(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムの表面に、フィルム中に分散含有するアルキルスルホン酸の金属塩またはアルキルベンゼンスルホン酸の金属塩に基づく窪みを面積分率５〜３０％の割合で有するフィルムであり、当該窪みの平均直径が０．５〜１０μｍでかつその標準偏差値が１〜２．５、フィルム表面固有抵抗値が１０９〜１０１２Ωであり、１２μｍ厚さ換算のフィルムヘーズが１．５〜４．０％であることを特徴とする二軸配向ポリエステルフィルム。
【請求項２】
フィルム同士の動摩擦係数が０．１５〜０．５５である請求項１に記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、帯電防止性、透明性、易滑性および耐摩耗性に優れ、経済性にも優れた二軸配向ポリエステルフィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
二軸延伸ポリエステルフィルム（以下「ポリエステルフィルム」と略記する）は、機械的強度、寸法安定性、平坦性、耐熱性、耐薬品性、透明性などの優れた特性を有するため、磁気記録媒体のベースフィルム、製版用フィルムを始めとして包装用など種々の用途に使用されているが、当該フィルム用途においては、近年ますます高機能化の要求が高まり、それに伴ってベースフィルムに対しても優れた多くの機能や特性を有することが求められている。
しかしながら、従来のポリエステルフィルムは、耐摩耗性が不十分であり、例えば基材とフィルムとが高速で接触したとき、しばしば摩耗粉が発生し、種々の悪影響を与える。また、滑り性も十分とは言えず、取扱作業性に難がある。
これらの問題を解決する有力な一手段としてフィルム表面を粗面化する方法が知られており、ある程度効果を上げてきたが、まだ不十分である。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の耐摩耗性、滑り性、帯電防止性、透明性等の改良につき、鋭意検討を重ねた結果、特定の構成を有するフィルムが優れた性能を有することを見いだし、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明の要旨は、フィルムの表面に、フィルム中に分散含有するアルキルスルホン酸の金属塩またはアルキルベンゼンスルホン酸の金属塩に基づく窪みを面積分率５〜３０％の割合で有するフィルムであり、当該窪みの平均直径が０．５〜１０μｍでかつその標準偏差値が１〜２．５、フィルム表面固有抵抗値が１０９〜１０１２Ωであり、１２μｍ厚さ換算のフィルムヘーズが１．５〜４．０％であることを特徴とする二軸配向ポリエステルフィルムに存する。
【０００４】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明におけるポリエステルとしては、代表的には、例えば、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、構成単位の８０モル％以上がエチレン−２，６−ナフタレートであるポリエチレン−２，６−ナフタレート、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等が挙げられる。上記のもののほかに、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等も挙げることができる。
上記のポリエステルの優位構成成分以外の共重合成分としては、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等のジオール成分、イソフタル酸、２，７−ナフタレンジカルボン酸、５−ソジウムスルホイソフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸などのジカルボン酸成分、およびオキシモノカルボン酸などのエステル形成性誘導体を使用することができる。
また、ポリエステルとしては、単独重合体または共重合体のほかに他の樹脂との小割合のブレンド物も使用することができる。
【０００５】
本発明の特徴は、帯電防止剤に基づく窪みを、均一微細にフィルム表面に効率良く発現させたことにある。
なお、本発明のフィルム表面の窪みは端部が多少盛り上がることもあるが、特開昭５７−１８９８２２号公報あるいは特開昭６１−２１７２２９号公報に記載されているような陥没部と突起部を併せ持つものとは異なり、窪み部分には実質的に突起部を有しないものである。
また、本発明においてフィルムの表面固有抵抗値の設計は、主として基体のポリエステルに帯電防止剤を配合することにより行う。具体的には、ポリエステル製造工程において原料中に帯電防止剤を添加する方法、製膜時に原料樹脂中に帯電防止剤またはそれを含むマスターバッチを配合する方法が好ましく使用される。  本発明で用いられる帯電防止剤としては、イオン導電性化合物の代表例として、スルホン酸塩やリン酸塩の誘導体を挙げることができる。最も具体的な例としては、アルキルスルホン酸の金属塩やアルキルベンゼンスルホン酸の金属塩が挙げられる。
【０００６】
本発明のポリエステルフィルムの表面に存在する窪みの平均直径は、０．５〜１０μｍ、好ましくは１〜５μｍであり、その面積分率は、５〜３０％、好ましくは１０〜２０％の範囲である。これらの値が下限に満たない場合は、耐摩耗性がほとんど改良されない。一方、これらの値が上限を超える場合には、フィルムの表面粗度が大きくなり過ぎる。
さらに、窪みの平均直径の標準偏差値は１〜２．５、好ましくは、１〜２．０の範囲である。この値が２．５を超える場合はフィルム表面特性が悪化する。
【０００７】
本発明においては、２３℃、５０％ＲＨ雰囲気下におけるフィルムの表面固有抵抗値が、１０９  〜１０１２Ωの範囲であることが重要である。この範囲外では、上記の窪みの平均直径およびその面積分率の範囲設計ができなくなる。また、フィルムの表面固有抵抗値が１０９  Ω未満の場合は大量の帯電防止剤を配合することになり、フィルムの機械的強度の低下、熱的強度の低下あるいは透明性の低下などの悪影響を及ぼす。フィルムの表面固抵抗値が１０１２Ωを超える場合には、帯電防止機能が欠如する。
【０００８】
本発明においては、２３℃で、湿度３０〜６５％雰囲気下におけるフィルムの表面固有抵抗値が、５×１０８  〜３×１０１３Ω、好ましくは１×１０９  〜３×１０１２Ωの範囲である。かかる範囲を逸脱する場合は、帯電防止能の湿度依存性が高く、フィルムの取扱作業性が不安定となる。
【０００９】
本発明においては、フィルムの滑り性では不足する場合には、必要に応じて添加粒子（無機粒子および有機粒子含む）、析出粒子、その他の触媒残渣などを含有してもよいが、フィルムヘーズが、１２μｍ厚さのフィルム換算で１．５〜４．０％、好ましくは２．０〜３．５％の範囲とする必要がある。フィルムヘーズが下限に満たない場合は、フィルム同士の動摩擦係数が高くなり滑りが悪くなるし、上限を超えると透明フィルムとして使用できない。
また、本発明のフィルムのフィルム同士の動摩擦係数は０．１５〜０．５５、好ましくは０．２０〜０．３５の範囲である。かかる値が下限に満たない場合は、フィルムヘーズが増加するし、上限を超えるとフィルムの取扱作業性が悪くなる。
【００１０】
なお、本発明においては必要に応じ、安定剤、潤滑剤、架橋剤、酸化防止剤、赤外線吸収剤、着色剤などをフィルム中に含有していてもよい。
本発明のポリエステルフィルムは、その優れた特性を活かし、ビデオテープ、オーディオテープ、フロッピーディスク、磁気カード等の磁気記録分野、写真用、マイクロフィルム、製版用、トレーシングフィルム等のグラフィックアーツ分野、は、包材、ディスプレー、建材などの分野で好適に使用することができる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例および比較例中に「部」および「％」とあるのは、それぞれ「重量部」および「重量％」を意味する。また、物性（特性）の測定方法および、原料ポリエステルは、下記のとおりである。
（１）窪みの平均直径および標準偏差値
光学顕微鏡あるいは電子顕微鏡にてフィルム表面を観察し、任意の窪み１００個について窪みの面積を円に換算した等価直径Ｘｉを求めた。平均直径および標準偏差値は次式で与えられる。
【００１２】
【数１】
0003545443.tif 000002
【数２】
0003545443.tif 000003
（上式中、Ｘｉはｉ個目の等価直径を示し、ｎは１００である。）
【００１３】
（２）窪みの面積分率
窪み部の面積を合計し、フィルム全面に対する割合を求めた。
（３）表面固有抵抗
横河・ヒューレットパッカード社の同心円型電極「１６００８Ａ（商品名）」（内側電極５０ｍｍ径、外側電極７０ｍｍ径）に２３℃、５０％ＲＨの雰囲気下で試料に１００Ｖの電圧を印加し、６０秒後、同社の高抵抗計「４３２９Ａ（商品名）」で試料の表面固有抵抗を測定した。
（４）表面固有抵抗の湿度依存性
横河・ヒューレットパッカード社の同心円型電極「１６００８Ａ（商品名）」（内側電極５０ｍｍ径、外側電極７０ｍｍ径）を、ＴＡＢＡＩ社の恒温恒湿槽（ＰＲ−２Ｇ型）に入れ、温度２３℃、湿度３０、４０、５０、６５％ＲＨの雰囲気下で、試料に１００Ｖの電圧を印加し、６０秒後同社の高抵抗計「４３２９Ａ（商品名）」で試料の表面固有抵抗を測定した。
【００１４】
（５）半減期
シシド電気社のスタティックオネストメーター（Ｈ−０１１０型）を、ＴＡＢＡＩ社の恒温恒湿槽（ＰＲ−２Ｇ型）に入れ、温度２３℃、湿度３０、４０、５０、６５％ＲＨの雰囲気下で、試料の半減期を測定した。
（６）走行安定性
幅１２．５ｍｍのフィルムに張力１００ｇをかけ、プラスチック製ピンの間を１００往復させた後の巻姿を観察し、次の３ランクに分けて評価した。
○（良好）：全く巻き乱れがない
△（普通）：端部がわずかに不揃いとなる
×（不良）：端部が不揃いとなる
（７）耐摩耗性
固定した硬質クロムメッキ金属ピン（直径６ｍｍ）にフィルムを巻付け角１３５°で接触させ、速度１０ｍ／分、張力２００ｇで１０００ｍにわたって走行させ、ピンに付着した白粉の量を目視で次の４ランク分けた。
ランクＡ：全く付着しない
ランクＢ：微量付着する
ランクＣ：少量（ランクＢより多い）付着する
ランクＤ：多量付着する
【００１５】
（８）フィルムヘーズ
ＪＩＳ−Ｋ６７１４に準じ、日本電色鉱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。
（９）摩擦係数  （Ｆ／Ｆ  μｄ）
平坦なガラス板上に、幅１５ｍｍ、長さ１５０ｍｍに切り出したフィルム同士を２枚重ね、その上にゴミ板を載せ、その上に荷重を載せ、２枚のフィルムの接圧を２ｇ／ｃｍ２  として、２０ｍｍ／ｍｉｎでフィルム同士を滑らせて摩擦力を測定した。５ｍｍ滑らせた点での摩擦係数を動摩擦係数（Ｆ／Ｆ  μｄ）とした。なお、測定は温度２３℃±１℃、湿度５０％±５％の雰囲気で行った。
【００１６】
＜原料ポリエステル＞
実施例および比較例で用いた原料ポリエステルは以下のものである。
（１）ポリエステルＡ
平均粒径０．５μｍの球状シリカを０．０５重量％、帯電防止剤（アルキルスルホン酸ナトリウム、炭素数＝１１）を０．５重量％含むポリエチレンテレフタレート
（２）ポリエステルＢ
平均粒径０．５μｍの球状シリカを０．１０重量％、帯電防止剤（アルキルスルホン酸ナトリウム、炭素数＝１１）を０．５重量％含むポリエチレンテレフタレート
（３）ポリエステルＣ
平均粒径１．５μｍの有機粒子を０．０２重量％、帯電防止剤（アルキルスルホン酸ナトリウム、炭素数＝１１）を０．５重量％含むポリエチレンテレフタレート
【００１７】
（４）ポリエステルＤ
平均粒径０．５μｍの球状有機粒子を０．０５重量％、帯電防止剤（アルキルスルホン酸ナトリウム、炭素数＝１１）を０．５重量％含むポリエチレンテレフタレート
（５）ポリエステルＥ
平均粒径０．５μｍの球状シリカを０．０５重量％、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを０．５重量％含むポリエチレンテレフタレート。
（６）ポリエステルＦ
平均粒径０．５μｍの球状シリカを０．３重量％含むポリエチレンテレフタレート
（７）ポリエステルＧ
平均粒径０．３μｍの二酸化チタンを０．１重量％、含むポリエチレンテレフタート
【００１８】
実施例１
ポリエステルＡを使用し、１２μｍのポリエステルフルム製造した。具体的には、ポリエステルＡを二軸混練機で混練分散させた後、ダイス内に誘導し、２９０℃で口金からシート状に押出して冷却ドラム上で急冷し、無配向シートを得た。得られた無配向シートを長さ方向に８５℃で３．７倍、幅方向に９５℃で４．０倍延伸した後、２３５℃で２秒間熱処理を行い、二軸配向ポリエステルフィルムを得た。このポリエステルフィルムの物性および特性の測定結果を下記表１に示すが、当該フィルムは、良好な耐摩耗性、滑り性、透明性および走行安定性を示し、湿度依存性の少ない帯電防止性を示す好ましいフィルムであった。
【００１９】
比較例１
実施例１において、ポリエステルＡの帯電防止剤を１．０重量％とした以外は実施例１と同様にしてポリエステルフィルムを得、その特性を評価した。
実施例２
実施例１において、ポリエステルＡの帯電防止剤０．３重量％とした以外は実施例１と同様にしてポリエステルフィルムを得、その特性を評価した。
比較例２
ポリエステルＢを使用し、実施例１と同様にしてポリエステルフィルムを得、その特性を評価した。
【００２０】
実施例３
ポリエステルＣを使用し、実施例１と同様にしてポリエステルフィルムを得、その特性を評価した。
実施例４
ポリエステルＤを使用し、実施例１と同様にしてポリエステルフィルムを得、その特性を評価した。
【００２１】
比較例３
ポリエステルＥを使用し、実施例１と同様にして、１２μｍのポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの物性および特性の測定結果を下記表３に示すが、当該フィルムは、表面に窪みの発現が無く、走行安定性の悪いものであった。
比較例４
ポリエステルＦを使用し、実施例１と同様にして、１２μｍのポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの物性および特性の測定結果を表３に示すが、当該フィルムは、表面に窪みの発現がなく、耐摩耗性試験では粒子の脱落が認められた。
比較例５
ポリエステルＧを使用し、実施例１と同様にして１２μｍのポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの物性および特性の測定結果を表３に示すが、当該フィルムは、表面に窪みの発現がなく、耐摩耗性試験では粒子の脱落が認められた。
【００２２】
【表１】
0003545443.tif 000004
【００２４】
【表２】
0003545443.tif 000005
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、フィルムの機械的特性を損なわず帯電防止性、易滑性および耐摩耗性に優れた特性を持つポリエステルフィルムが提供され、磁気記録用途、グラフィック・アーツや包装材分野で好適に使用し得ることができ、本発明の工業的価値は高い。