JPS62205133A - 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、平滑で易滑性及び耐摩耗性が高度に改良され
た二軸延伸ポリエステルフィルムに関する。

〈従来技術と解決すべき問題点〉 ポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステル
は、その優れた機械的特性、電気的特性、耐薬品性、寸
法安定性の点から、磁気記録用、コンデンサー用、包装
用、製版用、電絶用、写真フィルム用等多くの分野で基
材として用いられる。

これらにポリエステルフィルムが用いられる場合、各用
途に応じてその要求特性が異なるが。

普遍的に要求される特性はフィルム取り扱い時の作業性
であり、これを改善するためにはフィルムの渭シ性即ち
摩擦係数を減じる必要がある。

を九近年伸びの著しいオーディオ、ビデオ。

コンピューター用等のベースフィルムとしてそのフィル
ム表面に磁性層を塗布し、磁気記録媒体として用いる場
合には、滑り性及び耐摩耗性が悪いと、磁性層塗布時に
於けるコーティングロールとフィルム表面との摩擦及び
摩耗が激しく、フィルム表面に擦シ傷が発生しやすい。

また磁性層塗布後のフィルムをオーディオ、ビデオ、コ
ンピューター用テープ等に加工し製品とした後でも、リ
ールやカセット等からの引出し巻き上げその他の操作の
際に、多くのガイド部、記録・再生ヘッド等の間に摩擦
及び摩耗が著しく生じ、ポリエステルフィルム表面の削
れ等による白粉状物質が生成するため、磁気記録信号ノ
欠落、即ちドロップアウトの大きな原因となることが多
い。ポリエステルフィルムに要求されるこれらの特性を
改良するために、最も一般的に採用されている方法は、
フィルム表面に凹凸を付与するなめ、ポリエステルに対
し不活性な微粒子を存在させる方法である。

この方法は大きく二つに分けられる。その一つは析出法
と呼ばれる方法であシ、エステル交換反応あるいはエス
テル化反応の前後にエチレングリコールに可溶な金属化
合物、例えばカルシュラム化合物、リチウム化合物等の
一種以上を添加しポリエステル製造工程、特に重合工程
に於てこれらをポリエステルに不溶性の微粒子として沈
殿させる方法である。析出法と対比される今一つの方法
は添加法と呼ばれる方法であり、炭酸カルシュラム、硫
酸カルシュラム、カオリン、シリカ、二酸化チタン等を
そのままあるいは微粒子化したのちポリエステル合成時
あるいは成型時に添加するものである。

これらポリエステル中の粒子は、その粒子径が大きい程
、滑り性の改良効果が大きいことが一般的であるが、磁
気テープ、特にビデオ用のごとき精密用途にはその粒子
自体が大きいことがドロップアウト等の欠陥発生原因と
なシ得るため、ポリエステル中に含まれる粒子は出来る
だけ微細である必要がある。しかしながら、このような
相反する特性を同時に満足することは非常に難しいのが
現状である。

く問題点を解決するための手段〉 本発明者らは、近年磁気記録用テープの高精密化が一段
と促進され、ペーステープ用フィルムの滑シ性及び耐摩
耗性の改良がよシ要求されつつある状況下に鑑みて、フ
ィルム表面が平滑でかつ滑シ性及び耐摩耗性に優れ、ド
ロップアウト等の欠点発生の少ないベーステープ用フィ
ルムを見い出し、本発明に到達するに至った。

即ち本発明の要旨は、 平均粒径が０．０　／　＝　（７，Ｊ　Ｏμｍ　のルチ
ル型二酸化チタンを０．Ｏ７〜ｔ、ｏ　ｖｔｌ及び平均
粒径が０．３　／〜八へμｍ　のルチル型二酸化チタン
を０．００２〜０．！ｒ　ｗｔ％含有することを特徴と
する二軸延伸ポリエステルフィルムに関するものである
。

以下本発明についてよシ詳しく説明する。

本発明にいうポリエステルとは、テレフタル酸、イソフ
タル酸、ナフタレンーコ、６−ジカルポン酸の如き芳香
族ジカルボン酸又はそのニステルト、エチレングリコー
ル、ジエチレンクリコール、テトラメチレングリコール
、ネオペンチルグリコール等の如きグリコールとを重縮
合させて得ることのできるポリエステルである。

このポリエステルは、芳香族ジカルボン酸とグリコール
とを直接重縮合させて得られる他。

芳香族ジカルボン酸ジアルキルエステルとグリコールと
をエステル交換反応させた後重縮合せしめるか、あるい
は芳香族ジカルボン酸のジエステルを重縮合せしめる等
の方法によっても得られる。

かかるポリマーの代表的なものとして、ポリエチレンテ
レフタレートやボ゛リニチレンーコ、６−ナフタレート
等が例示される。このポリマーはホモポリマーであって
も良く、１＆第３成分を共重合させたものでも良い。い
ずれにしても本発明に於てはエチレンテレフタレート単
位及び／又はエチレンーコ、６−ナフタレート単位ヲざ
Ｏモルチ以上有するポリエステルが好ましい。

本発明の要点は、平均粒径の異なる二種類のルチル型二
酸化チタンをそれぞれ特定量ずつ添加することにある。

粒子径の小さいルチル型二酸化チタンの平均粒径は０．
０　／　＝　０．Ｊ　Ｏμｍ　である必要があり、更に
は平均粒径０．Ｏｊ〜０．！りμｍ　であることが好ま
しい。平均粒径０．０　／　μｍ　未満ではｆ′＃シ性
及び耐摩耗性の改良効果が不充分となるので好ましくな
い。

逆に平均粒径が０．Ｊ　Ｏμｍ　を越えるとフィルム表
面の平滑性が低下し、かつドロップアウト発生の原因と
なる大粒子が多くなるので好ましくない。またポリエス
テルに対する添加量は、０．Ｑ　／　−／、Ｑ　ｖｔ％
とする必要があり、更には添加ｉ　ハｏ、ｉ〜０．りｖ
ｔ％がより好ましい。添加量が０．０　／　ｖｔ％未満
では滑り性及び耐摩耗性の改良効果が不充分となるので
好ましくない。逆に添加量が／−（７ｖｔ％を越えると
フィルム表面の平滑性が低下しかつドロップアウト発生
の原因となる粗大粒子の混入が多くなるので好ましくな
い。

粒子径の大きいルチル型二酸化チタンの平均粒径は、０
．３／〜八〇へｍ　の範囲が必要であり、更には、平均
粒径０．３Ｓ〜０．７０μｍがよシ好ましい。平均粒径
０．３７μ未満では、滑り性及び耐摩耗性の改良効果が
不充分となるので好ましくない。逆に平均粒径が７．０
μｍを越えるとフィルムの平滑性が低下し、かつドロッ
プアウト発生の原因となる大粒子が多くなるので好まし
くない。

また該ポリエステルに対する添加量は０．００　Ｊ〜０
・ｊ　ｖｔ％とする必要があり、更には添加量は０．０
０　！；　−（７，Ｊ　ｖｔ％がより好まし、（Ａ０添
加量が０．００２ｖｔ％未満では滑り性及び耐摩耗性の
改良効果が不充分となるので好ましくない。逆に添加量
が０．！ｒ　ｖｔ％を越えるとフィルム表面の平滑性が
低下し、かつドロップアウト発生の原因となる粗大粒子
の混入が多くなるので好ましくない。

なお、滑シ性及び耐摩耗性向上のためには５、小粒径の
ルチル型二酸化チタンと大粒径のルチル型二酸化チタン
との平均粒径の差は少なくともｏ、ｉ　ｏμｍ以上で゛
あることが好ましい。

本発明に於て用いるルチル型二酸化チタンは先に規定し
九条件を満せばその製法その他によってなんら制限され
るものではない。また表面処理をしないものを用いても
良いし、表面処理を施したものを用いても良い。

体積形状係数に関しては、その値がθ、ｌθ〜π／６の
範囲のものを用いるのが好ましい。

〔ただし１体積形状係数Ｆは次式で表わされる。

Ｆ　−Ｖ　／　Ｄ’ 式中、Ｖは粒子体積（μｍす、Ｄは粒子の投影面に於け
る最大径（μｍ）を示す。〕体体積形状数は粒子の球状
の程度を表わすもので、π／６に近ずく程球状に近ずく
。

ここでいり平均粒径とは、品性製作所製遠心沈降式粒度
分布測定装置で測定された等価球径分布に於ける積算（
重量基準）ｓｏｌｐの値を用いる。

なお、本発明で用いるルチル型二酸化チタンの該ポリエ
ステル中への添加方法としてはポリエステル製造工程に
於ける任意の段階で添加することができるが、好ましく
はエステル交換もしくはエステル化反応後重縮合前に添
加する。

またポリエステル製造工程への該粒子の添加方法はスラ
リー状及び粉末状のいずれの状態で添加【−ても良いが
、通常ポリエステル製造工程に粒子を添加するに際して
は、自動化、計量化の容易さ５分散性の向上１回収系の
簡素化等の諸点かう粒子をエチレングリコールのスラリ
ーとして添加するのが一般的である。粒子をスラリー状
に分散させる際には、できるだけ凝集の少ない一次粒子
の状態に分散させる必要がある。

このように粒子を一次粒子の状態に均一に分散させるた
めには必要に応じ、分散、解砕、粉砕、分級、濾過等任
意の方法を採用することができる。

また所定の平均粒径の粒子を得るために、市販粒子の粉
砕、分級、−過処理等の操作を採用してもよい。該粒子
をエチレングリコールスラリーとして添加する際、スラ
リー中のコμｍ以上の粗大粒子の割合が全粒子に対して
０．ｒ　ｗｔ％以下にして添加することが、ポリエステ
ルフィルムとした際のフィルム表面の粗大突起を低減さ
せる上で特に好ましい。

本発明では、必要であれば、粗大粒子数を増加させず、
かつフィルムの表面平滑性に対し悪影響を及ぼさない程
度の平均粒径及び含有量であれば、ルチル型二酸化チタ
ン以外に不活性微粒子を併用しても良い。また上記不活
性微粒子以外に反応系で触媒残渣とリン化合物どの反応
によシ析出させた微粒子を併用することができる。

本発明に於けるルチル型二酸化チタンを含有するポリエ
ステルの重合に際しては公知の方法を採用し得る。例え
ば重縮合反応の触媒として。

程度（（加熱し、減圧下エチレングリコールな留出させ
ることによシ反応を進行させる。

またフィルム化に際しては公知の製膜方法、例、ｔばコ
クＯ〜ＪＯＯＣでポリエステルチップをフィルム状に溶
融押出後、’ＩＱ〜７０Ｃで冷却後固化し無定形シート
とし喪後、縦、横に逐次二軸延伸あるいは同時二軸延伸
しｉｔ、ｏ〜コψＯＣで熱処理する等の方法（例えば特
公昭３０−！ｌ、３９号公報記載の方法）を採用するこ
とができる。

〈実施例〉 以下本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発
明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限定される
ものではない。なお種々の諸物性及び特性は以下の如く
して測定されたものであり、または定義される。実施例
中、「部」及び「優」はそれぞれ「重量部」及び「重ｉ
ｔ％」を置床する。

（１）平均粒径 高滓製作所製遠心沈降式粒度分布測定装置８Ａ−ＣＰｊ
形によって測定された等価球径分布に於ける積算（重量
基準）ｒＯ’４の値を用いる。

（２）　　フィルムの表面平滑性 ＪＩ８　ＲＯ１ｈＯ／−１９’ｌｌ、記載の方法によっ
た。

測定は、表面粗さ測定機モデル８１−．７Ｆ（小板研究
所製）を用いて行った。触針径コμ。

触針圧Ｊ　Ｑ　ｔｘｘｆ　、カットオフ値０．θｇｌ！
Ｉｍ、測定長はコ！ｒＰｍと１．た。測定はｌ一点打な
い、最大値、最小値をそれぞれカットし、１０点の平均
値で示し九〇 （３）滑シ性 摩擦係数で代表し、摩擦係数は人８ＴＭＤ−ｔｔｒｑｔ
ｉに準じてテープ状のサンプルで測定できるよう改良し
た方法で行った。測定時のサンプルの大きさは幅１ｊｔ
鴎、長さ１ＳＱＬＩＩＩＬでその引張速度はコＯＩｍ／
―である。測定は温度コｌ−１：コＣ１湿度６！±５優
の雰囲気下で行つ九。

（４）摩耗性 第１図に示す走行系でフィルムを！ｒ００ｍ長にわ九っ
て走行させ、（Ｉ）で示した４　ｓｍ＋φの硬質クロム
同定ビンに付着しｆｔＭ耗量を目視評価し下記の示すラ
ンク別に別けた。なおフィルム速度はｉ０ｍ／−とし、
張力は約コｏｏｙ、０ｓＩｌｌ１３００　とし九。

ランク人＝全く付着しない。

ランクＢ；若干付着する。

ランクＣ：付着蓋が多い。

（５）粗大突起数 フィルム表面にアルミニニウムを蒸着し、干渉顕微鏡を
用いて二光速法にて測定した。

測定波長ｏ、ｓ　ｌＩμで弘次以上の干渉縞を示す突起
個数を２ｊｃＩｉｔ当シに換算して示した。

実施例１ ジメチルテレフタレート１００部とエチレングリコール
６０部及び酢酸マグネシュウム四水塩０．Ｏｑ部を反応
器にとシ、加熱昇温するとともに、メタノールを留去し
てエステル交換反応を行い、反応開始から参時間を要し
て、コＪＯ℃に昇温して、実質的にエステル交換反応を
終了した。ついで平均粒径θ、コ！μｍ　の小粒子ルチ
ル型二酸化チタンを予めエチレングリコール中に分散し
、分級、濾過処理したものを０．３重量部と平均粒径０
．ダ５μｍ　の大粒子ルチル型二酸化チタンを予めエチ
レングリコール中に分散し、分級、濾過処理したもの０
．０７重量％を充分混合し添加した後、更にエチルアシ
ッドフォスフエトｏ、ｏ　４Ｆ部、三〇’２化アンチモ
ン０．０．７　＆部を加え参時間重縮合を行い極限粘度
０．＆乙のポリエチレンテレフタレート樹脂を得た。

該ポリマーを真空乾燥後、押出機を通して厚さ１６０μ
ｍ　の非晶質のみ反を作成し、ついで縦方向にｑ倍、横
方向に３．９倍延伸し、２ＪＯＣで熱処理を行って厚さ
／　０１１ｍ　　の二軸延伸ポリエチレンテレフタレー
トフイルムヲ得り。

得られたポリエステルフィルムの特性を第１表に示す。

第１表に示す如く得られたフィルムの表面平滑性、滑り
性、耐摩耗性及び粗大突起数共非常に良好であり、磁気
テープ用フィルムとして極めて満足すべきレベルにあっ
た。

実施例ユ 実施例１に於て使用した小粒子ルチル型二酸化チタンの
平均粒径０．コ！μｍ　の代シにｏ、ｉｓμｍ　のもの
を用い、添加量Ｏ，Ｓ重ｉｉ％とじた以外は実施例１と
同様の方法にて二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。

得られたポリエステルフィルムの特性を第１表に示す。

得られたフィルムの特性は実施例１と同等であった。

比較例／ 平均粒径Ｏ，ユよμｍ　のルチル型二酸化チタンを予め
エチレングリコール中に分散し、分級、濾過処理したも
のを０．３重量％単独で添加する以外は実施例１と同様
の方法にて二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。得ら
れたポリエステルフィルムの特性を第１表に示す。第１
表に示す如く、得られたフィルムは耐摩耗性が劣ってお
り、磁気テープの特性としては不充分である。

比較例コ 平均粒径ｏ、ｔｔ　ｓμｍ　のルチル型二酸化チタンを
予めエチレングリコール中に分散し、分級、濾過処理し
たものを０．０７重量斧単独で添加し九以外は実施例１
と同様の方法にて二軸延伸ポリエステルフィルムを得意
。得られ几ポリエステルフィルムの特性を第１表に示す
。第１表に示す如く、得られたフィルムは滑り性、耐摩
耗性が劣っており、磁気テープの特性としては不充分で
ある。

比較例３ 平均粒径Ｏ，コ！μｍ　の小粒子ルチル型二酸化チタン
を予めエチレングリコール中に分散し、分級、濾過処理
したものへ５重量％と平均粒伍０、ｌＩ！　ｐｒｎ　　
の大粒子ルチル型二酸化チタンを予めエチレングリコー
ル中に分散し１分級、濾過したもの０．０７重量％な充
分混合し添加した以外は実施例１と同様の方法で二軸延
伸ポリエステルフィルムを得た。得られたポリエステル
フィルムの特性を第１表に示す。第１表に示す如く、得
られたフィルムの滑り性及び耐摩耗性は満足すべき特性
を有しているが、粗大突起数の点で劣ってお９磁気テー
プ用としては不充分である。

比較例ダ 平均粒径Ｏ，コ５μｍ　の小粒子ルチル型二酸化チタン
を予めエチレングリコール中に分散し、分級、濾過処理
したものを０．３重を優と平均粒径θ、≠Ｓμｍ　の大
粒子ルチル型二酸化チタンを予めエチレングリコール中
に分散し、分級、濾過し九もの０．７重量％を充分混合
し添加した以外は実施例１と同様の方法で二軸延伸ポリ
エステルフィルムを得た。得られ次ポリエステルフィル
ムの特性を第１表に示す。第１表に示す如く、得られた
フィルムの滑り性及び耐摩耗性は満足すべき特性を有し
ているが、粗大突起数の点で劣っており、磁気テープ用
としては不充分〈発明の効果〉 以上詳述した如く、本発明のフィルムは特定粒径の小粒
子ルチル戯二酸化チタンと特定粒径の大粒子ルチル型二
酸化チタンをそれぞれ特定量づつ含有して成るフィルム
であり、磁気テープ用ポリエステルフィルムとして要求
される表面平滑性、滑シ性及び耐摩耗性に優れ、磁気テ
ープ製造時及び磁気テープ使用時に於ける金属ロール面
を走行する除虫じる白粉発生量が著しく少ない特徴を有
する。併せて、ビデオテープ用として用いた場合ドロッ
プアウト発生の原因となる粗大突起数の著しく少ない特
性を有していることから磁気テープ用、蒸着用、コンデ
ンサー用、包装用吟の広範な用途に利用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は耐摩耗性を評価する走行系を示す概略図、（１
）は６１ｆｌｌφの硬質クロム固定ピン。 （ｆｌ）はテンションメーターを示しθは／３００でお
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）平均粒径が０．０１〜０．３０μｍのルチル型二
   酸化チタンを０．０１〜１．０ｗｔ％及び平均粒径が０
   ．３１〜１．０μｍのルチル型二酸化チタンを０．００
   ２〜０．５ｗｔ％含有することを特徴とする二軸延伸ポ
   リエステルフィルム。