JPS6244774B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、平滑で滑り性および耐摩耗性に優れ
た配向ポリエステルフイルムに関する。 一般にポリエチレンテレフタレートに代表され
るごときポリエステルは、その優れた物理的およ
び化学的諸特性の故に、繊維用、成型品用の他、
磁気テープ用、写真用、コンデンサー用、包装用
などのフイルム用としても多種の用途で広く用い
られている。これらフイルム用として用いられる
場合、その滑り性および耐摩耗特性はフイルムの
製造工程および各用途における加工工程の作業性
の良否、さらにはその製品品質の良否を左右する
大きな要因となつている。特にポリエステルフイ
ルム表面に磁性層を塗布し磁気テープとして用い
る場合には、磁性層塗布時におけるコーテイング
ロールとフイルム表面との摩擦および摩耗が極め
て激しく、フイルム表面へのしわおよび擦り傷が
発生しやすい。また磁性層塗布後のフイルムをス
リツトしてオーデイオ、ビデオまたはコンピユー
ター用テープ等に加工した後でも、リールやカセ
ツト等からの引き出し巻き上げその他の操作の際
に、多くのガイド部、再生ヘツド等との間に摩擦
および摩耗が著しく生じ、擦り傷、歪の発生さら
にはポリエステルフイルム表面の削れ等による白
粉状物質を析出させる結果、磁気記録信号の欠
落、即ちドロツプアウトの大きな原因となること
が多い。一般にフイルムの滑り性および耐摩耗性
の改良には、フイルム表面に凹凸を付与すること
によりガイドロール等との間の接触面積を減少せ
しめる方法が採用されており、フイルム原料に用
いる高分子の触媒残渣から不溶性の粒子を析出せ
しめる方法や、不活性の無機粒子を添加せしめる
方法等が用いられている。これら原料高分子中の
粒子は、その大きさが大きい程、滑り性の改良効
果が大であるのが一般的であるが、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が大
きいこと自体がドロツプアウト等の欠点発生の原
因ともなり得るため、フイルム表面の凹凸は出来
るだけ微細である必要があり、相反する特性を同
時に満足すべき要求がなされているのが現状であ
る。本発明者らは、特に近年磁気記録の高密度化
が一段と促進され、テープ用ベースフイルムの滑
り性および耐摩耗性の改良がより要求されつつあ
る状況下に鑑み、鋭意検討の結果、本発明に到達
したものである。 即ち本発明は、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中に、平均
粒径が0.01〜0.5μｍで体積形状係数が0.08〜0.25
である硫酸バリウム粒子を0.01〜1.0重量％、お
よび平均粒径が0.05〜0.5μｍで体積形状係数が
0.08〜0.40である炭酸カルシウム粒子を0.01〜0.5
重量％を含有してなる配向ポリエステルフイルム
である。 ［ただし、体積形状係数ｆは次式で表わされる。 ｆ＝Ｖ／D³ 式中Ｖは粒子体積（μm³）、Ｄは粒子の投影面
における最大径（μｍ）を示す。］ 本発明の配向ポリエステルフイルムは良好な表
面平滑性、滑り性および耐摩耗性を有し、擦り傷
および白粉発生量が著しく少ない。 本発明における配向ポリエステルフイルムの特
徴は、２種類の特定成分粒子の特定粒径および体
積形状係数を有する粒子を特定量ずつ併用する点
にある。即ち特定粒径および体積形状係数を有す
る硫酸バリウム粒子の特定量と、特定粒径および
体積形状係数を有する炭酸カルシウム粒子の特定
量とがフイルム中に共存する場合においてのみ、
それぞれの粒子の単独使用や他の粒子類の添加に
よつては到底達し得ない優れた効果を発揮し得る
事実を見出したものである。 本発明において配向ポリエステルフイルムを構
成するポリエステルは、主たる繰り返し単位の80
モル％以上がエチレンテレフタレートからなるポ
リエステルであり、他の構成成分としてはこれと
共重合し得るジカルボン酸類、グリコール類、オ
キシカルボン酸類等の成分を20モル％未満共重合
させたものでもよい。なお配向フイルムとして
は、二軸配向フイルムが特に好適である。 本発明において、添加すべき不活性無機粒子の
第１成分である硫酸バリウム粒子の平均粒径は
0.01〜0.5μｍである必要があり、0.05〜0.2μｍ
がより好ましい。0.01μｍ未満では滑り性や耐摩
耗性の向上効果が不充分となるので好ましくな
い。逆に0.5μｍを越えると表面平滑性が不充分
となるので好ましくない。また添加量は該ポリエ
ステルに対して0.01〜1.0重量％とする必要があ
り、0.2〜0.6重量％がより好ましい。0.01重量％
未満では滑り性や耐摩耗性の向上効果が不充分と
なるので好ましくない。逆に1.0重量％を越える
と表面平滑性が低下し、かつドロツプアウト発生
の原因となる粗大粒子の生成が多くなるので好ま
しくない。 第２成分である炭酸カルシウムの平均粒径は
0.05〜0.5μｍの範囲が必要であり、0.1〜0.3μｍ
の範囲が特に好ましい。0.05μｍ未満では滑り性
や耐摩耗性の向上効果が不充分となるので好まし
くない。逆に0.5μｍを越えると表面平滑性が不
充分となるので好ましくない。また添加量は該ポ
リエステルに対して0.01〜0.5重量％とする必要
があり、0.02〜0.2重量％がより好ましい。0.01重
量％未満では滑り性や耐摩耗性の向上効果が不充
分となるので好ましくない。逆に0.5重量％を越
えると表面平滑性が低下し、かつドロツプアウト
発生の原因となる粗大粒子の生成が多くなるので
好ましくない。 本発明においては、用いる硫酸バリウムおよび
炭酸カルシウムの体積形状係数が特定の範囲を満
足する必要がある。すなわち硫酸バリウム粒子は
0.08〜0.25、炭酸カルシウムは0.08〜0.40の体積
形状係数のものを選ぶ必要がある。該範囲の粒子
を用いることにより初めて良好な滑り性および耐
摩耗性の付与が可能となる。 該硫酸バリウムおよび炭酸カルシウムは先に規
定した条件を満たせば製法その他になんら限定は
なく、天然品および合成品のいずれも使用可能で
ある。また表面処理をしないものを用いてもよい
し、表面処理をしたものを用いてもよい。硫酸バ
リウムと炭酸カルシウムのそれぞれの平均粒径お
よび添加量の関係は、先に限定した条件を満たす
範囲であれば任意に選ぶことができる。 なおここに言う平均粒径とは、ストークスの式
に基づいて算出された等価球径粒度分布の積算50
％における径をさす。 本発明における微粒子のポリエステル中への添
加方法は、該ポリエステル製造過程における任意
の段階で添加することができるが、初期縮合が終
了するまでに添加するのが特に好ましい。またポ
リエステル製造過程への微粒子の添加方法はスラ
リー状および粉末状のいずれの状態で添加しても
よいが、粒子の飛散防止、供給精度や均一性の向
上の点からスラリー状に分散させて添加するのが
好ましく、特にエチレングリコール（EG）のス
ラリーとして添加するのが好ましい。スラリー状
に分散させる場合には、それぞれの粒子本来の一
次粒子を出来る限り再現するような均一な分散を
行なう必要がある。また所定の平均粒径の粒子を
得るために、市販微粒子の粉砕処理や分級操作等
を採用してもかまわない。 該粒子をスラリーとして添加する時は、スラリ
ー中の５μｍ以上の粒子の割合が全粒子に対して
0.5重量％以下にして添加するのが、粗大粒子を
低下させる点より特に好ましい。 また、該粒子をスラリーとしてポリエステル製
造過程へ添加する場合は硫酸バリウムスラリーと
炭酸カルシウムスラリーとを同時に添加してもよ
いし、また別個に添加してもよい。同時に添加す
る場合は別個の供給口から添加してもよいし、ま
たポリエステル製造過程へ添加する前に両スラリ
ーを均一に混合してから添加してもよい。 粗大粒子数を増加させず、かつ表面平滑性に対
し悪い影響をおよぼさない程度の平均粒径および
含有量であれば、ポリエステルの製造過程で析出
した微粒子、いわゆる内部粒子を含んでいてもか
まわない。 本発明のフイルムは先に述べたように磁気テー
プ用ベースフイルムに用いるが特に好ましいが、
これに限定されるものでなく、電気用途、蒸着用
フイルム等の他の分野へも広く適用することがで
きる。 次に本発明の実施例および比較例を示す。 実施例中の部は特にことわらないかぎりすべて
重量部を意味する。 また、用いた測定法を以下に示す。 (1) 平均粒径 島津製作所製遠心沈降式粒度分布測定器によ
つて得た等価球径分布における積算50％点の値
を用いる。 (2) フイルムの表面平滑性 サーフコム300A型表面粗さ計を用い、針径
１μ、加重0.07ｇ、測定基準長0.8mm、カツト
オフ0.08mmの条件で測定した中心線平均粗さ
（RA）で表示する。 (3) フイルムの滑り性および耐摩耗性 フイルムを細幅にスリツトしたテープ状ロー
ルを金属製ガイドロールにこすりつけて高速、
長時間走行させるとき、一定の供給張力に対し
てガイドロール擦過後のテープ張力の大小およ
びガイドロール表面に発生する白粉量の多少を
それぞれ５段階に評価し次のランク付けで表わ
す。 滑り性 １級……張力大（擦り傷多い） ２級……張力やや大（擦り傷かなり多い） ３級……張力中（擦り傷ややあり） ４級……張力やや小（擦り傷ほとんどなし） ５級……張力小（擦り傷まつたくなし） 耐摩耗性 １級……白粉発生非常に多い ２級……白粉発生多い ３級……白粉発生ややあり ４級……白粉発生ほとんどなし ５級……白粉発生まつたくなし (4) フイルム中の粗大粒子数 フイルムの少量を２枚のカバーグラス間には
さんで280℃で溶融プレスし、急冷したのち位
相差顕微鏡を用いて観察し、画像解析処理装置
ルーゼツクス500（日本レギユレーター製）を
用いて処理し、粒子像内の最大長が５μｍ以上
の粒子数をカウントし、粒子数の多少によつて
次のランク付けで表わす。 １級……11個以上／4.8mm² ２級……４〜10個／4.8mm² ３級……０〜３個／4.8mm² 実施例 １ 撹拌装置、分縮器、原料仕込口および生成物取
り出し口を設けた２段の完全混合槽よりなる連続
エステル化反応装置を用い、その第１エステル化
反応缶のエステル化反応生成物が存在する系へ
TPAに対するEGのモル比1.7に調整し、かつ三酸
化アンチモンをアンチモン原子としてTPA単位
当り289ppmを含むTPAのEGスラリーを連続的
に供給した。 同時にTPAのEGスラリー供給口とは別の供給
口より酢酸マグネシウム四水塩のEG溶液と酢酸
ナトリウムのEG溶液を反応缶内を通過する反応
生成物中のポリエステル単位ユニツト当りそれぞ
れMg原子およびNa原子として100ppmおよび
10ppmとなるように連続的に供給し、常圧にて
平均滞留時間4.5時間、温度255℃で反応させた。 この反応生成物を連続的に系外に取り出して、
第２エステル化反応缶に供給した。第２エステル
化反応缶を通過する反応生成物中のポリエステル
単位ユニツトに対して0.5重量部のEG、トリメチ
ルホスフエートのEG溶液をＰ原子として64ppm
および平均粒径が0.10μｍで体積形状係数が0.21
の沈降性硫酸バリウムのEGスラリーと平均粒径
が0.30μｍで体積形状係数が0.24の重質炭酸カル
シウムのEGスラリーを、硫酸バリウムおよび炭
酸カルシウムとしてそれぞれ0.20重量％となるよ
うにそれぞれ別個の供給口より連続的に供給し、
常圧にて平均滞留時間5.0時間、温度260℃で反応
させた。 該エステル化反応生成物を撹拌装置、分縮器、
原料仕込口および生成物取り出し口を設けた２段
の連続重縮合反応装置に連続的に供給して重縮合
を行ない、固有粘度0.620のポリエステルを得
た。該ポリマーを290℃で溶融押出しし、90℃で
縦方向に3.5倍、130℃で横方向に3.5倍延伸した
後220℃で熱処理して得られた15μｍのフイルム
のフイルム特性を表１に示した。 本実施例で得たフイルムは表面平滑性、滑り
性、耐摩耗性および粗大粒子数のいずれの特性も
極めて良好であり、高品質であることがわかる。 比較例 １ 実施例１の方法において炭酸カルシウムの添加
を取り止める以外、実施例１と同じ方法で得たフ
イルムのフイルム特性を表１に示した。 本比較例で得たフイルムは滑り性および耐摩耗
性が劣つている。 比較例 ２ 実施例１の方法において硫酸バリウムの添加を
取り止める以外、実施例１と同じ方法で得たフイ
ルムのフイルム特性を表１に示した。 本比較例で得たフイルムは耐摩耗性が劣つてい
る。 実施例２〜３および比較例３ 実施例１の方法において、硫酸バリウムおよび
炭酸カルシウムの平均粒径および添加量を変化さ
せる以外、実施例１と同じ方法で得たフイルムの
フイルム特性を表１に示した。 本実施例で得たフイルムはいずれも高品質であ
ることがわかる。また比較例で得たフイルムは粗
大粒子数が極めて多く、かつ表面平滑性が劣り低
品質であることがわかる。 【表】

Claims (1)

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中に、平均粒径が0.01〜
   0.5μｍで体積形状係数が0.08〜0.25である硫酸バ
   リウム粒子を0.01〜1.0重量％、および平均粒径
   が0.05〜0.5μｍで体積形状係数が0.08〜0.40であ
   る炭酸カルシウム粒子を0.01〜0.5重量％を含有
   してなる配向ポリエステルフイルム。 ［ただし、体積形状係数ｆは次式で表わされる。 ｆ＝Ｖ／D³ 式中Ｖは粒子体積（μm³）、Ｄは粒子の投影面
   における最大径（μｍ）を示す。］