JPH03115437A - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、二軸配向ポリエステルフィルムに関するもの
である。更に詳しくは、磁気テープ用ベースフィルム及
び、コンデンサー用、包装用などとして好適な二軸配向
ポリエステルフィルムに関するものである。

［従来の技術］ 二軸配向ポリエステルフィルムとしては、ポリエステル
に不活性無機粒子を含有せしめたフィルム（例えば、特
開昭６３−７２７２９号公報など）が知られている。

［発明が解決しようとする課題］ 近年、フィルムの加工工程速度の増大や、磁気媒体用途
でのダビングシステムの高速化、磁気テープカセット組
み込み速度の高速化が進んでいる。

上記従来の二軸配向ポリエステルフィルムでは高速工程
での使用時に工程中のロール、ピンなどに触れた場合、
フィルム表面に擦り傷が入り、製品の性能が劣化するこ
とが問題となっている。

本発明の目的は、かかる課題を解消せしめ、高速走行時
のフィルム表面の傷つきにくさ（耐スクラッチ性）に優
れた二軸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。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するために、フィルム中での
平均一次粒径が１ｎｍ以上３００ｎｍ未満である元素周
期表第５、第６周期の元素の酸化物からなる粒子Ａを０
．０１〜３重量％含有することを特徴とする二軸配向ポ
リエステルフィルムを骨子とするものである。

本発明のポリエステルは特に限定されないが通常ポリエ
チレンテレフタレート、ポリエチレンα。

β−ビス（２−クロルフェノキシ）エタン４，４′−ジ
カルボキシレート、ポリエチレン２．６−ナフタレート
、ポリブチレンテレフタレート等が用いられる。中でも
ポリエチレンテレフタレートが好ましい。

本発明フィルムに用いる粒子Ａは元素周期表第５、第６
周期の元素の酸化物からなる粒子である必要がある。元
素周期表第５、第６周期の元素の酸化物以外の粒子の場
合耐スクラッチ性を満足できない。

本発明における元素周期表第５、第６周期の元素の酸化
物からなる粒子Ａとしては酸化セリウム、酸化ジルコニ
ウム、酸化スズなどが挙げられる。

また、粒子Ａのフィルム中における平均一次粒径は１ｎ
ｍ以上３００ｎｍ未満、好ましくは５ｎｍ以上１．　Ｏ
Ｏｎ　ｍ未満であること必要である。平均一次粒径が上
記の範囲より小さい場合、また大きい場合には耐スクラ
ッチ性が不良となるので好ましくない。

本発明フィルムに用いる元素周期表第５、第６周期の元
素の酸化物からなる粒子Ａのフィルム中の含有量は０．
０１〜３重量％、好ましくは０゜０１〜２重量％である
必要がある。粒子Ａの含有量が上記範囲より少ない場合
でも、多い場合でも耐スクラッチ性が不良となるので好
ましくない。

本発明における元素周期表第５、第６周期の元素の酸化
物からなる粒子Ａのフィルム中での平均凝集度は５〜１
００であることが耐スクラッチ性を良好とする上で好ま
しい。

本発明では、上記粒子Ａと同時に不活性粒子Ｂを用いる
ことができる。かかる不活性粒子Ｂは、元素周期表第５
、第６周期の元素からなる酸化物である必要はなく、む
しろ例えばシリカ、炭酸カルシウム、架橋スチレン−ジ
ビニルベンゼン共重合体などが好ましい。これら不活性
粒子Ｂのフィルム中での平均一次粒径は３００〜２００
０ｎｍ。

含有量は０．０１〜０．５重量％であることが耐スクラ
ッチ性を更に良好とするのに望ましい。

尚、上記以外の不活性粒子および、内部析出粒子を本発
明の効果を阻害しない範囲であれば併用してもかまわな
い。

更に、本発明フィルムの平均表面粗さは特に限定されな
いが、少なくとも片面の平均表面粗さが０．００３〜０
．０６０μｍの範囲にある場合に耐スクラッチ性が良好
となるので望ましい。

次に本発明フィルムの製造方法を説明する。

まず、所定のポリエステルに粒子Ａおよび不活性粒子Ｂ
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を用いる。分散方法と
しては、微細なガラスピーズなどをメディアとして分散
させた後、ガラスピーズを除去するメディア分散法など
が好ましい。

粒子の含有量を調節する方法としては、高濃度のマスタ
ーペレットを製膜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。

次に、このポリエステルを十分乾燥した後、公知の溶融
押出機に供給し、濾過フィルターを経た後２６０〜３２
０℃でスリット状口金から溶融押出し、冷却固化せしめ
て未延伸フィルムを作る。

また、キャスト時のドラフト比（口金のスリット幅／未
延伸フィルムの厚み）は５〜３０程度の値であることが
、本発明の効果を得るのに有効である。

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、最初に長平方
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。

長手方向の延伸は７０〜１２０℃で、２段または３段に
分けて、４〜５倍延伸する方法を用いる。

幅方向の延伸は、８０〜１２０°Ｃで３〜４倍延伸する
のが好ましい。

また、−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。

また必要に応じて、この延伸フィルムを熱処理すること
もできる。この場合の熱処理条件としては、定長下で１
５０〜２２０℃、好ましくは１７０〜２１０℃の範囲で
０．　５〜３０秒間行なうことが好ましい。

［作用］ 本発明フィルムは、含有する粒子の種類を限定し、粒子
の粒径と添加量を特定の範囲とすることにより、粒子の
特性が最大限に発揮され本発明の効果が得られたものと
推定される。

［特性の測定法］ 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。

（１）平均一次粒径、平均凝集度 粒子を含有したフィルムを、フィルム平面に垂直に厚さ
１．　ＯＯＯＡの超薄切片とし、透過型電子顕微鏡（例
えば日本電子型ＪＥＭ−１２００ＥＸなど）を用いて、
１０万倍程度で粒子の粒径を観察し、１００視野につい
て平均した値を平均一次粒径とした。

また、同様にして観測された一つの凝集粒子が、何個の
凝集粒子からなるかを数え、１００視野について平均し
た値を平均凝集度とした。

（２）粒子含有量 通常の蛍光Ｘ線分析法により測定した。

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などを利用して定量
する。

（３）耐スクラッチ性 フィルムを幅１／２インチのテープ状にスリットし、テ
ープ走行性試験機Ｔ　Ｂ　Ｔ　−３００Ｈ型（（株）横
浜システム研究新製）を使用し、２０℃、６０％ＲＨ雰
囲気にて、張力６０ｇ、走行速度２５０ｍ／分でビデオ
カセットのガイドピン（表面粗さがＲａで５Ｑｎｍ、Ｒ
ｔで２５００ｎｍ程度の表面を持ったステンレス製ガイ
ドピン）上を巻き付は角６０度で走行させ、走行の初め
の部分から９０ｍの地点の傷の量を目視により次の基準
で判定した。

全く傷の無いもの・・・・・５点 浅い傷のあるもの・・・・・３点 深い傷が多数あるもの・・・１点 また、５点と３点の間を４点、３点と１点の間を２点と
した。この測定を１０回行ない平均を耐スクラッチ性の
点数とし３点以上を耐スクラッチ性良好とした。

（４）表面粗さ 小板研究所製の高精度薄膜段差測定器ＥＴ−１０を用い
て測定した。条件は下記のとおりであり、２０回の測定
の平均値をもって表面粗さとした。

・触針先端半径二０．５μｍ ・触針荷重　　：５ｍｇ ・測定長　　　：１ｍｍ ・カットオフ値：０．０８ｍｍ ［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。

実施例１（第１表） 微細な酸化セリウム粒子をガラスピーズを用いたメディ
ア分散法によりエチレングリコール中に均一に分散させ
、ジメチルテレフタレートと重合して、ポリエチレンテ
レフタレートのペレットを得た。ポリエステルに対する
粒子の含有量は、１６０重量％であった。同様に炭酸カ
ルシウム粒子を含有するポリエチレンテレフタレートの
ペレットを得たところ、粒子含有量は１．０重量％であ
った。

酸化セリウム粒子含有マスターペレット４５重量部、炭
酸カルシウム粒子含有マスターペレット２０重量部、実
質的に粒子を含有しないポリエチレンテレフタレートの
ペレットを３５重量部を混合し、このペレットを、１８
０℃で３時間減圧乾燥（３Ｔｏ　ｒ　ｒ）後、押出機に
供給し、濾圧１２０ｋｇ７ｍｍ２で高精度濾過（５μカ
ツトフイルター）Ｌ２９０℃で溶融押出し、静電印加キ
ャスト法を用いて表面温度３０℃のキャスティングドラ
ムに巻きつけて冷却固化し、厚さ約１８０μｍの未延伸
フィルムを作った。この時の口金スリット間隙／未延伸
フィルム厚さの比（ドラフト比）は１０であった。

この未延伸フィルムを９０℃にて長手方向に４゜２倍延
伸した。この−軸フイルムをステンタを用いて１００°
Ｃで幅方向に３．６倍延伸し、定長下で２１０℃にて５
秒間熱処理し、厚さ１２μｍのフィルムを得た。

このフィルム中での粒子含有量は酸化セリウムが０．４
５重量％、炭酸カルシウムが０．２０重量％であった。

また、フィルム中の酸化セリウム粒子の平均一次粒径は
２０ｎｍ、平均凝集度は３５であり、炭酸カルシウムの
平均粒径は１１０５０ｎであった。

また、このフィルムの平均表面粗さは、０．０１２４μ
ｍであった。

次にこのフィルムの耐スクラッチ性を測定すると５点で
あり非常に良好であった。

このように、フィルム中の粒子の平均一次粒径と含有量
を特定の範囲とすることにより、耐スクラッチ性に優れ
たフィルムとなり得ることがわかる。

実施例２〜６、比較例１〜５（第１表）含有する粒子の
種類、平均一次粒径、含有量、製膜条件などを変えて、
実施例１と同様にポリエチレンテレフタレートの二軸配
向フィルムとした。

含有粒子の平均一次粒径、含有量が本発明の範囲内であ
るものは、高速走行性と磁性面傷が共に良好であった。

また粒子の平均凝集度を特定の範囲とすることは、耐ス
クラッチ性の向上に更に望ましいことがわかる。また炭
酸カルシウム、シリカを併用した場合も耐スクラッチ性
良好となることがわかった（実施例２〜６）。

しかし含有粒子の平均一次粒径、含有量のいずれかが本
発明外であるときは、耐スクラッチ性を満足させること
はできなかった（比較例１〜５）。

［発明の効果コ 本発明は、含有する粒子の平均一次粒径、添加量を特定
の範囲とし、フィルム加工時、あるいは製品として使用
時の耐スクラッチ性が良好な二軸配向ポリエステルフィ
ルムとしたのであり、各種用途での加工工程、使用状況
の苛酷化に対応できるものである。本発明フィルムの用
途は特に限定されないが、加工工程、製品としての使用
時において表面の摩耗によるキズが製品性能上の問題と
なる磁気記録媒体用ベースフィルムとして有用である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）フィルム中での平均一次粒径が１ｎｍ以上３００
   ｎｍ未満である元素周期表第５、第６周期の元素の酸化
   物からなる粒子Ａを０．０１〜３重量％含有することを
   特徴とする二軸配向ポリエステルフィルム。
2. （２）フィルム中での粒子Ａの平均凝集度が５〜１００
   である請求項（１）記載の二軸配向ポリエステルフィル
   ム。
3. （３）さらに平均一次粒径が３００〜２０００ｎｍの不
   活性粒子Ｂを０．０１〜０．５重量％含有する請求項（
   １）または（２）記載の二軸配向ポリエステルフィルム
   。