JP2003320526A - ポリエチレン−2,6−ナフタレート樹脂組成物の製造方法およびポリエチレン−2,6−ナフタレートフィルム - Google Patents

ポリエチレン−2,6−ナフタレート樹脂組成物の製造方法およびポリエチレン−2,6−ナフタレートフィルム

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JP2003320526A JP2002131323A JP2002131323A JP2003320526A JP 2003320526 A JP2003320526 A JP 2003320526A JP 2002131323 A JP2002131323 A JP 2002131323A JP 2002131323 A JP2002131323 A JP 2002131323A JP 2003320526 A JP2003320526 A JP 2003320526A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリエチレン−2,6−ナフタレート樹脂中
に粗大粒子を存在させることなく不活性粒子を均一に分
散させ、ポリエチレン−2,6−ナフタレート樹脂と不
活性粒子との界面に発生するボイドの少ないポリエチレ
ン−2,6−ナフタレート樹脂組成物の製造方法を提供
し、これらの製造方法を用いて、表面平滑性に優れたポ
リエチレン−2,6−ナフタレートフィルムを提供す
る。 【解決手段】 ポリエチレン−2,6−ナフタレート樹
脂を加熱して溶融状態にする第1の工程、溶融状態のポ
リエチレン−2,6−ナフタレート樹脂に不活性粒子を
添加する第2の工程および溶融状態のポリエチレン−
2,6−ナフタレート樹脂と不活性粒子とを混練する第
3の工程とからなり、該第2の工程において不活性粒子
を添加する際に、平均粒径が10〜1000μmのポリ
トリメチレン−2,6−ナフタレート樹脂微粉末を不活
性粒子と同時に添加することを特徴とするポリエチレン
−2,6−ナフタレート樹脂組成物の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はポリエチレン−2,
6−ナフタレート樹脂組成物の製造方法およびポリエチ
レン−2,6−ナフタレートフィルムに関する。さらに
詳しくは、ポリエチレン−2,6−ナフタレート樹脂に
不活性粒子を均一に混錬するポリエチレン−2,6−ナ
フタレート樹脂組成物の製造方法およびポリエチレン−
2,6−ナフタレートフィルムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリエチレン−2,6−ナフタレート
(以下、PENと略記することがある)樹脂は優れた物
理的および化学的性質を有することから、繊維、樹脂、
フィルムなどに大量に使用されている。ところで、PE
N樹脂をフィルムにする場合、フィルムを得る工程や得
られたフィルムを取り扱う工程における取り扱い性の向
上およびしわなどの品質トラブルの発生防止を目的とし
て、PEN樹脂に不活性粒子を添加する方法が用いられ
ている。不活性粒子が存在することによって、フィルム
表面に適度な凹凸が付与される結果、フィルムの滑り性
が向上し、前述の問題を解消することができるのであ
る。このような不活性粒子としては、例えばシリカ、カ
オリン、二酸化チタンなどに代表される無機粒子やシリ
コーン、ポリスチレンなどの有機粒子が挙げられる。
【0003】しかしながら、これらの不活性粒子には、
粗大粒子が混在していたり、PEN樹脂に対して分散性
が不良である場合に凝集粗大粒子が発生する結果、フィ
ルム製品のうちでも特に平坦性が求められる用途、例え
ば磁気記録用テープなどに用いた場合、電磁変換特性が
低下したり、ドロップアウトなどの欠点が発生するなど
品質を損なう場合があった。
【0004】そこで、このような粗大粒子の混入を抑制
するために、種々の方法が採用されている。例えば、分
散スラリー化、分級、濾過などの操作を行い粗大粒子を
予め除去した不活性粒子を、PEN樹脂を製造する溶融
重縮合の反応系へ添加して、粒子の分散性を向上する方
法が挙げられる。
【0005】しかしこの方法では、各工程の単位操作に
多大な時間と労力が必要であること、また溶融重縮合反
応系に添加された後、不活性粒子が再凝集を起こすとい
った問題は依然として潜在している。
【0006】また、溶融重縮合反応系へ添加する以外の
方法としては、例えば特開平1−157806号公報
に、単軸や二軸の混練押出機を用いて、重縮合して得ら
れたポリエステル樹脂に、直接不活性粒子を混練分散さ
せる方法が提案されている。また、押出機を用いた混練
分散方法で不活性粒子の分散性を向上させるために、添
加する粒子を媒体に分散させたスラリー状態とし、該ス
ラリーを添加する方法が特開平6−91635号公報に
提案されている。
【0007】しかしながら、このようなスラリーを混練
押出機を用いて混練させる方法を、溶融加工温度が25
0℃を越える比較的高融点のポリエチレンテレフタレー
トやポリエチレン−2,6−ナフタレートなどに代表さ
れるポリエステル樹脂に採用すると、スラリー化した不
活性粒子を添加する際に、ヒートショックによる粒子の
再凝集が発生し、凝集粗大粒子が増加する問題が潜在し
ていた。
【0008】また、そのような粗大粒子はPEN樹脂を
フィルムとした際、PEN樹脂との界面にボイドと呼ば
れる空隙を生じさせ、フィルムの透明性を損なわせた
り、あるいは磁気記録テープとしてビデオデッキで走行
させた時に、ボイドが原因となって不活性粒子の脱落が
起こり、削れ性を悪化させるといった問題も潜在してい
る。
【0009】そのため、PENフィルム中に粗大粒子を
存在させることなく不活性粒子を均一に分散させ、かつ
不活性粒子とPEN樹脂との界面にボイドなどが生じ高
い親和性を有するPEN樹脂組成物の製造方法を確立す
ること、およびそれらの製造方法を用いて表面平滑性に
優れたPENフィルムを得ることが強く望まれていた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の問題のない、表面平滑性に優れたPENフィルムおよ
びその製造方法を提供することにある。さらに詳しくは
PEN樹脂組成物中に粗大粒子を存在させることなく不
活性粒子を均一に分散させ、不活性粒子とPEN樹脂と
の界面にボイドなどの空隙が生じにくい製造方法を提供
し、これらの製造方法を用いて表面平滑性に優れたPE
Nフィルムを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意検討した結果、ポリエチレン−2,
6−ナフタレート樹脂を加熱して溶融状態にする第1の
工程、溶融状態のポリエチレン−2,6−ナフタレート
樹脂に不活性粒子を添加する第2の工程および溶融状態
のポリエチレン−2,6−ナフタレート樹脂と不活性粒
子とを混練する第3の工程とからなり、該第2の工程に
おいて不活性粒子を添加する際に、平均粒径が10〜1
000μmのポリトリメチレン−2,6−ナフタレート
樹脂微粉末を不活性粒子と同時に添加する製造方法を用
いることによって、PEN樹脂組成物中に粗大粒子を存
在させることなく不活性粒子が均一に分散され、しか
も、不活性粒子とPEN樹脂との界面にボイドなどの空
隙が生じにくくなり、表面平滑性に優れたPENフィル
ムが得られることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
【0012】また、本発明は不活性粒子の添加量がPE
N樹脂組成物の重量を基準として0.01〜20重量%
であること、ポリトリメチレン−2,6−ナフタレート
樹脂微粉末の添加量がPEN樹脂組成物の重量を基準と
して0.001〜40重量%であること、ポリトリメチ
レン−2,6−ナフタレート樹脂微粉末の添加量が不活
性粒子の重量を基準として10重量%以上であることが
好ましい態様として包含される。
【0013】さらに、不活性粒子が無機粒子であるこ
と、および/または有機粒子であること、不活性粒子の
平均粒径が0.03〜10μmであることも本発明の好
ましい態様として包含される。
【0014】また、本発明において溶融状態での混練方
法がベント付二軸混練押出機による方法であることも、
好ましい態様として挙げられる。
【0015】また、本発明は、(a)ポリエチレン−
2,6−ナフタレート、(b)不活性粒子および(c)
ポリトリメチレン−2,6−ナフタレートとからなるポ
リエチレン−2,6−ナフタレートフィルムであって、
該フィルム中の不活性粒子が2個以上凝集して形成され
る凝集粒子数が1.2mm2あたり10個以下、かつボ
イド比が下記式(I)で表されることを特徴とするポリ
エチレン−2,6−ナフタレートフィルムであることも
好ましい態様として包含される。 (不活性粒子を含むボイド面積)/(不活性粒子面積)<3・・・(I)
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成をさらに詳細
に説明する。 [ポリエチレンー2,6−ナフタレート樹脂]本発明にお
けるPEN樹脂は、全ジカルボン酸成分の80モル%以
上が2,6−ナフタレンジカルボン酸、全グリコール成
分の80モル%以上がエチレングリコールであることが
好ましい。また、本発明の効果を損なわない範囲で、他
の第3成分が共重合されていても良い。
【0017】上記の共重合成分としては、ジカルボン酸
成分として例えばコハク酸、アジピン酸、セバシン酸、
フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、5−ナトリウ
ムジカルボン酸、またグリコール成分として例えば、ト
リメチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピ
レングリコール、1,4ブタンジオールなどのアルキレ
ングリコール、1,4シクロヘキサンジメタノールが挙
げられる。なお、これらの共重合成分は1種のみでなく
2種以上を併用してもよい。これら共重合成分は全ジカ
ルボン酸成分の20モル%未満、および/または全ジオ
ール成分の20モル%未満の範囲で使用される。
【0018】本発明におけるPEN樹脂の固有粘度は、
オルトクロロフェノール溶媒下、35℃で0.4dl/
g〜0.8dl/gであることが好ましく、より好まし
くは0.5dl/g〜0.7dl/gである。固有粘度
が0.4dl/g未満の場合は、フィルムに製膜後、各
製品に使用する際に要求される機械強度が不足すること
がある。他方、固有粘度が0.8dl/gを超える場合
は、溶融重合工程およびフィルム製膜工程における溶融
混練時の生産性が損なわれることがある。
【0019】[不活性粒子]本発明におけるPEN樹脂
組成物には、製膜性やしわ等の品質トラブルの発生防止
を目的に不活性粒子を含有することが好ましい。かかる
不活性粒子としては、PEN樹脂の溶融状態の温度に対
して、十分な耐熱性を有するものであれば特に限定され
ず、溶融縮重合の反応系へスラリーとして添加すると凝
集しやすい不活性粒子、または、溶融混練押出機にて添
加・混練した際に、ヒートショックを受けて再凝集を起
こしやすい不活性粒子も好適に用いることができる。本
発明で用いられる不活性粒子として、耐熱性に優れる点
から無機粒子が挙げられ、シリカ、炭酸カルシウム、酸
化アルミニウム、二酸化チタン、カオリンからなる群よ
り選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。ま
た、本発明で用いられる不活性粒子として、凝集粒子を
抑制する効果が出やすい点から、有機粒子が挙げられ、
シリコーンおよび/または架橋ポリスチレンであること
が好ましい。なお、本発明で使用する不活性粒子は、無
機粒子と有機粒子の組み合わせであってもよく、さらに
溶融した時の耐熱性に問題が生じなければ、PENとの
親和性を向上させるような表面処理方法、例えばシラン
カップリング剤で表面処理した不活性粒子であっても良
い。
【0020】本発明で用いられる不活性粒子の平均粒径
は、好ましくは0.03〜10μm、より好ましくは
0.1〜5μmの範囲である。不活性粒子の平均粒径が
0.03μm未満の場合は、フィルムにした時の滑り性
が不十分であり、不活性粒子の平均粒径が10μmを超
える場合は、フィルム表面粗さが過度に粗くなる。
【0021】本発明における不活性粒子の添加量は、フ
ィルムに製膜後、各製品に使用する際の使用目的により
適宜調整すれば良い。好ましくはフィルム製膜性を安定
に維持しやすいことから、PEN樹脂組成物の重量を基
準として、高々20重量%である。20重量%を超えた
場合、製膜性が困難になることがある。本発明における
不活性粒子の添加量は、製膜時における不活性粒子の分
散性を高度に維持しやすいことから、PEN樹脂組成物
の重量を基準として、10重量%以下、特に5重量%以
下であることが好ましい。なお、不活性粒子の添加量の
下限は、特に制限されないが、得られるフィルムの取扱
性を維持しやすいことから、少なくとも0.01重量%
であることが好ましい。
【0022】本発明における不活性粒子は、PENフィ
ルム中の凝集粒子数が1.2mm2あたり10個以下で
あることが、フィルムの表面平滑性の点から好ましく、
更には5個以下、特に好ましくは1個以下である。ここ
で、「凝集粒子」とは、不活性粒子が2個以上凝集して
形成される凝集粒子を指す。具体的には、フィルム表面
にプラズマ処理(ヤマト科学製プラズマリアクター−P
R−31型)を施して不活性粒子をフィルム表面に露出
させ、走査型電子顕微鏡を用いて1000倍の倍率のも
と、1.2mm2の面積に存在する凝集粒子数を測定し
て、その値をもって「凝集粒子数」とする。凝集粒子数
が10個を超えた場合、フィルム表面粗さが過度に粗く
なる。なお、凝集粒子数の下限は、特に制限されない
が、通常120mm2の面積において1個以上である。
【0023】本発明における不活性粒子は、PENフィ
ルム中のボイド比が下記式(I)で表されるような状態
にあることが、フィルムの表面平滑性の点から好まし
い。
【0024】 (不活性粒子を含むボイド面積)/(不活性粒子面積)<3・・・(I) ここで「ボイド」とは、不活性粒子とPEN樹脂との界
面に形成されるボイドと呼ばれる空隙を指す。具体的に
は、フィルム表面にプラズマ処理(ヤマト科学製プラズ
マリアクター−PR−31型)を施し、フィルム表面に
不活性粒子を露出させた後、走査型電子顕微鏡を用い
て、不活性粒子の粒径に応じて5000倍〜20000
倍の倍率にて不活性粒子および不活性粒子の周囲のボイ
ド(空隙)を観察する。その観察像を画像解析装置を用
いて、不活性粒子面積と、不活性粒子とボイドとを合わ
せた面積をそれぞれ測定し、(不活性粒子を含むボイド
面積)/(不活性粒子面積)の比をもって「ボイド比」
とする。なお、「不活性粒子を含むボイド面積」とは、
不活性粒子部分の面積とボイド部分の面積とを合わせた
面積を指す。ボイド比が3を超えた場合、フィルム表面
粗さが粗くなったり、フィルムの透明性が低下したり、
あるいは磁気記録テープとしてビデオデッキで走行させ
た時にボイドが原因となって不活性粒子の脱落が生じ、
削れ性が低下したりする。なお、ボイド比の下限は、特
に制限されないが、通常1.001以上である。
【0025】[ポリトリメチレン−2,6−ナフタレー
ト樹脂微粉末]本発明の製造方法における最大の特徴
は、不活性粒子を添加する際にポリトリメチレン−2,
6−ナフタレート樹脂の微粉末を同時に添加することに
あり、以下に詳述する。
【0026】本発明におけるポリトリメチレン−2,6
−ナフタレート(以下、PTNと略記することがある)
樹脂微粉末は、その平均粒径が10〜1000μmであ
ることが必要である。PTN微粉末の平均粒径は、10
〜500μmであることがより好ましく、更には10〜
300μmであることが好ましい。PTN樹脂微粉末の
平均粒径が10μm未満であると、該微粉末が嵩高くな
るため、二軸混練押出機に投入させるフィーダー内での
流動性が悪くなり、溶融状態のPEN樹脂に連続添加す
る際、均一に添加することが困難となる。一方、PTN
樹脂微粉末の平均粒径が1000μmを超えると、不活
性粒子との混合状態が不均一となり、PTN樹脂微粉末
を添加する効果が半減する。
【0027】このような平均粒径を有するPTN樹脂微
粉末は、例えば、PTN樹脂ペレットをガラス転移点以
上、融点以下の温度で加熱して結晶化させたあと、液体
窒素などを加えた冷却状態で粉砕する方法で得られる。
【0028】なお、本発明で用いられるPTN樹脂微粉
末は、全ジカルボン酸成分の80モル%以上が2,6−
ナフタレンジカルボン酸成分、全グリコール成分の80
モル%以上が1,3−プロパンジオール成分からなるも
のである。
【0029】また、本発明において、PTN樹脂微粉末
のうち70重量%以上は、該微粉末の平均粒径に対して
0.2〜2倍の範囲内の粒径を有していることが好まし
い。PTN樹脂微粉末の70重量%以上がこの範囲を満
たすことによって、不活性粒子と混合する際の均一混合
性、該微粉末を二軸混練押出機に投入させるフィーダー
内での流動性、PEN樹脂中での不活性粒子の分散性等
の点で、より優れた効果が得られる。
【0030】本発明におけるPTN樹脂微粉末の添加量
は、PEN樹脂組成物全体の重量を基準として、0.0
01〜40重量%が好ましく、より好ましくは0.00
1〜20重量%である。PTN樹脂微粉末の添加量が
0.001重量%より少ない場合、不活性粒子の分散性
が悪くなったり、不活性粒子の周囲にボイドが発生しや
すくなる。一方、PTN樹脂微粉末の添加量が40重量
%を超える場合、PEN樹脂の有する優れた透明性や機
械的特性を損なうことがある。
【0031】また、本発明におけるPTN樹脂微粉末の
添加量は、不活性粒子の重量を基準として、10重量%
以上が好ましく、より好ましくは50重量%以上、特に
好ましくは70重量%以上である。PTN樹脂微粉末の
添加量が10重量%より少ないと、不活性粒子の分散性
が低下したり、不活性粒子の周囲にボイドが発生しやす
くなる。なお、PTN樹脂微粉末の添加量の上限は、不
活性粒子の重量を基準として、高々500重量%である
ことがPEN樹脂の有する優れた透明性や機械的特性を
維持しやすい点から好ましい。
【0032】[製造方法]本発明におけるPEN樹脂組
成物の製造方法は、PEN樹脂を加熱して溶融状態にす
る第1の工程、溶融状態のPEN樹脂に不活性粒子を添
加する第2の工程および溶融状態のPEN樹脂と不活性
粒子とを混練する第3の工程とからなり、これらの工程
は、通常同じ混練押出機内にて行われる。
【0033】本発明で使用する混練押出機としては、1
軸混練押出機、2軸混練押出機のいずれでも良いが、均
一な混練状態を形成しやすいことから2軸混練押出機が
好ましく用いられる。
【0034】かかる2軸混練押出機としては、例えば、
ニーディングディスクおよび逆ねじといった混練を高め
るエレメントを配したスクリュー構成を有するベント式
2軸混練押出機やロータ型2軸連続混練機(例えば「合
成樹脂」Vol.41(7)P.9.7(1995)に
記載)が挙げられる。
【0035】以下、図面を用いて本発明で使用する混練
押出機を説明する。図1は、本発明で使用するベント付
二軸混練押出機を例示した側面図である。図1におい
て、1は押出機本体、2は加熱シリンダー、3はスクリ
ュー、4はポリマーの吐出口、5は定量フィーダーをそ
れぞれ示す。なお、該押出機には、上流側からポリマー
の吐出口4に向かって、ポリマー投入口6、不活性粒子
および微粉末ポリマーの投入口7、ベント口8、9が、
この順で設けられている。
【0036】以上のようなベント付二軸混練押出機1に
おいて、PEN樹脂は、チップとしてポリマー投入口6
から押出機のシリンダー2中へ投入され、吐出口4へ向
けてスクリュー3によって移送される。投入されたチッ
プは、その後加熱軟化される。
【0037】この際、不活性粒子および微粉末ポリマー
の投入口7は、PEN樹脂の70重量%以上、好ましく
は80重量%以上、特に好ましくは90重量%以上、最
も好ましくは全てが軟化する位置よりも下流側に設けら
れる。この位置よりも上流側に投入口7を設けた場合、
PEN樹脂が未溶融状態であるため、PEN樹脂中で、
不活性粒子とPTN樹脂微粉末とが分離し、不活性粒子
が混練押出機内で凝集し、フィルムに延伸する際、凝集
粒子によるボイドが発生したりする。ここで、PEN樹
脂の70重量%以上が軟化する位置とは、押出機内のP
EN樹脂の断面を見たときに、チップの形状を維持して
いる樹脂の割合が重量比で30重量%未満になる位置を
意味する。PEN樹脂の70重量%以上が軟化する位置
よりも下流側であれば、投入口7の位置は特に制限され
ないが、不活性粒子および微粉末ポリマーを均一に混練
しやすいという観点から、不活性粒子とPTN樹脂微粉
末の分離が起こらない範囲で、より上流側に設置される
ことが好ましく、具体的には、不活性粒子を添加した
後、40秒以上、さらには60秒以上溶融混練し得る位
置であることが好ましい。
【0038】本発明における不活性粒子とPTN樹脂微
粉末との添加方法は、混練押出機に供給する前に予め混
合してから添加する方法が複雑な装置を要しない点から
好ましい。不活性粒子とPTN樹脂微粉末の添加速度を
一定に保つことができ、同じ投入位置から添加すること
ができる装置であれば、予め混合することなく別々に供
給してもよい。
【0039】なお、溶融混練温度は270℃〜330℃
であることが好ましい。溶融混練温度が270℃より低
い場合は、溶融樹脂粘度が高く、混練押出機に過度な負
荷がかかり好ましくない。また溶融混練温度が330℃
より高い場合は、熱劣化によって得られるフィルムの機
械強度が低下しやすくなる。
【0040】本発明におけるフィルム製膜方法は、逐次
二軸延伸法や同時二軸延伸法、インフレーション法など
の公知の方法を用いて、二軸延伸フィルムに製膜され
る。延伸倍率は、使用される用途の要求特性にもよる
が、通常縦方向ならびに横方向それぞれ2.0倍以上
4.5倍以下の範囲で延伸処理が施され、その後必要に
応じて熱固定処理が行われる。得られたフィルムの厚み
は、3nm〜250μmであることが好ましい。
【0041】このようにして本発明の方法を用いて製造
されたPEN樹脂組成物は、従来のような多大な労力を
かけて不活性粒子の分散性を向上させた、溶融重縮合の
反応系へ添加する方法と同等、もしくはそれ以上に均一
な不活性粒子の分散性を、混練押出機を用い、より簡便
な工程による混練で達成することができる。
【0042】その結果、本発明により製造されたPEN
樹脂組成物を単層または積層形態のフィルムにした場
合、表面に均一な凹凸が得られ、粗大突起の少ない、耐
摩耗性、すべり性に優れるPENフィルムを得ることが
でき、磁気記録用テープなどに好適に用いることができ
る。
【0043】本発明における不活性粒子の分散性向上の
メカニズムについては、PTN樹脂の融点がPEN樹脂
より低く、かつ微粉末状であることから溶融速度が早
く、不活性粒子は押出機内の混練過程で、溶融する微粉
末に運ばれる形で分散すること、さらに溶融した直後の
ベースのPEN樹脂に対し、PTN樹脂が高度の親和性
を有することから混練効果を受けやすく、分散性が向上
すると推定される。すなわちPTN樹脂微粉末は、不活
性粒子の分散剤的役割を果たしていると推定される。
【0044】また、本発明における不活性粒子の周囲の
ボイド抑制については、PEN樹脂に不活性粒子とPT
N樹脂とが同時に添加されるため、不活性粒子の周囲に
PTN樹脂が優先的に存在し、PTN樹脂の融点がPE
N樹脂より低いことから、延伸工程において、PEN樹
脂と不活性粒子の間でPTN樹脂が緩衝剤として機能
し、ボイドの発生が抑制されるのではないかと考えられ
る。
【0045】
【実施例】以下、本発明を実施例により、さらに詳細に
説明する。なお、実施例における各特性値は、以下の方
法にて測定または評価した。 (1)不活性粒子の平均粒子径 島津製作所製レーザー散乱式粒度分布測定装置、SAL
D−2000にて、エチレングリコールに不活性粒子を
分散させた状態で不活性粒子の粒子径分布を測定し、得
られた粒子径分布の50体積%時点の粒子径を平均粒子
径とした。
【0046】(2)PTN樹脂微粉末の平均粒径および
粒径分布 セイシン企業(株)製音波振動式全自動フルイ分け測定
器、RPS−85Pを使用し、PTN樹脂微粉末の平均
粒径および粒径分布を測定した。まず前記測定器を用い
粒径の重量累積分布を測定し、得られた重量累積分布よ
り50重量%時点の粒径を平均粒径とした。
【0047】(3)PEN樹脂およびPTN樹脂の固有
粘度 それぞれ、O−クロロフェノール溶媒下、35℃の雰囲
気下で測定した。
【0048】(4)PEN樹脂組成物中の不活性粒子の
分散性 溶融混練後、冷却して得られたPEN樹脂組成物の表面
にプラズマ処理(ヤマト科学製プラズマリアクターPR
−31型)を施し、該表面に不活性粒子を露出させ、走
査型電子顕微鏡を用いて1000倍の倍率のもと、1.
2mm2の面積に存在する凝集粒子数を数え、次の基準
で分散性を判定した。なお、本測定における凝集粒子と
は、4個以上の不活性粒子が凝集したものである。 ○:凝集粒子が観察されない。 △:凝集粒子が9個以下である。 ×:凝集粒子が10個以上である。
【0049】(5)PENフィルム中の不活性粒子の分
散性 得られたPENフィルム表面にプラズマ処理(ヤマト科
学製プラズマリアクターPR−31型)を施し、フィル
ム表面に露出した不活性粒子を、走査型電子顕微鏡を用
いて1000倍の倍率のもと、1.2mm2の面積に存
在する凝集粒子数を数え、次の基準で分散性を判定し
た。なお、本測定における凝集粒子とは、2個以上の不
活性粒子が凝集したものである。 ◎:凝集粒子が5個以下である。 ○:凝集粒子が6〜10個である。 △:凝集粒子が11〜50個である。 ×:凝集粒子が51個以上である。
【0050】(6)PENフィルムのボイド比 得られたPENフィルム表面にプラズマ処理(ヤマト科
学製プラズマリアクターPR−31型)を施し、該フィ
ルム表面に不活性粒子を露出させた後、走査型電子顕微
鏡を用い、不活性粒子の粒径に応じて5000倍〜20
000倍の倍率にて不活性粒子および不活性粒子の周囲
のボイド(空隙)を観察する。その観察像を画像解析装
置を用いて、不活性粒子面積と、不活性粒子とボイドと
を合わせた面積をそれぞれ測定し、(不活性粒子を含む
ボイド面積)/(不活性粒子面積)の比をもってボイド
比とする。この際、凝集している不活性粒子はそれを一
つの粒子として見なす。この測定を無作為に不活性粒子
100個について実施し、その平均値をPENフィルム
のボイド比とした。
【0051】(7)PENフィルムの静摩擦係数(μ
s) ASTM−D−1894−63に従い、スリップテスタ
ーを用いて測定した。
【0052】[実施例1]固有粘度0.64のポリエチ
レン−2,6−ナフタレート(PEN)樹脂チップを水
分率0.4%以下になるように乾燥した状態で、ポリマ
ー投入口6より、振動式定量フィーダー5を用いて20
Kg/hの吐出速度で、ニーディングディスクバドルを
スクリュー構成要素として有する、同方向回転噛合せ型
の図1に示すベント付き2軸混練押出機に供給した。こ
の押出機は、ポリマー投入口6とポリマーの吐出口4と
の距離が1200mmで、ポリマーの投入口6から下流
側300mmの位置に不活性粒子とポリトリメチレン−
2,6−ナフタレート(PTN)樹脂微粉末の投入口7
を有し、ポリマーの投入口6から下流側500mmおよ
び900mmの位置にベン口8およびベント口9を有す
る。
【0053】つぎに、PTN樹脂(固有粘度0.65)
を粉砕して平均粒径295μm、およびPTN樹脂微粉
末中における該微粉末平均粒径の0.2〜2倍の粒径を
有する微粉末の割合が75重量%の微粉末状にしたPT
N樹脂微粉末50部およびシリコーン樹脂微粒子(東芝
シリコーン(株)製、商品名「トスパール120」、平
均粒子径2μm)50部とを予め均一に混合させた混合
物を、前述の押出機のPTN樹脂微粉末の投入口7から
振動式定量フィーダーを用いて添加した。なお、該混合
物の吐出速度は、得られるPEN樹脂組成物を基準とし
てシリコーン樹脂微粒子の濃度が0.4重量%となるよ
うに調整した。この際、ベント口の真空度は100P
a、シリンダー温度は280℃、PEN樹脂は全て軟化
(チップ形状を保持したポリマーはなし)、PEN樹脂
の押出機内の滞留時間は2分であった。投入口7でシリ
コーン樹脂微粒子およびPTN樹脂微粉末を添加した
後、PEN樹脂、シリコーン樹脂微粒子およびPTN樹
脂微粉末は混練され、溶融状態でポリマー吐出口4から
押出され、ペレット化されてPEN樹脂組成物が得られ
た。得られたPEN樹脂組成物の特性を表1に示す。
【0054】また、得られたシリコーン樹脂微粒子含有
PEN樹脂組成物(固有粘度0.59)と、シリコーン
樹脂微粒子を含まないPEN樹脂(固有粘度0.64)
とを、シリコーン樹脂微粒子の濃度が0.02重量%に
なるように混合し、170℃で6時間乾燥後、溶融押出
機にて溶融温度295℃で溶融し、ダイから押出して未
延伸フィルムを得た。この未延伸フィルムを120℃に
予熱し、低速ローラーと高速ローラーの間で15mm上
方より900℃の表面温度の赤外線ヒーター1本にて加
熱して製膜方向に3.5倍に延伸後急冷し、続いてステ
ンターに供給し、140℃にて横方向に3.9倍に延伸
した。得られた二軸配向延伸フィルムを205℃の熱固
定温度で5秒間熱固定処理し、厚み14μmの2軸配向
延伸フィルムを得た。得られたPENフィルムの特性を
表1に示す。
【0055】[実施例2]PTN樹脂微粉末と混合する
不活性粒子を球状シリカ粒子(日本触媒(株)製、商品
名「シーホスター」、平均粒径1.5μm)とした以外
は、実施例1と同様な操作を繰り返した。得られたPE
N樹脂組成物およびPENフィルムの特性を表1に示
す。
【0056】[実施例3]PTN樹脂(固有粘度0.6
5)を粉砕して平均粒径285μm、およびPTN樹脂
微粉末中における該微粉末平均粒径の0.2〜2倍の粒
径を有する微粉末の割合が85重量%の微粉末状とし、
不活性粒子をシリコーン樹脂微粒子(東芝シリコーン
(株)製、商品名「トスパール105」:平均粒径0.
5μm)とし、また、PTN樹脂微粉末とシリコーン樹
脂微粒子の混合比やシリコーン樹脂微粒子の濃度を表1
に示すように変更した以外は、実施例1と同様な操作を
繰り返した。得られたPEN樹脂組成物およびPENフ
ィルムの特性を表1に示す。
【0057】[実施例4]PTN樹脂(固有粘度0.6
5)を粉砕して平均粒径800μm、およびPTN樹脂
微粉末中における該微粉末平均粒径の0.2〜2倍の粒
径を有する微粉末の割合が80重量%の微粉末状とした
以外は、実施例1と同様な操作を繰り返した。得られた
PEN樹脂組成物およびPENフィルムの特性を表1に
示す。
【0058】[実施例5]PTN樹脂微粉末とシリコー
ン樹脂微粒子の混合比を表1に示すように変更した以外
は、実施例1と同様な操作を繰り返した。得られたPE
N樹脂組成物およびPENフィルムの特性を表1に示
す。
【0059】[比較例1]PTN樹脂(固有粘度0.6
5)を粉砕して平均粒径1150μm、およびPTN樹
脂微粉末中における該微粉末平均粒径の0.2〜2倍の
粒径を有する微粉末の割合が60重量%の微粉末状とし
た以外は、実施例1と同様な操作を繰り返した。得られ
たPEN樹脂組成物およびPENフィルムの特性を表1
に示す。
【0060】[比較例2]粉砕したPTN樹脂微粉末を
添加しなかった以外は、実施例1と同様な操作を繰り返
した。得られたPEN樹脂組成物およびPENフィルム
の特性を表1に示す。
【0061】[比較例3]粉砕したPTN樹脂微粉末を
添加しなかった以外は、実施例2と同様な操作を繰り返
した。得られたPEN樹脂組成物およびPENフィルム
の特性を表1に示す。
【0062】
【表1】
【0063】ここで、表1に記載の「特定粒径の微粉末
割合」は、平均粒径の0.2〜2倍の粒径を有するPT
N樹脂微粉末の全微粉末に占める重量割合をさす。
【0064】表1に示すように、実施例1〜5のPEN
樹脂組成物およびPENフィルムはいずれも、PTN樹
脂微粉末の平均粒径およびPTN樹脂微粉末中における
該微粉末平均粒径の0.2〜2倍の粒径を有する微粉末
の割合が適切であり、かつ不活性粒子とPTN樹脂微粉
末とが同時添加された結果、PEN樹脂組成物中ならび
にPENフィルム中の不活性粒子の凝集が抑制され、分
散性が良好であった。また、適切なボイド比が得られ、
ボイドが抑制された結果、表面平滑性に優れ、静摩擦係
数が小さいPENフィルムが得られた。
【0065】一方、比較例1はPTN樹脂微粉末の平均
粒径およびPTN樹脂微粉末中における該微粉末平均粒
径の0.2〜2倍の粒径を有する微粉末の割合が不適切
であった結果、PEN樹脂組成物中ならびにPENフィ
ルム中、不活性粒子の凝集が生じ、十分な分散性が得ら
れず、PENフィルムの静摩擦係数は、磁気記録テープ
などとして使用するのに十分とはいえないレベルであっ
た。また、比較例2および比較例3は、PTN樹脂微粉
末を添加しなかった結果、PEN樹脂組成物中ならびに
PENフィルム中、不活性粒子の凝集が大量に生じ、十
分な分散性が得られなかった。また、ボイドの抑制も十
分ではなく、得られたPENフィルムの静摩擦係数は、
磁気記録テープなどとして使用するのに十分とはいえな
いレベルであった。
【0066】
【発明の効果】本発明によれば、溶融混練工程において
不活性粒子を添加する際に、PTN樹脂微粉末を同時に
添加することによって、PEN樹脂組成物中に不活性粒
子が凝集して形成される粗大粒子を存在させることな
く、極めて均一に分散させることができ、さらにPEN
樹脂と不活性粒子との界面に、ボイドの発生が少ないP
EN樹脂組成物を極めて簡便に製造することができる。
そして、本発明の製造方法によって得られたPEN樹脂
組成物をフィルムにした場合、不活性粒子が均一にかつ
ボイドの少ない状態で分散していることから、表面が平
滑でありながらすべり性に優れ、しかも透明性や耐削れ
性にも優れるPENフィルムとして好適に使用される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に使用するベント付二軸混錬押出機を例
示した側断面図である。
【符号の説明】
1 押出機本体 2 加熱シリンダー 3 スクリュー 4 ポリマーの吐出口 5 定量フィーダー 6 ポリマー投入口 7 不活性粒子およびPTN樹脂微粉末の投入口 8、9 ベント口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F070 AA47 AC23 AC88 AC92 AD04 BA01 FA03 FC06 4F071 AA45 AA67 AB26 AD02 AE17 AH14 BB06 BC01 BC13 4F201 AA26 AB11 AB16 AC04 AM32 AR12 BA01 BC13 BK13 BK26 BK36 4J002 BC033 CF081 CF082 CP033 DJ016 DJ046 FA082 FA083 GS01

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリエチレン−2,6−ナフタレート樹
    脂を加熱して溶融状態にする第1の工程、溶融状態のポ
    リエチレン−2,6−ナフタレート樹脂に不活性粒子を
    添加する第2の工程および溶融状態のポリエチレン−
    2,6−ナフタレート樹脂と不活性粒子とを混練する第
    3の工程とからなり、該第2の工程において不活性粒子
    を添加する際に、平均粒径が10〜1000μmのポリ
    トリメチレン−2,6−ナフタレート樹脂微粉末を不活
    性粒子と同時に添加することを特徴とするポリエチレン
    −2,6−ナフタレート樹脂組成物の製造方法。
  2. 【請求項2】 不活性粒子の添加量が、ポリエチレン−
    2,6−ナフタレート樹脂組成物の重量を基準として、
    0.01〜20重量%であることを特徴とする請求項1
    に記載のポリエチレン−2,6−ナフタレート樹脂組成
    物の製造方法。
  3. 【請求項3】 ポリトリメチレン−2,6−ナフタレー
    ト樹脂微粉末の添加量が、ポリエチレン−2,6−ナフ
    タレート樹脂組成物の重量を基準として、0.001〜
    40重量%であることを特徴とする請求項1に記載のポ
    リエチレン−2,6−ナフタレート樹脂組成物の製造方
    法。
  4. 【請求項4】 ポリトリメチレン−2,6−ナフタレー
    ト樹脂微粉末の添加量が、不活性粒子の重量を基準とし
    て、10重量%以上であることを特徴とする請求項1〜
    3のいずれかに記載のポリエチレン−2,6−ナフタレ
    ート樹脂組成物の製造方法。
  5. 【請求項5】 不活性粒子が無機粒子であることを特徴
    とする請求項1に記載のポリエチレン−2,6−ナフタ
    レート樹脂組成物の製造方法。
  6. 【請求項6】 不活性粒子が有機粒子であることを特徴
    とする請求項1に記載のポリエチレン−2,6−ナフタ
    レート樹脂組成物の製造方法。
  7. 【請求項7】 不活性粒子の平均粒径が、0.03〜1
    0μmであることを特徴とする請求項1に記載のポリエ
    チレン−2,6−ナフタレート樹脂組成物の製造方法。
  8. 【請求項8】 溶融状態における混練方法が、ベント付
    二軸混練押出機による方法であることを特徴とする請求
    項1に記載のポリエチレン−2,6−ナフタレート樹脂
    組成物の製造方法。
  9. 【請求項9】 (a)ポリエチレン−2,6−ナフタレ
    ート、(b)不活性粒子および(c)ポリトリメチレン
    −2,6−ナフタレートとからなるポリエチレン−2,
    6−ナフタレートフィルムであって、該フィルム中の不
    活性粒子が2個以上凝集して形成される凝集粒子数が
    1.2mm2あたり10個以下、かつボイド比が下記式
    (I)で表されることを特徴とするポリエチレン−2,
    6−ナフタレートフィルム。 (不活性粒子を含むボイド面積)/(不活性粒子面積)<3・・・(I)
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JP2011129759A (ja) * 2009-12-18 2011-06-30 Teijin Dupont Films Japan Ltd フレキシブルプリント回路基板補強用フィルム、それからなるフレキシブルプリント回路補強板およびそれらからなるフレキシブルプリント回路基板積層体
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