(57)【要約】【課題】高湿度または温度が著しく異なる環境下でも結露せず、防曇性及び帯電防止性に優れた積層熱可塑性樹脂フィルムを提供する。【解決手段】熱可塑性樹脂フィルムに高吸湿性微粒子を含む層が積層されていることを特徴とする積層熱可塑性樹脂フィルム。【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂フィルムに高吸湿性微粒子を含む層が積層されていることを特徴とする積層熱可塑性樹脂フィルム。
【請求項２】
前記高吸湿性微粒子が有機微粒子であることを特徴とする請求項１記載の積層熱可塑性樹脂フィルム。
【請求項３】
前記高吸湿性有機微粒子がポリスチレン系、ポリアクリロニトリル系、ポリアクリル酸エステル系、ポリメタクリル酸エステル系のいずれかのビニル系重合体で、かつスルホン酸基、カルボン酸基、リン酸基、またはそれらの金属塩の少なくとも１種からなる親水基を有し、さらにジビニルベンゼン、トリアリルイソシアネートまたはヒドラジンのいずれかで架橋された架橋重合体であることを特徴とする請求項２記載の積層熱可塑性樹脂フィルム。
【請求項４】
前記高吸湿性微粒子は、平均粒子径が２μｍ未満であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の積層熱可塑性樹脂フィルム。
【請求項５】
高吸湿性微粒子を含む層は、高吸湿性微粒子と親水性樹脂から構成され、高吸湿性微粒子と親水性樹脂の質量比が１／１〜１９／１であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の積層熱可塑性樹脂フィルム。
【請求項６】
前記高吸湿性微粒子を含む層は、熱可塑性樹脂フィルムの少なくとも片面に塗布することにより積層されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の積層熱可塑性樹脂フィルム。
【請求項７】
前記熱可塑性樹脂フィルムは、熱可塑性樹脂がポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエステルのうちのいずれかから選ばれる樹脂からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の積層熱可塑性樹脂フィルム。
【請求項８】
前記熱可塑性樹脂フィルムは、結露防止フィルム、帯電防止フィルム、防曇フィルムのいずれかに用いることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の積層熱可塑性樹脂フィルム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂フィルムに高吸湿性微粒子を含む層が積層された積層熱可塑性樹脂フィルムであり、詳しくは、高湿度または温度が著しく異なる環境下でも結露せず、防曇性及び帯電防止性に優れた、熱可塑性樹脂フィルムに高吸湿性微粒子を含む層が積層された積層熱可塑性樹脂フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フィルムの結露防止や曇り防止のために種々の提案がなされ採用されている。例えば、１）フィルム樹脂中に界面活性剤等の表面改質剤を練り込み、成形後、樹脂との相溶性から成形品表面にブリードアウトさせて結露を防止するか、成形品表面に界面活性剤等の表面改質剤を塗布して結露を防止する方法、２）フィルム表面にシリコーンオイル、流動パラフィン、ワセリン等の疎水性物質を塗布して水滴を流下させる方法、フッ素系樹脂等の疎水性樹脂から成形品を得る方法、有機ケイ素化合物により樹脂の撥水性を改質する方法、３）水に対して親和性の高い樹脂をフィルム表面に塗布し、表面に付着した水滴を吸収する方法、４）フィルムの内面に発熱体を取り付けて加熱し結露を防止する方法等があげられる。しかし、これまで高吸湿性微粒子を含有することにより、結露防止、防曇または帯電防止性を付与したフィルムは提案されていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、高湿度または温度が著しく異なる環境下でも結露せず、防曇性及び帯電防止性に優れた積層熱可塑性樹脂フィルムを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、熱可塑性樹脂フィルムに高吸湿性微粒子を含む層が積層されていることを特徴とする積層熱可塑性樹脂フィルムである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する．
本発明に用いる熱可塑性樹脂フィルムとは、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフフタレートなどに代表されるポリエステル系、ポリエステル系、ナイロン６、ナイロン６６に代表されるポリアミド系、ポリエチレン、ポリプロピレンに代表されるポリオレフィン系、ポリアクリルニトリル系、ポリウレタン系、などを基材とするフィルムである。好ましくは、ポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステルである。
【０００６】
本発明のフィルムには、有機系、無機系、および有機金属系のトナー、ならびに蛍光増白剤などを含むことができ、これらを１種もしくは２種以上含有することによって、ポリエステルの黄み等の着色をさらに優れたレベルにまで抑えることができる。また他の任意の重合体や制電剤、消泡剤、染色性改良剤、染料、顔料、艶消剤、蛍光増白剤、安定剤、酸化防止剤、その他の添加剤が含有されていてもよい。酸化防止剤としては、芳香族アミン系、フェノール系等の酸化防止剤が使用可能であり、安定剤としては、リン酸やリン酸エステル系等のリン系、硫黄系、アミン系等の安定剤が使用可能である。
【０００７】
また、本発明のフィルムは、滑り性、巻き性、耐ブロッキング性などのハンドリング性を改善するために、フィルム中に無機粒子、有機塩粒子や架橋高分子粒子などの不活性粒子を含有させることが出来る。
【０００８】
無機粒子としては、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、リン酸リチウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、フッ化リチウム、ソジュウムカルシウムアルミシリケート等が挙げられる。
【０００９】
本発明のフィルムは、公知のフィルム製膜法によって形成し得る。フィルム製膜法としては、未延伸フィルムを縦方向又は横方向に延伸する一軸延伸法やインフレーション法、同時二軸延伸法、逐次二軸延伸法などの二軸延伸法を行い、次いで熱固定処理する方法が用い得る。例えば、逐次二軸延伸法としては、縦延伸及び横延伸または横延伸及び縦延伸を順に行う方法のほか、横−縦−縦延伸法、縦−横−縦延伸法、縦−縦−横延伸法などの延伸方法を採用することができる。また、同時二軸延伸法としては、従来の同時二軸延伸法でもよいが、リニアモーター方式により駆動される新規の同時二軸延伸法が好ましい。なお、多段階に分けて同時二軸延伸してもよい。
【００１０】
また、熱収縮率をさらに低減するために、必要に応じて、縦弛緩処理、横弛緩処理などを施してもよい。さらに、熱収縮率を低減するためには、熱固定処理時の温度および時間を最適化するだけでなく、縦弛緩処理を熱固定処理の最高温度より低い温度で行うことが好ましい。
【００１１】
本発明で用いる高吸湿微粒子とは、吸湿又は吸水時に発熱性を示す微粒子であれば、特に化学構造的に限定されるものではない。例えば、吸湿性シリカなどの無機系、もしくは吸湿性ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリエステル系およびポリアクリレート系などの種々の有機系微粒子の適用が可能であるが、特に、高吸湿有機微粒子が好ましく、例えば、ポリスチレン系、ポリアクリロニトリル系、ポリアクリル酸エステル系、ポリメタクリル酸エステル系のいずれかのビニル系重合体で、かつスルホン酸基、カルボン酸基、リン酸基あるいは、それらの金属塩の少なくとも１種からなる親水基を有し、さらにジビニルベンゼン、トリアリルイソシアネートまたはヒドラジンのいずれかで架橋された架橋重合体微粒子である。
【００１２】
高吸湿性微粒子は、吸湿／吸水、均一付着性、耐磨耗性の点から小さいほど望ましく、平均粒子径として２μｍ未満がより好ましい。
【００１３】
高吸湿微粒子含有層への高吸湿微粒子を含有させる方法として、フィルムに直接該粒子を練り込む方法や、バインダー樹脂と該粒子を含有する塗布液を熱可塑性樹脂フィルムに塗布、乾燥させる方法が挙げられるが、吸湿／吸水の点から後者の塗布方法が好ましい。
【００１４】
バインダー樹脂としては、通常の含浸法、パディング法、コーティング法、スプレー法に適用できる、シリコン系、ウレタン系、アクリル系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリエチレンオキサイド系などの樹脂が挙げられる。なかでも、親水性、すなわち、吸湿性、吸水性、透湿性に優れ、高吸湿微粒子の優れた吸湿性、吸水性を阻害せず、しかも高吸湿微粒子と構造体を効果的に接着固定化できるバインダー機能に優れるタイプが望ましい。
【００１５】
特に好ましい親水性樹脂バインダーとしては、親水性セグメントとして、ポリアルキレンオキサイド付加型、スルホン酸塩、カルボン酸塩等の極性親水基型、アミド変成型などを導入した親水性シリコーン系樹脂、親水性ウレタン系樹脂、親水性ポリアミド系樹脂、親水性ポリエチレンオキサイド系樹脂で、樹脂自身の吸湿性、透湿性が高く、吸水性を阻害しないものがあげられる。
【００１６】
ここで言う樹脂の透湿性とは無孔膜状態での透湿性を意味する。微多孔膜で発現する透湿性が高い樹脂でも、樹脂自身の吸湿性、吸水性が低いバインダー樹脂では、高吸湿微粒子の優れた吸湿発熱もしくは吸水発熱性をマスキングし、低下させる。
【００１７】
また、これら高吸湿微粒子と親水性樹脂バインダーの系に耐久性向上のために、イソシアネート系、メチロール系、エチレンイミン系、多官能アジリジニル系、金属塩系など各種架橋剤を、併用微粒子本来の吸湿／吸水性を低下させない範囲で併用させても良い。
【００１８】
高吸湿性微粒子と親水性樹脂の配合比は、吸湿に大きく影響する。親水性樹脂の親水性のレベルにより高吸湿微粒子と親水性樹脂の配合比は多少異なるが、通常、質量比で１／１〜１９／１が好ましく、さらに好ましくは１０／１〜１９／１であり、特に好ましくは、１５／１〜１９／１である。特に、親水性樹脂の配合比率の小さいものほど、優れた吸湿を発現させることができる。但し、親水性樹脂が極端に少ない場合、もしくは併用しない場合は、親水性樹脂に付着した高吸湿微粒子の磨耗耐久性が低下し、脱落し易くなる。逆に、親水性樹脂の配合比が多い場合は、親水性樹脂といえども、高吸湿微粒子本来の保有する吸湿／吸水性を阻害するケースが多いため、マスキング効果により吸湿／吸水発熱速度及び発熱量が極端に低下する。もちろん、親水性樹脂の吸湿／吸水性が高吸湿微粒子と同等以上の場合は、親水性樹脂の配合比を増加することができる。
【００１９】
【実施例】
以下に実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明は、何らこれらに限定するものではない。また、本実施例におけるフィルム物性の測定、評価は次の方法で行った。
【００２０】
（１）防曇性
フィルムを０℃の冷蔵庫中に２０分間放置し、その後、２５℃、８５ＲＨ％の雰囲気下に放置する。その結果、フィルム表面が曇らなければ○、曇れば×とした。
【００２１】
（２）帯電防止性
ＪＩＳ−Ｋ−６９１１−１９９５に準拠し、「ハイレスタＩＰ」（三菱油化製）を用い、２３℃、６５ＲＨ％で表面抵抗率を測定した。　なお、帯電防止性の評価はチルロール面（表）及び反チルロール面（裏）の両方を評価した。
【００２２】
（３）結露性
１０〜１５リットルの内体積を有するデシケーターに５ｃｍ×５ｃｍのサンプルを投入し、ふたを開けた状態で２０℃、８０ＲＨ％の室内に放置し、調温・調湿した。２４時間後、デシケーターのふたを閉めて、１０℃に保たれた環境下に５分以内に移動させる。その１時間後にふたを開け、サンプルの結露状態を目視観察した。
【００２３】
実施例１
（高吸湿性有機微粒子の製造）
メタクリル酸とｐ−スチレンスルホン酸ソーダが質量比で７０／３０の比率の水溶性重合体３５０質量部及び硫酸ナトリウム３５質量部を６５００質量部の水に溶解し、櫂型攪拌機付きの重合槽に仕込んだ。次に、アクリル酸メチル２７５０質量部及びジビニルベンゼン３３０質量部に２，２′−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）１５質量部を溶解して重合槽に仕込み、４００ｒｐｍの攪拌下、６０℃で２時間重合し、重合率８８％の共重合体を得た。該重合体１００質量部を水９００質量部中に分散し、これに１１０質量部の苛性ソーダを添加し、９０℃、２．５時間反応を行い、アクリル酸メチルのメチルエステル部を加水分解することにより、カルボキシル基濃度が４．６ミリ当量／ｇである架橋重合体を得た。得られた重合体を水中に分散し、洗浄、脱水後、粉砕、分級もしくはろ過し、高吸湿性微粒子を得た。得られた高吸湿性有機微粒子の２０℃、６５ＲＨ％下での吸湿率は５０％、平均粒子径は０．８μｍであった。
【００２４】
（塗布液の作成）
得られた高吸湿性微粒子２０質量％を含む水分散体に、バインダーとして水分散型ウレタン樹脂（大日本インキ化学工業（株）製、ＶＯＮＤＩＣ　　１３２０ＮＳ）およびシリコン系界面活性剤（ダウコーニング（株）製、ペインタッド３２）を最終的に固形分比が８０：１９．９：０．１（質量比）となるように調製した。
【００２５】
（フィルムの作成）
平均粒子径０．８μｍの二酸化ケイ素を５００ｐｐｍ含有する、固有粘度０．６４ｄｌ／ｇのポリエチレンテレフタレート樹脂をスクリュー径６０ｍｍφの単軸押出機（Ｌ／Ｄ：２９）に投入し、２９０℃で押出し、冷却ロールに密着させながら未延伸シートを作成した。その未延伸シートをロール延伸機で８０℃、倍率３．６で縦方向に延伸した。その縦延伸シートに前記のコート液をワイヤーバーで塗布し、９０℃で乾燥させた。次いで、塗布フィルムをテンターに導き、予熱温度１００℃、延伸温度１１０℃で横方向に３．７倍延伸し、２２０℃で横方向に４％緩和させながら熱固定することにより、最終的に片面に高吸湿性微粒子を含有する塗布層を積層した、厚み１００μｍの二軸配向ポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。なお、塗布量は、最終的に０．５ｇ／ｍ２であった。
【００２６】
実施例２
片面に接着改質層を有する高透明二軸配向ポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡績（株）製、Ａ４１００、厚み５０μｍ）の接着改質層面に、実施例１で作成した塗布液をワイヤーバーで塗布した後に、１２０℃で１分間乾燥させることにより、片面に高吸湿性微粒子を含有する塗布層を積層した、二軸配向ポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。
【００２７】
実施例３
二軸配向ポリプロピレンフィルム（東洋紡績（株）製、Ｐ２２６１、厚み５０μｍ）の片面に、実施例１で作成したコート液をワイヤーバーで塗布した後に、１００℃で３分間乾燥させることにより、片面に高吸湿性微粒子を含有する塗布層を積層した、二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
【００２８】
比較例１
実施例２において、実施例１で調整した塗布液を塗布せず、片面に接着改質層を有する高透明二軸配向ポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡績（株）製、Ａ４１００、厚み５０μｍ）をそのまま用いた。
【００２９】
【表１】
2004058463.tif 000002
【００３０】
【発明の効果】
本発明の積層熱可塑性樹脂フィルムは、高吸湿性微粒子を含有する層を熱可塑性樹脂フィルムに積層しているため、高湿度または温度が著しく異なる環境下でも結露せず、防曇性及び帯電防止性に優れるという顕著な効果を有する。