JPS63105059A - 熱可塑性樹脂フイルム - 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、フィルム表面の粗大突起が少な（、かつ走行
性、耐摩耗性に優れた熱可塑性樹脂フィルムに関するも
のである。

（従来の技術） 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
ポリエステル等の熱可塑性フィルムは、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、フロッピーディスク用、写真用、コンデ
ンサー用、包装用フィルム、レントゲンフィルム、マイ
クロフィルムなどのフィルム用としても多種の用途で広
く用いられている。これらのフィ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ィルムの製造
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っ
ている。特にポリエステルフィ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、磁性層塗布後にお
けるコーティングロールとフィルム表面との摩纏および
摩耗が極めて激しく、フィ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ィルムをスリ
ットしてオーディオ、ビデオまたはコンピューター用テ
ープ等に加工した後でも、リールやカセット等からの引
き出し、巻き上げその他の操作の際に、多くのガイド部
、再生ヘッ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ィルム表面の
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、即ちドロップアウトの大きな原因となること
が多い。また磁気テープとして繰り返し使用した場合に
は、その使用回数と共に金属ガイドローラー等との摩擦
係数が増大し、極端な場合にはガイドローラーがテープ
を巻き込んだり、テープと再生ヘッドあるいはテープと
ガイドローラーの間で、いわゆる鳴きが生じたりして、
走行特性が悪化する。

一般にフィルムの滑り性、耐摩耗性および耐久性等゛の
走行特性の改良には、フィ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絨少せしめ
る方法が採用されており、この表面凹凸を形成させる方
法としてフィ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
がドロップアウト等の欠点発生の原因ともなり得るため
、フィ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。

′　これらの要求を満たすために、不活性の無機粒子を
添加する場合、不活性粒子原料中に含まれかつフィルム
表面の欠点の原因となる粗大な粒子を粉砕、遠心分離等
の手法を単独であるいは組合せて用いることにより除去
して用いるのが一般的である。しかしこれらの操作を行
なうことにより、重要な目的の一つである滑り性の付与
に対し、寄与し得ないような極微細粒子の含有量が相対
的に増加するため、ポリマーに対する不活性粒子の添加
、ｒｉｌを大とする必要が生じる。

（発明が解決しようとする問題点） 特に近年磁気記録の高密度化が一段と促進され、磁気テ
ープ用ベースフィルムの滑り性、耐摩耗性および耐久走
行性の改良がより要求されつつある状況下においては、
表面が平滑でかつ滑り性、耐摩耗性および耐久走行性に
優れ、ドロップアウト等の欠点発生の少ない磁気テープ
用ポリエステルフィルムを得る事が必要である。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、前記したようなフィルム表面の粗大突起
が少なく、かつ走行性、耐摩耗性に優れた熱可塑性樹脂
フィルムを得るべく鋭意検討した結果本発明に到達した
。

すなわち本発明は、無機および／または０機粒子からな
る粉体な媒体中に分散してなるスラリー中に含まれる粗
大粒径粒子部と極微細粒径粒子部とを、少なくとも２回
以上の分離操作により除去して１１られる中間粒径粒子
部が添加されてなり、かつ該中間粒径粒子部の粒径が０
．１μｍ〜３．０μｍである熱可塑性樹脂フィルムであ
る。即ち、フィルムに優れた滑り性、耐久走行性、耐摩
耗性を付与するために必要な表面突起を形成し得ない極
微細粒径粒子と、フィルム表面の欠点の原因となる粗大
粒径粒子とを、遠心分離等の分離操作によって取り除い
た中間粒径粒子部を添加したポリマーを用いる事により
、調節された表面形態を打するフィルムを得る事が出来
るのである。

本発明のポリマーは、ポリエステル、ポリアミド、ポリ
オレフィン、ポリカーボネート等の熱可塑性ポリマーで
あれば特に限定する必要はないが、なかでもポリエステ
ルが特に好ましい。

本発明のポリエステルはその繰り返し単位の８０モル％
以上がエチレンテレフタレートからなるものであり、他
の共重合成分としてはイソフタル酸、ｐ−β−オキシエ
トキシ安息香酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、４
．４’−ジカルボキシルジフェニール フェノン ル）エタン、アジピン酸、セバシン酸、５−ナトリウム
スルホイソフタル酸等のジカルボン酸成分があげられる
。また、グリコール成分としてはプロピレングリコール
、ブタンジオール、ネオペンチルグリフール ヘキサンジメタツール、ビスフェノールＡのエチレンオ
キサイド付加物等を任意に選択使用することができる。

この他共重合成分として少■のアミド結合、ウレタン結
合、エーテル結合、カーボネート結合等を含んでいても
よい。

本発明方法において滑剤として用いる不活性微粒子とし
ては平均粒径が０．１〜３．０μｍであり、生成ポリエ
ステルに対して不溶性でかつ不活性なものであれば無機
および有機のいずれの微粒子を用いてもよい。

無機微粒子としては酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジル
コニウム、酸化アルミニウム、カオリナイト、タルク等
の金属酸化物、硫酸カルシウム、硫酸バリウム等の硫酸
塩、炭酸力ルンウム等の炭酸塩、硫化亜鉛等の硫化物が
あげられる。また有機微粒子としては、スチレンージビ
ニールベンゼン共重合体等の架橋高分子化合物の微粒子
等があげられる。これらの微粒子は単独で用いてもよい
し、２種以上を併用してもかまわない。

本発明においては、該微粒子を均一に分散したスラリー
を多段の遠心分離操作を行なった後、ポリマー製造工程
に添加する必要がある。該スラリーを調整するに際して
は溶喋としてエチレングリコールを使用することが好ま
しく、また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の分散を行なうことが好ましい。

本発明における遠心分離操作に用いる遠心分離機は、一
般に市販されているバッチ式あるいは連続式のいずれの
機種でも適用出来るが、↑■粒分と細粉分を共に連続的
に取り出すことの可能な機種の方がより好ましい。また
、遠心分離操作を行なうに際しては、２回以上の遠心分
離を行なう必要があるが、第一段目の分離で極微細部を
除き、しかる後第二段目の分離で粗大粒子部を除いても
よいが、全く逆の過程を採用することも何ら不都合を生
じるものではない。すなわち、均一に分散した粒子のス
ラリーを分離機に供給し、第一段目で極微細粒径部を除
く場合、ます粗粒子を採取す４る。しかるのち、該粗粒
分を再び分離機に供給し細粒分を採取することにより、
目的とする粗大粒径粒子をも除去した中間粒径粒分を得
ることが出来るが、この操作を全く逆の過程で行なって
もよい。本発明の極微細粒径粒子とは、平均径が０．１
μｍ未満の粒子を意味し、かかる極微細粒径粒子を添加
したポリマーから得られるフィルムは表面突起の高さが
低いため良好な滑り性を得ることが出来ない。したがっ
て、ポリマーに添加するスラリーに含まれる全粒子数に
対する極微細粒径粒子の割合いは低い程好ましく、最高
許容割合いは、約１０重爪％以下である。また本発明に
おけるｔ■大粒子とは５μｍ以上の粒子を意味し、フィ
ルム表面に粗大な突起を生ずる原因となるため好ましく
ない。全粒子量に対する粗大粒径粒子の割合いは１重量
％以下が好ましい。なお、本特許でいう粒径とはストー
クスの式に基づいて算出された等偏球形粒度分布の測定
により得られたものである。

（実施例） 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）　　平均粒径および粗大粒子の割合島津製作所製
遠心沈降式粒度分布測定器によって得た等偏球径分布に
おける積算５０％点の値を用いる。また粗大粒子の割合
は、５μｍ以上の粒子のろい積重量％を用いる。

■　ポリマーの粗大粒子数 ポリマーの少ｎを２枚のカバーグラス間にはさんで２８
０″Ｃ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ックス５００　（
日本レギュレーター製）で粒子像内の最大長が５μｍ以
上の粒子数をカントする。

（３）　　フィルムの表面平滑性 サーフコム３００Ａ型表面粗さ計を用い、針径１μ、加
重０．０７ｇ１測定基塾長０．８■、カットオフ０．０
８ｍ−の条件で測定した中心線平均組さくＲＡ）で表示
する。

（４）　　フィルムの易滑性 ＡＳＴＭ−Ｄ−１８９４−８３Ｔに阜じ、２３℃、６５
％ＲＨ１引張速度２００ｍ／分の条件で測定した動摩擦
係数（μｄ）で表示する。

■　フィルムの粗大突起数 フィルム表面をアルミニウムにてＭ？Ｊし、２光東干渉
顕微鏡を用いて５ｃ箇’以上の視野を観察する。４次以
上の干渉リングの個数をカウントし、ｌ　ｃｍ”当りの
個数に換算して表示する。

実施例１ （１）　　滑性スラリーの１整 平均粒径１．８５μｍの炭酸カルシウムパウダーをエチ
レングリコール（ＥＧ）ｉｔに対し２５０ｇの割合で添
加混合した後、高圧式均質分散機（ゴウリンホモジナイ
ザーＭ−１５型、米国マントンボウリン社製）に供し圧
力４００ｋｇ／ｃ■３および処理回数５回の分散処理を
行なった。得られたスラリーを遠心分離機（巴工業製ス
ーパーデカンタ−Ｐ、６６０）を用いて、まず極微細粒
径部を除去し、残りの粒子部を中間タンクに捕集した。

該粒子部、第−次袈品は再び高圧均質分散機を用いて十
分分散した後、遠心分離機に供給し粗大粒径粒子部を除
去することにより、目的とする中間粒径粒子部を得、最
終製品タンクに捕集した。得られた中間粒径粒子部の平
均粒径は１．５６μｍで、５μｍ以上の粗大粒子の割合
は０．１２重量％であった。

■　ポリマーおよびフィルムの装造 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段の完全混合傅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：二酸化アンチモンをアンチモン原
子としてＴＰＡ単位当り２８　ｐｐｍを含むＴＰＡのＥ
Ｇ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温溶液酢酸ナトリウム
のＥＧ温溶液反応缶内を通過する反応生成物中のポリエ
ステル単位ユニット当りそれぞれＭｇ原子およびＮａ原
子として１００１）ＰＩ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エステル化反応缶内を通
過する反応生成物中のポリエステル単位ユニットに対し
て０．５重量部のＥＧ、）リメチルホスフエートのＥＧ
温溶液Ｐ原子として６４ｐｐｍおよび（１）において調
製した炭酸カルシウムスラリーを炭酸カルシウムとして
３０００　ｐｐｍ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
．８２０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のフィルム特性を表に示した。

本実施例で得られたポリマーは粗大粒子数が少なく、か
つフィルム表面の粗大突起数が少なく、極めて高品質で
あることがわかる。

比較例１ 遠心分離操作のうち第一段目の極微細粒径粒子を除（操
作を行なわず、第二段目の粗大粒径粒子部を除く操作の
みを行ない平均粒径１．３０μｍで５μｍ以上の粗大粒
子の割合０．１６重量％のスラリーを得た。ポリマーお
よびフィルムの製造は実施例１−のに記載した方法とま
ったく同様の方法で行ない、得られたフィルムの特性を
表に示した。本比較例で得られたフィルムは、粗大突起
数は少ないものの、スラリー中にフィルム表面に突起を
形成し得ない微小粒子を数多く含むため、フィルム表面
突起総数が少なく、易滑性の改善が不十分であった。

比較例２ 第二段目の粗大粒径粒子部の除去を行なわない以外は実
施例１−（１）に記載した方法とまったく同様の方法で
平均径２．２７μｍｓ５μｍ以上の粗大粒子の割合３．
２３重量％のスラリーを得、実施例１−■記載の方法で
ポリマーおよびフィルムを得た。本比較例のフィルムは
、表に示したように、粗大突起数が極めて多く実用に供
し得ないものであった。

実施例２ 滑剤スラリーの調整およびポリマー、フィルムの製造。

平均粒径１．１５μｍのカオリナイトを用い、高圧均質
分散機の処理回数を７回に変更する以外は、実施例１と
全く同様の方法でフィルムを得た。本実施例のスラリー
、ポリマー、およびフィルム特性は表に示したとおりで
あり、フィルム表面平滑性が優れ、粗大突起数も少なく
実用に十分供し得る易滑性ををすることが判る。

比較例３ 実施例２において実施例１に示した遠心分離操作を全く
行なわず、分散のみを行なったスラリーをシンタートメ
タルの有孔径３μｍのフィルターを用いて濾過を行なっ
て粗大粒子部を除去したスラリーを作製したが、フィル
ターの目詰りが極めて激しく効率が悪かった。また得ら
れたフィルムの特性も、粗大粒子の除去が不十分なため
、フィルム表面の粗大突起が多く、高品質なフィルムと
は判定しかねるものであった。

以下余白 （発明の効果） 前記実施例及び比較例の結果から、本発明のフィルムは
フィルム表面の粗大突起数が少なく、かつ走行性、耐摩
耗性に優れているという効果がある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 無機および／または有機粒子からなる粉体を媒体中に分
   散してなるスラリー中に含まれる粗大粒径粒子部と極微
   細粒径粒子部とを、少なくとも２回以上の遠心分離操作
   により除去して得られる中間粒径粒子部が添加されてな
   り、かつ該中間粒径粒子部の粒径が０．１μｍ〜３．０
   μｍであることを特徴とする熱可塑性樹脂フィルム。