JPS59207963A - 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】 〔技術分野〕 本発明は微細な粒子を含有するポリエステル組成物、特
にフィルムの透明性、平担性、滑性−こ優れたポリエス
テル組成物に関する。

詳しくはポリエステル合成時に使用する触媒、着色防止
剤等の一部または全部を反応の過程で粒子として析出せ
しめる、いわゆる内部粒子および高級脂肪酸アミド化合
物を含有する透明性、平担性、滑性ｅこ優れたフィルム
を製造し得る線状ポリエステルの組成物（こ関するもの
である。

〔従来技術およびその問題点〕

近年ポリエチレンテレフタレートフィルムは、磁気テー
プ用、写真用、コンデンザー用、包装用、マイクロフィ
ルム用などの分野への進展が著しい。

従来透明性を向上させる目的で種々の触媒の検討がなさ
れ、多くの方法が提案されてぎた。

しかし、これらの方法は、いずれも透明性という面のみ
に重点を置いているために、それから得られる繊維ある
いはフィルムは著しく易滑性が劣る欠点があった。

特にポリエステルフィルムの場合、表面が易滑性でない
と、フィルムとフィルムの密’Ｍ　現象が起こり、製膜
時あるいは後加工時ｔこ作業能率が低下するばかりでな
く、捲き姿を悪くするために製品価値を著しく低下させ
る等の問題を引き起こすことになる。さらシこまた最近
はポリエステルフィルム表面ｔこアルミニウム、亜鉛等
の金属を蒸着したり、バラジュウム、白金などをスパン
クリングさせた金属化フィルムの用途が拡大してぎてい
るが、この用途においては、フィルムの表面凹凸度が粗
大化すれば、片面金属化フィルムの表裏の光沢度差が大
きくなる問題が発生している。

一方、磁気テープ用途等の磁気記録媒体として使用する
場合、最も重要な特性の一つとして表面凹凸の少ない、
いわゆる平担性に優れ、かつ滑性ｔこ優れていることが
要求される。

これらの問題点を解決する目的で従来から数多くの技術
が提案され実施されているが、その一つとしてポリエス
テル合成時に使用する触媒着色防止剤等の一部または全
部を合成反応の過程で析出せしめ、微粒子として存在さ
せる方法（以下内部粒子生成方式という〕がある。

一方、内部粒子生成方式としてカルシウムやリチウムを
用いることは既に知られており、得られる粒子の径は比
較的小さく、またポリエステルへの親和性も十分である
。

しか［、なからここｔこて生成する内部粒子はそれても
粒子間の凝集力が強いためか粗大な粒子がいまだｔこ多
く混在しており、この粗大粒子はフィルムの平担性を悪
化させるだけでなく溶融成形過程でフィルターの目詰り
、フィルム破れ等の原因となっていたのである。

また特公昭３４．−５１４４号公報では、３価のリン化
合物を併用するとテレフタル酸のアルカリ土類金属塩粒
子はむしろ減少してしまうことか述べられている。この
ことはリン化合物の添加によって生成する内部粒子が微
細化するにほかならない。このため得られたフィルムは
透明性、平担性において優れているが、滑り特性不足で
捲き工程においてブロック化してしまう問題があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的はこれら従来技術で達成し得なかった、滑
性、透明性および平担性を兼備したフィルムを作り得る
紛状ポリエステルの組成物の提供【こある。

本発明者らは上記実情に鑑み鋭意検討した結果、特定の
高級脂肪酸アミド化合物をポリエステル中に存在させる
ことにより内部粒子生成方式の欠点を解消しうることを
見い出し本発明に到達し／こものである。

〔発明の構成〕

前記した・本発明の目的は、主たる繰ゆ返し単位がエチ
レンテレフタレートからなるポリエステル１００重量部
しこ対しＡ）カルシウム、マダイ・ンウム、マンガン、
リチウム元素から選ばれた少なくとも１つの元素を含む
内部粒子を０００１〜１０重量部、およびＢ）主成分と
して炭素原子数１８〜３３を有する高級脂肪酸アミド０
００５〜２．０重量部を＠有してなるポリエステル組成
からなる内部粒子の特定量と特定の高級脂肪酸アミド化
合物の特定量を含有せしめることによって達成できる。

次に本発明の詳細な説明するが、本発明におけるポリエ
ステルとは、繊維、フィルム、その他の成型品に成形し
得るポリエチレンテレフタレートを主体とするものであ
って、従来公知の様々の方法によって製造されるもので
ある。

もちろんこれらのポリエステルは、ホモポリエステルで
あってもコポリエステルであってもよく、共重合する成
分としては、例えば、ジエチレングリコール、フロピレ
ンクリコール、ネオペンチルグリコール、ポリアルキレ
ングリコール、ｐ−キンリレングリコール、１，４−シ
クロヘキサンジメタノール。５−ナトリウムスルホレゾ
ルシン等のジオール成分、アジピン酸。

セバシン酸、フクル酸、イソフクル酸、　２．６−ナフ
タリンジカルボン酸、５−すトリウムスルホイソフタル
酸等のジカルボン酸成分、トリメリット酸、ピロメリッ
ト酸等の多官能ジカルボン酸成分、ｐ−オキシエトキシ
安息香酸等のオキシカルボン酸成分等が挙げられる。

ジカルボン酸成分がジカルボン酸の場合はグリコールと
のエステル化反応後、またジカルボン酸エステルの場合
はグリコールとのエステル交換反応後、得られるプレポ
リマを高温・減圧下ンこて重縮合せしめポリエステルと
する。またプレポリマー自身を出発物質として用い、重
縮合させることもできる。

エチレンテレフタレートを主成分とするポリエステル中
の内部粒子含有量は０．００１〜１０重量部とする必要
があり、好ましくは０．０１〜０５重量部である。

内部粒子含有量が０００１重量部未満ではフィルムとし
たときフィルム−フィルム間、フィルム−金属間の摩擦
係数が大きくなる。一方円部粒子含有量が１．０重量部
を越えた場合には粗大粒子の発生が多くなり、フィルム
ｔこしたときの平担性が阻害され、また溶融成形過程で
のフィルターの目詰り、フィルム破れ等ｔこ悪影響を与
える恐れがあり好ましくない。

本発明になるポリエステル中に含まれる内部粒子は後述
する粒子分離法ｔこよって分離されるものをいうが、内
部粒子はポリエチレンテレフタレートの合成時に添加し
たカルシウム化合物、マグネシウム化合物、マンガン化
合物、リチウム化合物の少なくとも一つの化合物とポリ
エチレンテレフタレートを構成する成分とが結合して生
成する粒子である。

なお本発明でいう内部粒子中には本発明の効果を妨げな
い範囲でリン元素および微量の他の金属成分、例えば亜
鉛、コバルト、あるいはアンチモン、ゲルマニウム、チ
タン等が含まれていてもよい。

（粒子分離法） ポリエチレンテレフタレートをメタノールで十分洗浄し
表面付着物を取り除き水洗いして乾燥する。該ポリエス
テル３００７を採取し、これｔこＯ−クロルフェノール
２．７にグを加えて攪拌しつつ１００℃まで昇温させ、
昇温後さらに１時間そのまま放置してポリエチレンテレ
フ１１タレート部分を溶解させる。ただし高度に結晶化
している場合等でポリエチレンテレフタレート部分が溶
解しない場合には、一度溶融させて急冷した後ｔこ前記
の溶解操作を行なう。

次しλでポリエチレンテレフタレート中に含有されてい
るゴミ等の粗大不溶物除去のため、前記溶解溶液をａ−
ｉガラスフィルターでＰ　別し、この重量は試料重量か
ら差し引く。

日立製作所製分離用超遠心機４０Ｐ型にローターＲＰ３
０を装備し、セル１個当りｔこ前記ガラスフィルターＰ
　別後の溶液３０ｃｃを注入後、ローターを４．５０Ｏ
ｒｐｍにて回転させ、回転異常のないことを確認後、ロ
ーター中を真空シこし、３０．００　Ｏｒｐｍに回転数
を上げ、この回転数ｅこて粒子の遠心分離を行なう。

分離の完了はほぼ４０分後であるがこの確認は必要あれ
ば分離後の液の６７５ｍμｔこおける光線透過率が分離
前のそれに比し、窩い値の一定値になることで行なう。

分離後、上澄液を傾斜法で除去し分離粒子を得る。

分離粒子には分離が不十分なことに起因するポリエチレ
ンテレフタレート分の混入があり得るので、採取した該
粒子に常温の。−クロルフェノールを加えほぼ均一けん
濁後、再び超遠心分離機処理を行なう。この操作は後述
の粒子を゛乾燥後核粒子を走査型差動熱量分析を行なっ
て、ポリマーに相当する融解ピークが検出できなくなる
まで繰り返す必要がある。最後に、このようにして得た
分離粒子（内部粒子）は１２０℃、１６時間真空乾燥し
て秤量される。

また本発明の炭素原子数１８へ３３を有する高級脂肪酸
アミドの具体例としてはヌテアリン酸アミド、オレイン
酸アミド、エルカ酸アミド、ベヘン酸アミド等が挙げら
れ、またこの個置換された脂肪酸アミドとして、一般式 （式中Ｒ４はアルキルまたはアルケニルまたはシクロア
ルケニル基、Ｒ２は水素またはアルキル基、Ｒ３はアル
キル基、Ｒ４ならびにＲ３はオキシ基またはアルコキシ
基を含有していてもよい。但し炭素原子数の合計が１８
〜３３である。） で示された化合物を用いてもよい。

具体例としては酢酸−１１−ステアリルアミド、プロピ
オン酸−Ｎ−メチル−Ｎ−ステアリルアミド等が挙げら
れる。

これら高級脂肪酸アミド化合物の効果はポリエステル中
の内部粒子を微分散せしめる効果と滑性を向上せしめる
効果を有する。

従って、この組成物トこよって得られるフィルム、繊維
等の成形品の表面は平担で極めて滑性に優れているので
ある。

但し、脂肪酸アミド化合物の炭素原子数が１８未満の場
合や添加量が２．０重量部を越える場合は成形品表面へ
のブリードアウトが激しく二次加工性ｔこ劣り、炭素原
子数が３３を越えるものは十分な滑性が得られない。

また添加量が０．００５重量部未満では本発明の平担性
、および滑性はほとんど得られなくなる。

特に好ましい添加量範囲はｏ、ｏｉ〜１．０重量部、さ
ら（・こ好ましくは００５〜０．５重量部である。

ポリエチレンテレフタレート中の内部粒子は■テレフタ
ル酸とエチレングリコールとの直接エステル化を経て重
縮合を行なう過程、あるいは■テレフタル酸のジアルキ
ルエステル、好ましくはジメチルテレフタレートとエチ
レングリコールとのエステル交換反応を経て重縮合を行
なう過程ｔこおいて、グリコールに可溶性のカルシウム
化合物、マグネシウム化合物、マンガン化合物）リチウ
ム化合物の少くとも一種と、好ましくはリンの酸および
／またはエステル化合物を適当な方法で添加することｔ
こよって得られる。

内部粒子を生成させるための化合物の添加は、エステル
化反応またはエステル交換反応が実質的ｅこ終了した時
点から重縮合反応のあまり進んでいなし）初期の段階ま
での任意の時期シこ、カルシウム化合物、マグネシウム
化合物、マンガン化合物、リチウム化合物の少なくとも
一種をグリコール溶液として反応系に添加するのがよい
。

ここで、使用しうるカルシウム、マグネ／ラム、マンガ
ン、リチウムの化合物としては、ハロゲン化物、硝酸塩
、硫酸塩等の無機酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩、安息香酸
塩等の有機酸塩、水素化物および酸化物等のグツコール
可溶性の化合物が最も好適？こ使用されるが、二種以上
併用してもかまわない。

また、リン化合物としてはリン酸、亜リン酸、ホスホン
酸およびこれらのエステル類、部分エステ／し類の二種
以上が用いられる。

高級脂肪酸アミドの添加時期はポリエステル重合反応前
でもよく、重合反応中でもよく、重合反応終了後でもよ
く、溶融押出成形する際ｔこ添加してもよいが、特に重
合反応終了後以降が好ましい。

本発明においては内部粒子を含有するポリエチレンテレ
フタレートを別に製造し、脂肪酸アミド化合物と溶融工
程で混練する方法、あるいは内部粒子と脂肪酸アミド化
合物を多量に含有するポリエチレンテレフタレートを稀
釈する方法も好ましく採用される。

〔発明の効果〕

本発明ｅこなるポリエステル組成物の特徴は特定元素か
らなる内部粒子の特定量と高級脂肪酸アミド化合物の特
定量とを含有せしめること（・こより次のような優れた
効果が発揮される。

（１）フィルムの溶融成形過程でフィルターの目詰りが
少なく、かつ粗大粒子によるフィルム膜の破れが少ない
。

（２）　　フィルム表面の平担性に優れるため特に磁気
テープ用途では再生時のドロフプアウト、音飛びなどの
欠点がなく極めて有用である。

（３）　　良好な摩擦特性を有するため工程通過性、取
扱い性ｔこ優れる。

（４）　　優れた透明性を有すると共ｅこ金属蒸着後の
外観が優れる。

以上のように本発明のポリエステル組成物は繊維、未延
伸フィルム、延伸フィルムおよびプラスチック用として
好ましく用いることができる。

以下ｔこ実施例をあげて本発明を詳述する。

なお、実施例中のポリエステルの各特性値の測定法は次
のような方法で行なった。

Ａ、　アルミニウム金属蒸着強度 金属蒸着面にポリエステル粘着テーク゛を貼りつけ、こ
れを剥離したときの状態を次の５段階法で示した。

１：抵抗なくｕ　が完全ｔこ粘着テープ側ｅこＩＩ離さ
れる。

２：５０％以上の部分が粘着テープ側シこ’Ａｌｌ　ｌ
ｌ［Ｉされる。

３：１０〜５０％の部分が粘着テープ側しこｉｌｌ離さ
れる。

４：粘着テープ側に剥離される部分力；１０％以下であ
る。

５：粘着テープ側ｔこ剥離され々し１゜上記ランクで示
される３以上が実用上女子ましいレベルである。

Ｂ、フィルムヘイズ ＡＳＴＭ−Ｄ１００３−５２ｔこ従って測定した。

Ｃ０摩擦係数 スリップテスターを用いＡＳＴＭ−Ｄ　−１８９４Ｂ法
に従って測定する。

Ｄ、　フィルム表面粗さ フィルム表面を触針式粗さ計をこより観測し最大粗さ、
平均粗さくト）を求めた。

実施例１ テレフタル酸ジメチル１００重ｉ１　部、エチレンクリ
コール６２重量部ｔこ酢酸カルンウム００６重量部を触
媒として常法？こよりエステル交換反応を行ない、その
生成物ｔこ三酸化アンチモン０．０４重量部、酢酸リチ
ウム０．０７重量部、および酢酸カルシウム０．０４重
量部を添加し、続いて亜リン酸０．０２重量部、リン酸
トリメチル０．１０重量部とを添加した後、重縮合を行
なし＼固有粘度０．６１Ｂ、内部粒子量０．３５重量部
を含むポリマーを得た。内部粒子中シこはカルシウム元
素１．２重量襲、リチウム元素１９重＠％、’）ン元素
４．９重量係含有されてしまた。該ポリマーｔこ対しエ
ルカ酸アミド０１重量部を添加し１５分間混練した後反
応缶から吐出した。

該組成物を２８５℃で溶融押出し、６０℃の冷却ドラム
上Ｑこキャストし無延伸シートとした後、常法Ｑこより
長手方向６．３倍、巾方向に６．５倍延伸し、やや弛緩
しつつ２１０℃で熱処理し厚み１５μのポリエチレンテ
レフタレート２軸延伸フイルムを連続的に得た。

７４　ラれたフィルムのヘイズは２．３％で静摩擦係数
０．４１、フィルム表面の平均粗さ００１８μ、最大粗
さ０１９μと透明性、平担性、滑り性共極めて優れてい
た。

またフィルム、表面にアルミニウム蒸着を施し接着力を
しらべたとこる接着力ランクは３であり良好であった。

実施例２ 実施例１と同様な方法で含有する内部粒子量の異なるポ
リマーを作成し各種高級脂肪酸アミドを添加して得られ
る組成物のフィルム特性を表１に示す。

実験Ａ２．３．６は本発明の範囲であり滑性、平担性、
透明性、アルミ蒸着強度共に優れていることかわかる。

また、高級脂肪酸アミド化合物を添加しなかったり、添
加量が本発明の範囲の下限を下まわる場合（実験ＡＩ、
７）は滑性、平担性が得られず、上限を越える（実験名
８）と金属蒸着強度が低下する。

また、高級脂肪酸アミド化合物の炭素原子数が１８未満
の場合（実験名４〕、十分な平担性が得られず二欠加工
性にも劣る。

内部粒子量が本発明の上限範囲を越える（実験名９）と
平担性、透明性シこ劣ることがわかる。

一方、実験名５はテレフタル酸とエチレングリコールの
エステル化反応によって得られた反応物に三酸化アンチ
モン０；０２重量部（得られるポリエステルＩＣｌ０重
量部に対して）を添加し高温減圧下で重縮合反応を行な
って得られるポリエステルを用いたものであり、本発明
に規定する内部粒子は含まない。

該ポリマーに高級脂肪酸アミドを添加しても滑性は全く
得られない。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレートからなる
   ポリエステル１００重量部に対し、Ａ）カルンウム、マ
   グネシウム、マンガン、リチウム元素から選ばれた少な
   くとも１つの元素を含む内部粒子を０．００１〜１０重
   量部、およびＢ）主成分として炭素原子数１８〜３３を
   有する高級脂肪酸アミド０００５〜２．０重量部を含有
   してなるポリエステル組成物。