JPH01210453A - ポリエステル組成物 - 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、特りこフィルム、
繊維等の成形品の表面特性と滑り性とを同時に満足させ
ることのできるポリエステル組成物に関する。

（従来の技術） ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレートは、優
れた力学特性、化学特性を有するため、衣料用、産業用
のｍ維のほか、磁気テープ用、写真用、コンデンサー用
などのフィルム等としても広く使用されている。

これらの用途において、表面の平坦性と同時に、フィル
ムや繊維等の成形品形成時の作業性、製品の取り扱い性
から易滑性が要求される。

従来、易滑性を向上させる方法として、■酸化ケイ素、
二酸化チタン、炭酸カルシウム、タルク、クレイ等の不
活性粒子を添加する方法（外部粒子）、■ポリエステル
の合成時に使用する触媒成分、着色防止剤に基因する微
粒子を生成させる方法（内部粒子法）が提案されており
、ポリエステル中の微粒子により表面に突起を形成せし
めて滑り性を向上させる方式が知られている。しかしな
がら、このような粒子を利用する場合、粗大粒子や凝集
粒子の混入によって表面の平坦性が損なわれる問題が避
けられず、表面の平坦性を維持しながら滑り性を付与す
るには限界があった。

また、粒子以外の添加物として、種々の有機ポリシロキ
サンを用いる方法（特開昭５０−９２９４９、特開閉５
８−２３２５）が提案されている。しかしながら、通常
の有機ポリシロキサンの場合にはポリエステルと相溶性
がないｔコめ、分散が不良で成形品の表面に粗大なりレ
ータ状の凹凸が発生する。また特開昭５８−２３２３に
開示された両分子末端にヒドロキシル基をもつポリジメ
チルシロキサンの場合、成形品の表面の平坦性は比較的
良好であるものの滑り性において不十分である。すなわ
ち、粒子以外の添加剤として、これらの有機ポリシロキ
サンを用いた場合にも、表面の平坦性と滑り性を同時に
満足させることは困難であった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を解消するこ
とにあり、成形品の表面の平坦性と滑り性を同時に満足
させろことのできるポリエステル組成物を提供すること
にある。

（問題点を解決するための手段） 上記本発明の目的は、一方の分子末端にヒドロキシル基
、カルボキシル基、アミノ基およびこれらから誘導され
る機能性官能基から選ばれｔこ同一もしくは異なる２個
の基または１個のエポキシ基を有し、他方の分子末端は
実質的に封鎖されている直鎖状有機ポリシロキサンをポ
リエステルに配合してなるポリエステル組成物によって
達成される。

本発明におけるポリエステルとは、ジカルボン酸または
その誘導体とグリコールとから得られろポリエステルを
対象とする。ジカルボン酸またはその誘導体としてはテ
レフタル酸またはこの低級アルキルエステルを主たる対
象とするが、その他の酸成分として、例えばイソフタル
酸、ｐ−β−オキシエトキシ安息香酸、ジフェニルスル
ホン４．４’−ジカルボン酸、ジフェニルエーテル４．
４′−ジカルボン酸、ジフェノキシエタン、４．４’−
ジカルボン酸、アジピン酸、セパチン酸、ドデカン２酸
、アゼライン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、
またはこれらの低級アルキルあるいはグリコールのエス
テル等の１種または２種以上を併用することができる。

グリコールとしてはエチレングリコール、テトラメチレ
ングリコール−１，４を主たる対象とするがその他のグ
リコール成分として、例えばプロピレングリコール、ト
リメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヘキ
サメチレングリコール−１，６、ペンタエチレングリコ
ール−１，５，１，４−シクロヘキサンジオール、１．
４−シフ四ヘキサンジメタツール、１．４−ビスオキシ
エチレングリコール、ビスフェノールＡ、、Ｉ？リオキ
シエチレングリコール等の１種または２種以上を併用し
てもよい。

上記ジカルボン酸またはその誘導体とグリコールとから
なるポリエステルを製造するには、任意の方法が採用さ
れる。例えばテレフタル酸成分とエチレングリコール成
分とからなるポリエチレンテレフタレートについて説明
するとテレフタル酸とエチレングリコールとを直接エス
テル化反応させるか、テレフタル酸ジメチルとエチレン
グリコールとをエステル交換反゛応させるか又はテレフ
タル酸とエチレンオキサイドとを反応させるかしてテレ
フタル酸のグリコールエステルまたはその低重合体を生
成する第１段階の反応と、この第１段階の反応生成物を
重縮合反応させろ第２段階とによって製造されるのが最
も一般的である。

本発明のポリエステル組成物は、上記したポリエステル
に特定の有機ポリシロキサンを配合したものであり、該
化合物は、一方の分子末端にヒドロキシル基、カルボキ
シル基、アミノ基およびこれらから誘導される機能性官
能基から選ばれた同一もしくは異なる２個の基または１
個のエポキシ基を有し、他方の分子末端は実質的に封鎖
されていることを本質とする。

上記から明らかなように本発明で用いろ有機ポリシロキ
サンは主鎖が通常の直鎖状ポリシロキサン鎖からなり、
一方の分子末端に２つの反応性官能基（エポキシ基は開
環すると２個の水酸基として作用することつまり２官能
性に相当することはよく知られている）を持ち他方の分
子末端は実質的に反応性官能基を持たない即ち封鎖され
た化学構造を有する。反応性官能基としては水酸基、カ
ルボキシル基、アミノ基またはこれらから誘導されるエ
ステル基、アミド基等の機能性官能基２個かまたはエポ
キシ基１個が選ばれる。他方の分子末端は末端Ｓｉ原子
が炭化水素基や非反応性置換炭化水素基等の非反応性基
で封鎖されていればよい。

該直鎖状有機ポリシロキサンの代表例を一般式で示すと
（Ｉ）のように表わすことができる。

（ここで、ＲＡ、Ｒ，はアルキル基、フェニル基、含フ
ツ素アルキル基から選ばれた一つで、ＲＡ、Ｒ，は同一
であっても異なっていてもよい。Ｒｏはアルキル基であ
る。ｎは３からおよそ１０００である。Ｘは、ヒドロキ
シル基、カルボキシル基、アミノ基およびこれらから誘
導される官能基から選ばれた同一または異なる２個の官
能基または１個のエポキシ基を有する有機基である。） 式（Ｉ）において、ＲＡ、Ｒ８がアルキル基の場合、そ
の炭素数には特に制限はないが、通常メチル、エチル等
の低級アルキル基またはフェニル基が用いられる。また
、含フツ素アルキル基の場合も、特に制限はないが、通
常トリフロロプロピル基が用いられろ。

また、該化合物の分子量は５００から１０００００が好
ましく、特に５００〜１００００が好ましい。分子量５
００から１０００００は（Ｉ）式において、ｎはおよそ
５から１０００に相当する。分子量が５００よりも小さ
いと、シロキサン部分が短く、滑り性の改良効果が十分
にはあられれず好ましくない。一方、分子量が１０００
００を越えると、ポリエステルとの相溶性が不十分とな
り成形品としたとき表面の平坦性が損なわれるので好ま
しくない。

Ｘであられされる有機基は、ヒドロキシル基、カルボキ
シル基、アミノ基およびこれらから誘導される官能基か
ら選ばれた同一または異なる２個の官能基（又は１個の
エポキシ基）を有しこれらが有８１鎖で連結させた有機
基である。上記官能基を１分子中に１個しか含まない場
合は、これをポリエステルの重縮合反応終了以前の段階
で添加するとポリエステルの重合度が上がらず吐出不良
、フィルム破れ、糸切れ等の原因とな９重縮合反応終了
以後に添加すると分散が不良で表面の平坦性が損なわれ
るため好ましくない。１分子中に３個以上の上記官能基
がある場合には架橋が起と９異物が発生し同様に表面の
平坦性が損なわれるため好ましくない。エポキシ基は前
記したとおり開環によって２つの七ドロキシル基を生成
するので１個のエポキシ基が２個の上記官能基に相当す
る。

また、該官能基とシロキサン部分を連結している有機鎖
は脂肪族鎖、芳香族鎖または脂環族績のいずれであって
もよく、エーテル結合を含有していてもよい。これら直
鎖状有機ポリシロキサンの具体例としては、次の（ＩＦ
）〜（■）式で示される化合物が挙げられる。

（Ｒ，、Ｒ３，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ８，Ｒ，ｏはそれぞれメ
チル基、エチル基、フェニル基またはトリフロロプロピ
２．基である。Ｒ２，Ｒ４，Ｒ７，Ｒ９はそれぞれ水素
またはアルキル基である。Ｒ：、Ｒ；、Ｒ：。

Ｒ：　、　Ｒ’、　、　Ｒ’、　ｏはそれぞれアルキル
〜ｐ６はそれぞれ３〜１０００の整数である。ｑ，〜ｑ
５はそれぞれ１〜１０の整数である。ｘ１〜ｘ４　ｐ　
Ｖｌ−ｙ６はそれぞれ１〜５の整数である。Ｚは２価の
有機鎖である。） 本発明において、直鎖状有機ポリシロキサンの配合量は
ポリエステル１００重量部に対して０．０１〜３０重呈
部が好ましく、０．０５〜ＩＯ重量部がより好ましい。

００１重景重量満の場合は、フィルムの易滑性が不十分
であり、３０重量部より多い場合はフィルム、繊維にし
た場合の８１械的強度が劣る。

該化合物をポリエステルに添加する時期としては、任意
の時点が採用でき、重縮合反応中に添加反応させる方法
や、エクストルーダーで混練する方法を用いることがで
きるが、ポリエステル成分と添加後、十分反応し分散を
良好にするためには重縮合反応終了以前に添加反応させ
ることが好ましい。また予め高濃度のマスターポリマー
を作り、これを未添加のポリエステルで希釈する方法を
用いることもできる。

本発明のポリエステル組成物においては、直鎖状有機ポ
リシロキサンを単独で用いてもよいが、前記した■外部
粒子■内部粒子を共存させてもよい。本発明の目的は、
従来の微粒子付与法では達成できなかったフィルムや繊
維表面の平坦さと易滑性を同時に一足することにあるが
、フィルム、繊維等の成形品として要求される平坦性を
満足する範囲で、表面に微細な突起を与えろことは、本
発明の効果を相乗的に高めることになる。用いられろ微
粒子としては炭酸カルシウム、酸化チタン、カオリン、
シリカ、テレフタル酸カルシウム等の外部粒子や、内部
粒子のいずれでもよいが、これに限定されるものではな
い。さらに本発明のポリエステル組成物において、着色
剤、安定剤等の添加物を併用することができる。

（実施例） 以下本発明を実施例により、さらに詳細に説明する。

なお、実施例中の物性は次の様にして測定した。

Ａ　　ポリマの極限粘度は０−クロロフェノールを溶媒
として２５℃にて測定した値である。

Ｂ　ポリマ中の異物数は、吐出の際ポリマをリボン状に
取り出し、白紙上でリボンの３０Ｘ４０傭の範囲に肉眼
で見える異物の個数で示した。

Ｃ９フィルムの摩擦係数は、人ＳＴＭ　−Ｄ　−１８９
４−６３法に従い測定した値である。

Ｄ、　フィルムの表面粗さは、中心線平均粗さＲａをも
って表示した。

実施例　１ であらゎされる分子１約５０００のポリジメチルシロキ
サン誘導体５重量部にエチレングリコール２０重量部を
加えて１９０℃で１時間加熱処理を行った。得られた加
熱処理液にテレフタル酸ジメチル１００重量部、エチレ
ングリコール７０重量部、酢酸カルシウム０．０９重量
部および二酸化アンチモン０．０３重量部を添加し、常
法によりエステル交換反応を行い、得られた生成物にリ
ン酸トリメチルエステル０．０４重量部を添加した。そ
の後、徐々に昇温、減圧にし、最終的に２９０℃、ｌｍ
ｍＨｇ以下で重合を行った。

減圧開始より、３時間で極限粘度０６１５のポリエステ
、ル組成物が得られた。

この組成物を用いて２８０℃で溶融押出しし、未延伸シ
ートを作成した。次いで８０℃の温度で一方向に３５倍
延伸し、更に１１０℃の温度で直角方向に３６倍延伸し
た後、２００℃で５秒間熱固定して厚さ１５μ量の二軸
延伸フィルムを得た。該フィルムの表面粗さ及び滑り性
は表１の如くであり、表面の平坦性及び滑り性において
優れた性能を有していることがわかる。なお、一般にフ
ィルム分野で望まれろ値は、表面粗さＲａが０．０３μ
以下動摩擦係数が１０以下である。

比較例１〜４．実施例２，３ 表１に示す如く、有機ポリシロキサン誘導体の種類を変
更する以外は、実施例１と同様にして二軸延伸フィルム
を得た。

結果は表１に示したように本発明の有機ポリシロキサン
を配合した場合、フィルムの表面平坦性、滑り性とも良
好であることがわかる。

実施例　４ 平均粒径０．５μｍの炭酸カルシウムを１重量部を含有
する極限粘度０．６１５のポリエチレンテレフタレート
９０重量部に、実施例１で得られたポリエステル組成物
１０重量部にブレンドして、実施例１と同様にして二軸
延伸フィルムを得ｔこ。得られたフィルムの表面粗さは
０．０１μ、動摩擦係数が０４で、表面の平坦性および
滑り性は極めて良好であった。

（発明の効果） 本発明では、ポリエステルに特定の有機ポリシロキサン
を添加することにより、該ポリエステルをフィルムや繊
維等の成形品としたときに表面の平坦性と滑り性を同時
に向上させることができるばかりでなく、優れた撥水撥
油性を示すという効果もある。

したがって本発明のポリエステル組成物は、フィルム、
繊維等の分野において有効に用いられ、特に表面の平坦
性と易滑性に対する要求の厳しい磁気テープ、撥水撥油
性を生かした離型紙等のフィルム分野に用いるとその効
果が一層顕著に発現する。

特許出願人　　東　し　株　式　会　社　・″ぐ２．： 代理人　弁理士　斉藤武彦′Ｉ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一方の分子末端にヒドロキシル基、カルボキシル基、ア
   ミノ基およびこれらから誘導される機能性官能基から選
   ばれた同一もしくは異なる２個の基または１個のエポキ
   シ基を有し、他方の分子末端は実質的に封鎖されている
   直鎖状有機ポリシロキサンをポリエステルに配合してな
   るポリエステル組成物。