JPH01176556A - 複合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】 本発明は透明性、易滑性、表面平滑性にすくれ、粗大粒
子数が少なく、かつフィルムの作業性の良好な配向ポリ
エステルフィルムに関するものである。

（従来の技術） 一般に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諸特性の故に
、繊維用、成形品用の他、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用としても多種の用
途で広く用いられている。これらフィルム用として用い
られる場合、その透明性、滑り性および耐摩耗特性はフ
ィルム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、更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。

たとえば包装用、光学用および印写用分野へ利用する場
合は、高透明で滑り性に優れたフィルムが所望される。

また磁気記録媒体用途に関しては、近年の高記録密度化
、高品質化、長時間化、コンパクト化の要求が厳しくな
ってきている。なかでもメタル塗布型および蒸着型の８
■ビデオテープ、デジタルオーディオテープ用途等のご
とき高Ｓ／Ｎ比が要求される磁気テープは、磁性層の厚
さが薄いため、使用するベースフィルムの表面形態がそ
のまま磁性層に転写される。そのためベースフィルムの
表面粗度が粗いとメタル磁性体を塗布後あるいは蒸着後
のビデオテープの電磁変換特性が著しく悪化する。さら
に汎用グレードのビデオ用ベースフィルムではビデオテ
ープの電磁変換特性に影響を与えなかった微細突起すら
、上記のような磁気テープ用途においては電磁変換特性
を悪化させる原因となる。この電磁変換特性の面から劣
えると、不活性の無機粒子および触媒残渣による不溶性
粒子が無い全く平滑な鏡面からなるベースフィルムが好
ましいが、そのようなベースフィルム上に形成された磁
性層は、その表面がそのまま鏡面を保つので、作業性か
非常に不良である。−般にフィルムの作業性改良には、
フィルム表面に凹凸を付与することによりガイドロール
等との間の接触面積を減少せしめる方法が採用されてお
り、この表面凹凸を形成される方法として従来より■フ
ィルム原料に用いる触媒残渣から不溶性の粒子を析出せ
しめる方法（特公昭４９−１３２３４号公報および特公
昭５Ｏ−Ｅ３４９３号公報など）や、■不活性の無機粒
子の１種または２種以−Ｌをポリエステル製造過程の適
当な時期に添加する方法（特公昭５５−４０９２９号公
報およびＵＳＰ３゜９８０．６１１など）等非常に多く
の提案がなされている。

しかしながらこれら従来技術においてはこれら原料高分
子中の粒子は、その大きさが大きい程滑り性の改良効果
が人であるのが一般的であるが、磁気テープ特にメタル
塗布型および蒸着型の８闘ビデオテープ用途のような表
面平滑性か強く要求される磁気テープ用途にはその粒子
が大きいこと自体がドロップアウト等の欠点発生の原因
となり、さらに電磁変換特性も著しく悪化するという欠
点かあった。そのためフィルム表面の凹凸を出来るたけ
微細化する必要があり、かつ作業性を損なってはならな
いという相反する特性を同時に溝足すべき要求かなされ
ているのが現状である。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は１−記のような実情にかんがみ透明性や表面平
滑性に優れ、かつ作業性に優れているという相反二、律
の特性を溝足する配向ポリエステルフィルムを提供せん
とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は実質的に滑剤を含まないポリエステル樹脂より
なるＡ層の少くとも片面に走査型電子顕微鏡で観察して
得られる平均粒径が５ｍμから５００ｍμであり、かつ
ド記（１）式で定義される外接円に対する面積率が８０
％以上であるシリカを下記０式を満足する量を含有して
なるポリエステル樹脂よりなるＢ層からなる複合ポリエ
ステルフィルムである。

１０≦＋Ｄｉ　Ｘ　（Ｃ１≦３００　　−−−−−−−
−−−〜−−−−−−−−−−−−−−−−−■本発明
で用いられるポリエステルとはポリエチレンテレフタレ
ート、ポリアルキレンナフタレート等との結晶性ポリエ
ステルであり特に限定はされないがとりわけポリエチレ
ンテレフタレートが適しており、なかんずくその繰り返
し単位の８０モル％以上がエチレンテレフタレートから
なるものであり、他の共重合成分としてはイソフタル酸
、ｐ−β−オキシエトキシ安息香酸、２，６−ナフタレ
ンジカルボン酸、４．４’　−ジカルボキシルジフェニ
ール、４．４’　−ジカルボキシルベンゾフェノン、ビ
ス−（４−カルボキシルフェニール）エタン、アジピン
酸、セバシン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、
シクロヘキサン−１，４−ジカルボン酸等のジカルボン
酸成分、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオ
ペンチルグリコール、ジエチレングリコール、シクロヘ
キサンジメタノール、ビスフェノールＡのエチレンオキ
サイド付加物、ポリエチレングリコール、ポリプロピレ
ングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のグリ
コール成分、ｐ−オキシ安息香酸なとのオキシカルボン
酸成分等を任意に選択使用することができるる この他共重合成分として少量のアミド結合、ウレタン結
合、エーテル結合、カーボネート結合等を含有する化合
物を含んでいてもよい。

該ポリエステルの製造法としては、芳香族ジカルボン酸
とグリコールとを直接反応させるいわゆる直接重合法、
芳香族ジカルボン酸のジメチルエステルとグリコールと
をエステル交換反応させるいわゆるエステル交換法など
任意の製造法を適用することができる。

ここでＡ層のポリエステル樹脂は上記のポリエステル樹
脂に実質的に滑剤を含まないものであり、例えば特開昭
５９−６２６２．７号公報において開示されているよう
な方法で調製したものを用いるのが好ましい。−力８層
のポリエステル樹脂は−［−記ポリエステル樹脂に所定
のシリカを含んだものを用いる必要がある。

Ａ層とＢ層との厚みの関係としては、Ａ層に対するＢ層
の厚みが０．０１から０．２であることが好ましい。０
．２を越えるとシリカ粒子により形成される表面突起の
急峻度が低くなり滑り性が悪化するので好ましくない。

また透明度が低くなるという問題もある。逆に０．０１
未溝では厚みコントロールが困難となるので好ましくな
い。

本発明に用いられるシリカとしては走査型電子顕微鏡で
観察して得られる平均粒径が５ｒｎμ以−Ｌ５００塑で
あり、５読以上１００　ｍｐ以下のものが好ましい。１
０ｒｎμ以七８０＋＋＋μ以下のものが特に好ましい。

平均粒径が５　ｍｐ未溝では滑り性向上効果が不十分と
なるので好ましくない。逆に５００ｍμを越えると表面
平滑性や透明性が低下するので好ましくない。

また、該シリカ粒子形状も重要であり出来るたけ真球状
に近いものを用いた方が滑り性や耐摩耗性のすぐれたフ
ィルムが得られる。本発明の目的を達成するには走査型
電子顕微鏡で観察して得られる下記式で示される外接円
に対する面積率が８０％以上のものが好ましい。９０％
以上が特に好ましい。

更に該シリカの粒度分布は出来るだけシャープな方が好
ましい。粒子の粒度分布がきわめてシャープで中分散に
近いものであればフィルム表面に形成される突起の高さ
および形状が均一に近くなり本発明の意図するところに
合致する。このような目的を達成するためには走査型電
子顕微鏡で観察して得られる粒子径のばらつき度が２５
％以下であることが好ましく、２０％以下がより好まし
い。

該シリカの含有量はシリカの平均粒子径により変り、甲
で示した平均粒子径ｆＤ＋とポリエステルに対して重量
％で示したシリカ含有量ｆｃｌの積ＣｆＤＩ　Ｘ（Ｃ）
〕として１０〜３００の範囲が好ましい。２０〜２００
の範囲がより好ましい。ｆＤＩ　Ｘ　ｆｃ）が１０未満
ではたとえ平均粒子径が上記範囲を満足していても滑り
性が悪化するので好ましくない。逆に（Ｄｉ×（Ｃ）が
３００を越えるとたとえ平均粒子径が上記範囲を満足し
ていても表面平滑性が悪化し、たとえはメタル塗布型８
龍ビデオテープとあ等のような表面平滑性が強く要求さ
れる磁気テープ用としては電磁変換特性が不充分となる
ので好ましくない。また透明性も低−ドし、高度な透明
性が要求されるグラフィックアーツのような分野への使
用が困難となるので好ましくない。

またシリカ含有量は上記条件を満足すると同時に１．０
重量％以上２０重量％以下の範囲である事が好ましい。

本範囲にする事により本発明の効果をより顕著に発現す
る事が出来る。

該シリカとしてはコロイダルシリカが好適であるが特に
限定されるものではない。たとえば一般にホワイトカー
ボンと称される乾式法あるいは湿式法で合成された球状
のシリカか２次凝集した不定形のシリカを分散処理をほ
どこし一次粒子まで分散したものを用いてもよい。

該シリカは１種類のものを用いてもよいし、２種以−ヒ
を併用してもよい。また少量であれば本特許の範囲外の
７リカを併用してもよい。更にシリカ以外の他の不活性
粒子やポリエステルの製造工程で粒子を生成させるいわ
ゆる内部粒子を併用してもよい。

該ソリ力は表面処理をしないものを用いてもよいか表面
処理をしたものを用いてもよい。また凝集防止剤や分散
助剤の使用の有無も特に限定されない。

本発明におけるシリカのポリエステル中への添加方法は
、該ポリエステル製造過程における任意の段階で添加す
ることができるが、初期縮合が終了するまでに添加する
のが特に好ましい。またポリエステル製造過程への不活
性粒重の添加方法はスラリー状および粉末状のいずれの
状態で添加してもよいが、粒子−の飛散防止、供給精度
や均一性の向上の点からスラリー状に分散させて添加す
るのが好ましく、特にエチレングリコール（ＥＧ）のス
ラリー七して添加するのが好ましい。スラリー状に分散
させる場合には、それぞれの粒子本来の一次粒子を出来
る限り再現するような均一・な分散を行なう必要かある
。また所定の平均粒径の粒子を得るために市販微粒子の
粉砕処理や分級、および濾過等の処理をしてもよい。

また、凝集しない範囲内で個々の粒子を高濃度に含有す
るポリエステルを予め別個に製造し、次いて所定の粒子
潤度になる様にブレンドしてもよい。

本発明におけるＡ層とＢ層との構成は、Ａ層の片面にＢ
層を複合したものおよびＡ層の両面にＢ層を複合したち
のどちらでもかまわない。両面に複合したものの場合は
Ｂ層の厚みが同じであってもよいし、異なっていてもよ
い。

本発明における複合フィルムは従来から蓄積された複合
フィルムの製造法で製造する事が出来る。

例えばＡ層を形成するポリエステル層とＢ層を形成する
ポリエステル層とを溶融状態又は冷却固化された状態で
複合する事か出来る。具体的には例えば共押出やエクス
トルージョンコーティング等の方法で製造することかで
きる。これらの製造法の中で溶融状態で複合する共押出
し法が特に好ましい。

本発明の配向ポリエステルフィルムは少なくとも一方向
に１．１倍以上延伸処理されている事か必要である。３
倍量に延伸されているのが好ましい。三軸配向フィルム
か特に好適である。延伸処理はインフレーション法、テ
ンター法、ロール法およびそれらを組合せた方法なとで
行なわれる。

延伸を行なう時の温度は、たとえばポリエチレンテレフ
タレートの場合は一般には８０℃から１００℃で行なわ
れているか、本発明の効果をより顕著に発現するには第
１段目の延伸を１００〜１４０　’Ｃて行なうのが好ま
しい。１１０°Ｃ〜１３０　’Ｃがより好ましい。

（実施例） 次に本発明の実施例および比較例を示す。実施例中の部
は特にことわらないかぎりすべて重量部を意味する。

また、用いた測定法を以下に示す。

（１）　　平均粒子径 不活性粒子を走査型電子顕微鏡（に１立Ｓ−５１０型）
で観察、写真撮影したものを拡大コピーシ、更にトレー
スを行なってランダムに２００個の粒子を黒く塗りつぶ
した。この像を画像解析装置にレコ株式会ネ１製　ルー
セックス５００型）を用いて、水平方向のフエレ径を測
定し、その平均値を平均粒子径とした。また粒子径のば
らつき度は下式により算出した。

■　外接円に対する面積率 平均粒子径の測定に用いたトレース像より任意に２０の
粒子を選び、それぞれの粒子について投影断面積を、（
１）で用いた画像解析装置で測定した。

また、それらの粒子に外接する円の面積を算出すること
により下式を用いて面積率を求めた。

（３）　　フイルムベース 直読ベースメーター（東洋精機社製）で測定した。

（４）　　フィルムの表面平滑性 サーフコム３００Ａ型表面粗さ、ｉｌ（東京精密製）を
用い、側径１μｍ、加重０．０７ｇ１測定基準長０．８
１１１１１　カットオフｏ、ｏｓｍｍの条件で測定した
中心線〜１ノ均粗さ（Ｒａ（μｍ））で表示する。

（５）動摩擦係数 ＡＳＴＭ　　Ｄ−１８９４−６３に準拠し、スレンド式
スリップテスターを用い、２３℃、６５ＲＨ％の環境条
ｅｌ下、フィルム／フィルム間の摩擦係数を求める。

（６）　　フィルムの作業性 フィルムをスリットし、ロール状に巻取るときに巻姿不
良、しわ、空気のバブル等を生じないで問題のないスリ
、トロールか得られるかとうかを４段階に評価し次のラ
ンク付で表す。

Ｘ−−−−−−−−問題のないスリットロールを得るこ
とはＪ１常に困難である △−−−−−−−−低速て問題のないスリットロールを
得ることが出来る ０−−−−−−−一高速で問題のないスリットロールを
得ることが出来る ◎−−−−−−−−高速で問題のないスリットロールが
簡単に得られる （７）　　フィルム表面の粗大突起数 フィルム表面にアルミニウムを薄く蒸着したのち、二光
束干渉顕微鏡を用いて四重環以−１−の粗大突起数（測
定面積１−当りの個数）をカウントし、粗大突起数の多
少により次のランク付けで表わす。

１級−−−−−−−−Ｉ　Ｅ３個以上／−２級−−−−
−−−−１２〜１５個／−３級−−−−−−−−８〜１
１個／ｗｉｉ４級−−−−−−−−４〜７個／− ５級−−−−−−−−０〜３個／一 実施例１ １）ポリエステルＡの製造ン太 撹拌装置、分縮器、原料仕込口および生成物取出し口を
設けた２段の完全混合槽よりなる連続エステル化反応装
置を用い、その第１エステル化反応缶のエステル化反応
住成物か存在する系へテレフタル酸（ＴＰＡ）に対する
エチレングリコール（ＥＧ）のモル比１．７に調整し、
かつ三酸化アンチモンをアンチモン原子としてＴＰＡ単
位当り２８９　ｐｐｍおよび酢酸マグネシウム四水塩を
Ｍｇ原子として生成ポリエステルに対して１００　ｐｐ
ｍとなる量を含むＴＰＡ０′）ＥＧスラリーを連続的に
供給した。常圧にて平均滞留時間４．５時間、温度２５
５°Ｃで反応させた。

この反応生成物を連続的に系外に取り出し、第２エステ
ル化反応缶に供給した。さらにＥＧを仕込みポリエステ
ル単位ユニット当り０．５重量部を連続的に添加し、常
圧にて平均滞留時間５．０時間温度２６０℃で反応させ
た。最終反応生成物のエステル化率は９８％であった。

該エステル化反応生成物１１４４部（エチレンテレフタ
レートユニ、）１１００部に相当）およびＥＧ７０部を
重縮合反応Ｃ１ｉに什込み２６０°Ｃ１常圧て９０分間
加熱撹拌し、同温度、同圧力で１３０ｇ／Ｑのトリメチ
ルホスフェートのＥＧ溶液２．４５容量部（生成ポリエ
ステルに対してＰ　ＩＱ子として６４ｐｐｍ　、　Ｍｇ
／Ｉ）＝２．０）を加え、１０分間加熱攪拌した。次い
て同温度、同圧力で５０ｇ／ρの濃度の酢酸ナトリウム
のＥＧ溶液０．７８容量部（生成ポリエステルに対して
Ｎａ原子として１０ｐｐｍ　）を加え、同温度、同圧力
下で１０分間加熱撹拌した。約１００分を要して反応温
度を２９０°Ｃまで昇温しながら、反応系の圧力を除々
に下げて０．５關Ｈｇとした後、２９０°Ｃ，０，５＋
ｎｍＨｇで約１００分間重縮合反応を行ない固自粘度が
０．６２０のポリマーを得た。

２）ポリエステルＢの製造法 テレフタル酸５１９部、エチレングリコール４３１部、
トリエチルアミン０．１６部、三酸化アンチモン０．２
３部（生成ポリエステルに対してアンチモン原子換算で
３２０　ｐｐｍ）、平均粒径５０塑、外接円に対する面
積率９６％、粒子径のばらつき度１０％のシリカ２０重
量％を含むＥＧスラリー７５部および４０ｇ／Ｑの水酸
化ナトリウムの水溶液０．２６部を撹拌機、蒸留塔及び
圧力調整器を備えたステンレス製オートクレーブに仕込
み、窒素置換後加圧してゲージ圧２．５ｋｇ／−に保ち
、２４０°Ｃで生成する水を蒸留塔の頂部に連続的に除
去しながらエステル化反応を行なった。反応開始後１２
０分経過してから放圧し、エステル化率が９７％の生成
物を得た。該エステル化生成物を２４０°Ｃの重縮合反
応器に移し、３０分を要して２７５°Ｃまで昇温しつつ
反応系の圧力を除々に下げて０．Ｏ５ｍｍＨｇとし、更
に同温、同圧で約８０分間重縮合反応を行なった。得ら
れたポリマーの固有粘度は０．６２５であった。

３）複合フィルムの製造法 二層の共押出し製膜機の別々のエステル化率にポリエス
テルＡを中心層とし該中心層Ａ層の両面にポリエステル
８層か複合されるようにそれぞれのポリエステル樹脂を
供給し、２９０′Ｃで溶融押出し、１１０℃で縦方向に
３．５倍、１３０°Ｃで横方向に３．５倍延伸した後２
２０°Ｃて熱処理し１２μｍのフィルムを得た。なおＡ
層と両Ｂ層との厚さの比は１：１０：１となるように押
出しダイを調整した。得られたフィルムの特性値を第１
表に示す。本実施例で得たフィルムは透明性、表面平滑
性、滑り性に優れ、粗大突起数が少なく、かつフィルム
作業性が良好であり極めて高品質である。

比較例１ 実施例１の方法において３層全部をポリエステルＢを用
いる以外実施例１と同じ方法で得たフィルムの特性を第
１表に示す。本比較例で得たフィルムは実施例１で得た
フィルムに比べ透明性および滑り性が劣る。

比較例２ 実施例１の方法において３層全部をポリエステルＡを用
いる以外実施例１と同じ方法で得たフィルムの特性を第
１表に示す。本比較例で得たフィルムは滑り性およびフ
ィルム作業性が劣り低品質である。

比較例３〜４ 実施例１の方法においてポリエステルＢのシリカ含有量
を夫々０．１重量％および８重量％に変更する以外実施
例１と同し方法で得たフィルムの特性を第１表に示す。

比較例３て得たフィルムは滑り性およびフィルム作業性
か劣り、また比較例４で得たフィルムは透明性、表面平
滑性および粗大突起数で点で劣り低品質である。

実施例２〜４ 第１表に示したようなシリカを用い実施例１と同様の方
法で得たフィルムの特性値を第１表に示す。

これらの実施例で得たフィルムは全て透明性、表面平滑
性、滑り性に優れ粗大突起数が少なくかつフィルム作業
性が良好であり極めて高品質である。

比較例５および６ 平均粒径が３００＋＋＋μのシリカを用い、実施例１と
同様の方法で得たフィルムの特性値を第１表に示す。

比較例５で得たフィルムは透明性、表面平滑性および粗
大突起数の点で劣り、また比較例６で得たフィルムは易
滑性およびフィルムの作業性の点で劣り低品質である。

以下余白 （発明の効果） 本発明により得られた配向ポリエステルフィルトは透明
性、易滑性、表面５Ｐ滑性に優れ、粗大突起数が少なく
、かつフィルムの作業性が良好であるので、たとえば高
透明で滑り性の良好なフィルムか要求される包装用、光
学用および印写用分野に、また表面］ノ滑性に優れ粗大
粒子数が少なく、かつ易滑性およびフィルムの作業性が
良好なことか要求される高品質な磁気記録媒体用分野に
好適に利用する事が出来る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）実質的に滑剤を含まないポリエステル樹脂よりな
   るＡ層の少くとも片面に走査型電子顕微鏡で観察して得
   られる平均粒径が５ｍμから５００ｍμであり、かつ下
   記（１）式で定義される外接円に対する面積率が８０％
   以上であるシリカを下記（２）式を満足する量を含有し
   てなるポリエステル樹脂よりなるＢ層からなる複合ポリ
   エステルフィルム。 粒子の投影断面積 外接円に対する面積率＝粒子の投影断面積／粒子に外接
   する円の面積×１００・・・・・・（１）１０≦（Ｄ）
   ×（Ｃ）≦３００・・・・・・・・・・・・・・・・（
   ２）［（Ｄ）はｍμで示した平均粒子径、（Ｃ）はポリ
   エステルに対して重量％で示したシリカ含有量を表わす
   。］
2. （２）Ａ層に対するＢ層の厚みが０．０１から０．２で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の複合
   ポリエステルフィルム。