JPH0768374B2 - ポリエステル系フィルム - Google Patents

ポリエステル系フィルム

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JPH0768374B2
JPH0768374B2 JP21662489A JP21662489A JPH0768374B2 JP H0768374 B2 JPH0768374 B2 JP H0768374B2 JP 21662489 A JP21662489 A JP 21662489A JP 21662489 A JP21662489 A JP 21662489A JP H0768374 B2 JPH0768374 B2 JP H0768374B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気テープ、コンデンサー、包装などの分野
で有用な、均一に制御された表面粗さを有し、しかも生
産性にすぐれたスリップ性改良フィルムに関するもので
ある。
〔従来の技術〕
ポリエステルフィルム、特にポリエチレンテレフタレー
トの二軸配向フィルムは力学的性質、光学的特性、耐薬
品性、耐熱性などの種々の性質においてすぐれており、
磁気テープ、コンデンサー電気絶縁材料、転写、包装な
ど多くの分野において広く利用されていることは周知の
通りであり、その滑り性(スリップ性)がフィルムの製
造工程やその後の加工工程での操業性、さらにはその製
品の良否に大きく影響することもよく知られている。
一般に、フィルムのスリップ性を改良する方法として
は、フィルムの表面に凹凸を付けフィルム同志または相
手の接触物との接触面積を減らす手段が採られており、
主として内部粒子法または析出法、すなわちポリエス
テルの合成時の触媒残渣から系内に微細な無機粒子を析
出せしめる方法、または添加法、すなわち無機系の微
粒子をポリエステルの合成時に反応系外より添加する方
法によっている。しかしながら、これらにおいては析出
粒子量、粒子径のコントロールが難しかったり、無機粒
子が有機のポリエステルに均一に分散せず、凝集を起こ
して粗大粒子を形成してしまったりする問題がある。粗
大粒子の存在は、例えばビデオ用磁気テープではドロッ
プアウトを引き起こし致命的な欠陥となる。また、無機
粒子含有ポリエステルからなる未延伸フィルムを延伸配
向させると、該粒子とポリエステルの境界にボイドが生
じ、加工時あるいは使用時に他の基材との接触で粒子が
フィルムから脱落する現象、いわゆる削れ粉発生が起こ
りやすい。
一方、上記の無機粒子に対して有機合成樹脂粒子は親和
性、分散性においてすぐれているとされている。その代
表的応用例は特開昭55−155029号公報、特開昭63−1781
44号公報などに記載されている架橋アクリル樹脂粒子の
ポリエステルへの分散であるが、実際に試みてみると、
溶融混合時あるいは溶融製膜時にポリエステル主鎖中の
エステル結合とアクリル側鎖のエステル結合との間で起
こるエステル交換反応によって両者の接触界面の状態が
微妙に変化するためか(おそらくはポリエステルの三次
元化物が生じると思われる)、得られるフィルムの表面
の凹凸のコントロールが困難であることが指摘される。
また、かような有機合成粒子添加法では一般にポリエス
テルへの配合前に解砕、粉砕や分級という粒子の調製工
程を経ることが必要であり、工程の複雑化につながり不
利である。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、特に有機合成樹脂添加法によるスリップ性の
良好なポリエステル系フィルムにおける上記の問題点を
解決すべくなされたものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは有機合成樹脂添加法によるスリップ性の改
良されたポリエステル系フィルムについて検討を重ねた
結果、高ガラス転移温度の熱可塑性ポリアミドをフィル
ムを形成するポリエステルに対して特定量配合すること
が上記の課題解決に適うことを知り、本発明に到達し
た。
すなわち、本発明は、熱可塑性ポリエステル(A)中に
該熱可塑性ポリエステル(A)より高いガラス転移温度
を有する熱可塑性ポリアミド(B)が0.001〜3.0重量%
を占めるように球状もしくは楕円球状に分散されてなる
組成物からなるフィルム、または該組成物が表面層を形
成するように積層されたフィルムであって、フィルム面
の中心面平均粗さおよび十点平均粗さがそれぞれ0.003
〜0.07μmおよび0.03〜1.5μmであることを特徴とす
るポリエステル系フィルムを要旨とし、ポリエステル
(A)とポリアミド(B)との間ではエステル−アミド
交換反応が起こりにくく、アクリル樹脂粒子添加の場合
の前述の如き問題が生じ難いことに有利さがある。
本発明における熱可塑性ポリエステル(A)の代表例は
ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテ
レフタレート(PBT)、ポリエチレン−2,6−ナフタレー
ト(PEN)、ポリ−1,4−シクロヘキシレンジメチレンテ
レフタレート(PCT)あるいはポリ−p−エチレンオキ
シベンゾエート(PEOB)であり、これらはフィルム用ポ
リエステルとしての性能、価格等の要求を十分に満た
す。ここで、熱可塑性ポリエステル(A)のガラス転移
温度(以下、Tgという)は熱可塑性ポリアミド(B)の
Tgとの関係で重要な役割を果たすが、DSC法によって測
定され得るものであり、PETのTgは70℃、PBTのTgは50
℃、PENのTgは120℃、PCTのTgは95℃、PEOBのTgは60
℃、が一般的な値である。また、これら熱可塑性ポリエ
ステルにフィルム形成能を損なわない程度に他の成分を
共重合成分として導入されていてもよいこと、ポリエス
テルが例えばPETとPBTとの混合ポリエステルから形成さ
れていてもよいことは言うまでもない。
次に、本発明において使用する熱可塑性ポリアミド
(B)は、熱可塑性ポリエステル(A)より高いTgを有
する熱可塑性ポリアミドであるが、このTgの値に対する
要求は次のような理由による。
すなわち、熱可塑性ポリエステル(A)と熱可塑性ポリ
アミド(B)は熱可塑性ポリエステル(A)が海成分と
なり、熱可塑性ポリアミド(B)が球状もしくは楕円球
状の島成分を形成するように溶融混合され、フィルム状
に押出され、さらに延伸されて微細な突起を有するフィ
ルムとなるのであり、熱可塑性ポリアミド(B)のTgが
低いと、延伸に際して熱可塑性ポリエステル(A)と一
緒に伸びてしまい、熱可塑性ポリアミド(B)が核とな
り得ず、肝要のフィルム表面の突起が発現しにくいから
である。熱可塑性ポリエステル(A)と熱可塑性ポリア
ミド(B)とのTgの差は、好ましくは20℃以上、さらに
好ましくは30℃以上であることがよい。
かような高Tgポリアミドとしては、5−tert.ブチルイ
ソフタル酸、1,1,3−トリメチル−3−フェニルインダ
ン−3′,5−ジカルボン酸、3−アミノメチル−3,5,5
−トリメチル−シクロヘキシルアミン、1,3−ジアミノ
シクロヘキサン、メタキシリレンジアミン、1,3−ビス
(アミノメチル)シクロヘキサン、2,4,4−トリメチル
ヘキサンメチレンジアミン、ビス(4−アミノシクロヘ
キシル)メタン、ビス(3−メチル−4−アミノシクロ
ヘキシル)メタンなどの成分を共重合成分として含有す
るポリアミドが好適であり、エチレンジアミン、テトラ
メチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、フェニレ
ンジアミン、アジピン酸、セバシン酸、シクロヘキサン
ジカルボン酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレ
ンジカルボン酸、ε−アミノカプロン酸、ω−アミノド
デカン酸、アミノ安息香酸、ε−カプロラクタムなどの
ポリアミド形成性成分と適宜組み合わされて通常公知の
方法で重縮合して得られる。なお、熱可塑性ポリアミド
(B)のTgは高いほど、粗面化効果を発揮しやすいが、
重縮合あるいは溶融成形時の加工性を考慮して200℃以
下であることが好ましい。
本発明のスリップ性の改良されたポリエステル系フィル
ムにおいては、熱可塑性ポリアミド(B)が島成分とな
って海成分の熱可塑性ポリエステル(A)中に球状もし
くは楕円球状に分散されているのであるが、できるだけ
球状であることが好ましく、サブミクロンからミクロン
オーダーの粒子径をなして存在していることがよく、楕
円球状分散の場合、その長径と短径の比は2.0以下、さ
らに好ましくは1.5以下であることがよい。また、熱可
塑性ポリアミド(B)の量は0.001〜3.0重量%であるこ
とがフィルム表面の粗さの度合への下記の要求数値範囲
を満たすために必要である。0.001重量%より少ない量
では表面の凹凸効果、ひいてはスリップ性が不十分であ
り、3.0重量%を超えるとフィルム表面が荒れすぎてし
まう。
本発明のフィルムにおいては、熱可塑性ポリアミド
(B)が核となってフィルム表面に微細突起を形成させ
ているのであり、熱可塑性ポリアミド(B)の量が多
く、また粒子径が大きいほど、フィルム表面の凹凸は顕
著になるが、実用的な意味から中心面平均粗さ(SRa)
および十点平均粗さ(SRz)がそれぞれ0.003〜0.7μm
および0.03〜1.5μmであることが要求されるのであ
る。SRaはフィルム表面の山の面積の和と谷の面積との
和が等しくなる面を中心面とし、その中心面からの山谷
の平均距離を表したものである。SRzは中心面を基準と
してフィルム表面の山の高いもの5点の平均高さと深い
谷の5点の平均深さとの差を表したものであり、本発明
のフィルムにおいてはSRzがSRaに比して十分小さくなっ
ている。すなわち、均一に制御された表面粗さを有す
る。これらは、例えば小坂研究所製三次元表面粗さ計で
測定することができる。
本発明のフィルムは、熱可塑性ポリエステル(A)と熱
可塑性ポリアミド(B)との組成物単独からなる場合で
もよいが、複層の形でもよい。後者は、該組成物からな
る層がフィルムの片面または両面の表面層を形成するよ
うに他のポリマー層と積層されたフィルムであり、機械
的性質の向上、コストダウン等につながる。この「他の
ポリマー」としては機械的性質、製造のしやすさから、
PET、PBT、PEN、PCT、PEOBなどのポリエステルが好まし
く用いられる。
本発明のフィルムは通常公知の方法で製造され得る。す
なわち、熱可塑性ポリエステル(A)と熱可塑性ポリア
ミド(B)とを単軸あるいは二軸の押出機で溶融混合し
て熱可塑性ポリアミド(B)を熱可塑性ポリエステル
(A)中に微細分散され、得られた混合物を単独で、ま
たは他のポリマーとともに、Tダイやサーキュラーダイ
から膜状に溶融押出してキャスティングローラーや気体
あるいは液体で冷却する方法等で得られた未延伸フィル
ムを1軸延伸または2軸延伸する方法である。未延伸フ
ィルムは表面の凹凸が比較的滑らかであるが、延伸され
ることにより凹凸が発現する。この際、延伸温度は熱可
塑性ポリエステル(A)および熱可塑性ポリアミド
(B)のTgの中間の温度であることが好ましい。熱可塑
性ポリエステル(A)のTgより低い温度では延伸性が悪
く、熱可塑性ポリアミド(B)のTgより高い温度では良
好な表面凹凸が発現しにくいからである。延伸倍率は一
軸延伸の場合は1.5倍以上であることがよい。また、縦
横二軸延伸すれば、さらに良好なフィルムが得られる。
この場合も、縦横に各々1.5倍以上延伸することが好ま
しい。
フィルムの延伸方法は特に限定されないが、一軸延伸、
逐次二軸延伸、同時二軸延伸等が適用できる。また、そ
れに用いる延伸装置も2本ロール式一軸延伸機、テンタ
ー式横延伸機、テンター式あるいはチューブラー式同時
二軸延伸機等が適用できる。
また、本発明のフィルムに本発明の効果を損なわない範
囲でシリカ、酸化チタン、炭酸カルシウム、アルミナ、
カオリン、マイカ、タルク等の無機添加剤を入れること
も可能である。
〔実施例〕
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
(参考例)高Tgポリアミドの合成 イソフタル酸45モル%、テレフタル酸5モル%、ヘキサ
メチレンジアミン45モル%、ビス−(4−アミノ−3−
メチルシクロヘキシル)メタン5モル%、酢酸0.015モ
ル%の割合の原料10kgを8kgの純水と共に反応槽に仕込
み、窒素で数回反応槽内の空気をパージした。温度を90
℃まで上昇させ、約5時間反応させたのち、反応温度を
徐々に10時間かけて280℃まで加圧下(18バール)に槽
内を撹拌しつつ上昇させた。
ついで、放圧し大気圧まで圧力を下げたのち、さらに同
じ温度で6時間重合を行った。反応終了後、反応槽から
払い出し切断してペレットを得た。このポリアミドのm
−クレゾール中1g/dlの濃度で20℃で測定した相対粘度
は1.50であり、またTgは150℃であった。
(実施例1〜7、比較例1,2) PET(A−1)のペレットと参考例で得られたポリアミ
ド(B−1)のペレットを第1表に示すように種々の割
合でブレンドし、エクストルーダー型溶融押出機で280
℃で溶融混合し、Tダイより押出して厚さ約200μのフ
ィルムを製膜した。得られた未延伸フィルムを100℃で
縦横それぞれ3.3倍に同時2軸延伸し、230℃で熱セット
した。
混合割合と得られたフィルムの表面粗さ、静摩擦係数お
よび力学的性質を第1表にまとめて示すように、本発明
の効果が確認された。なお、延伸フィルムを液体窒素で
冷却した後、フィルムの長さ方向(MD方向)および巾方
向(TD方向)に割って断面について3,000倍の走査型電
子顕微鏡写真を撮ったところ、いずれのフィルムにおい
てもポリアミド(B−1)が0.5〜1μmオーダーでか
つ長径/短径比が1.0〜1.5の楕円球状の形で分散してい
ることが観察された。
(比較例3) PET(A−1)のペレットとTgが65℃のポリヘキサメチ
レンアジパミドを主成分とするポリアミド(B−2)の
ペレットを用いて、実施例3と同様の条件で実験を行っ
たところ、得られた延伸フィルムのSRaは0.002μm、SR
zは0.060μmであった。また、フィルム断面を電子顕微
鏡観察したところ、ポリアミド(B−2)はフィルムの
長さ方向に微細なすじ状をなして分散していることが示
された。
〔発明の効果〕 本発明のポリエステル系フィルムは従来困難とされてい
た有機合成樹脂ブレンドにより、均一に制御された表面
粗さと改良されたスリップ性を有するフィルムの実現を
可能ならしめたものである。生産性、機械的性質、凹凸
性能などにおいてきわめて高い工業的価値を持つ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 77:00) B29K 67:00 B29L 7:00

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱可塑性ポリエステル(A)中に該熱可塑
    性ポリエステル(A)より高いガラス転移温度を有する
    熱可塑性ポリアミド(B)が0.001〜3.0重量%を占める
    ように球状もしくは楕円球状に分散されてなる組成物か
    らなるフィルム、または該組成物が表面層を形成するよ
    うに積層されたフィルムであって、フィルム面の中心面
    平均粗さおよび十点平均粗さがそれぞれ0.003〜0.07μ
    mおよび0.03〜1.5μmであることを特徴とするポリエ
    ステル系フィルム。
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