JPH04224861A

JPH04224861A - ポリエステルフィルム

Info

Publication number: JPH04224861A
Application number: JP40779790A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Endo; 遠藤　一夫; Masahiko Fujimoto; 正彦藤本
Original assignee: Diafoil Co Ltd
Current assignee: Diafoil Co Ltd
Priority date: 1990-12-27
Filing date: 1990-12-27
Publication date: 1992-08-14
Anticipated expiration: 2009-09-07
Also published as: JPH0670166B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カルシウム元素を含有
する湿式法シリカ粒子を含有するポリエステルフィルム
に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】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フィ
ルムは、優れた物理的及び化学的特性を有し、グラフィ
ックアーツ、ディスプレーおよび包材等として賞用され
ている。また、磁気記録媒体のベースフィルムやコンデ
ンサー誘導体などの分野にも広く用いられている。しか
しながら、特に透明性が要求されるフィルムは、その製
造工程における工程通過性、塗布や蒸着等の後加工工程
あるいは製品自体の取扱い性に優れることが求められ、
具体的には、フィルムが優れた走行性および耐摩耗性を
有することが必要であるが、従来、このことは必ずしも
十分には達成されていなかった。

【０００３】ポリエステルフィルムの走行性および耐摩
耗性を改良するためには、フィルムの表面を適度に粗面
化すれば良いことが分かっている。そして、このことを
達成するために原料ポリエステル中に微粒子を存在させ
る方法が提案されており、一部実用化もされているが、
これらの特性を高度に満足することは必ずしも成功して
いない。

【０００４】例えば微粒子としてポリエステル製造時の
触媒残渣等から生成する、いわゆる析出粒子を用いた場
合は、延伸加工工程で該粒子が破壊されやすいため、走
行性や耐摩耗性の改良効果が劣り、また、ポリエステル
の再生使用も困難である。また、シリカ、炭酸カルシウ
ム、二酸化チタン、リン酸カルシウム等のポリエステル
に不活性な無機化合物粒子を添加した場合には、延伸に
より該粒子が破壊、変形されることなく、フィルムに比
較的急峻な突起を与えることができるため走行性は改良
されるが、該粒子はポリエステルとの親和性に劣るため
延伸加工工程で粒子周辺に空隙が生じ、透明性が著しく
低下したり、フィルム表面から粒子が脱離して白粉状物
質が発生したりして、良好な走行性と透明性を兼ね備え
たフィルムを得ることができなかった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、走行性と
透明性とを同時に高度に満たし、フィルムとして必要な
諸特性をも十分に満足し得る優れたフィルムを提供すべ
く鋭意検討を重ねた結果、ある特定のシリカ粒子を配合
することにより、かかる特性をフィルムに付与すること
ができることを知見し本発明を完成するに至った。すな
わち、本発明の要旨は、平均粒径が０．１〜５μｍであ
り、かつ、カルシウム元素を５〜４０重量％含有する湿
式法シリカ粒子を０．００１〜５重量％含有することを
特徴とするポリエステルフィルムに存する。

【０００６】以下、本発明をさらに詳細に説明する。本
発明でいうポリエステルとは、テレフタル酸、２，６−
ナフタレンジカルボン酸のような芳香族ジカルボン酸ま
たはそのエステルと、エチレングリコールを主たる出発
原料として得られるポリエステルを指すが、他の第三成
分を含有していても構わない。この場合、ジカルボン酸
成分としては、例えばイソフタル酸、テレフタル酸、２
，６−ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸およびセバ
シン酸等を用いることができる。またグリコール成分と
しては、ジエチレングリコール、プロピレングリコール
、ブタンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノー
ルおよびネオペンチルグリコール等を用いることができ
る。いずれにしても、本発明でいうポリエステルは繰り
返し構造単位の８０％以上がエチレンテレフタレート単
位またはエチレン−２，６−ナフタレート単位を有する
ポリエステルを指す。

【０００７】また、本発明のポリエステルフィルムは、
かかるポリエステルを出発原料とする少なくとも一軸に
配向されたポリエステルフィルムを指すが、その製造方
法としては公知の方法を採用することができる。例えば
、２７０〜３２０℃でシート状に溶融押出しした後、４
０〜８０℃で冷却固化し、無定形シートとした後、８０
〜１３０℃で縦、横方向に面積倍率で４〜２０倍となる
よう逐次二軸延伸あるいは同時二軸延伸し、１６０〜２
５０℃で熱処理する方法（例えば特公昭３０−５６３９
号公報記載の方法）を利用することができる。縦および
横方向の延伸は、各一段で延伸してもよく、必要に応じ
、多段で延伸したり、多段延伸の間に配向緩和のための
熱処理区間を設けたりすることもできる。また、二軸延
伸後、次工程の熱処理工程に供する前に再度延伸しても
よい。この再延伸は、縦横いずれの方向に行うこともで
きる。

【０００８】本発明のポリエステルフィルムは、カルシ
ウム元素を含有する湿式法シリカ粒子を含有する点に特
徴がある。かかる粒子の製造法としては、水を主体とす
る媒体を用いる方法、すなわち湿式法が採用される。湿
式法とは、例えば珪酸ソーダと塩化カルシウム等のカル
シウム塩類とを反応させ、まずカルシウム・珪酸塩を生
成させ、次に鉱酸または炭酸ガスで分解する方法である
。かかる方法によれば、本発明で用いるのに適した粒径
、組成の粒子を効率的に得ることができる。

【０００９】本発明におけるカルシウム元素を含有する
湿式法シリカ粒子中のカルシウム元素の含有量は、５〜
４０重量％、好ましくは１０〜３０重量％である。湿式
法シリカ粒子中のカルシウム元素の含有量が５重量％未
満では、フィルムの透明性が低下する。また、カルシウ
ム元素量が４０重量％を超えると、ポリエステルへの配
合時に粒子が凝集し、粗大粒子数が増加しフィルムの表
面粗度が大きくなり過ぎたり、透明性が低下したりする
。

【００１０】本発明で用いるシリカ粒子の平均粒径は、
０．１〜５μｍ、好ましくは０．５〜２μｍである。平
均粒径が０．１μｍ未満では、フィルムの走行性や耐摩
耗性が不十分である。また、平均粒径が５μｍを超える
と、フィルムの表面粗度が大きくなり過ぎたり、透明性
が低下したりする。本発明で用いるシリカ粒子の配合量
は、０．００１〜５重量％、好ましくは０．０１〜１重
量％である。配合量が０．００１重量％未満ではフィル
ムの走行性や耐摩耗性が不十分である。また、配合量が
５重量％を超えると、表面粗度が大きくなり過ぎ好まし
くない。

【００１１】本発明で用いるカルシウム元素を含有する
湿式法シリカ粒子を製膜原料のポリエステルに配合する
方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法を採
用し得る。例えば、粒子とポリエステルチップとを直接
ブレンドすることもできるが、特にポリエステルの原料
となるエチレングリコールに分散させエチレングリコー
ルスラリーとしてポリエステル製造工程のいずれかの段
階、好ましくはエステル化もしくはエステル交換反応終
了後、重縮合反応開始前の段階で添加し、重縮合反応を
行うことが好ましい。

【００１２】本発明で用いるシリカ粒子の分散スラリー
は、公知の方法で調製することができる。例えば、粒子
とエチレングリコールとを攪拌翼の回転方向と平行に配
置した複数個の剪断翼を持つ高速攪拌機、ホモミキサー
、超音波分散機等を用いて分散調整することができる。分散スラリーは、スラリー中の粗大粒子および未分散の
凝集粒子を除去する目的で、１０００メッシュ以上のフ
ィルターで濾過処理することが望ましい。

【００１３】また、必要に応じ、他の粒子、例えばカオ
リン、タルク、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム等の
粒子を併用してもよい。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施
例によって限定されるものではない。なお、本発明にお
ける種々の物性および特性の測定方法、定義は下記のと
おりである。また、実施例および比較例中、「部」とあ
るは「重量部」を示す。（１）シリカ粒子中のカルシウム元素含有量シリカ粒子
にフッ酸を加え溶解し、過剰のフッ酸を加熱除去した後
、塩酸溶液を加え原子吸光法にて定量した。

【００１５】（２）平均粒径および粒度分布島津製作所
製遠心沈降式粒度分布測定装置（ＳＡ−ＣＰ３型）で測
定した等価球形分布における積算体積分率５０％の粒径
（直径）を平均粒径とした。（３）走行性平滑なガラス板上に、幅１５ｍｍ、長さ１５０ｍｍに切
り出したフィルム同士を２枚重ね、その上にゴム板をの
せ、２枚のフィルム接圧を２ｇ／ｃｍ２　として、２０
ｍｍ／ｍｉｎでフィルム同士を滑らせて摩擦力を測定し
、５ｍｍ滑らせた点での摩擦係数を動摩擦係数として求
めた。なお、測定は、温度２３℃±１℃、湿度５０％±
５％の雰囲気下で行った。

【００１６】（４）摩耗特性白粉発生量により摩耗特性を評価した。すなわち、フィ
ルムを６ｍｍΦの硬質クロム製固定ピンに接触させなが
ら１０００ｍにわたって走行させ、固定ピンに付着した
摩耗白粉量を目視評価し、下記基準で評価を行った。な
お、フィルム速度は１３ｍ／ｍｉｎとし、張力は約２０
０ｇ、固定ピンへの巻き付け角は１３５°とした。

【００１７】ランクＡ：全く付着しないランクＢ：微量
付着するランクＣ：少量（ランクＢよりは多い）付着するランク
Ｄ：極めて多く付着する（５）粗大突起数試料１０ｍｇを秤量し１８×１８ｍｍのカバーグラスに
はさみ、２８０〜２９０℃でプレスし、直径約１０ｍｍ
のフィルムを作成し、このフィルムを位相差顕微鏡（１
００倍）で観察し、最大長さ１０μｍ以上の粒子をカウ
ントし、粗大突起数とした。（６）透明性ＪＩＳ−Ｋ６１７１４に準じ、日本電色工業製分球式濁
度計ＮＤＨ−２０Ｄによりフィルムヘーズを測定した。

【００１８】実施例１［スラリーの調製］カルシウム元素１５重量％を含有す
る平均粒径０．９５μｍの湿式法シリカ粒子１０部をエ
チレングリコール９０部に分散させた。次いでホモミキ
サー（特殊機化工業製　　ＴＫホモミキサー）で１００
００ｒｐｍ−６０分間分散し、１０００メッシュの金網
フィルターで濾過し、エチレングリコールスラリーとし
た。

【００１９】［ポリエステルの製造］ジメチルテレフタ
レート１００部、エチレングリコール６０部および酢酸
マグネシウム４水塩０．０９部を加熱昇温するとともに
メタノールを留去してエステル交換反応を行い、反応開
始から４時間を要して２３０℃まで昇温し、実質的にエ
ステル交換反応を終了させた。次いで上記スラリーを３
部を添加した後、エチルアシッドホスフェート０．０４
部を添加し、さらに三酸化アンチモン０．０４部を加え
て５時間重縮合反応を行い、極限粘度０．６５のポリエ
チレンテレフタレートを得た。

【００２０】得られたポリエステルを乾燥後２９０℃で
溶融押出し、無定形シートとした後、縦方向に９０℃で
３．５倍、横方向に１１０℃で３．７倍延伸し、２１℃
で３秒間熱処理を行い、厚さ１５μｍのフィルムを得、
その特性を評価した。

【００２１】実施例２実施例１においてカルシウム元素１５重量％を含有する
湿式法シリカ粒子の平均粒径を１．３５μｍおよびエチ
レングリコールスラリーの添加量を１部とする外は実施
例１と同様にしてその特性を評価した。

【００２２】実施例３実施例１においてカルシウム元素１５重量％を含有する
湿式法シリカ粒子の平均粒径を１．３５μｍおよびエチ
レングリコールスラリーの添加量を３倍とする外は実施
例１と同様にしてその特性を評価した。

【００２３】比較例１実施例１においてカルシウム元素を含有しない湿式法シ
リカ粒子を用いる外は実施例１と同様にしてその特性を
評価した。

【００２４】比較例２実施例１においてカルシウム元素３重量％を含有する平
均粒径１．３５μｍの湿式法酸化珪素粒子のエチレング
リコールスラリーを３部添加する外は実施例１と同様に
してその特性を評価した。

【００２５】比較例３実施例１においてカルシウム元素５０重量％を含有する
平均粒径１．３５μｍの湿式法シリカ粒子のエチレング
リコールスラリーを３部添加する外は実施例１と同様に
してその特性を評価した。以上、得られた結果をまとめ
て下記表１に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】表１に示すよう、本発明の範ちゅうである
実施例１〜３のフィルムが全て優れた透明性、走行性お
よび耐摩耗性を兼ね備え、例えばグラフィックアーツ、
ディスプレーおよび包装用のベースフィルムとして極め
て有用であるのに対し、比較例１および比較例２のよう
に湿式法シリカ粒子中のカルシウム元素が少なかったり
、全く含まれていない場合は透明性に劣る。また、比較
例３のように湿式法酸化珪素粒子中のカルシウム元素の
含有量が多すぎる場合は粒子の分散性に劣り粗大突起が
頻発するようになる。

【００２８】

【発明の効果】本発明のフィルムは均一な表面を有し、
走行性、耐摩耗性および透明性に優れ、グラフィックア
ーツ、ディスプレー、包装用、転写マーク用、写真製版
、磁気記録媒体、コンデンサー等の電気用等、種々の用
途に適用でき、その工業的価値は高い。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　平均粒径が０．１〜５μｍであり、か
つ、カルシウム元素を５〜４０重量％含有する湿式法シ
リカ粒子を０．００１〜５重量％含有することを特徴と
するポリエステルフィルム。