JPS63189439A - 配向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、配向ポリエステルフィルムにＩｋ、する。更
に詳しくは本発明は不活性無機粒子のポリエステルとの
親和性を改良し、透明性、易滑性および耐摩耗性に優れ
た配向ポリエステルフィルムを提供することを目的とす
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、包装用などのフィルム用としても半
押の用途で広く用いられている。これらフィルム用とし
て用いられる場合、その透明性、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。

たとえば、包装用、光学用および印写用分野へ利用する
場合は高透明で滑り性に優れたフィルムが所望される。

また、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、磁性層塗布時におけるコ
ーティングウールとフィルム表面との摩擦および摩耗が
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イルムをスリットし
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。

一般にフィルムの滑り性および耐摩耗性の改良には、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減少せしめる方法が採用されており
、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す
る方法等が用いられている。

確かにこれらの方法により滑り性や耐摩耗性を向上させ
ることができる。しかしながら、不活性の無機粒子を添
加する方法の場合有機成分であるポリエステルとの親和
性が充分でないため、延伸等により粒子とポリエステル
との界面で剥離が起り粒子の回りにボイドが発生する。

そのため透明性や耐摩耗性が低下しこれがかかる従来法
の問題点となっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記従来技術の実情に鑑み、本発明は不活性無機粒子と
ポリエステルとの親和性を改良し透明性、滑り性および
耐摩耗性に侵れた配向ポリエステルフィルムを提供せん
とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は平均粒径が０．１μｍ以上５．０μｍ以下でか
つ細孔容積が０．０５　ｒｎｔ：　／　１以上の不活性
無機粒子の細孔にポリアルキレングリフールを装入した
滑剤を不活性無機粒子量として０．００５重量−以上１
．０重量％以下含有することを特徴とする配向ポリエス
テルフィルムである。

本発明で用いられるポリエステルとはポリエチレンテレ
フタレート、ポリアルキレンナフタレート等の結晶性ポ
リエステルであり特に限定はされないがとりわけポリエ
チレンテレフタレートが適しており、なかんずくその繰
り返し単位の８０モル％以上カエチレンテレフタレート
からなるものである。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、４　、４’−ジカルボキシルベンゾフェノン
、ビス（４−カルボキシルフェニール）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
、シクロヘキサン−１，４−ジカルボン酸等のジカルボ
ン酸成分、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネ
オペンチルグリコール、ジエチレングリコール、シクロ
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、ポリエチレングリコール、ポリプロピ
レングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のグ
リコール成分、ｐ−オキシ安息香酸などのオキシカルボ
ン酸成分等を任意に選択使用することができる。この他
県重合成分として少量のアミド結合、ウレタン結合、エ
ーテル結合、カーボネート結合等を含有する化合物を含
んでいてもよい。

該ポリエステルの製造法としては、芳香族ジカルボン酸
とグリコールとを直接反応させるいわゆる直接重合法、
芳香族ジカルボン酸のジメチルエステルとグリコールと
をエステル交換反応させるいわゆるエステル交換法など
任意の製造法を適用することが出来る。

またかかるポリエステルのフィルムとしては一軸配向フ
イルム、二軸配向フィルムいずれでもよいが二軸配向フ
ィルムが特に好適である。

本発明に用いられる不活性無機粒子としそは細孔容積が
ｏ、ｏｓｍｔ、／ｆ以上の条件を満足すればその種類は
特に限定されない。この細孔容積は０．１ｍｌ／Ｐ以上
であるのが特に好ましい。そして不活性無機粒子材料と
しては例えばシリカ、ゼオライト、カオリナイト、タル
ク等の酸化物、炭酸カルシウム等の炭酸塩、硫酸バリウ
ム等の硫酸塩、リン酸カルシウム等のリン酸壌等が挙げ
られる。これらの中で上記要件を満足する細孔を有する
粒子としては、シリカおよびゼオライトが工業的に大証
に生産されており入手しやすいので好ましい。

このような細孔を有する粒子は例えば超微細な一次粒子
を二次的に会合させることにより製造することができる
。なお粒子は内部が中空になったものでもよい。

細孔の径も特に限定はないが、ポリアルキレン・グリフ
ールが細孔の中に入り込む必要があるので少なくとも２
ＯＡ以上であるのが好ましい。

このような細孔を有する粒子のＷＥＩ造法は特に限定は
ないが、たとえばシリカを例に挙げると以下のような方
法が工業的に行なわれている方法の代表例である。

（１）低分子量の二酸化ケイ素の重合により合成したシ
リカゾルを沈殿させる方法 （２）低分子量の二酸化ケイ素の重合により合成したヒ
ドロゲルを水熱処理する方法 また細孔を有し、かつ内部が中空になっているシリカの
製造法としては、水／有機溶媒エマルジョン合成法が代
表的な方法である。

これらの方法において製造条件を変えることにより細孔
径、空孔率、中空率、粒子形状、粒子径分布等を多様に
変化させることができる。

該不活性無機粒子の平均粒子径は０．１μｍ以上で５．
０μｍ以下が好ましいが、０．３　ｔｒｒｎから３．０
μｍの範囲であるのが特に好ましい。

平均粒子径が０．１　ｔｔｍ未満の粒子は前記のような
細孔容積を有する粒子を得ることが困却である。一方、
平均粒子径が５．０μｍを越えるとフィルム表面に粗大
突起を生ずるので好ましくない。

また、該粒子の含有量は不活性無機粒子はとしてポリエ
ステルに対して０００５重景％以上で１．０重量％以下
であることが好ましい。この含有量が０．００５重量％
未満であればポリマー中の粒子イが少な過ぎるためフィ
ルム表面の突起密度が低くなり、滑り性および耐摩耗性
が不十分となる。逆に、添加舒が１．０重量％を越える
場合は、粒子のポリマー中での凝集が生じ、粗大突起数
の面より不適となる。

本発明において不活性無機粒子の細孔中に装入させるた
めに用いられるポリアルキレングリフールとしてはポリ
エチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ
テトラメチレングリコールおよびこれらの共重合体が挙
げられ、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリ
フールおよびその共重合体が特に好適である。

本発明に用いられるポリアルキレングリコールの分子量
は特に限定はないが２００〜２０００００、好ましくは
３００〜２００００、更に好ましくは４００〜１０００
０のものが好適である。この範囲外では、本発明の効果
を顕著に発現することができない。

本発明においては、該ポリアルキレングリコールを前記
した細孔を有する不活性無機粒子の細孔に装入して用い
る必要がある。該ポリアルキレングリコールの装入化量
は不活性無機粒子に対して重量比で０．０１以上である
のが好ましい。この比は０．０５以上２以下であるのが
特に好ましい。０．０１未満では本発明の効果が十分に
発現されない。逆に２を越えると本発明の効果が頭打ち
になり、かつ、ポリエステルの安定性が低下するという
問題が発生するので好ましくない。

該ポリアルキレングリコールの不活性無機粒子の細孔へ
の装入化の方法は特に限定されないが、たとえばポリア
ルキレングリコールを水や低級アルコールに溶解し、こ
の溶液と所定量の不活性無機粒子を均一に混合した後、
溶媒を蒸発し乾固する方法を用いることができる。この
場合、まず、不活性無機粒子を減圧下で脱気した後、ポ
リアルキレングリフール溶液と接触させることにより効
率的に装入化を行なうことができる。液状のポリアルキ
レングリフールの場合は不活性無機粒子と直接混合する
ことによっても所望の装入化を実施することができる。

またこのように装入化したものに適当な処理を施すこと
によりポリアルキレングリフールを無機粒子と化学的に
結合させてもよい。

本発明におけるポリアルキレングリコールを装入化した
不活性無機粒子のポリエステル中への添加は、ポリエス
テル製造工程における任意の段階で実施することができ
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での該粒子の添加はス
ラリー状および粉末状のいずれの状態で実施してもよい
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（ＫＯ）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、
市販微粒子の分級およびｐ過等の手段を用いてもよい。

該不活性無機粒子は１種類で用いてもよいし、２種以上
を併用してもよい。また、凝集防止剤や安定剤、着色剤
等の他の添加剤を併用してもかまわない。また、スチレ
ン−ジビニルベンゼン系やアクリル酸系等のポリマービ
ーズ等の有機の粒子を併用してもよい。更にポリエステ
ル製造工程で粒子を析出させるいわゆる内部粒子法を併
用してもよい。

〔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）細孔容積の測定 窒素ガスを用いたＢＥＴ法で測定した。

（２）不活性無機粒子の粒子径 粉体をエチレングリコール中に高速攪拌により十分に分
散して得られたスラリーを水で希釈し、水／ＥＧ＝　９
　／　１　（容量／容量）としたスラリーを島津製作所
製、光透過型遠式沈降式粒度分布測定機５Ａ−ＯＦ２型
を用いて測定した分布における積算５０％の値を用いる
。

（３）フィルムの静摩擦係数（μＢ） ＡＳＴＭ−Ｄ−１８９４−６３’［’に準じ、２３℃、
６５％ＲＨ，引張速度２００ｍ／分の条件で測定した。

（４Ｊフイルムヘイズ 直読へイズメーター（東洋精機社製）で測定した。

（０フイルム中のボイドの観察 フィルムを位相差類［ｔを付したイメージアナライザー
で観察し、視野の中の大きな粒子に注目し、粒子と粒子
の回りのボイドとの面積比を求め以下の基準により判定
した。即ち面積比が０．５以上のものを悪、面積比が０
．３以下のものを良とした。

実施例　１ （１）不活性無機粒子の処理 分子量が３０００のポリエチレングリコール１０部を水
１９０部に溶解した溶液に平均粒径が１．５μｍ１細孔
容積が１．６　ｃｃ／　Ｐの湿式沈殿法で合成したシリ
カ２０部を添加し、内容物を攪拌混合しながら１０ｍ■
ｇの圧力下で加温しながら水を蒸発させた。得られた乾
固物を減圧下、１５０°Ｃで一夜乾燥し流動性の良好な
処理物を得た。

（クスラリーの調整法 上述の（１）の如く処理したシリカ１０部をエチレング
リコール（Ｅｏ）９０部とともに混合し、高圧式均質分
散＠（三相機械製Ｈ−２０型）に供給して分散処理を行
ない均質スラリーを得た。

（３）ポリエステルの製造法 攪拌装置、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７、　系へＴＰＡに対するＫＧのモル
比１．７に調整シ、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２８９　ｐｐｍを含むＴＰＡ
のｖａミス５リ一連続的に供給した。

同時にＴＰＡのＫＧ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ＫＧ浴溶液よび酢酸ナトリウ
ムのＫＧ浴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ＭＰ原子としてｉ　
ｏ　ｏ　ｐｐｍおよびＮ＆原子として１０　ｐｐｍ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°Ｃ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　ｍ　ｋｋ部のＥｉＧ。

トリメチル示スフエートのＫＧ溶液をＰ原子として６４
　ｐｐｍおよび（２で調製したシリカのＫＧスラリーを
シリカとしてｌ　ＯＯＯｐｐｍ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°Ｃで反応させた。第１エステ
ル化反応缶の反応生成物のエステル化率は７０％であり
、第２エステル化反応缶の反応生成物のエステル化率は
９８％であった。

該エステル化反応生成物を攪拌装置、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。

（４）フィルム製造法 上記の（３）で得られたポリエステルを２９０°Ｃで溶
融押出しし、９０℃で縦方向に３．５倍、１３０°Ｃで
横方向に３．５倍延伸した後２２０°Ｃで熱処理して１
２μのフィルムを得た。

得られたフィルムの特性値を表１に示す。表１より明ら
かなごとく、本実施例で得たフィルムは易滑性にすぐれ
、かつボイドの発生が少なく透明性が良好であり高品質
である。

比較例　１ 実施例１の方法でポリエチレングリコールを装入処理し
ないシリカを用いる以外実施例１と同じ方法で得たフィ
ルムの特性値を表１に示す。

本比較例で得たフィルムは易滑性は良好であるがボイド
の発生が多く、透明性に劣り低品質である。

実施例　２〜６ ポリアルキレングリコールの種類、その装入量あるいは
不活性無機粒子添加量を変える以外実施例１と同じ方法
で得たフィルムの特性値を表１に示す。これらの実施例
で得られたフィルムはいずれもが易？１を性にすぐれ、
かつ、ボイドの発生が少なく透明性が良好であり高品質
である０ 実施例　７ 装入ｆｉ　１．０で分子ｆＪ４０００のポリエチレング
リフールを装入した平均粒径が１．５μｍ１細孔容積が
２，５ｏｃ／Ｐの粒子の内部が中空になった球状シリカ
を５００　ｐｐｍ添加するよう変更する以外実施例１と
同じ方法で得たフィルムの特性値を表１に示す。本実施
例で得られたフィルムは易滑性に優れ、かつ、ボイドの
発生が少なく透明性が良好であり高品質である。

比較例　２ 実施例７の方法でポリエチレングリフールを装入処理し
ないシリカを用いる以外実施例７と同じ方法で得たフィ
ルムの特性値を表１に示す。

本比較例で得たフィルムは易滑性は良好であるがボイド
の発生が多く、透明性に劣り低品質である。

実施例　８ 平均粒径が１．６μｍで細孔容積が０．５ＣＣ／４の合
成アルミノシリケートを用い実施例１と同様の方法で得
たフィルムの特性値を表１に示す。

本実施例で得られたフィルムも高品質である。

比較例　３ 実施例８の方法でポリエチレングリコールーボリプ四ピ
レングリコールランダム共重合体を装入処理しない合成
アルミノシリケートを用いる以外実施例８と同じ方法で
得たフィルムの特性値を表１に示す。

本比較例で得たフィルムもボイドの発生が多く、透明性
に劣り低品質である。

−で 、山で（ □０．−５〆１

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）平均粒径が０．１μｍ以上５．０μｍ以下でかつ
   細孔容積が０．０５ｍｌ／ｇ以上の不活性無機粒子の細
   孔にポリアルキレングリコールを装入した滑剤を不活性
   無機粒子量として０．００５重量％以上１．０重量％以
   下含有することを特徴とする配向ポリエステルフィルム
   。
2. （２）不活性無機粒子に対する装入化したポリアルキレ
   ングリコールの量が重量比で０．０１以上である滑剤を
   用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の配
   向ポリエステルフィルム。