JPH0399827A - ２軸配向ポリエステルフイルムの製造方法 - 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、２軸配向ポリエステルフィルムに関するもの
である。詳しくは、易滑性、離型性に優れ裏移りの少な
い２軸配向ポリエステルフィルムの製造方法に関するも
のである。

［従来の技術］ ２軸配向ポリエステルフィルムは、その機械的性質９寸
法安定性、耐熱性に優れた特性を有することから、磁気
記録材料、包装材料、グラフィックアーツ材料、情報記
録材料など多くの用途の基材フィルムとして広く使用さ
れている。

しかし、ポリエステルフィルムは、易滑性、離型性が要
求される分野、例えば、感熱転写型プリンターの感熱転
写箔のスティック防止、オーディオカセットのりテナー
シート（フリクション板）。

磁気テープのバックコート、粘着ラベルの離型フィルム
などでは、コート層を設は易滑性、離型性を付与するこ
とが知られている。易滑性、離型性を付与したポリエス
テルフィルムとしては、フィルムの片面に水性高分子と
潤滑剤との混合層を塗布したもの（特開昭６０−１９２
６２８号公報）などが知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、前述した易滑性、離型性を付与したポリエステ
ルフィルムは、潤滑剤の添加によりロール状に巻いた際
に混合層から潤滑剤が脱落して背面に転写しくこれを裏
移りという）、以下のような問題を引き起こしていた。

（１）感熱転写箔は、薄いポリエステルフィルムの片面
に、色材層（熱溶融性あるいは熱昇華性インキ層）が塗
布され、その反対面に、サーマルヘッドが箔に粘着する
トラブルを防ぐため、ホットスティック防止層が設けら
れている。裏移りがあった場合、色材層を塗布する際に
色材のはじき。

接着不良などの問題が発生する。

（２）オーディオカセットテープには、テープを収納す
るケースの内面にリテナーシート（フリクション板）が
取り付けられており、テープの走行時に、リールに巻か
れているテープの側面が、リテナーシートに接触しなが
ら回転する事により、テープの走行を滑らかに、かつ、
リールに巻かれているテープの巻き状態が不均一になら
ないようにしている。このため、リテナーシートには易
滑性が要求されポリエステルフィルムに、易滑コート層
が設けられている。

裏移りがある場合、リテナーシートの背面に印刷をする
際、印刷不良等の阻害を生ずる。

（３）磁気テープのバックコート層にも易滑性が要求さ
れるが、裏移りがある場合、磁性体塗布時の塗剤のはじ
きや、裏移りにより磁性体のフィルムへの接着性が低下
し、磁性体層が剥離したりする。

一方、水溶性または水分散性のアクリル−シリコーング
ラフトポリマーは、２軸配向ポリエステルフィルムに塗
布して乾燥熱処理するという通常のコーティング手法で
は本来有する易滑性、離型性を充分発揮できない。

本発明は、これら従来技術の欠点を解消せしめ、易滑性
、離型性とが共に優れ、しかも裏移りの少ない２軸配向
ポリエステルフィルムを低コストで製造する方法を提供
するものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、配向結晶化完了前のポリエステルフィルムに
少なくとも水溶性または水分散性のアクリル−シリコー
ングラフトポリマーを含有する塗布液を塗布後、延伸、
熱処理し配向結晶化させることを特徴とする２軸配向ポ
リエステルフィルムの製造方法を骨子とするものである
。

ここでいうポリエステルフィルムとは、エステル結合を
主鎖の主要な結合鎖とする高分子の総称であるが、特に
好ましいポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリエチレン２，６−ナフタレート、ポリエチ
レンα、β−ビス（２−クロルフェノキシ）エタン４．
４′−ジカルボキシレート、ポリブチレンテレフタレー
トなどであり、これらの中でも、品質、経済性などを総
合的に勘案すると、ポリエチレンテレフタレートが最も
好ましい。そのため、以後は、ポリエチレンテレフタレ
ートをポリエステルの代表として記述を進める。

本発明でいうポリエチレンテレフタレート（以後ＰＥＴ
と略称する。）とは、８０モル％以上、好ましくは９０
モル％以上、更に好ましくは９５モル％以上がエチレン
テレフタレートを繰り返し単位とするものである。尚、
酸成分および／またはグリコール成分の一部は下記のよ
うな第３成分と置きかえることができる。

一酸成分一 イソフタル酸、２．６−ナフタレンジカルボン酸、１．
５−ナフタレンジカルボン酸、２，７−ナフタレンジカ
ルボン酸、４．４’−ジフェニルジカルボン酸、４゜４
′−ジフェニルスルホンジカルボン酸、４．４’−ジフ
ェニルエーテルジカルボン酸、ｐ−β−ヒドロキシエト
キシ安息香酸、アジピン酸、アゼライン酸、セパチン酸
、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル
酸、ε−オキシカプロン酸、トリメリット酸、トリメシ
ン酸、ピロメリット酸、α、β−ビスフェノキシエタン
ー４，４′−ジカルボン酸、α、β−ビス（２−クロル
フェノキシ）エタン−４，４−一ジカルボン酸、５−ナ
トリウムスルホイソフタル酸 一グリコール成分− プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサメ
チレングリコール、デカメチレングリコール、ネオペン
チレンゲリコール、！、１−シクロヘキサンジメタツー
ル、１．４−シクロヘキサンジメタツール、２，２−ビ
ス（４−β−ヒドロキシエトキシフェニル）プロパン、
ビス（４−β−ヒドロキシエトキシフェニル）スルホン
、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ペ
ンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ポリエ
チレングリコ−ルなど。

また、このＰＥＴの中に公知の添加剤、例えば、耐熱安
定剤、耐酸化安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、有機
の易滑剤、顔料、染料、有機または無機の微粒子、充填
剤、離型剤、帯電防止剤、核剤などを配合してもよい。

上記に述べたようなＰＥＴの極限粘度（２５℃のオルソ
クロロフェノール中で測定）は、０．４０〜１．２０が
好ましく、より好ましくは０．５０〜０．８０、さらに
好ましくは０．５５〜０．７５ｄｌ／ｇの範囲である。

次に、通常２軸配向ポリエステルフィルムとは、無延伸
状態のポリエステルシートまたはフィルムを、長手方向
および幅方向の、いわゆる２軸方向に延伸されて作られ
るものであり、広角Ｘ線回折で２軸配向のパターンを示
すものをいう。

本発明でいう配向結晶化させたポリエステルフィルムと
は、上記２軸配向ポリエステルフィルムを熱処理して作
られるものである。

本発明でいう水溶性または水分散性のアクリル−シリコ
ーングラフトポリマーとは、主鎖がアクリレート系化合
物からなり、側鎖がシリコーン成分であるポリマーであ
る。

本発明のアクリレート系化合物とは、アルキルアクリレ
ートあるいはアルキルメタクリレートを主要な成分とす
るものであって、該成分３０〜９９モル％と、これらと
共重合可能でかつ官能基を有するビニル単量体成分７０
〜１モル％を含有する水溶性または水分散性樹脂が好ま
しい。

アクリレート系化合物中のアルキルアクリレートあるい
はアルキルメタクリレートが３０モル％以上であるのが
好ましいのは、塗布形成性、塗膜強度、耐ブロッキング
性が良好になるためである。

アクリル系樹脂中のアルキルアクリレートあるいはアル
キルメタクリレートが９９モル％以下であるのが好まし
いのは、共重合成分として特定の官能基を有する化合物
をアクリル系樹脂に導入することにより、水溶化、水分
散化しやすくすると共に、その状態を長期にわたり、安
定にするためであり、更に塗布層とポリエステルフィル
ム層との接着性の改善、塗布層内での反応による塗布層
の強度、耐薬品性の改善などを図ることができるからで
ある。

アルキルアクリレートおよびアルキルメタクリレートの
アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プ
ロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル
基、１−ブチル基、２−エチルヘキシル基、ラウリル基
、ステアリル基、シクロヘキシル基などがあげられる。

アルキルアクリレートあるいはアルキルメタクリレート
と共重合する官能基を有するビニル系単量体は、反応性
官能基、自己架橋性官能基、親水基などの官能基を有す
る下記の化合物が使用できる。しかも、これらの官能基
は、樹脂中に２種類以上含有されていてもよい。

カルボキシル基またはその塩、あるいは酸無水物基を有
する化合物としては、例えば、アクリル酸、イタコン酸
、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、これらのカルボ
ン酸のナトリウムなどとの金属塩、アンモニウム塩、あ
るいは無水マレイン酸などがあげられる。

水酸基を有する化合物としては、例えば、βヒドロキシ
エチルアクリレート、β−ヒドロキシエチルメタクリレ
ート、β−ヒドロキシプロピルアクリレート、β−ヒド
ロキシプロピルメタクリレート、β−ヒドロキシビニル
エーテル、５−ヒドロキシペンチルビニルエーテル、６
−ヒトロキシヘキシルビニルエーテル、ポリエチレング
リコールモノアクリレート、ポリエチレングリコールモ
ノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノアク
リレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレー
トなどがあげられる。

エポキシ基を有する化合物としては、例えば、グリシジ
ルメタクリレート、グリシジルアクリレートなどがあげ
られる。

アルキロール基、アミノ基またはアルキロール化された
アミノ基あるいはそれらの塩を有する化合物としては、
例えば、ジエチルアミノエチルビニルエーテル、３−ア
ミノプロピルビニルエーテル。

２−アミノブチルビニルエーテル、ジメチルアミノエチ
ルメタクリレート、ジメチルアミノエチルビニルエーテ
ル、それらのアミノ基をメチロール化したもの、ハロゲ
ン化アルキル、ジメチル硫酸、サルトンなどにより４級
塩化したものなどがあげられる。

アミド基あるいはアルキロール化されたアミド基を有す
る化合物としては、例えば、アクリルアミド、メタクリ
ルアミド、Ｎ−メチルメタクリルアミド、メチロール化
メタクリルアミド、ウレイドビニルエーテル、β−ウレ
イドイソブチルビニルエーテル、ウレイドエチルアクリ
レートなどがあげられる。

また、スルホン酸基またはその塩を有する化合物として
は、例えば、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、
これらのスルホン酸のナトリウムなどとの金属塩、アン
モニウム塩などがあげられる。

更に、これらの官能基を有するビニル系単量体と共重合
する際に下記のような化合物を併用してもよい。すなわ
ち、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、スチレン
類、ブチルビニルエーテル。

マレイン酸モノあるいはジアルキルエステル、フマル酸
モノあるいはジアルキルエステル、イタコン酸モノある
いはジアルキルエステル、メチルビニルケトン、塩化ビ
ニル、塩化ビニリデン酢酸ビニル、ビニルピリジン、ビ
ニルピロリドン、ビニルトリメトキシシランなどがあげ
られるが、これらに限定されるものではない。

本発明でいうシリコーン成分とは、アルキルポリシロキ
サン構造を有するジメチルポリシロキサンやその変性物
例えばフェニルシロキサン、ジフェニルシロキサン等が
あげられる。

本発明では、主鎖のアクリレート系化合物と側鎖のシリ
コーン成分との割合は、アクリレート系化合物を１００
とするとシリコーン成分は、１〜１０００好ましくは、
５〜２００の範囲にあることが好ましい。シリコーンの
割合が少な過ぎると易滑性、離型性に劣り、多過ぎると
ポリエステルフィルムとの密着性が悪くなったり塗膜の
硬度が低くなって、塗膜の脱落、削れが発生する。

本発明において、バインダーを塗剤に混合することがで
きる。バインダーとしては、ポリエステル、エポキシ、
ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリスル
ホン、ポリビニルブチラール、ボリアリレート、ポリア
クリル酸エステル。

ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ポ
リ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポ
リ酢酸ビニル、ポリブタジェン、ポリウレタン、ポリフ
ロロプレン、フェノール樹脂。

アルキッド樹脂やニカワ、カゼイン等の天然高分子、ポ
リエチレングリコール、ポリビニルアルコール、メチル
セルロース及びその他のセルロース誘導体、尿素樹脂、
メラミン樹脂、ポリエステルエーテルなど、および、以
上の共重合体、および、それらの混合物が使用できる。

本発明において、ポリエステルフィルムへの塗布性を改
良する目的で、塗布液に界面活性剤などを添加すること
ができる。

本発明において、水溶性または水分散性のアクリル−シ
リコーングラフトポリマーをポリエステルフィルムにコ
ーティングするわけだが、コーティングの方法は、周知
のロッドコーター、グラビアコーター、各種ロールコー
タ−、ナイフコーターなどによる方法を用いることがで
きる。

本発明では、フィルムに前述の塗布液を塗布した後、延
伸、熱処理し配向結晶化させることが必要である。かか
る工程を経ることにより、塗布層は、通常、好ましくは
１８０℃以上、さらには２００℃以上で１〜１０秒間の
熱処理を受けることになる。このような高温の熱履歴を
受けることによって、フィルムは配向結晶化し、塗布層
も易滑性、離型性、耐摩耗性や裏移り性が大きく改良さ
れる。特に、水溶性または水分散性アクリル−シリコー
ングラフトポリマーは、水中ではシリコーン成分がポリ
マーに内包されており、しかも塗膜になってもシリコー
ン成分が内包され易滑性、離型性を充分発現できない。

この高温の熱履歴を受けることによって、シリコーン成
分が塗膜表面に出てアクリル−シリコーングラフトポリ
マーの有する本来の易滑性、離型性が、初めて発現する
。

このような高温熱処理は、２軸配向ポリエステルフィル
ムに塗剤を塗布して乾燥熱処理するという通常のコーテ
ィング手法では極めて難しい（本発明に用いられる感熱
転写箔用フィルムは通常１〜１０μｍ程度の厚さであり
、極めて薄いので、１８０℃以上というような高温をか
けると、フィルムが収縮して、しわだらけになる）。従
って、本発明のように２軸配向ポリエステルフィルムを
製造する工程の中で、好ましくは無配向あるいは１軸配
向フイルムに上記塗剤を塗布し、その後、延伸して熱処
理するという手法を用いなければならない。この手法で
あれば、本発明の目的達成のための、好ましくは１８０
℃以上、さらには２００℃以上というような高温熱処理
も、何ら問題な〈実施できるのである。しかも、２軸配
向ポリエステルフィルムの製造時に同時にコーティング
を行なうため、大量に低コストで生産することができる
。なお、フィルム背面に塗布される上記塗膜層の厚さは
、０．０１〜２μｍ１好ましくは０．　０２〜１μｍの
範囲にある事が望ましい。厚さが薄過ぎると、易滑性、
離型性や耐摩耗性に劣り、ある程度の厚さがあれば、そ
れ以上の厚さは必要としない。

次に、本発明の２軸配向ポリエステルフィルムの製造方
法の具体例を述べる。重合過程に析出した、いわゆる析
出粒子と無機微粒子（例えば、粒径１μｍのコロイダル
シリカ）を含有するＰＥＴを常法に従って、乾燥溶融押
出し、押出されたシート状溶融体を冷却固化せしめて、
未延伸ＰＥＴフィルムを作る。このフィルムを８０〜１
２０’Ｃに加熱して、長手方向に２．５〜５倍延伸して
１軸配向フイルムとする。このフィルムの片面を炭酸ガ
ス、窒素ガスや空気などの雰囲気中でコロナ放電処理し
、この処理面に、水溶性または水分散性のアクリル−シ
リコーングラフトポリマーを有する塗布液を塗布する。

次いで、この塗布されたフィルムを９０〜１３０℃に加
熱しつつ、幅方向に３〜４．５倍延伸し、引き続いて、
１８０〜２４０℃の熱処理ゾーン中へ導いて、１〜１０
秒間熱処理する。この熱処理中に、幅方向に３〜１２％
の弛緩処理をする方がよい。熱処理されたフィルムを、
中間冷却ゾーンを経て徐々に冷却し、室温まで至った時
点で、巻取機で巻き取り、ミルロールとする。次に、こ
のミルロールをスリッターにかけて、希望の幅、長さの
フィルム製品ロールとする。

かくして得られたフィルムを感熱転写箔として使う場合
、非塗布面側に、熱溶融型あるいは熱昇華型の色材層を
塗布、し、必要な場合は、さらにその上に離型用のトッ
プコート層を塗布し、しかる後、シリアル型あるいはラ
イン型プリンターなどの必要幅にスリットして感熱転写
箔とする。

オーディオカセットテープのリテナーシートとして使う
場合は、所定の形状にフィルムを打ち抜き、塗布面側が
リールに巻かれているテープの側面に接触する様に、カ
セットケース内側に装着する。

磁気テープとして使う場合、非塗布面側に磁性体を塗布
、しかる後に、ビデオテープ等の必要幅にスリットして
磁気テープとする。

［特性の測定方法および効果の評価方法］本発明におけ
る特性の測定方法および効果の評価方法は次のとおりで
ある。

（１）平均表面粗さ（Ｒａ） Ｊ　ｌ５−ＢＯ６０１−１９７６に準じて測定した。カ
ットオフ値は０．２５ｍｍとした。

（２）感熱転写箔のスティッキングの評価シャープ（株
）製ビデオプリンターＧＺ−Ｐｉ１でプリントさせ、ス
ティッキング現象を観察した。判定基準は、以下のとお
りとした。

スティッキングなし二良好 スティッキングあり：不良 （３）感熱転写箔の裏移りの評価 塗膜を設けた面にポリエステルフィルムを重ね合わせ、
７０℃で５０ｋｇ／ｃｍ２の荷重をかけ３０分間処理す
る。次にポリエステルフィルムをはがし、ポリエステル
フィルム表面に、下記成分の熱溶融性インクを５ｇ／ｃ
ｍ２の塗布量でメルトコートし、インクのはじきを観察
した。

熱溶融性インク組成 カーボンブラック　＝２０重量部 カルナグアワックス：４０重量部 エステルワックス　＝４０重量部 判定基準は以下の通り。

はじきなし：良好 はじきあり：不良 （４）リテナーシートの裏移りの評価 塗膜を設けた面にポリエステルフィルムを重ね合わせ、
７０℃で５０ｋｇ／Ｃｍ２の荷重をかけ３０分間処理す
る。次にポリエステルフィルムをはがし、ポリエステル
フィルム表面をマジックインキ細書き川魚で塗ってはじ
きがあるか、観察した。

判定基準は以下の通り。

はじきなし：良好 はじきあり：不良 ［実施例］ 実施例１．実施例２ 粒径０．５〜１．５μｍの析出粒子（重合工程中に析出
した粒子）を０．１５重量％および粒径約１．５μｍの
炭酸カルシウム粒子を０．２重量％含有するＰＥＴペレ
ット（極限粘度０．６３ｄ１／ｇ）を充分に真空乾燥し
た後、押出機に供給して、２８０℃で溶融押出し、１０
μｍカットの金属焼結フィルターで濾過した後、Ｔ字型
口金からシート状に押出し、これを表面温度５０℃の冷
却ドラムに巻きつけて冷却固化せしめた。この間のシー
トと冷却ドラム表面との密着性を向上させるため、シー
ト側にワイヤー電極を配置して、これに６０００Ｖの直
流電圧を印加した。かくして得られた未延伸ＰＥＴフィ
ルムを、９５℃に加熱して、長手方向に３．５倍延伸し
て、１軸延伸フイルムとした。このフィルムの片面を、
空気中でコロナ放電処理し、その処理された表面上に、
ロッドコート方式で、表１の水系塗料を塗布した。

この片面塗布された１軸延伸フイルムを、９８°Ｃで予
熱し、次いで、１０５℃に加熱しつつ幅方向に３．９倍
延伸した。次いで、このフィルムを２２５℃の熱風中に
導き入れ、１秒間、緊張熱固定した後、同じ温度雰囲気
内で幅方向に元のフィルム幅の８％収縮を許容し、次い
で、再度、同じ温度雰囲気内で、約１秒間緊張熱固定し
、次に、１８０°Ｃ，１５０°Ｃ，１００°Ｃの各ゾー
ンを通して徐々に冷却していき、最終的に室温まで冷却
し、これを巻取機に導いて、巻き上げてミルロールとし
た。次に、このミルロールをスリッターにかけて、フィ
ルム幅６００ｍｍにスリットしてフィルム製品ロールと
した。かくして得られた厚さ約６μｍのフィルムは、片
面に約０．１μｍの塗布層が塗布されており、両表面の
平均粗さは、塗布面（塗布層を含めて測定）が０．１０
μｍ１非塗布面が０．１２μｍであった。このフィルム
の非塗布面に、下記組成の熱昇華性インキを色材層とし
て乾燥塗布量１ｇ／ｒｒｆになるように塗布し、乾燥せ
しめた後、適宜の幅にスリットして、感熱転写箔を作っ
た。

分散染料ＫＳＴ−Ｂ−１３６・ （日本化薬製） エチルヒドキシエチルセルロース＝　６重量部メチルエ
チルケトン　　　　　　：４５重量部トルエン　　　　
　　　　　　　＝４５重量部実施例３．実施例４ ４重量部 フィルムの厚さを２５μｍにする以外は、実施例１．実
施例２と全く同様にしてフィルムを得た。

このフィルムを所定の形状に打ち抜いて、オーディオカ
セットに装着し、テープを走行させた。テープは、滑ら
かに走行し、均一にリールに巻かれた。

これらのフィルムの裏移り性は良好である（実施例１〜
実施例４）。

比較例１．比較例２ 表２に示す塗料に変更する以外は、実施例１゜実施例２
と全く同様にしてフィルムを得た。

比較例３．比較例４ 表２に示す塗料に変更する以外は、実施例３゜実施例４
と全く同様にしてフィルムを得た。

比較例５．比較例６（表３） 厚さ６μｍのポリエステルフィルム（東し■製：“ルミ
ラー”）の片面に、ロッドコート方式で表１の実施例１
．実施例２の水系塗料を乾燥塗膜厚さが０．１μｍにな
るように塗布し、１００８ＣＸ６０ｓｅｃで乾燥させ保
護膜を形成した。このフイルムの非塗布面に、下記組成
の熱昇華性インキを色材層として乾燥塗布量１　ｇ／ｒ
ｒｆになるように塗布し、乾燥せしめた後、適宜の幅に
スリットして、感熱転写箔を作った。

分散染料ＫＳＴ−Ｂ−１３６：　　４重量部（日本化薬
製） エチルヒドキシエチルセルロース：　　６重量部メチル
エチルケトン　　　　　　＝４５重量部トルエン　　　
　　　　　　　　＝４５重量部表２２表３の比較例１〜
６に示すように、耐スティッキング性、裏移り性を共に
満足したフィルムは得られなかった。

［発明の効果］ 本発明は、配向結晶化前のポリエステルフィルムに予め
シリコーンとアクリルを共重合させた水溶性または水分
散性のアクリル−シリコーングラフトポリマーを塗布し
、高温熱処理し配向結晶化する製造方法を用いることで
、易滑性、離型性が共に優れ、しかも裏移りが少ないと
いう性能が付与されることにより、背面の転写による弊
害をなくずという効果を奏したものである。

例えば、感熱転写箔は、本発明によりスティック防止が
良好でかつ裏移りの少ないものが得られる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　配向結晶化完了前のポリエステルフィルムに少なくと
   も水溶性または水分散性のアクリル−シリコーングラフ
   トポリマーを含有する塗布液を塗布後、延伸、熱処理し
   配向結晶化させることを特徴とする２軸配向ポリエステ
   ルフィルムの製造方法。