DE69019559T2

DE69019559T2 - Biaxial orientierter Polyesterfilm.

Info

Publication number: DE69019559T2
Application number: DE69019559T
Authority: DE
Inventors: Takeo Asai; Tadashi Ono
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1989-03-06
Filing date: 1990-03-06
Publication date: 1995-10-12
Anticipated expiration: 2010-03-07
Also published as: JPH0768371B2; EP0386707A2; DE69019559D1; US5178943A; KR960015093B1; EP0386707B1; EP0386707A3; JPH02232236A; KR900014512A

Description

Die Erfindung betrifft einen biaxial orientierten Polyesterfilm und insbesondere einen biaxial orientierten Polyesterfilm, der Bariumsulfatteilchen und ein Metallsalz einer höheren Fettsäure enthält.
Polyester, ein typisches Beispiel ist Polyethylenterephthalat, haben ausgezeichnete physikalische und chemische Eigenschaften und finden ausgiebige Verwendung als Fasern, Filme und andere geformte Gegenstände. Bei Filmanwendungen werden weiße Filme als Träger für Karten, Etiketten, Anzeige- bzw. Schautafeln, weiße Tafeln, photographische Papiere und Bildentwicklungspapiere und opalisierende Filme mit Lichtdurchlässigkeit und Lichtstreueigenschaften als Träger für elektrische Dekorationstafeln, Träger für das Zeichnen und Etikettenträger verwendet.
Es ist gut bekannt, daß, um weiße oder opalisierende Filme zu erhalten, geeignete Mengen an weißen anorganischen Teilchen in die Polyester eingebracht werden. Typische Beispiele für die weißen anorganischen Teilchen sind Titandioxid, Calciumcarbonat, Bariumsulfat, Calciumsulfat und Talk. Um opalisierende Filme zu erhalten, kann auch Siliciumdioxid verwendet werden.
In der japanischen Patentpublikation Nr. 30930/1985 wird ein lichtempfindliches Material zur Bildentwicklung beschrieben, das aus einem nicht transparenten Polyesterfilmträger, enthaltend 5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf den Polyester, an feinen Bariumsulfatteilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,5 bis 10 Mikrometern, von denen 99,9% einen Teilchendurchmesser von nicht mehr als 50 Mikrometern haben, wobei Hohlräume bzw. Lücken um die feinen Bariumsulfatteilchen herum existieren, und einer auf einer Oberfläche des Polyesterfilmträgers angebrachten lichtempfindlichen Bildentwicklungsschicht besteht.
Bei einem biaxial orientierten Polyesterfilm, der feine Bariumsulfatteilchen darin dispergiert enthält, kann aufgrund seiner Weichheit, Geschmeidigkeit und seines der Hohlraumbildung zugeschriebenen Perlglanzes erwartet werden, daß er Anwendungen als lichtempfindliches Bildentwicklungsmaterial, beispielsweise als Basis eines photographischen Papiers und als Filmbasis für verschiedene Hartkopien bzw. Papierabzüge, findet.
Das Problem bei dem biaxial orientierten Polyesterfilm, der feine Bariumsulfatteilchen enthält, besteht jedoch darin, daß seine Oberflächeneigenschaften, wie die Oberflächenrauhigkeit und der Grad des Glanzes zwischen der Oberfläche und der Rückseite, differieren. Der Unterschied steigt mit zunehmender Filmdicke und wird besonders deutlich, wenn die Dicke des nicht verstreckten Films 1 mm oder mehr beträgt. Darüberhinaus verringert sich mit zunehmender Dicke des nicht verstreckten Films die Streckbarkeit entsprechend, und die Häufigkeit des Filmbruchs bzw. -reißens steigt.
Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, einen biaxial orientierten Polyesterfilm mit einer neuen Zusammensetzung bereitzustellen.
Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, einen biaxial orientierten Polyesterfilm bereitzustellen, der im wesentlichen keinen Unterschied der Oberflächeneigenschaften, wie Oberflächenrauhigkeit und Grad des Glanzes zwischen seiner Oberfläche und der Rückseite, aufweist.
Noch eine weitere Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, einen biaxial orientierten Polyesterfilm bereitzustellen, der mit Vorteil industriell hergestellt werden kann, und zwar mit hoher Herstellbarkeit und ausgezeichneter Verarbeitbarkeit.
Weitere erfindungsgemäße Aufgaben sowie ihre Vorteile werden aus der folgenden Beschreibung deutlich.
Erfindungsgemäß werden die obigen Aufgaben und Vorteile der Erfindung gelöst bzw. erreicht durch einen biaxial orientierten Polyesterfilm, bestehend aus einem innigen Gemisch aus
(a) einem aromatischen Polyester,
(b) 1 bis 100 Gewichtsteilen, pro 100 Gewichtsteile des aromatischen Polyesters, an Bariumsulfatteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,1 bis 10 Mikrometern und
(c) 0,002 bis 0,05 mol pro Mol Bariumsulfat eines Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalzes einer höheren Fettsäure mit 8 bis 34 Kohlenstoffatomen, wobei das Fettsäuremetallsalz einen Schmelzpunkt im Bereich von 120 bis 320ºC aufweist.
Untersuchungen der genannten Erfinder haben gezeigt, daß, wenn ein konventioneller Polyester geschmolzen und auf eine Gießwalze durch eine Düse extrudiert und abgeschreckt und verfestigt wird, um einen nicht verstreckten Film zu bilden, seine Oberfläche oder Oberflächenschicht auf der Seite, die nicht in Kontakt mit der Gießwalze war, kristallisiert ist oder zum Kristallisieren neigt. Weiterhin wurde aber gezeigt, daß, wenn ein bestimmter Typ von Fettsäuremetallsalz zusammen mit den Bariumsulfatteilchen verwendet wird, die Wirkung der Bariumsulfatteilchen, die Kristallisation des Polyesters während des Temperaturabfalls zu fördern, verhindert werden kann und daß daher der Film während der Verstreckungsstufe nicht bricht und daß der Film stabil biaxial verstreckt werden kann. Hierdurch wird ein biaxial orientierter Polyesterfilm hergestellt, der im wesentlichen keinen Unterschied zwischen seiner Oberfläche und der Rückseite aufweist. Dieser Befund stellt die Basis für das Bereitstellen des erfindungsgemäßen biaxial orientierten Polyesterfilms dar.
Der aromatische Polyester (a), der Bestandteil des erfindungsgemäßen biaxial orientierten Polyesterfilms ist, leitet sich bevorzugt von einer aromatischen Dicarbonsäure als eine Hauptsäurekomponente und einem Alkylenglykol mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen als eine Hauptglykolkomponente ab.
Beispiele für die aromatische Dicarbonsäure sind Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure, Diphenoxyethandicarbonsäure, Diphenyldicarbonsäure, Diphenyletherdicarbonsäure, Diphenylsulfondicarbonsäure, Diphenylketondicarbonsäure und Anthracendicarbonsäure. Terephthalsäure und Naphthalin-2,6-dicarbonsäure sind besonders bevorzugt.
Beispiele für den Alkylenglykol sind Alkylenglykole mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie Ethylenglykol, Trimethylenglykol, Tetramethylenglykol, Pentamethylenglykol und Hexamethylenglykol. Von diesen sind Ethylenglykol und Tetramethylenglykol besonders bevorzugt.
Der aromatische Polyester, bestehend aus der Komponente der aromatischen Dicarbonsäure und der Glykolkomponente, kann nach dem folgenden Verfahren zur Herstellung von Polyethylenterephthalat, das als Beispiel angegeben ist, hergestellt werden. Dieses Verfahren umfaßt als erste Stufe die Herstellung eines Glykolesters der Terephthalsäure und/oder eines niedrigen Polymers davon durch direktes Verestern von Terephthalsäure und Ethylenglykol, Umestern von Dimethylterephthalat und Ethylenglykol oder durch Umsetzen von Terephthalsäure mit Ethylenoxid und als zweite Stufe die Polykondensation des Reaktionsprodukts der ersten Stufe.
Der erfindungsgemäß verwendete aromatische Polyester kann eine damit copolymerisierte oder zugemischte dritte Komponente aufweisen. Wenn die dritte Komponente copolymerisiert werden soll, ist ihre Menge üblicherweise auf bevorzugt nicht mehr als 20 Mol-% der Gesamtmenge der Säurekomponente beschränkt. Wenn die dritte Komponente zugemischt werden soll, ist ihre Menge wünschenswerterweise auf nicht mehr als 20 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Masse, beschränkt.
Beispiele für die dritte Komponente sind aliphatische Dicarbonsäuren, alicyclische Dicarbonsäuren, aromatische Dioxyverbindungen, alicyclische Glykole, aliphatische Glykole mit einem aromatischen Ring, Polyalkylenglykole, aliphatische Hydroxycarbonsäuren, aromatische Hydroxycarbonsäuren, funktionelle Derivate dieser Verbindungen, Polyether, Polyamide, Polycarbonate und Polyolefine.
Die obigen aromatischen Polyester schließen diejenigen ein, an die trifunktionelle oder höhere Verbindungen oder monofunktionelle Verbindungen in solchen Anteilen gebunden sind, daß die resultierenden Polyester im wesentlichen als linear angesehen werden. Sie können Katalysatoren und Stabilisatoren und, wie erforderlich, Antioxidationsmittel, Weichmacher, Dispergierungsmittel und antistatische Mittel enthalten.
Der erfindungsgemäß verwendete aromatische Polyester ist bevorzugt ein Polyester, abgeleitet von Terephthalsäure als einer Hauptsäurekomponente und Ethylenglykol als einer Hauptglykolkomponente, typischerweise Polyethylenterephthalat.
Die Bariumsulfatteilchen (b), die Bestandteil des erfindungsgemäßen biaxial orientierten Polyesterfilms sind, haben einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,1 bis 10 Mikrometern.
Die Bariumsulfatteilchen, die verwendet werden können, sind hinsichtlich des Herstellungsverfahrens nicht eingeschränkt. Beispielsweise werden bevorzugt gefälltes Bariumsulfat und mit Wasser gemahlenes Bariumsulfat verwendet. Diese Bariumsulfatteilchen sind leicht im Handel erhältlich. Die Bariumsulfate sollten einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,1 bis 10 Mikrometern, vorzugsweise 0,3 bis 5 Mikrometern haben. Falls der durchschnittliche Teilchendurchmesser des Bariumsulfats außerhalb des Bereichs von 0,1 bis 10 Mikrometern liegt, liegen die Filmformbarkeit des Polyesters und die Oberflächeneigenschaften des erfindungsgemäßen biaxial orientierten Polyesterfilms außerhalb des Bereichs der Erfindung.
Bevorzugt haben die Bariumsulfatteilchen eine scharfe Teilchendurchmesserverteilung. Aus diesem Grund können vor ihrem Mischen mit dem aromatischen Polyester die Bariumsulfatteilchen einer Klassifizierungsbehandlung, wie einem Filtrationsverfahren, einem Fällungsklassifizierungsverfahren, einem Windklassifizierungsverfahren oder einem Sandmahlverfahren, unterworfen werden. In der kumulativen Teilchendurchmesser-Verteilungskurve beträgt von den größeren Durchmessern aus das Verhältnis des Teilchendurchmessers bei 75 kumulativen Gew.-% (D&sub7;&sub5;) zu dem bei 25 kumulativen Gew.-% (D&sub2;&sub5;), D&sub7;&sub5;/D&sub2;&sub5;, 0,4 bis 0,9, bevorzugt 0,4 bis 0,8.
Die Bariumsulfatteilchen liegen in einem Anteil von 1 bis 100 Gewichtsteilen, bevorzugt 2 bis 33 Gewichtsteilen, pro 100 Gewichtsteile des aromatischen Polyesters vor. Dieser Anteil wird von dem Standpunkt aus bestimmt, daß gute Filmverstreckungseigenschaften und gute Filmeigenschaften (wie Oberflächenrauhigkeit, Glanz, dynamische Eigenschaften) sichergestellt werden.
Der Anteil der Bariumsulfatteilchen beträgt wünschenswerterweise 2 bis 5 Gew.-% für eine Anwendung, bei der die Lichtdurchlässigkeit und Lichtdiffusion, wie in einer elektrischen Dekorationstafel, ausgenutzt werden, und 15 bis 20 Gew.-% bei einer Anwendung, in der die Lichtabschirmeigenschaften, wie in einer weißen Karte oder bei einer Basis für ein photographisches Papier (ein Träger für eine photographische Emulsionsschicht), ausgenutzt werden.
Das Metallsalz einer höheren Fettsäure (c), eine weitere Komponente des erfindungsgemäßen biaxial orientierten Polyesterfilms, liegt in einem Anteil von 0,002 bis 0,05 mol pro Mol Bariumsulfat vor.
Das Metallsalz einer höheren Fettsäure (c) ist ein Alkalimetallsalz oder Erdalkalimetallsalz einer höheren Fettsäure mit 8 bis 34 Kohlenstoffatomen und hat einen Schmelzpunkt von 120 bis 320ºC.
Die höhere Fettsäure kann gesättigt oder ungesättigt sein und weist bevorzugt 8 bis 18 Kohlenstoffatome auf. Metallsalze höherer Fettsäuren mit einem Schmelzpunkt von weniger als 120ºC sind unerwünscht, da sie dazu neigen, während der Schmelzextrusion des Polyesters zu verdampfen, und während der Filmherstellung führt die Hitze dazu, daß das Metallsalz einer höheren Fettsäure zur Filmoberfläche hin ausblutet und die Oberfläche der Walzen während der Filmherstellung kontaminiert. Andererseits sind Metallsalze höherer Fettsäuren mit einem Schmelzpunkt von über 320ºC schwer gleichmäßig in dem Polyester zu verteilen.
Der bevorzugte Schmelzpunkt der Metallsalze einer höheren Fettsäure beträgt 150 bis 280ºC. Weiterhin sollte hinsichtlich des filmbildenden Polyesters der Schmelzpunkt des Metallsalzes einer höheren Fettsäure wünschenswerterweise nicht mindestens 50ºC höher als der Schmelzpunkt des Polyesters und bevorzugt nicht mehr als 20ºC über dem Schmelzpunkt des Polyesters liegen.
Beispiele geeigneter Metallsalze von höheren Fettsäuren sind Salze gesättigter höherer Fettsäuren, wie Calciumpelargonat, Calciumlaurat, Bariumlaurat, Magnesiumlaurat, Lithiumlaurat, Bariumstearat, Lithiumstearat, Natriumstearat, Magnesiumstearat, Calciumstearat, Natriumpalmitat, Magnesiumpalmitat, Kaliumpalmitat und Natriummontanat. Bevorzugt sind Bariumstearat und Lithiumstearat.
Die Menge des Metallsalzes einer höheren Fettsäure beträgt 0,002 bis 0,05 mol, bevorzugt 0,005 bis 0,05 mol pro Mol Bariumsulfat. Wenn sie kleiner als 0,002 mol ist, kann sie nicht zu dem wesentlichen Effekt der Inhibierung der Kristallisation des Polyesters während des Temperaturabfalls führen. Wenn sie andererseits 0,05 mol übersteigt, erreicht der Effekt der Inhibierung der Kristallisation des Polyesters beinahe die Sättigung und steigt nicht weiter an. Wenn der Anteil weiter erhöht wird, hat der Inhibierungseffekt eher die Tendenz abzunehmen.
Der erfindungsgemäße biaxial orientierte Polyesterfilm kann aus einem innigen Gemisch von aromatischem Polyester, Bariumsulfat und dem Metallsalz einer höheren Fettsäure hergestellt werden. Dieses innige Gemisch kann beispielsweise hergestellt werden, indem man Bariumsulfatteilchen und das Metallsalz einer höheren Fettsäure während der Polyesterherstellung insbesondere zu dem Veresterungsprodukt oder dem Umesterungsprodukt oder zu dem Polyester, wie hergestellt, zugibt. Es kann ebenfalls durch Herstellen eines Polyesters, der einen der Zusatzstoffe enthält, anschließende Zugabe des anderen Zusatzstoffes und Schmelzkneten des resultierenden Gemisches oder durch Herstellen eines Polyesters, der einen der Zusatzstoffe enthält, und eines Polyesters, der den anderen der Zusatzstoffe enthält, und Schmelzkneten der zwei Polyester oder durch gleichzeitiges Schmelzkneten von Polyesterchips mit Bariumsulfatteilchen und dem Metallsalz einer höheren Fettsäure hergestellt werden.
Das als letztes beschriebene Verfahren wird bevorzugt, da der Effekt der Inhibierung der Kristallisation des Polyesters größer ist als bei den anderen Verfahren. Als modifizierte Version dieses Verfahrens kann vorteilhafterweise ein Verfahren eingesetzt werden, daß das Herstellen von Masterchips, die Bariumsulfatteilchen und das Metallsalz einer höheren Fettsäure in einem vorher festgelegten Verhältnis in hohen Konzentrationen enthalten, und das Schmelzverkneten von diesen mit Polyesterchips, die diese Zusatzstoffe nicht enthalten, umfaßt.
Falls erforderlich, kann das vorstehend genannte innige Gemisch eine geeignete Menge an anderen feinen anorganischen Teilchen als den Bariumsulfatteilchen, um die Abschirmeigenschaft (Lichtabschirmeigenschaft) des biaxial orientierten Films zu verbessern oder seine Oberflächenrauhigkeit zu regulieren, oder ein Fluoreszenzbleichmittel, ein Farbpigment oder einen Farbstoff, um die Farbe des Films zu regulieren, enthalten.
Der biaxial orientierte Polyesterfilm kann durch ein sukzessives biaxiales Verstreckungsverfahren, ein simultanes biaxiales Verstreckungsverfahren oder ein Blasverfahren hergestellt werden. Das sukzessive biaxiale Verstreckungsverfahren wird bevorzugt.
Bei dem sukzessiven biaxialen Verstreckungsverfahren oder dem simultanen biaxialen Verstreckungsverfahren wird das innige Gemisch durch eine Düse schmelzextrudiert und auf einer Gießwalze, die bei etwa 20 bis 40ºC gehalten wird, abgeschreckt und verfestigt, um einen nicht verstreckten Film zu erhalten. Zu diesem Zeitpunkt wird die Oberfläche des Films, die in Kontakt mit der Oberfläche der Gießwalze steht, abgeschreckt, aber das Kühlen der anderen Seite ist verzögert. Insbesondere, wenn die Dicke des nicht verstreckten Films 1 mm oder größer ist, wird diese Verzögerung merklich, und die Kristallisation schreitet in dieser Oberfläche (andere bzw. entgegengesetzte Seite) voran. Als Folge wird die Oberfläche des Films nach dem biaxialen Verstrecken rauh, und bei dem resultierenden Film besteht ein deutlicher Unterschied hinsichtlich der Oberflächeneigenschaften zwischen seiner Oberfläche und der Rückseite. Dieses Phänomen kann in gewissem Ausmaß beobachtet werden, wenn der Film keine Bariumsulfatteilchen enthält. Es ist sehr auffällig, wenn der Film Bariumsulfatteilchen enthält. Weil darüberhinaus die Verarbeitbarkeit des Films verschlechtert wird, hat der Film die Tendenz zu brechen bzw. zu reißen.
Das obige Phänomen kann erfindungsgemäß verhindert oder verringert werden, indem man das obige innige Gemisch verwendet, welches Bariumsulfatteilchen und das Metallsalz einer höheren Fettsäure enthält. Forciertes Kühlen des Films, indem man kalte Luft mit hoher Geschwindigkeit gegen den nicht verstreckten Film auf der Gießwalze von der luftseitigen Oberfläche (diejenige Oberfläche, die der in Kontakt mit der Gießwalze stehenden Oberfläche gegenüberliegt) her aufbläst, ist bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Films wünschenswert.
Der verwendete nicht verstreckte Film hat wünschenswerterweise eine Dicke von mindestens etwa 1 mm, beispielsweise 1,1 bis 3,0 mm. Der nicht verstreckte Film wird dann unter im allgemeinen wohlbekannten Bedingungen verstreckt. Beispielsweise wird er in eine Richtung um das 1,5 bis 45fache verstreckt und in einer im rechten Winkel dazu stehenden Richtung um das 1,5 bis 4,5fache verstreckt bei einem Flächenverhältnis von 6 bis 15. Die Verstreckungstemperatur ist vorzugsweise 20 bis 70ºC höher als die Glasübergangstemperatur (Tg) des Polyesters, der Bestandteil des Films ist. Falls erforderlich, kann nach dem biaxialen Verstrecken der Film wärmegehärtet bzw. heißfixiert werden. Die Wärmehärtungstemperatur liegt bevorzugt 15 bis 100ºC niedriger als der Schmelzpunkt des Polyesters.
Der resultierende erfindungsgemäße biaxial orientierte Polyesterfilm hat bevorzugt eine Dicke von beispielsweise 100 bis 300 Mikrometern.
Auf diese Weise kann durch die vorliegende Erfindung ein biaxial verstreckter Polyesterfilm, der Bariumsulfatteilchen enthält, bereitgestellt werden, der im wesentlichen keinen Unterschied der Oberflächeneigenschaften (insbesondere Oberflächenrauhigkeit und Glanzgrad) zwischen seiner Oberfläche und der Rückseite aufweist, während die Vorteile herkömmlicher biaxial orientierter Filme, die Bariumsulfatteilchen enthalten, beibehalten werden.
Der erfindungsgemäße biaxial orientierte Polyesterfilm hat den Vorteil, daß er mit stabiler Verarbeitbarkeit hergestellt werden kann. Der erfindungsgemäße biaxial orientierte Polyesterfilm kann für Träger von Karten, Etiketten, Anzeigetafeln, weißen Tafeln, photographischen Papieren und Bildentwicklungspapieren, elektrischen Dekorationstafeln und zum Zeichnen eingesetzt werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung eingehender. In diesen Beispielen sind alle Teile bezogen auf das Gewicht angegeben, und die verschiedenen Eigenschaften wurden nach den folgenden Verfahren gemessen.

(1) Inhärente Viskosität

Das Polymer wurde in ortho-Chlorphenol gelöst, und seine Lösungsviskosität wurde bei 35ºC gemessen. Die inhärente Viskosität wurde aus der Lösungsviskosität bestimmt.

(2) Kristallisationstemperatur während des Temperaturabfalls Tcd (ºC)

Etwa 10 g Film wurden aus einer Filmprobe entnommen, bei 290ºC geschmolzen und abgeschreckt, um eine Meßprobe herzustellen. Unter Verwendung einer Vorrichtung vom Typ DSC/20, hergestellt von Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd., wurde die Temperatur der Probe auf 290ºC mit einer Geschwindigkeit von 20ºC/min erhöht, und die Probe wurde 2 Minuten lang bei dieser Temperatur gehalten. Dann wurde ihre Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 20ºC/min verringert, und ihre Kristallisationstemperatur wurde gemessen.

(3) Oberflächenrauhigkeit Ra (Mikrometer)

Ein Testgerät für die Oberflächenrauhigkeit SE-30C (hergestellt von Kosaka Kenkyusho K.K.) wurde verwendet, und die Oberflächenrauhigkeit wurde gemäß JIS B 0601-1976 gemessen. Die Anzahl der gemessenen Proben (n) betrug 5. Der größte gemessene Wert wurde ausgenommen, und der Durchschnittswert der verbleibenden Meßwerte wurde berechnet und als durchschnittliche Mittellinienrauhigkeit Ra defininiert.

(4) Glanzgrad Gs (60º)

Gemessen gemäß JIS Z 8741-1962 unter Verwendung eines Glanzmeßgerätes (GM-3D, hergestellt von Murakami Color Technology Laboratory Co., Ltd.). Der Meßwinkel wurde auf 60º eingestellt, und die Anzahl der Meßproben betrug 5. Die Durchschnittswerte der fünf gemessenen Proben wurden als Glanzgrad Gs (60º) defininiert.

(5) Schmelzpunkt (ºC)

Gemessen unter Verwendung einer Mikroschmelzpunktapparatur, hergestellt von Yanagimoto Seisakusho K.K.

(6) Durchschnittlicher Teilchendurchmesser

Die Teilchen wurden der Messung in einem Zentrifugal-Teilchengrößenanalysator (Model CAPA-500, hergestellt von Horiba Seisakusho Co., Ltd.) unterworfen. Aus der kumulativen Kurve der Teilchen mit den jeweiligen Durchmessern und ihren auf der Basis der resultierenden Zentrifugalsedimentierungskurve berechneten Mengen wurde ein Teilchendurchmesser, der 50 Massenprozent entspricht, abgelesen und als durchschnittlicher Teilchendurchmesser definiert (siehe "Particle Size Measuring Technique", S. 242-247, 1975, erschienen bei Nikkan Kogyo Press).

(7) Schärfe der Teilchendurchmesserverteilung

In der kumulativen Kurve, die bei der obigen Messung des durchschnittlichen Teilchendurchmessers erhalten worden war, wurden, beginnend mit den größeren Teilchen, die Gewichtsprozente der Teilchen integriert. Die Teilchendurchmesser, die 25% und 75% des Gesamtteilchengewichts entsprechen, werden als D&sub2;&sub5; bzw. D&sub7;&sub5; definiert. Die Schärfe S der Teilchengrößenverteilung wird die durch die folgende Gleichung definiert:
S = D&sub7;&sub5;/D&sub2;&sub5;

(8) Bruchfestigkeit, Bruchdehnung und F-5-Wert

Eine Filmprobe mit einer Breite von 10 mm und einer Länge von 150 mm wurde genommen. Sie wurde mit einer Universal- Zugprüfmaschine vom Instron-Typ mit einer Zuggeschwindigkeit von 100 mm/min, einer Distanz zwischen den Einspannvorrichtungen von 100 mm und einer Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 100 mm/min gezogen, bis der Film brach bzw. riß. Die Festigkeit und die Dehnung des Films beim Zerreißen bzw. Brechen sind die Bruchfestigkeit und die Bruchdehnung. Die Festigkeit des Films bei 5%igem Strecken wurde durch die anteilige Fläche der ursprünglichen Probe dividiert, und der Quotient wurde als F-5-Wert definiert.

Beispiele 1 bis 3 und Vergleichsbeispiele 1 und 2

Ein Reaktor wurde mit 96 Teilen Dimethylterephthalat, 58 Teilen Ethylenglykol, 0,038 Teilen Manganacetat und 0,041 Teilen Antimontrioxid beschickt, und eine Umesterungsreaktion wurde unter Rühren durchgeführt, bis die Temperatur im Inneren des Reaktors 240ºC erreichte; dabei wurde Methanol abdestilliert. Nach Ende der Umesterungsreaktion wurden 0,097 Teile Trimethylphosphat zugesetzt. Anschliessend wurde das Reaktionsprodukt erhitzt und im Hochvakuum bei schließlich 280ºC polykondensiert, wodurch ein Polyester mit einer inhärenten Viskosität von 0,64 erhalten wurde (Polyester A).
Der Polyester A und feine Teilchen von gefälltem Bariumsulfat mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,7 Mikrometern wurden jeweils bei 170ºC 3 Stunden lang getrocknet und einem Zweischneckenextruder so zugeführt, daß die Bariumsulfatkonzentration 40 Gew.-% betrug, und bei 280ºC schmelzverknetet. Das Gemisch wurde abgeschreckt und verfestigt, um Masterchips zu erhalten (als Polyester B bezeichnet).
Der Polyester A wurde 3 Stunden lang bei 170ºC getrocknet, und Bariumstearat wurde 1 Stunde lang bei 120ºC getrocknet. Sie wurden in einen Zweischneckenextruder eingefüllt, so daß die Konzentration an Bariumstearat in dem Polymer 3 Gew.-% betrug. Sie wurden bei 280ºC schmelzverknetet, abgeschreckt und verfestigt, um Masterchips zu erhalten (als Polyester C bezeichnet).
Die Polyester A, B und C wurden vermischt und bei 160ºC getrocknet, so daß die Bariumsulfatkonzentration in dem Polymer 20 Gew.-% erreichte und die molare Menge an Bariumstearat pro Mol Bariumsulfat wie in Tabelle 1 angegeben war. Das Gemisch wurde dann bei 280ºC schmelzextrudiert, abgeschreckt und auf einer bei 40ºC gehaltenen Gießwalze verfestigt. Hierdurch wurde ein nicht verstreckter Film hergestellt. Der nicht verstreckte Film wurde bei 90ºC in Längsrichtung auf das 3,3fache verstreckt und anschließend in Querrichtung bei 105ºC auf das 3,6fache. Der verstreckte Film wurde bei 235ºC wärmegehärtet, wodurch ein biaxial orientierter Film mit einer Dicke von 200 Mikrometern hergestellt wurde. Die Eigenschaften der erhaltenen Filme sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Vergleichsbeispiel 3

Beispiel 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß der Polyester C nicht verwendet wurde (d.h. Bariumstearat war nicht in dem Polymer enthalten). Auf diese Weise wurde ein biaxial orientierter Film mit einer Dicke von 200 Mikrometern hergestellt. Während der Filmherstellung, insbesondere bei der Stufe des Verstreckens in Längsrichtung des nicht verstreckten Films trat ungleichmäßiges Verstrecken auf, und der Film brach bzw. riß häufig. Die Eigenschaften des Films sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Beispiele 4 und 5

Polyester A und gefälltes Bariumsulfat mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,7 Mikrometern wurden bei 170ºC 3 Stunden lang getrocknet, und Bariumstearat wurde bei 120ºC 1 Stunde lang getrocknet. Dann wurden diese Materialien in einen Zweischneckenextruder eingefüllt, so daß die Konzentration des Bariumsulfats in dem Polymer 40 Gew.-% erreichte und die molare Menge an Bariumstearat pro Mol Bariumsulfat wie in Tabelle 1 angegeben war. Sie wurden bei 280ºC schmelzverknetet, abgeschreckt und verfestigt, um Masterchips herzustellen (als Polyester D bezeichnet).
Dann wurde der Polyester A mit dem Polyester D vermischt, so daß die Bariumsulfatkonzentration in dem Polymer 18 Gew.-% betrug (die Menge an Bariumstearat war wie in Tabelle 1 angegeben). Das Gemisch wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 aufgearbeitet, hierdurch wurden biaxial verstreckte Filme erhalten. Die Eigenschaften der Filme sind in Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 6

Beispiel 4 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß anstelle von Bariumstearat Lithiumstearat in der in Tabelle 1 angegebenen Menge verwendet wurde. Ein biaxial orientierter Film mit einer Dicke von 200 Mikrometern wurde hergestellt. Seine Eigenschaften sind in Tabelle 1 angegeben. Aus den in Tabelle 1 angegebenen Ergebnissen geht hervor, daß die in den Beispielen erhaltenen Filme biaxial orientierte Filme sind, die feine Bariumsulfatteilchen enthalten, daß sie sehr geringe Unterschiede bezüglich der Oberflächeneigenschaften zwischen der Oberfläche und der Rückseite aufwiesen und daß die Filme mit stabiler Verarbeitbarkeit erhalten wurden. Tabelle 1 Metallsalz einer Fettsäure Oberflächenrauhigkeit Ra (um) Glanzgrad, Gs (60º) (%) Versuch Nr. Bariumsulfatkonzentration (Gew.-%) Zeitpunkt der Zugabe des Fettsäuresalzes Filmdicke (um) Kristallisationstemperatur, Tcd (ºC) Hauptkomponente Mol Oberfläche Beispiel Vergleichsbeispiel wird fortgesetzt Tabelle 1 (fortgesetzt) Bruchfestigkeit (kg/mm²) Bruchdehnung (%) F-5-Wert (kg/mm²) Versuch Nr. Beispiel Vergleichsbeispiel

Anmerkung

Hauptkomponente A: Bariumstearat
Hauptkomponente B: Lithiumstearat
Mol: pro Mol Bariumsulfat
Zugabezeitpunkt X: Polyethylenterephthalat-Masterchips, die Bariumsulfat enthalten, und Polyethylenterephthalat-Masterchips, die das Metallsalz einer Fettsäure enthalten, wurden getrennt hergestellt und dann mit Polyethylenterephthalat- Masterchips gemischt, die diese Zusatzstoffe nicht enthalten.
Zugabezeitpunkt Y: Polyethylenterephthalat-Masterchips, in die Bariumsulfat und das Fettsäuremetallsalz gleichzeitig eingearbeitet worden waren, wurden hergestellt und dann mit Polyethylenterephthalat-Masterchips gemischt.
D Oberfläche: Die Oberfläche des Films, die mit der Oberfläche der Gießwalze während der Filmherstellung in Kontakt kommt.
A Oberfläche: Die Oberfläche auf der entgegengesetzten Seite der D Oberfläche.
MD: Maschinenrichtung
TD: Richtung im rechten Winkel zu der Maschinenrichtung

Claims

1. Biaxial orientierter Polyesterfilm, bestehend aus einem innigen Gemisch aus

(a) einem aromatischen Polyester,

(b) 1 bis 100 Gewichtsteilen, pro 100 Gewichtsteile des aromatischen Polyesters, an Bariumsulfatteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,1 bis 10 Mikrometern und

(c) 0,002 bis 0,05 mol pro Mol Bariumsulfat eines Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalzes einer höheren Fettsäure mit 8 bis 34 Kohlenstoffatomen, wobei das Fettsäuremetallsalz einen Schmelzpunkt im Bereich von 120 bis 320ºC aufweist.

2. Biaxial orientierter Polyesterfilm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aromatische Polyester ein Polyester aus einer aromatischen Dicarbonsäure als einer Hauptsäurekomponente und einem Alkylenglykol mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen als einer Hauptglykolkomponente ist.

3. Biaxial orientierter Polyesterfilm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aromatische Polyester Polyethylenterephthalat ist.

4. Biaxial orientierter Polyesterfilm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bariumsulfatteilchen einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,3 bis 5 Mikrometern aufweisen.

5. Biaxial orientierter Polyesterfilm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bariumsulfatteilchen eine solche Verteilung aufweisen, daß in der integrierten Teilchendurchmesser-Verteilungskurve D&sub7;&sub5;/D&sub2;&sub5; 0,4 bis 0,8 beträgt.

6. Biaxial orientierter Polyesterfilm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er 2 bis 33 Gewichtsteile Bariumsulfatteilchen pro 100 Teile des aromatischen Polyesters (a) enthält.

7. Biaxial orientierter Polyesterfilm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die höhere Fettsäure in (c) eine gesättigte Fettsäure mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen ist.

8. Biaxial orientierter Polyesterfilm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallsalz der höheren Fettsäure Lithium-, Natrium-, Calcium-, oder Bariumstearat ist.

9. Biaxial orientierter Polyesterfilm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Dicke von 100 bis 300 Mikrometern aufweist.