JPS59108058A - 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】 本発明は高速で製膜でき、がっ易滑性のあるフィルム形
成可能なポリエステル組成物に関する。

さらに詳しくは高速キャストが可能で、かつ磁気テープ
やコンデンサーのベースに適した表面特注を有するポリ
エステル組成物に関する。

従来、優れた易滑性や表面粗さを付与する組成物として
、いわゆる内部粒子や外部粒子、あるいはこれらの混合
されたものをポリエステル中に含有させたものが知られ
ている。

一方、キャストスピードを上げるには０本発明者らがす
でに特開昭５１−７０２６９で提案したように、ポリエ
ステルに電気伝導性を有する金属化合物を添加し、ポリ
エステルの固有抵抗を低くする方法もとられている。

しかしながら、かかる従来の技術の組合せでは磁気テー
プやコンデンサーペースに必要とされる表面特性（特に
易滑性と表面粗さ）を有し、かつキャストスピードを大
１〕に向上させることは困難であった。

すなわち、ポリエステルの製造工程で導電性を有する金
属化合物を添加してポリエステルの固有抵抗を低くしよ
うとすると、不活性微粒子の生成が抑制されて易滑性が
得られない。

逆に易滑性を得るためにポリエステル中に多量の不活性
無機粒子を含有せしめても、これらの不活性無機粒子は
ポリエステルの溶融比抵抗を下げる効果は小さく、キャ
ストスピードを向上させることはできない。

さらに、ポリエステル製造工程中、固有抵抗の低イホリ
エステルに易滑性を付与すべく、多量の無機粒子を含有
せしめると、ポリマに可溶化して溶融比抵抗を下げる効
果のあった金属化合物寸で不活性微粒子となって析出し
てくるためか、理由は定かでないが溶融比抵抗が高くな
り、キャストスピードが向上できない等の欠点があった
。

本発明の目的は、このような従来の欠点を解消せしめ、
高速キャストが可能でかつ、優れたフィルム表面特性を
示すポリエステル組成物を提供せんとするものである。

本発明は、上記目的を達成するため次の構成。

すなわち、ポリエステル樹脂に、平均粒径が０１〜５μ
の不活性無機化合物と、該不活性無機化合物以外であっ
てポリエステル樹脂に可溶化された状態のＭｇ、　Ｃａ
、　Ｍｎ、　Ｃｏもしくにこれら金属の化合物の少なく
とも１種およびシン化合物の少なくとも１種とを含有し
てなるポリエステル組成物であって、かつ該組成物は、
溶液ヘイズが２Ｄ〜７゜係、溶融比抵抗が２．Ｏｘ　１
０８Ω・Ｃ・以下であるポリエステル組成物を特徴とす
るものである。

本発明のポリエステル樹脂とは、２塩基酸と２価アルコ
ールから得られるフィルム形成能を有するポリエステル
又はその共重合体をいう。

かかるポリエステルとしてはポリエチレンテレフタレー
トが代表的なものである。もちろん第６成分として、イ
ソフタル酸、アジピン酸等の２塩基酸ヤトリエチレング
リコール、ビスフェノールＡ等の２価アルコールを共重
合させたポリエステルであっても良い。さらにこれらの
ポリエステル樹脂又はその共重合体を２種以上混合した
ものであってもよい。

本発明のポリエステル樹脂に含有される不活性無機化合
物とは、ポリエステルに不活性のものであればいかなる
ものでも良い。例えば、酢酸カルシウム、炭酸カルシウ
ム、リン酸カルンウム、テレフタル酸カルシウム、酸１
ヒケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネ
シウム、ソツ化リチウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウ
ム等があり、一種もしくは二種以上組合せて用いられる
。

これらの不活性無機化合物は、ポリエステル製造工程時
、系内に発生した不活性無機粒子、いわゆる内部粒子で
あっても良く、あるいはまた、エチレングリコールスラ
リー等として無機粒子を添加する。いわゆる外部粒子で
あっても良い。さらに、内部粒子と外部粒子が併用され
ていても良い。

これらの無機粒子の粒径は、平均粒径で０１〜５μ、好
ましくｔ／′ｉ１〜６μである。０１μ未満では二軸延
坤フィルムとした時に十分な易滑性を与えるだけの表面
突起が形成されない。平均粒径が５μを越えるものハ１
１Ｄμ以上の粗大粒子が含まれてくる可能性が高く、磁
気テープやコンデンサーベースとして使用したときにド
ロップアウトや絶縁破壊電圧低下の原因となるので好ま
しくない。

これらの不活性無機粒子の量は本発明のポリエステル組
成物の溶液ヘイズが２０〜７０％、好寸しくは２０〜５
０係となるように含有せしめることが必要である。溶液
ヘイズが２．０％未満では二軸延伸フィルムとした時に
表面に形成される突起の数が不足し、十分な易滑性が得
られない。逆に７０％以上では不活性無機粒子の量が多
すぎるため１粒子間の凝集が発生し、二軸延伸フィルム
とした時に表面が粗れるので好捷しくない。具体的には
、これらの範囲の溶液ヘイズは、ポリエステル中に不活
性無機化合物を０．０２〜２０重量係。

好素管くは００２５〜１０重量係含有させ素管とによっ
て得ることができる。

本発明の組成物に含有される金属もしくは金属の化合物
とは、上記の不活性無機化合物とは別のものとして含有
されるＭｇ、　Ｃａ、　Ｍｎ、　Ｃｏもしくはこれら金
属の化合物の少なくとも１種をポリエステルに可溶化さ
れた状態で含有したものである。

この可溶化された金属化合物の例としては、酸化物、塩
化物、水酸化物、炭酸塩、リン酸塩、カルボン酸塩等が
好ましく用いられる。具体的には酸化マグネシウム、炭
酸カルシウム、塩化カルシウム、リン酸カルシウム、水
酸化カルシウム、酢酸マ・ンガン、酢酸コバルト、塩化
コバルト等をあげることができる。

また１本発明の組成物に含有されるリン化合物とは、上
記の不活性化合物とは別のものとして含有され乙リン化
合物の少なくとも１種をポリエステルにｏＪ溶化された
状態で含有したものである。

こり、らのリン化合物の例としては、具体的にはリン酸
、亜すン酸、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、す
ｙ　ｒ’ｓ−リフェニル、メチルアシッドホスフェ−１
・、エチルアシッドホスフェート、メチルホスホン酸、
エチルホスホン酸等がある。

ここでポリエステルに可溶化された状態とは。

上記不活性無機化合物を除いたポリエステルの溶液ヘイ
ズが１０係以下をいう。

上記金属もしくは金属化合物の含有量は、ポリエステル
組成物の溶融比抵抗が２×１０Ω・ｃｍ　以下。

好土しくは１×１０Ω・ｃｍ　以下となるように含有さ
せたものである。具体的には、０．００１５〜０６重ｆ
ｆ４−ＤＩ）、好丑しくは０００２〜０２５重量％含有
させることによって得ることができる。捷だ、リン化合
物の含有量は、上記金属もしくは金属化合物の金属（Ｍ
ｇ、　Ｃａ、　Ｍｎ、　Ｃｏ）をＭとし、リン化合物の
リンをＰとしたとき、Ｍ／Ｐのモル分率が１，２以」二
。

好１しくに１．５以上であるのが望捷しい。

本発明のポリエステル組成物とは、ポリエステル樹脂に
、不活性無機化合物、金属もしくは金属化合物を１種以
上およびリン化合物を１種以」二前記した特定量含有せ
しめたものであるが、この組成物には、溶融比抵抗の値
が本発明の範囲外とがらない程度であれば、他の添加剤
を添加してもよい。

本発明のポリエステル組成物は上記不活性無機粒子を溶
液ヘイズが２０〜７０係となるように含有せしめ、二軸
延伸フィルムとしたとき、無数の微細な表面突起を形成
し、磁気テープやコンデンザーペースに適した表面特性
、すなわち９表面粗さがＲａ　＝　ｏ、ｏ　２０〜０．
０’６０　μ（カッＩ−オフ　０．２５ｍｍ　）　、滑
り性としての静摩擦係数が、μＧ−０４〜１．０の範囲
を示すように微調整するのがより望ましい。

以下に９本発明のポリエステル組成物の製造法について
説明する。

寸ず、ポリエステル樹脂に、平均粒径０１〜５μの不活
性無機化合物を含有したものをポリエステルＡとし、一
方、ポリエステル樹脂に、　Ｍａ。

Ｃａ、　Ｍｎ、　Ｃｏもしくはこれらの金属化合物の少
なくとも１種およびリン化合物の少なくとも１種をボＩ
Ｊ　エステルに可溶化された状態で含有したものをポリ
エステルＢとし９次にこのポリエステルＡにポリエステ
ルＢを混合することによって本発明の組成物を得ること
ができる。

さらに詳細に説明すると、上述のポリエステル（Ａ）お
よび（Ｂ）は２塩基酸と２価アルコールからなるポリエ
ステル又はその共重合体であり。

周知のポリエステル製造法が適用できる。例えば。

テレフタル酸を主成分とするカルボン酸又はそのアルキ
ルエステルとエチレングリコールを主とするグリコール
とを常法によりエステル化或いはエステル交換反応を行
なう。反応終了後１通常用いられる重合触媒１例えば、
三酸化アンチモン、酢酸アンチモン、二酸化ゲルマニウ
ム、チタ〉′化合物等を使用して重縮合反応を行なうこ
とにより。

ポリエステル（Ａ）およびＣＢ）を得ることができる。

但し、ポリエステル（Ａ）には、フィルム表面突起を形
成し、易滑性を付与するために周知の方法として内部粒
子法あるいは外部粒子法により。

又はこれらの併用によって平均粒径０１〜５０μの不活
性無機粒子を溶液ヘイズが２０〜７０係となるように含
有せしめる。

一方、ポリエステル（Ｂ　）　ｕ　、　：、：ｒｚ、、
　Ｃａ、、　：、：ｎ、　ＣＯもしくはこれらの金属化
合物の少なくとも１種を０５〜１．５重量係、好ましく
は０．７　＝　１．２重量類ポリエステルに可溶化され
た状態で含有せしめる。

かかる金属化合物をポリエステル中に含有させるだめの
添加時期は、ポリエステル中に均一に分散され、得られ
たポリエステルの溶液ヘイズが１０係以下責満たす−な
ら何時でも良く、エステル交換反応触媒や重縮合反応触
媒として、あるいは内部粒子の生成もかねても良い。特
にニス、チル化もしくはエステル交換反応から初期重合
反応終了までに添加するのが好ましい。

ポリエステル（Ｂ）はさらに１重縮合反応を安定させる
ために各種リン化合物を添加する。

これらのリン化合物の添加量は上述の金属或いは金属化
合物との量比に制限される。すなわち。

Ｍ　／　Ｐ≧１．２好ましくはＭ　／　Ｐ≧１５となる
ように調整することが必要である。Ｍ　／’　Ｐが１．
２より小さい場合には、金属あるいは金属化合物の添加
量が０５〜１５重量係であ素管も、金属の導電性に寄与
できるイオンがリン化合物疋より封鎖されるためか、ポ
リエステルＣＢ）の導電性マスターとしての効果が失わ
れるので好捷しくない。

こうして得たポリエステル（Ｂ）は溶融比抵抗が２．０
ｘｌＯΩ・ｃｍ以下、好ましくは１．Ｑ　ｘ　ＩＱΩ・
ｃｍ以下を満たす。

本発明のポリエステル組成物は、上述のポリエステル（
Ａ）をベースに、導電性向上マスターとしての働きをな
すポリエステル（Ｂ）を３〜２０重量係、素管しくは５
〜１０重量係ブ素管ドすることにより、その溶融比抵抗
を２．Ｑ　ｘ　１（］Ω・ｃｍ以下に、好捷しくは１．
Ｑ　ｘ　ｉｏΩ・■以下にしたものである。

ポリエステル（Ｂ）が６重量部未満では１本組成物の溶
融比抵抗を犬１Ｊに下げることができないためキャスト
スピードの向上が達成されない。

一方、２０重量素管超すと１本組成物の溶液ヘイズが２
０ｑり未満となり、ポリエステル（Ａ）に含有された不
活性無機粒子の量が希釈されすきて二軸延伸フィルムと
したときに、フィルムの表面突起数が減少し、滑り性が
悪くなるので好ましくない。

従って１本発明の組成物は、ポリエステル（Ａ）をベー
スにポリエステル（Ｂ）を６〜２０重量係好素管くは５
〜１０重量係ブ素管ドしたものが。

高速キャストを可能となし、かつ磁気テープベース等に
適した表面特性（表面粗さ、易滑性）を有するフィルム
を与える点で望才しい。

ポリエステル（Ａ）とポリエステルＣＢ）のブレンドは
、溶融押出時に均一な分散状態が得られるなら、特にそ
の方法は制限されない。普通、溶融製膜する前に、チッ
プブレンドし、攪拌しながら乾燥して製膜用原料とする
ことが多い。

本願発明のポリエステル組成物は、これを原料として溶
融押出後の静電キャスト（おいて、大巾にキャストスピ
ードを上げることができ、しかもこれから得られた二軸
延伸フィルムは磁気テープ。

コンデンサーベースとしての優れた表面特性を有してい
た。

本発明のポリエステル組成物の用途は、厳しい表面特性
（滑り性１表面粗さ）が必要とされる磁気テープベース
やコンデンサーベース等のフィルムである。

本発明は上述したように本来フィルムの表面特性は優れ
ているが、生産性、特にキャストスピードが遅いポリエ
ステルに、特定の金属を含有する高導電性ポリエステル
を一定量ブレンドすることにより、高速で製膜でき、か
つ磁気テープベース等に適した易滑性と表面粗度を有す
るフィルム形成可能な樹脂組成物を提供することができ
た。

以下に、実施例に基づいて本発明の実施態様を説明する
。

なお１本発明の特性値は次の測定方法によるものである
。

（１）平均粒子径 平均粒子径は粒子の電子顕微鏡写真によって測定した全
粒子（３００００〜５００００コ）の５０重量素管点に
あたる粒子の等価球直径により求めた。

等価球直径とは粒子と同じ容積を有する球の直径である
。

（２）　　溶液ヘイズ ポリマ２，７ｇを四塩化エタン／フェノールの４／６混
合溶媒４−Ｑｃｃに加え１００°Ｃで加熱溶解する。該
溶液を石英ガラス製２０ｍｍセルに採取し。

直読ヘイズコンピュータ（スガ試験機■製）によりヘイ
ズ値を測定し、係で表わす。

（３）　　溶融比抵抗：　２９０　’ａで溶融したポリ
エステル中に２枚の銅板電極を静置させ、１ｋｖの高電
圧を印加したときの電流値を読みとり、比抵抗値（Ω・
ｃｍ　）を計算により求める。

（４）軟化点：結晶化させたポリエステルを針で押え、
１分間に１゛０の昇温速度で軟化点を測定する。

（５）　固有粘度二〇−クロロフェノールを溶媒として
、２５’０で測定する。

（６）　Ｓエキャスト性：押出機の口金部において押出
フィルムの」一部にある電極とキャスティングドラムと
の間に直流電圧を印加する。フィルムとキャスティング
ドラム表面の密着力が低下せず。

かつフィルム表面にピン状欠点を起こさない範囲で印加
電圧をアップし、キャストスピードを上ケていったとき
の最高ドラムスピードをもって最高キャストスピードと
する。この時のＳ工事流値の値をμＡで示した。

（７）　フィルムヘイズ：ＡｓＴＭ−Ｄ−１０ｏ６−５
２法に準じて測定した。

（８）　　摩擦係数二乗、洋テスター製スリップテスタ
ーを用い、ＡＳＴＭ−Ｄ−１８９４に従って測定した。

なお、フィルムの滑り性の目安として、静摩擦係数（μ
θ）、動摩擦係数（μｄ）を用いた。

（９）表面粗さ、Ｒａ（μ）：触釧式表面粗さを示Ｌ２
゜カットオフ０２５　ｍｍ、測定長１．２ｍｍでの値を
示した。

００）金属分析：　Ｍｎ、　Ｍｇ、　ｃａ、、　Ｌｉ元
素の定量は。

原子吸光法により、Ｐ元素は比色法により測定した。

実施例１〜６．比較例１〜ろ テレフタル酸ジメチル１００部に、平均粒子能３０μの
炭酸力ルンウム００２５部をエチレングリコール７０部
でスラリー添加し、エステル交換触媒として酢酸マンガ
ン０．１部を使用して、常法によりエステル交換反応を
行なった。この生成物に１重合触媒として三酸化アンチ
モン、着色防止剤としてトリメチルホスフェートにそれ
ぞれ０．Ｑ４部添加して常法により重縮合反応を行ない
、固イ」粘度０．６４０　、軟化点２６１．０°Ｃ９溶
液ヘイズ２５．０係、溶融比抵抗３．４　ｘ　１０Ω・
ｃｍのポリマーを得た。

このポリマをポリエステル（Ａ）とした。

一方、テレフタル酸ジメチル１００部、エチレングリコ
ール７０部とから、エステル交換触媒として酢酸マグネ
シウム０１部、軟化点低下防止剤としてテトラエチルア
ンモニウムハイドロオキサイドを００４部を用いて常法
によりエステル交換反応を行々つだ。次いでトリメチル
ホスフェートを０２０部、三酸化アンチモン００５部、
酢酸マグネシウム０７部を添加して常法により重縮合反
応を完結させ、固有粘度ｏ、６ｉｏ、軟化点２５８．３
゛Ｃ９溶液ヘイズ１．７９ｆ、　、溶融比抵抗０．３　
ｘ　ｉｏΩ＊ｃｍ。

Ｍ　／　ｐ　＝　２　’Ｌのポリマ〔ポリエステル（Ｂ
）〕を得た。

上記ポリエステル（Ａ）と（Ｂ）が混合された組成物に
おけるポリエステルＣＢ）の添加量を第１表の通りとし
たとき、ポリエステル組成物の溶液ヘイズ、溶液比抵抗
は、同表の通りであった。

また、そのポリエステル組成物を押出温度２８５°Ｃで
Ｔダイからシート状として押出し、２８°Ｃのキヤステ
ングドラムで引取り未延伸シートを得た。

なお、引取りに際しては、シートのドラムに接しない側
に直流電圧を印加して静電キャストを行なった。次いで
、未延伸シートを縦延伸倍率３２倍。

横延伸倍率３４倍に延伸し、２１５℃で熱処理して厚さ
１６μの二軸延伸フィルムを得た。この二軸延伸フィル
ムを得る際のＳエキャスト性、二軸延伸フィルムの特性
を第１表に示した。

第１表から明らかなように、実施例１〜６ではポリエス
テル（Ａ）にポリエステル（Ｂ）を５〜２０重量係ブ素
管ドして得られた組成物であり。

その溶液ヘイズおよび溶融比抵抗は本願クレームを満足
している。その結果、第１表に示した通りこれらの組成
物を原料として製膜したときのＳエキャスト性及びその
二軸延伸フィルムの表面特注は、ともに優れていること
が分かる。

一方、比較例１〜３では、ポリエステルＣＢ）の添加量
が適切でないため、その組成物の溶液ヘイズおよび溶融
比抵抗のいずれかが本願クレームを満たしておらず、そ
の結果、キャストスピードもしくは二軸延伸フィルムの
表面特性のいずれかが良くないものとなっている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １１１ホリｘステル樹脂に、平均粒径が０１〜５μの不
   活性無機化合物と、該不活性無機化合物以外であってポ
   リエステル樹脂に可溶化された状態のＭｇ、　Ｃａ、　
   Ｍｎ、　Ｃｏもしくはこれら金属の化合物の少なくとも
   １種およびリン化合物の少なくとも１゛種とを含有して
   なるポリエステル組成物であって。 かつ該組成物は、溶液ヘイズが２ｏ〜７０％、溶融比抵
   抗が２．０Ｘ１０Ω・（ト）以下であるポリエステル組
   成物。