JPH01263025A - 二軸配向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】 （産業上の利用分野） この発明は、二軸配向ポリエステルフィルムに関し、高
密度磁気記録媒体用ベースフィルムとして特に高速作業
時のハンドリング性および電磁変換特性に優れたフィル
ムを提供する。

（従来の技術） 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、物理的および化学的諸特性に優れているので、繊維
や成型品としての用途以外に、磁気テープやフロッピー
ディスク等の磁気記録媒体、および写真用，コンデンサ
用、包装用などの多種の用途に使用されている。しかし
て、メタル塗布型や蒸着型のビデオテープ、デジタルオ
ーディオテープ等の高密度磁気記録媒体用ベースフィル
ムとして用いる場合には、電磁変換特性を良好にするた
め極めて優れた表面平滑性が求められる一方、この表面
平滑性を向上すると、フィルムや磁気記録媒体の製造工
程におけるフィルムのハンドリング性が不良になること
から、このハンドリング性の不良を克服することが要求
されるようになり、その手段として、フィルム表面の突
起高さを規制すること、フィルムの幅方向と長さ方向の
物性比を規制すること、またはフィルム中に種々のワッ
クスを添加すること等が提案されるに至った。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の手段は、いずれも空気抜けが不良
であるため、低速作業時には良好なハンドル性が得られ
ものの１作業が高速になるに従って急激にハンドリング
性が悪化するという問題があった。

また、フィルムは、−船釣にその厚みが増すにしたがっ
てハンドリング性が良好になり、薄くなるとハンドリン
グ性が低下する傾向を備えているが、上記の突起高さ分
布を規制したフィルム等も同様の傾向を備えており、そ
のため良好なハンドリング性が得られたとしても、厚み
が変ると所望のハンドリング性が得られなくなっていた
。

この発明は、高密度磁気記録媒体用として表面平滑性に
優れ、かつ高速作業時におけるハンドリング性が厚みの
大小に関係なく良好な二軸配向ポリエステルフィルムを
提供するものである。

（課題を解決するための手段） 滑剤を含み、表面に微細な多数の突起を有する二軸配向
ポリエステルフィルムにおいて、その表面の静止摩擦係
数が２．０未満、この二軸配向ポリエステルフィルムを
ガラス平板上に重ねたときの重合面の空気抜は速さ（た
だし、直径７０＋ｎｏ＋のガラス平板上に重ね、ガラス
平板上からはみ出した部分を密封し、重合面の空気をガ
ラス平板の外周から真空ポンプで吸引し、ガラス平板の
外周部に干渉縞が出現してからガラス平板の全面にわた
る干渉縞が出現してその動きが停止するまでの時間を空
気抜は速さとする）が９００秒以下、高さ最大の突起高
さが０．５４μｍ未満、高さ０．２μｍ以上の突起の密
度が２００〜２０００個ｌＩｌ！１２、高さ０．０２５
　ｐ　ｍ以上０．２μｍ未満の突起の密度が２００００
個７ｍ”以上であることを特徴とする。

この発明のポリエステルフィルムを構成するポリエステ
ルは、その繰返し単位の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
イソフタル酸、ｐ−β−オキシエトキン安息香酸、２，
６−ナフタレンジカルボン酸、４，４′　−ジカルボキ
シルジフェノール。

４．４′−ジカルボキシルベンゾフェノン、ビス（４−
カルポキシルフエニール）エタン、アジピン酸、５−ナ
トリウムスルホイソフタル酸等のジカルボン酸成分が挙
げられる。また、グリコール成分としてプロピレングリ
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ツール、ビ
スフェノールＡのエチレンオキサイド付加物等を任意に
選択使用することができる。また、その他の共重合成分
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んでいてもよい。

上記のポリエステルの製造方法としては、芳香族ジカル
ボン酸とグリコールとを直接反応させる直接重合法、お
よび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エステル交換反応など任
意の製造方法を適用することができる。また、この発明
の二軸配向ポリエステルフィルムは、公知の方法、例え
ば、横延伸および縦延伸を順に行なう逐次二軸延伸方法
のほか、横・縦・縦延伸法、縦・横・縦延伸法、縦・横
・横延伸法等を採用することができ、要求される強度１
寸法安定性等の諸性能に応じて適宜選択される。そして
、前記の静止摩擦係数、空気抜は速さ、突起の高さ分布
は、フィルムの製膜条件および滑剤粒子によって調節さ
れる。なお、必要に応じて回転ロール間およびステンタ
ー中で縦方向または横方向に弛緩処理を施してもよい。

この発明に使用される滑剤は、ポリエステルに対して不
活性の微粒子、いわゆる外部粒子、またはポリエステル
製造反応中にカルボン酸成分、オリゴマーまたはリン化
合物のいずれかを金属化合物と反応させて得られる微粒
子、いゆわる内部粒子のいずれでもよく、外部粒子とし
てはシリカ。

二酸化チタン、タルク、カオリナイト等の金属酸化物、
炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、硫酸バリウム等の
金属の塩または有機ポリマーからなる粒子等が例示され
る。そして、これらの滑剤は。

いずれか一種を単独で用いてもよく、また２種以上を併
用してもよいが、使用する滑剤中に平均粒子径が０００
５〜０．５μｍ、粒子径のばらつき度（標準偏差と平均
粒子径との比率）が２５％以下、上記滑剤粒子の外接円
に対する面積率（粒子の投影断面積と粒子に外接する円
の面積との比）が６０％以上の少なくとも一種類の不滑
性粒子を、ポリエステルに対して０．００５〜０．５ｆ
ｆｉ量％含有することが好ましい。

（作用） この発明の二軸配向ポリエステルフィルムは。

静止摩擦係数が２．０未満、好ましくは１．５未満であ
るため、フィルムの製造工程や磁気記録媒体の製造工程
においてフィルム面の滑り抵抗が小さく、良好なハンド
リング性を示す、そして、空気抜は速さは、上記フィル
ムの高速作業時におけるハンドリング性を明確に示す指
数であり、これをコントロールすることによって高速作
業時のハンドリング性を改善することができる。すなわ
ち、空気抜は速さを９００秒以内とすることにより、高
速作業時においても、フィルムの厚さや強度とは無関係
に良好なハンドリング性が得られる。反対に。

空気抜は速さが９００秒を超えた場合は、高速作業時の
ハンドリング性が著しく不良になり、例えばフィルムを
高速でロール状に巻取る場合にフィルムと巻取りロール
との間に空気のかたまりがトラップされて巻姿が不良に
なったり、またフィルムが巻き込む空気層の潤滑効果に
よってフィルムが幅方向に蛇行してロール端面の不揃い
が生じたりする。

この発明の二軸配向ポリエステルフィルムにおいては、
高さ０．５４μｍ以上の高い突起が実質的に存在しない
ので、メタル塗布型や蒸着型のビデオテープ、デジタル
オーディオテープ等の高密度磁気記録媒体とした場合、
磁気記録信号の欠落、すなわちドロップアウトが生じ難
い。また、高さ０．２μｍ以上の突起の密度が２００〜
２０００個／ｍ”、好ましくは２００〜１０００個／ｗ
”とすることにより、高密度磁気記録媒体用ベースフィ
ルムとして電磁変換特性および高速作業時のハンドリン
グ性が双方とも良好となる。これに対して、上記高さ範
囲の突起の密度が２００個／１ｍ２未満の場合は、空気
抜は速さを９００秒以内にすることが困難になり、高速
作業時のハンドリング性が不良になり１反対に２０００
個／■８を超えた場合は、高密度磁気記録媒体用ベース
フィルムとしての電磁変換特性が不良になる。また、高
さ０．０２５μｍ以上０．２μｍ未満の突起の密度が２
００００個以上、好ましくは２５０００個以上にするこ
とにより、静止摩擦係数を２．０未満に低くシ、ハンド
リング性を良好にすることが容易になる。

なお、滑剤中の不活性粒子の平均粒子径が０．０５μｍ
未満ではハンドリング性の向上効果が不十分であり、０
．５μｍを超えるとフィルム表面に粗大突起を生じるこ
とがあっていずれも好ましくない。

また１粒子径のばらつき度が２５％を超えると、フィル
ム表面の平滑性が損なわれ、ハンドリング性が低下し易
くなるので好ましくない。また、上記不活性粒子の面積
率が６０％未満の場合は、フィルム表面の突起の形態が
不規則になり、表面性状を微調整して所望の効果を得る
ことが困難になる。また、上記不活性粒子の添加量が０
．００５重量％未満の場合は、ポリマー中の粒子量が少
な過ぎ、フィルム表面の突起密度が低下してハンドリン
グ性が不十分になり、反対に０．５重量％を超えると、
粒子が多過ぎてポリマー中で凝集し易く、そのため粗大
突起が生じる。

次に、実施例によって本発明を更に具体的に説明するに
先立ち、フィルムの静止摩擦係数、空気抜は速さ等の諸
性状の測定方法を説明する。

（１）静止摩擦係数（Ｉｉｓ） ＡＳＴＭ　　Ｄ−１８９４−６’３に準処シ、ＸＬ／ッ
ド式スリスリップテスターＡＶＥＮＰＯＲＴ）を用い、
フィルム／フィルム間の静止摩擦係数（μＳ）を測定し
た。なお、測定環境は温度２３℃、相対湿度６５％であ
った。

（２）空気抜は速さ 図面に示す測定装置を用意する。すなわち、台盤１の上
面に円形の孔１ａを設け、この孔１ａ内に直径７０１ｆ
ｉのガラス平板２を固定してガラス平板２の外周と孔壁
１ｂとの間に溝を形成し、更に上記の孔１ａを囲むリン
グ状の溝孔１ｃをあけ、この溝孔１ｃを上記ガラス平板
２の外周の溝と連通させ、溝孔１ｃにパイプ３を介して
真空ポンプ４の吸引口を接続する。そして、台盤１の上
面に。

ガラス平板２を覆う大きさのフィルム試料５を重ね、そ
の外周を粘着テープ６で台盤１上に密封状に固定し、真
空ポンプ４を駆動し、ガラス平板２の外周部に干渉縞が
出現してからガラス平板２の全面に干渉縞が広がり、そ
の動きが止まるまでの時間（秒）を測定し、この時間（
秒）を°もって空気抜は速さとする。

（３）異状突起数（０，５４μｍ以上の高さの突起数）
フィルム表面にアルミニウムを薄く蒸着したのち、Ｎａ
ｃｈｅ社製二光束干渉顕微鏡を用いて、拡大倍率８００
倍で２０■８の面積をくまなく走査し、０．５４μｍ以
上の高さの突起の数を求め、１−当りの個数に換算して
異状突起数とした。

（４）　０．２μｍ以上の高さの突起数及び０．０２５
〜０．２μｍの高さの突起数 フィルム表面を（株）小板研究所製非接触３次元表面粗
さ計（ＥＴ−３０）ＩＫ）を用い、フィルム長手方向に
対して４５度の傾斜方向にカットオフ値０．０８１で、
長さ０．０２５園にわたって測定し、０．５μｍピッチ
で５００点に分割し、各点の高さを３次元粗さ解析装置
（ＳＰＡ−１１）に取り込んだ、これと同様の操作を０
．５μｍ間隔で、１５０回、つまり幅０．３膿にわたっ
て行ない、解析装置にデータを取り込んだ１次に、解析
装置を用いて突起密度の高さ分布を求めた。このとき、
　±０．００６２５μｍのヒステリシス幅を越えても突
起と認識された物のみをカウントした。次に、突起数が
最も多くカウントされた面を基準面とし、基準面から０
．２μｍ高いレベルにおいて認識される突起数を、ｌｎ
ａ”当りの個数に換算して、０．２μｍ以上の高さの突
起数とした。

また、０．０２５μｍ以上の高さの突起数から０．２μ
ｍ以上の高さの突起数を差し引いて、０．０２５〜０．
２μｍの高さの突起数とした。

（５）平均粒子径 滑剤粒子を（株）日立製作新製Ｓ−５１０型走査型電子
顕微鏡が観察し、写真撮影したものを拡大して複写し、
滑剤の外形をトレースし任意に２００個の粒子を選んで
黒く塗りつぶした。この像をニレコ（株）１ｍルーゼッ
クス５００型画像解析装置を用いて、それぞれの粒子の
水平方向のフェレ径を測定し、その平均値を平均粒子径
とした。

また９粒子径のばらつき度は下記の式により算出した。

（６）平均粒子径の測定に用いたトレース像から任意に
２０個の粒子を選び、（４）で用いた画像解析装置を用
いて、それぞれの粒子の投影断面積を測定した。また、
それらの粒子に外接する円の面積を算出し、下記の式に
より、面積率を求めた。

（７）フィルムのハンドリング性 広幅のフィルムロールを高速でスリットし、小幅のロー
ルに巻直すに際し、ロール端部の巻ずれ。

しわ、バブル等を生じないで問題のないスリットロール
が得られるかどうかを４段階に評価し、次のランク付け
で表した。

１級二問題のないスリットロールを得ることは極めで困
難 ２級：低速で問題のないスリットロールが得られる ３級：中速で問題のないスリットロールが得られる ４級：高速で問題のないスリットロールが得られ（８）
電磁変換特性 得られたフィルムの片面に易滑層、他面に厚さ３μｍの
磁性層を塗工した後、２分の１インチ幅にスリットして
、ＶＨ８規格のビデオテープを得た。得られたテープの
標準テープ（比較例１）に対するクロマＳ／Ｎを、（株
）シバツク製ＴＧ−７形ＮＴＳＣＴＶ試験信号発生器お
よび９２５Ｄ／１形ＮＴＳＣカラービデオノイズ測定器
を用いて測定し、３段階に評価して次のランク付けで表
した。

Ｘニー１ｄＢ未満 ０ニ一１ｄＢ以上＋１ｄＢ未満 ０：＋１ｄＢ以上 （実施例） 実施例１．２及び比較例１．２．３．４攪拌装置、分縮
器、原料仕込口および生成物取り出し口を設けた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生成物が存在
する系にテレフタール酸のエチレングリコールスラリー
（テレフタール酸に対するエチレングリコールのモル比
を１．７に調整し、かつ二酸化アンチモンをアンチモン
原子としてテレフタール酸単位当り２９８ρｐａｌ含有
する）を連続的に供給した。同時に、上記入ラリ−の供
給口とは別の供給口から酢酸マグネシウム四水塩のエチ
レングリコール溶液を、上記反応缶内を通過する反応生
成物中のポリエステル単位ユニット当りＭｇ原子として
１１００ｐｐとなるように連続的に供給し、常圧にて平
均滞留時間４．５時間、温度２５５℃で反応させた。こ
の反応生成物を系外に連続的に取り出して第２エステル
化反応缶に供給し、この第２エステル化反応缶を通過す
る反応生成物中のポリエステル単位ユニットに対してエ
チレングリコール０．５重量部、　トリメチルホスフェ
ートのエチレングリコール溶液をＰ原子として６４ｐｐ
ｍ、および表に示した滑剤を同表に示した添加量になる
ようにそれぞれ別個の供給口から連続的に供給し、常圧
にて平均滞留時間５．０時間、温度２６０℃で反応させ
た。第１エステル化反応缶の反応生成物のエステル化率
は７０％であり、第２エステル化反応缶の反応生成物の
エステル化率は９８％であった。この第２エステル化反
応の反応生成物を、攪拌装置、分縮器、原料仕込口およ
び生成物取り出し口を設けた２段の連続重縮合反応装置
に連続的に供給して重縮合を行ない。

固有粘度０．６２０のポリエステルを得た。

これらのポリエステルを乾燥し、次いで２９０℃で溶融
し３０℃の冷却ドラム上に押し出して、厚さ１４０μｍ
の未延伸シートを得た。引続きこのシートをステンター
中に導き、９０℃に加熱して幅方向に３．２倍に延伸し
た。次いで、これを常温で冷却した後、８０℃に加熱し
たロール、及び表面温度６００℃のＩＲヒーター（フィ
ルムから２０℃離れた位置に設置）を用いて加熱し、低
速ロールと高速ロールとの間で長手方向に４．８倍延伸
した。更にこれを再度ステンター中に導き、２２０℃の
熱処理を行ないながら幅方向に４％の弛緩処理を行なっ
て、厚さ９μｍの二軸配向ポリエステルフィルムを得た
。得られたフィルムの特性を表に示した。

実施例３．比較例５ 表に示した滑剤を同表に示した添加量になるように添加
することと、未延伸シートの厚さを１１０μｍとするこ
と以外は実施例１と全く同様の方法で厚さ７μｍの二軸
配向ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの
特性を表に併記した。

（以下空白） 上記の表で明らかなように、この発明の要件を満たす実
施例１ないし３は、いずれも高速作業時のハンドリング
性および電磁変換特性が良好で、要求を満たすことがで
きたのに対し、静止摩擦係数（Ｕ）が過大な比較例２．
空気抜は速さが過大な比較例１および比較例５は、いず
れも高速作業時のハンドリング性が不良で、要求を満た
すことができず、また高さ０．５４μｍ以上の異常突起
を多数有する比較例３、および高さ０．２μｍ以上の突
起密度が過大な比較例４は、双方とも電磁変換特性が不
良で、要求を満たすことができなかった。

（発明の効果） この発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、静止摩擦
係数を２．０未満、空気抜は速さを９００秒以下とし、
かつ高さ０．５４μｍ以上の突起を皆無とし。

高さ０．２μｍ以上の突起密度を比較的小さく、高さ０
．２μｍ未満の突起密度を比較的大きく分布させたもの
であるから、良好な電磁変換特性を示すと共に、高速作
業時のハンドリング性が向上する。

そして、請求項２記載の発明は、使用する滑剤の大きさ
、形状、含有量を限定するので、上記フィルムの表面性
状の調整を一層容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明の空気抜は速さを測定するための装置
の断面図である。 １：台盤、２ニガラス平板、３：吸引パイプ。 ４：真空ポンプ、５：フィルム試料、６：粘着テープ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕滑剤を含み、表面に微細な多数の突起を有する二
   軸配向ポリエステルフィルムにおいて、その表面の静止
   摩擦係数が２．０未満、この二軸配向ポリエステルフィ
   ルムをガラス平板上に重ねたときの重合面の空気抜け速
   さ（ただし、直径７０ｍｍのガラス平板上に重ね、ガラ
   ス平板上からはみ出した部分を密封し、重合面の空気を
   ガラス平板の外周から真空ポンプで吸引し、ガラス平板
   の外周部に干渉縞が出現してからガラス平板の全面にわ
   たる干渉縞が出現してその動きが停止するまでの時間を
   空気抜け速さとする）が９００秒以下、高さ最大の突起
   高さが０．５４μｍ未満、高さ０．２μｍ以上の突起の
   密度が２００〜２０００個／ｍｍ＾２、高さ０．０２５
   μｍ以上０．２μｍ未満の突起の密度が２００００個／
   ｍｍ＾２以上であることを特徴とする二軸配向ポリエス
   テルフイルム。 〔２〕滑剤中に平均粒子径が０．０５〜０．５μｍ、粒
   子径のばらつき度（標準偏差と平均粒子径との比率）が
   ２５％以下、上記滑剤粒子の外接円に対する面積率（粒
   子の投影断面積と粒子に外接する円の面積との比）が６
   ０％以上の少なくとも一種類の不活性粒子を、ポリエス
   テルに対して０．００５〜０．５重量％含有している請
   求項１記載の二軸配向ポリエステルフィルム。