JPH0256370B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、滑り性および耐摩耗性に優れた配向
ポリエステルフイルムに関する。 一般にポリエチレンテレフタレートに代表され
るごときポリエステルは、その優れた物理的およ
び化学的諸特性の故に、繊維用、成型品用の他磁
気テープ用、写真用、コンデンサー用、包装用な
どのフイルム用としても多種の用途で広く用いら
れている。これらのフイルム用として用いられる
場合、その滑り性および耐摩耗特性はフイルムの
製造工程および各用途における加工工程の作業性
の良否、さらにはその製品品質の良否を左右する
大きな要因となつている。 特にポリエステルフイルム表面に磁性層を塗布
し磁気テープとして用いる場合には、磁性層塗布
時におけるコーテイングロールとフイルム表面と
の摩擦および摩耗が極めて激しく、フイルム表面
へのしわおよび擦り傷が発生しやすい。 また、磁性層塗布後のフイルムをスリツトして
オーデイオ、ビデオまたはコンピユーター用テー
プ等に加工した後でも、リールやカセツト等から
の引き出し、巻き上げその他の操作の際に、多く
のガイド部、再生ヘツド等との間に摩擦および摩
耗が著しく生じ、擦り傷、歪の発生さらにポリエ
ステルフイルム表面の削れ等による白粉状物質を
析出させる結果、磁気記録信号の欠落、即ちドロ
ツプアウトの大きな要因となる事が多い。 一般にフイルム表面の滑り性および耐摩耗性の
改良には、フイルム表面に凹凸を付与する事によ
りガイドロール等との間の接触面積を減少せしめ
る方法が採用されており、フイルム原料に用いる
高分子の触媒残渣から不溶性の粒子を析出せしめ
る方法や、不活性の無機粒子を添加せしめる方法
等が用いられている。これら原料高分子中の粒子
はその大きさが大きい程、滑り性の改良効果が大
であるのが一般的であるが、磁気テープ、特にビ
デオ用のごとき精密用途にはその粒子が大きいこ
と自体がドロツプアウト等の欠点発生の原因とも
なりうるため、フイルム表面の凹凸は出来るだけ
微細である必要があり、相反する物性を同時に満
足すべき要求がなされているのが現状である。 本発明者らは、特に近年磁気記録の高密度化が
一段と促進され、テープ用ベースフイルムの滑り
性および耐摩耗性の改良が要求されつつある状況
下に鑑み、鋭意検討の結果本発明に到達したもの
である。即ち、本発明は、主たる繰り返し単位が
エチレンテレフタレートからなるポリエステル中
に、平均粒径が0.01〜1.5μｍのシリカ、硫酸バリ
ウムおよび酸化チタンから選ばれた少なくとも１
種類の粒子を0.01〜1.0重量％、および平均粒径
が0.5〜5.0μｍでかつ前記粒子より大である硫酸
バリウム粒子を0.005〜1.0重量％を含有してなる
配向ポリエステルフイルムである。 本発明の配向ポリエステルフイルムは、良好な
滑り性および耐摩耗性を有し、擦り傷および白粉
発生量が著しく少ない。 本発明における配向ポリエステルフイルムの特
徴は、少なくとも２種類の特定成分粒子の特定平
均粒径を有する粒子を特定量ずつ併用する点にあ
る。即ち、シリカ、硫酸バリウムおよび酸化チタ
ンから選ばれた少なくとも１種類の特定平均粒径
の粒子の特定量と、特定平均粒径の硫酸バリウム
粒子の特定量がフイルム中に共存する場合におい
てのみ、それぞれの粒子の単独使用や他の粒子類
の添加によつては到底達し得ない優れた効果を発
揮し得る事実を見出したものである。 本発明において、配向ポリエステルフイルムを
構成するポリエステルは主たる繰り返し単位の80
モル％以上がエチレンテレフタレートからなるポ
リエステルであり、他の構成成分としてはこれと
共重合し得るジカルボン酸類、グリコール類、オ
キシカルボン酸類等の成分を20モル％未満共重合
させたものでもよい。なお、配向フイルムとして
は二軸配向フイルムが特に好適である。 本発明において、添加すべき不活性無機粒子の
第１成分であるシリカ、硫酸バリウムおよび酸化
チタン粒子の平均粒径は0.01〜1.5μｍである必要
があり、0.02〜0.8μｍがより好ましく、0.04〜
0.5μｍが特に好ましい。また添加量は該ポリエス
テルに対し0.01〜1.0重量％とする必要があり、
0.1〜0.5重量％がより好ましい。また第２成分で
ある硫酸バリウム粒子の平均粒径は0.5〜5.0μｍ
の範囲が必要であり、0.5〜2.0μｍがより好まし
く、かつ第１成分であるシリカ、硫酸バリウムお
よび酸化チタン粒子の平均粒径より大である事が
必要である。添加量は該ポリエステルに対し
0.005〜1.0重量％とする必要があり、0.05〜0.7重
量％がより好ましく、0.15〜0.5重量％が特に好
ましい。第１成分であるシリカ、硫酸バリウムお
よび酸化チタン粒子、および第２成分である硫酸
バリウム粒子のそれぞれがこれらの適正範囲を逸
脱する場合には、本発明の目的とする良好な滑り
性および耐摩耗性付与による擦り傷発生防止効果
を発揮し得ないか、または粒子自体によるドロツ
プアウト発生の原因となる粗大粒子混入を防ぎ得
ない結果となる。 なお、ここに言う平均粒径とはストークスの式
に基づいて算出された等価球形粒度分布の積算50
％点における径をさす。 次に、本発明の粗子組成が好ましい理由につい
て述べる。磁気テープ用ポリエステルフイルムの
滑り性および耐摩耗性を改良する目的で、ポリエ
ステル中に不活性粒子を添加する方法については
従来より多くの提案がなされて来ているが、近年
の高度化された要求、即ち電磁変換特性として必
要な微細で高密度な表面凹凸、フイルムの製造工
程、磁気テープ製造工程および磁気テープ使用時
の滑り性、耐摩耗性を充分に満足し得るには至つ
ていない。 そこで本発明者らは、微細で高密度な表面凹
凸、滑り性および耐摩耗性の改良について多種に
わたる粒子類の粒径と添加量およびフイルム特性
値との関係を詳細に検討した結果、微細で高密度
な表面凹凸形成粒子としては平均粒子径の小さい
シリカ、硫酸バリウムおよび酸化チタン粒子が、
また滑り性改良には前記粒子よりも平均粒子径の
大きい硫酸バリウム粒子がそれぞれ好ましい事を
見出した。しかし、両粒子単独添加では耐摩耗性
は改良されず、両粒子の共存する状態が最も好ま
しい事が判明した。 なお、平均粒子径の小さいシリカ、硫酸バリウ
ムおよび酸化チタン粒子、および平均粒子径の大
きい硫酸バリウム粒子の粒子形状としては球状ま
たは立方体状に近く異方性の少ない粒子が好まし
い。 以上の様な理由から滑り性および耐摩耗性が良
好なポリエステルフイルム用不活性粒子として
は、小平均粒径成分としてシリカ、硫酸バリウム
および酸化チタンから選ばれた少なくとも１種類
の粒子、および大平均粒径成分として硫酸バリウ
ムを本発明の粒子組成のごとく併用する事が最も
好ましい。 本発明における不活性粒子のポリエステル中へ
の添加方法は、該ポリエステル製造過程における
任意の段階でスラリー状および粉末状いずれの状
態で添加しても良いが、粒子の飛散防止、均一性
向上の点からポリエステル構成成分の一種である
エチレングリコール中にスラリー状として分散さ
せて所定量添加する方法が望ましい。またスラリ
ー状に分散させる場合には、不活性粒子本来の一
次粒径を出来得る限り再現し粗大凝集粒子の存在
を避けるように留意することが重要である。特に
10μｍ以上の粗大粒子の存在は磁気テープとした
場合のドロツプアウトの原因となるため、分級、
分離等適当な手段をこうじて除去する必要があ
る。 以下、実施例によつて本発明を説明する。 なお、平均粒径測定は島津製作所製遠心沈降式
粒度分布測定器によつて得た等価球径分布におけ
る積算50％点の値を採用した。また、フイルムの
滑り性および耐摩耗性の評価は、フイルムを細幅
にスリツトしたテープ状ロールを金属製ガイドロ
ールにこすりつけて高速、長時間走行させると
き、一定の供給張力に対してガイドロール擦過後
のテープ張力の大小およびガイドロール表面に発
生する白粉量の多少をそれぞれ５段階に評価し、
次のランク付けで表わした。 滑 り 性 １級…張力大（擦り傷多い） ２級…張力やや大（擦り傷かなり多い） ３級…張力中（擦り傷ややあり） ４級…張力やや小（擦り傷ほとんどなし） ５級…張力小（擦り傷まつたくなし） 耐 摩 耗 性 １級…白粉発生非常に多い ２級…白粉発生多い ３級…白粉発生ややあり ４級…白粉発生ほとんどなし ５級…白粉発生まつたくなし フイルム中の粗水粒子発生量は得られたフイル
ムの少量を２枚のカバーグラス間にはさみ、溶融
した後急冷、プレスし、得られたサンプルの位相
差顕微鏡を画像解析処理装置ルーゼツクス500（日
本レギユレーター製）を用いて処理し、粒子像内
の最大長が10μｍ以上の二次凝集粒子の多少によ
つて次の様にランク付けした。 １級…粗大粒子多い ２級…粗大粒子やや多い ３級…粗大粒子普通 ４級…粗大粒子少ない ５級…粗大粒子なし 実施例１〜２および比較例１〜３ 平均粒径0.04μｍのシリカ粒子および平均粒径
0.8μｍの硫酸バリウム粒子をそれぞれエチレング
リコール中に均一に分散させ、該スラリーを常法
によるポリエチレンテレフタレート製造反応系に
それぞれ表１に記載した所要量で添加せしめた後
反応を完結し、シリカ粒子および硫酸バリウム粒
子を含有したポリエチレンテレフタレートを得
た。次いで得られたポリエチレンテレフタレート
を285℃で押出成形し、90℃で延伸倍率3.5倍の縦
延伸、95℃で延伸倍率3.6倍の横延伸および220℃
の熱処理を行なつて厚さ15μｍの二軸延伸ポリエ
ステルフイルムを得た。 得られた各種のフイルムの滑り性、耐摩耗性お
よび粗大粒子量を評価したところ、本発明を満足
する条件下で得られたフイルムは、いずれも磁気
テープ用として非常に好ましい品質を有してい
た。 実施例３〜５および比較例４〜６ 平均粒径0.25μｍの酸化チタン粒子および平均
粒径0.8μｍの硫酸バリウム粒子をそれぞれ表２に
記載した所要量を採用する以外は、実施例１〜２
と同様の方法で二軸延伸ポリエステルフイルムを
得た。 得られた各種のフイルムの滑り性、耐摩耗性お
よび粗大粒子量を評価したところ、本発明を満足
する条件下で得られたフイルムはいずれも磁気テ
ープ用として非常に好ましい品質を有していた。 実施例６〜７および比較例７〜８ 平均粒径0.10μｍの硫酸バリウム粒子および平
均粒径0.8μｍの硫酸バリウム粒子をそれぞれ表３
に記載した所有量を採用する以外は、実施例１〜
２と同様の方法で二軸延伸ポリエステルフイルム
を得た。 得られた各種のフイルムの滑り性、耐摩耗性お
よび粗大粒子量を評価したところ、本発明を満足
する条件下で得られたフイルムはいずれも磁気テ
ープ用として非常に好ましい品質を有していた。 実施例８〜10および比較例９〜11 小平均粒径を有する第１成分としてシリカ、酸
化チタンおよび硫酸バリウム粒子、および第１成
分より大きな平均粒子径を有する第２成分として
の硫酸バリウム粒子の平均粒径および所要量をそ
れぞれ表４に記載したものを採用する以外は、実
施例１〜２と同様の方法で二軸延伸ポリエステル
フイルムを得た。得られた各種のフイルムの滑り
性、耐摩耗性および粗大粒子量を評価したとこ
ろ、本発明を満足する条件下で得られたフイルム
はいずれも磁気テープ用として非常に好ましい品
質を有していた。 実施例 12〜17 添加すべき不活性無機粒子として、平均粒径
0.04μｍのシリカ粒子を0.50重量％、平均粒径1.5μ
ｍのシリカ粒子を0.05重量％、平均粒径0.25μｍ
の酸化チタン粒子を0.30重量％、平均粒径1.0μｍ
の酸化チタン粒子を0.20重量％、平均粒径0.25μ
ｍの硫酸バリウム粒子を0.50重量％および平均粒
径0.8μｍの硫酸バリウム粒子を0.20重量％をそれ
ぞれ単独で添加した以外は、実施例１〜２と同様
の方法で二軸延伸ポリエステルフイルムを得た。
得られた各種フイルムの滑り性、耐摩耗性および
粗大粒子量を評価したところ表５に示すごとき結
果となり、いずれも磁気テープ用としては充分と
はいえない品質であり、本発明を満足する条件以
外では磁気テープ用としては好ましい品質が得ら
れないことがわかる。 比較例 18 小平均粒子径を有する成分として、平均粒径
0.3μｍのカオリンを0.25重量％及び大きな平均粒
子径を有する成分として平均粒径0.8μｍの硫酸バ
リウムを0.10重量％添加した以外は、実施例１〜
２と同様の方法で二軸延伸ポリエステルフイルム
を得た。得られたフイルムの滑り性、耐摩耗性お
よび粗大粒子量を評価したところ表６に示すごと
き結果となり、磁気テープ用としては充分とはい
えない品質であつた。 比較例 19 小平均粒径を有する成分として平均粒径0.04μ
ｍのシリカを0.25重量％及び大きな平均粒子径を
有する成分として平均粒径0.8μｍのカオリン0.10
重量％添加した以外は、実施例１〜２と同様の方
法で二軸延伸ポリエステルフイルムを得た。得ら
れたフイルムの滑り性、耐摩耗性および粗大粒子
量を評価したところ表６に示すごとき結果とな
り、磁気テープ用としては充分とはいえない品質
であつた。

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレー
   トからなるポリエステル中に、平均粒径が0.01〜
   1.5μｍのシリカ、硫酸バリウムおよび酸化チタン
   から選ばれた少なくとも１種類の粒子を0.01〜
   1.0重量％、および平均粒径が0.5〜5.0μｍでかつ
   前記粒子より大である硫酸バリウム粒子を0.005
   〜1.0重量％を含有してなる配向ポリエステルフ
   イルム。