JPH0726000B2 - ポリエステル組成物 - Google Patents

ポリエステル組成物

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JPH0726000B2
JPH0726000B2 JP61078196A JP7819686A JPH0726000B2 JP H0726000 B2 JPH0726000 B2 JP H0726000B2 JP 61078196 A JP61078196 A JP 61078196A JP 7819686 A JP7819686 A JP 7819686A JP H0726000 B2 JPH0726000 B2 JP H0726000B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、改良されたポリエステルフイルム,ポリエス
テル繊維等の成形品を作るのに有用なポリエステル組成
物に関する。更に詳しくは炭酸カルシウムを主成分とす
る微粒子のポリエステルとの親和性を改良し、透明性,
耐摩耗性に優れたフイルム,繊維等の成形品を作り得る
ポリエステル組成物に関する。
従来技術 一般にポリエステル,特にポリエチレンテレフタレート
はその優れた力学特性,化学特性を有するためフイル
ム,繊維等に広く用いられている。しかしながら、その
透明性,光輝性を十分に生かしたフイルムあるいは繊維
を製造するとき、その成形過程および加工工程におい
て、往々にして工程不良をひきおこしていた。その原因
は多くの場合高い摩擦係数によるものである。
従来、ポリエステルの摩擦係数を低下させる方法として
は、ポリエステル中に微粒子を存在させる方法が数多く
提案されているが、微粒子とポリエステルとの親和性が
充分でなく、フイルム,繊維等の透明性,摩耗性がいず
れも満足すべきものではなかつた。
ポリエステルの表面特性を向上させる手段としては、従
来から ポリエステル合成時に使用する触媒など一部または全
部を反応工程で析出させる方法(内部粒子析出方式) 炭酸カルシウム,酸化ケイ素などの微粒子を重合時ま
たは重合後に添加する方法(外部粒子添加方式) が数多く提案されている。
しかしながら、の内部粒子析出方式は、粒子がポリエ
ステル成分の金属塩等であるため、ポリエステルとの親
和性はある程度良好である反面、反応中に粒子を生成さ
せる方法であるため、粒子量,粒子径のコントロールお
よび粗大粒子の生成防止などが困難である。
一方、の方法は粒径,添加量などを適切に選定し、さ
らに粗大粒子を分級等により除去した微粒子を添加すれ
ば易滑性の面では優れたものとなる。しかし、無機粒子
と有機成分であるポリエステルの親和性が充分でないた
め、延伸時等に粒子とポリエステルとの境界面で剥離が
発生し、ボイドが生成する。このため透明性,耐摩耗性
の面で解決すべき問題となる。
この無機粒子とポリエステルとの親和性向上について
は、シラン系化合物あるいはチタネート系化合物と無機
粒子とのカツプリング反応による表面処理が提案されて
いるが、処理工程が複雑であること、効果が期待ほどで
ない等の種々の問題があつた。
発明の目的 本発明者らは、前述の実情にかんがみポリマー中に微細
粒子を存在させ、易滑性,透明性,耐摩耗性に優れたフ
イルム,繊維を製造するのに好適なポリエステルについ
て鋭意検討した結果、炭酸カルシウムを特定のリン化合
物で処理してから用いると、得られたフイルム,繊維が
良好な特性を有することを見い出し、本発明に到達し
た。
本発明の目的は、透明性,耐摩耗性に優れたフイルム,
繊維等の成形品を作り得るポリエステル組成物を提供す
ることにある。
発明の構成 本発明は、下記の化学式で示されるリン化合物で処理し
た炭酸カルシウムを線状ポリエステルに含有させたこと
を特徴とするポリエステル組成物である。
本発明の特徴は、上記化学式で示されるリン化合物の存
在下で処理した炭酸カルシウムを用いることにある。リ
ン化合物の存在下での処理によつて炭酸カルシウムのポ
リエステルに対する親和性が向上する理由は定かでない
が、両者の相互作用により炭酸カルシウムのポリエステ
ルとの親和性が向上し、特に延伸処理をしたポリエステ
ル組成物である二軸延伸フイルム,延伸糸においてすぐ
れた透明性,耐摩耗性を賦与すると考えられる。
本発明でいうポリエステルとは、繊維あるいはフイルム
を成形しうるものであればどの様なものでも良く、たと
えばポリエチレンテレフタレート,ポリテトラメチレン
テレフタレート,ポリエチレン−p−オキシベンゾエー
ト,ポリ−1,4−シクロヘキシレンジメチレンテレフタ
レート,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たとえばジエチレング
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,2,6−ナフタレンジカルボン
酸,5−ナトリウムスルホイソフタル酸等のジカルボン酸
成分;ポリマーが実質的に線状を維持する量範囲でのト
リメリツト酸,ピロメリツト酸等の多官能カルボン酸成
分等が挙げられる。
本発明でいう炭酸カルシウムとしては、天然品,合成品
が挙げられ、炭酸カルシウムの結晶タイプとしてはカル
サイト,アラゴナイト,バテライトが挙げられるが、こ
れらいずれでも良い。
また、炭酸カルシウムは(1)純粋な炭酸カルシウム,
(2)酸化マグネシウム,酸化ケイ素,水酸化カルシウ
ムその他の化合物の1種または2種以上を含み、炭酸カ
ルシウム分が50%以上あるものである。
本発明でいうリン化合物は下記一般式で示されるリン酸
または亜リン酸の部分エステルである。
上記一般式におけるRのアルキル基としては例えばオク
チル,イソデシル,デシル,ドデシル,トリデシル,テ
トラデシル,ヘキサデシル,オクタデシル等が挙げら
れ、またアリール基としては例えばナフチル,キシリル
等が挙げられ、さらにまたヒドロキシアルキル基として
は例えばヒドロキシオクチル,ヒドロキシデシル,ヒド
ロキシテトラドシル,ヒドロキシヘキサデシル等が挙げ
られる。具体例としてはジオクチルホスフエート,モノ
イソデシルホスフエート,ジヒドロキシオクチルホスフ
エート,等をあげることができ、これらは二種以上混合
使用しても良い。
本発明において炭酸カルシウムをリン化合物で処理する
方法は特に限定されないが、例えば、 (1)炭酸カルシウムの粉体にリン化合物を添加し、混
練もしくは破砕処理する方法 (2)炭酸カルシウムおよびリン化合物をエチレングリ
コールなどの分散媒に添加し、分散もしくは破砕処理す
る方法が挙げられる。その際、炭酸カルシウムをリン化
合物で処理する際には常温もしくは約150℃以下の温度
条件下で行なうことが好ましい。
炭酸カルシウムとリン化合物との使用割合は炭酸カルシ
ウムのポリエステルへの親和性を向上させる効果上、リ
ン化合物を炭酸カルシウム100重量部に対して好ましく
は0.1〜30重量部,より好ましくは0.5〜20重量部の範囲
で用いるのが良い。
炭酸カルシウムの処理後の平均粒径は好ましくは5μ以
下,さらに好ましくは2μ以下である。ここで平均粒径
とは、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
ことが出来る。
この平均粒径5μ以下の炭酸カルシウムの粒度分布につ
いては、約10μ以上の粗大粒子をほとんど含まず、微細
側にシヤープな分布をもつものほど好ましい。このた
め、リン化合物との処理の前もしくは後に分級処理を行
なう等の方法が好ましくとられる。
リン化合物で処理した炭酸カルシウムの線状ポリエステ
ルへの添加方法としては、各種の方法を用いることがで
きる。その代表的な方法として、例えば (1)ポリエステルの合成時,重縮合完了前に粉体もし
くはグリコールスラリーとして添加する方法 (2)ポリエステルに添加し、溶融,混練する方法 がとられる。
本発明において、炭酸カルシウムの含有割合は、ポリエ
ステル重量に対して、好ましくは0.01〜3重量%,さら
に好ましくは0.05〜2重量%である。炭酸カルシウムの
添加量が極端に少くなると得られるフイルムの滑り性が
不足気味となり、また極端に多くなるとフイルムの表面
が粗面化しすぎる、透明性が低下する等の種々のトラブ
ルが生じるので好ましくない。
本発明のポリエステル組成物は繊維,フイルムあるいは
その他の成形分野において有効であるが、特に透明性,
耐摩耗性の要求されるマイクロフイルム,蒸着フイル
ム,磁気テープ分野において好ましく用いることができ
る。
実施例 以下実施例をあげて具体的に説明する。なお実施例での
「部」は重量部を意味する。また実施例での各特性値の
測定は下記の方法に従つた。
(1)炭酸カルシウムとポリエステルとの親和性フイル
ムをエツチング処理により表層ポリマーを除去し、炭酸
カルシウムを露出させた後、走査型電子顕微鏡下20,000
倍で観察した。
親和性については炭酸カルシウムの直径(Dc)とボイド
の直径(Db)との比により次のような判定で表示してい
る。
1級:1≦Db/Dc<1.5(即ちボイドが存在しない、もしく
は非常に小さい) 2級:1.5≦Db/Dc<2.0 3級:2.0≦Db/Dc<4.0 (2)フイルムヘーズ ASTM D1003-59Tに示された方法に準じ、直読ヘーズメー
ターを用い測定を行なつた。
(3)摩耗性評価(カレンダー削れ) フイルムの削れ性を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ー
ルロールの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)摩耗性評価(ピン削れ) 1/2インチ巾の磁気テープのフイルム面側を5mmφのステ
ンレス網SUS製固定ピン(表面粗さ0.58)に角度152°で
接触させ、毎分2mの速さで約15cm程度往復移動,摩擦さ
せる(この時入側テンシヨンT1を40gとした)。
この操作をくり返し往復20回測定後まさつ面に生じたス
クラツチの程度を目視判定する。
この時スクラツチが殆んどないか、わずかなものは○、
全面に多数生じたものは×、その中間を△と3段階に判
定する。
実施例−1 エチレングリコール(以下EGと略称する)85部に炭酸カ
ルシウム(平均粒径2.5μ)15部,ジオクチルホスフエ
ート2部を添加し、混合攪拌した後サンドグラインダー
(五十嵐機械製造(株),メデイアとしてガラスビーズ
使用)を用いて、破砕処理を行ない平均粒径0.6μの炭
酸カルシウム処理品を得た。
更にジメチルテレフタレート100部とEG70部を酢酸マン
ガン・4水和物0.035部を触媒として常法通りエステル
交換せしめた後上記で得られた炭酸カルシウムのEGスラ
リーを3.4部(炭酸カルシウム濃度:0.5重量%対ポリマ
ー)を攪拌下添加した。その後リン酸トリメチル0.03
部,三酸化アンチモン0.03部を添加し、高温真空下にて
常法通り重縮合反応を行ない極限粘度0.620のポリエチ
レンテレフタレートを得た。
さらに得られたポリエステルを180℃で乾燥後、押出し
機によりシート化し、続いて90℃で縦延伸倍率3.5倍,
横延伸倍率4.0倍に二軸延伸し、さらに200℃で熱固定し
厚さ15μのフイルムとした。このフイルム特性を表−1
に示す。
得られたフイルム中の炭酸カルシウム周辺のボイドはな
いものが主で、あつても極めて小さいものであつた。ま
たフイルムの透明性,耐摩耗性とも良好であつた。
実施例−2及び比較例−1〜−3 実施例−1においてリン化合物として表−1に示した化
合物を用いる以外は実施例−1と全く同様にして厚み15
μのフイルムを得た。得られたフイルムの物性を表−1
に示す。
比較例−4〜−7 実施例−1においてリン化合物として、それぞれトリメ
チルホスフエート,ジメチルホスフエート,トリフエニ
ルホスフエート及び無添加とする以外は実施例−1と全
く同様にして、厚み15μのフイルムを得た。このフイル
ム特性を表−1に示す。得られたフイルム中の炭酸カル
シウム周辺のボイドは大きく、透明性,耐摩耗性とも劣
つたものであつた。
実施例−3 炭酸カルシウム(平均粒径0.7μ)95部とジオクチルホ
スフエート5部とをボールミル(伊藤製作所)を用い
て、混合,破砕処理を行ない平均粒径0.6μの炭酸カル
シウム処理品を得た。
極限粘度0.65のポリエチレンテレフタレートペレツト10
0部と上記炭酸カルシウム処理品0.5部とを2軸タイプエ
クストルーダーで溶融混合した後、押出し機によりシー
ト化し、続いて90℃で縦延伸倍率3.5倍,横延伸倍率4.0
倍に2軸延伸し、さらに200℃で熱固定し厚さ15μのフ
イルムとした。このフイルム特性を表−1に示す。
得られたフイルム中の炭酸カルシウム周辺のボイドはな
いものが主で、あつても極めて小さいものであつた。ま
たフイルムの透明性,耐摩耗性とも良好であつた。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記の化学式で示されるリン化合物で処理
    した炭酸カルシウムを線状ポリエステルに含有させたこ
    とを特徴とするポリエステル組成物。
  2. 【請求項2】リン化合物の使用割合が炭酸カルシウムに
    対し0.1重量%〜30重量%であることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載のポリエステル組成物。
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