JPS63154347A - 易滑性ポリエステルフイルム - 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〉 本発明は易滑性ポリエステルフィルムに関し、更に詳し
くはポリエステルフィルムの少なくとも片面にメタアク
リレート系共重合体の易滑性薄層を設けてなる易滑性ポ
リエステルフィルムに関する。

〈従来技術〉 ポリエステルフィルム、特にポリエチレンテレフタレー
トの二軸延伸フィルムは、優れた機械的性質、耐熱性あ
るいは耐薬品性等を有するため、磁気テープ、写真フィ
ルム、包装用フィルム、コンデンサー用メタライジング
フィルム、電気絶縁フィルム、あるいはＯＨＰフィルム
等の素材として、その需要の伸びは最近特に著しい。

しかしながら、ポリエステルフィルムの生産および上記
の如き用途への適用を円滑に行うためには、ポリエステ
ルフィルムの滑り性を改善することが必至である。

すなわち、特に表面の平坦なポリエステルフィルムの場
合にフィルムの滑り性が不足し捲取り。

巻き返し、塗布、スリット等の作業に重大な支障を及ぼ
し、例えば捲き皺の発生１発生した静電気による塵埃吸
着などのトラブルを起す。例えば、ポリエチレンテレフ
タレートの未延伸あるいは一軸延伸のフィルムを加圧成
形あるいは真空成形に付して製造した種々の成形物を重
ね合せると、表面活性が不足している場合には成形物を
相互に円滑に抜き取ることができず、従って加工工程に
おける流れ作業性が著しく低下する。

従来、ポリエステルフィルムの滑り性を改善する手段と
して、例えば酸化珪素、カオリン、タルク、炭酸カルシ
ウムあるいはアルミナ等の種々のフィラーの微小粒子を
添加したポリエステルを用いてＨ１ｉ！し、次いで二軸
延伸工程でフィルム厚が減る際にフィラーがフィルム面
に微小突起として突出する現象を利用することが実用化
されている。

同様に微小突起を利用する滑り性の改善技術としては、
ポリエステルの重合時に用いる触媒を重合体に不溶性の
粒子に変換させる方法も知られている。

これらの方法は、フィルムの滑り性を改善する点では成
功をおさめているが、フィルム組成内に微小粒子が存在
するため当然のことながらフィルムの透明度を低下させ
たり、あるいはフィルム組成内にボイドを生成するなど
の改善されるべき問題を残している。特に、ジアゾフィ
ルム、メタライジングフィルム、写真フィルム、あるい
は高密度化によるベース表面平坦化を要求している磁気
テープやフロッピーディスク等の素材としてのポリエス
テルフィルムの透明度の低下あるいはボイドの生成は重
大な障害となる。

一方、微小粒子をポリエステルに添加してフィルム面に
微小突起を形成せしめる上記方法とは異なり、そのよう
な微小粒子を含有しないポリエステルから製造したフィ
ルムの両面に特定の塗布液を塗布する方法によって、フ
ィルムの両面にミミズ状皮膜構造を形成せしめてフィル
ムに易滑性を付与する方法が提案されている。

この方法は、シリコーンあるいはセルロース系樹脂の少
なくとも１つと水溶性高分子化合物を含む特定の塗布液
を用いるものではあるが、フィルムに後処理によって易
滑性を付与する点で、ポリエステルに微粒子を添加して
フィルムに易滑性を付与する方法とは相違する。

しかしながら、この様なミミズ状処理面を作る水溶性高
分子はポリエステルフィルムとの密着性が悪く、塗布工
程や捲返しの走行中に処理層の一部が削れるという問題
が新たに起っている。

〈発明の目的〉 本発明の目的は、かかる°問題を解消し、ポリエステル
フィルムと易滑性薄層との密着性にすぐれ、かつ該易滑
性薄層が自己ヒダ状の微細凹凸を有し、すぐれた易滑性
を奏する、好ましくは耐久性もすぐれた、ポリエステル
フィルムを提供することにある。

〈発明の構成・効果〉 本発明の目的は、本発明によれば、ポリエステルフィル
ムの少なくとも片面に、メチルメタアクリレート（Ａ）
、エチルメタアクリレート（Ｂ）及びこれらと共重合可
能なビニル単量体（Ｃ）からなりかつこれらの量比が下
記式＋１１．！２］１　く　［Ａ　コ　／　［Ｂ　］　
≦　９　　　　　　　　　　　　　　　　…（１）０．
７５　＜　（（１，５［Ａ］　＋　［Ｂ］　）／（［Ａ
］＋［Ｂ］＋［Ｃ］））≦　１，４１５　　…（′２Ｊ
を満足するメタアクリレート系共重合体の易滑性薄層を
設けてなる易滑性ポリエステルフィルムによっ達成され
る。

上記易滑性￥１層は、ポリエステルフィルムに対しては
連続層を形成し、表面（ポリエステルフィルムと反対側
面）に自己ヒダ状の微細凹凸を形成している。かかる表
面状態の１例を第１図、第２図に示す。第１図は拡大平
面図であり、第２図は拡大断面図である。第１図におい
て黒く塗りつぶしている部分は微細凹凸の凸部を示し、
白い部分は凹部或は連続層の部分を示す。また該凸部は
ポリエステルフィルムの機械軸方向（長手方向）に長く
、ひだを形成している。

本発明においてポリエステルフィ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。

かかる線状飽和ポリエステル樹脂を溶融押出し、常法で
フィルム状となし、配向結晶化及び熱処理結晶化せしめ
ることで、本発明のポリエステルフィルムを得ることが
できる。このポリエステルフィルムとしては、結晶融解
熱として差動走査型熱量計によって窒素気流中［１０℃
／分の昇温速度において］で測定した値が通常４　　Ｃ
ａｌ／ＳＦ以上を呈する程度に結晶配向したものが好ま
しい。

本発明においてポリエステルフィルム上に易滑性ｖＩＪ
層を形成するメタアクリレート系共重合体は、メチルメ
タアクリレート（Ａ）、エチルメタアクリレート（Ｂ）
及びこれらと共重合可能なビニル単量体（Ｃ）からなり
、かつこれらの量比が下記式（１１ｉ２） ％式％（１） ここで、［Ａ］はポリマー中の前記（Ａ＞成分のモル％
。

［Ｂ］はポリマー中の前記（Ｂ）成分のモル％。

［Ｃ］はポリマー中の前記（Ｃ）成分のモル％である を満足するメタアクリレート系共重合体である。

上記式において、［Ａ］／［Ｂ］が１以下であると易滑
性を奏することができなくなり、一方［Ａ］／［Ｂ］が
９を越えると接着性、可撓性が低下し、耐削れ性が悪く
なり、また（　　１．５［Ａ］　＋　［Ｂ］）／（［Ａ
］＋［Ｂ］＋［Ｃ］）（以下、Ｘとする）が０．７５以
下であると耐ブロッキング性が低下し、一方Ｘが１．４
１５を越えると均−塗液特に均一水性塗液が１１製でき
にくくなるので、好ましくない。

Ｘは０．９４より太き（１，３８以下であることが好ま
しい。

上記ビニル単量体（Ｃ）としては、例えばアルキルアク
リレート（アルキル基としてはメチル基。

エチル３３．ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブ
チル基、イソブチル１．ｔ−ブチル基、２−エチルヘキ
シル基、シクロヘキシル基等）；アルキルメタアクリレ
ート（アルキル基はＣ３以上のものであり、ｎ−ブＯビ
ル基、イソプロピル基。

ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、２−エチ
ルヘキシル基、シクロヘキシル基等）；２−ヒドロキシ
エチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレ
ート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒド
ロキシプロピルメタクリレート等の如きヒドロキシ含有
単量体；アクリルアミド、メタアクリルアミド、Ｎ−メ
チルメタアクリルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、
Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタア
クリルアミド、Ｎ−アルコキシメチル（メタ）アクリル
アミド（アルキル基としてはメチル基。

エチル基、プロピル基、ブチル基、イソブチル基等）、
Ｎ、Ｎ−ジメチロールアクリルアミド、Ｎ−メトキシメ
チルアクリルアミド、Ｎ−メトキシメチルメタクリルア
ミド、Ｎ−フェニルアクリルアミド等の如きアミド基含
有単量体；Ｎ、Ｎ−ジエチルアミノエチルアクリレート
、Ｎ、Ｎ−ジエチルアミノエチルメタクリレート等の如
きアミノ基含有単量体ニゲリシジルアクリレート、グリ
シジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル等の
如ぎエポキシ基含有単量体；スチレンスルホン酸、ビニ
ルスルホン酸およびそれらの塩（ナトリウム塩、カリウ
ム塩、アンモニウム塩、第３級アミン塩等）等の如きス
ルホン酸基またはその塩を含有する単量体：クロトン酸
、イタコン酸、アクリル酸、マレイン酸、フマール酸及
びそれらの塩（ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウ
ム塩。

第３級アミン酸等）等の如きカルボキシル基またはその
塩を含有する単量体：無水マレイン酸、無水イタコン酸
等の如きＭ無水物を含有する単量体；その他、ビニルイ
ソシアネート、アリルイソシアネート、スチレン、ビニ
ルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルトリ
スアルコキシシラン、アルキルマレイン酸モノエステル
、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アルキルイ
タンコン酸モノエステル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル
、塩化ビニル等が挙げられる。これらは１種または２種
以上の組合せで用いることができる。

これらのうち、メタアクリレート系共重合体への親水性
付与、水性液の分散安定性、ポリエステルフィルムとの
密着性等の点から、水酸基、アミド基やカルボキシル基
またはその塩（ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウ
ム塩、第３級アミン塩等）の官能基を有するものが好ま
しい。更に、架橋構造をポリマー中に導入する点からは
、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−アルコ
キシメチル（メタ）アクリルアミド、グリシジル（メタ
）アクリレート、（メタ）アクリル酸、２−ヒドロキシ
エチル（メタ）アクリレート等の如く、アルコキシ基、
メチロール基、カルボキシル基、水！！１基及び／又は
エポキシ基の官能基を有するものが好ましい。２種の官
能基を組合せる場合、例えばメチロール基とカルボキシ
ル基、グリシジル基と水酸基、グリシジル基とカルボキ
シル基等が挙げられる。これら２種の官能基を有する前
駆メタアクリレート系共重合体は自己架橋タイプのもの
である。また１種の官能基を有する前駆メタアクリレー
ト系共重合体は該官能基と反応する基を有する化合物或
はそのオリゴマー（熱硬化剤）と併用するのが好ましい
。かかる熱硬化剤としては、例えばメチロール化メラミ
ン樹脂、エポキシ化合物、アジリジン化合物、多価金属
化合物等が好ましく用いられる。これらの量は易滑性薄
層を形成する樹脂固形分の１〜３０重屋％、更には５〜
１５重量％が好ましい。

本発明における易滑性薄層は、該薄層の形成成分を含有
する塗液、好ましくは水性液をポリエステルフィルム上
に塗布し、乾燥硬化させることで形成できる。薄層形成
成分が架橋タイプのときは、上記乾燥硬化処理で架橋反
応を行なうようにするとよい。

塗液は水性液例えば水溶液、水エマルジヨン液等が好ま
しい。この水性液は固形成分の分散安定化のために若干
量の有機溶剤を含有してもよい。

水性液を用いる場合、メタアクリレート系共重合体或は
架橋共重合体を形成する前駆メタアクリレート系共重合
体は親水性ポリマーである。この親水性は、ポリマーが
水媒体に溶解するか、均−エマルジョンを形成するかで
判断すると良い。

水性液の製造は公知の任意の方法で実施できる。

例えば（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）成分の、水分散系での
乳化重合法を例示すると、イオン交換水に乳化分散剤（
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの如き界面活性
剤）、水溶性重合開始剤（過１ｉｉＩ！酸アンモニウム
の如き過酸化物）５重合促進剤（ｌｌｌ性亜硫酸ナトリ
ウムの如き還元剤）を適当旦添加し、所定の温度（例え
ば、５０〜９０℃）で所定の撹拌速度で撹拌しながら、
単量体所定量のおよび１０〜５０重量％となるように添
加し、重合が開始されたら、短時間添加を中Ｉ！ｌ′ｉ
後、残りの単量体を一定速度で添加し、同一条件で数時
間乳化重合することによって、メタアクリル系共重合体
（又はこの前駆体）の水性分散液を製造することが出来
る。その際、反応に用いられる界面活性剤の添加ｍは重
合成分単量体に対して５重量％以下、更には１〜２重閤
％が良好である。かくして平均粒子径的０．２μｍ以下
のｉｓな粒径のものが得られる。

尚、必要に応じて熱硬化剤２分子量調整剤（メルカプタ
ン類）や分散補助剤（ポリビニルアルコール、ヒトＯキ
シメチルセルロース等の高分子保護コロイド類）等を添
加しても良い。

その他、上記の低分子量界面活性剤に代る高分子量界面
活性剤の応用１反応性界面活性剤を含有しない、所謂ソ
ープフリー重合による製造法も採用し得る。

塗液に溶解或は微分散しているメタアクリル系共重合体
（熱可塑タイプ）又はその前駆メタアクリル系共重合体
（架橋タイプ）の分子量は１〜２００万、更には５０〜
１５０万が好ましい。また、かかるポリマーはガラス転
移温度が４０℃以上、更には５０℃以上であることが好
ましい。また、塗液特に水性液にはアニオン型界面活性
剤、カチオン型界面活性剤、ノニオン型界面活性剤等の
界面活性剤を必要量添加して用いることができる。かか
る界面活性剤としては水性塗布液の表面張力を４０ｄｙ
ｎｅ／　ｃｍ以下に降下でき、ポリエステルフィルムへ
の濡れを促進するものが好ましく、例えばポリオキシエ
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４級アンモニウムクロライド塩、アルキルアミン塩酸
等を挙げることができる。更に本発明の効果を消失させ
ない範囲において、例えば帯電防止剤、紫外線吸収剤、
顔料、有機フィラー、無機フィラー、　ｆｉｔ滑剤、ブ
ロッキング防止剤等の他の添加剤を混合することができ
る。

塗布は、通常の塗布工程すなわち二輪延伸熱固定したポ
リエステルフィルムに、該フィルムの製造工程と切離し
て塗布する工程で行なってもよ％Ｎ。

しかし、この工程では、芥、塵埃などを巻込み易く、磁
気テープ、フロッピーディスク等の高度化商品用のもの
にはクリーンな雰囲気での塗工が望ましい。かかる観点
よりポリエステルフィルム製造工程中での塗工が好まし
い。特にこの工程中で結晶配向が完了する前のポリエス
テルフィルムの片面又は両面に水性塗布液を塗布するこ
とが好ましい。

ここで、結晶配向が完了する前のポリエステルフィルム
とは、ポリエステルを熱溶融してそのままフィルム状と
なした未延伸フィルム：未延伸フィルムを縦方向（長手
方向）または横方向（幅方向）の何れか一方に配向せし
めた一軸延伸フイルム；さらには縦方向及び横方向の二
方向に低倍率延伸配向せしめたちの゛（最終的に縦方向
または横方向に再延伸せしめて配向結晶化を完了せしめ
る前の二軸延伸フィルム）等を含むものである。

上記塗布液の固形分濃度は、通常３０重１％以下であり
、１０重国％以下が更に好ましい。塗布量は走行してい
るフィルム１ＴＩｔ当り０．５〜２０ｇ、さらに１〜１
０ｇが好ましい。

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、ロールプラ
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。

塗液を塗布した、結晶配向完了する前のポリエステルフ
ィルムは、乾燥され、延伸、熱固定等の工程に導かれる
。例えば水性液を塗布した縦−軸延伸ポリエステルフィ
ルムは、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、フィルム上に自己ヒダ状の微
細凹凸を有する膜を形成する。乾燥は延伸前或いは延伸
時に行なうと良い。

ポリエステルフィルムの配向結晶化条件、例えば延伸、
熱固定等の条件は、従来から当業界に蓄積された条件で
行なうことができる。

本発明の易滑性ポリエステルフィルムは、易滑性薄層と
ポリエステルフィルムとの密着性にすぐれ、該薄層が削
れ落ちることもなく、しかも平坦な表面（例えば平面粗
さＲａで０．０２μ以下）を有していながら耐ブロッキ
ング性、捲き取り性にすぐれるから、高密度の磁気テー
プ、フロッピーディスク等のベースとして特に有用であ
る。

〈実施例〉 以下、実施例を挙げて本発明を更に説明する。

なお、例中の「部」は「重量部ｊを意味する。

またフィルムの各特性は次の方法で測定した。

１０表面滑り性 易滑性１層面同志を温度２０℃、湿度６０％ＲＨにおい
て１　Ｋｇ荷重での静ＦＪ擦係数を東洋テスター社製の
スリッパリー測定試験器を用いて測定する。

２、ブロッキング性 易滑性薄層面同志を合わせてから１０α×１５ｃｍ角に
切り、これに５５℃×８８％ＲＨの雰囲気中で１７時間
、６Ｋｇ／ａｊの加重をかけ、次いでこの１０ＣＩＲ巾
の剥離強度を測定する。このときの剥離スピードは１０
０ｍ／分である。

３、架橋構造の有無 易滑性ポリエステルフィルムの易滑性薄層面にテトラヒ
ドロフランをスポイトで５滴（約ｏ、１ｃｃ）滴下し、
その上にガーゼをおき、更に２００ｇの分銅をのせ、ガ
ーゼを約１１０００ａ／分の速度で動かす。

温湯乾燥後、テトラヒドロフランで処理しないものと処
理したものを４００倍の干渉顕微鏡写真に比較し、薄層
面の変化状況をみる。

この変化状況を、下記のランクで表わす。

薄層がほとんどなくなっているもの：×（架橋構造はな
い） 薄層の形態が変化しているもの：Δ （架橋構造はあるが、その割合が少い）薄層の形態がほ
とんど変化していないもの：０（架橋構造が十分にある
） ４、表面粗さくＲａ　） ＪＩＳ　　８０６０１に準じて測定する。すなわち、東
京精密社■製の触針式表面粗さ計（ＳＵＲＦＣＯＭ　　
３Ｂ）を用いて、針の半径２μ、荷重０．０７９の条件
下にチャートにフィルム表面粗さ曲線をかかせ、得られ
るフィルム表面粗さ曲線からその中心線の方向に測定長
さＬの部分を抜き取り、この抜き取り部分の中心線をＸ
軸とし、縦倍率の方向をＹ軸として、粗さ曲線Ｙ＝ｆ（
ｘ）で表わしたとき、次の式で与えられる値（Ｒａ　：
μｍ）をフィルム表面粗さとして定義する。

Ｒａ　−１／Ｌ／、　　Ｉ　ｒ　（ｘ　）　ｌｄｘ本発
明では、基準長を０．２５　ＭＲとして８１１１ｉｌ測
定し、値の大きい方から３個除いた５個の平均値として
Ｒａを表わす。

実施例１〜４及び比較例１〜３ ２５℃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（滑剤３０　ｐｐ
ｍ含有）を２０℃に維持した回転冷却ドラム上に溶融押
出して厚み９５０μｍの未延伸フィルムを得１次に機械
軸方向に３．５倍延伸したのち、第１表の水性樹脂成分
９０部とノニオン界面活性剤（ポリオキシエチレンノニ
ルフェニルエーテル）１０部を含む水性液をキスコート
法にて一軸延伸フィルムの両面に塗布した。引き続き１
０５℃で横方向に３．９倍延伸し、さらに２１０℃で熱
処理し、厚み７５μｍの両面易滑性被覆ポリエステルフ
ィルムを得た。この時の平均塗布間は固形分換算で５０
■／尻であった。

このポリエステルフィルムの特性を第１表に示す。

また比較例１，２として易ＷＪＢなしのポリエステルフ
ィルム（滑剤３０ｐＤｌ、　　０．３ｗｔ％）の性能も
同時に第１表に示した。

第１表から、本発明のポリエステルフィルムは平坦で且
つ易滑性があり、また耐ブロッキングも良好なフィルム
であることが明らかで゛ある。

実施例５ 水性樹脂［ＭＭＡ／ＥＭＡ／ＭＡＡ／ＨＥＭＡ−８０／
１８／　５／　３（モル比）］］７８部、メチＯ−ル化
メラミン樹脂スミテックスレジンＭ３　１０部。

スミテックスアクセレーターＡＣＸ　　２部及び界面活
性剤１０部を含有する水性液を用いた以外は、実施例１
と同様の方法で易滑層被覆ポリエステルフィルムを得た
。このフィルムは、表面粗さＲａが０．００７μ、静摩
擦係数（μＳ）が０．４５であり、平坦で易滑性のフィ
ルムである。

【図面の簡単な説明】

第１図は易滑性ポリエステルフィルムの拡大平面図であ
り、第２図は該フィルムの拡大断面図である。第２図に
おいて、１はベースフィルム、２は易滑性＠層である。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリエステルフィルムの少なくとも片面に、メチル
   メタアクリレート（Ａ）、エチルメタアクリレート（Ｂ
   ）及びこれらと共重合可能なビニル単量体（Ｃ）からな
   りかつこれらの量比が下記式（１）、（２） １＜［Ａ］／［Ｂ］≦９…（１） ０．７５＜（（１．５［Ａ］＋［Ｂ］）／ （［Ａ］＋［Ｂ］＋［Ｃ］））≦１．４１５…（２） 〔式中、［Ａ］はポリマー中の前記（Ａ）成分のモル％
   、 ［Ｂ］はポリマー中の前記（Ｂ）成分のモル％、 ［Ｃ］はポリマー中の前記（Ｃ）成分のモル％である〕 を満足するメタアクリレート系共重合体の易滑性薄層を
   設けてなる易滑性ポリエステルフィルム。 ２、前記メタアクリレート系共重合体が架橋構造を有す
   る特許請求の範囲第１項記載の易滑性ポリエステルフィ
   ルム。