JP3041053B2 - Oriented polyester film - Google Patents
Oriented polyester filmInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、配向ポリエステルフ
ィルムに関するものであり、特に磁気テープ用などに適
した配向ポリエステルフィルムに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oriented polyester film, and more particularly to an oriented polyester film suitable for magnetic tapes and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般にポリエチレンテレフタレートに代
表されるポリエステルは、優れた物理的および化学的諸
特性を有しているので、繊維、成形品のほか、磁気テー
プ用、フロッピーディスク用、写真用、コンデンサ用、
包装用、ならびにレントゲンフィルムおよびマイクロフ
ィルムなどのフィルム用として多種の用途で広く用いら
れている。2. Description of the Related Art In general, polyesters represented by polyethylene terephthalate have excellent physical and chemical properties. Therefore, in addition to fibers and molded products, they are used for magnetic tapes, floppy disks, photographs, capacitors, and the like. for,
It is widely used in a variety of applications for packaging and for films such as radiographic films and microfilms.
【0003】フィルムとして用いられる場合、滑り性お
よび耐摩耗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
テルフィルムの表面に磁性材料を塗布し磁気テープとし
て用いる場合には、磁性材料を塗布するためのコーティ
ングロールとフィルム表面との摩擦およびこれによるフ
ィルムの摩耗が極めて激しく、フィルム表面ではシワお
よび擦り傷が発生しやすい。[0003] When used as a film, the slipperiness and abrasion resistance are major factors that determine the workability of the film manufacturing process and the working process in each application, and the quality of the product. In particular, when a magnetic material is applied to the surface of a polyester film and used as a magnetic tape, the friction between the coating roll for applying the magnetic material and the film surface and the abrasion of the film due thereto are extremely severe, and wrinkles and wrinkles are formed on the film surface. Scratches are likely to occur.
【0004】さらに生産性を高めるために、塗布工程お
よびカレンダー工程での速度を速くすると、磁気記録信
号の欠落、すなわちドロップアウトが増加する。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出しや巻上げその他の操作に
際し、多くのガイド部および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、歪みの発生さらには
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
析出する結果、ドロップアウトの大きな原因となること
が多い。また添加粒子のポリエステルへの分散不良によ
る凝集粒子の生成および粒子自体が大きいことに起因す
る粗大突起も、ドロップアウト等の原因となることが多
い。If the speeds in the coating step and the calendering step are increased to further increase the productivity, the loss of the magnetic recording signal, that is, the dropout increases. Even after slitting the film after applying the magnetic layer and processing it into audio, video or computer tape, etc., when pulling out or winding up from reels or cassettes, etc., there is a gap between many guides and playback heads etc. Friction and abrasion are remarkably generated, and a white powder-like substance is precipitated due to generation of abrasion, distortion, and abrasion of the polyester film surface, which often causes a large dropout. Also, the formation of aggregated particles due to poor dispersion of the added particles in the polyester and the coarse protrusions caused by the large particles themselves often cause dropout and the like.
【0005】従来、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って、
ガイドロール等との間の接触面積を減少させる方法が採
用されている。[0005] Conventionally, to improve the slipperiness and abrasion resistance of a film, the surface of the film is provided with irregularities to improve the slipperiness and abrasion resistance.
A method of reducing the contact area with a guide roll or the like has been adopted.
【0006】このフィルム表面に対する凹凸形成方法と
しては、 (A) フィルム原料として用いるポリマーの触媒残渣
から不溶性の粒子を析出せしめる内部粒子析出法(たと
えば、特公昭49−13234号公報および特公昭50
−6493号公報など)、 (B) 不溶性の無機粒子を添加する外部粒子添加法
(たとえば、特開昭51−34272号公報,特開昭5
2−78953号公報,特公昭55−2225号公報お
よび特公昭55−41648号公報など)等が多数出願
されている。As a method for forming irregularities on the film surface, there are (A) an internal particle precipitation method for depositing insoluble particles from a catalyst residue of a polymer used as a film raw material (for example, JP-B-49-13234 and JP-B-50).
(B) No.-6493, etc.), and (B) a method of adding external particles by adding insoluble inorganic particles (for example, JP-A-51-34272,
A number of applications have been filed, such as Japanese Patent Publication No. 2-78953, Japanese Patent Publication No. 55-2225 and Japanese Patent Publication No. 55-41648.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】内部粒子析出法は、ポ
リマー中に析出する粒子のポリエステルとの親和性は良
好であるという利点を有している。しかしながら、その
生成量および粒子径をコントロールすることは困難であ
るため、フィルムの表面形態を精密に調整することがで
きず、かつ易滑性も不十分であるという欠点があった。The internal particle precipitation method has an advantage that particles precipitated in a polymer have a good affinity for polyester. However, since it is difficult to control the amount and particle size of the film, there has been a defect that the surface morphology of the film cannot be precisely adjusted and the lubricity is insufficient.
【0008】一方、外部粒子添加法では、フィルム表面
形態の設計は前者に比べて容易であるけれども、粗大
粒子の混入、粒子の二次凝集、ポリエステルとの親
和性不良等のため、表面平滑性、易滑性、耐摩耗性なら
びに耐久走行性のすべてを満足することは困難であっ
た。[0008] On the other hand, in the external particle addition method, although the design of the film surface morphology is easier than the former, the surface smoothness is poor due to mixing of coarse particles, secondary agglomeration of particles, poor affinity with polyester, and the like. However, it was difficult to satisfy all of the slipperiness, abrasion resistance and durability.
【0009】すなわち、原料ポリマー中の粒子は、その
大きさが大きいほど、滑り性改良効果が大きくなるのが
一般的であるが、磁気テープ用のように精密用途にはそ
の粒子が大きいとドロップアウト等の欠点を発生する原
因となり、さらに電磁変換特性も著しく悪化する。この
ため、フィルム表面の凹凸はできるだけ微細である必要
がある。That is, the larger the size of the particles in the raw material polymer, the greater the effect of improving the slipperiness. However, if the particles are large for precision use such as for magnetic tapes, the particles will drop. This may cause defects such as an out-of-out condition, and further, the electromagnetic conversion characteristics are significantly deteriorated. For this reason, the unevenness of the film surface needs to be as fine as possible.
【0010】この相反する特性を解決する手段の1つと
して、大粒径と小粒径の粒子とを併用する方法も提案さ
れている(たとえば、特公昭52−78953号公報、
特公昭55−40929号公報、米国特許第3,82
1,156号および米国特許第3,884,870号
等)。As one means for solving the conflicting characteristics, a method of using both large and small particles has been proposed (for example, Japanese Patent Publication No. 52-78953).
JP-B-55-40929, U.S. Pat. No. 3,82
No. 1,156 and U.S. Pat. No. 3,884,870).
【0011】しかしながら、これらの文献に記載されて
いる大粒径粒子の粒子径の範囲では、磁気テープ用のよ
うな高品質用途に適用する上で表面平滑性が不十分であ
った。さらに、ドロップアウト等の欠点発生の原因とな
るフィルム表面の粗大突起の生成を抑制するのが困難で
あるという欠点があった。However, in the range of the particle diameter of the large-sized particles described in these documents, the surface smoothness was insufficient for application to a high-quality application such as a magnetic tape. Further, there is a disadvantage that it is difficult to suppress the formation of coarse protrusions on the film surface which cause defects such as dropout.
【0012】また、上述のように、不活性無機粒子は一
般にポリエステルとの親和性が乏しいため、ポリマーに
配合した際にポリマーマトリックスへの分散性が不良と
なり、粗大な凝集物を生じてドロップアウト等の発生原
因になる。たとえ、ポリマーマトリックスへの分散性が
優れていても、無機粒子のポリマーに対する親和力が弱
いため、未延伸原反を二軸配向する際に外力が加えられ
るとボイド(空隙)を生じ透明性が低下したり、フィル
ム表面の耐摩耗性が低下したりする欠点があった。Further, as described above, inert inorganic particles generally have poor affinity for polyester, so that when they are blended with a polymer, they become poorly dispersible in a polymer matrix and form coarse aggregates to cause dropout. And so on. Even if the dispersibility in the polymer matrix is excellent, the affinity of the inorganic particles for the polymer is weak, so when an external force is applied when the undrawn raw material is biaxially oriented, voids (voids) are generated and the transparency is reduced. And the abrasion resistance of the film surface is reduced.
【0013】不活性無機粒子とポリエステルとの親和性
向上については、シラン系化合物あるいはチタネート系
化合物と不活性無機粒子とのカップリング反応による表
面処理が提案されている。しかしながら、この表面処理
方法は、処理工程が複雑であること、適用できる粒子が
限定されること、効果が期待するほど発揮されない等の
種々の問題があった。To improve the affinity between the inert inorganic particles and the polyester, a surface treatment by a coupling reaction between the silane compound or the titanate compound and the inert inorganic particles has been proposed. However, this surface treatment method has various problems such as complicated treatment steps, limited applicable particles, and the effect is not exhibited as expected.
【0014】この発明の目的は、これら従来の問題点を
解消し、平滑で、耐摩耗性および易滑性に優れた配向ポ
リエステルフィルムを提供することにある。An object of the present invention is to solve these conventional problems and to provide an oriented polyester film which is smooth and excellent in abrasion resistance and lubricity.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】この発明に従う配向ポリ
エステルフィルムは、下記の化学式で示されるリン化合
物で表面を改質した、平均粒径が0.1〜2.0μmの
不活性無機粒子を0.01〜0.50重量%含有するこ
とを特徴としている。Means for Solving the Problems The oriented polyester film according to the present invention is characterized in that the surface thereof is modified with a phosphorus compound represented by the following chemical formula and the inert inorganic particles having an average particle size of 0.1 to 2.0 μm are removed. 0.01 to 0.50% by weight.
【0016】[0016]
【化2】 Embedded image
【0017】(式中、Rは炭素数6〜10の炭化水素基
を表わし、Xはカルボキシル基またはアルコキシカルボ
ニル基を表わす。また、nは2または1であり、mは1
または0である。)さらに、この発明に従う好ましい実
施態様においては、下記(I)式で定義される不活性無
機粒子の外接円に対する面積率(%)が60%以上であ
り、かつ下記(II)式で定義される粒径のばらつき度
が30%以下である不活性無機粒子を用いることが好ま
しい。(Wherein, R represents a hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms, X represents a carboxyl group or an alkoxycarbonyl group, n is 2 or 1, and m is 1
Or 0. Further, in a preferred embodiment according to the present invention, the area ratio (%) of the inert inorganic particles defined by the following formula (I) to the circumscribed circle is 60% or more, and is defined by the following formula (II). It is preferable to use inert inorganic particles having a particle size variation of 30% or less.
【0018】[0018]
【数2】 (Equation 2)
【0019】[0019]
【発明の作用効果】この発明に従う配向ポリエステルで
は、不活性無機粒子の表面と、ポリエステルまたはエス
テルオリゴマーの末端官能基を上記化学式で示されるリ
ン化合物により化学的に結合させて、ポリエステルマト
リックスと不活性無機粒子との界面の接着性を高めてい
る。このような特定のリン化合物で表面改質した特定粒
径の不活性無機粒子を特定量ポリエステルフィルム中に
分散させることにより、平滑で易滑性および耐摩耗性に
優れ、かつドロップアウト等の欠点発生の原因となる白
粉の発生や粗大粒子が極めて少ないポリエステルフィル
ムを得ることができる。In the oriented polyester according to the present invention, the surface of the inactive inorganic particles and the terminal functional group of the polyester or ester oligomer are chemically bonded by the phosphorus compound represented by the above chemical formula, so that the polyester matrix becomes inert with the inert matrix. The adhesion at the interface with the inorganic particles is enhanced. By dispersing such a specific amount of inert inorganic particles having a specific particle size surface-modified with a specific phosphorus compound in a specific amount of a polyester film, it is smooth, excellent in slipperiness and abrasion resistance, and has drawbacks such as dropout. It is possible to obtain a polyester film in which the generation of white powder and the generation of coarse particles are extremely small.
【0020】また、この発明に従う好ましい実施態様で
は、外接円に対する面積率が60%以上で、粒度のばら
つき度が30%以下である不活性無機粒子を用いている
ため、粒子形状が球形に近く、かつ粒径が比較的均一で
あるため、突起の高さを精密に調整することができ、平
滑でかつ易滑性に優れるという相反する特性を両方とも
に満足することができる。In a preferred embodiment according to the present invention, since the inert inorganic particles having an area ratio to a circumscribed circle of 60% or more and a degree of variation in particle size of 30% or less are used, the particle shape is close to a spherical shape. In addition, since the particle diameter is relatively uniform, the height of the protrusion can be precisely adjusted, and both of the contradictory characteristics of smoothness and excellent lubricity can be satisfied.
【0021】この発明で用いられるポリエステルは主た
る繰返し単位がエチレンテレフタレートである結晶性ポ
リエステルであり、特に限定はされない。しかしなが
ら、その繰返し単位の80モル%以上がエチレンテレフ
タレートからなるものが好ましく、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ノール、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。The polyester used in the present invention is a crystalline polyester whose main repeating unit is ethylene terephthalate, and is not particularly limited. However, those in which 80 mol% or more of the repeating units are composed of ethylene terephthalate are preferred, and other copolymerizable components include isophthalic acid, p-β-oxyethoxybenzoic acid,
2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 4,4'-dicarboxyldiphenyl, 4,4'-dicarboxylbenzophenone, bis (4-carboxylphenyl) ethane, adipic acid, sebacic acid, 5-sodium sulfoisophthalic acid, cyclohexane- Dicarboxylic acid components such as 1,4-dicarboxylic acid, propylene glycol, butanediol, neopentyl glycol, diethylene glycol,
A cyclohexanedimethanol, an ethylene oxide adduct of bisphenol A, a glycol component such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polytetramethylene glycol, and an oxycarboxylic acid component such as p-oxybenzoic acid can be arbitrarily selected and used.
【0022】このほか共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、およびカーボネート
結合等を含有する化合物を含んでいてもよい。In addition, a small amount of a compound containing an amide bond, a urethane bond, an ether bond, a carbonate bond or the like may be contained as a copolymerization component.
【0023】この発明において、ポリエステルフィルム
基材中に添加される不活性無機粒子の平均粒径は0.1
〜2.0μmである。好ましくは0.2〜1.5μmで
あり、さらに好ましくは0.3〜1.2μmである。In the present invention, the average particle diameter of the inert inorganic particles added to the polyester film base is 0.1.
2.02.0 μm. Preferably it is 0.2 to 1.5 μm, more preferably 0.3 to 1.2 μm.
【0024】平均粒径が0.1μm未満では、易滑性が
不十分となり、逆に2.0μmを超えると特に磁気テー
プ用としては表面平滑性が不足し、かつドロップアウト
等の欠陥発生の原因となる粗大粒子数も増大する。When the average particle size is less than 0.1 μm, the lubricity becomes insufficient. On the other hand, when the average particle size is more than 2.0 μm, the surface smoothness is insufficient especially for a magnetic tape, and defects such as drop-out may occur. The number of coarse particles causing the problem also increases.
【0025】また、不活性無機粒子の添加量は、0.0
1〜0.50重量%である。好ましくは0.05〜0.
40重量%であり、さらに好ましくは0.10〜0.3
0重量%である。0.01重量%未満では易滑性が不十
分となり、逆に0.50重量%を超えると、磁気テープ
用として表面平滑性が不足し、かつドロップアウト等の
欠点発生の原因となる粗大粒子数も増大する。The amount of the inert inorganic particles added is 0.0
1 to 0.50% by weight. Preferably 0.05-0.
40% by weight, more preferably 0.10 to 0.3%.
0% by weight. If the amount is less than 0.01% by weight, the lubricity becomes insufficient. On the other hand, if it exceeds 0.50% by weight, the surface smoothness becomes insufficient for a magnetic tape and coarse particles which cause defects such as dropout. The number also increases.
【0026】また、不活性無機粒子の粒子形状および粒
径の均一性については特に限定されないが、これらは特
性改善のための重要な要因の1つとなり得る。すなわ
ち、粒子形状については、フィルム表面形態を精密に調
整する必要を考慮すれば、従来用いられてきた体積形状
係数による評価のみでは不十分である。There is no particular limitation on the particle shape and the uniformity of the particle size of the inert inorganic particles, but these can be one of the important factors for improving the characteristics. That is, regarding the particle shape, it is not sufficient to evaluate the particle shape by using the conventionally used volume shape factor in consideration of the necessity of precisely adjusting the film surface morphology.
【0027】そこで、本発明者らは、粒子形状を定量的
に把握するために、粒子形状を粒子の投影断面積と粒子
の投影図に外接する円の面積との比、すなわち「外接円
に対する面積率」で規定することとした。面積率が10
0%に近づくほど球状に近づくことになる。In order to quantitatively grasp the shape of a particle, the present inventors have determined the shape of the particle as the ratio of the projected cross-sectional area of the particle to the area of a circle circumscribed in the projected view of the particle, ie, Area ratio ". Area ratio is 10
The closer to 0%, the closer to a spherical shape.
【0028】不活性無機粒子の外接円に対する面積率は
60%以上、好ましくは65%以上であることが望まれ
る。特に好ましいのは70%以上である。不活性無機粒
子の外接円に対する面積率が60%未満では易滑性が不
十分となるので好ましくない。It is desired that the area ratio of the inert inorganic particles to the circumscribed circle is 60% or more, preferably 65% or more. Particularly preferred is 70% or more. If the area ratio of the inert inorganic particles to the circumscribed circle is less than 60%, the lubricity becomes insufficient, which is not preferable.
【0029】次に、粒径の均一性に関しては、粒度分布
が単分散に近いものであれば、フィルム表面に形成され
る突起の高さおよび形状が均一に近くなるということが
本発明者らの検討によってわかった。したがって、この
知見により、個々の粒子の粒径の標準偏差と平均粒径と
の比、すなわち「粒径のばらつき度」を粒径の均一性を
示す指標として定義した。Next, with regard to the uniformity of the particle size, the present inventors have found that if the particle size distribution is close to monodisperse, the height and shape of the projections formed on the film surface will be close to uniform. It was understood by examination of. Therefore, based on this finding, the ratio between the standard deviation of the particle size of each particle and the average particle size, that is, the “degree of particle size variation” was defined as an index indicating the uniformity of the particle size.
【0030】不活性無機粒子の粒径のばらつき度は30
%以下、好ましくは25%以下であることが望まれる。
特に好ましいのは20%以下である。すなわち、粒度分
布が単分散に近いものであれば、フィルム表面に形成さ
れる突起の高さおよび形状が均一に近くなる。不活性無
機粒子の粒径のばらつき度が30%を超えると、フィル
ム表面の突起形態は不規則なものとなり、フィルム表面
突起を精密に調整することが難しくなる。The degree of variation of the particle size of the inert inorganic particles is 30.
% Or less, preferably 25% or less.
Particularly preferred is 20% or less. That is, if the particle size distribution is close to monodispersion, the height and shape of the projections formed on the film surface are nearly uniform. When the degree of variation of the particle diameter of the inert inorganic particles exceeds 30%, the form of protrusions on the film surface becomes irregular, and it becomes difficult to precisely adjust the protrusions on the film surface.
【0031】この発明において、使用する不活性無機粒
子は、上述の条件を満たせば、その種類は特に限定され
ないが、合成炭酸カルシウムおよび球状シリカが好まし
い。In the present invention, the type of inert inorganic particles used is not particularly limited as long as the above-mentioned conditions are satisfied, but synthetic calcium carbonate and spherical silica are preferred.
【0032】この発明のフィルムにおいては、上記の不
活性無機粒子をポリエステルフィルム基材中へ添加して
その特性を改善する。さらに、この発明では、ポリエス
テルマトリックスと不活性無機粒子との接着性を高める
ために、下記の化学式で示されるリン化合物で不活性無
機粒子の表面を改質している。In the film of the present invention, the above-mentioned inert inorganic particles are added to a polyester film substrate to improve its properties. Further, in the present invention, the surface of the inert inorganic particles is modified with a phosphorus compound represented by the following chemical formula in order to enhance the adhesion between the polyester matrix and the inert inorganic particles.
【0033】[0033]
【化3】 Embedded image
【0034】式中、Rは炭素数6〜10の炭化水素基を
表わし、Xはカルボキシル基またはアルコキシカルボニ
ル基を表わす。また、nは2または1であり、mは1ま
たは0である。In the formula, R represents a hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms, and X represents a carboxyl group or an alkoxycarbonyl group. N is 2 or 1, and m is 1 or 0.
【0035】このリン化合物の特徴は、不活性無機微粒
子と化学的に反応する原子団と、ポリエステルまたはそ
のオリゴマーとエステル化またはエステル交換し得る官
能基を併せ持っている点にある。The feature of this phosphorus compound is that it has both an atomic group that chemically reacts with the inert inorganic fine particles and a functional group that can be esterified or transesterified with the polyester or its oligomer.
【0036】リン化合物の不活性無機粒子に対する添加
量は、0.1〜20重量%好ましくは0.5〜10重量
%である。また、リン化合物は2種類以上を併用しても
よい。The addition amount of the phosphorus compound to the inert inorganic particles is 0.1 to 20% by weight, preferably 0.5 to 10% by weight. Further, two or more phosphorus compounds may be used in combination.
【0037】不活性無機粒子の表面をリン化合物で改質
する方法としては、特に限定されないが、湿式処理法お
よび乾式処理法がある。The method of modifying the surface of the inert inorganic particles with a phosphorus compound is not particularly limited, but includes a wet treatment method and a dry treatment method.
【0038】湿式処理法としては、不活性無機粒子を水
やエチレングリコールなどの分散媒中で十分に分散し、
リン化合物を添加混合後分散媒を蒸発させる方法などが
挙げられる。As a wet treatment method, inert inorganic particles are sufficiently dispersed in a dispersion medium such as water or ethylene glycol,
After adding and mixing the phosphorus compound, a method of evaporating the dispersion medium may be used.
【0039】また、乾式処理法としては、不活性無機粒
子の粉体を高速撹拌下に混合し、リン化合物の溶液を噴
射ノズルを用いて混合中の無機粉体へ噴霧した後、乾燥
する「スプレードライ法」などが挙げられる。As a dry treatment method, powders of inert inorganic particles are mixed under high-speed stirring, a solution of a phosphorus compound is sprayed onto the inorganic powders being mixed using a spray nozzle, and then dried. Spray drying method "and the like.
【0040】リン化合物で表面改質された不活性無機粒
子のポリエステルへの添加方法としては、重合時にスラ
リー状で添加する方法や、押し出し前にポリマーに混練
りする方法を採用できる。As a method of adding the inert inorganic particles surface-modified with the phosphorus compound to the polyester, a method of adding the particles in a slurry at the time of polymerization or a method of kneading the polymer before extrusion can be adopted.
【0041】不活性無機粒子のスラリーの溶媒として
は、エチレングリコール(EG)の単独使用が好ましい
が、50重量%以下であれば、たとえば水やアルコール
類等の他の溶媒を混合してもよい。As the solvent for the slurry of the inert inorganic particles, ethylene glycol (EG) is preferably used alone, but if it is 50% by weight or less, other solvents such as water and alcohols may be mixed. .
【0042】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できるかぎり再現するような
均一な分散を行なうことが好ましい。不活性無機粒子の
スラリー調製時の分散方法については、特に限定はな
く、回転式高速撹拌法、高圧式均質分散法および超音波
分散法等いずれの方法あるいはこれらの組合わせを採用
してもよい。When the particles are dispersed in the form of a slurry, it is preferable to carry out uniform dispersion so as to reproduce the primary particles of each particle as much as possible. The method of dispersing the inert inorganic particles at the time of preparing the slurry is not particularly limited, and any method such as a rotary high-speed stirring method, a high-pressure homogenous dispersion method, and an ultrasonic dispersion method or a combination thereof may be employed. .
【0043】所定の平均粒径の粒子を得るために、解砕
処理や分級処理、および濾過等の処理を採用してもよ
い。特に不活性無機粒子をスラリーとして添加する場
合、スラリー中に5μm以上の粒子が実質上存在しない
ようにすることが粗大突起数を低下させる点から特に好
ましい。In order to obtain particles having a predetermined average particle size, processes such as a crushing process, a classification process, and a filtration process may be employed. In particular, when the inert inorganic particles are added as a slurry, it is particularly preferable that substantially no particles of 5 μm or more exist in the slurry from the viewpoint of reducing the number of coarse projections.
【0044】この発明に用いられるポリエステルの製造
方法としては、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、および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のどちらの製造法
も採用することができる。The method for producing the polyester used in the present invention includes a so-called transesterification method in which a dimethyl ester of an aromatic dicarboxylic acid and a glycol are transesterified, and a so-called direct polymerization method in which an aromatic dicarboxylic acid and a glycol are directly reacted. Either legal manufacturing method can be employed.
【0045】また、回分式および連続式のどちらの製造
法も採用することができる。エステル交換法で実施する
場合にはエステル交換触媒は特に限定されず、従来公知
のものはいずれも使用可能である。直接重合法で実施す
る場合には、DEG生成の抑制剤としてアミン類や第4
級アンモニウム塩類等を用いることはなんら制約を受け
ない。In addition, both batch and continuous production methods can be adopted. In the case of carrying out the transesterification method, the transesterification catalyst is not particularly limited, and any conventionally known one can be used. When the reaction is carried out by a direct polymerization method, amines and quaternary compounds are used as inhibitors of DEG formation.
The use of secondary ammonium salts and the like is not restricted at all.
【0046】なお、フィルムとしては一軸配向フィル
ム、および二軸配向フィルム等いずれでもよいが、二軸
配向フィルムが特に好適である。The film may be a uniaxially oriented film or a biaxially oriented film, but a biaxially oriented film is particularly preferred.
【0047】[0047]
【実施例】次に、この発明に従う実施例および比較例を
示す。以下に用いる部は、特にことわらない限りすべて
重量部を意味する。Next, examples and comparative examples according to the present invention will be described. All parts used below mean parts by weight unless otherwise specified.
【0048】以下の実験において用いた測定法を説明す
る。(1) 平均粒子径エチレングリコールスラリー中
で不活性無機粒子を十分に分散して得られたスラリー中
における粒度分布を、光透過型遠心沈降式粒度分布測定
機(SA−CP3型島津製作所製)を用いて測定し、そ
の積算値50%となる値を用いた。The measuring method used in the following experiment will be described. (1) Average particle size The particle size distribution in the slurry obtained by sufficiently dispersing the inert inorganic particles in the ethylene glycol slurry was measured using a light-transmitting centrifugal sedimentation type particle size distribution analyzer (SA-CP3 manufactured by Shimadzu Corporation). , And a value that gives an integrated value of 50% was used.
【0049】(2) 外接円に対する面積率不活性無機
粒子を走査型電子顕微鏡(日立S−510型)で観察
し、写真撮影したものを拡大コピーし、さらにトレース
を行なってランダムに200個の粒子を黒く塗りつぶし
た。このトレース像より、それぞれの粒子について投影
断面積を画像解析装置(ニレコ株式会社製ルーゼックス
500型)で測定した。また各粒子に外接する円の面積
を算出し、下記の式に基づいて面積率を求めた。(2) The area ratio to the circumscribed circle Inert inorganic particles were observed with a scanning electron microscope (Hitachi S-510 type), the photograph was enlarged, copied, and traced to obtain 200 random particles. The particles were painted black. From this trace image, the projected cross-sectional area of each particle was measured with an image analyzer (Luzex 500, manufactured by Nireco Corporation). The area of a circle circumscribing each particle was calculated, and the area ratio was calculated based on the following equation.
【0050】[0050]
【数3】 (Equation 3)
【0051】(3) 粒径のばらつき度 不活性無機粒子を走査型電子顕微鏡(日立S−510
型)で観察し、写真撮影したものを拡大コピーし、さら
にトレースを行なってランダムに200個の粒子を黒く
塗りつぶした。この像を画像解析装置(ニレコ株式会社
製ルーゼックス500型)を用いて、水平方向のフエレ
径を測定し、その平均径を以下の式で使用する平均粒子
径とした。また、粒子径のばらつき度は以下の式により
算出した。(3) Variation of Particle Size The inert inorganic particles were scanned with a scanning electron microscope (Hitachi S-51).0
Observation), copy the photographed image in an enlarged scale,
Tracing to randomly black out 200 particles
Filled. This image is converted to an image analyzer (Nireco Co., Ltd.)
Luzex 500 type)
The average particle whose diameter is measured and whose average diameter is used in the following formula
Diameter. In addition, the degree of dispersion of the particle diameter is calculated by the following equation.
Calculated.
【0052】[0052]
【数4】 (Equation 4)
【0053】(4) フィルム表面平滑性(TAR)フ
ィルム表面を小坂研究所製触針式3次元表面粗さ計(S
E−3AK)を用いて、針の半径2μm、荷重30mg
の条件下、フィルム長手方向にカットオフ値0.25m
mで測定長1mmにわたって測定し、2μmおきに高さ
方向のデータを量子化幅0.00312μmで外部記憶
装置に取り込ませる。(4) Film Surface Smoothness (TAR) The surface of the film was measured using a stylus type three-dimensional surface roughness meter (S
E-3AK), needle radius 2 μm, load 30 mg
Condition, the cutoff value is 0.25 m in the longitudinal direction of the film.
The data in the height direction is measured every 2 μm with a quantization width of 0.00312 μm, and the data is taken into an external storage device every 2 μm.
【0054】このような測定をフィルムの横手方向につ
いて2μm間隔で連続的に150回、つまりフィルムの
横手方向0.3mmの幅にわたって測定する。このとき
の高さの方向のデータを h(i,j)[i=1〜500,j=1〜150] としたとき、次式の計算を行なって得られたものをμm
単位で表わしたものがTAR[スリー・デイメンジョナ
ル・アベレージ・ラフネス]である。Such measurement is carried out 150 times continuously at 2 μm intervals in the lateral direction of the film, that is, over a width of 0.3 mm in the lateral direction of the film. Assuming that the data in the height direction at this time is h (i, j) [ i = 1 to 500, j = 1 to 150], the value obtained by performing the calculation of the following equation is expressed in μm.
What is expressed in units is TAR (Three Dimensional Average Roughness).
【0055】[0055]
【数5】 (Equation 5)
【0056】(5) 滑り性ASTM D−1894−
63に準拠し、スレッド式スリップテスターを用い、2
3℃,65RH%の環境条件下でフィルム/フィルム間
の静摩擦係数を測定した。(5) Slippery ASTM D-1894
63, using a thread type slip tester,
The coefficient of static friction between films was measured under environmental conditions of 3 ° C. and 65 RH%.
【0057】(6) 耐摩耗性 幅12.5mmにスリットしたフィルムを市販の剃刀に
接触させ、60m/分の速度で10m走行させたとき剃
刀に付着する白粉の量で評価し、次の3段階にランク付
けした。(6) Abrasion resistance The film slit to a width of 12.5 mm was brought into contact with a commercially available razor, and evaluated by the amount of white powder adhering to the razor when the film was run for 10 m at a speed of 60 m / min. Ranked into stages.
【0058】 ○………白粉の発生がほとんど無い △………白粉の発生が多い ×………白粉の発生が非常に多い…: Almost no white powder is generated Δ: High white powder is generated ×: White powder is generated very much
【0059】(7) フィルム中の粗大粒子数 フィルムの少量を2枚のカバーグラス間にはさんで28
0℃で溶融プレスし、急冷した後に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(ニレ
コ株式会社製)を用いて処理し、粒子像内の最大長が5
μm以上の粒子数(測定面積4.8mm2 当りの個数)
をカウントし、粒子数の多少によって次のランク付けで
表わす。(7) Number of Coarse Particles in the Film A small amount of the film is sandwiched between
After being melt-pressed at 0 ° C., quenched, and observed using a phase contrast microscope, the image analysis processing device Luzex 500 ( Nire
And the maximum length in the particle image is 5
Number of particles of μm or more (number per measurement area 4.8 mm 2 )
Is counted, and is represented by the following ranking according to the number of particles.
【0060】 × …51個以上/4.8mm2 ×〜△…21〜50個/4.8mm2 △ …11〜20個/4.8mm2 △〜○…4〜10個/4.8mm2 ○ …0〜3個/4.8mm2 ×: 51 or more / 4.8 mm 2 × to Δ: 21 to 50 / 4.8 mm 2 Δ: 11 to 20 / 4.8 mm 2 Δ to ○: 4 to 10 / 4.8 mm 2 ○… 0-3 / 4.8mm 2
【0061】実施例1 撹拌装置、分縮器、原料仕込口および生成物取出口を設
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、該系におけるテレフタル酸(TP
A)に対するEGのモル比率が1.7で、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EGスラリーを連続的に供給し
た。Example 1 Esterification of the first esterification reactor using a continuous esterification reactor comprising a two-stage complete mixing tank provided with a stirrer, a decomposer, a raw material inlet and a product outlet. To the system where the reaction product is present, the terephthalic acid (TP
The molar ratio of EG to A) is 1.7 and antimony trioxide as antimony atom is 289 per TPA unit.
An EG slurry of TPA containing ppm was continuously supplied.
【0062】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
ニット当りそれぞれMg原子が100ppmとなるよう
に連続的に供給し、常圧にして平均滞留時間4.5時
間、温度255℃で反応させた。At the same time, an EG solution of magnesium acetate tetrahydrate was added through a supply port different from the TPA EG slurry supply port.
Mg atoms were continuously supplied at 100 ppm for each polyester unit in the reaction product passing through the reaction vessel, and the reaction was carried out at normal pressure and an average residence time of 4.5 hours at a temperature of 255 ° C.
【0063】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、トリメチルホスフ
ェートのEG溶液をP原子として64ppm、および外
接円に対する面積率が75%であり、かつ粒径のばらつ
き度が20%である平均粒径0.88μmの、表1に示
すリン化合物で表面を改質した合成炭酸カルシウム(処
理量:炭酸カルシウムに対し2.0重量%)のEGスラ
リーを0.25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た。その後、常圧にして平均滞
留時間5.0時間、温度260℃で反応させた。The reaction product was continuously taken out of the system and supplied to the second esterification reactor. EG 0.5 parts by weight relative to the polyester units units in the reaction product passing through the second esterification reaction can, the EG solution of trimethyl phosphate as P atoms 64 ppm, and an area ratio of 75% of the circumscribed circle Synthetic calcium carbonate whose surface is modified with a phosphorus compound as shown in Table 1 having an average particle diameter of 0.88 μm having a particle diameter variation of 20% (amount of treatment: 2.0% by weight based on calcium carbonate) Was continuously supplied from separate supply ports so that the EG slurry became 0.25% by weight. Thereafter, the reaction was carried out at normal pressure and an average residence time of 5.0 hours at a temperature of 260 ° C.
【0064】得られた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出口を設けた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。ポリ
エステルを290℃で溶融押出しした後、90℃で縦方
向に3.5倍、130℃で横方向に3.5倍延伸し、次
いで220℃で熱処理して得られた15μmのフィルム
の特性を表1に示した。The obtained esterification reaction product was converted into a mixture having a stirrer, a separator, a raw material inlet and a product outlet.
Polycondensation was carried out by continuously feeding to the continuous polycondensation reaction device of the stage to obtain a polyester having an intrinsic viscosity of 0.620. After the polyester is melt-extruded at 290 ° C., it is stretched 3.5 times in the machine direction at 90 ° C. and 3.5 times in the transverse direction at 130 ° C., and then heat-treated at 220 ° C. to obtain a 15 μm film. The results are shown in Table 1.
【0065】比較例1 不活性無機粒子である合成炭酸カルシウムをリン化合物
で表面改質することなしに添加する以外は実施例1と同
様にしてフィルムを作製した。Comparative Example 1 A film was produced in the same manner as in Example 1, except that synthetic calcium carbonate, which was inert inorganic particles, was added without surface modification with a phosphorus compound.
【0066】比較例2 リン化合物として表1に示すような、この発明の範囲に
入らないリン化合物を用いて合成炭酸カルシウムを表面
処理し、その他は実施例1と同様にしてフィルムを作製
した。Comparative Example 2 A film was prepared in the same manner as in Example 1 except that a surface treatment was performed on synthetic calcium carbonate using a phosphorus compound as shown in Table 1 which does not fall within the scope of the present invention.
【0067】比較例3 リン化合物で表面改質した不活性無機粒子の添加量を
0.55重量%とし、その他は実施例1と同様にしてフ
ィルムを作製した。Comparative Example 3 A film was produced in the same manner as in Example 1 except that the addition amount of the inert inorganic particles surface-modified with the phosphorus compound was 0.55% by weight.
【0068】比較例4 平均粒径がこの発明の範囲外である2.50μmの合成
炭酸カルシウムを用い、その他は実施例1と同様にして
フィルムを作製した。Comparative Example 4 A film was produced in the same manner as in Example 1 except that 2.50 μm of synthetic calcium carbonate having an average particle size outside the range of the present invention was used.
【0069】比較例5 外接円に対する面積率が50%である合成炭酸カルシウ
ムを用い、その他は実施例1と同様にしてフィルムを作
製した。Comparative Example 5 A film was produced in the same manner as in Example 1 except that synthetic calcium carbonate having an area ratio to a circumscribed circle of 50% was used.
【0070】実施例2 不活性無機粒子として、外接円に対する面積率が95%
でありかつ粒径のばらつき度が14%である平均粒径
0.70μmの、表1に示すリン化合物で表面を改質し
た球状シリカ(処理量:シリカに対し2.0重量%)を
用い、これを0.10重量%添加し、その他は実施例1
と同様の方法でフィルムを作製した。Example 2 As inert inorganic particles, the area ratio to the circumscribed circle was 95%.
The surface is modified with a phosphorus compound shown in Table 1 having an average particle diameter of 0.70 μm having a particle diameter variation of 14%.
Spherical silica: using (throughput silica 2.0 wt% relative), which was added 0.10 wt%, others Example 1
A film was produced in the same manner as described above.
【0071】比較例6 実施例2と同様の球状シリカを用いたが、リン化合物で
表面処理することなく添加し、その他は実施例1と同様
の方法でフィルムを作製した。Comparative Example 6 A film was produced in the same manner as in Example 1 except that spherical silica similar to that of Example 2 was used, but added without surface treatment with a phosphorus compound.
【0072】[0072]
【表1】 [Table 1]
【0073】表1から明らかなように、この発明に従う
フィルムは、表面平滑性、易滑性、耐摩耗性、および粗
大粒子数のいずれの特性においても良好であり、高品質
であることがわかった。As is evident from Table 1, the film according to the present invention is excellent in any of the properties of surface smoothness, lubricity, abrasion resistance, and the number of coarse particles, and is of high quality. Was.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久世 勝朗 滋賀県大津市堅田2丁目1番1号 東洋 紡績株式会社 総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−196359(JP,A) 特開 昭62−235353(JP,A) 特開 昭51−61594(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08J 5/18 C08L 67/00 - 67/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Katsuro Kuze, Inventor 2-1-1 Katata, Otsu City, Shiga Prefecture Toyo Spinning Co., Ltd. (56) References JP-A-59-196359 (JP, A) JP-A-62-235353 (JP, A) JP-A-51-61594 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C08J 5/18 C08L 67/00-67/04
Claims (2)
面を改質した、平均粒径が0.1〜2.0μmの不活性
無機粒子を0.01〜0.50重量%含有することを特
徴とする、配向ポリエステルフィルム。 【化1】 (式中、Rは炭素数6〜10の炭化水素基を表わし、X
はカルボキシル基またはアルコキシカルボニル基を表わ
す。また、nは2または1であり、mは1または0であ
る。)1. An inert inorganic particle having a surface modified with a phosphorus compound represented by the following chemical formula and having an average particle diameter of 0.1 to 2.0 μm: 0.01 to 0.50% by weight. Characterized, oriented polyester film. Embedded image (Wherein, R represents a hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms;
Represents a carboxyl group or an alkoxycarbonyl group. N is 2 or 1, and m is 1 or 0. )
子の外接円に対する面積率(%)が60%以上であり、
かつ下記(II)式で定義される粒径のばらつき度が3
0%以下であることを特徴とする、請求項1に記載の配
向ポリエステルフィルム。 【数1】 2. An inert inorganic particle defined by the following formula (I) having an area ratio (%) to a circumscribed circle of 60% or more;
And the degree of variation of the particle size defined by the following formula (II) is 3
The oriented polyester film according to claim 1, wherein the content is 0% or less. (Equation 1)
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- 1990-12-21 JP JP40529990A patent/JP3041053B2/en not_active Expired - Fee Related
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