JPS59133246A - 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】 本発明は、滑り性および耐摩耗性に優れた配向ポリエス
テルフィルム＼に関する０ 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緒特性
の故にＳ繊維用・成型品用の他１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多
種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、その滑り性および耐摩粁特性はフィ
ルムの＠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
層塗布時におけるコーティングロ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
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１
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為フィルム原料に用いる高分子の触
媒残渣から不活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か用いられている。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。本発明者らは、特に近
年磁気記録の高密度化カ一段と促進され、テープ用ベー
スフィ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１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
〜１．５μｍ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％１および
平均粒径が０．５〜５．０μｍかつ前記硫酸バリウム粒
子より大で体積形状係数がｏ、ｏａ〜０．４０である炭
酸カルシウム粒子を０．００５〜０．１ｉｔ％を含有し
てなる配向ポリエステルフィルムである。

〔ただし１体積形状係数１は次式で表わされる。

ｆ＝　ν／Ｄ 式中νは粒子体積（μ”）、Ｄは粒子の投影面における
最大径Ｃμｍ）を示す。〕 本発明の配向ポリエステルフィルムは良好な滑り性およ
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ィルムの特徴は・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
する粒子を相定鍛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１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ィルム中に共存する場合において
のみ、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ィルムを構成するポ
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。なお配向フィル
ムとしては）二軸配向フィルムが特に好適である０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０．０１〜１．５μｍ
である必要があり１０．１〜１．２μｍがより好ましく
、０．２〜１．０μｍが特に好ましい。また添加量は、
該ポリエステルに対し０．０１〜１・０重量％とする必
要があり、０．１〜０．６重量％がより好ましい。第２
成分である炭酸カルシウム粒子の平均粒径は０．５〜５
．０μｍの範囲が必要であり、０．５〜１．５μｍがよ
り好ましく、かつ第１成分である硫酸バリウム粒子の平
均粒径より大であることが必要である。添加量は該ポリ
エステルに対し０゜００５〜Ｏ，ｌｉｉ％とする必要が
あり）０゜０３〜０．１重量％がより好ましい。

第１成分である硫酸バリウム粒子および第２成分である
炭酸カルシウム粒子のそれぞれがこれらの適正範囲を逸
脱する場合には、本発明の目的とする良好な滑り性およ
び耐摩耗性付与による擦り傷発生防止効果を発揮し得な
いか、または粒子自体によるドロップアウト発生の原因
となる粗大粒子混入を防ぎ得ない結果となる。

硫酸バリウム粒、子と炭酸カルシウム粒子との添加量の
関係は１先に規定した条件を満足する範囲であれば良い
が、小粒径である硫酸バリウム粒子の添加量が、大粒径
である炭酸カルシウム粒子の添加量より多い方がより好
ましい結果を得ることが出来る。

なお〜ここに言う平均粒径とは＼ストークスの式に基づ
いて算出された等偏球形粒度分布の積算５０％点におけ
る径をさす。

次に為本発明の粒子組成が好ましい理由について述べる
。

磁気テープベース用ポリエステルフィルムの滑り性およ
び耐摩耗性を改良する目的で、ポリエステル中に不活性
粒子を添加する方法については従来より多くの提案がな
されて来ているが１近年の高度化された要求を充分に満
足し得るには至っていない。そこで本発明者らは、滑り
性および耐摩耗性の改良について多種にわたる粒子類の
特性値（粒径、形状および硬度）と添加量およびフィル
ム特性値との関係を詳細に検討した結果）粒子形状とし
ては球状または立方体状に近く異方性の少ない粒子が好
ましく、また平均粒径としては０．０１〜１．５μｍの
小粒径と、０．５〜５．０μｍの範囲でかつ０“１１記
粒子よりも大である大粒径の２種の粒子が共存する状態
が最も好ましいことを見出した。

これらの条件に適するものとしては、形状、硬度等の点
で体積形状係数ｏ、ｏａ〜０．４０の炭酸カルシウム、
特にカルサイト結晶を主とする重質炭酸カルシウム粒子
が最も好ましいことが判明した。

しかしこの重質炭酸カルシウムは石灰石を機械的に粉砕
することによって得るという製法的理由から・その平均
粒径は０．５μｍが下限であり、必要な２種の粒子のう
ち大粒径に相当するものしか得られないという問題があ
る。

次に形状１硬度等の点で目的に適する粒子としては、体
積形状係数０．０８〜０．２５の硫酸バリウム粒子が挙
げられる。硫酸バリウム粒子は適当な分級処理またはグ
レードの選択により、０．０１〜１．５μｍ程度の小粒
径を得ることが可能である。

以上の様な理由から滑り一性および耐摩耗性が良硫酸バ
リウム、大粒径成分として体積形状係数０．０８〜０．
４０の炭酸カルシウムを本発明の粒子組成のごとく併用
することが最も好ましい。

本発明における不活性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ス
ラリー状お・よび粉末状いずれの状態で添加しても良い
が、粒子の飛散防止、均一性同上の点からポリエステル
構成成分の一種であるエチレングリコール中にスラリー
状として分散させて所定量添加する方法が望ましい。ま
たスラリー状に分散させる賜金には、不活性粒子本来の
一次粒径を出来得る限り再現し一粗大凝集粒子の存在を
避けるように留意することが重要である。

特に１０μｍ以上の粗大粒子の存在は、磁気テープとし
た場合のドロップアウトの原因となるため、分級、分離
等適当な手段をこうじて除去する必要がある。

なお平均粒径測定は、高滓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
の値を採用した。またフィルム滑り性および耐摩耗性の
評価は、フィルムを細幅にスリッ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１一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
付けで表わした。

フィルム中の粗大粒子量は、得られたフィルムの少憾を
２枚のカバーグラス間にはさみ、溶融した後急冷、プレ
スし、得られたサンプルの位相差顕微鏡像を画像解析処
理装置ルーゼツクス５００（日本レギュレーター製）を
用いて処理し１粒子像内の最大長が１０μｍ以上の２次
凝集粒子の多少によって次のようにランク付けした。

１級・・・粗大粒子多い ２級・・・粗大粒子やや多い ３級・・・粗大粒子普通 ４級・・・粗大粒子量ない ５級・・・粗大粒子なし 以下、炙獲例ｔ：、Ｌ７不袷朗Σ欽明４ろ。

れエチレングリコール中に均一に分散させ、該スジリー
を常法によるポリエチレンテレフタレート製造反応系に
それぞれ表１に記載した所要量で添加せしめた後、反応
を完結し硫酸バリウム粒子および炭酸カルシウム粒子を
含有したポリエチレンテレフタレートを得た。次いで得
られたポリエチレンテレフタレートを２８５℃で押出成
形し、９０℃で延伸倍率３．５倍の縦延伸、９５℃で延
伸倍率３．６倍の横延伸、２２０℃の熱処理を行なって
厚さ１５μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。

得られた各種フィルムの滑り性、耐摩耗性および粗大粒
子量を評価したところ為本発明を満足する条件下で得ら
れたフィルムは、いずれも磁気テープ用として非常に好
ましい品質を有していた。

実施例７〜９および比較例５〜６ 沈降性硫酸バリウム粒子および重質炭酸カルシウム粒子
の平均粒径をそれぞれ表２に記載したものを採用する以
外は、実施例１〜６と同様の方法で二軸延伸ポリエステ
ルフィルムを得た。得られた各種フィルムの滑り性、耐
摩耗性およＯ・粗大粒子量を評価したところ、本発明を
満足する条件下で得られたフィルムは、いずれも磁気テ
ープ用として非常に好ましい品質を有していた。

比較例７〜１１ 添加すべき不活性無機粒子として１平均粒径０．５μｍ
で体積形状係数０．２１の沈降性硫酸バリウム粒子を０
．２５重量％、平均粒径１．０μｍで体積形状係数０．
２４の重質炭酸カルシウム粒子を０．０５重量％１平均
粒径０．５μｍで体積形状係数０．０６５のカオリン粒
子を０．２５重量％、平均径１．５μｍのシリカ粒子を
０，０５重量％および平均粒径０．０４μｍのシリカ粒
子を０．５０重量％をそれぞれ単独で添加する以外は、
実施例１〜６と同様の方法で二軸延伸ポリエステルフィ
ルムを得た。

得られた各種フィルムの滑り性、耐摩耗性および粗大粒
子量を評価したところ表３に示すごとき結果となり、い
ずれも磁気テープ用としては充分とはいえない品質であ
り、本発明を満足する条件以外では磁気テープ用として
好ましい品質が得られないことがわかる。

表　２ 表３ 特許出願人　　東洋紡績株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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０．０１〜１．５μｍ
   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
   ．５〜５゜０μｍかつ前記硫酸バリウム粒子より大で体
   積形状係数が０．０８〜０．４０である炭酸カルシウム
   粒子を０．００５〜０．１重量％を含有してなる配向ポ
   リエステルフィルム０〔ただし、体積形状係数ｆは次式
   で表わされる。 ｆ＝ν／　Ｄ３ 式中νは粒子体積（μ、Ｉ　）、Ｄは粒子の投影面にお
   ける最大径（μＴｎ）を示す０〕