JPS60197755A - 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】 本発明はポリエステルフィルムにｍするものであり、更
に詳しくはポリエステル中に特殊な微細炭酸カルシウム
を均一に分散含有せしめてなる。耐摩耗性のすぐれたポ
リエステルフィルムＫｌ＠するものである。

従来技術 一般に、ポリエステル特にポリエチレンテレフタレート
は、その優れた力学特性、化学的特性等を兼備するため
のフィルム、繊維等に広く用いられている。しかしなが
ら、ポリエステルは、そのｔ〜ではその優れた特性とは
逆に上記成形品を得る成形工程における工穆通過性、あ
るいは製品自体での取扱い性の面で滑り性不良による作
条性の悪化、商品価値の低下といった好ましくないトラ
ブルが発生することが知られ【いる。

これらのトラブルを改善する方法とｌ、て、後述するよ
うに、ポリエステル中に微粒子を含有せしめ、成形品の
表面に適度の凹凸を与えて成形品の表面滑性を向上させ
る方法が数多く提案されているが、従来のものは微粒子
のポリエステルへの分散性、得られたフィルムの耐摩耗
性　′がいずれも満足すべきものではなかった。

ポリエステルの表面特性を向上させる手段としては、従
来から ■　ポリエステル合成時に使用する触媒などの一部また
は全部を反応工程で析出させる方法（内部粒子析出方式
） ■　二酸化ケイ素、カオリンなどの不活性無機微粒子を
ポリエステル合成時または合成後に添加する方法（外部
粒子添加方式） に大別され、各方式においても数多くの手段が提案され
ている。

しかしながら、上記■の内部粒子析出方式は基本的に析
出粒子量を増加させる目的で金属化合物の添加量を増加
してゆ（と、粗大粒子が発生しやすい傾向にあり、また
粒子量と粒子径をコントロールすることが困難であると
いう欠点を有している。

一方、上記■の外部粒子添加方式は、内部粒子析出方式
に比して、粒子量と粒子径の選択が容易であり、かつ粒
子がポリエステルに不溶。

不活性であるため長期運転時のポリマー特性。

粒子状態が安定している有利性があり、粒子種付与力式
としては好ましい方法に属するものである。しかしなが
ら、不活性無機微粒子は一般的には天然原石を粉砕して
もしくは合成して得られ、通常粗大粒子が混在する。

また不活性無機粒子は、一般にスラリーとして使用され
るが、該スラリーの媒体であるグリコールとの親和性が
良好ではない、特に炭酸カルシウムはグリコール中で一
次粒子同志が凝集して二次粒子を形成する傾向が強く、
あらかじめ平均粒径５μ以下に調製した炭酸カルシウム
でも凝集による二次粒子が混在しやすく、さらにポリエ
ステル合成時の添加の際に熱的ショックによる凝集によ
る二次粒子が形成しやすい傾向が強い。

この様な粗大粒子、凝集粒子がポリエステル中に存在す
ると、後工程でのフィルター目詰り。

フィルム破れ等の原因となると共に、フィルム表面の粗
大突起となるフィッシュアイ、磁気テープとしたときの
ドロップアウトの原因となる・この様な傾向を排除する
目的で例えば特公昭４３−１２０１３号公報、特開昭５
４−１３１６９４号公報などに物理的強制攪拌や、　ｐ
Ｈｉ＋ｉ整。

分散剤等による分散方法が提案されているが、本発明者
の研究結果によれば、これら従来法においては先に述べ
た用途において十分な効果を示さないことがわかった。

特にビデオテープ。

オーディオテープ等の高級磁気テープ分野においては、
炭酸カルシウムが二次凝集を伴なわず完全に微分散され
ていることが必要不可欠であるが、この要求特性を満足
し得ない。

本発明の目的 本発明者らは前述実情Ｋかんがみ、炭酸カルシウムを均
一に微分散させたポリエステルフィルムを開発すべく鋭
意研究した結果、特定の炭酸カルシウムを使用すること
上述の問題が解でき高級磁気テープ分野等に適したポリ
エステルフィルムの得られることを見い出し、本発明に
到達した。

従って、本発明の目的は、微細炭酸カルシウムを均一に
分散含有せしめてなる耐摩耗性のすぐれたポリエステル
フィルム、特にポリエチレンテレフタレートフィルムを
提供することにある。

すなわち１本発明はフィルムを構成するポリエステルに
５００℃における減量率が０．２〜５．０重量係であり
、かつ平均粒径が５μ以下である炭酸カルシウムを含有
せしめてなることを特徴とするポリエステルフィルムで
ある０ 本発明のポリエステルフィルムの特異は特定の炭酸カル
シウムを使用することである。

次に本発明の詳細な説明する。

本発明でいうポリエステルとはフィルムを成形しうるも
のであればどの様なものでも良く、例えばポリエチレン
テレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、
ポリ−１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレ
ート、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシ
レート等が好ましく挙げられる。

これらポリエステルは上述のようにホモポリエステルで
あってもよく、またコポリエステルであってもよい。コ
ポリエステルの場合、上述のホモポリエステルに小割合
（例えば２０モルチ以下）で第三成分を共重合せしめた
ものが好ましく、かかる第三成分としては例えばジエチ
レングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリアルキ
レングリコール等のジオール成分、７ジピン酸、セバシ
ン酸、フタル酸、イソフタル酸、５−ナトリウムスルホ
イソフタル酸勢のジカルボン酸成分、トリメット酸、ピ
ロメリット酸等の３管部以上の多官能゛カルボン酸成分
等が挙げられる。

本発明にお〜１てポリエステルは、オルソクロロフェノ
ール溶媒を用い３５℃で測定した固有粘度で０．４以上
、更には０．４５以上であることが好ましい。かかるポ
リエステルはそれ自体公知の方法で製造できる。例えば
ポリエチレンテレフタレートの場合、テレフタル酸また
はジメチルテレフタレートと工牛しングリコールトヲ反
応せしめて七ツマ−を形成し、次いで該モノマーを重縮
合反応せしめてポリエチレンテレフタレートとする方＠
によって製造することができる。

本発明において、上述のポリエステルに分散含有せしめ
る炭酸カルシウムは、５００℃忙おける減量率が０．２
〜５重量係、好ましくは０．３〜３重量憾、特に好まし
くは０．５〜２ｔｉ％であるものである。この減量率を
満足する炭酸カルシウムであれば天然品でも合成品でも
よい。

合成品の場合は、例えば原料の水酸化カルシウムと炭酸
ガスとの反応状態をコントロールするととにより所望の
５００℃における減を率を有した炭酸カルシウムを得る
ことが出来る。５００’］Ｃおける減量率が０．２重量
−未満であると、炭酸カルシウムのポリエステルへの分
散が不充分となり、また、５重量係を越えると炭酸カル
シウムの形状が不安定で、特に合成炭酸カルシウムの場
合は合成後の乾燥時に粒子同志が固着１−１粗大粒子が
多くなるので、好ましくない。

前記炭酸カルシウムは平均粒＠５μ以下、好ましくは２
μ以下に粒度ｎ製されたものである。

ここで平均粒径とは測定した全粒子の５０重量係の点に
ある粒子の「等価球形直径」を意味する。また「等価球
形直径」とは粒子と同じ容積を有する想像上の球の直径
を意味し１粒子の電子顕微鏡写真または通常の沈降法に
よる測定から計算することができる。

本発明でいう平均粒径５μ以下の炭暖カルシウムの粒度
分布については約１０μ以上の粗大粒子を殆んど含まず
、微細側にシャープな分布を持つものほど好ましい。本
発明のポリエステルフィルムを主たる用途である磁気テ
ープ、マイクロフィルム、蒸着フィルム分野で用いるた
めＫは、平均粒径が２μ以下で、粒度分布については５
μ以上の粗大粒子を含まないものが好ましい。

炭酸カルシウムのポリエステルへの添加はポリエステル
の重合完了以前であればよく、任意の時、任意の方法で
行なわれるが、特にエステル交換もしくはエステル化反
応終了前に添加することが好ましいａｔた添加は、炭酸
カルシウムをポリエステルを構成するグリコール成分の
グリコールに均一分散させてスラリーとし、該スラリー
を反応系に添加する方法で行へのが好ましい。

ポリエステルに対する炭酸カルシウムの添加量は、好ま
しくは０．０１〜３重ｉｔ優、さらに好ましくは０．０
５〜２重量憾である。炭酸カルシウムの添加量が極端に
少くなると得られるフィルムの滑り性が不足気味となり
、また極端に多くなるとフィルムの透明性が低下する等
の種々のトラブルが生じるので好ましくない。

本発明のポリエステルフィルムは、上述の炭酸カルシウ
ムを分散含有せしめたポリエステルをそれ自体公知の方
法で製膜し、更に要すれば延伸、熱処理することによっ
て得ると、飯ができる。例えばポリエチレンテレフタレ
ートの場合、所定量の炭酸カルシウムを分散含有せしめ
たポリエチレンテレフタレートを十分乾燥したのちＴダ
イを備えた溶融押出機で押出し、キヤステングトラム上
で急冷して未延伸フィルムとし。

更に該未延伸フィルムをガラス転移温度以上の温度例え
ば８０〜１５０℃の温度で少くとも一軸方向に約２〜５
倍の倍率で延伸し、次いで１５０〜２３０℃、更には１
８０〜２２５℃の温度で壕−トセットすることによって
ポリエチレンテレフタレートフィルムを得ることができ
る。二軸延伸する場合、同時延伸ｔたは遂次延伸方法を
用いることができ、またｊ々−横一縦延伸などの３段以
上の多段延伸方法をも用いることができる。

ポリエステルフィルムは、約２〜１１０００Ａ。

更には約５〜３００μｍの厚みをもつものが好ましい。

本発明のポリエステルフィルムは、平均粒径５μｍ以下
の炭酸カルシウムが重縮合段階’ｔ−ａｌ集することが
ないから粗大、ａ集粒子を含有することが実質的になく
、従って従来には得られなかった均一な微細突起を多数
有するフィルムである。しかして、このポリエステルフ
ィルムは特に易滑性と表両凹凸の微細性が強く要求され
る磁気テープ、マイクロフィルム、ＭｇＬ分野において
好ましく用いることができる。

実施例 以下に実施例をあげて具体的に説明する。なお実施例で
の各特性値の測定は下記方法に従った。

１）５００℃における熱減量 ぎ酸カルシウムを１ｏ　ｏ　＝ｃで２時間乾燥後熱ｋｌ
ｆ　（Ｄｕ　Ｐｏｎｔ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ　製：
　９５１Ｔｈ＠ｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｌａ　Ａｎａ
ｌｖｚｅｒ　）を用いて３０℃／分で昇温して５０Ｏ’
Ｃ１Ｃ到達したときの重量減を測定した。

２）　炭酸カルシウムのエチレングリコールスラリー評
価 調製スラリーを目開き５μのフィルターでｒ過し、ｒ上
物の粗大粒子もしくは凝集粒子の定量評価した。

３）　フィッシュアイ フィルムを偏光下′で顕微鏡下で観察し、偏光のかかる
ケ所ｋＩ！数個の１次粒子が凝集した５μ以上の粒子が
存在するものをフィッシュアイとして次の様な判定をし
た。

１級：フィッシュアイが２０個１５　ｏｃｄ未満である
。

２級：フィッシュアイが２０〜５０個１５０ｍ存在する
。

３級：フィッシュアイが５０ｆｌｉ１１５０ｃｄ存在す
る。

なお１級のみが実用に供せられる。

４）フィルム削れ性 粗面テープであるスコッチライト（住友３Ｍ製）をはり
つけた回転ドラム上にフィルムを荷重１００ｔでつるし
た後１回転ドラムを回転させた。回転によるまさつ面に
よるスフ→　・ソ　４白　の　袈ｉ＊　か　日　才―　
剰■　守　Ｌ　す・　−○ニスクラッチが殆んどないか
、わずかｋあるもの ×：全面に多数化じたもの Δ：０と×の中間のもの 実施例−１ エチレングリコール（以下ＩＧと略称する）８５重量部
に、５００℃における減量率が１．０重量係の炭酸カル
シウム（平均粒径０，５＃）　□１５重量部を添、加し
た後、混合攪拌を行ない。

スラリーを得た。該スラリーのフィルターによるｆ上物
は８００　ｐｐｍであった。

次にジメチルテレフタレート１００重量部と１：０７０
重量部を酢酸マンガン−４水和物０、ＯＢ　５　を置部
を触媒として常法通りエステル交換をせしめた後上記で
得られた炭酸カルシウムのＥＧスラリーを３．４重量部
（炭曖カルシウム濃度二０．５重量係対ポリマー）を攪
拌下添加した。続いてリン酸トリメチルｏ、ｏ３１１．
ｌｔ部。

三酸化アンチモン０．０３重量部を添加した後、高温真
空下で常法通り重縮合反応を行ない極限粘度０．６　？
　０のポリエチレンテレフタレートを得た。

さらに得られたポリエステルを１８０℃で乾燥後、押出
機によりシート化し、続いて９０℃〜１３０℃で縦延伸
倍率３．５倍、横蔦伸倍率４．０倍ＶＣ２軸延伸した後
熱固定して厚さ１５μのフィルムとした。

得られたフィルムの品質を表−ＩＫまとめたが、フィッ
シュアイ、削れ性とも良好であった。

実施例−２ 炭酸カルシウムとし・て５００℃における減量率が３重
量幅である炭酸カルシウムを使用する以外は実施例−１
と同様にしてフィルムを得た。

フィルムの品質を表−Ｉ　Ｋ併記するが、フィッシュア
イ、削れ性とも良好であった。

比較実施例−１，２ 炭酸カルシウムとして５００℃における減量率がｌＯ重
重量幅び０．１重量幅である炭酸カルシウムを夫々使用
する以外は実施例−１と同様にしてフィルムを得た。得
られたフィルム品質を表−ＩＫ併記する。

比較例−１ではスラリーのフィルターによるｆ上物は粒
子同志が固着した粗大粒子が多く、フィルム品質も不良
！あった。また比較例−２ではフィルム品質において凝
集粒子によるフィッシュアイが多く、実用に供せるもの
でなかった、 表　−１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、フィルムを構成するポリエステルに５００’Ｇ　Ｋ
   おける減量率が０．２〜５．０１１ｒｌ：’１でありか
   つ平均粒径が５μ以下である炭酸カルシウムを含有せし
   めてなることを特徴とするポリエステルフィルム。 ２、炭酸カルシウムの含有量がポリエステルに対しく１
   ．０１〜３重量係であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のポリエステルフィルム。 ３、ポリエステルがポリエチレンテレフタレート台より
   主としてなることを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載のポリエステルフィルム。