JPS6120740A - 易滑性ポリエステルフイルム - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は多数の微小突起を有する連続した塗膜をフィル
ム面上に持つ易滑性ポリエステルフィルムに関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来、ポリエステルフィルムの滑シ性を改良したものと
して１例えば、ポリエステルにカオリン。

タルク、　０ａＯＯ，、ＳｉＯ□などの微小粒子を添加
したり９重合時に用いる触媒を重合体に不溶性の粒子に
変化させ、これらの粒子をフィルム面に微小突起として
突出さぜたものが知られている。

また、２台の押出機を用いて、一方の面が微小粒子を含
まないポリエステル、他方の面が前述の微小粒子を含む
ポリエステルからなる複合フィルムを製膜し１片面に微
小突起を形成せしめたものも知られている。

さらに、フィルムの少なくとも片面に微小粒子含有の塗
膜を設け、その膜上に微小突起を形成せしめたものも知
られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、かかる従来のポリエステルに微小粒子を配合し
たフィルムは、滑シ性を改良することにはなってもボイ
ドが生成するため、これをビデオ用磁気テープのベース
として用いるとドロップアウトやカラーノイズを発生す
ることが多く好ましくない。また、微小突起がフィルム
の両面に形成されているので、これを用いた磁気テープ
は、磁性塗料を塗布した面では微小突起の上に磁性塗料
層が形成されるため該微小突起の影響が該磁性塗料層の
外表面にまで及ぶことは少なく比較的平担な磁性塗料表
面を形成するが、磁性塗料層が形成されない他方の面に
は該微小突起が存在するため巻取られた磁気テープにお
いて、上記他方の面の微小突起が比較的平担な磁性塗料
に押しつけられて、該微小突起が磁性塗料層に形状転写
される。

このことは、複合製膜で得られた片面に微小突起を有す
るフィルムで１反対面の平滑面に磁性塗料を塗布した場
合も同様である。逆に微小突起を有する面に磁性塗料を
塗布した場合は反対面の滑シが悪く磁気テープとして使
用できない。

このような転写が生じる原因は、微小突起中に往々にし
て比較的粗大な突起を有しているためであシ、磁性塗料
層に突起が転写された磁気テープは、ビデオヘッドとの
接触に際し、スペースロスを発生し、ドロップアウト、
カラーノイズをも、たらす。

微小突起によるこのような欠点を改善するため。

微小突起の粒径を一層小さくする工夫もなされているが
、結局、形状転写と滑シ性との妥協が必要とされている
。

さらに、少なくとも片面に易滑処理のだめの塗膜をもつ
ポリエステルフィルムは形状転写と滑シ性との関係を一
応満足していても、塗膜の主成分である結合剤と、微細
粒子２例えば０ａＯＯ，、５ｉｎ２等の無機粒子やテフ
ロン、アクリル等の有機粒子との接着が弱く、往々にし
て微細粒子の脱落が問題になる。これは特に磁気テープ
等の用途ではドロップアウト等の問題をもたらすことに
なる。

なお、他の用途９例えば写真フィルムやメタライジング
フィルム、ジアゾフィルム等の基材用としては、フィル
ム内部に粒子が存在する場合は。

その粒子やボイドによシ透明性が悪化するなど解決すべ
き問題点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、ポリエステルフィルムの少なくとも片面に、
水溶性ポリエステルと、水溶性ポリエステルとシランカ
ップリング剤との反応生成物からなる微細粒子と、シリ
コーンとを主体とする皮膜を形成せしめてなる易滑性ポ
リエステルフィルムを特徴とするものである。

本発明のポリエステルフィルムとは１周知の方法で形成
したポリエステルフィルム、すなわち。

ポリエステルを溶融してシートまたは円筒状に押出し、
これを少なくとも一方向に延伸して形成したフィルムで
、そのフィルムの機械特性としては通常ツバランスタイ
プ、−軸方向に強力化されたタイプ、二軸方向に強力化
されたタイプのいずれかであることが望ましい。また、
ポリニスクルフィルムの表面は平滑であることが望まし
く、具体的にはフィルム表面の粗さは、触針式表面粗さ
計のカットオフ値０．０８ｍｍで、　Ｒａ値が０．０３
μ以下、より好ましくは０００５〜０．０２μの範囲先
にあることが望ましい。

なお、　　Ｒａ値とは、触針式表面粗さ計から得られる
断面曲線から適当なカットオフ値を用いて・。

うねシを除いた粗さ曲線において、中心線（中心線よシ
上の部分と下の部分の面積が等しくなるようにして求め
られる）からの粗さ曲線の高さく低さ）の絶対値の算術
平均である（Ｄ工Ｎ　　４７６８による）。

上記フィルムを形成するポリエステルは、線状ポリエス
テルを主体とするものであればどのようなものでもよい
。例えば、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−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−
ナフタリンジカルボキシレート、ポリエチレン−ｐ−オ
キシベンゾエートなどがその代表例である。

また上記のポリエステルは、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い。コポリエステルの
場合、共重合する成分としては。

例えば、ジエチレングリコール、プロピレンクリコール
、ネオペンチルグリコール、ポリエチレンクリコール、
ｐ−キシリレングリコール、１．４−シクロヘキサンジ
メタツールなどのジオール成分。

アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、２
，６−ナフタリンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホ
イソフタル酸などのジカルボン酸成分。

トリメリット酸、ピロメリット酸などの多官能ジカルボ
ン酸成分、ｐ−オキシエトキシ安息香酸などが挙げられ
る。なお、共重合の場合、共重合する成分は２０モルチ
以下とする。

さらに、上記のポリエステルは、他にポリエステルと非
反応性のスルホン酸のアルカリ金属塩誘導体、該ポリエ
ステルに実質的に不溶なポリアルキレングリコールなど
の少なくとも一つを５重量％をこえない程度に混合して
もよい。また、そのフィルム中に延伸した際に、フィル
ム表面突起の原因となる重合残渣からなる内在粒子ある
いは外部から加えられた不溶性粒子等が含まれていても
よく、その含有量は、それらのポリマーを二軸延伸した
場合、厚さ６０μ以下で、１枚当９のヘイズ５％以下で
あればよい。

本発明に用いられる水溶性ポリエステルとは。

ジカルボン酸成分（ｐ、）またはそのエステル形・成性
誘導体（ｐ２）とエステル形成性スルホン酸アルカリ金
属塩化合物（ｐ３）とからなる酸成分（Ｐ）と、グリコ
ール成分（Ｑ）とからなる共重合ポリエステルであるが
＋＜ｐ＋）が７０モルチ以上の芳香族ジカルボン酸、（
ｐ、）が７〜３０モルチのエステル形成性スルホン酸ア
ルカリ金属塩化合物とからなる酸成分′と、エチレング
リコール：ジエチレングリコールがモル比で１００：０
〜１００：１５の組成からなるグリコール成分とからな
る共重合ポリエステルは、耐湿性向上の点で好ましく。

また、（ｐ、）がテレフタル酸、　　（ｐ、、）が５−
ナトリウムスルホインフタル酸からなる共重合ポリエス
テルは、耐摩耗性向上の点でよシ好ましい。

また、この水溶性ポリエステルは物理化学的な意味で厳
密性を有するものでな（，１００℃の熱水に８０％以上
が溶解し一部が微分散するようなものも含まれる。

なお、水溶性ポリエステルには、そのポリエステルに対
し、リン化合物中のリン量として２０〜１０００　ｐｐ
ｍ含有していてもよい。

本発明の微細粒子とは、前記水溶性ポリエステルとシラ
ンカップリング剤との反応生成物からなる微細粒子で２
粒径は特に限定されないが５μ以下が好ましく、ｏ、、
ｉ〜２μがより好ましい。なお。

この微細粒子は、水に不溶性の粒子である。

本発明の微細粒子は次のようにして製造する。

水に溶解した水溶性ポリニスオル１００部に対して１〜
５０部、好ましくは５〜６０部のシランカップリング剤
を混合し反応させる。反応は２通常８０〜１００℃でホ
モジナイザー等の高速攪拌機で攪拌しながら１〜５時間
で反応させる。さらに超音波分散機にかけるなどして微
粒子に調整されたものが用いられる。また分散の安定化
のために適当な界面活性剤を用いてもよく、粗粒子を除
去するために濾過を施してもよい。

この反応生成物の水に対する不溶性は物理的化学的な意
味で厳密性を有するものでなく、ｉｏ。

℃の熱水に８０チ以上が微分散し、一部が溶解している
ようなものも含まれる。水に完全不溶か否かは、使用す
る水溶性ポリエステルあるいはシランカップリング剤等
の種類、調整濃度等によって異なるが１重要なことは反
応生成物の粒子が非常に微細なことである（好ましくは
、フィルム上で乾燥された状態で５μ以下、さらに好ま
しくは０．１〜２μの粒径のもの）。

これに用いられる水溶性ポリエステルは必らずしも前述
の結合剤として用いる水溶性ポリエステルと同一のもの
である必要はない。

本発明のシランカップリング剤とは、その分子中に２個
以上の異なった反応基をもつ有機ケイ素単量体であり２
反応基の一つはメトキシ基、エトキシ基、シラノール基
などであシ、もう一つの反応基は、ビニル基、エポキシ
基、メタアクリル基。

アミン基、メルカプト基などである。反応基は水溶性ポ
リエステル側鎖、末端基およびポリエステルと結合する
ものを選ぶが、シランカップリング剤としてビニルトリ
クロルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ
ス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−グリシドキシ
プロビルトリメトキシシラン、γ−メタアクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ
−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−クロロ
プロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピル
トリメトキシシラン、γ−アミンプロピルトリエトキシ
シラン等が適用できる。

本発明のシリコーンとは９分子量が６万〜６０万のもの
であり、好ましくは鎖状成分としてただしＲ，：　ＣＨ
３，０６Ｈ５，Ｈ Ｒ：　ＯＨ，、０６Ｈ５，Ｈまたは官能性基（例えば、
エポキシ基、アミン基。

水酸基） ｎ　：１００〜７０００でＲ４，Ｒ２によって上記分子
量を満足させる整数 を有するシリコーン化合物であり、末端にエポキシ基、
アミノ基、水酸基、その他の官能性末端基を有する。本
発明において、シリコーン化合物は必ずしもホモポリマ
ーである必要はなく、コポリマーあるいは、数種のホモ
ポリマーの混合体であってもよい。

シリコーンの分子量は３万〜６０万のものが好ましい。

れらの配合比は特に限定されないが、水溶性ポリエステ
ルを’−Ａ−１１シリコーンヲ［：　Ｂ　：ｌ　Ｉ　微
細粒子を〔ＣＤとした場合、配合比は（：Ａ）：　［：
Ｂ］：（ｃ）−３０：０．１〜１０：０．１〜５０（特
に比が３０：０．１５〜５：２〜４０）とするのが好ま
しい。

また１本発明の皮膜にシランカップリング剤を配合する
と耐湿性が向上するので好ましい。この場合の配合比は
特に限定されないが、シランカップリング剤をＣＤ）と
した場合、配合比は（Ａ）：ＣＢ）：［０〕：ＣＤ）＝
３０：０．１〜１０：０１〜５０：０．１〜１５（特に
比が３０：０．１５〜５：２〜４０：０．５〜１０）と
するのが好ましい。

上記の配合比において、〔Ｂ〕が上限をこえると磁性層
や印刷インキとの付着強度が低下し。

〔ＣＤが下まわると滑シ性に対して効果が低くなる。［
Ｄ］が上限をこえると皮膜構造がかたくなシすぎ、皮膜
がもろくなる傾向に６Ｄ好ましくない。

本発明の皮膜の表面粗さＲａ値は０．００３〜００２０
であるのが好ましい。

次に９本発明の製法について説明する。通常の方法で、
一方向に延伸後の平滑なポリエステルフィルムの少なく
とも片面に、水溶性ポリエステルとシランカップリング
剤との反応生成物の微細粒子とシリコーン、あるいはさ
らにシランカップリング剤を含んだ分子量１０００〜１
００００の水溶性ポリエステルの水溶液を塗布し、乾燥
したのち直角方向延伸を行なうか、あるいは直角方向延
伸後、さらに前記一方向に再延伸し熱処理する。

さらに、具体的には前記説明のポリエステル原料を用い
１通常の製膜機によシ溶融押出し、冷却後、３〜５倍に
一軸延伸した縦延伸フィルムに。

その後、予熱延伸前の工程において、微粒子を含んだ水
溶性ポリエステル、シリコーン、さらに好ましくはシラ
ンカップリング剤とを主成分とする水溶液を各種コーテ
ィング法によって、少なくとも片面に塗布を施す。この
水溶液の塗布量は１個の面につき固型分濃度で３〜１０
００　ｍｇ　／　ｍ　がよい。

次に、この塗液塗布縦延伸フィルムを横延伸するが、横
延伸前に皮膜を完全に形成するため、フィルム表面塗布
液中水分を完全に蒸発乾固する必要がある。これは、二
軸延伸機のステンター予熱部で、５〜１００％／秒の水
分乾燥速度となるよ）熱風乾燥温度１００〜１５０℃で
予熱することによってなされる。予熱後９０〜１２０℃
の延伸温度で２．５〜４．５倍に横延伸する。乾燥完結
、皮膜完全形成後は横延伸によってフィルム表面に微粒
子による微細突起を有する連続皮膜構造が密着して形成
され、これがフィルムの滑シに寄与する。

さらに、この横延伸フィルムを１８０〜２２０℃で熱処
理、あるいは１．１〜１．８倍に、再縦延伸後１８０〜
２２０℃で熱処理すると、平滑なポリエステルフィルム
の表面に、微細突起を有する連続皮膜が形成された面を
少なくとも片面にもつ易滑性二軸延伸ポリエステルフィ
ルムが得られる。

以上述べたように１本発明はポリエステルフィルムの表
面に水溶性ポリエステルを主体とする連続皮膜を密着さ
せ、その皮膜表面に水溶性ポリエステルの反応生成物の
微細粒子による微細突起を形成せしめたことによって、
耐摩耗性（特に微細粒子の耐脱落性に優れている）、滑
シ性（特に高湿下における磁気テープの走行性）が飛躍
的に向上する。

このようにして得られたポリエステルフィルム面上に形
成された水溶性ポリエステルからなる皮膜上には、公知
の磁性層１例えば、バインダーに鉄、コバルト、ニッケ
ルまたはそれらの合金からなる強磁性体を分散せしめた
塗布層あるいはその強磁性体で形成した蒸着膜を設ける
ことによシ磁気記録媒体とすることができる。

〔実施例〕

次に１本発明のベーンフィルム製造およびそのベースフ
ィルムを使用しての実施例につイテ説明する。

実施例１ ２５℃のオルンクロロフェノール中で測定した極限粘度
が０．６２で実質的に無配向・非結晶のポリエチレンテ
レフタレート原料を２０℃に維持された回転ドラム上に
溶融押出しし９次に６．４倍の機械方向への延伸を施し
、その後メタリンバーコーターを用いて下記水溶液を固
型分濃度で３ｇ／ｍ２　　片面塗布した。

水溶液には、テレフタル酸が７５モル係、インフタル酸
が５モルチ、￥ａスルホインフタル酸が２０モルチから
なる酸混合物とエチレングリコール“から誘導された反
復エステル基を有するコポリエステルヲ３　ｗｔ％、シ
リコーン（東しシリコーン■製：商品名５Ｆ−８４２１
）を０．１　ｗｔ％　、上記コポリエステル１０ｗｔ％
とシランカップリング剤（東しシリコーン■製：商品名
５Ｈ６０４０）０．５ｗｔ％の割合で混合した水溶液を
８５℃で２時間。

ホモジナイザーで攪拌しながら反応させて水分状態であ
らかじめ得た平均粒径１μの反応生成物で得た微細粒子
（以下ＡＧ粒子という）を０．５　ｗｔ％の割合に調整
した水溶液を用いた。

乾燥・予熱・延伸温度は１１５℃で水分乾燥速度は１５
％／秒とした。

横延伸倍率６．４倍、熱処理温度２００℃で得られた厚
さ１４μのポリエチレンテレフタレートフィルムを１／
２１ｎｃｈ幅にマイクロ　スリットした。

フィルムのスリットは何らのトラブルもなく良好に行な
われた。

上記本発明フィルムの表面特性、走行性等を第１表に示
した。

実施例２ 実施例１のベースフィルム製造において、水溶液に添加
したＡＧ粒子の濃度を２　ｗｔ％にした他は実施例１と
同様にしてベースフィルムを得た。

このベースフィルムの特性を第１表に示しだ。

実施例３ 実施例１のベースフィルム製造において、水溶液中に耐
湿剤としてさらにシランカップリング剤（東しシリコー
ン株製：商品名Ｓ’　Ｈ６０４０）を０、１　ｗｔ％の
割合で添加した他は実施例１と同様にしてベースフィル
ムラ得た。

このベースフィルムの特性を第１表に示した。

比較例１ 実施例１のベースフィルム製造において、水溶液を塗布
しなかった他は実施例１と同様にしてベースフィルムを
得た。しかしながら１／２１ｎｃｈ　幅のスリット化は
巻取シトラブルでスリットは不可能であった。これはす
なわち“、フィルム相互間の滑シが悪いためにシワが発
生するためである。

比較例２ 実施例１のベースフィルム製造において、水溶液に添加
したＡＧ粒子の代シに炭酸カルシウム粒子（平均粒径０
．１μ）　０．５　ｗｔ％の割合で添加した他は実施例
１と同様にしてベースフィルムを得た。

このベースフィルムの特性を第１表に示した。

比較例３ 実施例１のベースフィルム製造において、水溶液に添加
しだＡＧ粒子の代シにアクリル樹脂のエマルジョン（平
均粒径Ｏ５２μ）　０．５　ｗｔ％の割合で添加した他
は実施例１と同様にしてペースフィル”ムを得た。

このベースフィルムの特性を第１表に示した。

〔発明の効果〕

本発明は、ポリエステルフィルムの少なくとも片面に、
水溶性ポリエステルと、特定の微細粒子と、シリコーン
とを主体とする皮膜を形成したので次の如き優れた特性
が得られた。

すなわち粗大突起の少ない微細突起表面を形成している
ので滑シ性、透明性を必要とする写真フィルムやメタラ
イジングフィルム等の素材としてはもちろん、特に磁気
テープ用の素材として、滑シ性と磁性層への形状転写と
の関係や脱落粒子によるドロップアウトの問題が解決で
きた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリエステルフィルムの少なくとも片面に、水溶
   性ポリエステルと、水溶性ポリエステルとシランカップ
   リング剤との反応生成物からなる微細粒子と、シリコー
   ンとを主体とする皮膜を形成せしめてなる易滑性ポリエ
   ステルフィルム。