段延伸法
（縦―横―縦、縦―横―縦―横、縦―縦―横、縦―横―
横等）を用いることもできる。

【００１４】本発明においてプライマー層形成成分の水
性ポリエステル樹脂（１）は、多塩基酸またはそのエス
テル形成性誘導体とポリオールまたはそのエステル形成
性誘導体とから合成される実質的に線状のポリエステル
である。

【００１５】このポリエステルの多塩基酸成分として
は、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、２，６―
ナフタレンジカルボン酸、１，４―シクロヘキサンジカ
ルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、トリメリット酸、
ピロメリット酸、ダイマー酸等を例示することができ
る。これら成分は２種以上を用いることができる。更
に、これら成分と共にマレイン酸、フマール酸、イタコ
ン酸等の如き不飽和多塩基酸やｐ―ヒドロキシ安息香
酸、ｐ―（β―ヒドロキシエトキシ）安息香酸等の如き
ヒドロキシカルボン酸を小割合用いることができる。不
飽和多塩基酸成分やヒドロキシカルボン酸成分の割合は
高々１０モル％、好ましくは５モル％以下である。

【００１６】また、ポリオール成分としてはエチレング
リコール、１，４―ブタンジオール、ネオペンチルグリ
コール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、１，６―ヘキサンジオール、１，４―シクロヘキサ
ンジメタノール、キシリレングリコール、ジメチロール
プロピオン酸、グリセリン、トリメチロールプロパン、
ポリ（エチレンオキシド）グリコール、ポリ（テトラメ
チレンオキシド）グリコール等を例示することができ
る。これらは２種以上を用いることができる。

【００１７】上記ポリエステルは、例えば分子内に有機
スルホン酸塩、カルボン酸塩、ジエチレングリコール、
ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコー
ル等の如き親水性基含有化合物を共重合したものが水分
散液を作るのに有利となり、好ましい。このカルボン酸
塩の導入は、通常三官能以上のカルボン酸を用いるが、
このカルボン酸は重合の工程で分岐が起り、ゲル化しや
すいのでその共重合割合を小さくすることが望ましい。
この点、スルホン酸塩、ジエチレングリコール、ポリア
ルキレンエーテルグリコール等による親水基の導入はカ
ルボン酸塩のときの問題が生ぜず、より有利である。

【００１８】スルホン酸塩の基をポリエステル分子内に
導入するためには、例えば５―Ｎａスルホイソフタル
酸、５―アンモニウムスルホイソフタル酸、４―Ｎａス
ルホイソフタル酸、４―メチルアンモニウムスルホイソ
フタル酸、２―Ｎａスルホテレフタル酸、５―Ｋスルホ
イソフタル酸、４―Ｋスルホイソフタル酸、２―Ｋスル
ホイソフタル酸、Ｎａスルホコハク酸等のスルホン酸ア
ルカリ金属塩系又はスルホン酸アミン塩系化合物等を用
いることが好ましい。スルホン酸塩の基を有する多価カ
ルボン酸又は多価アルコールは全多価カルボン酸成分又
は多価アルコール成分中０．５〜２０モル％、更には１
〜１８モル％を占めることが好ましい。

【００１９】また、カルボン酸塩基をポリエステル分子
内に導入するためには、例えば無水トリメリット酸、ト
リメリット酸、無水ピロメリット酸、ピロメリット酸、
トリメシン酸、シクロブタンテトラカルボン酸、ジメチ
ロールプロピオン酸等の化合物を用いることができる。
また、カルボン酸塩はカルボン酸をアミノ化合物、アン
モニア、アルカリ金属等で中和することによって得るこ
とができる。

【００２０】親水基含有化合物をポリエステル分子内に
導入する場合には公知の種々な方法を採用することがで
きる。カルボン酸塩や有機スルホン酸塩の基を導入する
場合について更に説明すると、例えば分子内にカルボン酸塩または有機スルホン酸塩の基
を有する化合物を出発原料の１成分としてポリエステル
を合成する方法、分子内にカルボン酸塩を３個以上有する化合物を出
発原料の１成分としてポリエステルを合成した後に該ポ
リエステル中の遊離のカルボキシル基をアンモニア、ア
ミン、アルカリ金属化合物等で媒体中に中和させる方法
等の方法がある。の方法を更に説明すると、例えば無
水トリメリット酸をポリエステル原料の１成分として用
いて側鎖に遊離のカルボキシル基を有するポリマーを造
り、反応終了後にアンモニア水を添加して中和し、水性
ポリエステルを造ることができる。ポリエステルは溶融
重合法で製造することが好ましい。

【００２１】本発明においてプライマー層形成成分のポ
リエーテル化合物（２）としては、例えポリエチレング
リコール、ポリプロピレングリール、ポリエチレングリ
コール・ポリプロピレングリコールコポリマー（ブロッ
ク型、ランダム型）、ポリエチレングリコール・ポリプ
ロピレングリコールコポリマー（ブロック、ランダム
型）の低級アルキルエーテル、脂肪族エポキシ化合物の
自己重合体等を挙げることができる。このらの中、ポリ
エチレングリコール、ポリエチレングリコール・ポリプ
ロピレングリコールブロックコポリマー、グリセリンの
ポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコールラ
ンダムコポリマーエーテル、更にはポリエチレングリコ
ールを好ましく挙げることができる。

【００２２】かかるポリエーテル化合物、特にポリエチ
レングリコールの分子量は、重量平均分子量で５００以
上、好ましくは１０００〜５０，０００である。

【００２３】本発明においてプライマー形成成分の帯電
防止剤（３）はアニオン型帯電防止剤が好ましく、その
中でもスルホン酸ソーダ型が好ましい。就中アルキルジ
フェニールエーテルジスルホン酸塩（リチウム、ナトリ
ウム、カリウム等）が作用効果の点で好ましい。かかる
帯電防止剤は水系塗液の表面張力をも低下するので、ポ
リエステルフイルムに塗設する為の濡れ剤を不要とする
ことが多い。しかし、帯電防止剤の表面張力低下能力が
不足した場合には、界面活性剤を併用するとよい。界面
活性剤の量としては、プライマー全固形分の１〜３０重
量％が好ましく、より好ましくは２〜３０重量％であ
る。

【００２４】本発明において水性ポリエステル樹脂
（１）、ポリエーテル化合物（２）及び帯電防止剤
（３）の量比は、これら合計量を１００重量％とする
と、水性ポリエステル樹脂（１）７５重量％以上、帯電
防止剤（３）１０重量％以上、ポリエーテル化合物
（２）及び帯電防止剤（３）の合計量が１５〜２５重量
％となることが好ましい。水性ポリエステル樹脂（１）
の量が７５重量％未満であると易接着性が不足し、帯電
防止剤（３）の量が１０重量％未満、或はポリエーテル
化合物（２）と帯電防止剤（３）の合計量が１５重量％
未満であると帯電防止性が悪く、特に低湿度雰囲気下で
の帯電防止性が悪くなる。

【００２５】更に本発明の効果を消失させない範囲にお
いて、例えば紫外線吸収剤、顔料、有機フィラー、無機
フィラー、潤滑剤、ブロッキング防止剤、メラミン、エ
ポキシ、アジリジン等の架橋剤等の他の添加剤を混合す
ることができる。

【００２６】水性塗液の固形分濃度は、通常３０重量％
以下であり、１０重量％以下が更に好ましい。塗付量は
走行しているフイルム１ｍ²当り０．５〜２０ｇ、さら
には１〜１０ｇが好ましい。

【００２７】塗布方法としては、公知の任意の塗工法が
適用できる。例えばロールコート法、グラビアコート
法、リバースコート法、ロールブラッシュ法、スプレー
コート法、エアーナイフコート法、含浸法及びカーテン
コート法などを単独又は組み合わせて適用するとよい。
この水性塗液には、塗液の安定性又は塗液の塗工性を助
ける目的で若干量の有機溶剤を含んでもよい。

【００２８】水性塗液の塗布はポリエステルフイルムの
製造工程中で行ってもよく、また二軸配向処理の完了し
たポリエステルフイルムに行ってもよい。この中、ポリ
エステルフイルムの製造工程中で、更には縦延伸ポリエ
ステルフイルムに行うのが好ましい。もっともロール縦
延伸前にプライマーを塗設する場合は、ロール延伸に絶
える耐熱性が求められる。

【００２９】水性塗液の塗布後は、乾燥処理することで
プライマー層が形成されるが、ポリエステルフイルムの
配向結晶化が完了していない場合、例えば水性塗液を塗
布した縦延伸されたポリエステルフイルムは、乾燥さ
れ、横延伸、熱固定等の工程に導かれる。水性塗液を塗
布した縦延伸ポリエステルフイルムは、例えばステンタ
ーに導かれて横延伸及び熱固定される。この間塗布液は
乾燥し、フイルム上に連続皮膜を形成する。乾燥は横延
伸前或いは横延伸時に行なうと良い。

【００３０】このようにして得られるプライマー層を有
する低帯電性の易接着性ポリエステルフイルムは種々の
被覆物例えばセロファン用インキ、磁気塗料、ゼラチン
組成物、電子写真用トナー組成物、ケミカルマット塗
料、ジアゾ塗料、ＵＶインキ等の極めて広汎な塗料に対
して高い接着性を示し、特に磁気塗料に強い接着性を示
し、かつ粘着性のない良好な耐ブロッキング性を示す。

【００３１】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に説明す
る。

【００３２】なお、例中の「部」は「重量部」を意味す
る。またフイルムの各特性は次の方法で測定した。

【００３３】１．接着性プライマー被覆ポリエステルフイルムに評価塗料をマイ
ヤーバーで乾燥後の厚さが約４μｍになるように塗布
し、１００℃で３分間乾燥する。その後６０℃で２４時
間エージングし、次いでスコッチテープ No.６００（３
Ｍ社製）幅１２．７mm、長さ１５cmを気泡の入らないよ
うに粘着し、この上をＪＩＳＣ２７０１（1975）記載
の手動式荷重ロールでならし密着させ、テープ巾に切り
出す。これを１８０度剥離した時の強力を測定する。

【００３４】［評価用塗料］固形分換算で、ウレタン樹脂ニッポラン2304 ２５部（日本ポリウレタン製）塩ビ・酢ビ樹脂エスレックＡ（積水化学製）５０部分散剤レシオンＰ（理研ビタミン製）１部磁性剤ＣＴＸ―８６０（戸田化学製）５００部

【００３５】をメチルエチルケトン／トルエン／シクロ
ヘキサノン混合溶剤に溶解し、４０％液にし、サンドグ
ライダーで２時間分散する。その後架橋剤のコロネート
Ｌ２５部（固形分換算）を添加し、よく撹拌して磁性
塗料を得る。

【００３６】２．ブロッキング性ポリエステルフイルムの表面と裏面を合わせてから５cm
×１０cm角に切り、これに５０℃×７０％ＲＨの雰囲気
中で１７時間、６kg／cm²の加重をかけ、次いでこの５
cm巾の剥離強度を測定する。このときの剥離スピードは
１００mm／分である。

【００３７】３．帯電性片面プライマー塗設フイルム（１０μｍ×５００mm×３
０００ｍ）ロールを２３℃×７５％ＲＨ及び２３℃×４
０％Ｒの雰囲気下で１５０ｍ／min のスピードで巻き返
し、そのロールの剥離帯電量をヒューグルエレクトロニ
クス（株）製のデジタル式試験電気測定器Ｍｏｄｅｌ―
２０３を用いて測定する。

【００３８】

【実施例１〜６及び比較例１，２】固有粘度が０．６５
のポリエチレンテレフタレート（滑剤含有）を１７０℃
で３時間乾燥後２０℃に維持した回転冷却ドラム上に２
８０℃で溶融押出して厚み１５０μｍの未延伸フイルム
を得、次に赤外線ヒーター法で３．８倍縦延伸したの
ち、表１の水性プライマー液（固形分４ｗｔ％）をキス
コート法にて縦延伸フイルムの片面にＷｅｔ２ｇ／ｍ²
の割合で塗布した。引続き１０５℃で横方向に３．９倍
延伸し、次いで２１５℃で６秒熱固定を行った。この時
のフイルム厚さ１０μｍであり、また最終プライマー層
の厚さは０．０２μｍであった。このフイルムの特性を
表２に示す。

【００３９】

【比較例３】プライマー液を塗布しなかった以外は、実
施例１と全く同様の方法で二軸配向フイルムを得た。こ
のフイルムの特性を表２に示す。

【００４０】

【表１】

【００４１】ただし、表１中の符号は次の通りである。ＴＡ；テレフタル酸ＩＡ；イソフタル酸ＱＡ；２，６―ナフタレンジカルボン酸Ｋ₂；５―ナトリウムスルホイソフタル酸ＥＧ；エチレングリコールＢＰＡ―４；ビスフェノール―Ａのエチレンオキサイド
付加体（４モル）ＰＥＧ１０００；分子量１０００のポリエチレングリコ
ールＰＥＧ２００００；分子量２０００のポリエチレングリ
コールＰＥＧ５００００；分子量５０００のポリエチレングリ
コール

【００４２】

【表２】

【００４３】表２から明らかな如く、本発明のポリエス
テルフイルムは、帯電性が低く、特に低湿度での低帯電
性が優れているとともに接着性もブロッキング性も優れ
ている。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、低湿度下でも低い帯電
性を示し、かつポリエステルフイルムに塗布される種々
の被覆物、例えばオフセットインキ、グラビヤインキ、
シルクスクリーンインキ、ＵＶインキ、磁気塗料、ゼラ
チン組成物、粘着剤、電子写真トナー、ケミカルマット
塗料、ジアゾ塗料、ハードコート塗料、ＵＶ塗料、ヒー
トシール性付与組成物、無機質被膜形成性物質等、特に
磁気塗料に対し優れた接着性を示しかつ粘着性のないプ
ライマー層を有する低帯電性の易接着性ポリエステルフ
イルム及び製造方法を提供することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２９Ｌ 9:00 4ＦＣ０８Ｌ 67:00 8933−4Ｊ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリエステルフイルムの少なくとも片面
に、（１）水性ポリエステル樹脂、（２）ポリエーテル
化合物及び（３）帯電防止剤を含む組成物のプライマー
層を設けていることを特徴とする帯電性の改良された易
接着性ポリエステルフイルム。
【請求項２】配向結晶が完了する前のポリエステルフ
イルムの少なくとも片面に（１）水性ポリエステル樹
脂、（２）ポリエーテル化合物及び（３）帯電防止剤を
含む組成物の水性塗液を塗布し、次いで乾燥、延伸、さ
らに熱処理を施して配向結晶化を完了せしめることを特
徴とする帯電性の改良された易接着性ポリエステルフイ
ルムの製造法。