JPH0480825B2

JPH0480825B2 -

Info

Publication number: JPH0480825B2
Application number: JP14070284A
Authority: JP
Inventors: Sunao Harada; Yasuki Miura; Kazuo Okabe
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1984-07-09
Filing date: 1984-07-09
Publication date: 1992-12-21
Also published as: JPS6120740A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は多数の微小突起を有する連続した塗膜
をフイルム面上に持つ易滑性ポリエステルフイル
ムに関するものである。〔従来の技術〕従来、ポリエステルフイルムの滑り性を改良し
たものとして、例えば、ポリエステルにカオリ
ン、タルク、CaCO₃，SiO₂などの微小粒子を添
加したり、重合時に用いる触媒を重合体に不溶性
の粒子に変化させ、これらの粒子をフイルム面に
微小突起として突出させたものが知られている。また、２台の押出機を用いて、一方の面が微小
粒子を含まないポリエステル、他方の面が前述の
微小粒子を含むポリエステルからなる複合フイル
ムを製膜し、片面に微小突起を形成せしめたもの
も知られている。さらに、フイルムの少なくとも片面に微小粒子
含有の塗膜を設け、その膜上に微小突起を形成せ
しめたものが知られている。〔発明が解決しようとする問題点〕しかし、かかる従来のポリエステルに微小粒子
を配合したフイルムは、滑り性を改良することに
はなつてもボイドが生成するため、これをビデオ
用磁気テープのベースとして用いるとドロツプア
ウトやカラーノイズを発生することが多く好まし
くない。また、微小突起がフイルムの両面に形成
されているので、これを用いた磁気テープは、磁
性塗料を塗布した面では微小突起の上に磁性塗料
層が形成されるため該微小突起の影響が該磁性塗
料層の外表面にまで及ぶことは少なく比較的平担
な磁性塗料表面を形成するが、磁性塗料層が形成
されない他方の面には該微小突起が存在するため
巻取られた磁気テープにおいて、上記他方の面の
微小突起が比較的平担な磁性塗料に押しつけられ
て、該微小突起が磁性塗料層に形状転写される。このことは、複合製膜で得られた片面に微小突
起を有するフイルムで、反対面の平滑面に磁性塗
料を塗布した場合も同様である。逆に微小突起を
有する面に磁性塗料を塗布した場合は反対面の滑
りが悪く磁気テープとして使用できない。このような転写が生じる原因は、微小突起中に
往々にして比較的粗大な突起を有しているためで
あり、磁性塗料層に突起が転写された磁気テープ
は、ビデオヘツドとの接触に際し、スペースロス
を発生し、ドロツプアウト、カラーノイズをもた
らす。微小突起によるこのような欠点を改善するた
め、微小突起の粒径を一層小さくする工夫もなさ
れているが、結局、形状転写と滑り性との妥協が
必要とされている。さらに、少なくとも片面に易滑処理のための塗
膜をもつポリエステルフイルムは形状転写と滑り
性との関係を一応満足していても、塗膜の主成分
である結合剤と、微細粒子、例えばCaCO₃，
SiO₂等の無機粒子やテフロン，アクリル等の有
機粒子との接着が弱く、往々にして微細粒子の脱
落が問題になる。これは特に磁気テープ等の用途
ではドロツプアウト等の問題をもたらすことにな
る。なお、他の用途、例えば写真フイルムやメタラ
イジングフイルム，ジアゾフイルム等の基材用と
しては、フイルム内部に粒子が存在する場合は、
その粒子やボイドによる透明性が悪化するなど解
決すべき問題点がある。〔問題点を解決するための手段〕本発明は、ポリエステルフイルムの少なくとも
片面に、水溶性ポリエステルと、水溶性ポリエス
テルとシランカツプリング剤との反応生成物から
なる微細粒子と、シリコーンとを主体とする皮膜
を形成せしめてなる易滑性ポリエステルフイルム
を特徴とするものである。本発明のポリエステルフイルムとは、周知の方
法で形成したポリエステルフイルム、すなわち、
ポリエステルを溶融してシートまたは円筒状に押
出し、これを少なくとも一方向に延伸して形成し
たフイルムで、そのフイルムの機械特性としては
通常のバランスタイプ、一軸方向に強力化された
タイプ、二軸方向に強力化されたタイプのいずれ
かであることが望ましい。また、ポリエステルフ
イルムの表面は平滑であることが望ましく、具体
的にはフイルム表面の粗さは、触針式表面粗さ計
のカツトオフ値0.08mmで、Ra値が0.03μ以下、よ
り好ましくは0.005〜0.02μの範囲にあることが望
ましい。なお、Ra値とは、触針式表面粗さ計から得ら
れる断面曲線から適当なカツトオフ値を用いて、
うねりを除いた粗さ曲線において、中心線（中心
線より上の部分と下の部分の面積が等しくなるよ
うにして求められる）からの粗さ曲線の高さ（低
さ）の絶対値の算術平均である（DIN 4768によ
る）。上記フイルムを形成するポリエステルは、線状
ポリエステルを主体とするものであればどのよう
なものでもよい。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−ナフタリンジ
カルボキシレート、ポリエチレン−ｐ−オキシベ
ンゾエートなどがその代表例である。また上記のポリエステルは、ホモポリエステル
であつても、コポリエステルであつてもよい。コ
ポリエステルの場合、共重合する成分としては、
例えば、ジエチレングリコール、プロピレングリ
コール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレン
グリコール、ｐ−キシリレングリコール、１，４
−シクロヘキサンジメタノールなどのジオール成
分、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフ
タル酸、２，６−ナフタリンジカルボン酸、５−
ナトリウムスルホイソフタル酸などのジカルボン
酸成分、トリメリツト酸、ピロメリツト酸などの
多官能ジカルボン酸成分、ｐ−オキシエトキシ安
息香酸などが挙げられる。なお、共重合の場合、
共重合する成分は20モル％以下とする。さらに、上記のポリエステルは、他にポリエス
テルと非反応性のスルホン酸のアルカリ金属塩誘
導体、該ポリエステルに実質的に不溶なポリアル
キレングリコールなどの少なくとも一つを５重量
％をこえない程度に混合してもよい。また、その
フイルム中に延伸した際に、フイルム表面突起の
原因となる重合残渣からなる内在粒子あるいは外
部から加えられた不溶性粒子等が含まれていても
よく、その含有量は、それらのポリマーを二軸延
伸した場合、厚さ30μ以下で、１枚当りのヘイズ
５％以下であればよい。本発明に用いられる水溶性ポリエステルとは、
ジカルボン酸成分P₁またはそのエステル形成性
誘導体P₂とエステル形成性スルホン酸アルカリ
金属塩化合物P₃とからなる酸成分Ｐと、グリコ
ール成分Ｑとからなる共重合ポリエステルである
が、P₁が70モル％以上の芳香族ジカルボン酸、
P₃が７〜30モル％のエステル形成性スルホン酸
アルカリ金属塩化合物とからなる酸成分と、エチ
レングリコール：ジエチレングリコールがモル比
で100：０〜100：15の組成からなるグリコール成
分とからなる共重合ポリエステルは、耐湿性向上
の点で好ましく、また、P₁がテレフタル酸、P₃
が５−ナトリウムスルホイソフタル酸からなる共
重合ポリエステルは、耐摩耗性向上の点でより好
ましい。また、この水溶性ポリエステルは物理化学的な
意味で厳密性を有するものでなく、100℃の熱水
に80％以上が溶解し一部が微分散するようなもの
も含まれる。なお、水溶性ポリエステルには、そのポリエス
テルに対し、リン化合物中のリン量として20〜
1000ppm含有していてもよい。本発明の微細粒子とは、前記水溶性ポリエステ
ルとシランカツプリング剤との反応生成物からな
る微細粒子で、粒径は特に限定されないが5μ以
下が好ましく、0.1〜2μがより好ましい。なお、
この微細粒子は、水に不溶性の粒子である。本発明の微細粒子は次のようにして製造する。
水に溶解した水溶性ポリエステル100部に対して
１〜50部、好ましくは５〜30部のシランカツプリ
ング剤を混合し反応させる。反応は、通常80〜
100℃でホモジナイザー等の高速攪拌機で攪拌し
ながら１〜５時間で反応させる。さらに超音波分
散機にかけるなどして微粒子に調整されたものが
用いられる。また分散の安定化のために適当な界
面活性剤を用いてもよく、粗粒子を除去するため
に過を施してもよい。この反応生成物の水に対する不溶性は物理的化
学的な意味で厳密性を有するものでなく、100℃
の熱水に80％以上が微分散し、一部が溶解してい
るようなものも含まれる。水に完全不溶か否か
は、使用する水溶性ポリエステルあるいはシラン
カツプリング剤等の種類、調整濃度等によつて異
なるが、重要なことは反応生成物の粒子が非常に
微細なことである（好ましくは、フイルム上で乾
燥された状態の5μ以下、さらに好ましくは0.1〜
2μの粒径のもの）。これに用いられる水溶性ポリエステルは必らず
しも前述の結合剤として用いる水溶性ポリエステ
ルと同一のものである必要はない本発明のシランカツプリング剤とは、その分子
中に２個以上の異なつた反応基をもつ有機ケイ素
単量体であり、反応基の一つはメトキシ基，エト
キシ基，シラノール基などであり、もう一つの反
応基は、ビニル基、エポキシ基，メタアクリル
基，アミノ基，メルカプト基などである。反応基
は水溶性ポリエステル側鎖，末端基およびポリエ
ステルと結合するものを選ぶが、シランカツプリ
ング剤としてビニルトリクロルシラン，ビニルト
リエトキシシラン，ビニルトリス（β−メトキシ
エトキシ）シラン，γ−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン，γ−メタアクリロキシプロピ
ルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）
γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン，γ
−クロロプロピルトリメトキシシラン，γ−メル
カプトプロピルトリメトキシシラン，γ−アミノ
プロピルトリエトキシシラン等が適用できる。本発明のシリコーンとは、分子量が３万〜30万
のものであり、好ましくは鎖状成分としてただし、 R₁：CH₃，C₆H₅，Ｈ R₂：CH₃，C₆H₅，Ｈまたは官能性基（例えば、
エポキシ基，アミノ基、水酸基）ｎ：100〜7000でR₁，R₂によつて上記分子量を
満足させる整数を有するシリコーン化合物であり、末端にエポキ
シ基、アミノ基、水酸基、その他の官能性末端基
を有する。本発明において、シリコーン化合物は
必ずしもホモポリマーである必要はなく、コポリ
マーあるいは、数種のホモポリマーの混合体であ
つてもよい。シリコーンの分子量は３万〜30万のものが好ま
しい。本発明の皮膜は、上記の水溶性ポリエステル
と、微細粒子と、シリコーンを主体（主成分）と
するもので、それらの配合比は特に限定されない
が、水溶性ポリエステルを〔Ａ〕，シリコーンを
〔Ｂ〕，微細粒子を〔Ｃ〕とした場合、配合比は
〔Ａ〕：〔Ｂ〕：〔Ｃ〕＝30：0.1〜10：0.1〜50（特に
比が30：0.15〜２〜40）とするのが好ましい。また、本発明の皮膜にシランカツプリング剤を
配合すると耐湿性が向上するので好ましい。この
場合の配合比は特に限定されないが、シランカツ
プリング剤を〔Ｄ〕とした場合、配合比は
〔Ａ〕：〔Ｂ〕：〔Ｃ〕：〔Ｄ〕＝30：0.1〜10：0.1〜
50：0.1〜15（特に比が30：0.15〜５：２〜40：0.5
〜10）とするのが好ましい。上記の配合比において、〔Ｂ〕が上限をこえる
と磁性層や印刷インキとの付着強度が低下し、
〔Ｃ〕が下まわると滑り性に対して効果が低くな
る。〔Ｄ〕が上限をこえると皮膜構造がかたくな
りすぎ、皮膜がもろくなる傾向にあり好ましくな
い。本発明の皮膜の表面粗さRa値は0.003〜0.020で
あるのが好ましい。次に、本発明の製法について説明する。通常の
方法で、一方向に延伸後の平滑なポリエステルフ
イルムの少なくとも片面に、水溶性ポリエステル
とシランカツプリング剤との反応生成物の微細粒
子とシリコーン、あるいはさらにシランカツプリ
ング剤を含んだ分子量1000〜10000の水溶性ポリ
エステルの水溶液を塗布し、乾燥したのち直角方
向延伸を行なうか、あるいは直角方向延伸後、さ
らに前記一方向に再延伸し熱処理する。さらに、具体的には前記説明のポリエステル原
料を用い、通常の製膜機により溶融押出し、冷却
後、３〜５倍に一軸延伸した縦延伸フイルムに、
その後、予熱延伸前の工程において、微粒子を含
んだ水溶性ポリエステル、シリコーン、さらに好
ましくはシランカツプリング剤とを主成分とする
水溶液を各種コーテイング法によつて、少なくと
も片面に塗布を施す。この水溶液の塗布量は１個
の面につき固型分濃度で３〜1000mg／m²がよい。次に、この塗液塗布縦延伸フイルムを横延伸す
るが、横延伸前に皮膜を完全に形成するため、フ
イルム表面塗布液中水分を完全に蒸発乾固する必
要がある。これは、二軸延伸機のステンター予熱
部で、５〜100％／秒の水分乾燥速度となるよう
に熱風乾燥温度100〜150℃で予熱することによつ
てなされる。予熱後90〜120℃の延伸温度で2.5〜
4.5倍に横延伸する。乾燥完結、皮膜完全形成後
は横延伸によつてフイルム表面に微粒子による微
細突起を有する連続皮膜構造が密着して形成さ
れ、これがフイルムの滑りを寄与する。さらに、
この横延伸フイルムを180〜220℃で熱処理、ある
いは1.1〜1.8倍に、再縦延伸後180〜220℃で熱処
理すると、平滑なポリエステルフイルムの表面
に、微細突起を有する連続皮膜が形成された面を
少なくとも片面にもつ易滑性二軸延伸ポリエステ
ルフイルムが得られる。以上述べたように、本発明はポリエステルフイ
ルムの表面に水溶性ポリエステルを主体とする連
続皮膜を密着させ、その皮膜表面に水溶性ポリエ
ステルの反応生成物の微細粒子による微細突起を
形成せしめたことによつて、耐摩耗性（特に微細
粒子の耐脱落性に優れている）、滑り性（特に高
湿下における磁気テープの走行性）が飛躍的に向
上する。このようにして得られたポリエステルフイルム
面上に形成された水溶性ポリエステルからなる皮
膜上には、公知の磁性層、例えば、バインダーに
鉄，コバルト，ニツケルまたはそれらの合金から
なる強磁性体を分散せしめた塗布層あるいはその
強磁性体で形成した蒸着膜を設けることにより磁
気記録媒体とすることができる。〔実施例〕次に、本発明のベーンフイルム製造およびその
ベースフイルムを使用しての実施例について説明
する。実施例１ 25℃のオルソクロロフエノール中で測定した極
限粘度が0.62で実質的に無配向・非結晶のポリエ
チレンテレフタレート原料を20℃に維持された回
転ドラム上に溶融押出しし、次に3.4倍の機械方
向への延伸を施し、その後メタリンバーコーター
を用いて下記水溶液を固型分濃度で3g／m²片面
塗布した。水溶液には、テレフタル酸が75モル％、イソフ
タル酸が５モル％、Naスルホイソフタル酸が20
モル％からなる酸混合物とエチレングリコールか
ら誘導された反復エステル基を有するコポリエス
テルを3wt％、シリコーン（東レシリコーン(株)
製：商品名SF−8421）を0.1wt％、上記コポリエ
ステル10wt％とシランカツプリング剤（東レシ
リコーン(株)製：商品名SH6040）0.5wt％の割合で
混合した水溶液を85℃で２時間、ホモジナイザー
で攪拌しながら反応させて水分状態であらかじめ
得た平均粒径1μの反応生成物で得た微細粒子
（以下AG粒子という）を0.5wt％の割合に調整し
た水溶液を用いた。乾燥・予熱・延伸温度は115℃で水分乾燥速度
は15％／秒とした。横延伸倍率3.4倍、熱処理温度200℃で得られた
厚さ14μのポリエチレンテレフタレートフイルム
を1/2inch幅にマイクロスリツトした。フイルム
のスリツトは何らのトラブルもなく良好に行なわ
れた。上記本発明フイルムの表面特性、走行性等を第
１表に示した。実施例２実施例１のベースフイルム製造において、水溶
液に添加したAG粒子の濃度を2wt％にした他は
実施例１と同様にしてベースフイルムを得た。このベースフイルムの特性を第１表に示した。実施例３実施例１のベースフイルム製造において、水溶
液中に耐湿剤としてさらにシランカツプリング剤
（東レシリコーン(株)製：商品名SH6040）を0.1wt
％の割合で添加した他は実施例１と同様にしてベ
ースフイルムを得た。このベースフイルムの特性を第１表に示した。比較例１実施例１のベースフイルム製造において、水溶
液を塗布しなかつた他は実施例１と同様にしてベ
ースフイルムを得た。しかしながら1/2inch幅の
スリツト化は巻取りトラブルでスリツトは不可能
であつた。これはすなわち、フイルム相互間の滑
りが悪いためにシワが発生するためである。比較例２実施例１のベースフイルム製造において、水溶
液に添加したAG粒子の代りに炭酸カルシウム粒
子（平均粒径0.1μ）0.5wt％の割合で添加した他
は実施例１と同様にしてベースフイルムを得た。このベースフイルムの特性を第１表に示した。比較例３実施例１のベースフイルム製造において、水溶
液に添加したAG粒子の代りにアクリル樹脂のエ
マルジヨン（平均粒径0.2μ）0.5wt％の割合で添
加した他は実施例１と同様にしてベースフイルム
を得た。このベースフイルムの特性を第１表に示した。

【表】

【表】 (注) 走行性は、フイルムの処理面と金属ガイド間に
ついて測定した。
〔発明の効果〕本発明は、ポリエステルフイルムの少なくとも
片面に、水溶性ポリエステルと、特定の微細粒子
と、シリコーンとを主体とする皮膜を形成したの
で次の如き優れた特性が得られた。すなわち粗大突起の少ない微細突起表面を形成
しているので滑り性、透明性を必要とする写真フ
イルムやメタライジングフイルム等の素材として
はもちろん、特に磁気テープ用の素材として、滑
り性と磁性層への形状転写との関係や脱落粒子に
よるドロツプアウトの問題が解決できた。

Claims

【特許請求の範囲】

１ポリエステルフイルムの少なくとも片面に、
水溶性ポリエステルと、水溶性ポリエステルとシ
ランカツプリング剤との反応生成物からなる微細
粒子と、シリコーンとを主体とする皮膜を形成せ
しめてなる易滑性ポリエステルフイルム。