JPH0745576B2 - ポリエステルフイルム - Google Patents

ポリエステルフイルム

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JPH0745576B2
JPH0745576B2 JP61104208A JP10420886A JPH0745576B2 JP H0745576 B2 JPH0745576 B2 JP H0745576B2 JP 61104208 A JP61104208 A JP 61104208A JP 10420886 A JP10420886 A JP 10420886A JP H0745576 B2 JPH0745576 B2 JP H0745576B2
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polyester film
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喬 鍵山
一夫 遠藤
一弘 椚原
順尉 首藤
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ダイアホイルヘキスト株式会社
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  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポリエステル中での添加粒子の分散性に優
れ、フイルムとした際に粗大突起が少なく、且つ易滑性
に優れた二軸延伸ポリエステルフイルムに関する。
〔従来の技術〕 ポリエステルフイルム、とりわけポリエチレンテレフタ
レートに代表される二軸延伸ポリエステルフイルムは、
電気的特性、機械的特性、熱的特性、更には加工性及び
耐薬品性に優れているので、磁気テープ用、コンデンサ
ー用、包装用、写真製版用、電絶用等の広い分野におい
てその基材フイルムとして用いられている。かかるポリ
エステルフイルムは、各用途によりその要求特性は、そ
れぞれ異なるが、易滑性に優れ、かつ粗大突起が少ない
ことがフイルムとしての必須要件である。
易滑性の優劣は、フイルムの製造工程での巻き作業性
や、加工工程での工程通過性、更には最終商品の特性に
まで影響を及ぼすため極めて重要である。その為に通常
フイルムの表面に微細な凹凸を付与してフイルムの滑り
性を改良することが行なわれている。かかる方法として
ポリエステルの重合時に触媒に用いた金属化合物残渣を
利用して反応系に微細な粒子を析出させる方法が良く知
られている(析出粒子法と呼ぶ。)。
この方法は特殊な装置、機器及び繁雑な操作等を必要と
せず比較的容易に実施することができるが、凝集粒子が
生成し易いこと及び析出粒子の粒径のコントロールが難
しいこと、更には、析出粒子量のふれや増量が困難なこ
と等多くの問題点がある。
一方ポリエステル(樹脂)の製造工程や押出工程中にポ
リエステルに対し不活性な微粒子を添加してフイルム表
面に凹凸を付与する方法もまたよく知られている(添加
粒子法と呼ぶ。)。この方法は予め粒度の揃つた微細粒
子を調製し、これを添加することにより行なわれる。そ
のためには、粒子の分散、粉砕及び分級等の操作及び装
置が必要であるが、一旦操作及び装置が決定されると、
粒子径及び粒子量の再現等が得られ易く、また必要に応
じて粒子量の加減ができるという利点がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら従来公知の不活性微粒子は、ポリエステル
中での分散性に劣り、又往々にして凝集粗大化によりフ
イルム表面に欠陥をもたらし、磁気テープとなした場合
にはドロツプアウトが発生しやすい。
また金属が蒸着される用途においては透明性を損ない、
更に外観不良の原因となる為に好ましくない。
一方、最近の磁気記録体の高密度記録化への進歩は目覚
ましく、それに伴ないベースフイルムの表面粗度を低下
せしめ、かつ、粗大突起数を従来以上に低減せしめる必
要性が生じていることは周知である。しかしながら、前
述した如くフイルムの製造工程及び加工工程における巻
き作業性及び走行性の向上をはかるには、やはりフイル
ム表面に突起を付与することが必要であり、そのために
はこれ迄使用されていた微粒子よりも更に小さい粒子が
必要とされる。粒子径が小さくなればなる程一般に粒子
同志は凝集し易くなり、特にポリエステル中で均一に分
散せしめることは困難となる。従つてポリエステルに添
加された際に、微細均一に分散し、小さな表面粗度にも
かかわらず滑り性に優れた添加粒子が望まれていた。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は添加粒子法において、ポリエステル中での分散
性に優れ、フイルムとした際に滑り性が良好で、しかも
凝集粗大突起形成の少ない二軸延伸ポリエステルフイル
ムを提供すべくなされたものである。即ち本発明の要旨
は平均粒子径0.005〜5μmの湿式法で合成されたX線
回折学的に実質的に非晶質である、下記一般式(1)で
表わされる組成の微粒子を0.001〜3重量%含有するこ
とを特徴とする二軸延伸ポリエステルフイルムに存す
る。
XNa2O・YAl2O3・SiO2 ……(1) (式中、X及びYはSiO2に対する当量比でありXは0.04
〜0.10、Yは0.03〜0.07を表わす。) 以下、本発明につき詳細に説明する。
本発明にいうポリエステルとは、テレフタル酸、ナフタ
レン−2,6−ジカルボン酸の如き芳香族ジカルボン酸又
はそのエステルとエチレングリコールとを主たる出発原
料として得られるポリエステルを指すが、これに他の第
三成分を含有していても良い。第三成分としては、芳香
族ジカルボン酸成分としてイソフタル酸、あるいは、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、ジエチレングリコール、ネオペンチル
グリコール等の一種又は二種以上、更には、ポリアルキ
レングリコール等が挙げられる。いずれにおいても、本
発明のポリエステルは、反復構造単位の80モル%以上が
エチレンテレフタレート単位及びエチレン−2,6−ナフ
タレート単位であるポリエステルが好ましい。
本発明において、ポリエステルに含有せしめてフイルム
の表面性状及び易滑特性を改良するための添加粒子は、
X線回折学的に無定形であり、XNa2O・YAl2O3・SiO
2(X及びYは前記定義の通りである。)で示されるア
ルミナ・シリケート化合物である。
上記式のアルミナ・シリケート化合物において、Xは0.
04〜0.10、Yは0.03〜0.07の範囲内にある。
Xの値が0.04未満ではエチレングリコール中及びポリエ
ステル中での粒子の分散性に劣るため好ましくなく、0.
10を越えるとポリエステルの溶融時の熱安定性に劣るた
めに好ましくない。又、Yの値が0.03未満では分散性に
劣るため好ましくなく、0.07を越えるとポリエステルフ
イルムとなした際の耐摩耗性が悪化するので好ましくな
い。
これらの化合物は湿式法において合成される。例えば水
ガラス(Na2O・SiO2)水溶液と硫酸アルミニウム水溶液
とを反応させ沈殿を生じさせることにより得られる。
本発明において使用される非晶質アルミニウム・シリケ
ート微粒子の平均粒子径は、0.005〜5μmの範囲内に
ある。0.005μm未満ではフイルムの滑り性の改良効果
が不十分であり、5μmを越えた場合には、フイルムの
表面粗度が大きくなりすぎたり透明性を損なうので好ま
しくない。
所望の粒径を得るためには、湿式法で合成する際に、予
め一次粒径の小さいアルミナ・シリケートを得、これを
そのまま使用してもよいし、又合成反応後濃縮乾燥工程
で凝集粗大化した大粒子をボールミル、ロツドミル、振
動ボールミル、振動ロツドミル、ローラーミル、インパ
クトミル、円盤形ミル、撹拌摩砕ミル、サンドミル及び
パールミル等を利用することにより適当な粒径迄粉砕ま
たは解砕することによつて得たものを使用してもよい。
かくして得られた微粒子は、乾式分級、湿式分級又は
過処理等を行なつて粗大粒子を除去することが好まし
い。分級に際しては、半自由うず式、強制うず式、ハイ
ドロサイクロン式及び遠心分級法等が好ましく利用でき
る。
本発明においてポリエステル中の粒子含有量は0.001〜
3重量%である。0.001重量%未満ではフイルムの滑り
性の改良効果が不十分であり、3重量%より多い場合に
はフイルムの表面の粗さが大きくなり過ぎたり、透明性
を損なう為好ましくない。
本発明の非晶質アルミナ・シリケートをポリエステルに
含有させる時期は、ポリエステルの合成反応中が適当で
ある。好ましくはエステル交換反応、又はエステル化反
応が実質的に終了した後かつ重縮合反応開始前がよい。
粒子は、通常粒子濃度3〜30重量%のエチレングリコー
ルのスラリーとして添加するのがよい。3重量%未満で
は、エチレングリコールの使用量が増すため経済的に不
利であるだけでなく、多量のエチレングリコール添加に
よる液温低下を招き、その為往々にして分散性が悪化す
るので好ましくない。30重量%を越えたスラリーを使用
する際は粒子の分散性が悪化するので好ましくない。
本発明にて用いる微粒子と種々の分散剤を併用すること
もできる。分散剤の好ましい例としては、トリポリリン
酸ナトリウム、ポリ−(α−ヒドロキシアクリル酸)、
ポリアクリル酸及びそのナトリウム塩化合物、ポリ−
〔(4−メトキシ)−テトラメチレン−1,2−ジカルボ
ン酸〕等のリン化合物、カルボン酸化合物及びシランカ
ツプリング剤が挙げられる。
本発明のポリエステルフイルムの表面粗度は平均突起高
さ(Ra)0.006〜0.045である。またフイルム厚みは0.5
〜300μm、好ましくは1〜200μmである。
ポリエステルフイルムの製造方法は通常公知の方法、例
えば特公昭30−5639号報記載の方法等を用いることがで
きるが、それ以外にも縦方向に強力化されたフイルム即
ち縦テンシライズフイルム、又は横方向に強力化された
横テンシライズドフイルム等も製造可能である。
更にフイルム表面に陥没突起を形成させるような成膜条
件を用いて、フイルムを製造することもできる。
本発明では、必要に応じて、二酸チタン、炭酸カルシウ
ム、りん酸カルシウム、シリカ、カオリン、タルク及び
クレー等の微粒子を併用してもよい。その添加量は、0.
005〜0.5重量%である。また上記微粒子以外にポリエス
テルの重縮合反応系で、触媒残渣とリン化合物との反応
により析出した微細粒子(カルシウム、リチウム及びリ
ン化合物からなるもの、カルシウム及びリン化合物から
なるもの、又はカルシウム、マグネシウム及びリン化合
物からなるもの等)を使用することもできる。粒子量
は、ポリエステル中に0.05〜1.0重量%であることが好
ましい。
重縮合反応触媒としては、通常用いられるSb、Ge、Ti、
Sn及びMg化合物が使用できる。
以上本発明を詳述した如く、本発明によれば粒子添加法
により添加粒子がポリエステルとの親和性に優れ、分散
性が良く、又フイルムとした場合に、易滑性及び耐摩耗
性に優れたポリエステルフイルムを得ることができる。
〔実施例〕
以下に実施例をもつて本発明を更に具体的に説明する
が、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に
よつ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値及び特性は以下の方
法に従つて測定されたものであり、また以下の如く定義
される。実施例中「部」及び「%」はそれぞれ「重量
部」及び「重量%」を意味する。
(1) 不活性粒子の平均粒子径 島津製作所製遠心沈降式粒度分布測定器(CP−3型)で
測定した。
(2) 平均突起高さ(Ra) JIS B060−1976記載の方法によつた。測定は小坂研究所
製表面粗さ測定機モデルSE−3Fを用いた。触針径2μ、
触針圧30mg、カツトオフ値0.08mm、測定長25mmとした。
測定は12点行ない、最大値及び最小値をそれぞれカツト
し、10点の平均値で示した。
(3) 金属との動摩擦係数(μd) 固定した硬質クロムメツキ金属ロール(直径6mm)にフ
イルムを巻き付角135゜(θ)で接触させ、53g(T2)の
荷重を一端にかけて、1m/minの速度でこれを走行させ、
他端の抵抗力(T1(g))を測定し、次式により走行中
の摩擦係数を求めた。
(4) 粗大突起数 フイルム表面にアルミニウムを蒸着し二光束干渉顕微鏡
を用いて測定した。測定波長0.54μでn次の干渉縞を示
す個数を25cm2当りに換算して示した。即ち3次以上の
突起の総数をF3↑、2次以上の突起の総数をF2↑として
示した。
(5) フイルム同志の摩擦係数 ASTM D 1894−63の方法を参考にして、テープ状のサン
プルで測定できるように改良したもので、測定は温度21
±2℃、湿度65±5%の雰囲気下で行い、測定条件は引
張スピード20mm/min、チヤートスピード120mm/minと
し、サンプル幅15mm、長さ150mmのものを用いて測定し
た。
実施例1 平均粒径0.9μの非晶質アルミナ・シリケート(0.10Na2
O・0.07Al2O3・SiO2)粒子をサンドグラインダー処理を
行なつて平均粒子径0.22μの微粒子を得た。ついで遠心
分級を行ない更に過処理をして、最終的に平均粒子径
0.21μの微細粒子のエチレングリコールスラリーを得
た。
ジメチルテレフタレート100部、エチレングリコール60
部及び酢酸マグネシウム・四水塩0.09部を反応器にと
り、加熱昇温すると共にメタノールを留去して、エステ
ル交換反応を行ない、最終的に230℃迄昇温して実質的
にエステル交換反応を終了した。ついでエチルアシツド
フオスフエート0.04部と上記平均粒子径0.21μの非晶質
アルミナ・シリケートスラリーを、得られらポリエステ
ルに対し0.3部となるよう添加し、更に三酸化アンチモ
ン0.04部を加えて4時間重縮合反応を行なつて極限粘度
0.64のポリエチレンテレフタレート樹脂を得た。
該ポリエステル樹脂を真空乾燥後、押出機により厚さ22
0μの非晶質のシートを作成し、ついで縦方向に3.7倍、
横方向に4倍逐次延伸し、220℃で熱処理を行なつて厚
さ15μの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイルム
を得た。得られたフイルムをロール状に巻いた際にシワ
やツブ状欠陥の発生はなく極めて良好であつた。得られ
たフイルムの評価結果を表−1に示した。
実施例2 実施例1においてサンドグラインダー処理を更に長時間
行なつて最終的に平均粒子径0.12μの微粒子スラリーを
得、これを用いた以外は実施例1と同様にして二軸延伸
ポリエステルフイルムを得た。得られたフイルムの評価
結果を表−1に示した。
実施例3 平均粒子径1.2μの非晶質アルミナ・シリケート粒子
(0.04Na2O・0.03Al2O3・SiO2)をサンドグラインダー
にて処理し、ついで遠心分級及び過処理を行なつて平
均粒子径0.24μmの微粒子のエチレングリコールスラリ
ーを調製した。ついで該微粒子を0.5%含有するポリエ
ステル樹脂を実施例1と同様にして重合し、更に実施例
1と同様にして二軸延伸ポリエステルフイルムを作成し
た。フイルムの評価結果を表−1に示したが、添加量を
増しても粗大突起の増加は殆んど認められず、フイルム
中での粒子の分散性は極めて良好であつた。
実施例4 実施例1に於て平均粒子径0.3μ及び添加量を0.2%にし
た以外は実施例1と同様にして、二軸延伸ポリエステル
フイルムを得た。評価結果を表−1に示した。
比較例1 アルミナ・シリケートの代りに平均粒子径0.12μの非晶
質シリカ0.3%を含有する二軸延伸ポリエステルフイル
ムを製造した。得られたフイルムは滑り性に劣り、ロー
ルに巻いた際にツブ状欠陥が発生し、また粗大突起も多
かつた。粗大突起は、添加した粒子の凝集に基づくもの
であつた。
比較例2 アルミナ・シリケートの代りに平均粒子径0.3μのルチ
ルタイプの二酸化チタンを0.3%含有する二軸延伸ポリ
エステルフイルムを実施例1と同様にして製造した。得
られたフイルムの評価結果は表−1に示した如く添加し
た粒子の凝集に基づく粗大粒子が極めて多く、品質的に
劣るものであつた。
〔発明の効果〕 本発明特有の組成の非晶質アルミナ・シリケートをポリ
エステルに添加した場合、実施例からも明らかな様に、
この粒子は極めてポリマー中での分散性に優れ、その為
添加した粒子同志の凝集による粗大突起の形成が少な
く、しかも表面粗さが小さく、滑り性に優れたフイルム
が得られ、同フイルムは高記録密度用の磁気テープ用途
を初めとしてコンデンサー用途や感熱転写用、写真製版
用及び包装用等の種々の分野に幅広く使用することがで
きるので極めて有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // B29K 67:00 B29L 7:00 (72)発明者 首藤 順尉 神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地 ダ イアホイル株式会社研究所内 (56)参考文献 特開 昭58−213031(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】平均粒径0.005〜5μmの湿式法で合成さ
    れたX線回折学的に実質的に非晶質である、下記一般式
    (1)で表わされる組成の微粒子を0.001〜3重量%含
    有することを特徴とする二軸延伸ポリエステルフイル
    ム。 XNa2O・YAl2O3・SiO2 ……(1) (上記一般式中、X及びYはSiO2に対する当量比であり
    Xは0.04〜0.10、Yは0.03〜0.07を表す。)
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