KR100372266B1

KR100372266B1 - 열가소성수지필름및그제조방법

Info

Publication number: KR100372266B1
Application number: KR1019960706721A
Authority: KR
Inventors: 나오유키 에노모토; 히로야스 니시다; 미치오 고마쓰
Original assignee: 쇼꾸바이 카세이 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1994-06-06
Filing date: 1995-06-05
Publication date: 2003-10-30
Also published as: EP0767196A1; EP0767196A4; DE69535370T2; EP0767196B1; US5935700A; JP3298645B2; DE69535370D1; KR970703383A; WO1995033787A1

Abstract

윤활성, 내마모성과 투명성이 뛰어난 열가소성 수지필름 및 그 제조방법에 관한 것으로, 그 필름은 수지 중에, 실리카와 실리카 이외의 무기산화물의 1종 또는 2종 이상으로 구성되는 복합산화물로 이루어진 구형상 콜로이드입자로서, 입자내부에 미세구멍을 가지는 복합산화물 미립자를 0.005∼20중량% 함유한다. 열가소성 수지는 폴리에스테르 필름인 것이 바람직하고, 열가소성 수지필름의 헤이즈(haze)는 5% 이하인 것이 바람직하다. 이 열가소성 수지필름은 자기테이프, 콘덴서, 사진필름, 점착테이프 등의 용도에 적합하다. 열가소성 수지필름은, 알칼리금속, 암모늄 또는 유기염기의 규산염과, 알칼리가용의 무기화합물을, pH 9 이상의 알칼리용액 중에 동시에 첨가하고, 이 반응액의 pH를 제어하지 않고 복합산화물 미립자를 생성시켜서 얻어진 졸을, 열가소성 수지 및/또는 그 반응계에 첨가하여 필름가공함으로써 제조할 수가 있다.

Description

열가소성 수지필름 및 그 제조방법

열가소성 수지필름은, 그 뛰어난 물리적 및 화학적인 특성을 이용하여 자기테이프, 콘덴서, 사진용, 전기절연용, 포장재료 등에 널리 이용되고 있다.

종래, 이들 필름의 표면에 적당한 요철을 부여하여 표면을 윤활성이나 내마모성을 향상시키기 위해, 이산화규소, 이산화티탄, 탄산칼슘 등의 각종 무기화합물의 미립자를 필름 중에 함유시키는 방법이 알려져 있으며, 예를 들면, 일본공개특허 소화 61년-98729호 공보에는, 실리카, 탄산칼슘 등의 입자를 이용하는 방법이 개시되고, 또, 일본공개특허 평성 1년-284534호 공보에는, 입자직경이 다른 2종류의 실리카 입자를 조합시켜서 이용하는 방법이 개시되어 있다.

이들의 방법에 의해 윤활성(안티블록킹성)이나 내마모성은, 어느 정도 향상하지만, 상기 무기산화물 입자는 폴리에스테르 등의 열가소성 수지와의 밀착성이나 친화성이 충분하지 않으므로, 필름의 연신공정 등에 있어서 필름을 성형가공한 경우에 무기미립자와 폴리에스테르의 계면에서 박리가 발생하고, 보이드(공극)가 생성한다. 이 보이드가 생성된 필름은, 필름자체의 헤이즈가 높아지고, 또, 자기테이프로서 사용할 때 등의, 다른 기초재료나 필름자체의 접촉에 의해 무기미립자가 탈락하거나 또는 깍이기 쉽고, 그렇기 때문에, 윤활성이나 내마모성이 저하함과 동시에 드롭아웃, 표면의 홈 등이 발생하는 문제점을 가지고 있다.

한편, 근래의 자기기록재료의 고밀도화, 소형화 등의 고기능화의 요청에 대해서는 필름을 더욱 박막화할 필요가 있고, 그러기 위해서는, 필름의 연신배율이나 연신스피드를 향상시키는 것이 불가결하다. 그러나, 박막화를 하는 것은, 상기한 무기입자 계면에 응력이 집중하는 것에 연관되고, 그 결과, 입자계면에 보이드가 생성하고, 무기입자가 더욱 탈락하기 쉬운 상황이 된다.

이들의 문제점을 해결하는 수단으로서, 일본공개특허 소화 63년-304038호 공보에는 실란화합물로 무기입자표면을 처리하는 방법이, 또, 일본공개특허 평성 4년-309551호 공보에는 이소시아네이트 화합물과 수용성 폴리에스테르 화합물을 무기입자표면에 수식한, 이른바 표면개질된 입자를 이용한 방법이 개시되어 있다.

그러나, 이들의 방법을 채용해도 역시 무기입자와 폴리에스테르의 밀착성이나 친화성은 충분하지 않고, 보이드 생성의 억제효과, 윤활성, 내마모성은, 어느 것이나 충분한 효과를 나타내는 데는 미치지 못하고 있다.

[발명의 개시]

본 발명의 목적은, 보이드의 생성이 적고, 윤활성, 내마모성 및 투명성이 뛰어난 열가소성 수지필름을 제공함과 동시에, 그 제조방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명에 관한 열가소성 수지필름은, 실리카와 실리카 이외의 무기산화물의 1종 또는 2종 이상으로 구성되는 복합산화물로 이루어진 구형상 콜로이드 입자로서, 입자내부에 평균 미세구멍직경이 50Å이상인 미세구멍을 가지며, 하기 부등식 [ I ]을 만족하는 복합산화물 미립자를 0.005∼20중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 것이다. 단, 식 [ I ]중, S는 복합산화물 미립자의 비표면적을, Dp는 그 미립자의 평균입자직경을, SG는 그 미립자의 참비중을 나타낸다.

상기 열가소성 수지필름은, 폴리에스테르 필름인 것이 바람직하다. 상기 열가소성 수지필름의 헤이즈는, 5% 이하인 것이 바람직하다.

본 발명에 관한 열가소성 수지필름의 제조방법은, 알칼리금속, 암모늄 또는 유기염기의 규산화염과, 알칼리가용의 무기화합물을 pH 10 이상의 알칼리 용액 중에 동시에 첨가하고, 이 반응액의 pH를 제어하지 않고 복합산화물 미립자를 생성시켜서 얻어진 졸을, 열가소성 수지 및/또는 그 반응계에 첨가하여 필름가공하는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 pH 10 이상의 알칼리용액 중에는, 시드입자가 분산하여 있어도 좋다. 또, 상기 열가소성 수지필름의 제조방법에 있어서는, 복합산화물 미립자로부터, 규소와 산소이외의 원소의 일부를 제거하여 얻어진 미립자가 분산한 졸을, 열가소성 수지 및/또는 그 반응계에 첨가하는 것이 바람직하다.

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

이하, 본 발명에 관한 열가소성 수지필름 및 그 제조방법의 최량의 형태에 관하여 설명한다.

본 발명에 있어서 열가소성 수지필름이란, 통상의 열가소성 수지를 용융압출하거나 하여 시트화한 후, 연신등의 필름가공한 필름이다. 이러한 열가소성 수지로서는 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스틸렌, 폴리메타크릴산 메틸, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리에스테르등의 열가공가능한 열가소성 수지를 들 수 있으며, 필요에 따라서 다른 공중합 또는 그래프트 공중합성분을 적절히 사용하면 좋다. 또, 이들 열가소성 수지를 적층한 이른바 적층필름, 또는, 상기 열가소성 수지의 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 이용하는 것도 적절하다.

이들의 열가소성 수지중에서, 특히 폴리에스테르는, 자기기록 재료를 비롯하여 각종 용도에 이용되어 용도가 넓으므로 특히 바람직하다. 이 폴리에스테르는, 주사슬을 구성하는 반복단위가 에스테르형인 폴리머를 말하며, 각종 디카르본산 및 그 유도체와 각종 글리콜 및 그 유도체와의 축중합 등에 의해 얻어진다. 디카르본산 성분으로서는, 예를 들면, 이소푸탈산, 4,4-디카르복실디페닐, 2,6-나프탈렌 디카르본산 등의 방향족 디카르본산, 아디핀산 및 세바신산 등의 지방족 디카르본산, 시클로핵산-1,4-디카르본산 등의 치환족 디카르본산 등을, 단독으로 또는 혼합하여 이용할 수가 있다.

또, 글리콜성분으로서는, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부탄디올 등의 알킬렌글리콜 또는 그 폴리머, 1,4-시클로핵산 디메탄올 및 네오펜틸글리콜 등을, 단독으로 또는 혼합하여 이용할 수가 있다. 주사슬의 반복구조 단위의 80몰% 이상이, 테레프탈산 또는 2,6-나프탈렌 디카르본산으로 이루어지는 폴리에스테르는, 화학적 특성과 역학적특성이 뛰어난 점으로부터 특히 바람직하다.

본 발명의 열가소성 수지필름에는, 복합산화물 미립자(이하, 콜로이드 입자라고 하는 경우가 있다.)가 함유되고, 그 미립자로서는 복합산화물 졸을 원료로 하는 콜로이드 입자가 바람직하다. 해당 콜리이드 입자를 구성하는 복합산화물은, 실리카와 실리카 이외의 무기산화물로 이루어지는 복합산화물이며, 특히, 실리카와 실리카 이외의 무기산화물의 2종 이상으로 이루어지는 복합산화물이 바람직하다. 해당 복합산화물은, 고체산 또는 고체염기성 등의 활성점을 가지므로 후술하는 열가소성 수지에 첨가한 경우에 그 수지와의 반응성 및 밀착성이 높으므로 바람직하다.

실리카 이외의 무기산화물로서는, 예를 들면, 주기표의 1A족, 2A족, 2B족, 3A족, 3B족, 4A족, 4B족, 5A족, 5B족, 6A족의 금속 또는 비금속의 원소의 산화물을 들 수 있으며, 구체적으로는, Li₂O, Na₂O, K₂O, Rb₂O, BeO, MgO, CaO, SrO, BaO, ZnO, Y₂O₃, La₂O₃, Al₂O₃, Ga₂O₃, B₂O₃, Ce₂O₃, Sb₂O₅, P₂O₅, TiO₂, ZrO2, SnO₂, MoO₃, WO₃등의 1종 또는 2종 이상을 이용하는 것이 바람직하다.

복합산화물 콜로이드 입자는 상기 부등식 [ I ]을 만족하는 것이 필요하다.

복합산화물 콜로이드 입자의 비표면적(S)은, 졸을 냉동건조시킨 후, 110℃에서 건조한 시료에 관하여, BET법에 의해 측정된다. 또, 평균입자직경(Dp)은, 레이저광 산란법 입도분포 측정법에 의해, 또 참비중(SG)은, JIS Z 8804-1960법에 준하여 콜로이드 수용액의 비중을 측정하고, 고형분 농도로부터 환산하여 구하는 방법에 의거하여 측정된다.

본 발명에 있어서, 상기 부등식 [ I ]을 만족하기 위해서는, 상기 무기산화물에 대한 실리카의 복합비율(몰비)은, 0.1 내지 20의 범위가 적당하다. 이 비가 20을 넘으면, 복합산화물 콜로이드 입자의 비표면적(S) 및 미세구멍직경이 작아지며, 한편, 0.1 미만에서는, 콜로이드 입자의 비표면적(S)은 거의 증가하지 않게 되고, 미세구멍의 생성이 적어진다.

본 발명에 있어서, 복합산화물 콜로이드 입자는 구형상으로, 평균입자직경(Dp)이 10∼2000nm, 특히 50∼1000nm의 범위에 있는 것이 바람직하고, 더구나 100∼600mm의 범위에 있는 것이 바람직하다. 평균입자직경이 2000nm을 넘으면 필름의 헤이즈가 상승함과 동시에 필름의 표면의 돌기높이가 커지며, 자기기록 재료로서 이용한 경우, 전자변환특성이 저하하므로 바람직하지 않다. 한편, 10nm 미만에서는, 필름표면의 윤활성 및 내마모성이 반감하여 바람직하지 않다.

상기 부등식을 만족하는 복합산화물 콜로이드 입자는 입자내부에 평균 미세구멍직경이 50Å 이상, 바람직하게는 60Å 이상, 더 바람직하게는 100Å 이상의 큰 미세구멍을 가지며, 큰 비표면적을 가지고 있는 것이 바람직하다. 따라서, 열가소성 수지의 중합 또는 혼합단계에 있어서 그 입자내부의 미세구멍에 이 열가소성 수지가 혼입한다고 고려되어, 복합산화물 콜로이드 입자와 열가소성 수지와의 복합화가 도모되고, 수지와의 밀착성 및 친화성이 향상한다. 그러므로, 보이드의 생성을 억제할 수가 있어, 투명성을 유지할 수가 있음과 동시에, 콜로이드 입자의 탈락을 방지할 수가 있다. 또한, 콜로이드 입자의 평균 미세구멍직경은, 저온시차 열장치에 의해, 시마쓰평론, Vol. 47, No.3, P.307(1990)에 기재된 방법에 준하여, 평균 미세구멍직경과 최초의 융해온도와의 검량선을 작성하여, 최초의 융해온도의 측정에 의해 구할 수 있다. 또, 통상 행해지고 있는 질소에 의한 미세구멍 분포측정장치로 측정해도 마찬가지의 결과가 얻어진다.

한편, 상기 부등식이 성립하지 않는 경우, 즉, 입자의 다공성이 낮은 경우, 열가소성 수지가 콜로이드 입자의 내부에 진입하기 어려우므로, 밀착성이 낮아지고, 콜로이드 입자의 근방에 보이드가 생성하기 쉬워진다. 이 필름은 헤이즈가 높고, 입자가 용이하게 탈락하여, 본 발명의 소망의 효과를 얻을 수 없다. 또, 그 입자의 미세구멍이, 평균 미세구멍직경 50Å보다도 작은 경우에도 마찬가지의 경향을 나타낸다.

본 발명의 열가소성 필름의 헤이즈는 5% 이하, 특히 3% 이하가 바람직하며, 2% 이하가 더욱 바람직하다. 헤이즈가 5% 이상에서는 투명성이 좋지 않기 때문에, 포장재료 등의 투명성을 요구하는 용도에 있어서 문제가 발생하므로 바람직하지 않다. 그 필름의 헤이즈를 저하시키는 데는, 그 필름과 함유되는 콜로이드 입자의 굴절률의 차를 참소시키는 것이 불가결하며, 그 차를 ± 0.10의 범위, 바람직하게는 ± 0.05, 더욱 바람직하게는 ± 0.03의 범위가 되도록 복합산화물 콜로이드 입자의 굴절률을 조정하는 것이 좋다. 그 콜로이드 입자의 굴절률의 조절방법으로서는, 상기한 각종 실리카 이외의 무기산화물을 적절히 선택하고, 복합화하므로써 달성할 수가 있다. 통상, 그 복합산화물 콜로이드 입자의 굴절률은 1.42∼1.80의 범위로 조정할 수가 있다.

본 발명에 관한 복합산화물 콜로이드 입자의 모스경도는 통상 3.5∼9의 범위가 된다.

또, 그 열가소성 수지필름을 자기기록재료로서 이용한 경우, 주행안정성 및 전자변환특성 등의 특성이 양호함과 동시에 필름의 마모, 및 자기헤드의 마모가 적고 장수명하지 않으면 고성능 고신뢰성의 요구를 충족시킬 수가 없다. 본 발명에 있어서 이용하는 복합산화물 미립자를 함유하는 필름은, 필름의 내마모성 및 자기헤드의 내마모성이 매우 높고 내구성이 뛰어난 것을 특징으로 한다. 내마모성이 높은 이유에 관해서는 확실하지는 않지만, 첫째로 상기한 바와 같이 입자의 탈락이 적은 것, 및 상기와 같이 입자와 그 수지가 복합화되어 있기 때문에, 입자의 외관의 경도가 적하하여, 필름 및 헤드를 손상하기 어렵다는 것으로 고려된다.

본 발명의 열가소성 수지필름에 있어서, 복합산화물 콜리이드 입자의 함유량은, 0.005∼20중량%, 특히 0.01∼5중량%의 범위인 것이 바람직하다. 함유량이 0.005중량% 미만의 경우는, 폴리머중의 입자수가 너무 적기 때문에, 필름 표면의 돌기밀도가 낮아지고, 윤활성 및 내마모성이 불충분해진다. 한편, 첨가량이 20중량%를 넘는 경우는, 열가소성 수지의 특성이 손상됨과 동시에, 또한 기능이 향상하지 않아 경제적이지 않다. 또, 수지 중에 있어서의 콜로이드 입자의 분산성이 악화할 우려가 있어 바람직하지 않다. 또한, 본 발명의 열가소성 수지필름은, 필요에 따라서 그 복합산화물 콜로이드 입자 이외의 무기산화물 미립자를 병용하여 함유할 수가 있다.

다음에, 열가소성 수지필름의 제조방법을 설명하겠는데, 우선, 복합산화물미립자의 제조방법에 관하여 설명한다.

복합산화물 미립자는, 예를 들면, 본원의 출원인이 먼저 출원한 일본공개특허 평성 5년-132309호 공보에 기재되어 있는 졸의 제조방법에 준하여 제조할 수가 있다. 즉, 알칼리금속, 암모늄 또는 유기염기의 규산염과, 알칼리가용의 무기화합물을, pH 9 이상의 알칼리용액 중에 동시에 첨가하여, 이 반응액의 pH를 제어하지 않고 콜로이드 입자를 생성시키므로써 복합산화물 졸을 제조할 수가 있다. 특히, pH 9 이상의 범위, 바람직하게는 pH 9∼pH 12, 더 바람직하게는 pH 9∼pH 11의 범위의 알칼리용액 중에 상기 무기화합물을 첨가하고, 이 반응액의 pH를 제어하지 않고 콜로이드 입자를 생성시키는 것이 바람직하다. pH 9 이하에서는 소립자가 발생하기 쉬우며, 입도분포가 브로드가 되므로 바람직하지 않다.

상기 알칼리금속의 규산염으로서는, 예를 들면, 규산나트륨(물유리)이나 규산칼륨이 이용된다. 유기염기로서는, 예를 들면, 테트라에틸 암모늄염 등의 제 4 급 암모늄염, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 아민류를 들 수가 있고, 암모늄의 규산염 또는 유기염의 규산염에는, 규산액에 암모니아, 제 4 급 암모늄 수산화물, 아민화합물 등을 첨가한 알칼리성 용액도 포함된다. 또, 규소의 유기화합물, 예를 들면, 테트라에톡시실란, 테트라메톡시실란 등을 이용해도 좋다. 특히, 규산나트륨 등의 무기화합물은, 공업적으로 입수하기 쉬우며, 또 가격이 싼점에서 적합하다.

또, 알칼리가용의 무기화합물로서는, 상기한 금속 또는 비금속의 옥소산의 알칼리 금속염 또는 알칼리 토류금속염, 암모늄염, 제 4 급 암모늄염을 들수가 있고, 보다 구체적으로는, 알루민산 나트륨, 4붕산 나트륨, 탄산지르코닐암모늄, 안티몬산 칼륨, 석산칼륨, 알루미노 규산나트륨, 몰리브덴산 나트륨, 텅스텐산 나트륨, 질산셀륨 암모늄, 인산나트륨 아연산 나트륨 등이 적절하며, 또, 이들의 금속 또는 비금속의 알콕시드화합물, 킬레이트 화합물을 이용해도 좋다.

상기 일본공개특허 평성 5년-132309호 공보에 준하여, 시드입자가 분산한 pH 9 이상의 분산액 중에, 알칼리금속, 암모늄 또는 유기염기의 규산염과, 알칼리가용의 무기화합물을 동시에 첨가하고, 이 분산액의 pH를 제어하지 않고 시드입자를 핵으로 하여 복합산화물의 입자성장을 시키므로써 복합산화물 졸을 제조할 수가 있다. 해당 시드입자로서는, 특별히 제한은 없고, 예를 들면, SiO2, Al2O3, TiO2 또는 ZrO2 등의 무기산화물, 또는 이들의 복합산화물의 졸을 이용할 수가 있다.

특히, 상기 제조방법에 의해서 얻어진 실리카와 실리카 이외의 무기산화물로 이루어지는 복합산화물 미립자를 이용하면 입자내의 미세구멍직경이 커지므로 바람직하다. 이들 시드입자를 이용해도 입자성장시키므로써, 입도분포가 균질이 되고, 또 입자형상도 구형이 되므로, 시드입자의 입도분포는 미리 균질일 필요는 없고, 또 입자형상도 구형일 필요는 없다.

시드입자의 평균입자직경은, 500nm 이하, 특히 300nm 이하가 바람직하고, 100nm 이하가 더욱 바람직하다. 입자직경이 500nm 이상에서는, 가시광영역에서의 산란이 커지므로, 이 시드입자를 이용하여 조정한 졸을 필름에 함유시키면 투명성이 악화된다. 또, 본 발명에 이용하는 콜로이드 입자는, 상기한 바와 같이 직경이 큰 미세구멍을 가지므로, 수지가 입자내부에 진입하고, 복합화되므로, 입자자체의굴곡률이 입자의 외측만큼, 경사적으로 수지의 골절률에 가까워지는 특이한 성질을 가지고 있다.

이들의 제조방법에서 얻어지는 복합산화물 졸은, 규소와 규소 이외의 무기산화물 구성원소가 규소를 통하여 결합한 그물코 구조의 콜로이드 입자이며,²⁹Si-NMR로 측정하므로써 규소와 규소이외의 무기산화물이 결합하고 있는 것을 확인할 수 있다. 또, FT-IR로 측정하면 Si-O-Si 결합에 귀속하는 파수 1210cm^-1부근의 흡수가 적고, 규소와 규소 이외의 무기산화물이 결합하고 있는 것을 확인할 수 있다. 이와 같은 콜로이드 입자는 상기 부등식 [ I ]을 만족하며, 그 콜로이드 입자는 다공질이다.

상기 다공질의 복합산화물 콜로이드 입자로부터 규소와 산소 이외의 원소의 적어도 일부를 선택적으로 제거하므로써, 한층 다공질로 비표면적이 큰 콜로이드 입자를 얻을 수가 있다. 구체적인 제거방법으로서는, 복합산화물중의 원소를 광산이나 유기산을 이용하여 용해제거하거나, 또는 양이온 교환수지와 접촉시켜서 이온 교환제거한다. 단, 과도로 제거하면 콜로이드 입자의 강도가 약해지고, 결국에는 그 형상을 유지할 수가 없게 된다. 따라서, 최종적인 무기산화물에 대한 실리카의 복합비율(몰비)을, 대략 1000 이하로 하는 것이 바람직하다.

또한, 이들의 복합산화물 미립자는 상기한 알칼리원소 및/또는 알칼리 토류원소를 콜로이드 입자내에 다량으로 함유하고 있으나, 그 일부를 다른 금속 또는 비금속의 원소로 치환할 수도 있다. 구체적인 치환방법으로서는, 콜로이드 입자내에 함유되는 알칼리원소 및/또는 알칼리 토류원소를 광산, 유기산, 양이온 교환수지로 제거한 후, 치환시키는 원소를 도입하거나, 콜로이드 용액에 치환시키는 원소의 염등을 가하여 이온교환하는 방법 등을 들 수 있다. 치환시키는 원소에는 특별한 제한은 없는데, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zr, Zn 및 Al 등의 원소는, 수지에 첨가했을 때, 수지와의 친화성이 향상하므로 특히 바람직하다.

상기 제조방법에서 얻어지는 복합산화물 졸은, 감압증류법, 한외여과법 등의 공지의 방법에 의해, 분산매로서의 물을 유기용매와 치환하여 오르간오졸로 하는 것도 가능하다. 유기용매로서는, 예를 들면, 알콜, 글리콜, 에스테르, 케톤, 방향족계 등의 용매를 사용할 수가 있고, 구체적으로는, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 에틸렌글리콜, 프로필렌 글리콜, 글리세린, 아세톤, 메틸에틸케톤, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 에틸셀로솔브, 디메틸 포름아미드, 디메틸술폰키시드, N-메틸-2-필로리돈 등의 유기용매를 예시할 수가 있다. 또, 콜로이드 입자표면을 각종 표면개질제로 처리하므로써 수지와의 친화성을 더욱 향상시킬 수가 있다. 표면개질제로서는, 예를 들면, 테트라에특시실란, 트리이소프로폭시 알루미늄 등의 알콕시드 화합물, 실란커플링제, 티탄커플링제 등의 커플링제, 비이온계, 양이온계, 음이온계등의 저분자 또는 고분자 계면활성제, 지방산의 금속염, 나프텐산의 금속염 등의 금속비누염 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서, 복합산화물 졸을 열가소성 수지에 첨가하는 방법으로서는, 특별히 한정되는 것이 아니고, 열가소성 수지필름 제조공정의 어느 한 단계에 있어서 공지의 방법을 채용할 수가 있다. 예를 들면, 벤트식 성형기둥의 성형기를이용하여 폴리머에 이겨서 넣는 방법, 또는 폴리머 중합 시에 첨가하는 방법을 들 수가 있다. 특히, 중합 시에 첨가하는 방법은 폴리머 중에서의 분산성이 뛰어나 바람직하다. 이와 같은 중합단계에서 첨가하는 방법으로서는, 예를 들면, 에틸렌 글리콜을 분산매로 하는 복합산화물 졸을 폴리에스테르 반응계에 첨가하여 축중합시키면 좋으며, 그 졸은 폴리에스테르 제조과정의 에스테르 교환 또는 에스테르화 반응전부터 축중합 반응초기의 사이에 첨가하면 좋다.

열가소성 수지의 제조방법으로서는, 공지의 방법을 채용할 수가 있다. 예를 들면, 폴리에스테르의 제조방법으로서는, 방향족 디카르본산과 글리콜을 직접 반응시키는 소위 직접 중합법, 방향족 디카르본산의 디메틸 에테르와 글리콜을 에스테르 교환반응시키는 소위 에스테르 교환법 등, 임의의 제조법을 채용할 수가 있다. 또, 폴리에스테르 합성시에 사용하는 촉매 등의 일부 또는 전부를 반응공정에서 석출시키는 방법을 병용하는 것도 바람직하다. 이러한 방법으로서는, 공지의 방법을 채용할 수가 있어, 예를 들면, 일본공개특허 평성 1년-161025호 공보 등에 개시되어 있는 방법을 이용할 수가 있다.

열가소성 수지필름의 연신방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 공지의 방법을 채용할 수 있다. 예를 들면, 수지의 용융압출하여 시트화한 후, 1축 또는 2축 연신을 하여 필름을 얻을 수가 있다. 연신(박막화) 방법으로서는, 공지의 방법을 채용할 수가 있고, 예를 들면, 축차 또는 동시연신법, 튜브법, 존연신법, 인플레이션법, T다이법, 캐스팅법, 분산액 캐스팅법 등을 들 수 있다. 또, 연신온도로서는, 일반적으로 그 수지의 결정분산 온도부근 또는, 유리전이온도 부근에서 행하면 분자배향성이 좋은 배향필름을 얻을 수 있고, 또 융점근방의 온도에서 연신을 하면 분자배향이 거의 일어나지 않는 무배향필름을 얻을 수가 있다. 또한, 그 열가소성 수지필름으로서는, 배향필름 및 무배향필름 중 어느 것이라도 좋으나, 일반적으로 분자배향도가 증가하면 탄성률, 기계적 강도 등도 증가하기 때문에, 배향필름이 특히 바람직하다. 연신배율로서는, 각 방향에 2∼10배 정도가 적합하고, 그 후, 게다가 세로 및/또는 가로방향으로 1.01∼5배 정도 연신을 가하여도 좋다. 이와 같이 하여 얻어진 필름은, 유리전이온도 이상에서는 고무탄성적인 수축력을 발생하여, 열수축한다. 이와 같은 열수축을 피하기 위해서 열고정을 하여 필름 중의 구조를 고정하므로써 열강도가 강하고 또한 열안정성이 뛰어난 필름으로 할 수가 있다. 열고정의 방법으로서는, 예를 들면, 히터간에 필름을 통하여 하는 방법, 존열처리법등을 들 수 있다. 그 필름의 두께는 통상 0.5∼500㎛ 정도의 범위로 적절히 조절할 수가 있다. 또한, 그 열가소성 수지필름으로서는 1축 연신필름 및 2축 연신필름 중 어느 것이라도 좋으나, 2축 연신필름이 특히 적절하다.

이와 같이 하여 얻어진 배향 및/또는 무배향 열가소성 수지필름은, 각 용도에 따라서 공지의 방법에 의해 여러 가지의 후처리를 하고, 자기테이프, 콘덴서, 사진필름, 점착테이프, 스탬핑호일, 전기절연재료, 포장재료, 하드디스크, 플렉시블 디스크, 프린트 회로기판, 제판재료, 인쇄재료, 도전성 필름, 건축재료 등으로서 이용할 수가 있다.

다음에, 실시예를 나타내어 이 발명을 상술하겠는데, 이들의 실시예는 예시에 불과하다. 본 발명의 열가소성 수지필름을 제조하는 경우, 이하에 기재한 실시예에서 이용한 것 이외의 열가소성 수지나 복합산화물 미립자를 사용할 수가 있다. 그러므로, 이 실시예에 의해 본 발명을 한정적으로 해석해서는 안된다. 이 발명의 범위는 청구범위에 의해 나타나고, 명세서 본문에는 전혀 구속되지 않는다. 또, 청구범위의 균등범위에 속하는 변형이나 변경은, 모두 본 발명의 범위내의 것이다.

[복합산화물 미립자의 제조]

참고예 1

시판의 실리카졸(촉매화성공업제, 카탈로이드 SI-120P, 실리카농도 : 20 중량%, 평균입자직경 : 120nm) 32g과 순수한 물 608g의 혼합액에, 5중량% 수산화나트륨 수용액을 첨가하여 pH 12.5로 조정한 후 80℃로 가온하였다. 이어서, 이 모액에 SiO2로서, 1.5중량%의 규산나트륨 수용액 2565g과 Al₂O₃로서 0.5중량%의 알루민산 나트륨 수용액 5596g을 동시에 20시간에 걸쳐서 첨가했다. 그 동안, 반응액의 온도를 80℃로 유지했다. 첨가종료 후, 반응액을 1시간 교반한후, 실온까지 냉각하고, 복합산화물 콜로이드 수용액을 한외여과막(아사히 화성공업제, SIP-1013)으로 수세하고, 산화물로서 20중량%의 콜로이드 수용액으로 하였다.

이 복합산화물 콜로이드 수용액 중에 분산한 콜로이드 입자의 평균입자 직경은, 310nm이며, 그 콜로이드 입자의 비표면적은 12.1㎡/g이며, 그 콜로이드 입자내의 평균 미세구멍직경은 12nm이었다.

이어서, 그 콜로이드 수용액에 에틸렌글리콜을 첨가하여 로터리에버폴레이터로 100℃에서 용매치환을 하고, 산화물로서 20중량%의 에틸렌 글리콜을 분산매로하는 SiO2-Al2O3-Na2O 복합산화물 졸을 얻었다. 이 콜로이드 입자의 조성은, SiO2 : 47.5중량%, Al2O3 : 32.5중량%, Na2O : 20.0중량%이었다.

이 콜로이드 입자의 FT-IR의 측정결과는, 파수 1210cm^-1에 나타나는 Si-O-Si 결합에 상당하는 흡수피크가 파수 930cm^-1근방에 시프트하고 있고, 또,²⁹Si-NMR의 측정결과는, 4개의 Si가 배위한 규소는 -110PPM의 캐미컬시프트에 피크가 나타나는데 대해서, -110PPM의 캐미컬시프트의 피크는 작고, Al이 배위한 규소의 -90PPM 근방에 큰 피크가 나타나 있다.

이와 같이 하여 얻어진 복합산화물 졸의 조제조건을 표 1에 나타낸다. 또, 복합산화물 졸의 성상을 다음의 방법에 의하여 측정하고, 그 결과를 표 2와 표 3에 나타낸다.

(1) 콜로이드 입자의 평균입자직경

콜로이드 용액을 증류수로 희석하여, 레이저광 산란법 입도분포 측정장치(Hiac/Royco제, NICOMP-370)로 측정했다.

(2) 콜로이드 입자의 변동계 SD(%)

위와 같은 측정장치로 측정했다. 단, SD(%)=(표준편차/평균입자직경)x100이다.

(3) 콜로이드 입자의 비표면적

콜로이드 수용액을 동결건조기로 건조시킨 후, 110℃에서 20시간 건조한 시료에 관하여, 비표면적 측정장치(카운터 크롬제, 멀티소브 12)를 이용하여 질소흡착법(BET법)에 의해 측정했다.

(4) 콜로이드 입자의 참비중

산화물로서 20중량%의 복합산화물 콜로이드 수용액에 관하여, JIS Z 8804-1960법에 준하여 콜로이드 수용액의 비중을 측정하고, 그 콜로이드 수용액의 고형분 농도로부터 환산하여 구하였다.

(5) 콜로이드 입자의 조성

콜로이드 수용액을 ICP(유도결합 플라즈마 발광분광 분석장치)(세이코 전자제, SPS1200A)를 이용하여 콜로이드 입자의 조성을 측정하였다.

(6) 콜로이드 입자의 미세구멍 용적

콜로이드 수용액을 동결건조기로 건조시킨 후, 110℃에서 20시간 건조한 시료에 관하여, 미세구멍 분포측정장치(카운터 크롬제, 토우트소브 6)로 질소를 이용하여 측정하였다.

(7) 콜로이드 입자의 평균 미세구멍직경

콜로이드 수용액을 로터리 에버폴레이터를 이용하여, 산화물로서 40중량%의 복합산화물 콜로이드 수용액으로 한 시료에 관하여, 저온시차 열분석장치(리가쿠전기제)를 이용하여, 시마쓰평론, Vol. 47, No.3, P.307(1990)에 기재된 방법에 준하여 측정하였다.

(8) 콜로이드 입자의 굴절률

콜로이드 수용액을 굴절률 측정장치(아타고제, RX-1000)를 이용하여 측정하고, 고형분 농도로부터 환산하여 미립자의 굴절률을 구하였다.

(9) 콜로이드 입자의 흡유량

콜로이드 수용액을 동결건조기로 건조시킨 후, 110℃에서 20시간 건조한 시료에 관하여, JIS-K5101-21에 준하여, 아마인유에 의해 측정하였다.

(10) 콜로이드 입자의 작열감량

콜로이드 수용액을 동결건조기로 건조시킨 후, 110℃에서 20시간 건조한 시료에 관하여, 1000℃에서 1시간 소성하여 중량 감소를 구하였다.

(11) 콜로이드 입자의 결정성

콜로이드 수용액을 동결건조기로 건조시킨 후, 110℃에서 20시간 건조한 시료에 관하여, 고출력 X선 회절장치(리가쿠 전기제, RINT-1400)를 이용하여 결정형의 정성(定性)을 하였다.

(12) 콜로이드 입자의 적외관 흡수특성

콜로이드 수용액을 동결건조기로 건조시킨 후, 110℃에서 20시간 건조한 시료에 관하여, FT-IR(일본전자 데이텀제, JIR-5500)으로 측정하였다.

(13) 콜로이드 입자의 구조특성

콜로이드 수용액을 동결건조기로 건조시킨 후, 110℃에서 20시간 건조한 시료에 관하여, NMR(일본전자제, JNM-EX270)을 이용하여²⁹Si에 의해 측정하였다.

참고예 2

시판의 실리카졸(촉매화성공업제, 카탈로이드 SI-45P, 실리카농도 : 40중량%, 평균입자직경 : 45nm) 25g과 순수한 물 975g의 혼합액에, 5중량% 수산화나트륨 수용액을 첨가하여 pH 12.5로 조정한 후, 80℃로 가온하였다. 이어서 이 모액애 SiO₂로서 3중량%의 규산나트륨 수용액 9800g과 ZrO₂로서 2중량%의 탄산지르코닐 암모늄 수용액 9800g을 동시에 20시간에 걸쳐서 첨가하였다. 그 이후의 조작은, 참고예 1과 마찬가지로 하여, 에틸렌 글리콜을 분산매로 하는 산화물로서 20중량%의 SiO₂-ZrO₂-Na₂O 복합산화물 졸을 얻었다. 이 콜로이드 입자의 조성은, SiO₂: 49.5중량%, ZrO₂: 33.5중량%, Na₂O : 17.0중량%였다.

참고예 3

시판의 실리카졸(촉매화성공업제, 카탈로이드 SI-160P, 실리카농도 : 20중량%, 평균입자직경 : 160nm) 62.5g과 순수한 물 1187.5g의 혼합액에, 5중량% 수산화칼륨 수용액을 첨가하여 pH 12.5로 조정한 후, 60℃로 가온하였다. 이어서, 이 모액에 SiO₂로서 3중량%의 규산칼륨 수용액 9807g과 ZnO로서 1중량%의 아연산 암모늄 수용액 6538g을 동시에 25시간에 걸쳐서 첨가하였다. 첨가종료후, 반응액을 1시간 교반한 후, 실온까지 냉각하고, 복합산화물 콜로이드 수용액을 한외여과막(아사히 화성공업제, SIP-1013)으로 수세하고, 산화물로서 10중량%의 콜로이드 수용액으로 하였다. 이 콜로이드 입자의 조성은, SiO₂: 60중량%, ZnO : 22중량%, K₂O : 18중량%이었다.

이어서, 그 콜로이드 수용액에 강산성양이온 교환수지(미쓰비시 화성제, DAIAION, SK1B)를 pH 8이 될 때까지 서서히 첨가한 후, 그 이온교환수지를 제거하였다. 그 후는, 참고예 1과 마찬가지의 조작을 하여, 에틸렌 글리콜을 분산매로 하는 산화물로서 20중량%의 SiO₂-ZnO-K₂O 복합산화물 졸을 얻었다. 이 콜로이드 입자의 조성은, SiO₂: 73중량%, ZnO : 19.5중량%, K₂O : 7.5중량%이었다.

참고예 4

80℃로 가온한 0.1중량%의 수산화나트륨 수용액(pH 12.5) 400g중에 SiO₂로서 2중량%의 규산나트륨 수용액 1800g과 Al₂O₃로서 0.5중량%의 알루민산 나트륨 수용액 2400g을 동시에 5시간에 걸쳐서 첨가했다. 그 후는, 참고예 1과 마찬가지의 조작을 하여, 에틸렌 글리콜을 분산매로 하는 산화물로서 20중량%의 SiO₂-Al₂O₃-Na₂O 복합산화물 졸을 얻었다. 이 콜로이드 입자의 조성은 SiO₂: 62.5중량%, Al₂O₃: 23.5중량%, Na₂O : 14중량%이었다.

참고예 5

참고예 4에서 얻어진 SiO₂-Al₂O₃-Na₂O 복합산화물 졸(고형분농도 20중량%)50g과 순수한 물 350g의 혼합액에 5중량%의 수산화나트륨 수용액을 첨가하여 pH 11.5로 조정한 후, 90℃로 가온하였다. 이어서, 이 모액에 SiO₂로서 1중량%의 규산나트륨 수용액 15600g과 Al₂O₃로서 0.5중량%의 알루민산 나트륨 수용액 11540g을 동시에 20시간에 걸쳐서 첨가하였다. 그 이후의 조작은, 참고예 1과 마찬가지로 하여, 에틸렌 글리콜을 분산매로 하는 산화물로서 20중량%의 SiO₂-Al₂O₃-Na₂O 복합산화물 졸을 얻었다. 이 콜로이드 입자의 조성은, SiO₂: 58.5중량%, Al₂O₃: 26중량%, Na₂O : 15.5중량%이었다.

참고예 6

90℃로 가온한 SiO₂로서 1중량%의 규산칼륨수용액 1000g중에, SiO₂로서 2중량%의 규산칼륨수용액 4950g과 Sb₂O₅로 하여 3.5중량%의 안티몬산 칼륨수용액 707g을 동시에 2시간에 걸쳐서 첨가하였다. 그 후는, 참고예 1과 마찬가지로 세정, 농축하고, 산화물로서 20중량%의 콜로이드 수용액으로 하였다. 이 복합산화물 콜로이드 수용액중에 분산한 콜로이드 입자의 평균입자직경은 28nm이었다. 이어서, 이 모액에 SiO₂로서 2중량%의 규산칼륨수용액 88910g과 Sb₂O₅로서 3.5중량%의 안티몬산 칼륨수용액 12700g을 동시에 28시간에 걸쳐서 첨가하였다.

그 이후의 조작은, 참고예 1과 마찬가지로 하고, 에틸렌 글리콜을 분산매로 하는 산화물로서 20중량%의 SiO₂-Sb₂O₅-K₂O 복합산화물 졸을 얻었다. 이 콜로이드 입자의 조성은, SiO₂: 75중량%, Sb₂O₅: 2O중량%, K₂O : 5중량%이었다.

참고예 7

참고예 6에서 얻어진 SiO₂-Sb₂O₅-K₂O 복합산화물 졸(고형분농도 20중량%)50g과 순수한 물 950g의 혼합액에 5중량%의 수산화나트륨 수용액을 첨가하여 pH 12.5로 조정한 후, 95℃로 가온하였다. 이어서, 이 모액에 SiO₂로서 1중량%의 규산나트륨수용액 12570g과 TiO₂로서 2중량%의 디-n-부톡시· 비스(트리에탄올아미나트) 티탄수용액 4190g을 동시에 18시간에 걸쳐서 첨가하였다. 그동안에, 반응액의 온도를 95℃로 유지하였다. 첨가종료 후, 반응액을 1시간 교반한 후, 실온까지 냉각하고, 복합산화물 콜로이드 수용액을 한외여과막(아사히 화성공업제, SIP-1013)으로 수세하고, 물을 분산매로 하는 산화물로서 20중량%의 SiO₂-TiO₂-Na₂O 복합산화물 졸을 얻었다. 이 콜로이드 입자의 조성은, SiO₂: 54.5중량%, TiO₂: 35.5중량%, Na₂O : 10중량%이었다.

참고예 8

참고예 1에서 얻어진 SiO₂-Al₂O₃-Na₂O 복합산화물 졸 300g과 순수한 물 11700g의 혼합액을 교반하면서, 이것에 0.01중량%의 염화칼슘 수용액 6000g을 서서히 첨가하면서, 한외여과막(아사히 화성공업(주)제, SIP-1013)으로, 복합산화물 콜로이드 입자에 함유되는 Na 이온과 Ca 이온을 이온교환처리하였다. 그후, 순수한 물 1500g을 첨가하면서 수세하고, 농축하여 산화물로서 10중량%의 콜로이드 수용액으로 하고, 또한, 참고예 1과 마찬가지로 하여, 에틸렌 글리콜로 용매치환을 하고, 에틸렌 글리콜을 분산매로 하는 산화물로서 20중량%의 SiO₂-Al₂O₃-CaO 복합산화물 졸을 얻었다. 이 콜로이드 입자의 조성은 SiO₂: 48중량%, Al₂O₃: 33중량%, CaO : 15중량%, Na₂O : 4중량%이었다.

[표 1]

[표 2]

[표 3]

[열가소성 수지필름의 제조]

본 발명은, 표면의 윤활성, 내마모성 및 투명성이 뛰어나고, 또한 조대(粗大)돌기가 적은 열가소성 수지필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.

[실시예 1]

디메틸테레푸탈레이트 100부, 에틸렌글리콜 70부 및 에스테르 교환촉매로서 초산칼슘 0.01부, 중축합촉매로서 삼산화안티몬 0.03부를 첨가하여 220℃까지 승온하여 이론상의 메탄올을 유거(留去)하고, 에스테르 교환반응을 종료하였다. 이어서, 계(系) 내에 인산 트리메틸 0.04부 및 참고예 1에서 제조한 에틸렌글리콜을 분산매로 하는 SiO₂-Al₂O₃-Na₂O 복합산화물 졸 0.1부를 첨가하였다. 이어서, 계 내를 감압하여 1mmHg의 감압하, 온도 290℃에서 에틸렌글리콜을 유거하여 4시간, 중축합반응을 하고, 고유점도 0.62의 폴리에스테르를 얻었다. 고유점도는 폴리에스테르를 페놀과 테트라클로르에탄의 혼합용매에 용해하고, 25℃에서 오스트월드 점도계에의해 측정하였다. 얻어진 폴리에스테르를 압출기로 290∼300℃로 시트화하고, 90℃에서 세로방향으로 3.5배 연신 후, 130℃에서 가로방향으로 3.5배 연신한 후, 210℃에서 열처리를 하고, 두께 13㎛의 복합산화물 콜로이드 입자를 함유하는 폴리에스테르 필름을 얻었다.

얻어진 필름의 헤이즈를 측정하기 위해, 헤이즈 메타(스가시험기제)를 이용하여 ASTM-D-1003-59에 준하여 측정한 바, 이 필름의 헤이즈는 0.7%였다. 이 필름을 투과형 전자현미경으로 관찰했더니, 콜로이드 입자의 계면 주변에는 보이드가 매우 적고, 폴리에스테르와의 밀착성은 양호하였다. 또, 응집입자등은 관찰되지 않고, 분산상태도 양호하였다. 또한, 슬립테스터를 이용하여 정지 마찰계수를 측정한 바, 1.0 이하로 우수한 윤활성을 나타냈다.

이와 같이 하여 얻어진 필름의 성상을, 다음의 방법에 의하여 측정, 관찰하여, 그 결과를 표 4에 나타낸다.

(1) 필름의 헤이즈

ASTM-D-1003-59에 준하여, 적분구식 헤이즈 메타(스가시험기사제)를 이용하여 측정하였다.

(2) 필름의 윤활성

ASTM-D-1894B에 준하여, 슬립 테스터(도요테스터제)를 이용하여 정지마찰계수(㎲)를 측정하였다.

(3) 표면조도 : Ra(㎛)

JIS-B-8601에 준하여, 촉침식 면조도계(도쿄정밀제)를 이용하여 커트 오프값0.08mm, 측정길이 0.5mm의 조건으로 측정하였다.

(4) 보이드

필름 작은 조각을 에폭시수지로 고정성형하고, 미크로톰으로 약 200Å의 두께의 초박(超薄) 절편을 작성한다. 이 시료에 관하여 투과식 전자현미경(히다치 제작소제)으로 필름 중의 콜로이드 입자의 단면을 관찰하고, 적어도 100개의 그 입자의 긴직경 A와 보이드(공극)의 긴직경 B를 측정하여, 양자의 긴직경의 비율(B/A)을 구하였다. 또한, 표 4중의 기호의 의미는 다음과 같다.

◎ … B/A가 1.0∼1.05로 보이드 생성이 인지되지 않거나 또는, 매우 적은 것

○ … B/A가 1.05∼1.2로 보이드 생성이 적은 것

△ … B/A가 1.2∼1.5로 보이드 생성이 많은 것

x … B/A가 1.5 이상으로 보이드 생성이 매우 많은 것

(5) 콜로이드 입자의 분산성

위와 같은 방법에 의하여 투과식 전자현미경으로 분산상태를 관찰하였다. 또한, 표 4중의 기호의 의미는 다음과 같다.

○ … 응집입자는 거의 관찰되지 않는 것

△ … 약간 응집입자가 관찰되는 것

x … 응집입자가 매우 많은 것

[실시예 2]

참고예 2에서 얻어진 SiO₂-ZrO₂-Na₂O 복합산화물 졸 0.2부를 이용하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여 복합산화물 입자 콜로이드 입자를 함유하는 폴리에스테르 및 폴리에스테르 필름을 얻었다.

얻어진 필름은 윤활성, 내마모성 및 투명성 모두 양호하며, 콜로이드 입자의 계면주변에는 보이드가 매우 적어, 폴리에스테르와의 밀착성은 양호하였다.

[실시예 3]

참고예 3에서 얻어진 SiO₂-ZnO-N₂O 복합산화물 졸 0.05부와 참고예 2에서 얻어진 SiO₂-ZrO₂-Na₂O 복합산화물 졸 0.1부를 이용하고, 실시예 1과 마찬가지로 하여 복합산화물 콜로이드 입자를 함유하는 폴리에스테르 및 폴리에스테르 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 윤활성, 내마모성 및 투명성 모두 양호하며, 콜로이드 입자의 계면주변에는 보이드가 적어, 폴리에스테르와의 밀착성은 양호하였다.

[실시예 4]

참고예 3에서 얻어진 SiO₂-Al₂O₃-Na₂O 복합산화물 졸 0.4부를 이용하여, 실시예 1에 있어서 디메틸 테레푸탈레이트 대신에 디메틸-2,6-나프탈레이트 126부로 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 복합산화물 콜로이드 입자를 함유하는 고유점도 0.65의 폴리에스테르를 얻었다.

얻어진 폴리에스테르를 압출기로 295℃에서 시트화하고, 140℃에서 세로방향으로 2.7배 연신하고, 135℃에서 가로방향으로 4.5배 연신한 후, 210℃에서 열처리를 하였다. 이어서, 이 필름을 150℃에서 세로방향으로 1.5배 재연신후, 230℃에서열처리를 하면서 가로방향으로 1.1배 연신하고, 두께 4㎛의 복합산화물 콜로이드 입자를 함유하는 폴리에스테르 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 윤활성, 내마모성 및 투명성 모두 양호하며, 콜로이드 입자의 계면주변에는 보이드가 매우 적어, 폴리에스테르와의 밀착성은 양호하였다.

[실시예 5]

참고예 5에서 얻어진 SiO₂-Al₂O₃-Na₂O 복합산화물 졸 0.3부를 이용하여, 실시예 4와 마찬가지로 하여 복합산화물 콜로이드 입자를 함유하는 폴리에스테르 및 폴리에스테르 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 윤활성, 내마모성 및 투명성 모두 양호하며, 콜로이드 입자의 계면주변에는 보이드가 매우 적어, 폴리에스테르와의 밀착성은 양호하였다.

[실시예 6]

참고예 6에서 얻어진 SiO₂-Sb₂O₅-N₂O 복합산화물 졸 0.3부를 이용하여, 실시예 5와 마찬가지로 하여 복합산화물 콜로이드 입자를 함유하는 고유점도 0.65의 폴리에스테르를 얻었다. 얻어진 폴리에스테르를 압출기로 295℃에서 시트화하고, 140℃에서 세로방향으로 2.5배 연신하고, 135℃에서 가로방향으로 4.2배 연신한 후, 210℃에서 열처리를 하고, 두께 9㎛의 복합산화물 콜로이드 입자를 함유하는 폴리에스테르 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 윤활성, 내마모성 및 투명성 모두 양호하며, 콜로이드 입자의 계면주변에는 보이드가 매우 적어, 폴리에스테르와의 밀착성은 양호하였다.

[실시예 7]

참고예 7에서 얻어진 SiO₂-TiO₂-Na₂O 복합산화물 졸 0.2부와 ε -카프로락탐 100부를 오토크레이브에 투입하여, 교반하면서 서서히 승온한다. 상온, 260℃에서 1시간 더 가열, 교반하고, 중축합 반응을 진행하여, 상대점도 2.60의 폴리아미드를 얻었다. 이 폴리아미드를 290℃에서 용융압출하여 시트화한 후, 75℃에서 세로방향으로 3.5배 연신하고, 90℃에서 가로방향으로 3.6배 연신한후, 200℃에서 열처리를 하여, 두께 15㎛의 복합산화물 콜로이드 입자를 함유하는 폴리아미드 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 윤활성, 내마모성 및 투명성 모두 양호하며, 콜로이드 입자의 계면주변에는 보이드가 매우 적어, 폴리아미드와의 밀착성은 양호하였다.

[실시예 8]

참고예 8에서 얻어진 SiO₂-Al₂O₃-CaO 복합산화물 졸 0.15부를 이용하여, 실시예 6과 마찬가지로 하여 복합산화물 폴로이드 입자를 함유하는 폴리에스테르 및 폴리에스테르 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 윤활성, 내마모성 및 투명성 모두 양호하며, 콜로이드 입자의 계면주변에는 보이드가 매우 적어, 폴리에스테르와의 밀착성은 양호하였다.

비교예 1

실시예 1에 있어서, SiO₂-Al₂O₃-Na₂O 복합산화물 졸 대신에 시판의 에틸렌글리콜을 분산매로 하는 실리카졸(촉매화성공업제, OSCAL-2725, 실리카농도 20중량%, 평균입자직경 500nm) 0.05부를 이용한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로하여, 실리카 콜로이드 입자를 함유하는 폴리에스테르 및 폴리에스테르 필름을 얻었다.

얻어진 필름은 윤활성, 내마모성 및 투명성 모두 불량하며, 콜로이드 입자의 계면주변에는 보이드가 매우 많아, 폴리에스테르와의 밀착성은 불량하였다.

[표 4]

본 발명의 열가소성 수지필름은, 함유되는 복합산화물 콜로이드 입자와 열가소성 수지와의 굴절률의 차가 작고, 콜로이드 입자의 내부에 그 수지가 혼입하여, 입자가 경사적인 굴절률을 가지는 특이한 성질을 가지기 때문에, 헤이즈가 작고 투명성이 뛰어나다. 또, 콜로이드 입자와 수지와의 밀착성 및 친화성이 우수하므로, 보이드의 생성이 적고, 윤활성과 내마모성이 뛰어나다. 따라서, 자기테이프, 콘덴서, 사진필름, 점착테이프, 전기절연재료, 포장재료, 하드디스크, 플렉시블디스크, 프린트 회로기판, 제판재료, 인쇄재료, 도전성필름, 건축재료 등의 용도에 적합하다.

본 발명에 관한 열가소성 수지필름의 제조방법은, 상기 투명성, 윤활성, 내마모성이 뛰어난 배향 및/또는 무배향 열가소성 수지필름을 제공하는 것이며, 복합산화물 콜로이드 입자분산 졸의 제조과정에 있어서 pH 조정을 불필요로 하고, 해당 졸의 제조작업을 용이한 것으로 함과 동시에, 복합산화물 콜로이드 입자를 졸상태로 열가소성 수지중에 첨가할 수가 있으므로, 전체의 제조 프로세스로서도 간이하다.

Claims

실리카와 실리카 이외의 무기산화물의 1종 또는 2종 이상으로 구성되는 복합산화물로 이루어진 구형상 콜로이드입자로서, 입자내부에 평균 미세구멍직경이 50Å이상인 미세구멍을 가지며, 하기 부등식 [ I ]을 만족하는 복합산화물 미립자를 0.005∼20중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지필름, (단, 식 [ I ]중, S는 복합산화물 미립자의 비표면적을, Dp는 그 미립자의 평균입자직경을, SG는 그 미립자의 참비중을 나타낸다.)
제 1 항에 있어서, 상기 열가소성 수지필름이 폴리에스테르 필름인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지필름.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 열가소성 수지필름의 헤이즈가 5% 이하인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지필름.
알칼리금속, 암모늄 또는 유기염기의 규산염과, 알칼리가용의 무기화합물을, pH 9 이상의 알칼리용액 중에 동시에 첨가하고, 이 반응액의 pH를 제어하지 않고 복합산화물 미립자를 생성시켜서 얻어진 졸을, 열가소성 수지 및/또는 그 반응계에 첨가하여 필름가공하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지필름의 제조방법.
제 4 항에 있어서, 상기 pH 9 이상의 알칼리용액 중에, 시드입자를 분산시킨 것을 특징으로 하는 열가소성 수지필름의 제조방법.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 복합산화물 미립자로부터, 규소와 산소 이외의 원소의 일부를 제거하여 얻어진 미립자가 분산한 졸을, 열가소성 수지 및/또는 그 반응계에 첨가하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지필름의 제조방법.