JPH01207329A - ポリエステルフイルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ポリエステルフィルム、更に詳しくは、耐摩
耗性に優れた包装用、コンデンザー用、および磁気テー
プ用ベースフィルムなどとして好適なポリエステルフィ
ルムに関するものである。

［従来の技術］ 従来、二軸配向ポリエステルフィルムには、ハンドリン
グ性、易滑性をもたせるために、酸化チタン、シリカ、
炭酸カルシウム等の不活性物質を含有させておく手段（
例えば、特開昭５５−１３３４３１号公報など）や三官
能性のオルガノポリシロキサンからなるシリコン樹脂微
粉末を含′＃Ｔさせておく手段（例えば、特開昭６２−
１７２０３１など）が知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のポリエステルフィルムは、フィル
ムの加工工程、たとえば包装用途における印刷工程、磁
気媒体用途にａ３ける磁・１１層塗イトカレンダー工程
などの工程速度の増大にともない、フィルムに要求され
る耐摩耗性は益々厳しくなっているため、上述の如き従
来のポリエステルフイルムでは、接触するロールなどで
フィルムの表面が削られることにより、加工工程上、製
品性能上のトラブルとなるという欠点が、最近、問題と
なってきている。

本発明の目的は、かかる課題を解消せしめ、耐摩耗性と
走行性に優れたポリエステルフィルムを提供せんとする
ものでおる。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、シリコンエラストマー粒子を含有し、表面突
起高さ標準偏差が２μｍ以下であることを特徴とするポ
リエステルフィルムとしたものである。

本発明のポリエステルは特に限定されないが通常ポリエ
チレンテレフタレート、ポリエチレンα、β−ビス（ク
ロルフェノキシ）エタン４．４−−ジカルボキシレート
、ポリブチレンテレフタレート等が用いられる。中でも
ポリエチレンテレフタレートが好ましい。

本発明のポリエステルフィルムはシリコンエラストマー
粒子を含有している必要がおる。ここでいうエラストマ
ー粒子とは、力を加えればすみやかに伸びあるいは縮み
、力を除くと元に戻る性質を持った、すなわち高弾性を
持った粒子のことでおる。

本発明のポリエステルフィルムに用いるシリコンエラス
トマー粒子の弾性率は８００　ｋｇ／ｍｍ　２以下、好
ましくは６００　ｋｇ／ｍｍ　２以下、ざらに好ましく
は５００　ｋｇ／ｍｍ　２以下でおる場合に、耐摩耗性
がより一層良好となるので特に好ましい。また、該粒子
の弾性率の下限は、製造上０．１ｋｇ／ｍｍ　２程度で
ある。

ざらに、本発明のポリエステルフィルムに用いるシリコ
ンエラストマー粒子の弾性率はポリエステルフィルムの
弾性率より小さい方が、耐摩耗性をざらに良好とするの
に好ましい。

本発明のポリエステルフィルムに用いるシリコンエラス
トマー粒子は、組成の２５重足％以上、好ましくは３５
重量％以上を三官能性のオルガノボリシ【」キサンとす
ると、耐摩耗性がより一層良好となるので特に好ましい
。また、三官能性のオルガノポリシロキサンの組成が７
０重量％未満であると、耐摩耗性がより一層良好となる
ので特に好ましい。三官能性のオルガノポリシロキサン
の組成が多いと、粒子が高度に架橋してしまい、耐摩耗
性を良好とすることが難しくなる。

三官能性のオルガノポリシロキサンとしては構造式がＲ
２５ｉＯ（Ｒは水素、またはメチル基、プロピル基など
のアルキル基、もしくはフェニル基などのアリール基な
ど、）であられされるものが好ましい。特に、上記構造
式のＲがメチル基でおるオルガノポリシロキサンが５０
モル％以上である場合が、耐摩耗性が良好となるので好
ましい。

また、オルガノポリシロキサンとして、構造式が（ＣＨ
２＝ＣＨ）ＳｉＯ，、（ｎは０．５，１゜Ｏ２または１
．５）などで表わされる不飽和基を分子中に含有させ、
のちにイ」加反応などで硬化させる方法も有効である。

また該粒子の熱分解点は３００’Ｃ以上、好ましくは３
２０’Ｃ以上であることが表面突起高さ標準偏差を本発
明の範囲内とするの（特に有効である。

熱分解点が上記範囲より小さいと、溶融製膜時に粒子が
分解し、表面突起高さ標準偏差を本発明の範囲内とする
が難しいばかりではなく、走行性も不良となるので好ま
しくない。

本発明フィルムに含有されるシリコンエラストマー粒子
の平均粒径は０．１〜５μｍ、好ましくは０．３〜２μ
ｍであることが表面突起高さ標（１（偏差を本発明の範
囲内とするのに特に有効である。

また、本発明のポリエステルフィルムのシリコンエラス
トマー粒子の含有■は特に限定されないが、０．００１
〜１．０重量％、好ましくは０゜００５〜０．５重量％
の範囲でおる場合が、走行性と耐摩耗性を共に良好とす
るのに有効でおる。

尚、本発明で用いるポリエステルフィルムに、シリコン
エラストマー粒子以外の粒子が含まれていてもよく、例
えば二酸化チタン、シリカ、炭酸カルシウム、リン酸カ
ルシウムなどがおるが、平均粒径は、シリコンエラスト
マー粒子よりも小さい方が望ましい。また、内部析出粒
子を併用しても良い。

また該粒子はポリエステルと実質的に反応しないほうが
好ましい。実質的に反応しない粒子とは、粒子がポリエ
ステル中に含有されているときにポリエステルと化学反
応を起こすことなく、かつ、粒子とポリエステルの間に
共有結合やイオン結合などの化学的結合を持たない粒子
のことを示す。

粒子とポリエステルが反応すると粗大粒子が多くなり、
耐摩耗性が不良となるので好ましくない。

また粒子と共に分散剤を添加することは、粒子の凝集を
防ぎ、耐摩耗性をより一層良好とするのに好ましい。

本発明のポリエステルフィルムは表面突起高さ標準偏差
が２μｍ以下、好ましくは１μｍ以下、ざらに好ましく
は０．５μｍ以下であることが必要である。表面突起高
さ標準偏差が上記範囲より大きいと耐摩耗性が不良とな
るので好ましくない。

また、表面突起高さ標準偏差の下限は特に定められない
が、製造上０．０１μｍ程度が限界である。

次に本発明フィルムの製造方法を説明する。

まず、ポリエステル中にシリコンエラストマー粒子を添
加する。添加時期は、重合前、重合中、重合後のいずれ
でもよいが、ポリエステルのジオール成分でおるエチレ
ングリコールなどに、スラリーの形で混合、分散せしめ
て添加する方法を用いると本発明の効果がいっそう大さ
くなるので好ましい。また、この時、微細なガラスピー
ズ等をメディアとして分散させたのち、ガラスピーズを
除去覆るメディア分散法などで高度に粒子を分散させる
と、高精度濾過が可能となり、本発明の効果がより一層
大きくなるので好ましい。

次に、このポリエステルを十分乾燥した後、押出機に供
給し、高粘度濾過した後スリット状口金から溶融押出し
、冷却固化せしめて未延伸フィルムを作る。この時、押
出温度は低い方が好ましく、２６５°Ｃ〜３００　’Ｃ
の間で押し出すことが、表面突起高さ標準偏差を本発明
の範囲内とするのに好適である。特に、押出機の原料供
給部の温度は２６５℃〜２９０℃の範囲であることが好
ましい。

また、ポリエステルの押出機中での滞留時間は短い方か
良く、滞留時間が３０分以内である場合が、表面突起高
ざ標ｆ−偏差を本発明の範囲内とするのに好適である。

また、シリコンエラストマー粒子を含有したポリエステ
ルは、高精度濾過を行なわないと延伸することが難しく
、たとえできても耐摩耗性が不良となるので好ましくな
い。

次にこの未延伸フィルムを二軸延伸し、二軸配向せしめ
る。延伸方法としては、逐次二軸延伸法または同時二軸
延伸法を用いることができる。ただし、最初に長手方向
、次に幅方向の延伸を行なう逐次二軸延伸法を用いた方
が、表面突起高さ標準偏差を本発明の範囲内とするのに
好適である。

延伸温度、延伸倍率は特に限定されないが、長手、幅方
向ともに、７０〜１２０’Ｃの温度で３〜５倍延伸する
ことが表面突起高さ標準偏差を本発明の範囲内とするの
に好適である。

また、−旦、二軸延伸したフィルムを少なくとも一方向
に更に延伸しても良い。

また必要に応じて、この延伸フィルムを熱処理すること
もできる。この場合の熱処理条件としては、定長下で１
５０〜２２０°Ｃ１好ましくは１７Ｏ〜２１０’Ｃの範
囲で０．５〜３０秒間行なうことが好ましい。

「発明の作用・効果］ 本発明フィルムは、特定の種類の粒子を含有し、かつ表
面突起高さ標Ｑ＠差を特定の範囲としたため、表面突起
が特異な形状と分布を持ち、粒子の脱落がなくなり、か
つ表面の摩涼が減少するものと推定される。

本井明にかかるポリエステルフィルムは、耐摩耗性と走
行性に優れるため、包装用途、コンデンサー用途、磁気
テープ用途等に最適である。

［特性の測定法］ 本発明の特性値は次の測定法、評価基準によるものであ
る。

■　粒子の弾性率 ダイヤモンド圧子を備えた超微小硬度訓を用いて、粒子
をダイヤモンド圧子で押し込み、押し込み深さと荷重の
関係より弾性率を算出する。また粒子と同じ組成を持っ
た樹脂片を用い算出することもできる。

■　平均粒径 粒子をエチレングリコール中に均一に分散してスラリー
とし、これを測定に便利な濃度に希釈し、遠心沈降式粒
子径測定装置（島津製作所製５Ａ−ＣＰ２型）で測定す
る。得られた粒子径分布を対数確率紙にプロットし、積
算通過百分率が５０％となった点のメジアン径を、その
粒子の平均粒径とした。

■　粒子含有量 析出粒子量の測定：ポリエステルを溶解させ、かつ不活
性粒子を溶解させない溶媒にポリエステル１００グラム
を加えて加熱し、完全にポリエステルを溶解させる。こ
の溶液を日立工機（株）製餡遠心機５５Ｐ−７２を用い
、３００００ｒｐｍで４０分間遠心分離を行ない、得ら
れた粒子を真空屹燥する。該粒子を走査形差動熱量ｈ１
にて測定した時、ポリエステルに相当する融解ピークが
認められる場合には該粒子に再び溶媒を加え、加熱溶解
俊、遠心分離操作を行なう。融解ピークが認められなく
なった時、該粒子を析出粒子とし、重■を測定する。こ
の重♀を１００グラムで割り、パーセント表示したもの
を含有量とした。

なあ、通常遠心分離操作は３回程度で十分である。

また、必要に応じて蛍光Ｘ線などを利用して定量する。

■　表面突起高さ標準偏差 ２検出器方式の走査型電子顕微鏡［ＥＳＭ−３２００、
エリオニクス（株）製］と断面測定装置ＩＰＭＳ−１、
エリオニクス（株）製］においてフィルム表面の平坦面
の高さをＯとして走査した時の突起の高さ測定値を画像
処理装置［Ｉ　ＢＡＳ２０００、カールラフイス（株）
製］に送り、画像処理装置上にフィルム表面突起画像を
再溝築する。この測定された個々の突起部分の中で最も
高い値をその突起の高さとし、個々の突起について突起
高さを求める。この測定を場所をかえて５００回繰返し
、測定された全ての突起の高さを、突起高ざＯを中心と
する正規分イ「に当てはめ、この時の標γ１（偏差を表
面突起高さ標準偏差とした。

尚、走査型電子顕微鏡の倍率は、１０００〜８０００倍
の間の値を選択する。

■　走行性 フィルムを１／２インチにスリットし、テープ走行性試
験機ＴＢＴ−３００型（（株）横浜システム研究所製）
を使用し、２０°Ｃ，６０％ＲＨ雰囲気で走行させ、初
期のμＫを下記の式より求めｌこ　。

μに＝０．７３３１０ＣＩ　（ＴＩ　／Ｔ２　）ここで
Ｔ２は入側張力、Ｔ１は出側張力である。

ガイド径は６ｍｍφでめり、ガイド材質は５ＵＳ２７（
表面粗度０．２Ｓ）、巻き付は角は１８０°、走行速度
は３．３Ｃｍ／秒でおる。

上記μＫが０．３５以下であるものを走行性良好とした
。μＫが０．３５という値はフィルム加工時または、製
品としたときの走行性が極端に悪くなるかどうかの臨界
の値である。

■　耐摩耗性 フィルムを幅１／２インチにテープ状にスリットしたも
のに片刃を垂直に押しあて、ざらに０１５ｍｍ押し込ん
だ状態で２０ｃｍ走行さぜる（走行張カニ５００Ｃｌ、
走行速度：６．７ｃｍ／秒）。コノ時片刃の先に（−１
看したフィルム表面の削れ物の高さを顕微鏡で読みとり
、摩耗量としたく単位はμｍ〉。この摩耗率が８μｍ以
下の場合は耐摩耗性：良好、８μｍを越える場合は１ｌ
ｉｉ４　ｆ！ｊ粍性：不良と判定した。この８μｍとい
う値は、フィルム加工時や製品としたときの走行時にフ
ィルム表面が摩耗して発生する摩耗粉が製品の品質に影
響を及ぼすか否かの臨界値である。

■　熱分ｖｆＩ温度 島津製作所ｒ！ＡＴＣ−３０Ｍを用いて熱千量分析を行
なった。１０％減最時の温度を熱分解温度とした。

［実施例］ 次に実施例に基づき、本発明の実施態様を説明する。

実施例１ 弾性率２００ｋ（１／ｍｍ２　、平均粒径０，５μｍの
シリコンエラストマー粒子をメディア分散法で工チタン
グリコール中に均一に分散させ、ジメチルテレフタレー
トと重合して、ポリエチレンテレフタレートのペレット
を得た。ポリマーに対する粒子の含有Ｒは、０．１５重
量％であった。

このペレットを、１８０℃で３時間減圧乾燥（３Ｔｏｒ
ｒ）ｔ、、た後、押出機に供給し、２８０°Ｃで溶融押
出し、高精度濾過を行なった後、静電印加キャスト法を
用いて表面温度３０’Ｃのキャステインドラムに巻きつ
けて冷却固化し、厚さ約１５０μｍの未延伸フィルムを
作った。この未延伸フィルムを９０’Ｃにて長手方向に
３．４倍延伸した。

この延伸は２組のロールの周速差で行なわれ、延伸速度
１００００％／分であった。この−軸フイルムをステン
タを用いて延伸速度２０００％／分子１００’ｃで幅方
向に３．６倍延伸し、定長下で２１０’Ｃにて５秒間熱
処理し、厚さ１２μｍのフィルムを１ｑだ。なお、ポリ
エステルの押出機中での滞留時間は５分であった。

このポリエステルフィルムの表面突起高さ標準偏差は０
．１１μｍでめった。

次に、このポリエステルフィルムの耐摩耗性を測定する
と４μｍで良好でめった。また走行性も０．２０で良好
であった（第１表）。このように、特定の種類の粒子を
含有し、かつ表面突起高さ標準Ｂ差が特定の範囲である
ものは、耐摩耗性、走行性が共に良好であるフィルムと
なりｊｑることかわかる。

実施例２〜３、比較例１〜４ 含有する粒子の種類及び表面突起高さ標準偏差を種々変
えて、実施例１と同様にポリエチレンテレフタレートの
フィルムとした。含有する粒子の種類及び表面突起高さ
標準偏差が全て本発明の範囲内である場合は、耐摩耗性
、走行性が共に良好であった（実施例２〜３）。

しかし、含有する粒子の種類及び表面突起高さ標準Ｂ差
のいずれかが本発明の範囲外である場合は、耐摩耗性、
走行性を共に満足させることはできなかった（比較例１
〜３）。

また、実施例１のシリコンエラストマー粒子を三官能性
ポリオルガノシロキザンよりなるシリコン粒子に変えて
、実施例１と同様に二軸配向フィルムとしたが、耐摩耗
性、走行性を共に満足させることはできなかった（比較
例４）。

実施例４〜５、比較例５〜６ テレフタル酸ジメチルとエチレングリコールに酢閲カル
シウムを触媒として、常法によりエステル交換反応を行
ない、その生成物に三酸化アンチモン、酢酸リチウムお
よび酢酸カルシウムを添加し、続いて、亜リン酸、リン
酸トリメチルを添加した後、重縮合を行ない、内部析出
粒子を含むポリエステル（ペレットＡ）を得た。

次に、平均粒径０．８μｍのシリコンエラストマー粒子
を含有するエチレングリコールスラリーを調整し、この
エチレングリコールスラリーとテレフタル酸ジメチルと
をエステル交換反応後、重縮合し、シリコンエラストマ
ー粒子を１重量％含有するマスターペレット（ペレット
Ｂ）を作った。

次に、ペレットＡとペレットＢを任意の割合で混合し、
１８０’Ｃで３時間減圧乾燥（３Ｔｏｒｒ）した後、押
出機に供給し、２８０’Ｃで溶融押出し、高精度濾過し
た後、静電印加キャス１〜法を用いて表面′ｆＪｉ１度
３０°Ｃのキャスティングドラムに巻きつけて冷Ｎ１同
化し、厚さ約１５０μｍの未延伸フィルムを作った。

このフィルムを実施例１と同様にして二軸延伸、熱処理
を行ない、厚さ１２μｍのフィルムを１９だ。

このフィルムの表面突起高さ標準偏差、耐摩耗性、及び
走行性は第１表に示した。。

ペレットＢに含有される粒子の種類及びポリエステルフ
ィルムの表面突起高さ標準偏差を種々変えて、実施例１
と同様にポリエチレンテレフタレートのフィルムとした
。含有する粒子の種類及び表面突起高さ標Ｑ偏差が全て
本発明の範囲内である場合は、耐摩耗性、走行性が共に
良好であった（実施例４〜５）。

しかし、含有する粒子の種類及び表面突起高さ標（（（
偏差のいずれかが本発明の範囲外である場合は、耐摩耗
性、走行性を共に満足させることはできなかった（比較
例５〜６）。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリコンエラストマー粒子を含有し、表面突起高
   さ標準偏差が２μｍ以下であることを特徴とするポリエ
   ステルフィルム。
2. （２）シリコンエラストマー粒子の平均粒径が０．１〜
   ５μｍであり、かつその含有量が０．００１〜１．０重
   量％であることを特徴とする請求項１記載のポリエステ
   ルフィルム。
3. （３）シリコンエラストマー粒子の弾性率が８００ｋｇ
   ／ｍｍ＾２以下であることを特徴とする請求項１又は２
   記載のポリエステルフィルム。
4. （４）シリコンエラストマー粒子の組成の２５重量％以
   上が二官能性オルガノポリシロキサンであることを特徴
   とする請求項１〜３のいずれかに記載のポリエステルフ
   ィルム。