説明

帯電防止性樹脂組成物およびそれからなるフィルム

【課題】 透明性が損なわれること無く、ブリードによる被着体への汚染が低減され、帯電防止性能(特に表面抵抗率が1010Ω/sq.以下)が付与されたポリエステル樹脂組成物およびそれからなるポリエステルフィルムを提供する。
【解決手段】 主たる繰り返し単位の90モル%以上がエチレンテレフタレートからなるポリステル重縮合体(A)と、少なくとも一成分として脂環式炭化水素基を有するモノマー成分を含有するポリエステル重縮合体(B)と、イオン液体(C)とを含有することを特徴とする帯電防止性樹脂組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、経時によるブリードアウトが少なく且つ透明性に優れた帯電防止性ポリエステル樹脂組成物とそれからなるポリエステルフィルムに関するものである。特に、電子機器、電化製品、自動車、建材などを保護する表面保護フィルムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
熱可塑性樹脂材料は、易型性に富み、安価であることからそれぞれの特性に応じて、包装分野を始めとして多くの分野で使用されている。中でも、比較的耐熱性に富み、環境負荷の少ないポリエステル系樹脂材料が多く使用されている。しかしながら、ポリエステル系樹脂は電気抵抗率が高く帯電し易いため、成形品の表面に静電気に起因する埃や塵が付着して、透明性を要求される包装材などの価値を低下させるという問題が起こりやすい。
【0003】
かかる問題を解決するために、帯電防止性を有した樹脂組成物は広く普及している。このような帯電防止性樹脂組成物としては、例えば種々の樹脂にカーボンブラックなどの導電性フィラーを高充填練り込みした組成物があり、非常に高い帯電防止性能(体積抵抗率で10Ω・cmレベル)を有しているが、成形物の透明性が無い、フィラーの脱落により被着体を汚染しやすい、あまり高くないレベルの帯電防止性(10〜1010Ω・cm)を付与するには安定生産が困難であるという問題があった。
【0004】
一方、いわゆる親水性の活性剤を用いたものが多く提案されているが、これらは末端基にヒドロキシル化合物を有しているので温度や湿度の環境変化によって帯電防止性能が左右される、ブリードアウトが生じやすい等という問題があった。
【0005】
例えば特許文献1では、有機スルホン酸型帯電防止剤を樹脂に練り込む方法や、特許文献2ではポリアルキレンオキシドとモノグリコールとスルホン化フタル酸金属塩もしくはそのエステルを反応させて得られるポリエーテルエステル系帯電防止剤を用いることが記載されている。
【0006】
しかしながら、特許文献1のごとく、界面活性剤を樹脂内部に添加する方法では、界面活性剤が経時的に樹脂成形物表面にブリードアウトし、被着体を汚染しやすい、経時的に帯電防止性能が低下するなどの問題があり、更なる改良が求められる。また、特許文献2のごとく、分子量を高くした内部添加型帯電防止剤の場合は、実用上支障ないレベルの帯電防止効果を得ようとすれば、大量に添加する必要があり、その場合はベース樹脂との屈折率差により白濁して透明性を落とすものであった。
【0007】
また、表面保護フィルム材料としては、特許文献3、特許文献4、特許文献5などに記載されるようにフィルムの片面あるいは両面へ水溶性イオン導電性樹脂や4級アンモニウム塩を主体とした樹脂組成物を塗布して塗膜を形成する方法が記載されている。
【0008】
かかる手法の場合、帯電防止剤が経時的にブリードアウトすることはなく、帯電防止剤が表面に存在するために、帯電防止効果が得られることが広く知られている。しかしながら、フィルム表面に塗液を塗布する場合、塗布、乾燥を別の工程で実施する必要があるので効率的ではない。また、表面に塗膜を形成しているために、外部からの衝撃などで傷が付き易い、剥がれ易く帯電防止性組成物が脱落して被着体を汚すなどの課題が残っている。
【0009】
一方、上記の問題を解決するために、特許文献6では室温付近の広い温度範囲において液体であり、蒸気圧が極めて低くカチオンとアニオンからなる塩であるイオン液体を、熱可塑性樹脂に含有させる手法が提案されている。しかしながら、かかる文献における熱可塑性樹脂はポリカーボネート系樹脂にイオン液体を単に分散させるものであり、この場合の帯電防止性能は満足いくものではなく、またポリエステル樹脂に言及したものではない。
【0010】
ポリエステル系樹脂とイオン液体の併用に関しては、特許文献7に側鎖に炭化水素基を含有した分子量を特定したポリエステルとイオン液体を含有した粘着剤組成物が記載されている。
【0011】
しかしながら、かかる技術は保護フィルムなどの粘着剤に限定したものであり、そのために脂肪族ポリステルを主体としたガラス転移温度が0℃よりも低く、水溶液としての帯電防止性液体にかかるものであり、該組成物ではフィルムや成型物を単独で成型することはできない。
【0012】
【特許文献1】特開平9−40855号公報
【特許文献2】特開平9−59601号公報
【特許文献3】特開平5−1164号公報
【特許文献4】特開平10−330518号公報
【特許文献5】特開2004−123932号公報
【特許文献6】特開2005−15573号公報
【特許文献7】特開2007−8985号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
本発明の目的は、このような事情に照らして、透明性が損なわれること無く、ブリードアウトによる被着体への汚染が低減され、帯電防止性能(特に表面抵抗率が1010Ω/sq.以下)が付与されたポリエステル樹脂組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0014】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、驚くべきことに、単独では全く帯電防止性能を持たない脂環式炭化水素基を有するモノマー成分を含有するポリエステル樹脂組成物、すなわち従来にはない帯電防止性樹脂組成物を用いることによって、上記目的を達成するに至り、また該樹脂組成物を用いたポリエステルフィルムを提供するに至った。
【0015】
すなわち、本発明の帯電防止性樹脂組成物は、主たる繰り返し単位の90モル%以上がエチレンテレフタレートからなるポリステル重縮合体(A)と、少なくとも一成分として脂環式炭化水素基を有するモノマー成分を含有するポリエステル重縮合体(B)と、イオン液体(C)とを含有することを特徴としている。また、本発明のポリエステルフィルムは、少なくとも一つの層が該帯電防止性樹脂組成物からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【0016】
本発明によると、良好な帯電防止性能を有しており、ブリードアウトによる被着体への汚染が少なく、透明性に優れた帯電防止性樹脂組成物を得ることができる。また、該帯電防止性樹脂組成物は、単独でもフィルムや成形品への成形が可能であり、かつ汎用のポリエステル樹脂やポリアミド樹脂などの熱可塑性樹脂との共押し出しによる成形も可能であるために、機械特性に優れており、フィルムの表面が剥離することなく、またフィルム表面の傷付きも防ぐことができる。このような帯電防止性樹脂組成物を少なくとも一層に用いたポリエステルフィルムは、電子機器、電化製品、自動車、建材などを保護する表面保護フィルムに供するに好適なものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下に、本発明を詳細に説明する。本発明の帯電防止性樹脂組成物は、ポリエステル重縮合体(A)と、脂環式炭化水素基を有するモノマー成分を含有するポリステル重縮合体(B)と、イオン液体(C)とを含有するものである。
【0018】
ポリエステル重縮合体(A)
本発明におけるポリステル重縮合体(A)は、主たる繰り返し単位の90モル%以上がエチレンテレフタレートである。すなわち、カルボン酸成分の90モル%以上がテレフタル酸あるいはそのアルキルエステルからなり、またグリコール成分の90モル%以上がエチレングリコールからなる。エチレンテレフタレート単位が90モル%以上であれば特に制限されることなく用いることができ、フィルム成形品の特性を維持できる範囲で他のカルボン酸成分やグリコール成分を用いて改質することができる。エチレンテレフタレート単位が90モル%以上であると、特にフィルムなどの成形品では延伸による配向結晶化が維持できるので、寸法安定性に優れかつ耐熱性に優れた成形品を得ることができる。
【0019】
他のカルボン酸成分としては、例えば、イソフタル酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸、1,12−ドデカン酸、あるいはこれらのアルキルエステルなどが挙げられ、これらを単独で使用しても、2種類以上を混合して使用してもよい。
【0020】
他のグリコール成分としては、例えば、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、ネオペンチルグリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオールなどが挙げられ、これらも単独使用あるいは混合使用してもよい。
【0021】
ポリエステル重縮合体(A)の製造は公知の方法で行うことができ、例えば、ジカルボン酸の末端にメチル基が付加された出発物質を用いて触媒添加によりグリコール成分とエステル交換反応を行い、その後に高真空下で重縮合反応を行う方法、ジカルボン酸を出発物質としてグリコール成分と直接エステル化反応を行い、その後に高真空下で重縮合反応を行う方法、一連の反応を連続して行う直接連続重縮合法などを採用することができる。ポリエステル重縮合体の重合度、溶融粘度等の各種物性は、本発明の目的を損なわない範囲で適宜選択することができる。
【0022】
ポリエスエル重縮合体(A)には、成形する目的に応じて、滑剤、耐熱剤、紫外線吸収剤、顔料などを適宜量配合することができる。
【0023】
ポリエステル重縮合体(B)
本発明の組成物における最も重要な成分であるポリエステル重縮合体(B)は、少なくとも一成分として脂環式炭化水素基を有するモノマー成分を含有するものである。従来より、帯電防止性能を付与するためには親水性を持ったポリオキシアルキレン基を含有させること等が一般的であったが、本発明においては、それ自体全く親水性も帯電防止性能も持たない脂環式炭化水素基を有するモノマー成分を含有したポリエステル重縮合体(B)を、後述するイオン液体(C)と併用することにより、帯電防止性能、特に表面抵抗率を大きく向上させることができる。
【0024】
脂環式炭化水素基を有するモノマー成分として、脂環式グリコール成分を用いる場合は、例えば、シクロプロパンジオール、メチルシクロブタンジオール、ジブチルシクロペンタンジオール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、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などが挙げられるが、汎用性、重縮合反応性の点から1,4−シクロへキサンジメタノールが好ましい。また、1,4−シクロヘキサンジメタノールは異性体を持つのが一般的であるが、シス体/トランス体=10/90〜40/60の範囲のものが、汎用的であり好ましい。
【0025】
また、脂環式グリコール成分の含有量は特に限定するものでないが、重縮合反応性、帯電防止性樹脂組成物を製造した場合の透明性の観点から、全グリコール成分に対して共重合率が3〜50モル%であることが好ましい。脂環式グリコール成分が3モル%未満であれば、帯電防止性樹脂組成物における帯電防止性能が劣り、50モル%を超える場合、帯電防止性樹脂組成物自体が白濁して透明性を損なう。
【0026】
脂環式炭化水素基を有するモノマー成分として、脂環式ジカルボン酸を用いる場合は、例えば、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、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、デカリンジカルボン酸、ノルボルナンジカルボン酸、トリシクロデセンジカルボン酸、あるいはこれらのアルキルエステルなどが挙げられるが、汎用性、重縮合反応性の観点から1,4−シクロヘキサンジカルボン酸が好ましい。
【0027】
また、脂環式ジカルボン酸成分の含有量は特に限定するものでないが、重縮合反応性、樹脂の取り扱い性の観点より全酸成分に対して共重合率が5〜50モル%であることが好ましい。5モル%未満であれば、帯電防止性樹脂組成物における帯電防止性能が劣り、50モル%を超える場合は、帯電防止性樹脂組成物が白濁して透明性を損なうだけでなく、ポリエステル重縮合体(B)のガラス転移点が著しく低下するので樹脂同士の融着が発生するなどの問題が生じる。
【0028】
ポリエステル重縮合体(B)のグリコール成分は、上記脂環式グリコール成分以外に、例えば、エチレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、ネオペンチルグリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオールなどが挙げられ、これらを単独あるいは混合使用することができる。また、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、ポリトリメチレングリコール等の高分子型ポリアルキレングリコールを混合使用することも可能である。
【0029】
また、ポリエステル重縮合体(B)の酸成分は、上記脂環式ジカルボン酸成分以外に、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸、1,12−ドデカン酸、あるいはこれらのアルキルエステルなどが挙げられ、これらを単独で使用しても、2種類以上を混合して使用してもよい。
【0030】
ポリエステル重縮合体(B)には、成形する目的に応じて、滑剤、耐熱剤、紫外線吸収剤、顔料などを適宜量配合することができる。
【0031】
ポリエステル重縮合体(B)の製造は公知の方法で行うことができ、例えば、ジカルボン酸の末端にメチル基が付加された出発物質を用いて触媒添加によりグリコール成分とエステル交換反応を行い、その後に高真空下で重縮合反応を行う方法、ジカルボン酸を出発物質としてグリコール成分と直接エステル化反応を行い、その後で高真空下で重縮合反応を行う方法、一連の反応を連続して行う直接連続重縮合法などを採用することができる。ポリエステル重縮合体の重合度、溶融粘度は、本発明の目的を損なわない範囲で適宜選択することができる。
【0032】
イオン液体(C)
イオン液体(C)とは、カチオンと、アニオンとから構成される塩であって、800℃程度の融点を有する一般的な無機塩に比べて比較的低温で液体状態になり、融点が−90℃〜100℃の塩をいう。かかるイオン液体は、不揮発性、低粘度という特徴に加えて、非プロトン性のイオン構造に基づく高い極性により有機化合物及び無機化合物に対して優れた溶解力を有するという特徴がある。
イオン液体の合成方法としては、アニオン交換法や酸エステル法、中和法等の方法を採用することができる。
【0033】
イオン液体を構成するカチオンとしては、第4級窒素含有カチオン、ホスホニウムカチオン、スルホニウムカチオン等が挙げられ、中でも第4級窒素含有カチオンが好ましい。第4級窒素含有カチオンとしては特に限定されないが、環状及び脂肪族第4級窒素含有カチオンをも包含する概念である。第4級窒素含有カチオンとしては、例えば、イミダゾリウムカチオン、ピリジニウムカチオン、ピロリジニウムカチオン、第4級アンモニウムカチオン、ピラゾリウムカチオン、トリアゾリウムカチオンが挙げられ、中でもイミダゾリウムカチオン、ピリジニウムカチオン、ピロリジニウムカチオン、第4級アンモニウムカチオンが好ましい。好適なカチオンとしては、例えば、下記式(1)、(2)、(3)又は(4)で表されるカチオン種が挙げられ、中でも融点の低いイオン液体を数多く多様に調製できるという点から、下記式(1)で表されるイミダゾリウムカチオンがより好ましい。
【0034】
【化1】

【0035】
【化2】

【0036】
【化3】

【0037】
【化4】

【0038】
上記式(1)において、R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子、ビニル基、炭素数1〜25のアルキル基若しくはアルコキシ基、又は炭素数6〜25のアリール基若しくはアラルキル基を表す。上記アルキル基及びアルコキシ基は、直鎖、分岐状及び環状のいずれの形態であってもよいが、中でも直鎖が好ましい。また、上記アルキル基、アルコキシ基、アリール基及びアラルキル基は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。
炭素数1〜25のアルキル基としては、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、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基等が挙げられ、また炭素数1〜25のアルコキシ基としては、上記アルキル基に酸素原子が結合して形成されるアルコキシ基(例えば、メトキシ基)が例示できる。炭素数6〜25のアリール基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、ビフェニリル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、p位がフッ素原子又は塩素原子で置換されたフェニル基、3,4位が塩素原子で置換されたフェニル基、m位がトリフルオロメチル基で置換されたフェニル基等が挙げられる。炭素数6〜25のアラルキル基としては、ベンジル基、フェニルエチル基、1−メチル−1−フェニルエチル基、芳香環の3,4位が塩素原子で置換されたベンジル基等が挙げられる。
としては、炭素数1〜10のアルキル基が好ましく、炭素数1〜6のアルキル基が好ましい。Rとしては、炭素数2〜18のアルキル基が好ましく、炭素数2〜12のアルキル基がより好ましい。R、R及びRとしては、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。
【0039】
具体的には、1,3−ジメチルイミダゾリウム、1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウム、1−ヘキシル−3−プロピルイミダゾリウムなどが挙げられ、中でも1−エチル−3−メチルイミダゾリウムが好ましい。
【0040】
上記式(2)において、R11及びR12は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜25のアルキル基若しくはアルコキシ基、又は炭素数6〜25のアリール基若しくはアラルキル基を表す。上記アルキル基及びアルコキシ基は、直鎖、分岐状若しくは環状のいずれの形態であってもよいが、中でも直鎖が好ましい。また、上記アルキル基、アルコキシ基、アリール基及びアラルキル基は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。アルキル基、アルコキシ基、アリール基及びアラルキル基としては、上述と同様の基が例示される。
11としては、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、炭素数1〜2のアルキル基がより好ましい。R12としては、炭素数2〜8のアルキル基が好ましく、炭素数2〜4のアルキル基がより好ましい。なお、R11とR12は、同一基でない(非対称である)ことが好ましい。
【0041】
具体的には、1−ブチル−3−メチルピロジニウム、1−ブチル−4−メチルピロジニウム、1−ブチルピロジニウム、1−エチル−3−メチルピロジニウム、1−エチルピロジニウムなどが挙げられ、中でも1−ブチルピロジニウムが好ましい。
【0042】
上記式(3)において、R21及びR22は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜25のアルキル基若しくはアルコキシ基、又は炭素数6〜25のアリール基若しくはアラルキル基を表す。上記アルキル基及びアルコキシ基は、直鎖、分岐状若しくは環状のいずれの形態であってもよいが、中でも直鎖が好ましい。また、上記アルキル基、アルコキシ基、アリール基及びアラルキル基は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。アルキル基、アルコキシ基、アリール基及びアラルキル基としては、上述と同様の基が例示される。
21としては、炭素数2〜12のアルキル基が好ましく、炭素数4〜6のアルキル基がより好ましい。R22としては、水素原子、又は炭素数1〜2のアルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。
【0043】
具体的には、1−メチルピリジニウム、1−ブチルピリジニウム、1−メチル−3−メチルピリジニウム、1−ブチル−3−メチルピリジニウム、1−ブチル−2−メチルピリジニウムなどが挙げられる。
【0044】
また、上記式(4)において、R31、R32、R33及びR34は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜25のアルキル基若しくはアルコキシ基、又は炭素数6〜25のアリール基若しくはアラルキル基を表す。上記アルキル基及びアルコキシ基は、直鎖、分岐状若しくは環状のいずれの形態であってもよいが、中でも直鎖が好ましい。また、上記アルキル基、アルコキシ基、アリール基及びアラルキル基は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。アルキル基、アルコキシ基、アリール基及びアラルキル基としては、上述と同様の基が例示される。
31、R32、R33及びR34としては、水素原子又は炭素数1〜17のアルキル基が好ましく、炭素数1〜8のアルキル基がより好ましい。
【0045】
具体的には、シクロヘキシルトリメチルアンモニウム、メチルトリ−n−オクチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウムなどが挙げられる。
【0046】
また、イオン液体を構成するアニオンとしては、上記カチオンと組み合わせた場合に融点を低くすることが可能なアニオンが好適に用いられる。かかるアニオンとしては、無機アニオン及び有機アニオンのいずれであってもよく、特に限定されるものではない。具体的なアニオン種としては、AlCl、AlCl、AlCl等のクロロアルミネートアニオン、BF、PF、F(HF)等のフッ素系無機アニオン、CFCOO、CFSO、(CFSO(TFSI)、(CFSO(TFSM)等のフッ素系有機アニオン、及びNO、CHCOO等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0047】
本発明の帯電防止性樹脂組成物は、ポリエステル重縮合体(A)、ポリエステル重縮合体(B)及びイオン液体(C)を混合することにより得られる。混合する方法としては、例えば、下記(1)〜(3)が挙げられる。
(1)ポリエステル重縮合体(A)、ポリエステル重縮合体(B)のペレットをヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、ロッキングミキサー等の混合機で混合した後、単軸あるいは二軸混練機にて溶融混合し、イオン液体(C)を投入口より適当な配合比で添加して混練する方法。
(2)ポリエステル重縮合体(A)の重縮合工程の途中あるいは重縮合終了後に、イオン液体(C)を添加してペレット状樹脂組成物を得た後、別に重縮合にて得られたポリエステル重縮合体(B)のペレット状樹脂組成物と該樹脂組成物を混合機で混合した後に、溶融混合して帯電防止性樹脂組成物を得る方法。或いは、成形物の成形段階で両ペレットを溶融混合して成形物を得る方法。
(3)ポリエステル重縮合体(B)の重縮合工程の途中あるいは重縮合終了後に、イオン液体(C)を添加してペレット状樹脂組成物を得た後、別に重縮合にて得られたポリエステル重縮合体(A)のペレット状樹脂組成物と該樹脂組成物を混合機で混合した後に、溶融混合して帯電防止性樹脂組成物を得る方法。或いは、成形物の成形段階で両ペレットを溶融混合して成形物を得る方法。
【0048】
本発明の帯電防止性樹脂組成物における、イオン液体(C)の含有量は、0.1〜10質量%であることが好ましく、さらに好ましくは0.5〜5質量%である。0.1質量%よりも低い場合は帯電防止性能に劣り、10質量%を超えると帯電防止性能は良好なるものの、イオン液体(C)が樹脂組成物や成形物の表面に製造段階でブリードアウトして設備を汚染しやすくなる。
【0049】
また、ポリエステル重縮合体(B)の含有量は、限定するものではないが、帯電防止性能と成形物の透明性の観点より、3〜60質量%であることが好ましい。3質量%未満であれば帯電防止性能が劣り、60質量%を超える場合は、成形物の寸法安定性が乏しいものとなる。
【0050】
本発明の帯電防止性樹脂組成物の成形方法としては、射出成形、ブロー成形、フィルム成形、圧縮成形などが挙げられ、目的とする成形物に対して任意の方法を選択することができる。中でも、本発明のポリエステルフィルムの成形方法としては、例えば、下記(1)〜(3)が挙げられる。
(1)本発明の帯電防止性樹脂組成物ペレットを押出機にて溶融し、別の押出機にて溶融したポリエステル系樹脂とをT−ダイに供給して2層以上の多層フィルムを得る方法。
(2)本発明の帯電防止性樹脂組成物ペレットを押出機にて溶融し、T−ダイへ導入して単層フィルムを得る方法。
(3)上記多層フィルムまたは単層フィルムを一軸あるいは二軸延伸機にて延伸して、延伸フィルムを得る方法。
これらのフィルムは、コロナ放電処理等により表面活性化を行い印刷加工や防汚加工などを付与することができる。
【0051】
いずれの場合でも、本発明の帯電防止性樹脂組成物によれば、単独押出し、あるいは共押出しにてフィルムを製造できることが本発明の根幹を為している。
【実施例1】
【0052】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明する。尚、以下の実施例における特性値は、次に示す方法で評価したものである。
【0053】
(1)帯電防止性評価
帯電防止性樹脂組成物よりフィルムを作製し、温度23℃相対湿度50%の恒温恒湿条件下に24時間以上放置したのち、高抵抗率計ハイレスターUP(三菱化学株式会社製)にて、MCC−A法により直流電圧500Vを30秒間印加して表面抵抗率(Ω/sq.)を測定した。数値が小さい程、帯電防止性が優れていることを示す。表面抵抗率は以下の基準で評価した。
1010Ω/sq.以下 ・・・ ○(優)
1010〜1011Ω/sq.以下 ・・・ △(良)
1011Ω/sq.を超える ・・・ ×(不良)
【0054】
(2)透明性評価(ヘーズ)
帯電防止性評価に供したフィルム試料を用い、曇度計(日本電色工業株式会社製)を使用して、JIS−K−7105−1981に準じて測定した。ヘーズの数値が小さい程、透明性が優れていることを示す。ヘーズは以下の基準で評価し、○、△で評価されたものは透明性がある。
5%未満 ・・・ ○(優)
5%〜7%未満 ・・・ △(良)
7%以上 ・・・ ×(不良)
【0055】
(3)表面汚染性評価
帯電防止性樹脂組成物よりフィルムを作製し、一般片面処理ポリエチレンテレフタレートフィルム(フタムラ化学製 #12 FE2001)のコロナ処理面と重ね、これらの上から0.01MPaの荷重を掛け40℃の条件下、2週間経過後に、接触角計DropMaster DM500(協和界面科学株式会社製)を用いて、一般片面処理ポリエチレンテレフタレートフィルムのコロナ処理面と水(1μmL)との表面接触角を測定し、初期の表面接触角と2週間経過後の接触角の角度変化より、表面汚染性を下記の基準で評価した。角度変化が大きい場合は、帯電防止剤が移行して汚染している。
角度変化0〜5° ・・・ ○(優)
角度変化5〜10° ・・・ △(良)
角度変化10°以上 ・・・ ×(不良)
【0056】
<1>ポリエステル重縮合体(A)の製造
テレフタル酸254部、エチレングリコール100部と熱安定剤としてトリエチルリン酸0.02部によりスラリーを作製し、第1エステル化槽へ逐次導入して窒素加圧下270℃でエステル化反応を行い、第2エステル化槽へ導入して窒素雰囲気下常圧にて追加エステル化反応を行い、重縮合触媒として三酸化アンチモン0.07部を添加し、第1重縮合槽、第2重縮合槽、第3重縮合槽へ逐次導入して、最終の槽内圧力が200Pa以下の高真空下で重縮合反応を行いポリエステル重縮合体(A)を製造し、ペレット試料を得た。該ポリエステル重縮合体(A)のフェノール/テトラクロロエタン=6/4(重量比)混合溶媒中23℃での、ウベローデ法による極限粘度は0.64であった。
【0057】
上記で得られたポリエステル重縮合体(A)を130℃で6時間以上真空乾燥を行い、以降の帯電防止性樹脂組成物の製造に供した。
【0058】
<2>ポリエステル重縮合体(B)の製造
<重縮合体B−Iの製造>
精留塔を備えたエステル化反応槽へ、テレフタル酸(以後、TPAと呼称)202部に対してエチレングリコール(以後、EGと呼称)100部と、80℃に加熱溶融した1,4−シクロヘキサンジメタノール(以後、1,4−CHDMと呼称)57.9部のスラリーを投入して、窒素雰囲気下250℃の内温にて、反応により溜出する水を取り除きエステル化率95.5%までエステル化反応を進めた。その後、重合槽にて熱安定剤としてトリエチルリン酸を0.04部、重縮合触媒として三酸化アンチモンを0.07部添加し、275℃にて常圧から徐々に減圧を進めて、最終槽内圧力が200Pa以下の高真空下で攪拌機が所定のトルクに達するまで4時間の重縮合反応を行い、重縮合体B−Iを製造し、水中へ策を押し出してカッティング後にペレット状試料を得た。NMR分析による1,4−CHDMに基づくピークの積分値より算定した共重合率は全グリコール成分に対して、30.1モル%であった。
【0059】
<重縮合体B−II〜VIの製造>
重縮合体B−Iと同様にして、B−IIでは1,4−シクロヘキサンジカルボン酸(以後、1,4−CHDAと呼称)、B−IIIでは平均分子量が1,000のポリエチレングリコール(以後、PEG#1000と呼称)を、B−IV〜VIでは1,4−CHDMを、重縮合体の成分組成が下記(表1)となるように添加してエステル化反応および重縮合反応を行い、それぞれペレット状試料を得た。
【0060】
以上の重縮合体B−I〜VIのペレットをそれぞれ真空乾燥機にて70℃で15時間以上乾燥し、以降の帯電防止性樹脂組成物の製造に供した。
【0061】
<3>イオン液体(C)の製造
N−メチルイミダゾール214.8gに臭化エチル342.2gを加えて0℃に冷却し、アセトニトリル中で一昼夜撹拌した。アセトニトリル中を減圧留去した後、ジエチルエーテル中に滴下した。析出した結晶を濾別し、結晶を室温で48時間減圧乾燥した。1−メチル−3−エチルイミダゾリウムブロミドの結晶494.2gを得た。
1−メチル−3−エチルイミダゾリウムブロミド水溶液(66%)442.9gを、撹拌しながら、カリウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド489.5gをイオン交換水600mlに希釈したものを、60℃に加熱下で滴下し、50分間撹拌した。この反応液を静置した後、上層の水層を分離除去した。下層の油層部分をイオン交換水で3回洗浄した後、減圧下、70℃で脱水し、NMR分析した結果、得られた液体は1−メチル−3−エチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(以下、EMI−TFSIと略す)593.7gであった。収率は99%であった。又、液体の水分を測定した結果200ppmであった。
【0062】
【表1】

【0063】
<4>帯電防止性樹脂組成物の製造
以上のようにして調製したポリエステル重縮合体(B)の含有量を以下に示す(表2)の配合量となるようにポリエステル重縮合体(A)とドライブレンドを行い、スクリューフィーダーを備えた重量フィーダー(クボタ製)にて10kg/時間の吐出量で排出し、同方向回転の二軸押出混練機TEM−35B(東芝機械製)へ供して、溶融温度280〜270℃で溶融混練した。なお、二軸押出混練機の第1排気口よりイオン液体(C)として、EMI−TFSIをプランジャー式ポンプにて(表2)に示す配合量となるように供して、ポリエステル重縮合体(A)及び(B)とスクリュー回転数100rpmで混練して、水中へ該樹脂組成物を策状に水中へ押し出し、カッターにてペレット状態にカットし、(表2)記載の本発明実施例および比較例に記載の帯電防止性樹脂組成物を得た。
【0064】
<5>帯電防止性樹脂組成物からなるポリエステルフィルムの製造
以上のようにして得られた帯電防止性樹脂組成物を真空乾燥機で120℃にて10時間以上乾燥後、ヘッド部分に一軸押出機およびT−ダイを備えたラボプラストミル(東洋精機製)へ該帯電防止樹脂組成物を供給して、スクリュー回転数60〜65rpmにて280℃でシート状に押し出しして、冷却ローラー、引き取りローラーを経て巻き取り機にてシート幅120mm、厚み約250μmのポリエステルシートを得た。その後、バッチ式二軸延伸機を用いて、該シートを90℃で30秒の予熱後に延伸倍率が経方向3.4倍、緯方向3.4倍となるように同時二軸延伸して厚み約20μmの延伸フィルムを得た。該フィルムは、235℃、10秒の熱セットを行い、帯電防止性ポリエステルフィルムを得た。該フィルムを用いて、(表2)記載の物性評価を行った。
【0065】
【表2】

【0066】
実施例1〜16は、表面抵抗率が1011/sq.以下であり、帯電防止性能を備えたポリエステルフィルムであった。また、ヘーズ値が7%以下であり、透明性に優れたものであった。更に、表面汚染も無く良好であった。
【0067】
比較例1は、本発明の範囲である脂環式炭化水素基を持たないポリエステル重縮合体(B)であり、表面抵抗率は満足いくものでなかった。また、得られたフィルムは白濁しておりヘーズ値も満足いくものではなかった。
【0068】
比較例2はポリエステル重縮合体(A)へのみ、イオン液体(C)を添加したものであり、比較例3はポリエステル重縮合体(B)へのみ、イオン液体(C)を添加したものであり、本発明の範囲外である為、帯電防止性能が劣るものであった。
【0069】
比較例4は、界面活性剤としてアルキルスルホン酸ソーダを含有する帯電防止性ポリエステル重縮合体を用いて実施例1と同様にフィルムを作成し、表面抵抗率、ヘーズ、及び表面汚染性を評価したものであり、帯電防止性、表面汚染性は満足いくものではなかった。
【0070】
比較例5は、汎用のポリエチレンテレフタレートフィルムの片面へコロナ処理を施し、ポリチオフェンを膜厚2μmでコーティングしたものであり、帯電防止性能は優れるものの、表面汚染性は劣るものであった。
【産業上の利用可能性】
【0071】
本発明の帯電防止性樹脂組成物は、ポリエステル樹脂の透明性を損なうことなく優れた帯電防止性を付与することができる。また、該帯電防止性樹脂組成物より得られたポリエステルフィルムは、透明性に富み且つ経時的に被着体を汚染することが少ないために、特に、電子機器、電化製品、自動車、建材などを保護する表面保護フィルムや、包装材フィルム、建築材用シート、テープ基材などの材料として用いることができる。


【特許請求の範囲】
【請求項1】
主たる繰り返し単位の90モル%以上がエチレンテレフタレートからなるポリエステル重縮合体(A)と、少なくとも一成分として脂環式炭化水素基を有するモノマー成分を含有するポリエステル重縮合体(B)と、イオン液体(C)とを含有することを特徴とする帯電防止性樹脂組成物。
【請求項2】
ポリエステル重縮合体(B)における脂環式炭化水素基を有するモノマー成分が、脂環式グリコール成分であって、全グリコール成分に対して3〜50モル%含有することを特徴とする請求項1記載の帯電防止性樹脂組成物。
【請求項3】
ポリエステル重縮合体(B)における脂環式炭化水素基を有するモノマー成分が、脂環式ジカルボン酸成分であって、全酸成分に対して3〜50モル%含有することを特徴とする請求項1記載の帯電防止性樹脂組成物。
【請求項4】
イオン液体(C)を0.1〜10質量%含有することを特徴とする請求項1〜3記載の帯電防止性樹脂組成物。
【請求項5】
ポリエステル重縮合体(B)を3〜60質量%含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか記載の帯電防止性樹脂組成物。
【請求項6】
イオン液体(C)が、カチオンとしてイミダゾリウムイオンを含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか記載の帯電防止性樹脂組成物。
【請求項7】
少なくとも一つの層が請求項1〜6のいずれか記載の帯電防止性樹脂組成物からなることを特徴とするポリエステルフィルム。
【請求項8】
帯電防止性樹脂組成物からなる少なくとも一つの層が表面抵抗率1010Ω/sq.以下であることを特徴とする請求項7記載のポリエステルフィルム。

【公開番号】特開2009−280710(P2009−280710A)
【公開日】平成21年12月3日(2009.12.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−134570(P2008−134570)
【出願日】平成20年5月22日(2008.5.22)
【出願人】(000208455)大和製罐株式会社 (309)
【出願人】(592184876)フタムラ化学株式会社 (60)
【出願人】(000221797)東邦化学工業株式会社 (188)
【出願人】(506346152)株式会社ベルポリエステルプロダクツ (9)
【Fターム(参考)】