JPH0339352A - 共重合ポリエステル組成物 - 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１ 本発明は共重合ポリエステル組成物に関し、更に詳しく
は、ポリエチレンテレフタレートとブレンドして成形す
ることにより、滑り性および耐削れ性の良好なフィルム
、繊維等の成形品を得ることができるマスターポリマ用
共重合ポリエステル組成物に関する。

［従来の技術］ ポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステル
は、その優れた物理的および化学的特性のために、磁気
テープ用、写真用、包装用などのフィルム用途、衣料用
、産業用などの繊維用途に広く用いられている。これら
フィルム、ＩＩ維においては、その滑り性が製造工程お
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っている
。

一般に成形品の滑り性改良には、ポリエステル中に粒子
を存在せしめて成形品、例えばフィルムの表面に凹凸を
付与することにより、接触面積を減少させる方法が採用
されており、大別して■原料に用いるポリエステルの触
媒残渣に基づく粒子を析出させる方法と、■ポリエステ
ルに対して不活性な無機粒子を添加する方法が知られて
いる。■の触媒に基づく析出粒子を利用する方法は、該
粒子とポリエステルとの親和性が良好なため、削れに対
して耐久性はあるものの、粒子径、粒子量のコントロー
ルが困難であり、そのため種々の用途における高性能化
に対応できない問題があった。

一方、■の不活性な無機粒子を添加する方法においては
、通常、粒子を高濃度に添加したポリマを作り、これを
成形時に実質的に粒子を含有しないポリマや他の粒子含
有ポリマと組合わせてブレンドする方式（マスターポリ
マ方式）が採用される。この方式によれば粒子のコント
ロールが容易で用途に合わせた粒子径、粒子量の調節が
可能である反面、粒子とポリマの親和性が不良なため、
削れやすく、製品として使用する際、品質を著しく低下
させる。特に磁気テープなどの高級用途では、その削れ
た部分や削れ屑はドロップアウトと呼ばれる信号欠落の
原因となる。この゛ため、ポリエステルとの親和性を改
良するため有機粒子（特開昭５５−１５５０２９号公報
）や特殊な粒子を用いる方法（特開昭６２−１７２０３
１号公報）などが提案されているが、いまだ十分ではな
かった。

すなわち、不活性粒子を用いて滑り性と耐削れ性という
相反する特性を同時に満足することが望まれていたが存
在していなかったのが実情である。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は上記従来技術の欠点を解消することにあ
り、不活性粒子を高濃度に含有し、ポリエチレンテレフ
タレートとブレンドして成形すると滑り性および耐削れ
性とを同時に満足させることができるマスターポリマを
提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記本発明の目的は、酸成分およびグリコール成分から
構戒され、全酸成分の３０モル％以上がテレフタル酸で
あり、全グリコール成分の３０モル％以上がエチレング
リコールである共重合ポリエステルおよび該共重合ポリ
エステルに対して０，５〜３０重量％の平均粒子径が０
００１〜３μの不活性粒子からなり、その示差走査熱量
測定において、ガラス転移温度が６０°Ｃ以下、結晶化
エンタルピーが１ｃａｌ／ｇ以下である共重合ポリエス
テル組成物によって達成される。

本発明における共重合ポリエステルとは、酸成分および
グリコール成分から構戒され、全酸成分の３０モル％以
上がテレフタル酸からなり、全グリコール成分の３０モ
ル％以上がエチレングリコールからなるものである。テ
レフタル酸またはエチレングリコールが全酸成分または
全グリコール成分に対して３０モル％未満であると、ポ
リエチレンテレフタレートとブレンドして使用すると成
形品の表面の平坦性を悪化させたり、機械的特性を損な
うため好ましくない。

本発明の共重合ポリエステルにおいて、テレフタル酸、
エチレングリコール以外の共重合成分としては、例えば
、酸成分として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、５−ソジウムスルホイソフタル
酸等の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、セパチン酸等
の脂肪族ジカルボン酸およびシクロヘキサン−１，４−
ジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸を挙げることがで
き、グリコール成分としてプロピレングリコール、テト
ラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネ
オペンチルグリコール等の脂肪族ジオール、シクロヘキ
サンジメタノール等の脂環族ジオール、ハイドロキノン
、２．２−ビス（４−ヒドロキシフェニル〉プロパン等
の芳香族ジオールおよび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
等のボ、リアルキレングリコール類を挙げることができ
る。

好ましくは、テレフタル酸、エチレングリコール以外に
少なくとも２種の成分を用いることが望ましい。さらに
好ましくは、イソフタル酸、５−ソジウムイソフタル酸
およびシクロヘキサンジメタノールから選ばれた１種と
、アジピン酸、セパチン酸、テトラメチレングリコール
、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール
から選ばれた少なくとも１種とを併用することが望まし
い９共重合量としては前者がテレフタル酸成分に対して
５〜８０モル％、後者が１５〜５０モル％が好ましい。

本発明における不活性粒子としては通常公知の粒子が挙
げられる。例えば、二酸化ケイ素、アルミナ、硫酸バリ
ウム、リン酸カルシウム、カーボンブラック、炭酸カル
シウム、フッ化リチウム、タルクなどである。これら不
活性粒子の平均径は０．０１〜３μ、好ましくは０．０
５〜２μであり、共重合ポリエステル組成物に対する含
有量は０．５〜３０重量％、好ましくは１〜１５重景％
である。平均径が０．０１μより小さいと成形品とした
とき、滑り性が改良されず、３μより大きいと耐削れ性
が急激に悪化するため好ましくない。また、含有量が０
゜５重量％より小さいと、マスタポリマとして使用する
には、効率が悪いばかりか、成形品の機械的特性などの
物性を低下させ、３０重量％を越えると耐削れ性が低下
するため好ましくない。

さらに、本発明の共重合ポリエステル組成物は、示差走
査熱量測定において、ガラス転移温度が６０℃以下、結
晶化エンタルピーが１ｃａ１／ｇ以下である必要がある
。本発明における示差走査熱量測定は、示差走査熱量計
を用い試料重量約１０ｍｇで、ます昇温を行い２９０℃
で５分間保持した後、急冷することにまり熱履歴を消去
し、再び１６℃／ｍｉｎで昇温して示差走査熱量曲線を
記録して行われる。本発明におけるガラス転移温度およ
び結晶化エンタルピーは該示差走査熱量曲線から通常公
知の方法で求められるものである。すなわち、ガラス転
移温度は、ベースラインの不連続点としてあられれ、結
晶化エンタルピーは結晶化に基づくピークとベースライ
ンで囲まれた面積から求められる。ガラス転移温度が６
０℃を越えるか、結晶化エンタルピーがｌ　ｃ　ａ　ｌ
　／　ｇを越えるとき、成形品としたときの耐削れ性改
良の目的が達成されず好ましくない。

本発明の共重合ポリエステルを製造するにはｆ１常、公
知の方法が採用される。例えば、テレフタル酸、エチレ
ングリコールおよび共重合成分の酸またはグリコールを
直接エステル化反応させるか、テレフタル酸ジメチル、
エチレングリコール、共重合酸成分の低級アルキルエス
テルおよび共重合グリコール成分をエステル交換反応さ
せるかして共重合低重合体混合物を生成する第１段階の
反応とこの反応生成物を重縮合させる第２段階とによっ
て製造されるのが最も一般的である。この際、さらに他
の共重合成分を任意の段階で添加することができる。

また、上記共重合ポリエステル製造の任意の段階で不活
性粒子を添加することによって共重合ポリエステル組成
物を得ることができる。不活性粒子の添加時期としては
、重縮合反応を開始する段階以前である。

なお、本発明の共重合ポリエステル組成物には、本発明
の要件を満たす範囲内において触媒、難燃剤、制電剤、
耐熱剤、耐候剤などの各種の改質剤が含まれていてもよ
い。

［実施例コ 以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

なお、各特性の測定値は次の方法により、求めた。

Ａ、ポリマの極限粘度は、オルソ−クロロフェノールを
溶媒とし、２５℃にて測定した。

Ｂ、ポリマ中の不活性粒子の平均径は、ポリマから超薄
切片をつくり、透過型電子顕微鏡にて観察し、長径と短
径の平均値から算出した。

Ｃ１示差走査熱量測定は、パーキン−ニルマー社製ＤＳ
Ｃ−４型を用い、試料重量１０ｍｇで昇温しで２９０℃
で５分間保持した後、急冷することにより熱履歴を消去
し、再び１６℃／ｍＬｎで昇温して示差走査熱量曲線を
記録して行った。ガラス転移温度は、ベースラインの不
連続点、結晶化エンタルピーは結晶化に基づくピークと
ベースラインで囲まれた面積から求めた。

Ｄ、フィルムの摩擦係数は、スリップテスターを用いＡ
ＳＴＭ−Ｄ−１８９４−Ｄ法に従って測定した。なおフ
ィルムの易滑性の目安として静摩擦係数を用いた。１以
下が好ましいものである。

Ｅ、耐削れ性は、テープ走行試＠機ＴＢＴ−３００（（
株〉横浜システム研究新製）を使用し、２５℃、６０％
ＲＨの雰囲気で１０００回繰り返し走行させた後、ガイ
ド部に付着した白色の削れ粉（白粉）を目視にて判定し
た。

ここでガイド径は８ｍｍφであり、ガイド材質は５ＵＳ
２７　（表面粗度０．２５）、巻き付は角は１８０°、
テープ走行速度は３．３ｃｍ／秒である。

評価は次の基準に従って行った。

◎：白粉の発生が極めて少なく、目的を達成する。

Ｏ：白粉発生量が少なく、目的を達成する。

△！白粉発生量がやや多く、目的を達成しない。

×：白粉発生量が非常に多く、目的を達成しない。

実施例１ 共重合ポリエステル組成物Ａの製造 テレフタル酸ジメチル４１．８重量部、イソフタル酸ジ
メチル４０重量部、セパチン酸ジメチル１０．８重量部
、エチレングリコール４１゜５重量部およびネオペンチ
ルグリコール２０゜５重量部に、酢酸マグネシウム４水
和物０．０６重量部および三酸化アンチモン０．０４重
量部を添加し、常法によりエステル交換反応を行なった
。得られた生成物にリン酸トリメチルエステル０．０２
５重量部および平均粒径０．５μの炭酸カルシウム２重
量部を添加し、重縮合反応を行ない固有粘度０．６７５
の共重合ポリエステル組成物Ａを得た。該ポリマの示差
走査熱量測定の結果、ガラス転移温度４８°Ｃ２結晶化
エンタルピーは実質的にＯｃ　ａ　１　／　ｇであつた
。

ポリエチレンテレフタレートＢの製造 テレフタル酸ジメチル１００重量部とエチレングリコー
ル７０重量部に、酢酸マグネシウム４水和物０．０６重
量部および三酸化アンチモン０．０４重量部を添加し、
常法によりエステル交換反応を行なった。得られた生成
物にリン酸トリメチルエステル０．０２５重量部を添加
して重縮合反応を行ない固有粘度０．６１８のポリエチ
レンテレフタレートＢを得た。該ポリマの示差走査熱量
測定の結果、ガラス転移温度Ｅｌ’Ｃ１結晶化エンタル
ピーは上Ｏｃ　ａ　Ｌ　／　ｇであった。

製膜 上記共重合ポリエステル組成物Ａ１５重量部およびポリ
エチレンテレフタシー１８８５重量部を用いて２８５℃
で溶融押出しし、未延伸シートを作成した。次いで、縦
方向に３．３倍延伸し、更に横方向に３．５倍延伸した
後、２００°Ｃで熱処理して厚さ１５μの２軸延伸フイ
ルムを得た。

該ポリエステルフィルムの特性を表１に示したが、良好
な滑り性を保ちながら、白粉をほとんど発生させず、滑
り性と耐削れ性を同時に満足することがわかる。

比較例１ 粒子含有ポリエチレンテレフタレートＣの製造 テレフタル酸ジメチル１００重量部とエチレングリコー
ル７０重量部に、酢酸マグネシウム４水和物０．０６重
量部および三酸化アンチモン０．０４重量部を添加し、
常法によりエステル交換反応を行なった。得られた生成
物にリン酸トリメチルエステル０．０２５重量部および
平均粒径０．５μの炭酸カルシウム２重量部を添加して
重縮合反応を行ない固有粘度０．６５６のポリエチレン
テレフタレートＣを得た。該ポリマの示差走査熱量測定
の結果、ガラス転移温度８１’Ｃ１結晶化エンタルピー
はＬｏｃａｌ／ｇであった。

製膜 粒子含有ポリエチレンテレフタレートＣ１５重量部およ
びポリエチレンテレフタシー１８８５重量部を用いて実
施例１と同様にして２軸延伸フイルムを得た。

該フィルムは滑り性は良好であるものの、白粉が多数発
生し、ガイドピンに付着していた。

比較例２ エステル交換反応後、平均粒径０．５μの炭酸カルシウ
ムの添加量を０．３重量部とする以外は実施例■の共重
合ポリエステル組成物Ａの製造と同様にして、固有粘度
０．６６０の共重合ポリエステル組成物りを得た。該ポ
リマの示差走査熱量測定の結果、ガラス転移温度４７℃
、結晶化エンタルピーは実質的にＯｃ　ａ　１　／　ｇ
であった。

該ポリマだけを用いて実施例１と同様に製膜を行ない２
軸延伸フイルムを得た。該フィルムは滑り性、耐削れ性
とも不良であった。

実施例２〜４．比較例３〜５ 酸成分およびグリコール成分を表１に示したように変更
した以外は実施例１の共重合ポリエステル組成物Ａの製
造と同様にして種々の共重合ポリエステル組成物Ｅ〜Ｊ
を得、その後、該ポリマ１５重量部と実施例１ポリ工チ
レンテレフタレート８８５重量部を用いて、実施例１と
同様にして２軸延伸フイルムを得た。

表１にフィルムの特性を併せて示したが、本発明で朋定
したガラス転移温度および結晶化エンタルピーの範囲に
ある共重合ポリエステル組成物を用いたフィルｊ）は、
滑り性および耐削れ性の両方を同時に満足することがわ
かる。

一方、ガラス転移温度または結晶化エンタルピーが本発
明の範囲からはずれた共重合ポリエステル組成物を用い
た場合には、耐削れ性が不十分である。

実施例５ 平均粒径０．５μの炭酸カルシウム２重量部のかわりに
、平均粒径ｌμの球状シリカ２重量部を用いて、実施例
１と同様にして共重合ポリエステル組成物にの製造およ
びポリエチレンテレフタレートＢとブレンド製膜を行な
い、２軸延伸フイルムを得た。

該フィルムは、静摩擦係数が０．５で滑り性が良好であ
るとともに、白粉の発生も少なく耐削れ性にも優れてい
た。

実施例６ 実施例■の共重合ポリエステル組成物Ａ７５重量部、ポ
リエチレンテレフタレート８８７゜５重量部および実施
例５の共重合ポリエステル組代物５重量部をブレンドし
て実施例■と同様に製膜を行ない２軸延伸フイルムを得
た。

該フィルムは、静摩擦係数が０．５で滑り性が良好であ
るとともに、白粉の発生も少なく耐削れ性にも優れてい
た。

［発明の効果コ 本発明の共重合ポリエステル組成物は、不活性粒子を含
有し、ポリエチレンテレフタレートとブレンドしてフィ
ルム、繊維その他成形品とすることにより、成形品の滑
り性と耐削れ性を同時に満足させることができる。

したがって、本発明の共重合ポリエステル組成物は、フ
ィルム、繊維その他の成形品のマスターポリマとして有
効に用いられ、特に耐削れ性に対する要求が厳しい磁気
テープ等のフィルム分野に用いるとその効果が一層顕著
に発現する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 酸成分およびグリコール成分から構成され、全酸成分の
   ３０モル％以上がテレフタル酸であり、全グリコール成
   分の３０モル％以上がエチレングリコールである共重合
   ポリエステルおよび該共重合ポリエステルに対して０．
   ５〜３０重量％の平均粒子径が０．０１〜３μの不活性
   粒子からなり、その示差走査熱量測定において、ガラス
   転移温度が６０℃以下、結晶化エンタルピーが１ｃａｌ
   ／ｇ以下である共重合ポリエステル組成物。