DE4325548A1 - Biaxial orientierte Polyesterfolie - Google Patents

Biaxial orientierte Polyesterfolie

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biaxially oriented
oriented polyester
oxide compound
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Shigeji Konagaya
Yasuhiro Nishino
Hideto Ohashi
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Nippon Magphane KK
Toyobo Co Ltd
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine biaxial orientierte Polyesterfolie mit verbesserter Kratzfestigkeit.
Magnetbänder werden aus einer biaxial orientierten Poly­ esterfolie mit einer besonderen organischen oder anorgani­ schen Verbindung als Gleitmittel darin hergestellt. Es gibt einen erhöhten Bedarf für Magnetband mit guter Kratzfestig­ keit. Kratzer werden aufgrund Reiben des Magnetbandes gegen Metall- oder Plastikführungsstifte hervorgerufen, insbeson­ dere beim High-Speed-Dubbing (z. B. das Duplizieren mit hoher Geschwindigkeit). Kratzer werden auch durch feine Teilchen hervorgerufen, die von dem Magnetband während seines Durch­ laufes abfallen. Darüber hinaus ist Magnetband mit schlech­ ter Kratzfestigkeit für Aussetzer verantwortlich, da es beim Herstellungsverfahren leicht Verschleiß unterliegt. Verbes­ serte Kratzfestigkeit ist daher eine Voraussetzung für Qua­ litätsmagnetbänder.
Einer der bekannten Wege zur Verbesserung der Kratzfestig­ keit ist der Zusatz feiner Teilchen als Gleitmittel in die Polyestergrundfolie. Es können inerte Teilchen mit einer spezifischen Härte (z. B. einer Mohs-Härte höher 6) oder teilchenförmiges Aluminiumoxid in spezieller Kristallform (z. B. δ-Aluminiumoxid oder γ-Aluminiumoxid) verwendet wer­ den; vgl. JP-A-311 131/89, 8238/91 und 6239/91. Die in die­ ser Weise erreichte Verbesserung der Kratzfestigkeit ist bei Reibung des Magnetbandes gegen Plastikführungsstifte wirk­ sam, jedoch nicht im gleichen Maße, wenn dieses gegen Me­ tallführungsstifte beim High-Speed-Dubbing reibt. Dies deu­ tet darauf hin, daß das vorstehend genannte spezielle feine Pulver oder Aluminiumoxid die Kratzfestigkeit der Polyester­ folie nicht wirksam verbessert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer biaxial orientierten Polyesterfolie als Grundfolie für Magnetbänder, die während des High-Speed-Dubbings weniger anfällig sind für das Zerkratzen der Oberfläche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf Ergebnissen von Unter­ suchungen, die die Aufgabe aus dem Blickwinkel des in der Polyesterfolie enthaltenen Gleitmittels oder Füllstoffes zu lösen versuchen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch Be­ reitstellen einer biaxial orientierten Polyesterfolie aus einem Polyester, zusammengesetzt aus einer aromatischen Di­ carbonsäure als hauptsächlichen Säurebestandteil und min­ destens einem Glykolbestandteil, wobei die Polyesterfolie 100 bis 20 000 T.p.M (ppm) einer teilchenförmigen Oxidver­ bindung, umfassend ein oder mehrere Metalle und Sauerstoff enthält, deren durchschnittlicher Primärteilchendurchmesser 0,005 bis 0,1 µm, vorzugsweise 0,005 bis weniger als 0,1 µm beträgt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung enthält die Oxidverbindung mindestens zwei Metalle aus­ gewählt aus Al, B, Si, Ti, Zr, W und Fe.
In einer nächsten bevorzugten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung enthält die Oxidverbindung 20 bis 90 Mol-% Al.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung ist die Oxidverbindung mindestens eine ausge­ wählt aus jenen, die hauptsächlich aus Al und Si; Al und Ti; Al und Zr; Al und Fe; Al, Si, und Ti; Al, Ti, und Zr; Al, Si und Zr; Al, Si und Fe; oder Al, Ti und Fe bestehen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung enthält die Oxidverbindung 0,01 bis 5 Gew.-% Chlor.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung ist die Oxidverbindung im wesentlichen eine amorphe Verbindung, hauptsächlich bestehend aus Al, Si und O, wobei das Molverhältnis von Al zur Gesamtmenge von Al und Si im Bereich von 0,3 bis 0,9 liegt.
Fig. 1 ist ein Röntgenbeugungsdiagramm, bei dem die Intensi­ tät gegen den Streuwinkel 2R aufgetragen ist.
Die biaxial orientierte Polyesterfolie der vorliegenden Er­ findung wird aus einem Polyester hergestellt, der aus einer aromatischen Dicarbonsäure als Hauptsäurebestandteil und mindestens einem Glykolbestandteil besteht. Der Polyester sollte vorzugsweise Ethylenterephthalateinheiten, (bestehend aus Terephthalsäure und Ethylenglykol) mit einem Anteil von mehr als 95% aufweisen. Vorzugsweise kann er auch Ethylen­ naphthalat (bestehend aus Naphthalindicarbonsäure und Ethy­ lenglykol) sein.
Beispiele für einen von Terephthalsäure verschiedenen Säure­ bestandteil sind Dicarbonsäuren (wie die Isophthalsäure, p- β-Oxyethoxybenzoesäure, 2,6-Naphthalindicarbonsäure, 4,4-Di­ carboxydiphenyl, 4,4-Dicarboxybenzophenon, Bis(4-carboxyphe­ nyl)-ethan, Adipinsäure, Sebacinsäure, 5-Natriumsulfo­ isophthalsäure und cyclohexan-1,4-dicarbonsäure) und Oxycar­ bonsäuren, wie p-Oxybenzoesäure). Beispiele des von Ethylen­ glykol verschiedenen Glykolanteils schließen Propylenglykol, Butandiol, Neopentylglykol, Diethylenglykol, Cyclohexandime­ thanol, Ethylenoxidaddukt von Bisphenol A, Polyethylenglykol und Polytetramethylenglykol ein. Die Polyester können zu­ sätzlich zu den vorstehend genannten zwei hauptsächlichen Bestandteilen eine geringe Menge von Verbindungen mit einer Amidbindung, Urethanbindung, Etherbindung oder Carbonatbin­ dung enthalten.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendete Oxidverbindung kann auf verschiedene Weise hergestellt werden, wie inhomo­ gene Mitfällung durch Ammoniakwasserhydrolyse einer wäßrigen Lösung, die ein Aluminiumsalz und ein Siliciumsalz enthält, homogene Fällung durch Harnstoffhydrolyse anstelle von Ammo­ niakwasser, ein Verfahren aufgrund des Vermischens von Alu­ miniumhydroxid und Kieselsäure, ein Verfahren unter Einbezug von entweder Aluminiumoxid oder Siliciumdioxid in einer Lö­ sung des anderen, ein Verfahren mit den zusätzlichen Schrit­ ten Ammoniakwasserzugabe und Rösten des Produktes und ein Verfahren, bei dem ein kovalentes Chlorid, wie AlCl3 und SiCl4, in Gegenwart von Wasserstoff und Sauerstoff geröstet wird. Das letztere ist bevorzugt.
Die in der Erfindung verwendete Oxidverbindung sollte vor­ zugsweise 0,01 bis 5 Gew.-% Chlor enthalten. Der Chloranteil unterstützt eine leichte Dispersion der Oxidverbindungsteil­ chen in dem Polyester und der erhaltene Polyester weist eine verbesserte Verschleiß- und Kratzfestigkeit auf. Ein Chlor­ anteil von weniger als 0,01 Gew.-% ist für vollständiges Dispergieren, das für gute Verschleiß- und Kratzfähigkeit erforderlich ist, zu gering. Ein 5 Gew.-% übersteigender Chloranteil ruft Pyrolyse des Polyesters während dessen Po­ lymerisation und Verarbeitung zu einer Folie hervor. Der Chloranteil kann in geeigneter Weise durch Auswahl der Aus­ gangsstoffe und der Brennbedingungen eingestellt werden.
Die wie vorstehend angeführt hergestellte Oxidverbindung weicht hinsichtlich der Struktur von einem einfachen Gemisch einzelner Metalloxidbestandteile beträchtlich ab. Mit ande­ ren Worten weist sie eine Struktur auf, in der zwei unter­ schiedliche Metalle durch ein Sauerstoffatom verbunden sind, z. B. Al-O-Si. Darüber hinaus enthält sie das einzelne Oxid hauptsächlich in amorpher Form in Abhängigkeit von dem Ver­ hältnis der Metallbestandteile.
In dieser Beschreibung wird die Oxidverbindung z. B. durch Al2O3/SiO2 wiedergegeben. Sie ist fast vollständig amorphes Oxid ohne kristalline Struktur. Sie kann ein Doppel- oder Tripeloxid sein. Ersteres schließt SiO2/ZrO2, SiO2/Fe2O3, TiO2/Fe2O3, Al2O3/SiO2, Al2O3/TiO2, Al2O3/ZrO2 und Al2O3/Fe2O3 ein. Letzteres schließt Al2O3/SiO2/Fe2O3, Al2O3/SiO2/TiO2, Al2O3/TiO2/ZrO2 und Al2O3/SiO2/ZrO2 ein. Sie kann ebenfalls aus mehr als drei Oxiden bestehen. Von diesen Oxidverbindungen sind jene mit Aluminium bevorzugt aufgrund ihrer Fähigkeit, die Kratzfestigkeit zu verbessern. Al2O3/SiO2 ist bevorzugter. Es sollte vorzugsweise Aluminium in einem Molverhältnis von Aluminium zur Gesamtmenge an Alu­ minium und Silicium von 0,3 bis 0,9 enthalten.
Die Oxidverbindung wird "amorph" genannt, wenn das durch Pam/(Pcr + Pam) gegebene Verhältnis größer 0,7 ist, wobei Pam die breite Peakfläche für 2R = 10 bis 45° darstellt und Pcr die Fläche des scharfen Peaks für 2R = 60 bis 70°, in einem Röntgenbeugungsdiagramm, wie in Fig. 1 gezeigt, ist.
Die Oxidverbindung kann beliebige Teilchenform annehmen.
Die Oxidverbindung kann als Nebenprodukte Einzeloxide ein­ zelner Metallbestandteile enthalten, wie Al2O3, SiO2, B2O3, TiO2, ZrO2, WO3 und Fe2O3. Sie üben keine nachteilige Wir­ kung aus, solange sie kleiner sind als 0,1 µm im durch­ schnittlichen Primärteilchendurchmesser. Ihre Kristallform ist nicht speziell begrenzt.
Gemäß vorliegender Erfindung sollte die Oxidverbindung einen durchschnittlichen Primärteilchendurchmesser von weniger als 0,1 µm, vorzugsweise im Bereich von 0,005 bis 0,05 µm auf­ weisen. Ein übermäßig hoher Anteil grober Formen der Oxid­ verbindung verschlechtert die Ritzbarkeit der Polyesterfolie und ruft Aussetzer hervor. Umgekehrt kann ein übermäßiger Anteil feiner Formen der Oxidverbindung während der Polyme­ risation agglomerieren und nur wenig zur Verbesserung der Kratzfestigkeit beitragen. Agglomerate stehen auf der Fo­ lienoberfläche hervor und rufen Kratzer und Aussetzer her­ vor.
Der Ausdruck "durchschnittlicher Primärteilchendurchmesser" bedeutet einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von einzelnen Teilchen. Er bedeutet nicht den Durchmesser sekun­ därer Aggregationen. Der Wert wird als arithmetisches Mittel der durchschnittlichen unter einem Elektronenmikroskop beob­ achteten Teilchendurchmesser ausgedrückt. Die Oxidverbindung sollte vorzugsweise eine Teilchendurchmesserverteilung auf­ weisen, die nahezu monodispers ist, so daß gute Kratzfestig­ keit bereitgestellt wird.
Gemäß vorliegender Erfindung sollte die biaxial orientierte Polyesterfolie die Oxidverbindung in einer Menge von 100 bis 20 000 T.p.M. (ppm), vorzugsweise 1000 bis 5000 T.p.M. (ppm) enthalten. Bei einer Menge von weniger als 100 T.p.M. (ppm) verleiht die Oxidverbindung der Polyesterfolie keine ausrei­ chende Kratzfestigkeit. Bei einer Menge im Überschuß von 20 000 T.p.M. (ppm) fällt die Oxidverbindung aus der Poly­ esterfolie und zerkratzt sie beim Durchlaufen. Darüber hin­ aus verschlechtert sich die Hitzebeständigkeit der Poly­ esterfolie. Wird die Polyesterfolie in Form eines Laminats verwendet, befindet sich der Anteil in der äußersten Schicht, jedoch nicht in allen Schichten.
Die Oxidverbindung kann zur Verhinderung von Agglomeration oder zur Verbesserung ihrer Affinität zu Polyesteroberflä­ chen behandelt werden. Chemikalien zur Oberflächenbehandlung sind Phosphorsäure und Derivate davon, wie Phosphorsäure­ ester, Alkalimetallphosphat und Ammoniumphosphat, Ammonium­ polyacrylat, Ammoniumpolymethacrylat, Alkalimetallhydroxid, Silankupplungsmittel und Titankupplungsmittel. Von diesen Beispielen ist Natriumhydroxid am meisten bevorzugt. Die Oberflächenbehandlung sollte in einer Menge von weniger als 5 Gew.-% der Oxidverbindung verwendet werden.
Die biaxial orientierte Polyesterfolie der vorliegenden Er­ findung kann gegebenenfalls als Gleitmittel eine inerte an­ organische oder organische Verbindung in Teilchenform zu­ sätzlich zu der Oxidverbindung enthalten. Sie schließt Cal­ ciumcarbonat, Bariumsulfat, Calciumfluorid, Talkum, Kaolin, Titanoxid, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, vernetztes Poly­ styrol, vernetzten Polymethacrylatester und vernetzten Acrylatester ein. Von diesen Verbindungen sind Siliciumdi­ oxid (in Form von kugelförmigen Teilchen) und Calciumcarbo­ nat für verbesserte Laufeigenschaften bevorzugt und Kaolin zur Verbesserung der Kratzbeständigkeit bevorzugt.
Das verwendete Calciumcarbonat schließt Calcit, in trigona­ ler oder hexagonaler Kristallform, Aragonit in rhombischer Kristallform, und Vaterit in hexagonaler oder pseudo-hexago­ naler Kristallform ein. Diese Teilchen können rosen-, wür­ fel-, spindel-, säulen-, nadel-, kugel- oder eiförmig sein.
Das Kaolin kann natürlicher, synthetischer, gebrannter oder ungebrannter Art sein. Es kann eine beliebige Form annehmen, wie Platten-, Säulen-, Kugel-, Spindel- oder Eiform.
Die Menge an inerter anorganischer oder organischer Verbin­ dung in der biaxial orientierten Polyesterfolie sollte 500 bis 10 000 T.p.M. (ppm) vorzugsweise 1500 bis 7000 T.p.M. (ppm) betragen. Eine Menge von weniger als 500 T.p.M. (ppm) reicht für die gewünschten Gleiteigenschaften nicht aus. Eine Menge, die 1000 T.p.M. (ppm) übersteigt, führt zu einer Polyesterfolie mit verminderter Verschleißfestigkeit auf­ grund grober vorstehender Erhebungen auf der Folienoberflä­ che. Wenn die Polyesterfolie in Form eines Laminats verwen­ det wird, ist der Anteil in der äußersten Schicht und nicht in allen Schichten.
Die erfindungsgemäße biaxial orientierte Polyesterfolie kann gegebenenfalls mindestens eine Art von Al2O3, SiO2, TiO2, ZrO2 und Fe2O3 in Form ultrafeiner Teilchen mit einem durch­ schnittlichen Primärteilchendurchmesser geringer als 0,1 µm enthalten, so daß sie zusätzlich hinsichtlich Kratzbestän­ digkeit verbessert ist. Für diesen Zweck verwendetes Alumi­ niumoxid schließt kristallines Aluminiumoxidhydrat wie Gibbsit, Bialit, Nordstrandit, Boehmit, Diaspor und Toddit, amorphes Aluminiumoxidhydrat, wie amorphes Gel, Boehmitgel und Bialitgel ein; intermediär aktiviertes Aluminiumoxid der ρ-, η-, γ-, χ-, δ- und R-Form; sowie α-Aluminiumoxid. Von diesen Beispielen sind δ- und γ-Aluminiumoxid bevorzugt.
Die ultrafeinen Teilchen sollten gemeinsam mit der Oxidver­ bindung in einer Menge von weniger als 20 000 T.p.M. (ppm) verwendet werden. Wenn die Gesamtmenge 20 000 T.p.M. (ppm) übersteigt, fällt die Oxidverbindung aus der Polyesterfolie und zerkratzt sie während des Durchlaufes. Darüber hinaus verschlechtert sich die Wärmebeständigkeit der Polyesterfo­ lie. Wird die Polyesterfolie in Form eines Laminats verwen­ det, liegt der Gehalt in der äußersten Schicht jedoch nicht in allen Schichten vor.
Der Polyester, aus dem die erfindungsgemäße biaxial orien­ tierte Polyesterfolie gefertigt wird, kann gegebenenfalls zugegeben werden mit einem Alkalimetallhydroxid- oder -salz oder Erdalkalimetallsalz und mindestens einer Verbindung aus Phosphorsäure, Alkylphosphat und Derivaten davon zur Verbes­ serung der Dispersibilität des Rutschmittels (d. h. der Oxid­ verbindung und einer inerten anorganischen oder organischen Verbindung in Teilchenform) und zur Verbesserung des elek­ trostatischen Quetschverhaltens der Polyesterfolie. Die Ge­ samtmenge dieser Additive sollte derart gestaltet sein, daß das durch Dividieren der Menge an Phosphorsäure, Alkylphos­ phat oder Derivaten davon durch die Summe der Hälfte der Menge an Alkalimetall und der Menge an Erdalkalimetall be­ rechnete Molverhältnis im Bereich von 0,4 bis 1,0 liegt. Liegt das Molverhältnis außerhalb dieses Bereiches, unter­ liegen zugegebene Teilchen Agglomeration und die entstan­ denen groben Teilchen rufen Aussetzer hervor.
Die Oxidverbindung kann in das Polyesterharz durch Polymeri­ sation in Gegenwart der Oxidverbindung oder durch Mischen des Polyesterharzes im geschmolzenen Zustand mit der Oxid­ verbindung eingeführt werden. Ersteres Verfahren ist bevor­ zugt, um die Oxidverbindung gründlich in dem Polyesterharz zu dispergieren. In der Praxis wird die Oxidverbindung zu dem Reaktionssystem in Form einer Aufschlämmung in der Gly­ kolkomponente zugegeben. Der Zugabezeitpunkt hängt von der Art und dem Teilchendurchmesser der Oxidverbindung, dem Chlorgehalt, der Konzentration in der Aufschlämmung und der Temperatur ab. Ein hinreichender Zeitpunkt liegt vor Polyme­ risationsbeginn.
Die vorstehend genannten Oberflächenbehandlungsmittel soll­ ten zu der aus Glykolkomponente und Oxidverbindung zusammen­ gesetzten Aufschlämmung zur Verbesserung der Dispergierung der Oxidverbindung in dem Polyesterharz zugegeben werden. Ein besseres Ergebnis wird erhalten, wenn die Aufschlämmung auf den Siedepunkt der Glykolkomponente erhitzt wird.
Die erfindungsgemäße biaxial orientierte Polyesterfolie kann in beliebiger Weise hergestellt werden. Zunächst wird eine Polyesterfolie aus einem Polyesterharz mit der Oxidverbin­ dung und gegebenenfalls der inerten anorganischen oder orga­ nischen Verbindung hergestellt. Die Polyesterfolie wird dann in Längs- und Querrichtung nacheinander oder gleichzeitig in üblicher Weise auseinandergezogen. Es ist möglich, den nach­ einander erfolgenden Streckvorgang mit einem gleichzeitig erfolgenden zu kombinieren. Dem Verstrecken folgt gewöhnlich eine Hitzebehandlung auf einer Streckmaschine bei 190 bis 230°C für 2 bis 10 Sekunden. Die Hitzebehandlung sollte vor­ zugsweise mit zusätzlichem Verstrecken (2 bis 30%) in Längs- oder Querrichtung verbunden sein. Der Hitzebehandlung kann gegebenenfalls Entspannung in Querrichtung bei 130 bis 170°C in einer Spannvorrichtung und Entspannen in Längsrich­ tung bei 80 bis 150°C auf einer Heißwalze folgen.
Die wie vorstehend angeführt hergestellte biaxial orien­ tierte Polyesterfolie kann ebenfalls als äußerste Schicht (0,05 bis 10 µm) einer Mehrschichtfolie verwendet werden. Zur Herstellung von Mehrschichtfolien wird vorzugsweise ein Coextrusionsverfahren oder ein Beschichtungsverfahren ver­ wendet.
Die erfindungsgemäße biaxial orientierte Polyesterfolie ent­ hält die vorstehend angeführte amorphe Oxidverbindung in Teilchenform mit einem durchschnittlichen Primärteilchen­ durchmesser von 0,005 bis 0,1 µm, wodurch eine gute Affini­ tät zum Polyester und keine nachteilige Wirkung auf die Fo­ lienritzbarkeit gewährleistet werden. Sie wird als Grundfo­ lie für Magnetbänder verwendet. Die erhaltenen Magnetbänder weisen eine stark verbesserte Kratzbeständigkeit von Pla­ stik- und Metallführungsstiften auf.
Beispiele
Die nachstehenden Beispiele erläutern die Erfindung. In den Beispielen sind Mengenangaben in Gewichtsteilen ausgedrückt.
Zunächst werden die in den Beispielen verwendeten Prüfver­ fahren erläutert:
1) Durchschnittlicher Primärteilchendurchmesser der Oxid­ verbindung und der als Gleitmittel dienenden anorgani­ schen Verbindung.
Gemessen wird unter Verwendung eines Transmissionselektro­ nenmikroskops (Vergrößerung × 100 000) hergestellt von Hitachi Ltd. und der Wert als Durchschnitt von mehr als 100 Messungen ausgedrückt.
2) Chlormenge in der Oxidverbindung
Bestimmt durch Ionenchromatographie (mit einem Gerät "IC- 100" hergestellt von Yokogawa-Hokushin Denki Co., Ltd.) von Auslaugungen (filtriert durch einen 0,1 µm -Filter), erhal­ ten durch Auslaugen mit reinem Wasser für einen Tag bei Raumtemperatur.
3) Bestimmung des amorphen Zustandes des komplexen Oxids
Beurteilt werden die Ergebnisse der Röntgenstrahldiffrakto­ metrie (unter den nachstehenden Bedingungen) mit einem Hoch­ energie-Röntgenstrahldiffraktometer (für das Reflexionsver­ fahren) hergestellt von Rigaku Denki Co., Ltd.
Cu-Kα-Strahlen (durch ein Nickelfilter)
Streuwinkel 2R = 10 bis 90°
Spannung und Strom = 45 kV und 150 mA
Abtastgeschwindigkeit = 2°/Minute.
Ausgedrückt in Form des Verhältnisses wiedergegeben durch Pam/(Pcr + Pam), wobei Pam die Fläche des breiten Peaks für 2R = 10 bis 45° bedeutet und Pcr die Fläche des scharfen Peaks für 2R = 60 bis 70° darstellt, wie in dem in Fig. 1 gezeigten Röntgenbeugungsdiagramm.
4) Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit der Folie
Diese wird ausgedrückt als das Zentralmittel der Rauhigkeit (Ra : µm) gemessen unter Verwendung eines Oberflächenrauhig­ keitsmeßgerätes ("Surfcom 300A" hergestellt von Tokyo Seimitshu Co., Ltd.) mit einem Nadeldurchmesser von 1 µm einer Last von 0,07 g einer Standardlänge von 0,8 mm und einem Cut-off von 0,08 mm.
5) Rutscheigenschaften der Folie
Die Rutscheigenschaft der Folie wird als Koeffizient der statischen Reibung zwischen zwei Folienteilen gemessen gemäß ASTM D-1894-63 unter Verwendung eines Streifenprüfgerätes vom Schlittentyp bei 23°C und 65% relative Luftfeuchtig­ keit.
6) Ritzbarkeit
Die Ritzbarkeit wird gemäß nachstehenden Kriterien durch Be­ obachten der Kanten eines Bandes mit 1/2 inch (1,27 cm) Breite (tape slit).
1 . . . Keine haarförmigen Ritzungen und Abblätterungen an den Kanten.
2 . . . Einige haarförmige Ritzungen und Abblätterungen an den Kanten.
3 . . . Viele haarförmige Ritzungen und Abblätterungen an den Kanten.
7) Kratzfestigkeit von Metallführungsstiften
Diese Eigenschaft wird gemäß nachstehenden Kriterien durch direkte Beobachtung der Oberfläche des Probenbandes (slit 10 mm breit) unter einem Stereomikroskop, wobei diese einmal über einen Metallführungsstift (Fe-Cr) in einem Winkel von 45° bei einer Laufgeschwindigkeit von 300 m/Min. unter einer Zugspannung von 100 g gerieben wurde.
1 . . . Keine Kratzer
2 . . . Vereinzelte Kratzer
3 . . . Einige Kratzer
4 . . . Viele Kratzer.
8) Kratzbeständigkeit gegen Plastikführungsstifte
Die Bewertung erfolgte gemäß nachstehenden Kriterien durch Stereomikrographie der mit Aluminium bedeckten Oberfläche des Probenbandes (slit 10 mm breit), das einmal über einen Plastikführungsstift unter einem Winkel von 90° bei einer Laufgeschwindigkeit von 150 m/Min. unter einer Zugspannung von 100 g gerieben wird.
1 . . . Keine Kratzer
2 . . . Vereinzelte Kratzer
3 . . . Einige Kratzer
4 . . . Viele Kratzer.
Jene Proben die mit 1 und 2 bewertet wurden, sind akzepta­ bel.
Beispiel 1 Herstellung der Polyesterzusammensetzung (a)
Eine teilchenförmige Oxidverbindung wurde aus AlCl3 und SiCl4 durch Gasphasenumsetzung mit Wasserstoff und Sauer­ stoff hergestellt. Sie wies einen durchschnittlichen Primär­ teilchendurchmeser von 0,02 µm und ein Al/(Al + Si) Molver­ hältnis von 0,58 auf. In Tabelle I wird das Molverhältnis eines Doppelsalzes der allgemeinen Formel A((A+B) angeführt, wobei A entweder einen Metallbestandteil oder Silicium und B die übrigen Bestandteile bedeutet. Die Oxidverbindung wurde mit einem Naßverfahren in Ethylenglykol zu einer 20gew.-%igen Aufschlämmung mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,05 µm vermahlen.
Die Veresterung wurde mit 100 Teilen Terephthalsäure und 70,7 Teilen Ethylenglykol bei 250°C und 2,5 kg/cm2 in Gegen­ wart von 0,0697 Teilen Antimontrioxid, 0,271 Teilen Triethy­ lenamin und 0,0931 Teilen Magnesiumacetat (alles auf Gewicht bezogen) ausgeführt. Die erhaltene Esterlösung wurde mit 0,0327 Gew.-Teilen Trimethylphosphat für 30 Minuten bei 260°C unter Normaldruck vermischt. Die vorstehend genannte Aufschlämmung wurde in einer Menge zugegeben, so daß die Konzentration an Oxidverbindung 2 Gew.-% betrug. Die Poly­ kondensation wurde durch Rühren für 30 Minuten unter vermin­ dertem Druck ausgeführt, zu einer Polyethylenterephthalatzu­ sammensetzung (bezeichnet als Polyesterzusammensetzung (a)) mit einer intrinsischen Viskosität η = 0,60.
Herstellung der Polyesterzusammensetzung (b)
Das vorstehend genannte Verfahren wurde wiederholt mit der Abweichung, daß die Oxidverbindung durch Calciumcarbonat mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,45 µm, als Pulver einer anorganischen Verbindung ersetzt wurde. Es wurde eine Polyethylenterephthalatzusammensetzung erhalten (bezeichnet als Polyesterzusammensetzung (b)) mit 2% Cal­ ciumcarbonat und einer intrinsischen Viskosität η =0,62.
Herstellung der Polyesterzusammensetzung (c)
Das vorstehend genannte Verfahren wurde wiederholt mit der Abweichung, daß die Oxidverbindung durch Kaolin mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,4 µm als pul­ verförmige anorganische Verbindung ersetzt wurde. Es wurde eine Polyethylenterephthalatzusammensetzung (bezeichnet als Polyesterzusammensetzung (c)) mit 2% Kaolin und einer intrinsischen Viskosität η = 0,61 erhalten.
Herstellung der Polyesterzusammensetzung (d)
Das vorstehend genannte Verfahren wurde wiederholt mit der Abweichung, daß die Oxidverbindung nicht zügegeben wurde. Es wurde eine Polyethylenterephthalatzusammensetzung (bezeich­ net als Polyesterzusammensetzung (d)) mit einer intrinsi­ schen Viskosität η = 0,62 erhalten.
Die vorstehend genannten Polyesterzusammensetzungen (a), (b), (c) und (d) wurden in einem speziellen Verhältnis (auf das Gewicht bezogen) derart vermischt, daß das erhaltene Ge­ misch die Oxidverbindung, Calciumcarbonat und Kaolin in einem Molverhältnis und Konzentrationen wie in Tabelle I er­ sichtlich, enthielt. Das Gemisch wurde getrocknet und bei 280°C geschmolzen und auf eine Kühlwalze bei 30°C unter Her­ stellen einer 220 µm dicken Folie gegossen. Die Folie wurde um das 3,3fache in Längsrichtung zwischen zwei langsam lau­ fenden Walzen und einer Hochgeschwindigkeitswalze nach Er­ hitzen auf einer Heißwalze bei 75°C und einem Infrarotstrah­ ler mit einer Oberflächentemperatur von 600°C (20 mm weit von der Folie angeordnet) verstreckt. Die Folie wurde aber­ mals um das 4,4fache in Querrichtung unter Verwendung einer Spannvorrichtung bei 100°C verstreckt. Der Verstreckung in Querrichtung folgte Heißbehandlung und erneutes Verstrecken und Entspannen in der Querrichtung. Die Folie wurde schließ­ lich Entspannen in Längsrichtung unterzogen, indem sie über eine Heißwalze bei 120°C geführt wurde, wobei deren Zugspan­ nung zwischen der Heißwalze und den Walzen davor und dahin­ ter in geeigneter Weise geregelt wurde. Es wurde eine 15 µm starke biaxial orientierte Polyesterfolie erhalten mit den in Tabelle I dargestellten charakteristischen Eigenschaften.
Beispiele 2 bis 6
Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 wurde wiederholt unter Bereitstellung biaxial orientierter Polyesterfolien mit der Abweichung, daß Änderungen erfolgten, wie in Tabelle I dargestellt bei dem Anteil der Oxidverbindung in der Poly­ esterzusammensetzung (a), der Art, dem Anteil und dem Teil­ chendurchmesser der anorganischen Verbindung in der Poly­ esterzusammensetzung (b) und den Folienherstellungsbedingun­ gen. Die Ergebnisse sind in Tabelle I dargestellt.
Vergleichsbeispiele 1 bis 3
Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 wurde wiederholt unter Bereitstellung einer biaxial orientierten Polyesterfo­ lie mit der Abweichung, daß Polyesterzusammensetzung (a) nicht verwendet wurde und Änderungen wie in Tabelle I darge­ stellt, hinsichtlich Art, Gehalt und Teilchendurchmesser der anorganischen Verbindung in der Polyesterzusammensetzung (b) und bei den Folienherstellungsbedingungen erfolgte. Die Er­ gebnisse sind in Tabelle I dargestellt.
Beispiel 7 Herstellung von Polyester (A)
Polyester (A) wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 unter Verwendung einer Aufschlämmung (115 Teile) durch Ver­ mischen in einem Homogenisator von 100 Teilen Ethylenglykol und 15 Teilen Oxidverbindung, nämlich Al2O3/SiO2 (bei 33/66 Gew.-%) mit 0,34 Gew.-% Chlor und einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser 0,06 µm hergestellt. So erhaltener Poly­ ester (A) wurde in eine biaxial orientierte Polyesterfolie in gleicher Weise wie in Beispiel 1 unter den in Tabelle II dargestellten Bedingungen verarbeitet. Sie hatte die in Ta­ belle II dargestellten Eigenschaften.
Beispiele 8 bis 12
Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 wurde wiederholt unter Bereitstellung biaxial orientierter Polyesterfolien mit der Abweichung, daß Änderungen hinsichtlich Art, durch­ schnittlichen Teilchendurchmesser und der Menge der Oxidver­ bindung in Polyester (A) und der anorganischen Verbindung in Polyester (B) und den Folienherstellungsbedingungen erfolg­ ten. Die Änderungen und Ergebnisse sind in Tabelle II darge­ stellt.
Beispiel 13 Herstellung von Polyesterzusammensetzung (A)
Eine teilchenförmige Oxidverbindung wurde aus AlCl3 und SiCl4 durch Gasphasenumsetzung mit Wasserstoff und Sauer­ stoff hergestellt. Sie hatte einen durchschnittlichen Pri­ märteilchendurchmesser von 0,02 µm, einen durchschnittlichen Sekundärteilchendurchmesser von 0,5 µm und ein Al/Si-Molver­ hältnis von 66/33. Sie wurde hinsichtlich des amorphen Zu­ standes durch Röntgenstrahldiffraktometrie untersucht. Die Ergebnisse sind in Fig. 1 dargestellt. Sie wurde durch ein Naßverfahren in Ethylenglykol zu einer 20gew.-%igen Auf­ schlämmung mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,05 µm zerkleinert.
Polyesterzusammensetzung (A) wurde unter Verwendung dieser Aufschlämmung in gleicher Weise wie in Beispiel 1 herge­ stellt. Sie wurde in eine biaxial orientierte Polyesterfolie in gleicher Weise wie in Beispiel 1 verarbeitet. Tabelle III zeigt die charakteristischen Eigenschaften der Polyesterfo­ lie.
Beispiele 14 bis 22
Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 wurde wiederholt unter Bereitstellung biaxial orientierter Polyesterfolie mit der Abweichung, daß Änderungen hinsichtlich Art, der durch­ schnittlichen Teilchendurchmesser und der Menge der Oxidver­ bindung in Polyesterzusammensetzung (A) und der anorgani­ schen Verbindung in Polyesterzusammensetzung (B) und den Fo­ lienherstellungsbedingungen erfolgen. Die Änderungen und Er­ gebnisse sind in Tabelle III dargestellt.

Claims (10)

1. Biaxial orientierte Polyesterfolie aus einem Polyester, umfassend eine aromatische Dicarbonsäure als hauptsäch­ licher Säurebestandteil und mindestens eine Glykolkompo­ nente, wobei die Polyesterfolie 100 bis 20 000 T.p.M. (ppm) einer teilchenförmigen Oxidverbindung enthält, die zwei oder mehrere Metalle und Sauerstoff umfaßt, und de­ ren durchschnittlicher Primärteilchendurchmesser im Be­ reich von 0,005 bis 1 µm liegt.
2. Biaxial orientierte Polyesterfolie nach Anspruch 1, wo­ bei die Oxidverbindung mindestens zwei Metalle ausge­ wählt aus Al, B, Si, Ti, Zr, W und Fe enthält.
3. Biaxial orientierte Polyesterfolie gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Oxidverbindung 20 bis 90 Mol-% Al enthält.
4. Biaxial orientierte Polyesterfolie nach Anspruch 3, wo­ bei die Oxidverbindung mindestens eine ausgewählt aus jenen ist, die hauptsächlich aus AI und Si; Al und Ti; Al und Zr; Al und Fe; AI, Si und Ti; Al, Ti und Zr; Al, Si und Zr; Al, Si und Fe; oder Al, Ti und Fe bestehen.
5. Biaxial orientierte Polyesterfolie nach einem der An­ sprüche 1 bis 4, wobei die Oxidverbindung 0,01 bis 5 Gew.-% Chlor enthält.
6. Biaxial orientierte Polyesterfolie nach einem der An­ sprüche 1 bis 5, wobei die Oxidverbindung im wesentli­ chen amorph ist und hauptsächlich zusammengesetzt ist aus Al, Si und O, wobei das Molverhältnis von Al zu der Menge von Al und Si im Bereich von 0,3 bis 0,9 liegt.
7. Biaxial orientierte Polyesterfolie nach Anspruch 1, wo­ bei der durchschnittliche Primärteilchendurchmesser 0,005 bis weniger als 0,1 µm beträgt.
8. Biaxial orientierte Polyesterfolie in Mehrschichtform, wobei mindestens eine Folie gemäß Anspruch 1 als äußere Schicht verwendet wird.
9. Biaxial orientierte Polyesterfolie nach Anspruch 1, wo­ bei die Folie Polyethylenterephthalat oder Polyethylen­ naphthalat umfaßt.
10. Biaxial orientierte Polyesterfolie nach Anspruch 1, zu­ sätzlich mit einer magnetischen Aufzeichnungsschicht auf der Oberfläche versehen.
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