JPH01204959A - ポリエステル組成物及びそれからなる二軸延伸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、ポリエステル組成物に関し、更に詳しくはシ
リコーンゴム微粒子を含有し、滑り性及び耐削れ性に優
れた成形品、特に二輪延伸ポリエステルフィルムを形成
し得るポリエステル組成物に関する。

［従来の技術］　゛ 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
はその優れた物理的および化学的特性の故に磁気テープ
用、写真用、コンデンサー用、包装用などのフィルムと
して、衣料用、産業用などの繊維として、またシート、
チューブなどの成形品として広く用いられている。

これらの成形品においてはその滑り性、耐削れ性は、成
形品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。

特に磁気テープ用フィルムとして使用する場合には、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、工程および品質上
のトラブルが発生しやすい。また磁気テープ製品として
使用する場合においても多くのガイド部、ヘッド等の間
で摩耗が著しく生じ、擦り信士の発生、ざらにはポリエ
ステルフィルム表面の削れ等による白粉状物質を発生さ
せる結果、磁気記録信号の欠落即ちドロップアづトの大
きな原因となることが多い。

このような問題を解決する目的で、フィルム表面に凹凸
を付与しフィルム−フィルム間又はフィルム−ガイド等
との間の接触面積を減少せしめる方法が一般的に採用さ
れており、例えば酸化チタン、炭酸カルシウム等の微粒
子を添加せしめる方法が用いられている。これら原料高
分子中の微粒子は、その大きざが大きいほど、滑り性改
良効果が大きい。しかしながら、微粒子の大きざを大き
くすると、一般に耐摩耗性が低下し脱落などの問題を生
じるため、滑り性と耐摩耗性の両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。

このような目的で特開昭６２−１７２０３１号公報では
オルガノポリシロキサン樹脂粒子を添加した二軸配向ポ
リエステルフィルムが提案されているが、この方法でも
必ずしも耐摩耗性改良効果は十分ではない。

（発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、上記した問題点を解決し、成形品、特
にフィルムに成形した場合に滑り性と耐削れ性に優れた
ポリエステル組成物を提供することにある。

［課題を解決するための手段］　　　　−本発明の目的
は、構造単位が下記−最大（Ｉ）で示される平均粒子径
０．０１〜５μｍであるシリコーンゴム粒子を０．００
５〜１５重潰％含有してなることを特徴とするポリエス
テル組成物およびそれからなる二軸延伸ポリエステルフ
ィルムによって達成できる。

（ＲＩ　Ｓ　！　０３／２　＞　１Ｔ１（Ｒ２Ｒ３Ｓ　
！　Ｏ）。　（Ｉ） 本発明におけ２ポリエステルとは芳香族ジカルボン酸を
主たるグリコール成分とし、脂肪族グリコールを主たる
ジカルボン酸成分とするポリエステルである。かかるポ
リエステルは実質的に線状であり、そしてフィルム形成
性特に溶融成形によるフィルム形成性を有する。芳香族
ジカルボン酸としては、例えばテレフタル酸、ナフタレ
ンジカルボン酸、イソフタル酸、ジフエニノキシエタン
ジカルボン酸、ビス（クロルフェノキシ〉エタンジカル
ボン酸、ジフェニルジカルボン 酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフェニルケト
ンジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸等を挙げる
ことができる。脂肪族グリコールとしては、例えばトリ
メチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペン
タメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、デ
カメチレングリコールの如き炭素数２〜１０のポリエチ
レングリコールあるいはシクロヘキサンジメタツールの
如き脂環族ジオール等を挙げることができる。　　′ 本発明において、ポリエステルとしては例えばアルキレ
ンテレフタレート及び／又はアルキレンナフタレートを
主たる構成成分とするものが好ましく用いられる。

具体的ポリエステルとしては例えばポリエチレンテレフ
タレート、ポリエチレン−１，２ービス（２−クロルフ
ェノキシ）エタン−４，４′−ジカルボキシレート、ポ
リエチレン−２。

６−ナフタレートはもちろんのこと、例えば全ジカルボ
ン酸成分の８０モル％以上がテレフタル酸及び／又は２
，６−ナフタレンジカルボン酸であり、仝グリコール成
分の８０モル以上がエチレングリコールである共重合体
が好ましい。

その際仝酸成分の２０モル％以下のジカルボン酸は上記
芳香族ジカルボン酸とすることができ、また例えばアジ
ピン酸、セバシン酸の如き脂肪族ジカルボン酸ニジクロ
ヘキサン−１，４−ジカルボン酸の如き脂環族ジカルボ
ン酸等を用いることができる。また、仝グリコール成分
の２０モル％以下は、゛エチレングリコール以外の上記
グリコールであることができ、あるいは例えばハイドロ
キノン、レゾルシノール、２．２−ビス（４−ヒドロキ
シフェニル）プロパンの如き芳香族ジオール、＝１，４
−ジヒドロキシメチルベンゼンの如き芳香族を含む脂肪
族ジオール：ポリエチレングリコール、ポリテトラメチ
レングリコールの如きアルキレングリコール（ポリオキ
シアルキレングリコール）等であることもできる。

また、本発明で用いるポリエステルには、例えばヒドロ
キシ安息香酸の如き芳香族オキシＭ：ω−ヒドロキシカ
プロン酸の如き脂肪族オキシ駿等のオキシカルボン酸に
由来する成分を、ジカルボン酸成分およびオキシカルボ
ン酸成分の総量に対して２０モル％以下で共重合、必る
いは結合するものも包含される。

さらに本発明におけるポリエステルには実質的に線状で
ある範囲の量、例えば全酸成分に対し２モル％以下の量
で、３官能以上のポリカルボン酸又はポリビトロキシ化
合物、例えばトリメリット酸、ペンタエリスリトールを
共重合体したものをも包含される。上記、ポリエステル
は、それ自体公知であり、且つそれ自体公知の方法で製
造することができる。

上記ポリエステルとしては、０−クロロフェノール中の
溶液として３５℃で測定して求めた固有粘度が約０．４
〜約０．９のものが好ましい。

本発明の二軸延伸ポリエステルフィルムはそのフィルム
表面に多数の微細な突起を有している。それらの多数の
微細な突起は本発明によればポリエステル中に分散して
含有される多数のシリコーンゴム微粒子に由来する。

シリコーンゴム微粒子を分散含有するポリエステルは、
通常ポリエステルを形成するための反応時、例えばエス
テル交換法による場合のエステル交換反応前あるいは反
応中の任意の時期又は直接重合法による場合は任意の時
期に、シリコーンゴム微粒子（好ましくはグリコールス
ラリーとして）を゛反応系中に添加することにより製造
することができる。好ましくは、重縮合反応の初期例え
ば固有粘度が約０．３に至るまでの間に、シリコーンゴ
ム微粒子を反応系に添加するのがよい。その際、粉末の
よ“ま反応系に添加してもかまわないが、好ましくは、
該ポリエステルを構成するグリコールスラリーとして反
応系に添加するのが好ましい。

また、このようなグリコールスラリーとして反応系に添
加する際は、超音波処理や、通常の攪拌分散処理などを
行なって分散させた後添加するのがさらに好ましい。

本発明においてポリエステル中に含有させるシリコーン
ゴム粒子は組成がＲＩ　Ｓ　！　０３７２（Ｒ１はメチ
ル、エチル、フェニル基）で表わされる三官能性のオル
ガノポリシロキサンと組成がＲ２Ｒ３Ｓ　ｆＯ（Ｒ２Ｒ
３はメチル、エチル、フェニル基であり、同一であって
も異なっでもよい）で表わされる二官能性のオルガノポ
リシロキサンからなり、平均粒子径が０．０１〜５μｍ
のシリシーンゴム粒子である。

上記構造単位組成中のＲＳｉＯ３／２は下記の構造式 ％式％ で表わされる三次元結合構造のオルガノポリシロキサン
であり、Ｒ２Ｒ３５ｉＯで表わされる二官能性オルガノ
ポリシロキサンとの構成割合が５：９５〜８０　：　２
０であり、好ましくは、１０：９０〜７５：２５である
。さらに好ましくは１５：８５〜７０：３０である。三
官能性オルガノポリシロキサンの割合が、８０モル％を
越える量では、粒子の硬度が高くなり、フィルムや繊維
に成形した際、粒子のまわりにボイドが形成されやすく
、耐熱性が不十分である。

すなわち、８０モル％より少ない場合は成形時に弾性変
形しボイ′ドのない成形品が得られる。

一方、構成割合が５モル％より少ない場合は、耐摩耗性
が悪く、ポリエステルの製造時や、フィルム、繊維の成
形時に分解してフィルム破れや糸切れなどの原因となっ
て好ましくない。

また、該シリコーンゴム粒子の重合度は１００以上が好
ましい。

上記シリコーンゴム粒子は、潤滑性に優れ、不活性無機
粒子よりも比重が小さく、かつ有機系の微粒子よりも耐
熱性が優れているという特徴を有し、更に有機系の溶剤
に不溶であり、かつ非溶融性であるという特徴を有する
。更に、シリコーンゴム粒子はポリエステルに対し優れ
た親和性を示す。

本発明で用いるシリコーンゴム粒子は、平均粒径が０．
０１〜５μｍであり、好ましくは０００５〜３μｍ、更
に好ましくは０．１〜２μｍである。平均粒子径が０．
０１μｍ未満では滑り性や、耐削れ性の向上効果不十分
であり、−方５μｍを越えると表面平担性が不十分でお
り、好ましくない。゛ なおここに言う平均粒径は、ストークスの式に基づいて
算出された等価球径粒度分布の積算５０％点における径
で表わされる。

所定の平均粒径の粒子を得るためには、市販のシリコー
ンゴム微粒子の粉砕処理や分級操作等を採用してもかま
わない。

更に、上記シリコーンゴム粒子は窒素雰囲気下、３００
℃での減量率が５％以下であることが好ましい。通常こ
のようなシリコーン化合物は、合成工程においてアミン
系のアルカリ化合物を用いるが、最終的なシリコーンゴ
ム粒子表面にこれら不純物が残っていると３００’Ｃに
おける減量率が多くなるので好ましくない。

窒素雰囲気下３００℃での減量率が５％を越えると、ポ
リエステルの製造工程や、フィルム、繊維の成形工程に
おいて分解を生じ、ポリエステルの着色や、重合遅延、
また、フィルム破れや糸切れなどを起こして好ましくな
い。

本発明においてシリコーンゴム粒子の添加量はポリエス
テルに“対して０．００５〜１５重量％とする必要があ
り、好ましくは０．０１〜５重階％である。添加量が０
．００５重量％未満では滑り性が不十分となり、一方１
５重量％を越えると表面平担性が低下してフィルムに成
形し磁気テープに使用する際の電磁変換特性を悪化させ
好ましくない。

シリコーンゴム粒子は、上述の条件を満たせば、その製
法、その他に何ら限定されない。

本発明のポリエステル組成物を用いて例えばフィルムに
成形する際は、従来から蓄積された二輪延伸フィルムの
製造法に準じて製造できる。

例えば、シリコーンゴム微粒子を含有するポリエステル
を溶融製膜して非晶質の未延伸フィルムとし、次いで該
未延伸フィルムを二輪方向に延伸し、熱固定し、必要で
あれば弛緩熱処理することによって製造される。その際
、フィルム表面特性は、シリコーンゴム粒子の形状、粒
径量等によって、また延伸条件によって変化するので従
来の延伸条件から適宜選択する。またボイド、密度、熱
収縮率等も延伸、熱処理時の温度、倍率、速度等によっ
て変化するので、これらの特性を同時に満足する条件を
定める。例えば、延伸温度は１段目延伸部度（例えば縦
方向延伸温度二Ｔ１）が（Ｔｑ−１０）〜（Ｔｇ＋４５
）℃の範囲（但し、Ｔｇ：ポリエステルのガラス転移温
度）から、２段目延伸温度（例えば横方向延伸温度二工
、）が（Ｔｉ−１５）〜（Ｔ１＋４０＞’Ｃの範囲から
選択するとよい。

また、延伸倍率は一軸方向の延伸倍率が２．５以上、特
に３倍以上でかつ面積倍率が８倍以上、特に１０倍以上
となる範囲から選択するとよい。

更にまた、熱固定温度は１８０〜２５０’Ｃ，更には２
００〜２３０℃の範囲から選択すると良い。これによっ
て滑り性に優れた、耐削れ性に優れた二軸配向ポリエス
テルフィルムを１ｑることができる。

この二軸配向ポリエステルフィルムは磁気記録媒体のベ
ースフィルム特に磁気テープのベースフィルムに用いる
のが好ましいが、これに限定されるものでばなく、電気
用途、包装用途および蒸着用フィルム等の他の分野へも
広く適用する事が出来る。

また、このようなフィルムに限らず、繊維に成形しても
優れた表面特性の糸を）昇ることが出来る。

［実施例］ 以下、実施例を掲げて本発明を更に説明する。

なお本発明における種々の物性値および特性は以下の如
く測定されたものであり、また定義される。

（１）　　平均粒子径 シリコーンゴム粒子含有スラリーを通常の液相沈降法を
用いて測定し、全粒子の５０重但％の点における粒子の
“等価球形直径″で示した。なお、ここでいう“等価球
形直径″とは、シリコーンゴム粒子と同じ体積を有する
仮想球の直径を意味する。

＜２＞３００℃における減量率 シリコーンゴム粒子の原末を、１００’Ｃで２時間乾燥
後、゛熱天秤を用いて窒素雰囲気下１０’Ｃ／分で昇温
し、３００　’Ｃに到達した時の重量の減少量を測定し
た。

（３）フィルム表面凹凸の粗さ フィルム表面を顕微光波干渉計により観察し、得られた
表面凹凸の最高部と最低部の差をμ単位で表わした。

（４）フィルムの摩擦係数 フィルム走行時の金属ガイドをはさむ両側をはさむ両側
における張力を測定し、動摩擦係数を求めた。

（５）フィルムの耐摩耗性 フィルムを細巾にスリットしたものを巻取機にかけ、中
間に設置した金属製ガイドレールにこすりつけて高速走
行させた時に発生する白粉量を測定し、次にランク付け
で表わし、２１以上を合格とした。

１級　　白粉が発生しない。

２級　　白粉がわずかに発生する。

３級　　白粉がかなりの発生する。

４級　　白粉量が多い。

実施例１ ３００’Ｃにおける熱減量率が０．５％のシリコーンゴ
ム粒子（［（ＣＨ３Ｓ　！　０３／２　）　７（（ＣＨ
３）２３　！Ｏ）３　Ｉｎ　）１０重量部にエチレング
リコール９０重量部を加え、超音波で３０分処理した後
、１０μフイルターでろ過して一次粒子の平均径が１．
０μのスラリーを得た。

次に、ジメチルテレフタシー８１００重ω部、エチレン
グリコール６５＠伍部、酢酸マグネシウム０．０８重量
部を仕込み、通常の方法でエステル交換反応を行なった
後、トリメチルホスフェート０．０４重組部、三酸化ア
ンチモン０゜０５重量部を加え、ざらに上述の該スラリ
ーを１重量部添加した後、通常の重縮合反応を行ない、
固有粘度０．６２５、軟化点２６０℃、のポリエステル
組成物を得た。

次に得られたポリエステル組成物を用い、延伸倍率縦３
．３倍、横３．５倍、熱処理温度２１５℃、熱処理時間
５秒の条件にて厚さ１０μの二輪延伸フィルムを成形し
た。得られたフィルムは表１に示したように、フィルム
表面凹凸の粗さは０．０１８μ、動摩擦係数は０．２４
、フィルムの耐摩耗性は１級であり、磁気テープ用途と
して十分満足できる易滑性と耐摩耗性を兼ね備えている
ことが分った。

実施例２〜５ 一次粒子の平均粒子径および３００　’Ｃにおける減量
率、三官能性オルガノポリシロキサン／二官能性オルガ
ノポリシロキサンの割合、シリコーンゴム粒子の添加口
を変えて実施例１と同様な方法でポリエステル組成物な
らびに二軸延伸フィルムを１ｑた。

得られたフィルムの表面凹凸の粗さ、動摩擦係数、耐摩
耗性を表１に示した。この表から判るように、得られた
二軸延伸フィルムは磁気テープ用途として十分満足でき
る易滑性と耐摩耗性を有している。

比較実施例１〜４ 一次粒子の平均粒子径および３００°Ｃにあける減量率
、三官能性オルガノポリシロキサン／二官能性オルガノ
ポリシロキサンの割合、シリコーンゴム粒子の添加量を
変えて実施例１と同様な方法でポリエステル組成物なら
びに二軸延伸フィルムを１ｑた。

得られたフィルムの表面凹凸の粗さ、動摩擦係数、耐摩
耗性を表１に示した。この表から判るように、１ｑられ
た二軸延伸フィルムは、易滑性には優れているが、耐摩
耗性が劣っていたり、製膜時にフィルム破れが多発した
りして、磁気テープ用途としては、十分な性能を有して
いなかった。

（以下余白） ［発明の効果〕 本発明で１ｑられたポリエステル組成物は、ポリエステ
ル中に特殊なシリコーンゴム粒子を特定量含有している
ので、成形品にした場合に易滑性と耐摩耗性力両者を兼
ね備えた優れた特性を有する成形物を作ることができる
。

したがって、本発明の組成物は繊維やフィルムその他エ
ンジニアリングプラスチック分野などにおいて有効であ
り、特にフィルム分野として磁気テープ用途などにおい
て好ましく用いることができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）構造単位が下記一般式（ I ）で示される平均粒
   子径０．０１〜５μｍであるシリコーンゴム粒子を０．
   ００５〜１５重量％含有してなることを特徴とするポリ
   エステル組成物。 （Ｒ＿１ＳｉＯ＿３＿／＿２）＿ｍ （Ｒ＿２Ｒ＿３ＳｉＯ）＿ｎ（ I ） 但しＲ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３はメチル、エチル、フェニ
   ル基を表わし、それぞれ同一でも異なっていてもよい。 またｍ：ｎ＝５：９５〜８０：２０である
2. （２）請求項（１）記載のポリエステル組成物からなる
   二軸延伸ポリエステルフィルム。