JP2854012B2 - 二軸配向ポリエステルフィルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は二軸配向ポリエステルフィルムに関し、さら
に詳しくは滑り性および耐摩耗性が優れている二軸配向
ポリエステルフィルムに関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルは、優
れた物理特性および化学特性を有し、包装用、写真用、
磁気テープ用、コンデンサ用等のフィルムとして広く用
いられている。これらのフィルムの特性において、滑り
性および削れ防止性はそのフィルムの製造、加工工程の
作業性、さらに製品品質の良否を大きく支配するもので
ある。

さて、このようなフィルムの滑り性や削れ防止性向上
のため、フィルム表面に凹凸を付与することでフィルム
製造時におけるガイドロール等との間の接触面積を減少
させる方法が一般に用いられている。その方法として
は、不活性の粒子を添加する方法があるが、ビデオ用等
の磁気テープなどの用途においては、その粒子が大きい
と磁気記録信号等の情報欠落（ドロップアウト）等の問
題があり、その滑り性とともに双方を満足できるような
方法が求められている。

このような方法として、フィルム基材であるポリエス
テルに酸化ケイ素、酸化チタン等の無機質充填剤を添加
する方法（特開昭54−57562号公報）、炭酸カルシウム
微粒子、シリカまたは水和アルミナシリケートを添加す
る方法（米国特許3,821,156号明細書）などが提案され
ている。しかし、これらの方法によれば、ポリエステル
に配合した無機質充填剤の分散性に問題があり、また滑
り性と耐ドロップアウトの改善も不十分である。

また、フィルムに添加される各種粉体は、一般にその
粒子径を小さくすればするほど容易に凝集を起こし、結
果的には大きな凝集体粒子を添加することになってしま
う。

これらの問題の改善法として平均粒子径が0.01〜４μ
ｍのシリコーン樹脂微粉末（ポリメチルシルセスキオキ
サン粉末）をベースポリマーに対して0.005〜1.0重量部
配合する方法が提案されている（特開昭62−172031号公
報、特開昭63−191838号公報）。この方法によれば従来
法にくらべてフィルムの滑り性が著しく改善されるが、
前記ポリメチルシルセスキオキサン粉末もやはり粒子径
が小さくなるほどある程度の凝集を生じてしまい、フィ
ルム中には凝集体として存在することとなる。したがっ
て、ポリメチルシルセスキオキサン粉末を用いた場合で
も、その粒子径が小さくて分散性が良いという特徴が十
分に生かされていないのが現状である。

［発明の目的］ 本発明は、滑り性および耐摩耗性が優れている二軸配
向ポリエステルフィルムを提供することを目的とする。

［発明の構成］ 本発明者らは上記の目的を達成すべく研究を重ねた結
果、特定のジシラザン化合物で表面処理したポリメチル
シルセスキオキサン粉末をポリエステル樹脂に配合する
ことにより、前記粉末が凝集することなく均一に分散、
配合できることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、一般式： （R₃Si）₂NH （式中、Ｒはメチル基またはポリフルオロアルキル基を
表す）で示されるジシラザン化合物で表面処理されたポ
リメチルシルセスキオキサン粉末を0.001〜３重量％含
有することを特徴とする。

本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、有機ケイ
素化合物で表面処理されたポリメチルシルセスキオキサ
ン粉末を均一に分散・含有させた未延伸のポリエステル
フィルムに、さらに二軸延伸処理をしたものである。

本発明で用いるポリエステルフィルムは、芳香族ジカ
ルボン酸を主たる酸成分とし、脂肪族グリコールを主た
るアルコール成分とするポリエステルのフィルムであ
る。このポリエステルは実質的に線状の重合体であり、
フィルムに成形可能なものである。

前記芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、ナ
フタレンジカルボン酸、イソフタル酸、ジフェノキシエ
タンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニ
ルエーテルジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボ
ン酸、ジフェニルケトンジカルボン酸、アンスラセンジ
カルボン酸を例示することができる。

前記脂肪酸グリコールとしては、エチレングリコー
ル、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコー
ル、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコ
ール、デカメチレングリコールのような炭素数２〜10の
ポリエチレングリコールまたはシクロヘキサンジメタノ
ールのような脂環族ジオールを例示することができる。

本発明で用いるポリエステルとしては、全酸成分のう
ち80モル％以上がテレフタル酸単位または2,6−ナフタ
レンジカルボン酸単位であり、全アルコール成分の80モ
ル％以上がエチレングリコール単位であるもの、例えば
ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナ
フタレートが好ましい。

この場合全酸成分の20モル％未満は、前記芳香族ジカ
ルボン酸単位、アジピン酸、セバシン酸のような脂肪酸
ジカルボン酸単位またはシクロヘキサン1,4−ジカルボ
ン酸のような脂環族ジカルボン酸単位から構成すること
ができる。

同様に全アルコール成分の20モル％未満は、ハイドロ
キノン、レゾシノール、2,2−ビス（４−ヒドロキシフ
ェニル）プロパンのような芳香族ジオール単位、1,4−
ジヒドロキシメチルベンゼンのような芳香族を含む脂肪
族ジオール単位、ポリエチレングリコール、ポリプロピ
レングリコール、ポリテトラメチレングリコールのよう
なポリアルキレングリコール単位（ポリオキシアルキレ
ングリコール単位）から構成することができる。

また、本発明で用いるポリエステルには、ヒドロキシ
安息香酸のような芳香族オキシ酸単位、ω−ヒドロキシ
カプロン酸のような脂肪族オキシ酸等のオキシカルボン
酸単位を、酸成分の総量に対して20モル％以下の量だけ
含有させることもできる。

さらに、本発明で用いるポリエステルには、実質的に
線状である範囲内の量、例えば全酸成分に対して２モル
％以下の量の３官能以上のポリカルボン酸単位またはポ
リヒドロキシ化合物単位、例えばトリメリット酸単位、
ペンタエリスリトール単位を含有させることもできる。

本発明のポリエステルフィルムは、ジシラザン化合物
で表面処理されたポリメチルシルセスキオキサン粉末を
含有するものである。

このジシラザン化合物は、一般式： （R₃Si）₂NH（式中、Ｒはメチル基またはポリフルオロ
アルキル基を表す） で示されるものである。

上記式で示されるジシラザン化合物は、ポリメチルシ
ルセスキオキサン粉末表面のシラノール基を減少させ、
さらにトリオルガノシリル基を結合させる作用をするも
のであり、これにより、ポリメチルシルセスキオキサン
粉末の撥水性を向上させることができる。

かかるジシラザン化合物としては、ヘキサメチルジシ
ラザン、 などを例示することができ、生成物の撥水性の付与と過
剰の処理剤の除去の容易さからヘキサメチルジシラザン
またはポリフルオロアルキル基を含有するジシラザン化
合物が選択される。

本発明で用いられるポリメチルシルセスキオキサン粉
末は、特開昭60−13813号公報または特開昭63−103812
号公報に記載の方法により製造することができる。

このようにして得られるポリメチルシルセスキオキサ
ン粉末としては、その形状が各々独立したほぼ真球状で
あり、その粒度分布において80％以上が平均粒子径の±
30％の範囲であるものが好ましく、その平均粒子径はと
くに制限されないが、0.1〜20μｍであることが真球状
の粉末を得やすいことから好ましい。

ポリメチルシルセスキオキサン粉末の表面処理法は、
ポリメチルシルセスキオキサン粉末の表面が、上記の式
で示されるジシラザン化合物で被覆された状態にするこ
とができる方法であれば、如何なる方法であってもよ
く、例えば、公知のシリカ粉末の表面処理法を適用する
ことができる。すなわち、ポリメチルシルセスキオキサ
ン粉末を流動状態に保持しながら前記ジシラザン化合物
を混合、接触させることにより処理する方法（特開昭56
−41263号公報参照）またはポリメチルシルセスキオキ
サン粉末を前記ジシラザン化合物とともに撹拌しながら
常温から300℃の温度で混合し、接触させることにより
処理する方法を適用することができる。

ポリメチルシルセスキオキサン粉末の表面処理に用い
る前記有機ケイ素化合物の量は、その種類や処理時間お
よび処理温度などに応じて適宜選択することができる。

このようにして表面処理したのち、被処理物を50℃以
上の温度で加熱処理することにより不要物を除去して、
本発明の表面処理されたポリメチルシルセスキオキサン
粉末を得ることができる。

このように有機ケイ素化合物で表面処理されたポリメ
チルシルセスキオキサン粉末は、その粒子径が0.01μｍ
以上、好ましくは0.1〜５μｍの範囲のものである。こ
の粒子径が小さすぎるとフィルムの滑り性が悪く、テー
プとした場合の走行性が不良となるために好ましい。一
方、粒子径が大きすぎるとテープの表面が粗くなり、例
えば磁気テープとした場合にドロップアウトの原因とな
り好ましくない。

処理に用いるジシラザン化合物の量は、ポリメチルシ
ルセスキオキサン粉末100重量部に対して0.05重量部以
上であることが好ましい。0.05重量部未満であるとポリ
メチルシルセスキオキサン粉末の分散性が低下するため
に好ましくない。

本発明の二軸配向ポリエステルフィルムにおける有機
ケイ素化合物で表面処理されたポリメチルシルセスキオ
キサン粉末の含有量は0.001〜３重量％、好ましくは0.0
5〜0.5重量％である。この配合量が0.001重量％未満で
あると磁気テープとした場合に走行性が低下し、３重量
％を超えるとドロップアウトが多くなる。本発明のポリ
エステルフィルムには、二酸化チタン、シリカ、炭酸カ
ルシウム、リン酸カルシウムなどを分散・配合すること
ができる。これらは表面処理されたポリメチルシルセス
キオキサン粉末の平均粒子径よりも小さいものであるこ
とが必要である。

本発明のポリエステルフィルムの平均表面粗さは特に
制限されないが、少なくとも片面の平均表面粗さが0.00
2〜0.05μｍの範囲である場合が磁気テープとしたとき
の走行性およびドロップアウトが良好となるので好まし
い。

また、本発明のポリエステルフィルムの静摩擦係数は
特に制限されないが、少なくとも片面の静摩擦係数が0.
2〜3.0の範囲にあることがやはり磁気テープとしたとき
の走行性およびドロップアウトが良好となるので好まし
い。

［発明の効果］ 本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、滑り性お
よび耐削れ性が優れており、さらに擦傷や白粉の発生が
少ない。

本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、磁気記録
媒体のベースフィルム、特に磁気テープのベースフィル
ムとして好適であるが、そのほかにも電気用途、包装用
途および蒸着フィルム等の分野にも適用することができ
る。

［実施例］ 以下、本発明を実施例を掲げて説明する。なお、実施
例中の「部」はすべて「重量部」を表す。また、以下に
おける各特性等は下記の方法で試験した。

平均表面粗さ:JIS−Ｂ−0601に準じて触針式表面粗さ
計を用いて測定した。なお、カットオフは0.08mm、測定
長は4mmとした。

静摩擦係数:ASTM−Ｄ−1894−63に準じてスリップテ
スターを用いて測定した。加重は200gとした。

ドロップアウト:Co含有γ−Fe₂O₃、ポリエステルウレ
タン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、酢酸ブチルお
よびメチルイソブチルケトンからなる磁性塗布液を十分
に混練したのち、さらにトリイソシアネートを加え、分
散させて磁性塗布液とする。この磁性塗布液を前記ポリ
エステルフィルム上に厚さ５μｍとなるように塗布し、
乾燥させる。その後、カレンダー処理を行い、1/2イン
チ幅にスリットしてビデオカセットに組み込む。次に、
ビデオデッキを用いて、信号の入力、再生を行い、ドロ
ップアウトカウンター（シバソク製TG−7/1）で−16dB
の状態が５μsec続くドロップアウトの数を数えた。60
分間測定を行い、その1/60をドロップアウト数とした。

走行性：ドロップアウト試験の場合と同様にして得た
ビデオテープを用い、ビデオデッキで連続48時間、再
生、巻き戻しを繰り返した。48時間後に、次の三つの条
件を全て満足した場合を走行性良好とし、いずれか一つ
の条件を満足できなかったものを走行性不良とした。

テープの端が折れてワカメ状にならない。

テープが裂けたり、破断したりしない。

出力の低下が2dB未満である。

製造例１ 温度計、還流器および撹拌機の付いた四つ口フラスコ
に、ヘキサメチルジシラザン1000部と、特開昭60−1381
3号公報に記載の方法により得た平均粒子径２μｍのポ
リメチルシルセスキオキサン粉末1000部を仕込み、25℃
で撹拌し、15時間保持して表面処理した。次に、表面処
理物を紙を用いて吸引過したのち、200℃の乾燥機
中で乾燥させ、表面処理したポリメチルシルセスキオキ
サン粉末（Ｐ−１）を得た。

製造例２ 粒子形状が各々独立したほぼ真球状で、平均粒子径が
0.8μｍのポリメチルシルセスキオキサン粉末を用いた
ほかは製造例１と同様にして表面処理したポリメチルシ
ルセスキオキサン粉末（Ｐ−２）を得た。

製造例３ 製造例２において、25℃で15時間保持した操作を120
℃で６時間保持の操作とし、さらに平均粒子径が0.4μ
ｍのポリメチルシルセスキオキサン粉末を用いたほかは
製造例２と同様にして表面処理したポリメチルシルセス
キオキサン粉末（Ｐ−３）を得た。

実施例１ 製造例１で得たＰ−１ 10部、ポリエーテル変性シリ
コーンオイルTSF4440（東芝シリコーン（株）製、製品
名）0.5部をエチレングリコール90部に添加し、ボール
ミルにかけた。その後、325メッシュの金網で過し、
エチレングリコールの分散液を得た。

次に、ジメチルテレフタレート100部、エチレングリ
コール80部、前記エチレングリコール分散液４部（未反
応のエチレングリコールを除去したときに含まれるＰ−
１は生成したポリエステルの約0.4重量％になる）と酢
酸亜鉛0.01部を加えて重合して、極限粘度［η］＝0.65
のポリエチレンテレフタレートのペレットを得た。この
ペレットを180℃で３時間、減圧（3Torr）乾燥後、押出
し機に供給した。次に、300℃で表面温度30℃のキャス
ティングドラム上に溶融押出しして、ドラムに巻きつけ
て冷却固化（静電印加キャスト法）させ、厚さ約150μ
ｍの未延伸フィルムを得た。

その後、このフィルムを90℃で長手方向に3.4倍延伸
した。この延伸は２組のロールの周速差を利用して行
い、延伸速度は10,000％／分で行った。次に、この一軸
延伸フィルムをステンタを用いて延伸速度2,000％／分
で100℃で幅方向に3.6倍延伸した。その後、定長下で21
0℃で５秒間熱処理し、厚さ12μｍのフィルムを得た。

このフィルムの表面粗さは0.019μｍ、静摩擦係数は
1.4であった。

次にこのフィルムを磁気テープとしてドロップアウト
数を測定すると、0.2個／分であり、良好であった。ま
た、走行性も良好であった。

実施例２、３ 製造例２、３で得たＰ−２、Ｐ−３を用いて実施例１
と同様にそれぞれの粉体を含有するエチレングリコール
分散液を得た。

次に、このエチレングリコール分散液を３部用いたほ
かは実施例１と同様にしてポリエチレンテレフタレート
のペレットを得、さらにフィルムを得た。このフィルム
について実施例１と同様に評価をした。結果を第１表に
示す。

比較例１、２ ヘキサメチルジシラザン処理していない製造例２、３
で用いたポリメチルシルセスキオキサン粉末（未処理Ｐ
−２、未処理Ｐ−３）を使用したほかは実施例２、３と
同様にしてフィルムを得、実施例１と同様の評価をし
た。結果を表に示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｌ 7:00 (56)参考文献 特開 昭63−297431（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−304038（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−312345（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−223239（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C08J 5/00 - 5/02,5/12 - 5/22 C08L 1/00 - 101/00 B29C 55/12

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一般式： （R₃Si）₂NH （式中、Ｒはメチル基またはポリフルオロアルキル基を
   表す）で示されるジシラザン化合物で表面処理されたポ
   リメチルシルセスキオキサン粉末を0.001〜３重量％含
   有することを特徴とする二軸配向ポリエステルフィル
   ム。