JPH0369379B2

JPH0369379B2 -

Info

Publication number: JPH0369379B2
Application number: JP60234568A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Ootani; Toshihiro Mita
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1985-10-22
Filing date: 1985-10-22
Publication date: 1991-10-31
Also published as: JPS6295339A

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組成物に関し、更に詳し
くは空隙率が50〜95％である多孔質不活性無機微
粒子と他の非孔質不活性無機微粒子とを含有して
なるポリエステル組成物に関する。従来技術ポリエステル特にポリエチレンテレフタレート
はその優れた物理的、化学的特性を有するため、
繊維、フイルム、その他成形品として広く使用さ
れている。しかしながら、その優れた特性とは逆
に、上記成形品を得る成形工程における工程通過
性、あるいは製品自体での取り扱いにおける滑り
性不良による、作業性の悪化、製品価値の低下と
いつた好ましくないトラブルが発生することも知
られている。これらのトラブルに対して、ポリエステル中に
微粒子を含有せしめて成形品の表面に適度の凹凸
を付与し、成形品の表面滑り性を向上させる方法
が数多く提案され、その一部は実用されている。
例えばポリエステル成形品の表面特性を向上させ
る手段として、大別してポリエステル合成時に使用する触媒などの一
部または全部を反応工程で析出させる方法（内
部粒子析出方式）不活性無機微粒子をポリエステル合成時また
は合成後に添加する（外部粒子添加方式）が知
られている。しかしながら、の内部粒子析出方式は微粒子
量を増加させるため金属化合物の添加量を増加し
てゆくと粗大粒子が発生しやすい傾向にあり、ま
た粒子量と粒子径をコントロールすることが困難
である欠点を有している。一方、の外部粒子添
加方式は粒子量を粒子径の選択が容易であり、か
つ微粒子がポリエステルに不溶、不活性であるた
め長期運転時のポリマー特性、粒子状態が安定し
ている有利性があり、粒子種としては好ましい部
類のものである。しかし、かかる不活性無機微粒
子はポリエステルとの親和性が充分でなく、糸、
フイルム等の成形時に界面での剥離を生じ易く、
そのが糸を成形する場合には紡糸、延伸等製造工
程における糸切れの、またフイルムとした場合特
に磁気テープとした場合に走行削れの大きな原因
となる。近年、これらの問題が、品質要求の高度
化や、生産性向上の点から顕在化し、これらの問
題を改善し得るポリマーが要求されている。発明の目的本発明者らは、上記問題点を改善したポリマー
を開発すべく鋭意検討した結果、ポリエステル中
に特定の空隙率を有する多孔質不活性無機微粒子
を含有させた組成物はポリマーと微粒子の界面剥
離が生じ難く例えば走行削れ性の改善されたフイ
ルムとなることを知見した。しかし、該フイルム
の屑（Ｒ品）を回収し、再成形してフイルムとす
ると表面性が変る場合があり、回収再利用で問題
のあることが、その後の検討で明らかとなつた。
そこで、更にこの問題を改善すべく鋭意検討した
結果、上記多孔質の不活性無機微粒子と非孔質の
不活性無機微粒子とを併用するとこの問題を解消
できることを知見し、本発明に到達した。本発明の目的は、成形品の表面特性を改善し、
かつこの改善が成形品の屑の回収再利用において
も実質的に変化しないポリエステル組成物を提供
することにある。発明の構成・効果本発明のかかる目的は、本発明によれば、空隙
率が50〜90％でありかつ平均粒子径が0.05〜3μで
ある多孔質不活性無機微粒子(A)と、平均粒子径が
0.05〜3μである非孔質不活性無機微粒子(B)とを含
有しており、無機微粒子(A)と無機微粒子(B)との重
量比が下記式 100≧Ａ／Ｂ≧0.25 〔ここで、Ａは粒子(A)のポリエステルに対する重
量％であり、Ｂは粒子(B)のポリエステルに対する
重量％である。〕を満足すると共に、無機微粒子(A)と無機微粒子(B)
の総量がポリエステルに対して0.01〜５重量％で
あるポリエステル組成物によつて達成される。こ
こで、“非孔質”とは空隙がないかあつても空隙
率が30％以下のことを云う。本発明でいうポリエステルとは、繊維、フイル
ム、その他の成形品に溶融成形し得るものであれ
ば特に制限はなく、例えばポリエチレンテレフタ
レート、ポリテトラメチレンテレフタレヘート、
ポリ−１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレ
フタレヘト、ポリエチレン−2.6−ナフタレンジ
カルボキシレート等が好ましく挙げられる。もち
ろんこれらのポリエステルはホモポリエステルで
あつても、コポリエステルであつてもよく、共重
合成分としては例えばジエチレングリコール、ネ
オペンチルグリコール、ポリアルキレングリコー
ル等の如きジオール成分、アジピン酸、セバシン
酸、フタル酸、イソフタル酸、５−ナトリウムス
ルホイソフタル酸等の如きジカルボン酸成分、ト
リメリツト酸、ピロリツレト酸等の如き多官能カ
ルボン酸成分等が挙げられる。これらのうち、エ
チレンテレフタレートを主たる繰返し単位とする
ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレート
が好ましい。かかるポリエステルは、固有粘度（溶媒：オル
ソクロロフエノール、温度：35℃）0.4以上が好
ましい。本発明でポリエステルに含有させる多孔質不活
性無機微粒子(A)は空隙率が50〜95％でありかつ平
均粒子径が0.05〜3μであるものである。空隙率が
50％未満では親和性向上効果が不十分であり、ま
た95％を超えると粒子形状を維持するのが困難と
なる。好ましい空隙率は70〜80％である。かかる
粒子の具体例としてはアルミナ、シリカ、チタニ
ア、ジルコニア等を主成分とする粒子があげら
れ、その製法は各種の製造方法をとることができ
る。例えばアルミナにおいてはアルミニウムアル
コオキシド加水分解してアルミナ水和物ゲルを生
成させ、その後乾燥、焼成を行なう方法（アルミ
ニウムオキシド法）、硫酸アルミニウム等を熱分
解により酸基を分離し、焼成を行なう方法（酸
法）、塩化アルミニウム等を気化し、酸水素炎中
で燃焼分解を行なう方法（気相法）等が挙げられ
る。なお製造条件によりアルミナの結晶構造を
δ、γ、θ等種々のものにコントロールすること
も可能である。またシリカにおいては、ケイ酸ナ
トリウム塩等を加水分解して固体の１次粒子を水
中に分解させ、その後コロイド状粒子を乾燥し、
多孔質粒子を生成させる方法（ケイ酸塩ゾルゲル
法）等が挙げられ、チタニア、ジルコニアについ
てもアルミナ、シリカと同様なアルコオキシド法
等が挙げられる。そして、空隙率は上記の製造方法において各々
の条件を制御することで、所定の値をとることが
できる。また、本発明でポリエステルに含有させる非孔
質不活性無機微粒子(B)は平均粒子径0.05〜3μのも
のである。かかる粒子の具体例としてはカオリ
ン、クレー、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化
ケイ素、リン酸カルシウム、リン酸バリウム等が
あげられる。これらは合成品でも、天然品でも良
い。かかる粒子の具体的な合成例としては、例え
ば炭酸カルシウムについては石灰乳（水酸化カル
シウム）と炭酸ガスとを反応させて合成する方法
（炭酸ガス化合法）、塩化カルシウムとソーダ灰と
を反応させて合成する方法（炭酸塩溶液化合法）
等が挙げられ、炭化チタンについては硫酸チタン
を加水分解後焼成して合成する方法（硫酸法）等
が挙げられる。また酸化ケイ素、リン酸カルシウ
ム、リン酸バリウム等においても同様に各種の最
適合成法が挙げられる。無機微粒子(A)及び無機微粒子(B)の“平均粒子
径”は、測定した全粒子の50重量％の点にある粒
子の「等価球形直径」を意味する。「等価球形直
径」とは粒子と同じ容積を有する想像上の球の直
径を意味し、粒子の電子顕微鏡写真または、通常
の沈降法による測定から計算することができる。無機微粒子(A)及び無機微粒子(B)は、上述のよう
に0.5〜3μの平均粒子径を有するが、更に粒度分
布において約10μ以上の粗大粒子を殆ど含まず、
微細側にシヤープな分布を持つものほど好まし
い。更には、これら粒子は平均粒子径が0.1〜2μ
であり、微細側にシヤープな粒度分布を持つこと
が好ましい。無機微粒子(A)と無機微粒子(B)の量比
は、下記式 100≧Ａ／Ｂ≧0.25 を満足する必要があるが、特に 50≧Ａ／Ｂ≧１を満足することが好ましい。ここで、Ａは無微粒
子(A)のポリエステルに対する重量％であり、Ｂは
無機微粒子(B)のポリエステルに対する重量％であ
る。Ａ／Ｂ＞100になると回収品再利用性が低下
し、またＡ／Ｂ＜0.25では無機微粒子(A)の特性が
十分に生かされないようになる。また、無機微粒子(A)と無機微粒子(B)の総量はポ
リエステルに対し0.01〜５重量％（５≧（Ａ＋Ｂ）
≧0.01）であるが、特に0.1〜１重量％（１≧（Ａ
＋Ｂ）≧0.1）であることが好ましい。この総量が
0.01重量％未満では成形品の滑り性が不足気味と
なり、また５重量％より多くなると成形品の表面
が粗面化しすぎる。不活性無機粒子(A)，(B)のポリエステルへの添加
時期は、ポリエステル重合完了前であることが好
ましく、特にエステル交換反応もしくはエステル
化反応終了前に添加することが好ましい。また、
不活性無機微粒子(A)，(B)を個々に含有するポリエ
ステルを製造し、これらをＡ／Ｂの比が所定値に
なるようにブレンドして組成物とすることもでき
る。実施例以下、実施例を挙げて本発明を更に説明する、
なお、例中での各特性は下記の方法で測定した。 (1) 空隙率（％）水銀−ヘリウム法によつて粒子の細孔容積
（Vp）を求めた。すなわち、まず水銀ホロシメ
ーターを用いて、1.1気圧の圧力下にて、細孔
を含んだ値である２次粒子の比容積（Vm）を
測定した。同様に気体吸着装置（ヘリウム使
用）にて、定圧容積法の死容積測定から、細孔
を除いた値である粒子そのもの（１次粒子）の
比容積（Vn）を測定した。そして細孔容積
（Vp）は、式Vp＝Vm−Vnから算出した。続いてJIS−K0061に従い、比重ビン（ピク
ノメータ）法にて粒子そのものの比重を測定し
た。空隙率はこの細孔容積と粒子の比重とから下
記式より算出した。空隙率（％）＝細孔容積／（１／比重）＋細孔容積×
100 (2) 固有速度オルソクロロフエノールにポリエステルを溶
解し、温度35℃で測定した濃度から算出する。 (3) カレンダー削れ判定ベースフイルムの走行面の削れ面を５段のミ
ニスーパーカレンダーを使用して評価した。カ
レンダーはナイロンロールとスチロールの５段
カレンダーであり、処理温度は80℃、フイルム
にかかる線圧は200Kg／cm、フイルムスピード
は50ｍ／分で走行させた、走行フイルムは全長
2000ｍ走行させた時点でカレンダーのトツプロ
ーラーに付着する汚れでベースフイルムの削れ
性を評価した。＜５段階判定＞ ◎ ナイロンロールの汚れ全くなし ○ ナイロンロールの汚れはほとんどなし △ ナイロンロールが汚れる × ナイロンロールが非常に汚れる ×× ナイロンロールがひどく汚れる (4) スクラツチ判定ベースフイルムを1/2インチ巾にスリツトし
５mmφのステンレス（SUS 304）製固定ピン
（表面粗さ 0.3μｍ）に152°の角度でフイルム
を接触させ20cm／secのフイルム速度で10mm走
行させ、これを50回繰返した後の1/2インチ巾
ベースフイルムの表面に入つたスクラツチの太
さ、深さ、数を総合して次の５段階で判定し
た。＜５段階判定＞ ◎ 1/2インチ巾ベースフイルムに全くスクラ
ツチが認められない ○ 1/2インチ巾ベースフイルムにほとんどス
クラツチが認められない △ 1/2インチ巾ベースフイルムにスクラツチ
が認められる × 1/2インチ巾ベースフイルムに太いスクラ
ツチが何本が認められる ×× 1/2インチ巾ベースフイルムに太く深いス
クラツチが多数全面に認められる。 (5) 表面粗さRa JIS B0601に準じ、東京精密社(株)製の触針粗
さ計（SURFCOM3B）を使用して測定した。実施例１〜13及び比較例１〜４ (1) 無機微粒子(A)スラリーの調整エチレングリコール（以下、EGと略称する）
90重量部にアルミニウムオキシド法で得られた
アルミナ（空隙率70％、平均粒径0.6μ）、また
はケイ酸塩ゾルゲル法で得られたシリカ（空隙
率50％、平均粒径0.5μ）、10重量部を添加し、
混合攪拌して、アルミナのスラリー、シリカの
スラリーをそれぞれ調整した。 (2) 無機微粒子(A)含有のポリエステルの製造ジメチルテレフタレート100重量部とEG70重
量部を、酢酸マンガン・４水和物0.035重量部
を触媒として用いて、常法通りエステル交換反
応をせしめながら、反応途中で上記(1)で調整し
たスラリーを５重量部（粒子(A)0.5重量％対ポ
リマー）を攪拌下添加した。エステル交換反応後、リン酸トリメチル0.03
重量部及び三酸化アンチモン0.03重量部を添加
した後、高温真空下で常法通り重縮合反応を行
ない、固有粘度0.62のポリエチレンテレフタレ
ートを得た。 (3) 無機微粒子(B)のスラリーの調整 EG90重量部にカオリン（天然品空隙率５％、
平均粒子径0.7μ）10重量部を添加し、混合攪拌
して、カオリンのスラリーを調整した。 (4) 無機微粒子(B)含有ポリエステルの製造上記(2)における方法において、エステル交換
反応途中で添加するスラリーとして上記(3)で調
整したスラリーを用いる以外は同様に行つて、
固有粘度0.62のポリエチレンテレフタレートを
得た。 (5) 組成物の製造及び成形上記(2)，(4)で得たポリエチレンテレフタレー
トのチツプをそれぞれ180℃で乾燥したのち、
ＡとＢの比（Ａ／Ｂ）が表１に示す値となるよ
うに混合し、得られた混合物を295℃で押出機
より溶融押出してシート化し、続いて95℃で縦
延伸倍率3.0倍、130℃で横延伸倍率3.5倍に遂
次二軸延伸し、さらに200℃で熱固定し、厚さ
15μのフイルムを得た。なおフイルム製造にお
いて端部をスリツト（エツジトリム）してＲ品
として回収し、次の製造に再使用した。このＲ
品の再使用割合（Ｒ比）を表１に示す。得られたフイルムの特性を表１に示す。【表】

Claims

【特許請求の範囲】１空〓率が50〜95％でありかつ平均粒子径が
0.05〜3μである多孔質不活性無機微粒子(A)と、平
均粒子径が0.05〜3μである非孔質不活性無機微粒
子(B)とを含有しており、無機微粒子(A)と無機微粒
子(B)との重量比が下記式 100≧Ａ／Ｂ≧0.25 〔ここで、Ａは粒子(A)のポリエステルに対する重
量％であり、Ｂは粒子(B)のポリエステルに対する
重量％である。〕を満足すると共に、無機微粒子(A)と無機微粒子(B)
の総量がポリエステルに対して0.01〜５重量％で
あるポリエステル組成物。２ポリエステルがエチレンテレフタレートを主
たる繰返し単位とするポリエステルである特許請
求の範囲第１項記載のポリエステル組成物。