JPH06210722A - 二軸配向積層ポリエステルフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】少なくとも３層以上の積層構造からなる二軸配
向積層ポリエステルフィルムにおいて、その少なくとも
最外層がポリエチレン−２，６−ナフタレートを主成分
とするポリエステルからなり、最外層以外の少なくとも
１層がポリエチレンテレフタレート成分２０重量％以上
のポリエステルからなる二軸配向積層ポリエステルフィ
ルムであって、ポリエチレンテレフタレート成分２０重
量％以上を含む層が積層フィルム全体の厚さの１／５０
〜１／２であることを特徴とする二軸配向積層ポリエス
テルフィルム。 【効果】ポリエチレン−２，６−ナフタレートの特徴で
ある高い機械強度を維持したまま、従来、欠点であった
引裂き、破れが大幅に改善され、テープが薄膜化しても
ＶＴＲ中でのヘッドタッチが良好で高い電磁変換特性が
得ることができ、フィルムの製膜、加工工程、磁気テー
プなどの製品として使用時の引裂き、破れが生じ難いた
め、磁気記録媒体用ベースフィルムとして特に有用であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二軸配向積層ポリエス
テルフイルム、詳しくは磁気テープ用ベースフィルム、
コンデンサー用、包装用などとして好適な二軸配向積層
ポリエステルフイルムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】３層以上の複合ポリエステルフィルムと
してポリエチレンテレフタレートにポリエチレン−２，
６−ナフタレートを複合しオリゴマーの析出抑制を目的
とした特開昭６３−１９７６４３などがある。また、磁
気テープ用途などにおけるフィルムの薄膜化に対応する
ために、高い機械強度を有するポリエチレン−２，６−
ナフタレートフィルムが有用なことはよく知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の複合ポリエステ
ルフィルムの場合、ポリエチレンテレフタレート層が比
較的厚いためにポリエチレン−２，６−ナフタレートの
特徴である高い機械強度を充分に活用することができな
いため、例えば、磁気テープ用途でテープの長時間化に
伴い薄膜化がなされた場合に、テープのこしが弱くなり
ヘッドタッチが不良となり電磁変換特性が低下するとい
う問題があった。また、単層で二軸配向させたポリエチ
レン−２，６−ナフタレートフィルムの場合、高い弾性
率は得られるものの、引き裂きや破れに弱く、フィルム
の製造工程、加工工程、あるいは製品として使用中に裂
けや破れが生じるという欠点を改良することはできなか
った。本発明は上記欠点を改良し、弾性率が高く、磁気
テープとしたときのヘッドタッチが良好であり、高い電
磁変換特性（ＲＦ出力）を得ることができ、かつ引き裂
き、破れに強いフィルムを提供することを目的とするも
のである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも３
層以上の積層構造からなる二軸配向積層ポリエステルフ
ィルムにおいて、その少なくとも最外層がポリエチレン
−２，６−ナフタレートを主成分とするポリエステルか
らなり、最外層以外の少なくとも１層がポリエチレンテ
レフタレート成分２０重量％以上のポリエステルからな
る二軸配向積層ポリエステルフィルムであって、ポリエ
チレンテレフタレート成分２０重量％以上を含む層がフ
ィルム全体厚みの１／５０〜１／２であることを特徴と
する二軸配向積層ポリエステルフィルムに関するもので
ある。

【０００５】本発明フィルムは少なくとも３層以上の積
層構造である必要がある。３層以上であれば４層でも５
層でもかまわないが、特に３層あるいは５層の積層構造
の場合に本発明の効果を得るのに有効である。

【０００６】本発明フィルムの少なくとも最外層のポリ
エステルはポリエチレン−２，６−ナフタレートを主成
分とするものである。該最外層におけるポリエチレン−
２，６−ナフタレート成分の割合としては特に限定され
ないが８０重量％以上が好ましい。なお、本発明の効果
を阻害しない範囲内であれば他のポリマが混合あるいは
共重合されていてもかまわない。

【０００７】本発明フイルムの最外層以外の少なくとも
１層はポリエチレンテレフタレート成分が２０重量％以
上、好ましくは３０重量％以上、より好ましくは５０重
量％以上のポリエステルからなる必要がある。なお、本
発明の効果を阻害しない範囲であれば他のポリマが混合
あるいは共重合されていてもかまわない。

【０００８】本発明フィルムにおけるポリエチレンテレ
フタレート成分が２０重量％以上の層は積層フィルム全
体の厚さの１／５０〜１／２、好ましくは１／５０〜１
／３、より好ましくは１／５０〜１／５である必要があ
る。１／２以上の場合フィルムの弾性率が低くなり、１
／５０以下の場合には引き裂き性が改良されないため好
ましくない。

【０００９】本発明フィルムのヤング率は特に限定され
ないが、フィルム幅方向と長手方向ヤング率が、 幅方向のヤング率≧６００ｋｇ／ｍｍ² 長手方向のヤング率≦幅方向のヤング率−５０ｋｇ／ｍ
ｍ² である場合に本発明の効果を得るのに好ましい。

【００１０】また、本発明フィルムの熱収縮率は特に限
定されないが、フィルム長手方向の１５０℃における熱
収縮率が４．０％未満の場合に本発明の効果が更に向上
する。

【００１１】特に限定されないが、本発明フィルムの最
外層の少なくとも１層に無機または有機粒子が含有され
ている場合、本発明の効果を得るのに有効である。この
とき含有させる粒子としては、炭酸カルシウム、コロイ
ダルシリカ、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、ポ
リジビニルベンゼン、シリコーンなどが挙げられ、これ
ら粒子の中から選ばれた１種類の粒子でも、２種類以上
の粒子の組み合わせでもかまわない。

【００１２】次に本発明フイルムの製造方法を説明す
る。

【００１３】本発明で用いるポリエチレン−２，６−ナ
フタレート（以下２，６−ＰＥＮという。）およびポリ
エチレンテレフタレート（以下ＰＥＴという。）は公知
の方法により得られるものを用いることができる。ま
た、これらのポリマと他のポリマをあらかじめ混合した
ものや、重合工程で他成分を共重合させたものを用いて
もかまわない。これらポリエステルに不活性粒子を含有
せしめる方法としては、重合前、重合中、重合後のいず
れに添加してもよいが、ポリエステルのジオール成分で
あるエチレングリコールなどに、スラリーの形で混合、
分散せしめて添加する方法、ベント式の二軸混練押出機
を用いて粒子粉末とポリマを混合する方法が好ましく用
いられる。

【００１４】粒子の含有量を調節する方法としては、高
濃度の粒子マスターペレットを製膜、押出時に稀釈する
方法を用いると本発明の効果がいっそう大きくなるので
好ましい。

【００１５】次に、これらポリエステルを十分乾燥した
後、２台以上の押出し機、３層以上のマニホールド、合
流ブロックを用いて２６０〜３３０℃の温度で、２，６
−ＰＥＮが主成分であるポリエステルが最外層に、ＰＥ
Ｔ成分が２０重量％以上のポリエステルが最外層以外の
層になるように積層し、スリット状口金から溶融押出
し、２０℃〜６０℃のキャティングドラム上で冷却固化
せしめて未延伸フィルムを作る。

【００１６】次に、この未延伸フィルムを二軸延伸し、
二軸配向せしめる。延伸方法としては、逐次二軸延伸法
または同時二軸延伸法を用いることができる。ただし、
最初に長手方向、次に幅方向の延伸を行なう逐次二軸延
伸法を用いた方が好適である。

【００１７】長手方向の延伸は、通常用いられるロール
を用いて行なわれるが、予熱、延伸ロールは、テフロ
ン、シリコンなどの非粘着性の材質のロールを用いるこ
とが、フィルム表面の平滑性が良好となり、磁気テープ
としたときの電磁変換特性が向上するので好ましい。延
伸温度は１１０〜１６０℃、好ましくは１１５〜１５０
℃で、３．５〜７倍延伸する方法を用いる。延伸温度、
延伸倍率がこの範囲を外れると、延伸むらや破れ等が発
生し良好な特性のフィルムが得られない。

【００１８】幅方向の延伸は、公知のテンターを用い
て、１００〜１６０℃の温度で３〜８倍延伸することが
好ましい。延伸温度、延伸倍率がこの範囲より外れると
延伸むらや破れ等が発生し良好な特性のフィルムが得ら
れない。幅方向の延伸倍率を長手方向の延伸倍率より高
くして、幅方向の配向を大きくするすることは本発明範
囲のヤング率を得るのに特に有効である。

【００１９】また、一旦、二軸延伸したフィルムを少な
くとも一方向に更に延伸しても良い。

【００２０】次に、この延伸フィルムを熱処理する。熱
処理条件としては、定長下で１６０〜２３０℃、好まし
くは１７０〜２２０℃の範囲で０．５〜３０秒間行な
う。このような熱処理を行なうことは本発明の効果を得
るのに有効である。

【００２１】また、必要に応じて、熱処理後に熱処理温
度と同等かそれ以下の温度に加熱した２本以上のロール
の周速差を利用する方法などにより、フィルムを長手方
向に弛緩させることができる。この方法は本発明効果を
得るために有効な手段である。

【００２２】

【物性の測定方法ならびに効果の評価方法】本発明の特
性値は次の測定法、評価基準によるものである。

【００２３】（１）ヤング率 ＡＳＴＭ−Ｄ−８８２にしたがって、インストロン式の
引張試験機を用いて、２５℃、６５％ＲＨにて測定し
た。

【００２４】（２）積層フィルムの厚さ比率 フィルムを表面からエッチングしながらＩＲ（赤外分光
法）等を用いて、フィルム深さ方向のナフタレン環およ
びベンゼン環起因のピーク強度のプロファイルを求め、
それぞれのピーク強度の変化からそれぞれの層の厚さを
求め、積層フィルムの厚さ比率を求めた。

【００２５】また、最外層に粒子が含有されている場合
は、２次イオン質量分析により粒子起因の元素の深さ方
向プロファイルを求め、その元素濃度の変化をもとに積
層フィルムの厚さ比率を求めることもできる。

【００２６】上記以外に電子顕微鏡等による断面観察で
粒子濃度の変化や、ポリマの違いによるコントラストの
差から積層界面を認識し積層フィルムの厚さ比率を求め
ることができる。

【００２７】（３）引裂き強度 引裂き強度の測定には、東洋精機製作所製のエルメンド
ルフ引裂き試験機を用いた。５０、８ｍｍ（長手方向）
×６３、５ｍｍ（幅方向）のフィルム試料を採取して、
長手方向に沿う両ツカミの中央で直角に幅方向に１２．
７ｍｍの切れ目をつくり、残りの５０．８ｍｍに対する
引裂きの力を求めた。この力をフィルムの厚さで除して
引裂き強度とした。この測定をフィルム長手方向、幅方
向に行ない、長手方向、幅方向の引裂き強度が共に１５
０ｇ／ｍｍ以上のものを引裂き性良好とした。引裂き強
度１５０ｇ／ｍｍ以下の場合、製膜中の破れ、磁気テー
プとして使用中の切れが頻繁に生じるため、品質上問題
となる。

【００２８】（４）粒子含有量 通常の蛍光Ｘ線分析法により測定した。

【００２９】また必要に応じて熱分解ガスクロマトグラ
フィーや赤外吸収、ラマン散乱、ＳＥＭ−ＸＭＡなどを
利用した。

【００３０】（５）熱収縮率 試料フィルムを幅１０ｍｍ、長さ２５０ｍｍ切り出し、
約２００ｍｍの間隔で２本の標線を入れ、その間隔を正
確に測定する（これをＡｍｍとする。この試料無張力下
で１５０℃の熱風オーブン中に３０分間放置したのち標
線間の間隔を測定し（これをＢｍｍ）、１００×（Ａ−
Ｂ）／Ａをもって熱収縮率とした。

【００３１】（６）ＲＦ出力 下記組成物をボールミルで４８時間混合分散した後、硬
化剤６部を添加して得られた混練物をフィルターで瀘過
して磁性塗布液を準備し、フィルム上に塗布、磁場配向
させ、１１０℃で乾燥しさらにカレンダー装置（スチー
ルロール／ナイロンロール、５段）で温度７０℃、線圧
２００ｋｇ／ｃｍでカレンダー処理した後、ロール状に
巻取って７０℃で２４時間キュアリングし、さらに４０
℃で７２時間エージングして磁気記録テープを得た。得
られた磁気記録テープ原反を１／２インチにスリット
し、パンケーキを作成し、パンケーキから２５０ｍの長
さをカセットに組み込みカセットテープとした。このカ
セットテープに家庭用のＶＴＲを用いて、テレビ試験波
発生機により輝度信号を記録し、再生した時の輝度信号
の出力（ＲＦ出力）を測定した。なお、各実験水準の中
で最も出力の小さいものを標準の０ｄＢとして相対的に
表示した。

【００３２】 ・Ｆｅ １００部 平均粒子サイズ 長さ ：０．３μｍ 針状比：１０／１ 抗磁力 ２０００ Ｏｅ ・ポリウレタン樹脂 １５部 ・塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体 ５部 ・ニトロセルロース樹脂 ５部 ・酸化アルミニウム粉末 ３部 平均粒径：０．３μｍ ・カーボンブラック １部 ・レシチン ２部 ・メチルエチルケトン １００部 ・メチルイソブチルケトン １００部 ・トルエン １００部 ・ステアリン酸 ２部

【００３３】

【実施例】次に実施例に基づき、本発明の実施態様を説
明する。

【００３４】実施例１ 公知の方法により得られた２，６−ＰＥＮのペレットに
ベント式二軸混練押出機を用いて粒径０．５μｍのポリ
ジビニルベンゼン粒子を１重量％含有させ、この粒子含
有ペレットと粒子を含有しない２，６−ＰＥＮのペレッ
トを粒子含有量が０．５重量％となるように混合し１７
０℃で６時間真空乾燥しポリマＡとした。また公知の方
法で得られた、粒子を含有しないＰＥＴのペレットを１
７０℃で６時間真空乾燥したもの６５重量部と、粒子を
含有しない２，６−ＰＥＮのペレットを１７０℃で６時
間真空乾燥したもの３５重量部とを混合しポリマＢとし
た。ポリマＡを押出機Ａに供給し、２９５℃で溶融し、
ポリマＢを押出機Ｂに供給し２８５℃で溶融させ、それ
ぞれを高精度瀘過後、合流部が矩形の３層合流ブロック
で、芯層がポリマＢ、表層がポリマＡとなるように合流
積層して、スリット幅１ｍｍのフィッシュテール型口金
よりシート状に押出し、静電印加キャスト法により３５
℃のキャスティングドラムに巻き付けて冷却固化し、厚
さ約１５０μｍの未延伸フィルムを得た。この未延伸フ
ィルムをシリコン製のロールにより、ロール表面温度１
３０℃にて長手方向に４．５倍延伸した。この一軸延伸
フィルムをテンターにて雰囲気温度１３５℃で４．８倍
延伸し、２００℃の雰囲気温度で３秒間熱処理を行な
い、厚さ６μｍの二軸配向積層ポリエステルフィルムを
得た。このフィルムの各特性は表１の通りであった。こ
のフィルムの引裂き強度は長手方向が２８５ｇ／ｍｍ、
幅方向が２６０ｇ／ｍｍと良好であり、このフィルムを
磁気テープとした時のビデオ出力はテープが薄いにもか
かわらず３．５ｄＢと良好な値が得られた。

【００３５】実施例２〜実施例７、比較例１〜比較例５ 実施例１と同様にして、２，６−ＰＥＮおよび、ＰＥＴ
の含有比率、積層構成、積層比率、延伸方法を変更し、
表１の特性を有する二軸配向積層ポリエステルフィルム
を得た。本発明の要件を満足する場合、表１に示す引裂
き強度、ＲＦ出力が共に良好であった。しかし、本発明
の要件を満たさない場合、引裂き強度、ＲＦ出力を共に
優れたものとすることはできなかった。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【発明の効果】本発明は、ポリエチレン−２，６−ナフ
タレートを主成分とするポリエステルからなる層と、ポ
リエチレンテレフタレートを一定量以上含有する層を有
する３層以上の積層構造の二軸配向積層ポリエステルフ
ィルムであり、ポリエチレン−２，６−ナフタレートの
特徴である高い機械強度が得られ、かつ引き裂き、破れ
に弱いというポリエチレン−２，６−ナフタレートの欠
点を改善するものであり、特に磁気記録媒体用途におい
て、製膜、加工工程や製品として使用中にテープの引裂
き、破れが発生し難く、かつ高い弾性率のためにテープ
が薄膜化してもＶＴＲ中でのヘッドタッチが良好で高い
電磁変換特性が得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 67:00 Ｂ２９Ｌ 9:00 4Ｆ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも３層以上の積層構造からなる
   二軸配向積層ポリエステルフィルムにおいて、その少な
   くとも最外層がポリエチレン−２，６−ナフタレートを
   主成分とするポリエステルからなり、最外層以外の少な
   くとも１層がポリエチレンテレフタレート成分２０重量
   ％以上のポリエステルからなる二軸配向積層ポリエステ
   ルフィルムであって、ポリエチレンテレフタレート成分
   ２０重量％以上を含む層が積層フィルム全体の厚さの１
   ／５０〜１／２であることを特徴とする二軸配向積層ポ
   リエステルフィルム。
2. 【請求項２】 フィルム幅方向のヤング率とフィルム長
   手方向のヤング率が 幅方向のヤング率≧６００ｋｇ／ｍｍ² 長手方向のヤング率≦幅方向のヤング率−５０ｋｇ／ｍ
   ｍ² であることを特徴とする請求項１に記載の二軸配向積層
   ポリエステルフィルム。
3. 【請求項３】 １５０℃におけるフィルム長手方向の熱
   収縮率が４．０％未満であることを特徴とする請求項１
   または請求項２に記載の二軸配向積層ポリエステルフィ
   ルム。
4. 【請求項４】 最外層の少なくとも１層に無機または有
   機粒子を含有することを特徴とする請求項１〜請求項３
   のいずれかに記載の二軸配向積層ポリエステルフィル
   ム。