JPH07100757B2 - ポリエステルフィルム - Google Patents
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- JPH07100757B2 JPH07100757B2 JP62155175A JP15517587A JPH07100757B2 JP H07100757 B2 JPH07100757 B2 JP H07100757B2 JP 62155175 A JP62155175 A JP 62155175A JP 15517587 A JP15517587 A JP 15517587A JP H07100757 B2 JPH07100757 B2 JP H07100757B2
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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するものであり、詳
しくは、粒子の分散性に優れ、また表面に粗大突起が極
めて少なく、易滑性に優れ、巻き特性、耐摩耗性が良好
となる、エチレン−2,6−ナフタレートを主たる繰り返
し単位とするポリエステルフィルムに関する。
しくは、粒子の分散性に優れ、また表面に粗大突起が極
めて少なく、易滑性に優れ、巻き特性、耐摩耗性が良好
となる、エチレン−2,6−ナフタレートを主たる繰り返
し単位とするポリエステルフィルムに関する。
ポリエステル、時にポリエチレンテレフタレートの二軸
延伸フィルムはその物理的、化学的性質が優れているこ
とから、磁気テープ用、コンデンサー用、包装用、製版
用等極めて広い産業分野で基材として用いられている。
延伸フィルムはその物理的、化学的性質が優れているこ
とから、磁気テープ用、コンデンサー用、包装用、製版
用等極めて広い産業分野で基材として用いられている。
ところで近年電気及び電子機器の小型化、軽量化、高性
能化が切望されるようになり、それに伴い使用されてい
るフィルムに対する要求特性が厳しいものとなってきて
いる。例えば、薄番手化に伴う機械的強度の向上、耐熱
性の向上がそれにあたる。ポリエチレンテレフタレート
であっても延伸処方の変更例えば再延伸法の適用によっ
て機械的性質のある程度の向上は期待できるが、大幅な
向上は無理であり、また耐熱性の向上については分子構
造と深くかかわってくるだけに極めて困難といわざるを
得ない。
能化が切望されるようになり、それに伴い使用されてい
るフィルムに対する要求特性が厳しいものとなってきて
いる。例えば、薄番手化に伴う機械的強度の向上、耐熱
性の向上がそれにあたる。ポリエチレンテレフタレート
であっても延伸処方の変更例えば再延伸法の適用によっ
て機械的性質のある程度の向上は期待できるが、大幅な
向上は無理であり、また耐熱性の向上については分子構
造と深くかかわってくるだけに極めて困難といわざるを
得ない。
このような状況下、ポリエチレン−2,6−ナフタレート
の二軸延伸フィルムが注目されており、この機械的強
度、耐熱性はポリエチレンテレフタレート二軸延伸フィ
ルムのそれよりも優れていることが明らかにされてい
る。
の二軸延伸フィルムが注目されており、この機械的強
度、耐熱性はポリエチレンテレフタレート二軸延伸フィ
ルムのそれよりも優れていることが明らかにされてい
る。
ポリエチレンテレフタレートフィルムの場合と同様に、
ポリエチレン−2,6−ナフタレートの二軸延伸フィルム
の場合も、フィルム製造工程における工程通過性や巻き
特性、塗布や蒸着等の後加工工程における取扱い性に支
障をきたさないように滑り性を良くする必要がある。こ
のためには、ポリエチレンテレフタレートの場合にはポ
リマー中に微細な粒子を含有せしめ、フィルム表面に適
度の凹凸を与えて、フィルムの滑り性を向上させるとい
う手法が行なわれており、ポリエチレン−2,6−ナフタ
レートフィルムに関しても適用することができる。
ポリエチレン−2,6−ナフタレートの二軸延伸フィルム
の場合も、フィルム製造工程における工程通過性や巻き
特性、塗布や蒸着等の後加工工程における取扱い性に支
障をきたさないように滑り性を良くする必要がある。こ
のためには、ポリエチレンテレフタレートの場合にはポ
リマー中に微細な粒子を含有せしめ、フィルム表面に適
度の凹凸を与えて、フィルムの滑り性を向上させるとい
う手法が行なわれており、ポリエチレン−2,6−ナフタ
レートフィルムに関しても適用することができる。
ポリエステル中に微細粒子を含有せしめる方法の1つと
して、ポリエステル重縮合反応中に、粒子を添加し重縮
合を完結させるという方法があり、ここに用いられる粒
子としてはタルク、カオリン、シリカ、炭酸カルシウ
ム、二酸化チタン、フッ化リチウム等のポリエステルに
対して実質的に溶解せずかつ不活性な無機化合物粒子が
よく知られている。ところが、これらの無機粒子は、通
常天然鉱物を粉砕するかあるいは合成するかによって得
られるが、粗大粒子や凝集粒子が混在してくることを避
けることは極めて困難である。
して、ポリエステル重縮合反応中に、粒子を添加し重縮
合を完結させるという方法があり、ここに用いられる粒
子としてはタルク、カオリン、シリカ、炭酸カルシウ
ム、二酸化チタン、フッ化リチウム等のポリエステルに
対して実質的に溶解せずかつ不活性な無機化合物粒子が
よく知られている。ところが、これらの無機粒子は、通
常天然鉱物を粉砕するかあるいは合成するかによって得
られるが、粗大粒子や凝集粒子が混在してくることを避
けることは極めて困難である。
ポリエステル中に粗大粒子、凝集粒子が含有している
と、製膜時応出工程ではフィルターの閉塞が激しくな
り、また延伸工程ではフィルムの破断が生じるようにな
る。さらに、フィルムの品質の点からは、フィルム中に
フィッシュアイと呼ばれる微小欠陥を生じ、例えば磁気
テープにおけるドロップアウト、コンデンサーにおける
耐電圧不良等の問題点を引起こすようになる。
と、製膜時応出工程ではフィルターの閉塞が激しくな
り、また延伸工程ではフィルムの破断が生じるようにな
る。さらに、フィルムの品質の点からは、フィルム中に
フィッシュアイと呼ばれる微小欠陥を生じ、例えば磁気
テープにおけるドロップアウト、コンデンサーにおける
耐電圧不良等の問題点を引起こすようになる。
一方ポリエステル中での粒子の分散性も重要で、粒子が
凝集を起こすとやはり前述のような問題点を引起こす
が、ポリエチレン−2,6−ナフタレートの場合はポリエ
チレンテレフタレートの場合よりも粒子の分散が困難で
あるということがわかっている。
凝集を起こすとやはり前述のような問題点を引起こす
が、ポリエチレン−2,6−ナフタレートの場合はポリエ
チレンテレフタレートの場合よりも粒子の分散が困難で
あるということがわかっている。
以上のような問題点を解決するため、無機化合物粒子を
粉砕、分級、ロ過することによって含有されている粗大
粒子、凝集粒子を取除き、またポリエステル中での分散
性を向上させるため、種々の手法が行なわれているが、
必ずしも満足できる結果にはなっていない。
粉砕、分級、ロ過することによって含有されている粗大
粒子、凝集粒子を取除き、またポリエステル中での分散
性を向上させるため、種々の手法が行なわれているが、
必ずしも満足できる結果にはなっていない。
近年の電気及び電子機器の小型化、高性能化という流れ
は、ポリエステルフィルムの表面に対しては、フィッシ
ュアイがほとんどないこと及び表面の凹凸がより一層均
一から微細であることを要求しており、従来の技術では
達成し難いものとなっている。
は、ポリエステルフィルムの表面に対しては、フィッシ
ュアイがほとんどないこと及び表面の凹凸がより一層均
一から微細であることを要求しており、従来の技術では
達成し難いものとなっている。
ところで、シリカ粒子は平均粒径の異なる種々の製品が
市販されている。しかし、このシリカ粒子をポリエステ
ルに含有せしめて、フィルムとなしても、前述の厳しい
要求特性を満足するものではなかった。つまり、シリカ
粒子のように粒子表面の活性が比較的高く、微細なもの
は二次凝集粒子を形成し易く、分散媒中に完全に分散さ
せることが困難であり、また、ポリエステル重縮合中に
反応系へ添加した後にも粒子の凝集が生じ、結果として
ポリエステル中に粗大な凝集粒子が含有されることにな
り、前述のような製膜時のトラブルやフィルム品質の低
下を引起こすようになったのである。
市販されている。しかし、このシリカ粒子をポリエステ
ルに含有せしめて、フィルムとなしても、前述の厳しい
要求特性を満足するものではなかった。つまり、シリカ
粒子のように粒子表面の活性が比較的高く、微細なもの
は二次凝集粒子を形成し易く、分散媒中に完全に分散さ
せることが困難であり、また、ポリエステル重縮合中に
反応系へ添加した後にも粒子の凝集が生じ、結果として
ポリエステル中に粗大な凝集粒子が含有されることにな
り、前述のような製膜時のトラブルやフィルム品質の低
下を引起こすようになったのである。
本発明者らは、ポリエステル中に添加、含有せしめる粒
子としてシリカ粒子に着目し、粗大・凝集粒子を含有せ
ずかつポリエステルとりわけポリエチレン−2,6−ナフ
タレート中での分散性の良好なシリカ粒子について鋭意
検討した。その結果アルコキシシランを特定の触媒を用
いて加水分解及び縮合反応を行なって得られた非晶質シ
リカの微粒子は、粒度分布が極めて尖鋭で粗大・凝集粒
子を含まず、またエチレングリコール等の媒体やポリエ
ステル中での分散性に優れ、フィルム化した時、表面に
極めて少なく微細均一な表面粗度を与え、かつ易滑性に
優れ、巻き特性、耐摩耗性が良好となることを見出し、
本発明を完成するに至った。
子としてシリカ粒子に着目し、粗大・凝集粒子を含有せ
ずかつポリエステルとりわけポリエチレン−2,6−ナフ
タレート中での分散性の良好なシリカ粒子について鋭意
検討した。その結果アルコキシシランを特定の触媒を用
いて加水分解及び縮合反応を行なって得られた非晶質シ
リカの微粒子は、粒度分布が極めて尖鋭で粗大・凝集粒
子を含まず、またエチレングリコール等の媒体やポリエ
ステル中での分散性に優れ、フィルム化した時、表面に
極めて少なく微細均一な表面粗度を与え、かつ易滑性に
優れ、巻き特性、耐摩耗性が良好となることを見出し、
本発明を完成するに至った。
すなわち本発明の要旨は、エチレン−2、6−ナフタレ
ートを主たる繰り返し単位とするポリエステルフィルム
において、アルコキシシランの加水分解反応及び縮合反
応によって得られる、実質的に非晶質で平均粒径が0.01
〜3.0μmでかつ本文中に定義する粒度分布が下記
(I)式を満足する球状シリカ微粒子を0.001〜5重量
%含有し、ポリエステル中に含有される金属の0.3〜0.9
倍モルのリン化合物を添加することによって溶融時の比
抵抗が5×108Ω・cm以下となっており、かつ本文中に
定義する粗大突起数が7個/25cm2以下であることを特徴
とするポリエステルフィルムに存する。
ートを主たる繰り返し単位とするポリエステルフィルム
において、アルコキシシランの加水分解反応及び縮合反
応によって得られる、実質的に非晶質で平均粒径が0.01
〜3.0μmでかつ本文中に定義する粒度分布が下記
(I)式を満足する球状シリカ微粒子を0.001〜5重量
%含有し、ポリエステル中に含有される金属の0.3〜0.9
倍モルのリン化合物を添加することによって溶融時の比
抵抗が5×108Ω・cm以下となっており、かつ本文中に
定義する粗大突起数が7個/25cm2以下であることを特徴
とするポリエステルフィルムに存する。
1.1≦〔d10/d90〕≦2.7 (I) (上記式中〔d10/d90〕は粒子の積算個数が90%の時の
粒径に対する該個数が10%の時の粒径の比を表わす。) 以下、本発明を詳細に説明する。
粒径に対する該個数が10%の時の粒径の比を表わす。) 以下、本発明を詳細に説明する。
本発明におけるポリエステルとは、ナフタレン−2,6−
ジカルボン酸またはそのアルキルエステルを主たる酸成
分とし、エチレングリコールを主たるグリコール成分と
してエステル化あるいはエステル交換を行なった後、重
縮合反応を行なうことにより得られるポリエステルを指
すが、その一部を他の成分で置き換えてもよい。例え
ば、酸成分の一部をナフタレン−2,7−ジカルボン酸、
テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、アジピン酸、
セバシン酸、p−ヒドロキシ安息香酸もしくはその低級
アルキルエステルで置き換えてもよいし、またグリコー
ル成分の一部をトリメチレングリコール、テトラメチレ
ングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチ
ルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等で
置き換えてもよい。いずれにしても本発明でいうポリエ
ステルとは80モル%以上、好ましくは90モル%以上がエ
チレン−2,6−ナフタレート単位であるポリエステルを
指す。
ジカルボン酸またはそのアルキルエステルを主たる酸成
分とし、エチレングリコールを主たるグリコール成分と
してエステル化あるいはエステル交換を行なった後、重
縮合反応を行なうことにより得られるポリエステルを指
すが、その一部を他の成分で置き換えてもよい。例え
ば、酸成分の一部をナフタレン−2,7−ジカルボン酸、
テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、アジピン酸、
セバシン酸、p−ヒドロキシ安息香酸もしくはその低級
アルキルエステルで置き換えてもよいし、またグリコー
ル成分の一部をトリメチレングリコール、テトラメチレ
ングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチ
ルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等で
置き換えてもよい。いずれにしても本発明でいうポリエ
ステルとは80モル%以上、好ましくは90モル%以上がエ
チレン−2,6−ナフタレート単位であるポリエステルを
指す。
本発明において、ポリエステルに含有せしめてフィルム
の表面性状及び易滑特性を改良するための添加粒子は平
均粒子径が0.01〜3μmのシリカ粒子であるが、これは
アルコキシシランを出発物質としてアミン系触媒を用い
て加水分解反応及び縮合反応によって得られるものであ
る。
の表面性状及び易滑特性を改良するための添加粒子は平
均粒子径が0.01〜3μmのシリカ粒子であるが、これは
アルコキシシランを出発物質としてアミン系触媒を用い
て加水分解反応及び縮合反応によって得られるものであ
る。
アルコキシシラン化合物としては(CnH2n+1O)4Si(n
=1〜8)で表される化合物であり、具体的にはテトラ
メトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポ
キシシラン、テトラブトキシシラン等の化合物が好適に
用いられる。加水分解反応及び縮合反応の触媒としては
アンモニア、トリメチルアミン、テトラエチルアンモニ
ウム水溶液、尿素等を用いることができるが、好ましく
はアンモニア水溶液がよい。
=1〜8)で表される化合物であり、具体的にはテトラ
メトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポ
キシシラン、テトラブトキシシラン等の化合物が好適に
用いられる。加水分解反応及び縮合反応の触媒としては
アンモニア、トリメチルアミン、テトラエチルアンモニ
ウム水溶液、尿素等を用いることができるが、好ましく
はアンモニア水溶液がよい。
シリカ粒子の合成は例えば以下のようにして行なう。す
なわち、メタノール溶媒中にテトラメトキシシランを溶
解させた溶液(A液とする)を作り、別にメタノール中
に水とアンモニア水溶液を溶解させた溶液(B液とす
る)を準備する。両溶液とも所定温度例えば20〜30℃に
保持した後、B液を激しく撹拌しながらA液を添加し、
次いで所定温度で数時間保持した後、遠心分離、溶媒の
アルコールで洗浄、乾燥した後、エチレングリコールに
分散せしめるか、または反応終了後のシリカ粒子の懸濁
液にエチレングリコールを添加した後蒸留を行なって過
剰のアンモニア、アルコール、水を除去するかしてシリ
カ粒子が得られる。いずれにしても本発明の球状シリカ
は、最終的にはエチレングリコールのスラリーとして調
製しておくことが好ましい。なお、この時エチレングリ
コールスラリー中の含水率は0.1%以下にしておく必要
がある。
なわち、メタノール溶媒中にテトラメトキシシランを溶
解させた溶液(A液とする)を作り、別にメタノール中
に水とアンモニア水溶液を溶解させた溶液(B液とす
る)を準備する。両溶液とも所定温度例えば20〜30℃に
保持した後、B液を激しく撹拌しながらA液を添加し、
次いで所定温度で数時間保持した後、遠心分離、溶媒の
アルコールで洗浄、乾燥した後、エチレングリコールに
分散せしめるか、または反応終了後のシリカ粒子の懸濁
液にエチレングリコールを添加した後蒸留を行なって過
剰のアンモニア、アルコール、水を除去するかしてシリ
カ粒子が得られる。いずれにしても本発明の球状シリカ
は、最終的にはエチレングリコールのスラリーとして調
製しておくことが好ましい。なお、この時エチレングリ
コールスラリー中の含水率は0.1%以下にしておく必要
がある。
このようにして調製したエチレングリコール中の球状シ
リカ粒子の濃度は20重量%未満、好ましくは10重量%未
満、特に好ましくは0.5〜5重量%がよい。20重量%を
越えると、重縮合反応系中に添加した際に凝集を起こし
やすく好ましくない。0.5重量%未満では、使用するエ
チレングリコールの量が多くなり過ぎ、経済的に不利で
ある。
リカ粒子の濃度は20重量%未満、好ましくは10重量%未
満、特に好ましくは0.5〜5重量%がよい。20重量%を
越えると、重縮合反応系中に添加した際に凝集を起こし
やすく好ましくない。0.5重量%未満では、使用するエ
チレングリコールの量が多くなり過ぎ、経済的に不利で
ある。
本発明におけるアルコキシシランの加水分解反応及び縮
合反応によって得られたシリカ粒子の特徴はその形状が
球状でかつ粒径が極めて均一な点にある。すなわち、粒
子の積算個数が90%の時の粒径に対する該個数が10%の
時の粒径の比〔d10/d90〕の値は1.1〜2.7の範囲にある
ことが必要である。2.7を越えると粒度分布が幅広いこ
とを意味し、フィルムの表面粗度の制御が困難となった
り、粗大粒子が増加したりして本発明におけるシリカ粒
子の特徴が失なわれるので好ましくない。
合反応によって得られたシリカ粒子の特徴はその形状が
球状でかつ粒径が極めて均一な点にある。すなわち、粒
子の積算個数が90%の時の粒径に対する該個数が10%の
時の粒径の比〔d10/d90〕の値は1.1〜2.7の範囲にある
ことが必要である。2.7を越えると粒度分布が幅広いこ
とを意味し、フィルムの表面粗度の制御が困難となった
り、粗大粒子が増加したりして本発明におけるシリカ粒
子の特徴が失なわれるので好ましくない。
本発明にて用いられる球状シリカ粒子の粒径は0.01〜3.
0μmであることが必要であり、好ましくは0.01〜2μ
m、さらに好ましくは0.01〜1μmがよい。0.01μm未
満ではフィルムの表面特性及び易滑性の改良効果が十分
でない。3.0μmを越えると、フィルムの表面粗度が大
きくなり過ぎたり、また粗大粒子が混在してくるように
なり、フィルムの品質を低下させるためによくない。
0μmであることが必要であり、好ましくは0.01〜2μ
m、さらに好ましくは0.01〜1μmがよい。0.01μm未
満ではフィルムの表面特性及び易滑性の改良効果が十分
でない。3.0μmを越えると、フィルムの表面粗度が大
きくなり過ぎたり、また粗大粒子が混在してくるように
なり、フィルムの品質を低下させるためによくない。
本発明においてポリエステルフィルム中の球状シリカ粒
子の含有量は0.001〜5重量%であることが必要であ
り、好ましくは0.001〜2重量%、さらに好ましくは0.0
01〜1重量%がよい。0.001重量%未満ではフィルムの
滑り性等の改良効果が不十分であり、また5重量%を越
えると、フィルムの表面粗度が大きくなり過ぎたり凝集
が起こったりするので好ましくない。
子の含有量は0.001〜5重量%であることが必要であ
り、好ましくは0.001〜2重量%、さらに好ましくは0.0
01〜1重量%がよい。0.001重量%未満ではフィルムの
滑り性等の改良効果が不十分であり、また5重量%を越
えると、フィルムの表面粗度が大きくなり過ぎたり凝集
が起こったりするので好ましくない。
本発明で用いる球状シリカ粒子は粒度分布が極めて尖鋭
で、またエチレングリコール中での分散性に優れるの
で、特殊な分散処理や分級処理を必要とせず、さらにス
ラリーフィルターのロ過性も極めて優れている。
で、またエチレングリコール中での分散性に優れるの
で、特殊な分散処理や分級処理を必要とせず、さらにス
ラリーフィルターのロ過性も極めて優れている。
本発明のポリエステルフィルムの製造にあたっては、該
球状シリカ粒子はポリエステルの合成反応中にエチレン
グリコールスラリーとして添加するのが好ましいが、重
縮合反応開始前の任意の時点で添加するのが特に好まし
い。
球状シリカ粒子はポリエステルの合成反応中にエチレン
グリコールスラリーとして添加するのが好ましいが、重
縮合反応開始前の任意の時点で添加するのが特に好まし
い。
本発明で得られるポリエステルには本発明の主旨をそこ
なわない範囲でシリカ粒子、炭酸カルシウム、非晶質ゼ
オライト、二酸化チタン、カオリン、タルク、フッ化リ
チウム等の微粒子を併用してもよいし、またポリエステ
ルの重縮合反応系で触媒残渣とリン化合物との反応によ
り析出した微粒子、例えばカルシウム、リチウム及びリ
ン化合物からなるもの又はカルシウム及びリン化合物か
らなるもの等と併用してもよい。
なわない範囲でシリカ粒子、炭酸カルシウム、非晶質ゼ
オライト、二酸化チタン、カオリン、タルク、フッ化リ
チウム等の微粒子を併用してもよいし、またポリエステ
ルの重縮合反応系で触媒残渣とリン化合物との反応によ
り析出した微粒子、例えばカルシウム、リチウム及びリ
ン化合物からなるもの又はカルシウム及びリン化合物か
らなるもの等と併用してもよい。
ポリエチレン−2,6−ナフタレートフィルムの好ましい
固有粘度は0.5〜1.0でありさらに好ましくは0.55〜0.9
である。しかしポリエチレン−2,6−ナフタレートの溶
融粘度はポリエチレンテレフタレートのそれよりも非常
に高いため、ポリエチレンテレフタレートの製造で行な
われている回分式反応器を用いては固有粘度0.5〜1.0の
ポリエチレン−2,6−ナフタレートを製造するのに多大
の困難をともなう。そこで好ましい固有粘度のポリエチ
レン−2,6−ナフタレートを問題なく製造するには固相
重合法が用いられる。すなわち回分式反応器で溶融重合
法を行ない固有粘度0.4〜0.5のプレポリマーを得る。こ
れを160〜180℃で予備結晶化、その後170〜190℃で乾燥
し、次いで減圧下あるいは窒素気流下、210〜250℃で所
定時間固相重合すると固有粘度0.5〜1.0のポリエチレン
−2,6−ナフタレートが得られ、フィルム原料として好
適に用いられるようになるのである。
固有粘度は0.5〜1.0でありさらに好ましくは0.55〜0.9
である。しかしポリエチレン−2,6−ナフタレートの溶
融粘度はポリエチレンテレフタレートのそれよりも非常
に高いため、ポリエチレンテレフタレートの製造で行な
われている回分式反応器を用いては固有粘度0.5〜1.0の
ポリエチレン−2,6−ナフタレートを製造するのに多大
の困難をともなう。そこで好ましい固有粘度のポリエチ
レン−2,6−ナフタレートを問題なく製造するには固相
重合法が用いられる。すなわち回分式反応器で溶融重合
法を行ない固有粘度0.4〜0.5のプレポリマーを得る。こ
れを160〜180℃で予備結晶化、その後170〜190℃で乾燥
し、次いで減圧下あるいは窒素気流下、210〜250℃で所
定時間固相重合すると固有粘度0.5〜1.0のポリエチレン
−2,6−ナフタレートが得られ、フィルム原料として好
適に用いられるようになるのである。
得られたポリエステルの溶融時の比抵抗もまた重要であ
る(以下単に比抵抗といえば溶融時の比抵抗を示す)。
ポリエチレンテレフタレートの場合、製膜時押出口金よ
り溶融押出ししたシート状物を回転冷却ドラムにて急冷
する際、該シート状物の表面に静電荷を与え、該シート
状物を冷却面に密着させるいわゆる静電印加冷却法が広
く採用されており、ポリエステルの比抵抗が低いほど密
着力が強くなるということは公知であるが、これは、ポ
リエチレン−2,6−ナフタレートについてもあてはまる
ことである。例えばポリエチレン−2,6−ナフタレート
フィルムを磁気テープに応用する際には、厚さ精度を厳
密に管理する必要があり、静電印加冷却法を効果的に適
用しなければならず、このためには、比抵抗を5×108
Ω・cm以下好ましくは1×108Ω・cm以下とする必要が
ある。比抵抗を低くするにはポリエステル中に金属化合
物を可溶化せしめ、ポリエステル中に含有される金属の
0.3〜0.9倍モルのリン化合物を添加すればよいことが見
出された。これらの金属化合物及びリン化合物は重縮合
開始前に、エチレングリコール溶液として添加するのが
特に好ましい。かくして比抵抗が低く静電印加冷却法が
効果的に適用できるポリエステルが得られる。
る(以下単に比抵抗といえば溶融時の比抵抗を示す)。
ポリエチレンテレフタレートの場合、製膜時押出口金よ
り溶融押出ししたシート状物を回転冷却ドラムにて急冷
する際、該シート状物の表面に静電荷を与え、該シート
状物を冷却面に密着させるいわゆる静電印加冷却法が広
く採用されており、ポリエステルの比抵抗が低いほど密
着力が強くなるということは公知であるが、これは、ポ
リエチレン−2,6−ナフタレートについてもあてはまる
ことである。例えばポリエチレン−2,6−ナフタレート
フィルムを磁気テープに応用する際には、厚さ精度を厳
密に管理する必要があり、静電印加冷却法を効果的に適
用しなければならず、このためには、比抵抗を5×108
Ω・cm以下好ましくは1×108Ω・cm以下とする必要が
ある。比抵抗を低くするにはポリエステル中に金属化合
物を可溶化せしめ、ポリエステル中に含有される金属の
0.3〜0.9倍モルのリン化合物を添加すればよいことが見
出された。これらの金属化合物及びリン化合物は重縮合
開始前に、エチレングリコール溶液として添加するのが
特に好ましい。かくして比抵抗が低く静電印加冷却法が
効果的に適用できるポリエステルが得られる。
以上のようにして得られたポリエチレン−2,6−ナフタ
レートを主体とするポリエステルは次の様な方法で二軸
延伸フィルムとなすことができる。
レートを主体とするポリエステルは次の様な方法で二軸
延伸フィルムとなすことができる。
すなわち通常280〜320℃で該ポリエステル組成物を押出
機よりシート状に押出し、80℃以下に急冷して実質的に
無定形のシートとし、次いで該シート状物を縦及び横方
向に少なくとも面積倍率で4倍になる程度まで延伸して
二軸延伸フィルムを得、さらに該フィルムを120〜250℃
の範囲の温度で熱処理して得ることができる。フィルム
の厚さは0.2〜300μm、好ましくは0.3〜200μmがよ
い。
機よりシート状に押出し、80℃以下に急冷して実質的に
無定形のシートとし、次いで該シート状物を縦及び横方
向に少なくとも面積倍率で4倍になる程度まで延伸して
二軸延伸フィルムを得、さらに該フィルムを120〜250℃
の範囲の温度で熱処理して得ることができる。フィルム
の厚さは0.2〜300μm、好ましくは0.3〜200μmがよ
い。
本発明のポリエステル組成物により得られる二軸延伸フ
ィルムは、ポリエチレンテレフタレートフィルムよりも
高い機械的強度、耐熱性を有しているため、ポリエチレ
ンテレフタレートフィルムよりも一層幅広い分野で用い
ることができ、工業的に極めて有用なものである。
ィルムは、ポリエチレンテレフタレートフィルムよりも
高い機械的強度、耐熱性を有しているため、ポリエチレ
ンテレフタレートフィルムよりも一層幅広い分野で用い
ることができ、工業的に極めて有用なものである。
以下において実施例及び比較例により本発明をさらに詳
細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以
下の実施例に限定されるものではない。実施例及び比較
例中の「部」は「重量部」を示す。また用いた測定法を
以下に示す。
細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以
下の実施例に限定されるものではない。実施例及び比較
例中の「部」は「重量部」を示す。また用いた測定法を
以下に示す。
(1) 平均粒径(d50) 球状シリカ粒子については電子顕微鏡による写真法で約
1000個の粒子を測定し、粒子の積算個数が50%の時の粒
径を用いた。その他の粒子については島津遠心沈降式粒
度分布測定装置SA−CP3により求めた。
1000個の粒子を測定し、粒子の積算個数が50%の時の粒
径を用いた。その他の粒子については島津遠心沈降式粒
度分布測定装置SA−CP3により求めた。
(2) 粒度分布(d10/d90) 平均粒径の場合と同様に球状シリカ粒子については電子
顕微鏡による写真法、その他の粒子については、島津遠
心沈降式粒度分布測定装置SA−CP3を用い、大粒子側か
ら個数を積算し総個数に対し10%の時の粒径と90%の時
の粒径との比を用いた。
顕微鏡による写真法、その他の粒子については、島津遠
心沈降式粒度分布測定装置SA−CP3を用い、大粒子側か
ら個数を積算し総個数に対し10%の時の粒径と90%の時
の粒径との比を用いた。
(3) 固有粘度〔η〕 ポリマー1.0gをフェノール/テトラクロロエタン=50/5
0(重量比)混合溶媒100mlに溶解し、30℃で測定した。
0(重量比)混合溶媒100mlに溶解し、30℃で測定した。
(4) 溶融時の比抵抗 〔ブリティッシュ ジャーナル オブ アプライド フ
ィジクス(Brit.J.Appl.Phys.)17,1149−1154,1966〕
に記載してある方法によった。ただしこの場合、ポリマ
ーの溶融温度は295℃とし直流1000Vを印加した直後の値
を溶融時の比抵抗とした。
ィジクス(Brit.J.Appl.Phys.)17,1149−1154,1966〕
に記載してある方法によった。ただしこの場合、ポリマ
ーの溶融温度は295℃とし直流1000Vを印加した直後の値
を溶融時の比抵抗とした。
(5) フィルムの表面粗度 JIS B0601−1976記載の方法により測定した。測定には
小坂研究所製表面粗さ測定機モデルSE−3Fを用い、触針
径2μm、触針荷重30mg、カットオフ値0.08mm、測定長
さは2.5mmとして測定した中心線平均粗さ(Ra)で表示
した。
小坂研究所製表面粗さ測定機モデルSE−3Fを用い、触針
径2μm、触針荷重30mg、カットオフ値0.08mm、測定長
さは2.5mmとして測定した中心線平均粗さ(Ra)で表示
した。
(6) フィルムの滑り性 摩擦係数μdで代表し、摩擦係数はASTM D−1894に準じ
てテープ状のサンプルで測定できるように改良した方法
で行なった。測定時のサンプルは幅15mm、長さ150mmで
引張速度は20mm/min、測定温度は21±2℃、湿度65±5
%の雰囲気下で行なった。
てテープ状のサンプルで測定できるように改良した方法
で行なった。測定時のサンプルは幅15mm、長さ150mmで
引張速度は20mm/min、測定温度は21±2℃、湿度65±5
%の雰囲気下で行なった。
(7) フィルム中の粒子の分散性 二軸延伸フィルム中の粒子の分散状態をフィルム内部の
顕微鏡観察により判定した。
顕微鏡観察により判定した。
(8) 粗大突起数 フィルム表面にアルミニウムを蒸着し、干渉顕微鏡を用
い、二光束法にて測定した。測定波長540nmで3次以上
の干渉縞を示す突起(突起高さ0.81μm以上)の個数を
25cm2当たりに換算して示した。
い、二光束法にて測定した。測定波長540nmで3次以上
の干渉縞を示す突起(突起高さ0.81μm以上)の個数を
25cm2当たりに換算して示した。
(9) 巻き特性 フィルムをロール状に巻き上げた際のロール表面及びロ
ール端面の外観を以下のように判定した。
ール端面の外観を以下のように判定した。
○:ロール表面にほとんどシワやツブ状の欠陥を有さ
ず、ロール端面がそろっている。
ず、ロール端面がそろっている。
△:ロール表面にシワはほとんどないが、ツブ状の欠陥
が若干発生し、ロール端面が若干不ぞろいである。
が若干発生し、ロール端面が若干不ぞろいである。
×:ロール表面にシワが発生したり、またはロール端面
が不ぞろいである。
が不ぞろいである。
(10) 摩擦性(白粉の評価) 第1図に示す走行系でフィルムを500m長にわたって走行
させ、(I)で示した硬質クロム固定ピンに付着した摩
耗白粉量を目視により評価した。
させ、(I)で示した硬質クロム固定ピンに付着した摩
耗白粉量を目視により評価した。
◎:全く付着しない ○:若干付着する △:少量(○よりは多く)付着する ×:全面に付着する 実施例1 <球状シリカ粒子の合成> テトラメチルシラン30.4gを400gのメタノールに溶解し2
0℃に保持した(A液)。一方メタノール900gに水110g
を加え28%アンモニア水溶液243gを混合し20℃に保持し
た(B液)。次いでB液に撹拌装置を取り付け撹拌しな
がらA液を添加した。添加後直ちに加水分解反応及び縮
合反応が起こり反応系内が白濁した。A液を添加終了後
さらに1時間撹拌保持した後、エチレングリコール288g
を加え減圧下加熱して過剰の水、メタノール、アンモニ
アを留去せしめて4%濃度の球状シリカを含有するエチ
レングリコールスラリーを得た。該エチレングリコール
スラリーを乾燥後電子顕微鏡により写真を撮影し、平均
粒径d50、粒度分布d10/d90を求めた。d50は0.30μm、d
10/d90は1.5であった。得られたシリカ粒子は極めて粒
径がそろって均一の球状の粒子であった。該スラリーを
3μmカットのロ過精度を有するフィルターを用いてロ
過処理を行なったが、フィルターの通過性は良好であっ
た。また含水率は0.07%であった。
0℃に保持した(A液)。一方メタノール900gに水110g
を加え28%アンモニア水溶液243gを混合し20℃に保持し
た(B液)。次いでB液に撹拌装置を取り付け撹拌しな
がらA液を添加した。添加後直ちに加水分解反応及び縮
合反応が起こり反応系内が白濁した。A液を添加終了後
さらに1時間撹拌保持した後、エチレングリコール288g
を加え減圧下加熱して過剰の水、メタノール、アンモニ
アを留去せしめて4%濃度の球状シリカを含有するエチ
レングリコールスラリーを得た。該エチレングリコール
スラリーを乾燥後電子顕微鏡により写真を撮影し、平均
粒径d50、粒度分布d10/d90を求めた。d50は0.30μm、d
10/d90は1.5であった。得られたシリカ粒子は極めて粒
径がそろって均一の球状の粒子であった。該スラリーを
3μmカットのロ過精度を有するフィルターを用いてロ
過処理を行なったが、フィルターの通過性は良好であっ
た。また含水率は0.07%であった。
<ポリエステル組成物の製造> 2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチルエステル100部、
エチレングリコール60部及び酢酸マグネシウム四水塩0.
09部を反応器にとり加熱昇温するとともにメタノールを
留去しつつエステル交換反応を行なった。反応開始後約
4時間かけて230℃に達せしめ、実質的にエステル交換
反応を終了した。次いでエチルアシドホスフェート0.04
部を添加した後、上記平均粒子径0.30μmの球状シリカ
粒子スラリーを球状シリカ粒子の含有量がポリエステル
に対し0.3%となるように添加し、さらに三酸化アンチ
モン0.04部を添加した後、温度を徐々に高め最終的に28
5℃に達せしめ、また圧力を常圧から徐々に減じ、1mmHg
に達せしめた。
エチレングリコール60部及び酢酸マグネシウム四水塩0.
09部を反応器にとり加熱昇温するとともにメタノールを
留去しつつエステル交換反応を行なった。反応開始後約
4時間かけて230℃に達せしめ、実質的にエステル交換
反応を終了した。次いでエチルアシドホスフェート0.04
部を添加した後、上記平均粒子径0.30μmの球状シリカ
粒子スラリーを球状シリカ粒子の含有量がポリエステル
に対し0.3%となるように添加し、さらに三酸化アンチ
モン0.04部を添加した後、温度を徐々に高め最終的に28
5℃に達せしめ、また圧力を常圧から徐々に減じ、1mmHg
に達せしめた。
反応開始後3時間を経た時点で反応を停止し、窒素加圧
下ポリエチレン−2,6−ナフタレートを吐出せしめた。
得られたポリエチレン−2,6−ナフタレートの固有粘度
は0.46、溶融時の比抵抗は1.4×108Ω・cmであった。
下ポリエチレン−2,6−ナフタレートを吐出せしめた。
得られたポリエチレン−2,6−ナフタレートの固有粘度
は0.46、溶融時の比抵抗は1.4×108Ω・cmであった。
このポリマーを、窒素下、170℃で2時間予備結晶化
し、さらに0.3mmHg、180℃で4時間乾燥した後、0.3mmH
g、240℃で11時間固相重合した。得られたポリエステル
の固有粘度は0.61であった。
し、さらに0.3mmHg、180℃で4時間乾燥した後、0.3mmH
g、240℃で11時間固相重合した。得られたポリエステル
の固有粘度は0.61であった。
<ポリエステルフィルムの製造> 固相重合して得られた球状シリカ粒子含有のポリエチレ
ン−2,6−ナフタレートを295℃で押出機よりシート状に
押出し、静電印加冷却法を用いて厚さ110μmの無定形
シートを得た。次いで縦方向に4.0倍、横方向に4.0倍延
伸し、220℃で5秒間熱固定を行ない厚さ7μmの二軸
延伸フィルムを得た。
ン−2,6−ナフタレートを295℃で押出機よりシート状に
押出し、静電印加冷却法を用いて厚さ110μmの無定形
シートを得た。次いで縦方向に4.0倍、横方向に4.0倍延
伸し、220℃で5秒間熱固定を行ない厚さ7μmの二軸
延伸フィルムを得た。
これらの結果を、以下の実施例及び比較例とともに第1
表に示す。
表に示す。
実施例2〜4 実施例1においてB液中のメタノール、水、アンモニア
水溶液の混合比を変える以外は実施例1と同様の方法に
て、種々の平均粒子、粒度分布の球状シリカ粒子を合成
し、実施例1と同様の検討を行なった。なお、実施例4
ではポリエステル中への粒子添加量も変更している。
水溶液の混合比を変える以外は実施例1と同様の方法に
て、種々の平均粒子、粒度分布の球状シリカ粒子を合成
し、実施例1と同様の検討を行なった。なお、実施例4
ではポリエステル中への粒子添加量も変更している。
実施例5 粒子添加量を0.6%とする以外は実施例1と同様の検討
を行なった。
を行なった。
実施例6 エステル交換反応終了後にエチルアシドホスフェート0.
08部、酢酸マグネシウム四水塩0.09部を添加する以外は
実施例1と同様の検討を行なった。溶融時の比抵抗は実
施例1の場合よりも低くなり、5.1×107Ω・cmであっ
た。
08部、酢酸マグネシウム四水塩0.09部を添加する以外は
実施例1と同様の検討を行なった。溶融時の比抵抗は実
施例1の場合よりも低くなり、5.1×107Ω・cmであっ
た。
比較例1 乾式法で得られたシリカ粒子(一次粒径0.04μm)をエ
チレングリコール中に特殊機化工業製のホモミキサーを
用いて10000rpmで1時間分散処理した。得られた5%濃
度のスラリーを7μmカットのフィルターでロ過した
が、ロ過は困難であった。このスラリーの遠心沈降法に
よる平均粒径d50は0.11μm、粒度分布d10/d90は2.9で
あった。該スラリーを用いる以外は実施例1と同様の検
討を行なった。
チレングリコール中に特殊機化工業製のホモミキサーを
用いて10000rpmで1時間分散処理した。得られた5%濃
度のスラリーを7μmカットのフィルターでロ過した
が、ロ過は困難であった。このスラリーの遠心沈降法に
よる平均粒径d50は0.11μm、粒度分布d10/d90は2.9で
あった。該スラリーを用いる以外は実施例1と同様の検
討を行なった。
比較例2 湿式法で得られたシリカ粒子(一次粒径0.05μm)をエ
チレングリコール中に特殊機化工業製のホモミキサーを
用いて10000rpmで1時間分散処理した。得られた5%濃
度のスラリーを10μmカットのフィルターでロ過した
が、ロ過は困難であった。このスラリーの遠心沈降法に
よる平均粒径d50は0.21μm、粒度分布d10/d90は3.5で
あった。該スラリーを用いる以外は実施例1と同様の検
討を行なった。
チレングリコール中に特殊機化工業製のホモミキサーを
用いて10000rpmで1時間分散処理した。得られた5%濃
度のスラリーを10μmカットのフィルターでロ過した
が、ロ過は困難であった。このスラリーの遠心沈降法に
よる平均粒径d50は0.21μm、粒度分布d10/d90は3.5で
あった。該スラリーを用いる以外は実施例1と同様の検
討を行なった。
比較例3 ケイ酸のゲル化により得られたシリカ粒子をエチレング
リコール中に特殊機化工業製のホモミキサーを用いて10
000rpmで1時間分散処理した。得られた5%濃度のスラ
リーを20μmカットのフィルターでロ過したが、ロ過は
困難であった。このスラリーの遠心沈降法による平均粒
径d50は1.85μm、粒度分布d10/d90は2.9であった。該
スラリーを用い、粒子の添加量を0.2%とする以外は実
施例1と同様の検討を行なった。
リコール中に特殊機化工業製のホモミキサーを用いて10
000rpmで1時間分散処理した。得られた5%濃度のスラ
リーを20μmカットのフィルターでロ過したが、ロ過は
困難であった。このスラリーの遠心沈降法による平均粒
径d50は1.85μm、粒度分布d10/d90は2.9であった。該
スラリーを用い、粒子の添加量を0.2%とする以外は実
施例1と同様の検討を行なった。
以上の比較例ではいずれも分散性が劣り、粗大突起数が
多くなっており、好ましくない。
多くなっており、好ましくない。
比較例4 平均粒径d50が0.70μm、粒度分布d10/d90が2.9の球状
シリカ粒子をポリエステル中に0.3%添加する以外は実
施例1と同様の検討を行なった。
シリカ粒子をポリエステル中に0.3%添加する以外は実
施例1と同様の検討を行なった。
〔発明の効果〕 以上説明してきたように、本発明によれば、粒子の分散
性に優れ、表面に粗大突起が極めて少なく、易滑性に優
れ、巻き特性、耐摩耗性が良好となる。エチレン−2,6
−ナフタレートを主たるくり返し単位とするポリエステ
ルフィルムが得られ、工業上極めて有意義なものであ
る。
性に優れ、表面に粗大突起が極めて少なく、易滑性に優
れ、巻き特性、耐摩耗性が良好となる。エチレン−2,6
−ナフタレートを主たるくり返し単位とするポリエステ
ルフィルムが得られ、工業上極めて有意義なものであ
る。
第1図は耐摩耗性を評価する走行系を示す図であり、
(I)は6mmφの硬質クロム固定ピン、(II)はテンシ
ョンメーターを示しθは130゜である。
(I)は6mmφの硬質クロム固定ピン、(II)はテンシ
ョンメーターを示しθは130゜である。
Claims (1)
- 【請求項1】エチレン−2,6−ナフタレートを主たる繰
り返し単位とするポリエステルフィルムにおいて、アル
コキシシランの加水分解反応及び縮合反応によって得ら
れる、実質的に非晶質で平均粒径が0.01〜3.0μmでか
つ本文中に定義する粒度分布が下記(I)式を満足する
球状シリカ微粒子を0.001〜5重量%含有し、ポリエス
テル中に含有される金属の0.3〜0.9倍モルのリン化合物
を添加することによって溶融時の比抵抗が5×108Ω・c
m以下となっており、かつ本文中に定義する粗大突起数
が7個/25cm2以下であることを特徴とするポリエステル
フィルム。 1.1≦[d10/d90]≦2.7 (I) (上記式中[d10/d90]は粒子の積算個数が90%の時の
粒径に対する該個数が10%の時の粒径の比を表わ
す。)]
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62155175A JPH07100757B2 (ja) | 1987-06-22 | 1987-06-22 | ポリエステルフィルム |
| KR1019870006750A KR960006092B1 (ko) | 1986-08-29 | 1987-07-01 | 폴리에스테르 조성물, 그의 제조법, 그 조성물을 이용한 필름 및 자기 기록 매체용 폴리에스테르 필름 및 콘덴서용 필름 |
| AT87112252T ATE109493T1 (de) | 1986-08-29 | 1987-08-24 | Polyester-zusammensetzungen, verfahren zu ihrer herstellung, polyesterfilme, polyesterfilme für magnetbänder und daraus hergestellte filme für kondensatoren. |
| EP87112252A EP0257611B1 (en) | 1986-08-29 | 1987-08-24 | Polyester compositions, process for preparing the same, polyester films, polyester films for magnetic recording media and films for capacitors produced therefrom |
| DE3750319T DE3750319T2 (de) | 1986-08-29 | 1987-08-24 | Polyester-Zusammensetzungen, Verfahren zu ihrer Herstellung, Polyesterfilme, Polyesterfilme für Magnetbänder und daraus hergestellte Filme für Kondensatoren. |
| ES87112252T ES2056802T3 (es) | 1986-08-29 | 1987-08-24 | Composiciones de poliester, procedimiento para prepararlas, peliculas de poliester, peliculas de poliester para medios de grabacion magneticos y peliculas para condensadores producidas a partir de ellas. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62155175A JPH07100757B2 (ja) | 1987-06-22 | 1987-06-22 | ポリエステルフィルム |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS64155A JPS64155A (en) | 1989-01-05 |
| JPH01155A JPH01155A (ja) | 1989-01-05 |
| JPH07100757B2 true JPH07100757B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=15600134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62155175A Expired - Fee Related JPH07100757B2 (ja) | 1986-08-29 | 1987-06-22 | ポリエステルフィルム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07100757B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63234038A (ja) * | 1987-03-23 | 1988-09-29 | Teijin Ltd | 二軸配向ポリエステルフイルム |
| JPS63221134A (ja) * | 1987-03-11 | 1988-09-14 | Teijin Ltd | 二軸配向ポリエステルフイルム |
-
1987
- 1987-06-22 JP JP62155175A patent/JPH07100757B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS64155A (en) | 1989-01-05 |
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