JPH0762210A - ポリエステル水分散体及び易接着性ポリエステルフイルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 帯電の少ない表面性に優れた易接着性塗膜
（プライマー層）を形成し得るポリエステル水分散体及
びこれを塗布した易接着性ポリエステルフィルムを提供
する。 【構成】 グリコール成分の０.０１〜５モル％がスル
ホフェノールの低級アルキレンオキサイド付加体からな
る非晶性共重合ポリエステルの微粒子の水分散体からな
るポリエステル水分散体及び上記非晶性共重合ポリエス
テルからなる層を少なくとも片面上に有する易接着性ポ
リエステルフィルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はポリエステル水分散体及
びこれを塗布した易接着性ポリエステルフィルムに関す
る。更に詳しくは、帯電の低い、易接着性に優れた塗膜
（易接着層）を形成し得るポリエステル水分散体及びこ
れを塗布した、包装材料、磁気カード、磁気テープ、磁
気ディスク、印刷材料等に有用な易接着性ポリエステル
フィルムに関する。

【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もしくはその共重合体、ポリエチレ
ンナフタレンジカルボキシレートもしくはその共重合
体、あるいはこれらと小割合の他の樹脂とのブレンド物
を溶融押出しし、二軸延伸後、熱固定して得られたポリ
エステルフィルムは、機械強度、耐熱性、耐薬品性等に
優れており、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されているため、インク、磁
気塗料等の受容性に乏しいという欠点を有している。

【０００３】ポリエステルフィルム表面の受容性を高め
る方法として、予めフィルム表面に合成樹脂によるプラ
イマー層（易接着下塗り層）を設けて、ベースフィルム
とは異質の表面プライマー層を薄く形成する方法があ
る。プライマー層の形成は、合成樹脂の有機溶媒溶液ま
たは水性液（水溶液、水分散体）を用い、これをフィル
ム表面に塗設することによって実施される。

【０００４】このプライマー層形成のための樹脂水性液
としては、ポリエステル系ポリマーの水性液、アクリル
系ポリマーの水性液等が知られている。このうち、ポリ
エステル系ポリマーの水性液は、特公昭５６−５４７６
号公報及び特開昭６０−２４８２３２号公報に提案され
ている。しかし、従来技術の実施例に開示されたポリエ
ステル系ポリマーの水性液より形成されたプライマー層
を塗設したフィルムは、帯電性が大きく、再巻き返し時
に電荷が蓄積し、蓄積された電荷の放電により爆発火災
が発生するような危険性を有し、更に、蓄積された電荷
によりほこり等が吸着され、例えば磁気用途においてド
ロップアウトの原因となるといった欠点を有している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、従来技術
の欠点を解消し、帯電性が小さく、易接着性に優れた平
滑なプライマー層の素材を開発すべく鋭意研究を行った
結果、従来のポリエステル系ポリマーの水性液より形成
されたプライマー層の帯電性は、該ポリエステル系ポリ
マーに親水性を付与するために共重合された５−ナトリ
ウムスルホイソフタル酸等のスルホン酸金属塩を含む芳
香族ジカルボン酸成分に起因することを究明し、これら
の知見の下に帯電が少なく、平滑性の良好な易接着性プ
ライマー層を与える本発明のポリエステル水分散体に到
達した。

【０００６】それ故、本発明の目的は、帯電の少ない、
易接着性に優れた平滑な塗膜（プライマー層：易接着
層）を形成し得るポリエステル水分散体及びこれを塗布
した易接着性ポリエステルフィルムを提供することにあ
る。

【０００７】

【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、第１に、グリコール成分の０.０１〜
５モル％がスルホフェノールの低級アルキレンオキサイ
ド付加体成分からなる非晶性共重合ポリエステルの微粒
子の水分散体からなることを特徴とするポリエステル水
分散体によって達成される。

【０００８】本発明における非晶性共重合ポリエステル
はグリコール成分の０.０１〜５モル％がスルホフェノ
ールの低級アルキレンオキサイド付加体成分からなる。
スルホフェノールの低級アルキレンオキサイド付加体と
しては、例えば下記式（１）

【０００９】

【化１】

【００１０】ここで、Ｘ¹は水素原子または炭素数１〜
５のアルキル基であり、Ｍ¹は一当量の陽イオンであ
り、ｎは１〜５０の数である、

【００１１】で表わされる化合物を好ましいものとして
挙げることができる。

【００１２】上記式（１）中、炭素数１〜５のアルキル
基は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。また、
一当量の陽イオンとしては、例えばアルカリ金属カチオ
ン、アルカリ土類金属カチオンの１／２あるいはホスホ
ニウムイオン等を好ましく挙げることができる。

【００１３】スルホフェノールの低級アルキレンオキサ
イド付加体成分の割合は全グリコール成分の０.０１〜
５モル％であり、好ましくは０.１〜４モル％である。
スルホフェノールの低級アルキレンオキサイド付加体成
分が０.０１モル％未満では、得られたポリエステルの
十分な水分散化が困難となり、また、５モル％を越える
と重合反応が阻害され所望の共重合ポリエステルは得難
くなる。

【００１４】スルホフェノールの低級アルキレンオキサ
イド付加体以外のグリコールとしては、例えばエチレン
グリコールの如き炭素数２〜５のアルキレングリコー
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、ビスフェノール類の低級アル
キレンオキサイド付加体、ネオペンチルグリコール、
２,５−ナフタレンジオールを挙げることができる。こ
れらのグリコールは単独であるいは２種以上一緒に用い
ることができる。

【００１５】本発明における非晶性共重合ポリエステル
を形成するジカルボン酸成分としては、例えばテレフタ
ル酸、イソフタル酸、１,４−ナフタレンジカルボン
酸、２,５−ナフタレンジカルボン酸、２,６−ナフタレ
ンジカルボン酸、４,４’−ジフェニルジカルボン酸、
フェニルインダンジカルボン酸の如き芳香族ジカルボン
酸、蓚酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼラ
イン酸、セバシン酸、マレイン酸、イタコン酸の如き脂
肪族ジカルボン酸を挙げることができる。かかるジカル
ボン酸成分も単独であるいは２種以上一緒に用いること
ができる。

【００１６】本発明でいう非晶性共重合ポリエステルと
は、示差熱分析計Ｄｕ ＰｏｎｔＤＳＣ２１００を用い
２０℃／ｍｉｎの昇温速度で測定したとき、融点ピーク
を全くあるいは殆ど示さないポリエステルのことであ
る。ポリエステルが融点ピークを示すと、ポリマーの親
水性有機溶媒への溶解性が著しく悪化し、水分散不能と
なり、好ましくない。

【００１７】非晶性共重合ポリエステルは、イソフタル
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、フェニルインダンジカルボン
酸等のジカルボン酸及び／またはビスフェノール類の低
級アルキレンオキサイド付加体、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、ネオペンチルグリコール等のグリコールを１０モル
％以上共重合することで有利に達成できる。１０モル％
以上のイソフタル酸と１０モル％以上のビスフェノール
Ａの低級アルキレンオキサイド付加体、例えばエチレン
オキサイド又はプロピレンオキサイド付加体を組み合わ
せて使用することが特に有利である。

【００１８】本発明のポリエステル水分散体、殊にポリ
エステルフィルムに塗布するためのポリエステル水分散
体は、例えば以下の方法で製造できる。

【００１９】非晶性共重合ポリエステルをまず、２０℃
で１リットルの水に対する溶解度が２０ｇ以上で且つ沸
点が１００℃以下であるか１００℃以下で水と共沸する
親水性の有機溶媒に溶解する。この有機溶媒としては、
ジオキサン、アセトン、テトラヒドロフラン、メチルエ
チルケトン等を例示することができる。かかる溶液に更
に少量の界面活性剤を添加することもできる。

【００２０】非晶性共重合ポリエステルを溶解した有機
溶媒には次いで、攪拌下、好ましくは加温高速攪拌下で
水を添加し、青白色から乳白色の分散体とする。また攪
拌下の水に前記有機溶媒を添加する方法によっても青白
色から乳白色の分散体とすることができる。

【００２１】得られた分散体を、更に常圧または減圧下
に蒸留し、親水性の有機溶媒を留去すると目的のポリエ
ステル水分散体が得られる。有機溶媒として、水と共沸
する親水性の有機溶媒を用いた場合には、該有機溶媒留
去時に水が共沸するので水の減量分（共沸分）を考慮
し、前もって多めの水に分散しておくことが望ましい。

【００２２】本発明のポリエステル水分散体は４０重量
％以下の固形分濃度を有するのが好ましい。固形分濃度
が４０重量％を越えると水に分散する非晶性共重合ポリ
エステルの微粒子の再凝集が起こり易くなり、水分散体
の安定性が低下する。一方、固形分濃度の下限は特にな
いが、濃度が小さすぎると乾燥に要する時間が長くなる
ため、０.１重量％以上とするのが好ましい。前記共重
合ポリエステル微粒子の平均粒径は、通常１μｍ以下で
あり、好ましくは０.８μｍ以下である。かくして得ら
れるポリエステル水分散体は、後述するポリエステルフ
ィルムの片面または両面に塗布し、乾燥することによっ
て該フィルムに易接着性を付与することができる。

【００２３】ポリエステル水分散体には、塗布に際して
アニオン型界面活性剤、ノニオン型界面活性剤等の界面
活性剤を適宜含有させて用いることができる。有効な界
面活性剤としては、ポリエステル水分散体の表面張力を
４０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下に低下でき、ポリエステルフィ
ルムの濡れを促進するものである。公知の多くの界面活
性剤を使用することができる。その一例として、ポリオ
キシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエ
チレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、グ
リセリン脂肪酸エステル、脂肪酸金属石鹸、アルキル硫
酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸
塩、第四級アンモニウムクロライド、アルキルアミン塩
酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ塩等を挙げる
ことができる。また、ポリエステル水分散体には、必要
に応じて帯電防止剤、充填剤、紫外線吸収剤、滑剤、着
色剤等を添加してもよい。

【００２４】本発明においてポリエステルフィルムの好
ましい例としては、ポリエ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、ポ
リブチレンテレフタレート、またはこれらに他の共重合
成分を共重合させたコポリマーからなるフィルムが挙げ
られる。ポリエステルフィルムは未延伸フィルム、一軸
延伸フィルム、二軸延伸フィルムのいずれでもよいが、
一軸または二軸延伸フィルムが好適である。

【００２５】ポリエステル水分散体をポリエステルフィ
ルムに塗布する工程は任意に選定しうる。未延伸フィル
ムまたは一軸延伸フィルムにポリエステル水分散体を塗
布した後、加熱乾燥してから更に延伸するか、二軸延伸
フィルムに塗布し乾燥する。これらのうち、一軸延伸フ
ィルムに塗布するのが好ましい。塗布は常法により可能
であり、例えばキスコート、リバースコート、グラビヤ
コート、ダイコート等が用いられる。塗布量は０.０１
〜５μｍ（ｄｒｙ）が好ましく、更に好ましくは０.０
１〜２μｍ（ｄｒｙ）、最も好ましくは０.０１〜３μ
ｍ（ｄｒｙ）である。

【００２６】かくして、本発明によれば、グリコール成
分の０.０１〜５モル％がスルホフェノールの低級アル
キレンオキサイド付加体成分からなる非晶性共重合ポリ
エステルからなる層を少なくとも片面上に有することを
特徴とする易接着性ポリエステルフィルムが同様に提供
される。

【００２７】本発明の易接着性ポリエステルフィルム
は、接着力が高く、帯電が低く、且つ耐ブロッキング性
に優れるため、例えば磁気カード、磁気テープ、磁気デ
ィスク、印刷材料、グラフィック材料、感光材料等に有
用である。中でも、ベース厚さ１０μｍ以下の薄物磁気
テープに特に有効である。

【００２８】

【実施例】以下、実施例をあげて本発明を更に詳細に説
明する。なお、実施例中の「部」は重量部を意味する。
また、各特性値は下記の方法によって測定した。

【００２９】（１）融点 Ｄｕ Ｐｏｎｔ社製示差熱分析計タイプ２１００を用
い、２０℃／ｍｉｎの昇温速度で測定した値である。

【００３０】（２）接着性 （プライマー被覆処理した）ポリエステルフィルムに下
記の磁気塗料を所定の条件においてコーティングし、ス
コッチテープＮｏ.６００（スリーＭ社製）巾１９.４ｍ
ｍ、長さ８ｃｍを気泡の入らないように粘着し、この上
をＪＩＳ.Ｃ２７０１（１９７５）記載の手動式荷重ロ
ールでならし粘着積層部５ｃｍ間を東洋ボールドウィン
社製テンシロンＵＭ−ＩＩを使用してヘッド速度３００
ｍｍ／分で、この試料をＴ字剥離し、この際の剥離強さ
を求め、これをテープ巾で除してｇ／ｃｍとして求め
る。なお、Ｔ字剥離において積層体はテープ側を下にし
て引取りチャック間を５ｃｍとする。

【００３１】評価用磁気塗料の調製：塗料用ラッカーシ
ンナーにニトロセルローズＲＳ１／２（イソプロパノー
ル２５％含有フレークス：ダイセル（株）製）を溶解し
て４０重量％溶液を調製し、該液を４３.９部、続いて
ポリエステル樹脂（デスモフェン＃１７００：バイエル
社製）３２.５部、二酸化クロム磁性粉末２６.０部、分
散剤・湿潤剤として大豆油脂肪酸（レシオンＰ：理研ビ
タミン（株）製）、カチオン系界面活性剤（カチオンＡ
Ｂ：日本油脂（株）製）及びスクワレン（鮫肝油）を夫
々１部、０.５部及び０.８部ボールミルに投入する。メ
チルエチルケトン／シクロヘキサノン／トルエン＝３／
４／３（重量比）からなる混合溶液２８２部を更に追加
混合し、十分微粉化して母液塗料（４５重量％）を調製
する。この母液５０部に対し、トリメチロールプロパン
とトルレインジイソシアナートとの付加反応物（コロネ
ートＬ：日本ポリウレタン工業（株）製）４８部と酢酸
ブチル６.２５部を加え、最終的に４２.７５重量％の評
価用磁気塗料を得た。

【００３２】（３）帯電性 （プライマー被覆処理した）ポリエステルフィルムを２
ｃｍ×１０ｃｍの大きさにカットし、イオン化風送風機
（ヒューグルエレクトロニクス（株）製ＭＯＤＥＬ１２
０）で除電の後、クロムメッキ処理を施した鉄製ロール
で５回摩擦後の帯電量を静電気測定装置（シシド静電気
（株）製スタチロン−ＴＬ）を用い測定した。

【００３３】実施例１ ＜共重合ポリエステルの製造＞テレフタル酸ジメチル１
００部、イソフタル酸ジメチル１８部、４−ナトリウム
スルホフェノールエチレンオキサイド１モル付加体４
部、エチレングリコール６４部及びビスフェノールＡの
エチレンオキサイド４モル付加物７４部をエステル交換
反応器に仕込み、これにテトラブトキシチタン０.０７
部を添加して窒素雰囲気下で温度を２３０℃にコントロ
ールして加熱し、生成するメタノールを留去させてエス
テル交換反応を行った。次いで、この反応系に、イルガ
ノックス１０１０（チバガイギー社製）を０.６部添加
した後、温度を徐々に２５５℃まで上昇させ、系内を１
ｍｍＨｇの減圧にして重縮合反応を行い、固有粘度０.
６０の非晶性共重合ポリエステルを得た。該共重合ポリ
エステルの組成を表１に示す。

【００３４】＜ポリエステル水分散体の調製＞この共重
合ポリエステル２０部をテトラヒドロフラン８０部に溶
解し、得られた溶液に１０,０００回転／分の高速攪拌
下で水１８０部を滴下して青みがかった乳白色の分散体
を得た。次いでこの分散体を２０ｍｍＨｇの減圧下で蒸
留し、テトラヒドロフランを留去した。かくして固形分
濃度１０重量％のポリエステル水分散体を得た。

【００３５】更に、該ポリエステル水分散体１８０部に
ノニオン系界面活性剤：ポリオキシエチレンノニルフェ
ニルエーテル（ＨＬＢ＝１２.８）２部を加え、更に水
６１８部を加えて塗布液を調製した。

【００３６】＜易接着性ポリエステルフィルムの製造＞
３５℃のｏ−クロロフェノール中で測定した固有粘度
０.６５のポリエチレンテレフタレートを溶融押出しし
て厚み１５８μｍの未延伸フィルムを得、次いでこれを
機械軸方向に３.５倍延伸した後前記で調製した塗布液
を一軸延伸フィルムの片面に塗布した。その後、１０５
℃で３.９倍に横方向に延伸し、２００℃で４.２秒間熱
処理を施し、平均塗布量２０ｍｇ／ｍ²で厚さ１２.２μ
ｍの二軸延伸プライマー被膜ポリエステルフィルムを得
た。このフィルムの処理面の接着性及び帯電性を測定し
た。その結果をまとめて表１に示す。

【００３７】実施例２、３ ４−ナトリウムスルホフェノールエチレンオキサイド１
モル付加体及びエチレングリコ−ルの共重合量を変える
以外は、実施例１と同様に行って表１に示す組成の非晶
性共重合ポリエステルを得た。次いで、これら共重合ポ
リエステルを用いる以外は、実施例１と同様に行ってポ
リエステル水分散体、更には塗布液を調製した。更にこ
れらの塗布液を用いる以外は、実施例１と同様に行って
二軸延伸プライマー被膜ポリエステルフィルムを得た。
このフィルムの処理面の接着性及び帯電性を測定した。
その結果をまとめて表１に示す。

【００３８】実施例４ ４−ナトリウムスルホフェノールエチレンオキサイド１
モル付加体を４−ナトリウムスルホフェノールエチレン
オキサイド１０モル付加体に変更する以外は、実施例１
と同様に行って表１に示す組成の共重合ポリエステルを
得た。次いで、これら共重合ポリエステルを用いる以外
は、実施例１と同様に行ってポリエステル水分散体、更
には塗布液を調製した。更にこれらの塗布液を用いる以
外は、実施例１と同様に行って二軸延伸プライマー被膜
ポリエステルフィルムを得た。このフィルムの処理面の
接着性及び帯電性を測定した。その結果をまとめて表１
に示す。

【００３９】実施例５ ４−ナトリウムスルホフェノールエチレンオキサイド１
モル付加体を４−ナトリウムスルホフェノールプロピレ
ンオキサイド１モル付加体に変更する以外は、実施例１
と同様に行って表１に示す組成の共重合ポリエステルを
得た。次いで、これら共重合ポリエステルを用いる以外
は、実施例１と同様に行ってポリエステル水分散体、更
には塗布液を調製した。更にこれらの塗布液を用いる以
外は、実施例１と同様に行って二軸延伸プライマー被膜
ポリエステルフィルムを得た。このフィルムの処理面の
接着性及び帯電性を測定した。その結果をまとめて表１
に示す。

【００４０】実施例６ ビスフェノールＡのエチレンオキサイド４モル付加体を
ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド２モル付加体
に変更する以外は、実施例１と同様に行って表１に示す
組成の共重合ポリエステルを得た。次いで、これら共重
合ポリエステルを用いる以外は、実施例１と同様に行っ
てポリエステル水分散体、更には塗布液を調製した。更
にこれらの塗布液を用いる以外は、実施例１と同様に行
って二軸延伸プライマー被膜ポリエステルフィルムを得
た。このフィルムの処理面の接着性及び帯電性を測定し
た。その結果をまとめて表１に示す。

【００４１】実施例７ 実施例１の塗布液を用い、塗布を両面にする以外は実施
例１と同様に行って二軸延伸プライマー被膜ポリエステ
ルフィルムを得た。このフィルムのそれぞれの面の接着
性及び帯電性を測定した。その結果をまとめて表１に示
す。

【００４２】実施例８ 実施例１の塗布液中に平均粒径０.１μｍの単分散真球
状シリカ粒子をポリエステル対比１重量％添加する以外
は、実施例１と同様に行って二軸延伸プライマー被膜ポ
リエステルフィルムを得た。このフィルムの処理面の接
着性及び帯電性を測定した。その結果をまとめて表１に
示す。

【００４３】比較例１ ４−ナトリウムスルホフェノールエチレンオキサイド１
モル付加体を使用しない以外は、実施例１と同様に行っ
て表１に示す組成の共重合ポリエステルを得た。次い
で、これら共重合ポリエステルを用いる以外は、実施例
１と同様に行ってポリエステル水分散体の調製を試みた
が、水分散化できなかった。

【００４４】比較例２ ４−ナトリウムスルホフェノールエチレンオキサイド１
モル付加体のかわりに５−ナトリウムスルホイソフタル
酸ジメチルを用い且つこの共重合量を変更する以外は、
実施例１と同様に行って表１に示す組成の共重合ポリエ
ステルを得た。次いで、これら共重合ポリエステルを用
いる以外は、実施例１と同様に行ってポリエステル水分
散体、更には塗布液を調製した。更にこれらの塗布液を
用いる以外は、実施例１と同様に行って二軸延伸プライ
マー被膜ポリエステルフィルムを得た。このフィルムの
処理面の接着性及び帯電性を測定した。その結果をまと
めて表１に示す。帯電量大きく実用に不適であった。

【００４５】比較例３ ４−ナトリウムスルホフェノールエチレンオキサイド１
モル付加体の共重合量を８モル％とする以外は、実施例
１と同様に重合したが、重合反応が十分に進まず満足な
ポリマーが得られなかった。

【００４６】比較例４ 実施例１においてコーティングをせずに得た二軸配向ポ
リエステルフィルムの特性を表１に示す。接着力が低く
実用的に不満足であった。

【００４７】比較例５ ジカルボン酸成分およびグリコール成分の組成、共重合
量を変更し、実施例１と同様に行って表１に示す組成の
融点２４７℃を持つ共重合ポリエステルを得た。次い
で、これら共重合ポリエステルを用いる以外は、実施例
１と同様に行ってポリエステル水分散体の調製を試みた
が、ＴＨＦに不溶のため、満足な水分散体が得られなか
った。

【００４８】

【表１】

【００４９】ＴＡ：テレフタル酸 ＩＡ：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−エチレンオキサイド４
モル付加体 ＢＰＡ−Ｐ：ビスフェノールＡ−プロピレンオキサイド
２モル付加体 ＮＳＰ−Ｅ０１：４−ナトリウムスルホフェノールエチ
レンオキサイド１モル付加体 ＮＳＰ−Ｅ０１０：４−ナトリウムスルホフェノールエ
チレンオキサイド１０モル付加体 ＮＳＰ−Ｐ０１：４−ナトリウムスルホフェノールプロ
ピレンオキサイド１モル付加体 ＮＳＩＡ：ナトリウムスルホイソフタル酸

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、帯電の少ない表面性に
優れた易接着性塗膜（プライマー層）を形成し得るポリ
エステル水分散体及びこれを塗布した易接着性ポリエス
テルフィルムを提供することができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 グリコール成分の０.０１〜５モル％が
   スルホフェノールの低級アルキレンオキサイド付加体成
   分からなる非晶性共重合ポリエステルの微粒子の水分散
   体からなることを特徴とするポリエステル水分散体。
2. 【請求項２】 グリコール成分の０.０１〜５モル％が
   スルホフェノールの低級アルキレンオキサイド付加体成
   分からなる非晶性共重合ポリエステルからなる層を少な
   くとも片面上に有することを特徴とする易接着性ポリエ
   ステルフィルム。