DE60015935T2

DE60015935T2 - Polyesterzusammensetzung, daraus hergestellter film und magnetisches aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE60015935T2
Application number: DE60015935T
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Otsu-shi MORIMOTO; Toshihiro Yamashina-ku Tsuzuki; Tai Yokohama-shi SASAMOTO
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1999-10-25
Filing date: 2000-08-02
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2020-08-03
Also published as: DE60015935D1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Polyesterfilm, genauer gesagt einen Polyesterfilm, welcher einige wenige große Protuberanzen und Defekte aufweist und welcher gute Eigenschaften und Leistungen bei der Vermeidung von Oligomerablagerungen aufweist, und die sich weiterhin auf ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, welches den Film verwendet, bezieht.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine Polyesterzusammensetzung, die eine gute Hitzeresistenz zeigt, welche, wenn sie für einen Film genutzt wird, gute Laufeigenschaften und Abriebfestigkeit zeigt und welche besonders geeignet für die Benutzung für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium ist; ein Film, der die Verbindung nutzt, und ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das den Film nutzt.
Hintergrund des Stands der Technik
Polyesterfilme, besonders Polyethylenterephthalat(PET)-Filme, wurden weithin aufgrund ihrer guten mechanischen, thermalen und elektrischen Eigenschaften für industrielle Zwecke genutzt und werden nun häufiger nachgefragt. Jedoch sind die Eigenschaften und Leistungen, die von Polyestern bei verschiedenen Anwendungen gefordert werden, zunehmend anspruchsvoller geworden, da die Auswahl an Nutzungsmöglichkeiten und die Nachfrage für Polyester zugenommen haben. Deshalb haben sie, obwohl Polyester für verschiedene Anwendungen, einschließlich industrieller Anwendung und für die Nutzung bei magnetischen Materialien, hergestellt wurden, noch viele Probleme, die bewältigt werden müssen.
Wenn ein Polyesterfilm bei einem magnetischen Aufzeichnungsmedium verwendet wird, muß die Bildung von großen Protuberanzen oder Mängeln auf der Oberfläche des Films vermieden werden, um eine hohe Aufzeichnungsdichte zu erreichen. Jedoch besteht bei Polyesterfilmen ein großes Problem mit einem Oligomer. Bei der Veresterung eines Polyesters kann ein Oligomer als Nebenprodukt entstehen. Im Fall von PET ist üblicherweise ein Oligomer, welches hauptsächlich ein zyklisches Trimer von Ethylenterephthalat umfaßt, es ist üblicherweise in einer Konzentration von 1–3 Gewichtsprozent enthalten. Wenn ein solcher Polyester oder PET zu einem Film verarbeitet wird, ist es wahrscheinlich, daß ein Oligomer mit der Zeit auf der Oberfläche des Films abgelagert wird, was zur Bildung großer Protuberanzen auf der Oberfläche führt. Im besonderen, wenn der Film als Film für ein magnetisches Material genutzt wird, können die großen Protuberanzen, die vom Oligomer, das auf der Oberfläche des Films abgelagert wurde, herrühren, zum Ausfall der magnetischen Schicht führen. Daraus folgend ist eines der Probleme bei dieser Anwendung, die Ablagerung eines Oligomers auf der Oberfläche des Films zu verhindern.
Um dieses Problem zu lösen, wurde vorgeschlagen, daß ein Ester einer aliphatischen, monocarboxylischen Säure zugegeben wird, um die Anreicherung einer Substanz mit niedrigem Molekulargewicht (z.B. eines Oligomers) in einer Trommel während der Herstellung des Films zu verhindern, wie in der noch nicht geprüften japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 58-145418 offenbart wird. Bei diesem Verfahren jedoch besteht das Problem, daß sich große Protuberanzen auf der Oberfläche bilden, welche auf Fremdpartikeln basieren, die in der zugegebenen Substanz enthalten sind, und die Wirksamkeit der Verhinderung der Oligomerablagerung nach der Bildung des Films ist nicht zufriedenstellend. Es wird auch vorgeschlagen, daß ein Zusatz, wie ein organisches Sulfonsäurealkalimetallsalz, zugegeben wird, um die Ablagerung eines Oligomers auf der Oberfläche des Films zu verhindern, wie in der noch nicht geprüften japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 11-188825 beschrieben wird. Bei diesem Verfahren entstehen jedoch Beulen (Mängel) auf der Oberfläche des Films, und die Fähigkeit zur Filmbildung ist reduziert. Deswegen sind Filme, die mit diesen Verfahren hergestellt werden, nur schwer als magnetische Aufzeichnungsmedien zu verwenden, vom Gesichtspunkt der Glätte der Filmoberfläche aus gesehen.
Andererseits werden üblicherweise Partikel zum Zweck der Verbesserung der Handhabungseigenschaften und der Qualität eines Artikels, der aus dem Film hergestellt wird, verwendet oder, um passende Protuberanzen/Beulen auf der Oberfläche des Films zu bilden, um die Gleiteigenschaften und Abriebfestigkeit des Films oder eines Gegenstandes der aus dem Film gefertigt wird, zu gewährleisten (diese sind notwendig, um problemlose Verfahrensablaufseigenschaften während der Herstellung oder der Verarbeitung des Films zu gewährleisten).
Die Partikel, die üblicherweise verwendet werden, schließen anorganische Partikel, wie Partikel von Siliziumoxid, Aluminiumoxid, Titanoxid, Calciumcarbonat, Bariumsulfat, Calciumphosphat, Talk, Kaolin, Zeolith, Calciumfluorid, Lithiumfluorid und Molybdänsulfat; organische Partikel, wie Partikel von Silikonharz, Fluorharz, quervernetztem Polystyrenharz und quervernetztem Acrylharz, und Partikel, die während der Veresterung eines Polyesters abgelagert wurden.
Von diesen werden kugelförmige Siliziumoxidpartikel am häufigsten genutzt. Jedoch haben diese Partikel eine schlechte Abriebfestigkeit und können, wenn sie in einem Film verwendet werden, aus diesem entfernt werden, was Probleme schafft.
Eine Polyesterverbindung, die Partikel eines Verbundoxids enthält, welches hauptsächlich Siliziumdioxid und Aluminiumoxid umfaßt, wird in WO 96/32443 vorgeschlagen. Ein biaxial orientierter Polyesterfilm, der Aluminiumsilikatpartikel enthält, um die Abriebfestigkeit zu steigern, wird in der noch nicht geprüften japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 11-130878 vorgeschlagen.
Jedoch wird eine weitere Verbesserung der Reibungseigenschaften und der Abriebsfestigkeit benötigt, wenn die Verarbeitungsgeschwindigkeit zunimmt. In dem meisten Fällen wird ein solcher Film für wiederholte Läufe genutzt. Deswegen ist es nötig, daß der Film sich, auch wenn der Film zu Beginn gute Reibungseigenschaften aufweist, nicht im Laufe der Zeit verschlechtert.
Auf dem Gebiet der bedampften Magnetträger wurden auch in der Vergangenheit bessere Qualitäten eines fertigen Gegenstandes (z.B. das Niveau der Qualität und die Dichte eines Abbilds). Deshalb werden bessere Gleiteigenschaften und Abriebfestigkeiten als jene der Polyesterfilme, die mit herkömmlichen Verfahren hergestellt werden, stark nachgefragt. Insbesondere die Aufzeichnungsdichte eines bedampften Magnetträgers kann durch die Bildung einer magnetischen Aufzeichnungsschicht auf einer metallischen Überzugsschicht dramatisch verbessert werden.
Jedoch ist, da solche magnetischen Aufzeichnungsschichten dünn und glatt sind, der Film sehr anfällig auf Reibung. Zusätzlich wird, wenn der Film zu einer Rolle geformt wird, das Oberflächenprofil der Rückseite leicht auf die Vorderseite übertragen, was zu Herstellungsfehlern hervorruft. Im Metallbedampfungsschritt jedoch wirken enorme Mengen an Wärmebelastung auf den Film ein, und gleichzeitig wird ein starkes Vakuum um den Film aufrecht erhalten. Wenn der Film eine schlechte Hitzeresistenz hat, gibt es Bedenken über Färbung des Films oder irgendeinen ungünstigen Einfluß eines Abbauprodukts auf den Film. Deshalb ist eine höhere Hitzeresistenz für den Film notwendig.
Dementsprechend ist das erste Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Polyesterfilm bereit zu stellen, welcher einige wenige große Protuberanzen und Defekte aufweist und der gute Oberflächeneigenschaften, Eigenschaften, die die Ablagerungen von Oligomeren verhindern, und Leistungsfähigkeit aufweist.
Das zweite Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Polyesterverbindung, die dramatisch verbesserte Reibungseigenschaften und Abriebsfestigkeit und ein verbessertes Dispersionsvermögen bereit stellt, während sie die guten Eigenschaften herkömmlicher Zusammensetzungen beibehält, die dazu in der Lage ist, extrem hochdefinierte Oberflächeneigenschaften zu erlangen, wenn sie zu einem Film verarbeitet wird, und die besonders geeignet für die Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums mit hoher Dichte ist.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt eine Polyesterzusammensetzung bereit, welche ein Polyesterharz und 0,005 bis 5 Gewichtsprozent an anorganischen Partikeln umfaßt, welche hauptsächlich aus einem Verbindungsoxid von Silizium und Aluminium bestehen, und Ionen von Elementen aus der Gruppe Ia des Periodensystems aufweisen, wobei das Verhältnis (auf molarer Basis) des Siliziumelements zum Aluminiumelement, das Verhältnis (auf molarer Basis) des Kaliumions zu Ionen aus der Gruppe Ia des Periodensystems und das Verhältnis (auf molarer Basis) der Ionen aus der Gruppe Ia des Periodensystems zum Aluminiumelement in den anorganischen Partikeln jeweils die folgenden Gleichungen erfüllen: 0,1 ≤ Al/Si ≤ 0,4; 0,8 ≤ K/[Ionen aus der Gruppe Ia des Periodensystems] ≤ 1,0,und 0,8 ≤ [Ionen aus der Gruppe Ia des Periodensystems]/Al ≤ 1,2.
Beste Art und Weise, die Erfindung auszuführen
Die Wachsverbindung gemäß der vorliegenden Verbindung ist eine Esterverbindung, welche aus einer aliphatischen Carbonsäure und einem aliphatischen Alkohol gebildet wird. Der Begriff "Bestandteil der Wachsverbindung" bezieht sich auf eine aliphatische Carbonsäure oder einen aliphatischen Alkohol (das heißt, die Ausgangsmaterialien für die Wachsverbindung) oder einen aliphatischen Carbonsäurerest oder einen aliphatischen Alkoholrest. Diese Bestandteile können im Polyesterfilm der vorliegenden Erfindung in Form einer Esterverbindung einer aliphatischen Carbonsäure und eines aliphatischen Alkohols (das heißt einer Wachsverbindung), in Form einer aliphatischen Carbonsäure und eines aliphatischen Alkohols oder in einem Zustand, wo die Bestandteile über eine Esterbindung an die Carbonsäureendgruppe oder die Alkoholendgruppe des Polyesters gebunden sind, vorhanden sein. Die Bestandteile werden vorzugsweise in Form einer Wachsverbindung zugegeben. Im Hinblick auf die aliphatische Carbonsäure und des aliphatischen Alkohols wird es bevorzugt, daß diese in einem Zustand im Polyesterfilm vorhanden sind, indem sie so an das Polyester gebunden sind, wie oben angegeben (das heißt, in Form eines aliphatischen Carbonsäurerests oder eines aliphatischen Alkoholrests).
Der Film, der die Wachsverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, muß große Protuberanzen aufweisen, die einen maximalen Durchmesser von mindestens 2 μm bei einer Dichte von nicht mehr als 20 Protuberanzen/mm², und vorzugsweise von nicht mehr als 15 Protuberanzen/mm² haben. Bei Wachs, und im besonderen bei natürlichem Wachs, ist ein Feststoff, der als "Fremdstoff" bezeichnet wird, üblicherweise in großer Menge enthalten. Deshalb entstehen, wenn ein solches Wachs, so wie es ist, als Grundstoff zur Bildung eines Films zugegeben wird, auf dem Fremdstoff basierende große Protuberanzen, welche Defekte auf der Oberfläche des Films zur Folge haben, was bei der Benutzung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums nicht wünschenswert ist. Um die großen Protuberanzen zu reduzieren, ist eine Filtration des Ausgangsstoffs vom Fremdstoff (das heißt, die Wachsverbindung) wirksam. Insbesondere ist eine Filtration mit einer Filterpatrone wünschenswert. Die Maschenweite des Filters ist vorzugsweise so klein wie möglich, kann aber unter Einbeziehung der Filtrationsrate, welche von der Viskosität des Wachs abhängt (das heißt, Produktivität), passend festgelegt werden und sie ist vorzugsweise nicht größer als 2 μm. Da der Fremdstoff im Ausgangsstoff kontrolliert werden kann, ist ein synthetisches Wachs bevorzugter als ein natürliches Wachs. Es ist auch ein wichtiger Faktor, daß das Wachs einen niedrigen Filtrationsdruck während der Filtration aufweist. Deswegen hat das Wachs insgesamt vorzugsweise bis zu 60, bevorzugter bis zu 50 Gesamt-Kohlenstoffatome. Noch bevorzugter hat das Wachs insgesamt 28 bis 40 Gesamt-Kohlenstoffatome und wird aus einer aliphatischen Carbonsäure mit 14 bis 20 Kohlenstoffatomen und einem aliphatischen Alkohol mit 14 bis 20 Kohlenstoffatomen gebildet. Wenn die gesamte Anzahl an Kohlenstoffatomen unter 28 liegt, kann die Wachsverbindung einfach während der Zugabe der Wachsverbindung zum Polyester aus der Reaktion entweichen, was zu einer Abnahme des Restverhältnisses führt. Solche Verbindungen schließen zum Beispiel ein synthetisches Wachs eines Fettsäureesters, wie Stearylstearat, Behenylbehenat, Palmitylmyristat und Stearyltriglycerid, und besonders bevorzugt Stearylstearat und Palmitylstearat, mit ein.
Wie oben erwähnt, kann die Wachsverbindung, die aus einer aliphatischen Carbonsäure und einem aliphatischen Alkohol gebildet wurde, zu einem gewissen Grad aus dem Reaktionssystem während des Verfahrens zur Herstellung einer Polyesterzusammensetzung oder des Verfahrens zur Verarbeitung in einen Film, entweichen, abhängig vom verwendeten Verfahren. Deswegen ist es vom Gesichtspunkt der Verbesserung der Restrate der Wachsverbindung im Reaktionssystem wünschenswert, daß die Wachsverbindung so im Polyester vorliegt, daß die aliphatische Carbonsäure und der aliphatische Alkohol durch eine Veresterungsreaktion an die Polyesterenden gebunden sind.
Der Film gemäß der vorliegenden Verbindung enthält 0,1 bis 2,0 Gewichtsprozent und vorzugsweise 0,15 bis 1,5 Gewichtsprozent der Wachsverbindung oder Bestandteilen davon. Wenn die Menge der Wachsverbindung oder Bestandteile davon geringer als 0,1 Gewichtsprozent ist, sind zufriedenstellende Eigenschaften zur Verhinderung der Oligomerablagerung nicht möglich. Wenn die Menge höher als 2,0 Gewichtsprozent ist, kann sich das Wachs selber von der Oberfläche des Films lösen, was ein Problem mit der Ablösung einer aufgebrachten Schicht zur Folge hat, wenn Metall auf die Oberfläche aufgedampft wird oder ein Problem mit Oberflächendefekten (z.B. Beulen (Defekte)), die vom Wachs verursacht werden können. Falls die aliphatische Carbonsäure und der aliphatische Alkohol in Form von aliphatischen Carbonsäureresten und aliphatischen Alkoholresten vorliegen, die durch Veresterungsreaktionen oder ähnliches an die Polyestertermini gebunden sind, wird der Gehalt dieser Reste jeweils im Hinblick auf die Menge an aliphatischen Carbonsäuren und an aliphatischen Alkoholen bestimmt.
Wenn ein einschichtiger Film gebildet wird, indem die Polyesterzusammensetzung, welche die Wachsverbindung oder Bestandteile davon enthält, verwendet wird, hat der Film, wenn er dazu gedacht ist, als Grundfilm für eine magnetische Bedampfung genutzt zu werden, Einschränkungen bei der Oberflächengestaltung im Hinblick auf die Affinität zu einer magnetischen Schicht und einer Grundierungsschicht und Glätte. Entsprechend hat der Film vorzugsweise einen Schichtaufbau aus mindestens zwei Schichten, so daß die Oberflächengestaltung des Films möglich wird, wobei der Unterschied zwischen der Seite, die zur magnetischen Schicht schaut, ist, und der Seite die zur Grundierungsschicht schaut, in Betracht gezogen wird. Indem ein Schichtaufbau, welcher mindestens zwei Schichten hat, genutzt wird, kann die Bandbreite für die Benutzung des Films vergrößert werden, abhängig von der Art der Polymere, die für jede Schicht verwendet werden. Genaue Beispiele für laminierte Polyesterfilme schließen einen zweischichtigen Polyesterfilm, welcher eine Schicht A, die 0,1 bis 2 Gewichtsprozent der Wachsverbindung enthält, und eine Schicht B, die keine Wachsverbindungen enthält, aufweist, mit ein, sowie einen mehrschichtigen Polyesterfilm, welcher mindestens drei Schichten hat, bei welchem eine Überzugsschicht (eine Grundierungsschicht), welche ein Mittel enthält, welches leicht an magnetisches Material bindet, oder eine Schicht des Polyesters wird auf der Schicht B des oben erwähnten Films aufgebracht wird, und bei welchen die Wachsverbindung nicht in den äußersten Schichten enthalten ist, aber in jedweder anderen inneren Schicht in einer Konzentration von 0,1 bis 2 Gewichtsprozent, und so weiter. Der Aufbau des Films ist nicht auf die oben Beschriebenen begrenzt, und jede Schichtstruktur und jeder Wachsgehalt in jeder Schicht kann verwendet werden, um verschiedene Arten von Filmen zu bilden.
Der Film, der 0,1 bis 2 Gewichtsprozent der Wachsverbindung oder Bestandteilen davon enthält, kann wie folgt hergestellt werden. Eine Polyesterzusammensetzung, die 0,1 bis 5 Gewichtsprozent der Wachsverbindung oder Bestandteilen davon enthält, wird vorher als Masterchip hergestellt. Der Masterchip wird mit anderem Polyester passend verdünnt, um den Gehalt der Wachsverbindung oder Bestandteilen davon auf einen gewünschten Gehalt anzupassen, und wird dann durch Schmelzextrusion zu einem Film verarbeitet. Der Gehalt der Wachsverbindung oder Bestandteilen davon im Masterchip ist vorzugsweise im Bereich 0,1 bis 4 Gewichtsprozent und bevorzugter von 0,2 bis 3 Gewichtsprozent. Wenn der Gehalt kleiner als 0,1 Gewichtsprozent ist, können zufriedenstellende Fähigkeiten zur Verhinderung von Oligomerablagerung nicht erreicht werden. Wenn der Gehalt größer als 5 Gewichtsprozent ist, kann sich die Hitzeresistenz und Produktivität des Masterpolyesterchips verschlechtern. Der Film hat vorzugsweise einen Wärmebehandlungsindex von nicht mehr als 60, bevorzugter von nicht mehr als 50. Andererseits kann ein Film, der einen Wärmebehandlungsindex von 60 oder mehr hat, leichter die Ablagerung von Oligomeren auf seiner Oberfläche verursachen, da die Lagerzeit des Films länger wird, und kann so Aufzeichnungsfehler oder ein Zuschmieren des magnetischen Aufnahmekopfes verursachen, wenn er in einem magnetischen Aufzeichnungsmedium genutzt wird.
Bei einer magnetischen Aufdampfung ist, zusätzlich zu Protuberanzen, die durch Fremdstoffe oder ein Oligomer verursacht werden, die Bildung von Beulen (Fehlern) (z.B. Fehler, die wie Krater geformt sind) auch ein gravierendes Problem, da auch solche Fehler zum Fehlen von Daten führen können. Polyethylenglykol, ein Polyolefin, ein organisches, sulfonisches Säuremetallsalz oder ähnliches kann als Mittel zur Verhinderung der Ablagerung von Oligomeren verwendet werden. Jedoch können Polyesterfilme, welche die Verbindungen enthalten, Beulen (Fehler) darauf bilden. Der Film, der die Wachsverbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, bildet nur wenige Beulen (Fehler), wobei die Beulen (Fehler) einen maximalen Durchmesser von nicht weniger als 2 μm aufweisen und eine Dichte von bis zu 20 Fehlern/mm² haben und bevorzugt bis zu 15 Fehlern/mm².
Der Film, der die Wachsverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, hat vorzugsweise eine Schmelzwiderstandsfähigkeit von weniger als 15 × 10⁷ Ω·cm und besser von weniger als 10 × 10⁷ Ω·cm. Wenn die Schmelzwiderstandsfähigkeit größer als 15 × 10⁷ Ω·cm ist, werden die Eigenschaften des Films für Herstellung durch elektrostatische Aufladung schlecht. Das hat zur Folge, daß es wahrscheinlich ist, daß während der Schmelzextrusion Luft zwischen den Film und eine Gußtrommel eindringen kann und deswegen die Geschwindigkeit der Filmbildung herabgesetzt werden muß. Der Ausdruck "Schmelzwiderstandsfähigkeit" bezieht sich, so wie er hier genutzt wird, auf einen Wert, der durch die Messung der Menge an Stromstärke, die im geschmolzenen Zustand durch ein Polymer oder eine Film geleitet wird, wenn eine vordefinierte Spannung daran angelegt wird, und dient so als Maß für die elektrische Leitfähigkeit des Polymers oder des Films.
Die Verbindungsoxidteilchen, welche hauptsächlich die Verbindung von Siliziumdioxid und Aluminiumoxid gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen, können aus einem Alkalimetallsalz von Silizium und einem Alkalimetallsalz von Aluminiumsäure synthetisiert werden, zum Beispiel durch ein naßchemisches Verfahren, bei welchem Wasser als Lösungsmittel genutzt wird. Die Kristallinität des Verbindungsoxids ist nicht besonders eingeschränkt; jedoch ist es vorzugsweise amorph, da so leicht ein sphärisches Teilchen gebildet werden kann.
Das Verhältnis (auf molarer Ebene) des Siliziumelements zum Aluminiumelement in den Verbindungsoxidteilchen sollte 0,1 ≤ Al/Si ≤ 0,4 sein, vorzugsweise 0,1 ≤ Al/Si ≤ 0,3, und noch bevorzugter 0,15 ≤ Al/Si ≤ 0,25. Das Verhältnis (auf molarer Ebene) des Kaliumions zu Ionen der Elemente aus der Gruppe Ia des Periodensystems in den anorganischen Teilchen sollte 0,8 ≤ K/[Ionen aus der Gruppe Ia des Periodensystems] ≤ 1,0 sein. Das untere Limit des Bereichs sollte vorzugsweise nicht geringer als 0,85 und noch bevorzugter nicht geringer als 0,9 sein. Das obere Limit des Bereichs liegt am bevorzugtesten bei 1,0; jedoch ist ein oberes Limit von 0,99 im Hinblick auf die Produktivität hin, zweckmäßig. Das Verhältnis (auf molarer Ebene) von Ionen der Elemente aus der Gruppe Ia des Periodensystems zum Aluminiumelement sollte 0,8 ≤ [Ionen aus der Gruppe Ia des Periodensystems]/Al ≤ 1,2 sein. Das untere Limit des Bereichs sollte vorzugsweise nicht geringer als 0,9 und noch bevorzugter nicht geringer als 0,95 sein. Das obere Limit liegt am bevorzugtesten nicht größer als 1,1 und bevorzugter nicht größer als 1,05. Durch Anpassung der Verhältnisse in diesen Bereichen können die Partikel eine gute Hitzeresistenz und Verteilbarkeit erreichen sowie bessere Reibungseigenschaften, Abriebsfestigkeit und Laufeigenschaften. Der Grund für diese Auswirkungen ist noch nicht klar aber wird, wie folgt, in Betracht gezogen. Im Verbindungsoxid bildet ein Teil der Aluminiumsäurebestandteile zusammen mit den Ionen und mit den monovalenten Ionen Salze. Deshalb tragen die elektrische Doppelschicht und elektrostatische Effekte zur Dispergierbarkeit bei, und die Oberflächenaktivität trägt zur Hitzeresistenz, und so weiter, der Teilchen bei. Bei diesen Mechanismen sollte die Auswirkung des Gehalts des Aluminiumbestandteils und seines Gegenions in Betracht gezogen werden. Unter verschiedenen Ionenarten werden Kaliumionen als effektiv wirkend angesehen.
Die Teilchen des Verbindungsoxids haben vorzugsweise eine durchschnittliche Teilchengröße von 0,01 bis 10 μm. Wenn die durchschnittliche Teilchengröße kleiner als 0,01 μm ist, sind die Gleiteigenschaften des Films ungenügend. Wenn die durchschnittliche Teilchengröße größer als 10 μm ist, wird nicht nur die Abriebfestigkeit schlecht; es können sich auch große Protuberanzen bilden, was zu unerwünschten Eigenschaften, wie einem Ausfall bei der Nutzung als magnetisches Aufzeichnungsmedium, führen kann. Der bevorzugtere Bereich der durchschnittlichen Teilchengröße kann aufgrund der gewünschten Nutzung variieren. Jedoch ist das untere Limit bevorzugter nicht geringer als 0,03 μm und besonders bevorzugt nicht geringer als 0,05 μm. Das obere Limit ist bevorzugter nicht größer als 5 μm und besonders bevorzugt nicht größer als 2 μm.
Der Gehalt der Verbindungsoxidteilchen in der Polyesterzusammensetzung ist im Bereich von 0,005 bis 5 Gewichtsprozent, bevorzugt im Bereich von 0,01 bis 3 Gewichtsprozent und bevorzugter im Bereich von 0,05 bis 2 Gewichtsprozent. Wenn der Gehalt der Partikel geringer als 0,005 Gewichtsprozent oder größer als 5 Gewichtsprozent ist, kann kein Film gebildet werden, welcher die verschiedenen guten Eigenschaften, wie Gleiteigenschaften, Reibungseigenschaften, Abriebfestigkeit und Hitzeresistenz, verbindet.
Die Teilchen des Verbindungsoxids können durch das Wasserglasverfahren oder aus einem Ester oder einem Haloid hergestellt werden. Zum Beispiel wird eine Lösung eines Alkalimetallsalzes der Kieselsäure und eines Alkalimetallsalzes der Aluminiumsäure zu einer vorbereiteten alkalischen Lösung gegeben, welche einen ultrafeinen Keimbildner aufweist, welcher den Entwicklungskeim bildet; alternativ wird ein Metallalkoxid hydrolysiert und stellt so Teilchen her.
In der vorliegenden Erfindung liegt die Prozentzahl an Teilchen des Verbindungsoxids, welche eine Teilchengröße aufweisen, die vierfach oder mehr größer ist, als die durchschnittliche Teilchengröße bei bis zu 1%, bevorzugter bei 0,5%. Noch bevorzugter werden solche Teilchen überhaupt nicht als Bestandteil nachgewiesen. Der Ausdruck "Prozent" oder "%" steht, wie er hier benutzt wird, für einen numerischen Prozentsatz. Da nur wenige oder keine solchen großen Teilchen enthalten sind, kann die Lauffähigkeit und Abriebfestigkeit verbessert werden, und es können, falls die Teilchen in einem magnetischen Aufzeichnungsmedium genutzt werden, gute Aufzeichnungseigenschaften gewährleistet werden.
Im Hinblick auf die Verteilung der Teilchengröße der Teilchen des Verbindungsoxids, ist es vorzuziehen, daß Teilchen, die eine Partikelgröße von ± 20% der durchschnittlichen Teilchengröße aufweisen, mindestens 60%, bevorzugter mindestens 65%, und noch bevorzugter mindestens 70% der gesamten Teilchen umfassen. Das obere Limit ist besonders eingeschränkt; ungefähr 90% sind jedoch praktikabel. Durch Anpassen der Verteilung der Teilchen in diesem Bereich können gute Laufeigenschaften und Abriebfestigkeit gewährleistet werden.
Um die Teilchengröße und Teilchenverteilung zu kontrollieren, wird vorzugsweise ein Verfahren eingesetzt, bei welchem vorproduzierte Keimpartikel zugegeben werden und als Entwicklungskeime (Kerne) genutzt werden, um Partikel um den Entwicklungskeim herum zu bilden. Bei diesem Verfahren ist es vorteilhaft, die Temperatur, Konzentration, pH und so weiter, richtig anzupassen, um die Wachstumsbedingungen zu kontrollieren.
Die Konzentration der Elemente in den Teilchen wird vorzugsweise durch Anpassung der ionischen Bestandteile, die als Ausgangsbestandteile zugegeben werden, oder durch Benutzung Ionenaustauschharzes kontrolliert.
Die Polyesterzusammensetzung, welche die Teilchen des Verbindungsoxids gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, erfüllt vorzugsweise die folgenden Gleichungen: L – b ≥ 45und a ≤ 1,5,wobei L, a und b für den L-Wert, a-Wert und b-Wert stehen, jeweils bestimmt als Hunter-Werte gemäß JIS L-1073. Normales Polyethylenterephthalat ist farblos; jedoch kann sein Farbton durch verschiedene andere Bestandteile, die hier enthalten sind, verändert werden. Dieser Vorgang ist komplex, und die Gesamtheit des Vorgangs ist noch nicht klar. Als eine der typischen Ursachen wird der thermische Abbau von Teilchen, die aktive Oberflächen haben, angesehen. Bei der vorliegenden Erfindung kann durch Anpassung des Farbtonbereichs auf die oben stehenden Gleichungen eine Einschränkung der Nutzung aufgrund der Färbung vermieden werden; eine gute Verteilbarkeit kann gewährleistet werden, und die Laufeigenschaften, Abreibfestigkeit, Hitzeresistenz und Abriebfestigkeit können verbessert werden. Der L–b-Wert liegt vorzugsweise bei mindestens 48 und noch bevorzugter bei mindestens 50. Das obere Limit ist nicht besonders eingeschränkt, aber ungefähr 65 oder weniger sind vom Standpunkt der Produktivität und so weiter aus gesehen, geeignet. Der b-Wert liegt bevorzugt bei bis zu 12 und bevorzugter bei bis zu 10. Das untere Limit ist nicht besonders eingeschränkt. Da jedoch in der vorliegenden Erfindung die Benutzung eines Farbstoffes nicht unbedingt nötig ist, ist ein unteres Limit von ungefähr 0 oder mehr vom Standpunkt der Produktivität und so weiter aus gesehen, geeignet. Der a-Wert liegt bevorzugt bei bis zu 1,0 und bevorzugter bei bis zu 0,5; besonders bevorzugt ist ein negativer Wert. Das untere Limit ist nicht besonders eingeschränkt. Da jedoch in der vorliegenden Erfindung die Benutzung eines Farbstoffes nicht unbedingt nötig ist, ist ein unteres Limit von ungefähr –5,0 oder mehr vom Standpunkt der Produktivität und so weiter aus gesehen, geeignet.
Bei der Polyesterverbindung, die Teilchen des Verbindungsoxids gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, können die Gleiteigenschaften und die Reibungseigenschaften durch Zugabe der Wachsverbindung, welche aus einer aliphatischen Carbonsäure und einem aliphatischen Alkohol oder Bestandteilen davon gebildet wird, weiter verbessert werden.
Der Grund, warum die guten Auswirkungen der vorliegenden Erfindung, wie oben dargelegt, erzeugt werden können, bleibt unklar, wird aber wie folgt in Erwägung gezogen. Die Wachsverbindung oder Bestandteile davon werden an die Oberfläche der Teilchen angelagert, um die Eigenschaften der Oberfläche der Teilchen weiter zu verbessern und die Haftung der Oberfläche der Teilchen gegenüber der Harzmatrix zu verbessern und werden auch in der Matrix fein verteilt, um die Laufeigenschaften und Reibungseigenschaften zu verbessern.
Bei einem Polyester, welches das Verbindungsoxid enthält, wird es bevorzugt, daß folgende Gleichung erfüllt wird: 0,3 ≤ (Ma/2 + Mb)/P ≤ 3,0,wobei Ma die Konzentration (mol/kg) der Alkalimetallionen darstellt, Mb die Konzentration (mol/kg) der Erdalkalimetallionen darstellt und P die Konzentration (mol/kg) von Phosphor ist, jeweils ohne das Verbindungsoxid in der Polyestermatrix (ab hier wird "Ma/2 + Mb" einfach als "M" bezeichnet). Falls M/P kleiner als 0,3 ist, kann der Film, der aus der Zusammensetzung gebildet wird, keinen guten Farbton aufweisen, was einen negativen Einfluß auf die Produktivität haben kann. Wenn M/P größer 3,0 ist, kann ein guter Farbton kaum erreicht werden, und die Hitzeresistenz kann herabgesetzt sein.
Das Metallelement kann durch Zugabe zum oder Mixen mit dem Reaktionssystem während der Herstellung des Polyesters zur Zusammensetzung zugegeben werden, zum Beispiel ein Alkalimetall (z.B. Lithium, Natrium, Kalium), ein Erdalkalimetall (z.B. Magnesium, Kalzium) oder ein Metall (z.B. Zink, Mangan, Zink), im Speziellen eine in Glykol lösliche Salzverbindung einer monocarboxylischen Säure (z.B. Lithiumacetat, Calciumacetat, Magnesiumacetat, Manganacetat) oder ein Chlorid (z.B. Lithiumchlorid, Manganchlorid) als Katalysator/Zusatz für die Reaktion.
Die Zugabe des Phosphorelements wird z.B. durch die Zugabe/das Mischen einer Verbindung, die ein Phosphorelement enthält, wie Phosphorsäure, phosphorige Säure, Phosphonsäure oder Ester davon, zu/mit dem Reaktionssystem nach der Herstellung des Polyesters durchgeführt.
Der Film, welcher die Verbindungsoxidteilchen gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, kann ein einschichtiger Film sein, ist aber vom Standpunkt der Abriebfestigkeit und der elektrischen Eigenschaften aus, vorzugsweise ein mehrschichtiger oder laminierter Film, bei welchem mindestens eine Schicht des Films (Schicht A) die Polyesterzusammensetzung, welche die Verbindungsoxidteilchen enthält, umfaßt. Die Dicke von Schicht A ist nicht speziell eingeschränkt, ist aber vorzugsweise zwischen 0,01 und 3 μm, bevorzugter zwischen 0,5 und 2 μm, und noch bevorzugter zwischen 0,1 und 1,5 μm und besonders bevorzugt zwischen 0,1 und 1 μm, vom Standpunkt der Abriebfestigkeit und der elektrischen Eigenschaften aus. Die Schicht A ist vorzugsweise mindestens eine Schicht der äußersten Schichten, so daß gute Gleiteigenschaften, Abreibfestigkeit, Verarbeitbarkeit und Schlagfestigkeit erreicht werden können und die Eigenschaften als Film besser genutzt werden. Wenn der Film eine mehrschichtige Struktur hat, wird die benötigte Konzentration bei jeder Schicht angewandt und kann bei jedweder Schicht erfüllt werden.
In der Schicht A des mehrschichtigen Films erfüllt die Beziehung zwischen der Dicke t (μm) und der durchschnittlichen Partikelgröße d (μm) der Teilchen des Verbindungsoxids die darin enthalten sind, vorzugsweise die Gleichung: 0,2d ≤ t ≤ 10d, bevorzugter 0,3d ≤ t ≤ 5d und noch bevorzugter 0,5d ≤ t ≤ 3d, so daß die oben genannten Eigenschaften zufriedenstellender verbessert werden können.
Es ist bevorzugt, daß andere inerte Teilchen als die Teilchen des Verbindungsoxids enthalten sind, wie zum Beispiel anorganische Teilchen von Titandioxid, Siliziumdioxid (z.B. Kolloid-Kieselerde), Kalziumcarbonat, Aluminiumsilikat oder ähnliches oder organische Partikel die als Bestandteil Acrylsäure, Styren oder ähnliches aufweisen. Die inerten Teilchen haben vorzugsweise eine durchschnittliche Teilchengröße von 0,01 bis 10 μm und sind vorzugsweise ein einem Anteil von 0,001 bis 5 Gewichtsprozent enthalten, so daß der Film gute Gleiteigenschaften und Abriebfestigkeit und gute Eigenschaften beim Verfahrensdurchlauf aufweist, besonders während der Herstellung oder der Verarbeitung des Films. Die durchschnittliche Teilchengröße der inerten Teilchen ist vorzugsweise entweder 1,5 bis 5 mal so groß oder 0,2 bis 0,67 mal so groß, bevorzugter entweder 2 bis 4 mal so groß oder 0,25 bis 0,5 mal so groß wie die durchschnittliche Teilchengröße der Teilchen des Verbindungsoxids. Wenn die durchschnittliche Teilchengröße 1,5 bis 5 mal so groß ist, können die Rollbildung, die Verfahrensdurchlaufeigenschaften und die Gleiteigenschaften stark verbessert werden. Wenn die durchschnittliche Teilchengröße 0,2 bis 0,67 mal so groß ist, können gute Eigenschaften bei der elektromagnetischen Übertragung für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium gewährleistet werden, und die Laufeigenschaften und Abriebfestigkeit kann verbessert werden.
In Hinblick auf die Oberflächeneigenschaften hat der Film gemäß der vorliegenden Erfindung eine dreidimensionale Rauheit SRa von 5 bis 30 nm und eine dreidimensionale Rauheit SRz von 100 bis 500 nm, und die Anzahl der Protuberanzen auf der Oberfläche liegen bei 1 × 10³ bis 1 × 10⁸ Protuberanzen/mm². Das untere Limit von SRa liegt besser bei mindestens 10 nm und noch besser bei mindestens 15 nm. Das obere Limit von SRa liegt besser bei 25 nm und noch besser bei 20 nm. Das untere Limit von SRz liegt besser bei mindestens 200 nm und noch besser bei mindestens 250 nm. Das obere Limit von SRz liegt besser bei 400 nm und noch besser bei 350 nm. Das untere Limit der Anzahl der Protuberanzen liegt besser bei mindestens 1 × 10⁴ Protuberanzen/mm² und noch besser bei 3 × 10⁴ Protuberanzen/mm². Das obere Limit der Anzahl der Protuberanzen liegt besser bei mindestens 1 × 10⁵ Protuberanzen/mm². Durch Anpassung der Oberflächeneigenschaften in diesen Bereichen kann der Film gute Laufeigenschaften und Abriebfestigkeit haben, und ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das diesen Film nutzt, kann eine hohe Ausfallsicherheit haben, wobei die Magnetschicht kaum durch den Profiltransfer in gerollter Form beeinflußt wird (z.B. durch weniger Ausfälle).
Der Polyesterfilm gemäß der vorliegenden Erfindung hat vorzugsweise eine Änderungsrate des dynamischen Reibungskoeffizienten von nicht mehr als 30% nach 50-fach wiederholtem Durchlaufen [μk(50)]. Wenn die Rate größer als 30% ist, kann ein Abfallen von Partikeln oder ähnlichem stattfinden, was pulverartige Stoffe zur Folge haben kann, welche Defekte bei der Aufnahme zur Folge haben können, falls sie für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium genutzt werden.
Der Film gemäß der vorliegenden Erfindung hat vorzugsweise eine Dickenabweichung über die gesamte Filmdicke von bis zu 20%, besser von bis zu 14% und noch besser von bis zu 10%. Selbstverständlich ist es ideal, wenn der Film keine Dickenabweichung aufweist; jedoch ist das untere Limit in der Wirklichkeit ungefähr 0,1%. Wenn die Dickenabweichung größer als 20% ist, werden die elektrischen Eigenschaften negativ beeinflußt, wenn der Film in einem Kondensor genutzt wird, oder die Dehnbarkeit relativ zur Spannung wird negativ beeinflußt, und die Ebenheit ist reduziert, wenn der Film in einem magnetischen Aufzeichnungsmedium genutzt wird.
Die Polyesterzusammensetzung und der Film gemäß der vorliegenden Erfindung können andere thermoplastische Harze (z.B. Polyethylen, Polypropylen, Polystyren) und zahlreiche Zusatzstoffe, wie ein die Enden abschließendes Mittel (z.B. Carbodiimid, eine Epoxyverbindung), ein Mittel zum Arbsorbieren ultravioletter Strahlung, ein Antioxidans, ein Antistatikmittel, ein oberflächenaktives Mittel, ein Pigment, einen fluoreszierenden Weißmacher.
Der Polyester, der in der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, wird vorzugsweise aus einem Dicarboxylsäurebestandteil und einem Glykolbestandteil gebildet und kann zum Beispiel durch Esterifizierung oder Transesterifizierung einer Dicarboxylsäure oder eines esterbildenden Derivats davon mit Glykol, gefolgt von einer Polykondensation, hergestellt werden.
Die Art des Polyesters ist nicht besonders eingeschränkt, solange er in einen Gegenstand, wie einen Film, formbar ist. Der geeignete Polyester, der in einen Gegenstand, wie einen Film, formbar ist, schließt jene mit ein, bei denen eine aromatische Dicarboxylsäure als der Dicarboxylsäurebestandteil genutzt wird, wie zum Beispiel Polyethylenterephthalat, Poylethylen-p-oxybenzoat, Polyethylen-1,2-bis(2-chlorophenoxy)ethan-4,4'-dicarboxylat, Polyethylen-1,2-bisphenoxy)ethan-4,4'-dicarboxylat, Polyethylen-2,6-naphthalendicarboxylat, Polybutylenterephthalat, und Polycyclohexan-1,4-dimethylenterephthalat und vorzugsweise Polyethylenterephthalat, Polyethylen-2,6-naphthalendicarboxylat, Polybutylenterephthalat und Poly-1,3-trimethylenterephthalat und Copolymere oder Mischungen davon.
Der Coveresterungsbestandteil des Copolyesters kann ein Säurebestandteil sein (z.B. eine aromatische Dicarboxylsäure, eine aliphatische Dicarboxylsäure, eine alizyklische Dicarboxylsäure) und ein Glykolbestandteil (z.B. ein aromatisches Glykol, ein aliphatisches Glykol, ein alizyklisches Glykol) der sich vom Säurebestandteil und Glykolbestandteil, aus denen der Polyester besteht, unterscheidet. Der Säurebestandteil beinhaltet zum Beispiel eine aromatische Dicarboxylsäure, wie Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalendicarboxylsäure, Phthalsäure, Diphenyldicarboxylsäure, Diphenyletherdicarboxylsäure, Diphenoxyethandicarboxylsäure und Natrium-5-Sulfoisophthalatsäure; eine aliphatische Dicarboxylsäure, wie Oxalsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Dimersäure, Maleinsäure und Fumarsäure; eine alizyklische Dicarboxylsäure, wie 1,4-Cyclohexandicarboxylsäure und Decalindicarboxylsäure.
Der Glykolbestandteil beinhaltet zum Beispiel ein aliphatisches Glykol, wie Ethylenglykol, 1,3-Trimethylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, Neopentylglykol, Diethylenglykol, 1,6-Hexandiol und 1,10-Decandiol, und ein alizyklisches Glykol, wie 1,2-Cyclohexandimethanol, 1,4-Cyclohexandimethanol und hydriertes Bisphenol A. Unter diesen Glykolbestandteilen werden Ethylenglykol, 1,3-Trimethylenglykol, 1,4-Butandiol und 1,4-Cyclohexandimethanol bevorzugt verwendet.
Der Säurebestandteil und der Glykolbestandteil können einzeln oder in Kombination von zwei oder mehreren davon. Diese Coveresterungsbestandteile können Nebenprodukte des Herstellungsverfahrens des Polyesters sein.
Im Hinblick auf den Katalysator der Veresterung wird es bevorzugt nicht jene Katalysatoren zu verwenden, die ein metallisches Fremdmaterial durch Reduktion erzeugen oder, falls sie verwendet werden, in einer geringstmöglichen Menge. Zum Beispiel Diantimontrioxid (ein bekannter Katalysator) und eine Titanverbindung sind ungeeignet, da sie während der Reaktion reduziert werden und so leicht metallisches Fremdmaterial erzeugen. Deshalb werden bei der Produktion des vorliegenden Polyesterfilms, gemäß der vorliegenden Erfindung, die Ausgangsmaterialien vorzugsweise teilweise mit Germaniumoxid oder Antimonoxid mit niedrigem Wismutgehalt polymerisiert, und besser alle Ausgangsmaterialien werden mit Germaniumoxid polymerisiert. Germaniumoxid ist geeignet, da es kein metallisches Fremdmaterial durch seine Reduzierung während der Reaktion erzeugt.
Die Polyesterzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann mit einem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung eines Polyesters hergestellt werden.
Zum Beispiel werden ein Dialkyester (ein Säurebestandteil) und ein Diolbestandteil einer Transveresterungsreaktion unterzogen. Das Reaktionsprodukt wird unter herabgesetztem Druck erhitzt, um polykondensiert zu werden, während überschüssiger Diolbestandteil entfernt wird. So kann die Polyesterzusammensetzung erhalten werden. Alternativ kann eine Dicarboxylsäure als Säurebestandteil genutzt werden und einer herkömmlichen direkten Veresterung ausgesetzt werden, um die Polyesterzusammensetzung herzustellen.
Die Wachsverbindung, die aus einer aliphatischen Carboxylsäure und einem aliphatischen Alkohol gebildet werden, oder die Verbindungsoxidteilchen können mit jedwedem Verfahren in den Polyester eingebracht werden. Zum Beispiel können diese Bestandteile vor oder während der Veresterung in das Harz gegeben werden, oder können in Form eines Breis in einen Extruder mit einer oder zwei Schrauben, welcher mit einer Entlüftung ausgestattet ist, gegeben werden. Jedoch wird es bevorzugt, diese Bestandteile während der Veresterung zuzugeben, da dies dazu führt, daß die vorliegende Erfindung leicht ausgeführt werden kann. Zusätzlich wird es bei der Wachsverbindung bevorzugt, daß die Wachsverbindung fein, durch Kneten, über einen ausreichenden Zeitraum im Polyester verteilt wird, oder an den Polyester gebunden wird, so daß ein Ablösen der Wachsverbindung während der Zugabe zur Polyesterzusammensetzung oder im Verfahren zur Verarbeitung der Polyesterzusammensetzung zu einen Film, vermieden werden kann. Ein beispielhaftes Verfahren zur Zugabe der Wachsverbindung während der Veresterung ist wie folgt. Im letzten Schritt der Polykondensation wird der Druck des Reaktionssystems auf einen normalen Druck angehoben, und die Wachsverbindung wird dann zugegeben. Nachdem die Reaktionsmischung für 5 Minuten gemischt wurde, wurde der Druck im Reaktionssystem wieder abgesenkt, und eine Reveresterung wird unter reduziertem Druck durchgeführt. In diesem Fall ist, um eine gute Verteilung oder Bindung der Wachsverbindung in oder auf dem Polyester zu gewährleisten, ist die Zeit für die Reveresterung vorzugsweise länger, besser mindestens 30 Minuten und noch besser mindestens 60 Minuten. Wenn jedoch die Zeit für die Reveresterung zu lang ist, kann eine Abnahme der Produktivität oder eine thermische Zersetzung des Polyesters stattfinden. Dementsprechend ist die Zeit für die Reversterung vorzugsweise bis zu 120 Minuten. Die intrinsische Viskosität des Polyesters zum Zeitpunkt der Zugabe der Wachsverbindung ist vorzugsweise mindestens 0,60 vom Standpunkt der Abnahme des molekularen Gewichts des Polyesters, nach der Zugabe der Wachsverbindung aus gesehen. Wenn die intrinsische Viskosität des Polyesters zu hoch ist, kann die Verteilbarkeit der Wachsverbindung oder die Bindung zwischen der Wachsverbindung und dem Polyester herabgesetzt sein. Entsprechend ist die intrinsische Viskosität des Polyesters zum Zeitpunkt der Zugabe der Wachsverbindung vorzugsweise nicht höher als 0,75.
Der Brei der Verbindungsoxidteilchen wird vorzugsweise in Form eines Alkylenglykolbreis bereitgestellt. Der Brei kann zum Beispiel durch Ersetzen des Lösungsmittels eines wäßrigen Breis hergestellt werden. Beim Ersetzen des Lösungsmittels ist eine zu hohe Hitzestärke nicht wünschenswert, da so die Oberfläche der anorganischen Partikel aktiviert wird. Zum Zweck der vorliegenden Erfindung ist es vorzuziehen, daß die letztendliche Konzentration des Ammoniakbestandteils im Alkylenglykolbrei 0,01 Gewichtsprozent oder weniger beträgt, vorzugsweise 50 ppm oder weniger. Der Brei wird vorzugsweise auf einen pH-Wert im Bereich von neutral bis alkalisch eingestellt.
Im Fall, wenn ein Produkt hergestellt werden soll, welches sowohl die Teilchen des Verbindungsoxids als auch die Wachsverbindung enthält, wird es bevorzugt, zwei thermoplastische Polyester als Masterchips herzustellen, von denen einer von beiden jeweils einen Bestandteil enthält und dann die beiden Masterchips geeignet miteinander zu vermengen, um so das Endprodukt zu erlangen. Dies ist für eine große Bandbreite an Arten von Produkten geeignet.
Die Polyesterzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung, die so hergestellt wurde, kann mit jedem bekannten Verfahren in Form gebracht werden. Ein genaues Beispiel für das Verfahren, um einen Film aus der Polyesterzusammensetzung herzustellen, ist wie folgt. Die Polyesterzusammensetzung wird getrocknet und dann schmelzextrudiert, um eine ungestreckte Folie zu formen. Die ungestreckte Folie wird dann einem biaxialen Strecken und einer Hitzebehandlung ausgesetzt, um so den Film herzustellen. Das biaxiale Strecken kann sowohl längs/laterales, aufeinander folgendes biaxiales Strecken sein oder gleichzeitiges biaxiales Strecken. Die Vergrößerung durch das Strecken ist normalerweise 2,0 bis 5,0 mal in die Längs- und in die Querrichtung. Nach dem biaxialen Strecken kann der entstehende Film noch einmal entweder längs oder quer gestreckt werden. In diesem Fall kann die Polyesterzusammensetzung der vorliegenden Erfindung mit anderem Polyester versetzt werden, um den Inhalt, die Wachsverbindung und das Verbindungsoxid für den gewünschten Zweck zu modifizieren. Das andere Polyester, das zugegeben werden soll, kann das gleiche oder ein unterschiedliches Polyester, wie das Ausgangspolyester der vorliegenden Erfindung, sein. Wenn zum Beispiel ein mehrschichtiger Film gebildet werden soll, werden die Materialien für die einzelnen Schichten aus einem Einspeisungsblock, welcher eine rechteckige Laminierungsmöglichkeit zum Laminieren von zwei oder mehreren Schichten aufweist, schmelzextrudiert, um die Schichten die Schichten mit dem gewünschten Dickeverhältnis zu laminieren und so eine nicht gestreckte Folie zu erhalten. Die ungestreckte Folie wird dann wie beim einschichtigen Film einem biaxialen Strecken und einer Hitzebehandlung ausgesetzt, um so einen mehrschichtigen Film herzustellen.
Der Film gemäß der vorliegenden Erfindung ist dazu geeignet, für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium verwendet zu werden. Das Aufzeichnungsverfahren für das magnetische Aufzeichnungsmedium kann jedweder Art sein, einschließlich bekannter magnetischer Längsaufzeichnung, senkrechter magnetischer Aufzeichnung und optomagnetischer Aufzeichnung. Die Art des Ausgangsmaterials für das magnetische Material (d.h. ein Metall oder eine Metallverbindung) ist nicht besonders eingeschränkt, solange es eine bekannte ferromagnetische Schicht bilden kann, die zum Beispiel Eisen, Kobalt, Nickel, Chrom oder ein Oxid oder eine Legierung davon, enthält. Das Verfahren zur Herstellung einer Bildung eines magnetischen Dünnfilms kann ein Vakuumdünnfilmbildungsverfahren, wie Überziehen, Vakuumbedampfung, Aufspritzen und Ionenplattierung, oder ein Naßverfahren, bei welchem ferromagnetisches Pulver aufgetragen wird, wie eine magnetische Beschichtung, gemeinsam mit einem Bindemittel, welches Vinylchlorid/Vinylacetat/Vinylalkoholcopolymer, ein Polyurethanprepolymer oder ein Polyisocyanat umfaßt. In diesem Fall ist das Bindemittel vorzugsweise ein duroplastisches Harz oder ein durch Strahlung gehärtetes Harz. Andere Zusätze, wie ein Dispergiermittel, ein Gleitmittel oder ein Antistatikmittel, können zugegeben werden.
In der vorliegenden Erfindung ist das Verfahren, um die Magnetschicht zu bilden, nicht besonders eingeschränkt. Da der Film gemäß der vorliegenden Erfindung gute Oberflächeneigenschaften hat, findet eine Übertragung des Oberflächenprofils kaum statt, und die Gleiteigenschaften und die Abriebfestigkeit sind gut. Deshalb ist der Film besonders nützlich bei der Bildung eines metallischen Dünnfilms für eine Magnetschicht, welcher eine deutlich geringere Dicke aufweist, als eine magnetische Beschichtung, bei welcher zufriedenstellende Oberflächeneigenschaften sowohl bei der Vorderseite als auch bei der Rückseite dringend benötigt werden. In diesem Fall wird es bevorzugt, eine nicht-magnetische Dünnfilmschicht (z.B. eine Grundierungsschicht) auf den Grundfilm aufzubringen, um die Oberflächeneigenschaften des Grundfilms zu verbessern, so wie zum Beispiel eine Verbesserung der Adhäsion zur magnetischen Schicht und die Bildung von gewünschten Kristallstrukturen. Um die Adhäsion der magnetischen Schicht oder ähnlichem weiter zu verbessern, kann die Oberfläche des Films vorher durch ultraviolette Strahlung oder radioaktive Strahlung, elektrische Entladung oder ähnlichem behandelt werden.
Der metallische Dünnfilm der magnetischen Schicht kann zum Beispiel aus einem Metall alleine (z.B. Co, Fe, Ni) oder einer Legierung davon, einer Legierung des Metalls oder einer Legierung mit anderen Metallen (z.B. Cr, Mo, W, V, Nb, Ti; Rh; Ru) oder einem Oxid des Metalls oder einer Legierung gemacht werden. Wenn nötig, kann die gleiche oder andere magnetische Schichten noch zusätzlich laminiert werden. Es wird bevorzugt, eine schützende Schicht oder eine Gleitschicht auf der magnetischen Schicht zu gewährleisten.
Danach kann auf der Seite, die der magnetischen Schicht gegenüber liegt, eine Grundierungsschicht mit jedwedem bekanntem Verfahren aufgebracht werden, um die Laufeigenschaften weiter zu verbessern.
Nachfolgend werden Methoden zur Bestimmung und Bewertung der Eigenschaften der vorliegenden Erfindung beschrieben.
(A) Eigenschaften des Polymers
(A-1) Inhärente Viskosität des Polymers ([η])
Gemessen im Lösungsmittel o-Chlorophenol bei 25°C.
(A-2) Farbton des Polymers (L-, a-, b-Werte)
Bestimmt gemäß JIS L-1073.
(A-3) Dispergierbarkeit der Teilchen in der Polyesterzusammensetzung
Die Dispergierbarkeit der Teilchen wurde durch Beobachtung einer Polyesterzusammensetzung unter einem Transmissionselektronenmikroskop bestimmt und folgendermaßen abgestuft:

O: Keine ausgeflockten Teilchen, oder große Teilchen wurden beobachtet
Δ: Wenige ausgeflockte Teilchen, oder große Teilchen wurden beobachtet

x: Ausgeflockte Teilchen oder große Teilchen wurden reichlich beobachtet.

(A-4) Elementaranalyse der Polyesterzusammensetzung
Analysiert mit der fluoreszierenden Röntgenmethode.
(B) Eigenschaften des Films
(B-1) Dreidimensionale Oberflächenrauheit des Films
Die dreidimensionale Oberflächenrauheit wurde mit einem Mikrostruktur-Oberflächenrauheitsmeßgerät (ET-30HK) verfügbar von Kosaka Kenkyujo gemessen. Es wurde eine optische, berührungssensitive Nadel (HIPOSS; ein Handelsname) für die Erkennung genutzt, und die Messung wurde auf der Oberfläche eines Teststücks durchgeführt, nachdem dieses mit Aluminium unter ein Vakuum gebracht wurde. Die genauen Meßbedingungen waren wie folgt:

Meßlänge in Längsrichtung: 0,5 mm
Meßlänge in Querrichtung: 2,0 mm
Abschnitt: 0,08 mm.

(B-2) Dickenabweichung des Films
Die Dicke von jedem von mindestens 500 Punkten, welche beliebig aus eine Filmrolle gewählt wurden, wurde gemessen, und die Abweichung der Dicke wurde gemäß der folgenden Gleichung bestimmt: (Max. Dicke – Min. Dicke)/(Durchschnittliche Dicke) × 100(%).
(B-3) Laminatdicke des Films
Die Verteilung der Teilchendichte in der Tiefe wurde durch sekundäre Ionenmassenspektrometrie, röntgenphotoelektrische Spektroskopie oder Infrarotspektroskopie oder der Benutzung eines konfokalen Mikroskops bestimmt. Nachdem die Teilchendichte in der Tiefenrichtung einen Maximalwert gegenüber einem Wert auf der Oberfläche erreicht hatte, wurde eine Tiefe von der Hälfte des Maximalwerts als Laminatdicke definiert. Wenn die Laminatdicke gering ist, kann die Laminatdicke auch durch Beobachtung des Querschnitts eines Films oder durch die Benutzung eines Geräts zur Messung des Unterschieds des Levels von Dünnfilmen anstatt durch die Tiefenverteilung der Teilchendichte bestimmt werden.
(B-4) Änderungsrate des dynamischen Reibungskoeffizienten des Films
Unter Benutzung eines Geräts zur Messung des dynamischen Reibungskoeffizienten (TBT-300; verfügbar von YOKOHAMA SYSTEM RESEARCH) wurde eine bedampfte Rolle, welche durch Längsschneiden des Films auf eine Breite von 0,5 Zoll vorbereitet wurde, in das Gerät eingesetzt und dann mit einer Geschwindigkeit von 3,3 m/sec laufen gelassen, während die Oberfläche, von welcher die äußerste Schicht aus der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, in Kontakt mit einem Stab gebracht wurde (SDS 420J2; äußerer Durchmesser: 8 mm ϕ; Oberflächenrauhigkeit: 0,2 S) bei einem Wickelwinkel von 180 Grad, bei 25°C, in einer Atmosphäre von 50% RH. Die Eingangsspannung (T1) wurde auf 25 g eingestellt, und die Ausgangsspannung (T2) wurde gemessen, nachdem der Vorgang 50 mal wiederholt wurde. Der dynamische Reibungskoeffizient wurde gemäß der folgenden Gleichung bestimmt: μk = (2/π) ln (T2/T1).
Die Änderungsrate des dynamischen Reibungskoeffizienten [μk(50)] wurde wie folgt definiert: μk(50) = [μk50 – μk1]/μk1 × 100,wobei "μk1" für den dynamischen Reibungskoeffizienten, bestimmt nach 1 Lauf, steht und "μk50" für den dynamischen Reibungskoeffizienten, bestimmt nach 50 Läufen, steht.
(B-5) Abriebfestigkeit des Films
Eine bedampfte Rolle mit einer Breite von 0,5 Zoll, welche durch Längsschneiden hergestellt wurde, wurde unter konstanter Spannung laufen gelassen, während sie Kontakt mit einer rostfreien SUS-304-Leitwalze hatte. Die Abriebfestigkeit wurde folgendermaßen abgestuft, abhängig von der Menge an weißem Pulver, das auf der Oberfläche der Leitwalze anfiel:

*: Weißes Pulver wurde nicht beobachtet
O: Geringe Mengen von weißem Pulver wurden beobachtet
Δ: Etwas reichliche Mengen von weißem Pulver wurden beobachtet

x: Reichliche Mengen von weißem Pulver wurden beobachtet.

(B-6) Kratzfestigkeit des Films
Ein bedampfter Film, welcher auf eine Breite von 0,5 Zoll geschnitten wurde, wurde vorbereitet, und 10 Exemplare wurden bereit gestellt. Jeder der bedampften Filme wurde in einem Testgerät eingesetzt und über einen Führungsstift (Oberflächenrauheit Ra: 100 nm) (Laufgeschwindigkeit: 300 m/min, Laufvorgänge: Einer, Wickelwinkel: 60°, Laufspannung 60 g) laufen gelassen. Kratzer, die sich während des Laufs auf dem Film gebildet hatten, wurden unter einem Mikroskop untersucht, um die Kratzfestigkeit des Films zu bestimmen. Die Kratzfestigkeit wurde wie folgt abgestuft, basierend auf der durchschnittlichen Anzahl der Kratzer mit einer Breite von nicht weniger als 2,5 μm, die sich auf dem Film während des Laufs pro Exemplar gebildet hatten:

*: Weniger als 2 Kratzer
O: Nicht weniger als 2 und nicht mehr als 5 Kratzer
Δ: Nicht weniger als 5 und nicht mehr als 10 Kratzer

x: Nicht weniger als 10 Kratzer.

(B-7) Ausfalleigenschaften
Auf der Seite des Films gemäß der vorliegenden Erfindung, welche keine Teilchen enthält, wurde eine Beschichtung aufgebracht, welche einen wasserlöslichen Polyester und quervernetztes Silikon in welches Kolloid-Kieselerde mit einer Teilchengröße von 20 nm verteilt wurde, enthält. Auf der beschichteten Oberfläche wurde eine Kobaltablagerungsschicht in Anwesenheit eines Spurengehalts von Sauerstoff aufgebracht, indem ein Dauervakuumbedampfungsgerät genutzt wurde. Ein diamanten-artiger dünner Kohlenstoffilm wurde auf der Kobaltablagerungsschicht gebildet, und eine Schicht eines Fluor enthaltenden Gleitmittels wurde zusätzlich darauf aufgebracht. Auf der Gleitmittelschicht wurde eine Rückbeschichtung aufgebracht, die hauptsächlich Urethanharz, ein Schleifmittel und Kohlenstoffruß enthält. Der so gebildete Film wird auf eine Breite von 8 mm zugeschnitten. Der bedampfte Film wurde in eine Kassette eingelegt, um eine Filmkassette zu erhalten. Ein Signal mit 4 MHz wurde von einem TV-Testwellengenerator bereitgestellt. Die Anzahl der Ausfälle mit einer Abschwächung im wiedergegebenen Signal von nicht weniger als –16 dB und einer Länge von nicht weniger als 15 μsec wurde mit Hilfe eines Ausfallzählgeräts gezählt. Der Vorgang der Wiedergabe (3 min.) und des Zurückspulens wurde 100 Mal bei 25°C und 60% RH wiederholt. Die Anzahl der Ausfälle, die während des wiederholten Programms entstanden, wurden gezählt, und eine durchschnittliche Anzahl von Ausfällen pro 1 min wurde bestimmt. Ein Produkt wird als "besser" definiert, wenn die Anzahl der Ausfälle geringer ist. Der Grenzwert kann, abhängig von der gewünschten Anwendung, variieren; jedoch ist ein Wert von nicht mehr als 30 Ausfällen pro Minute ein Maßstab.
(B-8) Große Protuberanzen auf der Oberfläche des Films (auch für die Anzahl an Beulen (Fehlern))
Die Oberfläche des Films wurde mit Aluminium beschichtet und unter einem laufenden Interferenzmikroskop mit einer Gesamtvergrößerung von 100 untersucht. Die Gesamtzahl an großen Protuberanzen oder Beulen (Fehlern) mit maximalen Größen von nicht weniger als 0,2 mm wurde gezählt und auf die Anzahl pro 1 mm² übertragen.
(B-9) Bestimmung der Schmelzwiderstandsfähigkeit
Ein Paar Kupferplatten wurde als Elektrodenplatten verwendet. Ein Teflonabstandshalter wurde zwischen die Kupferplatten eingelegt, um eine Elektrode anzufertigen (Kupferplatten: 22 cm², Platz zwischen den Kupferplatten: 9 mm). Die Elektrode wurde in ein Filmpolymer eingebettet, welches bei 290°C geschmolzen wurde. Die Menge an Stromstärke die durch Anlegen von 5000 V an die Elektrode erzeugt wurde, wurde gemessen, und ein Widerstandswert wurde berechnet, basierend auf der Menge an Stromstärke.
(B-10) Filmbildende Eigenschaften
Unregelmäßigkeit der elektrostatischen Ladung, die während des Gießens des Films angelegt wurde, wurde unter der Bedingung einer Gießrate von 8m/min untersucht und wie folgt abgestuft:

A: Keine Unregelmäßigkeiten traten auf
B: Unregelmäßigkeiten traten von Zeit zu Zeit auf

C: Unregelmäßigkeiten traten andauernd auf.

(B-11)) Wärmebehandlungsindex des Films
Ein Film (b), bei welchem der Wärmebehandlungsindex festgestellt werden soll, und ein Film (a), der die selben strukturellen Merkmale, einschließlich Filmdicke, Laminatstruktur und Laminatdicke, aufweist, wie jene von Film (b), außer daß er keinen Wachsbestandteil enthält, wurden bereitgestellt.
Jeder der Filme wurde bei 150°C für 30 Minuten in einen Ofen gestellt, um niedermolekulargewichtige Bestandteile (z.B. ein Oligomer) dazu zu zwingen, sich auf der Oberfläche des Films abzulagern, und die Filmoberfläche wurde mit Aluminium beschichtet. Zehn Felder auf der Oberfläche des Films wurden mit einem laufenden Interferenzmikroskop untersucht mit einer 400-fachen Vergrößerung untersucht. Die Anzahl an Clustern von niedermolekulargewichtigem Material (z.B. ein Oligomer) in jedem Feld wurde gezählt, und die Gesamtanzahl wurde in die Anzahl der auf der Oberfläche abgelagerten Oligomere (Oligomere/mm²) übertragen. Der Wärmebehandlungsindex wurde gemäß der folgenden Gleichung berechnet: Wärmebehandlungsindex = B/A × 100,wobei A für die Menge an Clustern eines Oligomers, die sich auf der Oberfläche von Film (a) abgelagert haben, steht und wobei B für die Menge an Clustern eines Oligomers, die sich auf der Oberfläche von Film (b) abgelagert haben, steht.
(C) Eigenschaften der Teilchen
(C-1) Durchschnittliche Teilchengröße und Teilchenverteilung von Teilchen
Eine Polyesterzusammensetzung oder ein Querschnitt eines Films, der unter Benutzung der Zusammensetzung hergestellt wurde, wurden unter einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) bei einer Vergrößerung von 10.000 oder höher untersucht. Die Dicke eines Abschnitts, der für die Untersuchung mit TEM verwendet wurde, lag bei ungefähr 100 nm, und 100 unterschiedliche Felder auf dem Abschnitt wurden untersucht. Eine durchschnittliche Teilchengröße d von Teilchen wurde bestimmt, basierend auf einer gewogenen durchschnittlichen Teilchengröße (ausgedrückt in Form von Kreisen).
(C-2) Chemische Zusammensetzung der Teilchen
Die chemische Zusammensetzung der Teilchen wurde mit dem Fluoreszenzröntgenstrahlverfahren bestimmt.
Beispiele
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung in Bezug auf die folgenden Beispiele erläutert. Jedoch sollte es klar sein, daß die Erfindung nicht auf die spezifischen Details, die in den Beispielen dargelegt sind, beschränkt ist.
Herstellung der Verbindungsoxidteilchen
Lösungen, die jeweils Natriumsilikat oder Natriumaluminat enthalten, wurden in eine alkalische, wäßrige Lösung eingebracht, welche die Keimpartikel (Teilchengröße: 20 nm) enthält, die bereits zuvor hergestellt wurden und die gleiche Zusammensetzung aufweisen wie die gewünschten Teilchen; jedoch im Wesentlichen ohne Ammonium und Teilchen wurden an den Keimen gezüchtet, um so die Verbindungsoxidteilchen herzustellen. Die Röntgenbeugungsanalyse der entstandenen Teilchen zeigte, daß die Teilchen amorph waren.
Ein wäßriger Brei der Teilchen, die bis zur gewünschten Teilchengröße gezüchtet wurden, wurde einer Ultrafiltration in einer wäßrigen Kaliumchloridlösung mit Hilfe einer Ultrafiltrationsmembran ausgesetzt, um Natriumelemente in den Verbindungsoxidteilchen durch Kaliumelemente auszutauschen, und daraufhin wurden die unerwünschten Ionen entfernt.
Der so hergestellte wäßrige Brei wurde mit Ethylenglykol versetzt und dann erhitzt, um das Wasser daraus zu entfernen. Dieser Vorgang wurde wiederholt, um das Lösungsmittel zu ersetzen und so einen Ethylenglykolbrei der Verbindungsoxidteilchen herzustellen.
Herstellung des Polyesterharzes S
Dimethylterephthalat (100 Teile Gewichtsteile) und Ethylenglykol (170 Gewichtsteile) wurden einer üblichen Umesterungsreaktion unterzogen, indem Magnesiumacetattetrahydrat (0,05 Gewichtsteile) als Katalysator verwendet wurde. Nachdem die Umesterungsreaktion beendet war, wurden Germaniumoxid (0,03 Gewichtsteile) und Trimethylphosphat (eine Phosphorverbindung; 0,02 Gewichtsteile) zur entstehenden Lösung zugegeben, und ein Ethylenglykolbrei von monodiperser Kolloid-Kieselerde (durchschnittliche Teilchengröße: 0,3 μm) wurde zugegeben, so daß der Gehalt an Teilchen bei 1 Gewichtsteil lag. Nachfolgend wurde die entstehende Lösung einer herkömmlichen Polykondensationsreaktion ausgesetzt, um so eine Polyesterzusammensetzung mit einer intrinsischen Viskosität von 0,62 dl/g herzustellen.
Herstellung des Polyesterharzes P
Das selbe Verfahren wie bei der Herstellung des Polyesterharzes S wurde durchgeführt, außer daß quervernetzte Polystyrenpartikel (siehe Tabelle 2) genutzt wurden, um eine Polyesterzusammensetzung mit einer intrinsischen Viskosität von 0,62 dl/g herzustellen.
Herstellung des Polyesterharzes D, welches Lithiumdodecylbenzensulfonat enthält
Zu einer Mischung aus Dimethylterephthalat (100 Teile Gewichtsteile) und Ethylenglykol (60 Gewichtsteile) wurde Magnesiumacetattetrahydrat (0,05 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Dimethylterephthalats) zugegeben, und dann wurde sie erhitzt, um eine Umesterungsreaktion auf herkömmliche Art und Weise auszuführen. Nachfolgend wurde zum Produkt der Umesterungsreaktion Trimethylphosphat (0,02 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Dimethylterephthalats) und weiterhin Germaniumoxid (0,02 Gewichtsprozent) zugegeben. Zur entstehenden vermischten Lösung wurde Lithiumdodecylbenzensulfonat (DBS-Li) (5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Dimethylterephthalats) und Silikonöl (als Entschäumer, 0,20 Gewichtsprozent). Die entstehende, vermischte Lösung wurde während des Erhitzens allmählich reduziert, und eine Veresterung wurde bei reduziertem Druck von 1 mmHg bei 290°C in herkömmlicher Art und Weise durchgeführt, um so eine Polyesterzusammensetzung mit einer intrinsischen Viskosität [η] von 0,62 herzustellen.
Herstellung des Polyesterharzes X
Das gleiche Verfahren wie bei der Herstellung des Polyesterharzes S wurde angewendet, außer, daß keine Teilchen zugegeben wurden, um so eine Polyesterzusammensetzung mit einer intrinsischen Viskosität von 0,62 dl/g herzustellen.
Herstellung der Polyesterharze W1 bis W5
Zu einer Mischung aus Dimethylterephthalat (100 Teile Gewichtsteile) und Ethylenglykol (60 Gewichtsteile) wurde Magnesiumacetattetrahydrat (0,05 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Dimethylterephthalats) zugegeben, und dann wurde sie erhitzt, um eine Transveresterungsreaktion auf herkömmliche Art und Weise auszuführen. Nachfolgend wurde zum Produkt der Transveresterungsreaktion Trimethylphosphat (0,02 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Dimethylterephthalats) und weiterhin Germaniumoxid (0,02 Gewichtsprozent) zugegeben. Die entstehende vermischte Lösung wurde auf eine Polykondensationsreaktionsschicht gegeben. Der Druck im Reaktionssystem wurde während des Erhitzens allmählich reduziert, und eine Veresterung wurde bei reduziertem Druck von 1 mmHg bei 290°C in herkömmlicher Art und Weise durchgeführt, bis der Veresterungsgrad auf einen Wert erhöht wurde, welcher einer intrinsischen Viskosität [η] von 0,62 entsprach. An diesem Punkt wurde der Druck im Reaktionssystem auf normalen Druck angehoben. Zum Reaktionssystem wurde Stearylstearat zugegeben (2 Gewichtsprozent), welches durch eine Filterpatrone (2 μm Filterfeinheit) gefiltert wurde. Der Druck im Reaktionssystem wurde wieder herabgesetzt, und dann wurde das Reaktionsprodukt mit einem vorbestimmten Drehmoment abgegeben, um so eine Polyesterzusammensetzung (W1) mit einer intrinsischen Viskosität von 0,58 herzustellen. Das gleiche Verfahren wurde wiederholt, außer, daß jeweils Myristalstearat, Palmitylstearat, Behenylbehenat und Carnaubawachs anstatt von Stearylstearat verwendet wurden, um so die Polyesterharze W2, W3, W4 und W5 herzustellen.
Beispiel 1
Die Polyester, die, wie oben beschrieben, hergestellt wurden, wurden gut getrocknet. Die Polyesterharze W1 und S wurden mit dem Polyesterharz X so zu einer Trockenmischung vermischt, daß die Konzentrationen der Wachsverbindung und der Kolloidkieselerde bei jeweils 0,5 Gewichtsprozent und 0,6 Gewichtsprozent lagen, basierend auf der Gesamtmenge an Polymer. Die Harzmischung wurde für eine Teilschicht in einen Extruder geladen, und das Harz X wurde für eine Hauptschicht in einen Extruder geladen und dann durch eine T-förmige Gießform extrudiert, um eine Folie zu erhalten. Die Folie wurde auf einer Kühltrommel bei 30°C verfestigt, während eine statische Ladung angelegt wurde, um einen ungedehnten Film herzustellen. Der ungedehnte Film wurde auf 95°C erhitzt und mit einer Dehnungsvergrößerung von 3,5 in Längsrichtung gedehnt und dann weiter auf 100°C erhitzt und mit einer Dehnungsvergrößerung von 3,6 in Querrichtung gedehnt. Der entstehende Film wurde bei 200°C hitzebehandelt, um so einen Film mit einer Dicke von 7 μm zu formen. Die Filmformungseigenschaften waren gut. Der Film, der so gebildet wurde, hat wenige, große Protuberanzen und Beulen (Fehler) und zeigte eine geringen thermischen Behandlungsindex und gute Eigenschaften bei der Verhinderung der Ablagerung von Oligomeren. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiele 2–9
Es wurde das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 1 genutzt, außer, daß die Polyesterharze W1, X und S so vermischt wurden, daß die Konzentrationen der Wachsverbindungen in der Teilschicht und in der Hauptschicht an jene angepaßt werden, die in der Tabelle gezeigt werden und dann in Extruder gefüllt werden, um so laminierte Polyesterfilme herzustellen. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiele 10, 11
Es wurde das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 1 genutzt, außer, daß jedes der Polyesterharze W4 und W2 anstatt des Polyesterharzes W1 genutzt wurde, um so Polyesterfilme herzustellen. Wie in der Tabelle gezeigt, hatte der Film gute Filmbildungseigenschaften, hatte wenig große Protuberanzen und Beulen (Fehler) und zeigten gute Eigenschaften bei der Verhinderung von Ablagerung von Oligomeren.
Vergleichsbeispiel 1
Es wurde das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 1 genutzt, außer, daß das Polyesterharz W1 für die Teilschicht nicht bereit gestellt wurde, um so einen Film herzustellen. Obwohl er keine Probleme bei den Filmbildungseigenschaften und Oberflächendefekten hatte, hatte der Film einen Wärmebehandlungsindex von ungefähr 100 und zeigte keine Fähigkeiten zur Verhinderung der Ablagerung von Oligomeren.
Vergleichsbeispiele 2, 3
Es wurde das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 1 genutzt, außer, daß die Konzentration der Wachsverbindung in der Teilschicht bei 0,05 Gewichtsprozent lag, um so einen Film herzustellen. Der Film zeigte nicht zufriedenstellende Fähigkeiten zur Verhinderung der Ablagerung von Oligomeren.
Vergleichsbeispiele 4, 5
Es wurde das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 10 verwendet, außer, daß die Polymere so bereit gestellt wurden, daß die Konzentration der Wachsverbindung in jeder Schicht so wurde, wie in der Tabelle gezeigt, um so Filme herzustellen. Der Film hatte viele große Protuberanzen und Beulen (Fehler), und deshalb war er nicht als magnetisches Aufzeichnungsmedium geeignet.
Vergleichsbeispiel 6
Es wurde das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 1 genutzt, außer, daß das Polyesterharz D anstatt des Polyesterharzes W1 genutzt wurde, um so einen Film herzustellen. Abweichungen der elektrostatischen Ladung traten während der Filmbildung laufend auf, und während des Streckens traten laufend Brüche des Films auf.
Vergleichsbeispiel 7
Es wurde das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 1 genutzt, außer, daß das Polyesterharz W5 bereit gestellt wurde, so daß der Gehalt an Carnauba-Wachs in der Teilschicht bei 0,5 Gewichtsprozent lag, um so einen Film herzustellen. Der Film hatte eine sehr große Anzahl an großen Protuberanzen auf der Oberfläche.
Vergleichsbeispiel 8
Es wurde das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 1 genutzt, außer, daß Polypropylen (M.W. 5.000) bereitgestellt wurde, so daß die Konzentration davon in der Teilschicht bei 0,5 Gewichtsprozent lag, um so einen Film herzustellen. Der Film hatte eine sehr große Anzahl an Beulen (Fehlern) und zeigte nicht zufriedenstellende Fähigkeiten zur Verhinderung der Ablagerung von Oligomeren.
Beispiel 13
Dimethylterephthalat (100 Gewichtsanteile) und Ethylenglycol (70 Gewichtsanteile) wurden einer herkömmlichen Transveresterungsreaktion unterzogen, indem Magnesiumacetattetrahydrat (0,05 Gewichtsanteile) als Katalysator verwendet wurde. Nachdem die Transveresterungsreaktion abgeschlossen war, wurden Stearinsäure (0,8 Gewichtsanteile) und Stearylalkohol (1,2 Gewichtsanteile) zur Reaktionsmischung zugegeben und für 5 Minuten gerührt. Zum Ergebnis wurde Germaniumoxid (0,03 Gewichtsanteile) und Trimethylphosphat (als Phosphorverbindung; 0,02 Gewichtsanteile). Nachfolgend wurde die entstehende Mischung einer herkömmlichen Polykondensationsreaktion unterzogen, um so eine Polyesterzusammensetzung (Polyesterharz W6) mit einer intrinsischen Viskosität von 0,62 dl/g zu erhalten.
Es wurde das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 1 genutzt, außer, daß W6 anstatt von W1 genutzt wurde, so daß die Konzentration der Stearinsäure und des Stearylalkohols in einem Film so wurden, wie in der Tabelle gezeigt, um so einen Film herzustellen. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiel 14
Dimethylterephthalat (100 Gewichtsanteile) und Ethylenglycol (70 Gewichtsanteile) wurden einer herkömmlichen Transveresterungsreaktion unterzogen, indem Magnesiumacetattetrahydrat (0,05 Gewichtsanteile) als Katalysator verwendet wurde. Nachdem die Transveresterungsreaktion abgeschlossen war, wurden Germaniumoxid (0,03 Gewichtsanteile) und Trimethylphosphat (als Phosphorverbindung; 0,02 Gewichtsanteile) zur Reaktionsmischung zugegeben. Ein Ethylenglycolbrei der Verbindungsoxidteilchen, welcher vorher vorbereitet wurde, wurde zusätzlich zur Reaktionsmischung zugegeben, so daß der Gehalt an Partikeln bei 1 Gewichtsanteil lag. Nachfolgend wurde die entstehende Mischung einer herkömmlichen Polykondensationsreaktion unterzogen, um so eine Polyesterverbindung (Polyesterharz A1) mit einer intrinsischen Viskosität von 0,62 dl/g herzustellen. Die Eigenschaften der Polyesterverbindung werden in Tabelle 2 gezeigt.
Der Polyester wurde gut getrocknet. Die Polyesterharze A1, P und X wurden vermischt, so daß der Gehalt an Teilchen und die Laminatdicke, die in Tabelle 3 gezeigt werden, erreicht wurden. Die Harzmischung wurde für eine Teilschicht in einen Extruder geladen, und das Harz X wurde für eine Hauptschicht in einen Extruder geladen und dann durch eine T-förmige Gießform extrudiert, um eine Folie zu erhalten. Die Folie wurde auf einer Kühltrommel bei 30°C verfestigt, während eine statische Ladung angelegt wurde, um einen ungedehnten Film herzustellen. Der ungedehnte Film wurde auf 95°C erhitzt und mit einer Dehnungsvergrößerung von 3,5 in Längsrichtung gedehnt und dann weiter auf 100°C erhitzt und mit einer Dehnungsvergrößerung von 3,6 in Querrichtung gedehnt. Der entstehende Film wurde bei 200°C hitzebehandelt, um so einen Film mit einer Dicke von 7 μm zu formen. Die Eigenschaften des Films werden in Tabelle 4 gezeigt.
Der Film, der in Beispiel 14 hergestellt wurde, wurde mit einer Rückbeschichtung auf jener Seite, auf der die Partikel enthalten sind, ausgestattet, einer Grundierungsschicht, die Kolloid-Kieselerde enthält, auf der die Partikel nicht enthalten sind, ausgestattet, und ein magnetisches Beschichtungsmittel, welches magnetisches Pulver enthält, wurde zusätzlich darauf beschichtet. Der entstehende Film wurde zerschnitten, um einen magnetisch bedampften Film zu bilden. Der Film hatte gute Laufeigenschaften und Laufstabilität.
Vergleichendes Beispiel 9
Es wurde das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 13 genutzt, außer, daß Kolloid-Kieselerde anstatt der Verbindungsoxidteilchen genutzt wurde, um so ein Polyesterharz B1 und einen Film, der das Harz nutzt, herzustellen.
Beispiele 15–19, Vergleichende Beispiele 10, 11
Es wurde das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 1 genutzt, außer, daß die Art der Partikel und ihr Gehalt und das M/P-Verhältnis geändert wurden, um so die Polyesterzusammensetzungen A2–A5 und B2–B4, von denen jede eine verschiedene Art von Partikeln enthält, und Filme, die diese Polyesterzusammensetzungen nutzen, herzustellen. Die Eigenschaften und Ergebnisse der Filme werden in Tabelle 2, 3 und 4 gezeigt. Beim Film von Beispiel 19 werden die Teilchen, die in Beispiel 18 genutzt wurden, mit einer kleinen Menge der Teilchen, die in Beispiel 15 genutzt wurden, vermischt, so daß die Werte von *1 und *2 so angepaßt werden, wie es in Tabelle 2 gezeigt wird. Der Film von Beispiel 19 war jedoch bei der Abriebfestigkeit und der Kratzwiderstandsfähigkeit etwas schwach.
Die anderen Teilchen waren Polymere, die in der gleichen Art und Weise geeignet hergestellt wurden, wie die Polyesterharze S oder P.
Beispiel 20
Es wurde das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 14 genutzt, außer, daß das Polyesterharz W1 zusätzlich mit den Polyesterharzen A1 und X vermischt wurde, so daß der Gehalt der Wachsverbindung in der Teilschicht so wurde, wie in Tabelle 5 gezeigt, und die entstehende Wachsmischung wurde für die Teilschicht in den Extruder gegeben, um so einen Polyesterfilm und einen magnetisch bedampften Film herzustellen. Dieses Beispiel scheint die Kombination aus der Wachsverbindung und des Verbindungsoxids der vorliegenden Erfindung zu nutzen. Jedoch ist die Abriebfestigkeit und die Kratzwiderstandsfähigkeit gegenüber Beispiel 13 verbessert. Die Ergebnisse werden in Tabelle 5 und 6 gezeigt.
Beispiele 21–24
Es wurde das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 20 genutzt, außer, daß die Art und der Gehalt der Partikel, die Wachsverbindung, die Katalysatormetallverbindung und die Phosphorverbindung geändert wurden, um so Filme herzustellen. Die Eigenschaften und Ergebnisse werden in Tabelle 5 und 6 gezeigt.
Beispiel 25
In Beispiel 25 wurde das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 20 genutzt, außer, daß anstatt der Verbindungsoxidteilchen Kolloid-Kieselerde genutzt wurde. Der Film dieses Beispiels hatte einen guten Wärmebehandlungsindex, zeigte aber eine schwächere Abriebfestigkeit und Kratzfestigkeit, verglichen mit den Filmen der Beispiele 21 bis 24.
Beispiele 26, 27
Es wurde das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 20 genutzt, außer, daß die Art und der Gehalt der Teilchen, die Art der Wachsverbindung und der Gehalt der Phosphorverbindung geändert wurden, um so Filme herzustellen. Die Eigenschaften und Ergebnisse werden in Tabelle 5 und 6 gezeigt.
Beispiel 28
Es wurde das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 20 genutzt, außer, daß die Art und der Gehalt der Teilchen und der Gehalt der Phosphorverbindung geändert wurden, um so Filme herzustellen. Der Film hatte nicht zufriedenstellende Wärmebehandlungseigenschaften. Tabelle 1
Industrielle Anwendbarkeit
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Film bereit gestellt werden, der gute Reibungseigenschaften, Laufeigenschaften und Abriebfestigkeit aufweist, indem spezifische Teilchen und Zusätze verwendet und inkorporiert werden. Der Polyesterfilm gemäß der vorliegenden Erfindung hat wenige große Protuberanzen und Defekte und hat gute Eigenschaften und Leistungen bei der Vermeidung von Oligomerablagerungen und ist frei von Defekten, wie dem Verlust von Daten, sogar wenn er über einen langen Zeitraum genutzt wird. Entsprechend ist der Polyesterfilm besonders als magnetisches Aufzeichnungsmedium geeignet. Insbesondere, wenn er bei einem magnetischen Aufzeichnungsmedium, welches eine magnetische Metallschicht aufweist, genutzt wird, kann eine hohe Zuverlässigkeit mit wenigen Ausfällen erreicht werden. Der Polyesterfilm kann auch für andere Anwendungen geeignet sein, einschließlich allgemeinen industriellen Anwendungen, wie für Kondensatoren, hitzeempfindliche Mimeographen und die Verbindung von Metallplatten.

Claims

Eine Polyesterzusammensetzung, die umfaßt: ein Polyesterharz und 0,005 bis 5 Gewichtsprozent anorganische Partikel, die hauptsächlich aus einem Verbindungsoxid von Silizium und Aluminium bestehen und Ionen von Elementen der Gruppe Ia des Periodensystems umfassen; das Verhältnis (auf molarer Ebene) des Siliziumelements zum Aluminiumelement, das Verhältnis (auf molarer Ebene) eines Kaliumions zu Ionen von Elementen in der Gruppe Ia des Periodensystems und das Verhältnis (auf molarer Ebene) der Ionen von Elementen in der Gruppe Ia des Periodensystems zum Aluminiumelement in anorganischen Partikeln, welches jeweils die folgenden Gleichungen erfüllt: 0,1 ≤ Al/Si ≤ 0,4, 0,8 ≤ K/[Ionen von Elementen in der Gruppe Ia des Periodensystems] ≤ 1,0und 0,8 ≤ [Ionen von Elementen in der Gruppe Ia des Periodensystems]/Al ≤ 1,2.
Die Polyesterzusammensetzung gemäß Anspruch 1, bei welcher die anorganischen Partikel, die das Verbindungsoxid hauptsächlich bilden, eine durchschnittliche Partikelgröße von 0,01 bis 10 μm haben, wobei die anorganischen Partikel, die eine Partikelgröße haben, die viermal größer als die durchschnittliche Partikelgröße ist, bis zu 1% der gesamten anorganischen Partikel umfassen und die anorganischen Partikel, die eine Partikelgröße von ± 20% der durchschnittlichen Partikelgröße haben, mindestens 60% der gesamten anorganischen Partikel umfassen.
Die Polyesterzusammensetzung gemäß Anspruch 2, bei welcher die Zusammensetzung die folgenden Gleichungen erfüllt: L – b ≤ 45 und a ≤ 1,5,wobei L, a und b den L-Wert, a-Wert und b-Wert darstellen, jeweils bestimmt gemäß JIS L-1073.
Die Polyesterzusammensetzung gemäß Anspruch 2 oder 3, bei welcher die Zusammensetzung die folgende Gleichung erfüllt: 0,3 ≤ (Ma/2 + Mb)/P ≤ 3,0,wobei in der Polyestermatrix Ma eine Konzentration (mol/kg) von Alkalimetallionen darstellt, Mb eine Konzentration (mol/kg) von Alkalierdmetallionen darstellt und P eine Konzentration (mol/kg) von Phosphor darstellt.
Die Polyesterzusammensetzung gemäß jedem beliebigen vorangegangenen Anspruch, wobei die Polyesterzusammensetzung außerdem 0,1 bis 0,5 Gewichtsprozent einer Verbindung, ausgewählt aus einer Gruppe von Wachsverbindungen, gebildet aus einer aliphatischen Carboxylsäure und einem aliphatischen Alkohol, einer aliphatischen Carboxylsäure und einem aliphatischen Alkohol, umfaßt.
Die Polyesterverbindung gemäß Anspruch 5, bei welcher die aliphatische Carboxylsäure 14 bis 20 Kohlenstoffatome hat und der aliphatische Alkohol 14 bis 20 Kohlenstoffatome hat.
Ein Polyesterfilm, der eine Zusammensetzung enthält, wie jene, die in jedem beliebigen der Ansprüche 1 bis 6 beansprucht wird.
Ein laminierter Polyesterfilm, mit zumindest einer Schicht, die eine Polyesterzusammensetzung umfaßt, wie jene, die in jedem beliebigen der Ansprüche 1 bis 6 beansprucht wird.
Der Polyesterfilm gemäß den Ansprüchen 7 oder 8, wobei die Schicht, die die anorganischen Partikel enthält, welche hauptsächlich das Verbindungsoxid von Silizium und Aluminium umfassen, auch noch weitere Arten inerter Partikel enthält.
Der Polyesterfilm gemäß Anspruch 9, bei welchem die andere Art der inerten Partikel eine durchschnittliche Partikelgröße aufweist, die 1,5 bis 5 mal größer ist oder 0,2 bis 0,67 mal kleiner ist als jene der anorganischen Partikel, die hauptsächlich das Verbindungsoxid von Silizium und Aluminium umfassen.
Der Polyesterfilm gemäß jedem beliebigen der Ansprüche 7 bis 10, wobei der Film eine dreidimensionale Oberflächenrauhigkeit SRa von 5 bis 30 nm und eine dreidimensionale Oberflächenrauhigkeit SRz von 100 bis 500 nm hat, und auf der Oberfläche bildeten sich Unebenheiten mit einer Dichte von 1 × 10³ bis 1 × 10⁸ Unebenheiten/mm².
Der Polyesterfilm gemäß jedem beliebigen der Ansprüche 7 bis 11, wobei der Film eine Änderungsrate des dynamischen Reibungskoeffizienten von nicht mehr als 30% nach 50-fach wiederholtem Durchlaufen hat.
Ein magnetischer Aufzeichnungsträger, der einen Film hat, wie in jedem beliebigen der Ansprüche 7 bis 12 beansprucht wird, und eine magnetische Aufzeichnungsschicht, die auf den Film aufgebracht wird.
Der magnetische Aufzeichnungsträger gemäß Anspruch 13, bei welchem die magnetische Aufzeichnungsschicht durch Bedampfung eines Metalls gebildet wird.
Der magnetische Aufzeichnungsträger gemäß Anspruch 14, bei welchem die magnetische Aufzeichnungsschicht durch eine Basisdeckschicht gebildet wird.