JPH04294125A - 二軸配向積層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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二軸配向積層ポリエス
テルフイルムに関し、特に粒子を添加せずに表面に望ま
しい微小突起を形成可能な、磁気媒体の基材等として用
いて最適なフイルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】二軸配向ポリエステルフイルム、たとえ
ば磁気媒体の基材として用いることのできる二軸配向ポ
リエステルフイルムとしては、表面に均一に微小突起を
形成し、摩擦係数を下げて表面が削り取られにくいよう
にすることが好ましく、そのような二軸配向ポリエステ
ルフイルムとして、ポリエステルにコロイド状シリカに
起因する実質的に球形のシリカ粒子を含有せしめたフイ
ルムが知られている（たとえば特開昭５９−１７１６２
３号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
無機粒子を含有させたフイルムでは、フイルムの加工工
程、特に磁気媒体用途における磁性層塗布・カレンダー
及び巻取、カセット組み込み工程などの工程速度の増大
に伴い、接触するロールやガイドでフイルム表面、とく
に微小凹凸を有するフイルム表面が削り取られやすいと
いう欠点があった。また、従来のものでは、高速磁界転
写などによるダビングの増速化にともない、ダビング時
の画質低下のために、画質すなわちＳ／Ｎ（シグナル／
ノイズ比）も不十分という欠点もあった。

【０００４】本発明は、かかる問題点に着目し、磁気媒
体用途とした時にダビング時等の画質低下の少ない、つ
まり良好な電磁変換特性（以下電磁変換特性に優れると
いう）を確保しつつ、高速加工工程でフイルム表面が削
り取られにくい（以下高速削れ性に優れるという）よう
にすることを目的とし、それを従来のような粒子含有に
よる方法ではなく新規な方法で達成できる二軸配向積層
ポリエステルフイルムを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明の
二軸配向積層ポリエステルフイルムは、少なくとも２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イ
ルムにおいて、その少なくとも片面の層が、熱可塑性ポ
リエステル７０〜９９．５重量部と該熱可塑性ポリエス
テルの成形温度において溶融する液晶性ポリエステル０
．５〜３０重量部からなり、フイルム中での液晶性ポリ
エステルの分散径ｄが０．０５〜５μｍ、該分散径の相
対標準偏差が１．２以下、かつ液晶性ポリエステルの分
散径ｄと該層の積層厚さｔの比ｄ／ｔが０．０５以上５
以下であるものから成る。

【０００６】まず、本発明のポリエステルフイルムは少
なくとも２層以上の積層構造である必要がある。２層以
上であれば、３層でも４層でもかまわない。しかし、単
層構造のフイルムでは、後述の分散された液晶性ポリエ
ステルにより所望の表面突起を形成することが難しくな
り、本発明で目的とする高速削れ性や電磁変換特性を満
足させることはできない。

【０００７】次に、本発明のポリエステルフイルムは、
これを構成する上記各層の少なくとも一層が二軸に配向
している必要がある。２層以上の積層構造の内、全部の
層が二軸に配向していると特に好ましい。全ての層が無
配向や一軸配向では本発明の特性を満足することはでき
ない。

【０００８】本発明を構成するポリエステルは特に限定
されないが、エチレンテレフタレート、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、エチレン２，６─ナフタレート単位
から選ばれた少なくとも一種の構造単位を主要構成成分
とする場合に特に好ましい。中でもエチレンテレフタレ
ートを主要構成成分とするポリエステルの場合が特に好
ましい。なお、本発明を阻害しない範囲内で、２種以上
のポリエステルを混合しても良いし、共重合ポリマを用
いても良い。

【０００９】本発明のポリエステルフイルムは、少なく
とも片面の最表層部に液晶性ポリエステルを含有してい
る。この液晶性ポリエステルは、従来の添加無機粒子等
と比べ基材ポリエステルとの親和性が極めてよいため、
液晶性ポリエステルと基材ポリエステルの間に空隙を生
じにくい。すなわち、本発明で液晶性ポリエステルとは
、基材ポリエステルの成形温度において溶融するものを
言い、溶融した液晶性ポリエステルは、基材ポリエステ
ルフイルム中で球状となって分散し、それがあたかも添
加粒子の如く作用して粒子の代わりに表面突起形成のた
めに機能する。したがって、薄層の最表層積層フイルム
中にこのように分散した液晶性ポリエステルが存在する
と、該分散液晶性ポリエステルによってその積層フイル
ム表面に均一な微小突起が形成される。しかも液晶性ポ
リエステルは上述の如く基材ポリエステルとの親和性が
極めて良いので、形成される微小突起は極めて削り取ら
れにくいものとなり、高速削れ性に優れた表面形態が得
られる。

【００１０】また、このような液晶性ポリエステルを、
基材ポリエステル中に分散添加を行う方法としては、こ
れらのポリエステルをブレンドし溶融押出する方法が用
いられるが、特にベント式二軸混練押出機によりブレン
ド、溶融押出しすることで、液晶性ポリエステルの分散
性が均一かつ微細になる。したがって、最表層表面には
均一な微小突起が形成され、高速削れ性とともに電磁変
換特性も大幅に向上するのでより好ましい。

【００１１】上記液晶性ポリエステルとしては、パラヒ
ドロキシオキシ安息香酸残基単位を主体とし、これにエ
チレンテレフタレート単位が共重合されたもの、パラヒ
ドロキシオキシ安息香酸残基単位と２−オキシナフタレ
ン−６−カルボン酸残基単位とを主体としたもの、パラ
ヒドロキシオキシ安息香酸残基単位、４−４’−ジヒド
ロキシビフェニル残基単位及びテレフタル酸残基単位を
主体としたもの、パラヒドロキシオキシ安息香酸残基単
位、９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−（２’，
５’−ジヒドロキシジフェニル）ホスファフェナントレ
ン−１０−オキシド残基単位及びテレフタル酸残基単位
（及び更にイソフタル酸残基単位）からなるもの等があ
げられる。液晶性ポリエステルは、基材ポリエステルの
成形温度において軟化あるいは溶融液晶相を形成するも
のが好ましい。

【００１２】液晶性ポリエステル含有層における液晶性
ポリエステルと基材熱可塑性ポリエステルの配合割合は
、熱可塑性ポリエステル７０〜９９．５重量部に対し液
晶性ポリエステルが０．５〜３０重量部、好ましくは熱
可塑性ポリエステル８０〜９９重量部に対し液晶性ポリ
エステルが１〜２０重量部である必要がある。液晶性ポ
リエステルがこの割合よりも少ないと、分散液晶性ポリ
エステルによる表面突起形成効果が薄くなり、高速削れ
性、電磁変換特性の向上が望めない。また液晶性ポリエ
ステルが上記割合よりも大きくなると、基材ポリエステ
ルの割合が少なくなりすぎ、このフイルム層自身の強度
が低下し、高速削れ性が低下する。

【００１３】液晶性ポリエステルのフイルム層中におけ
る分散径ｄは、０．０５〜５μｍ、好ましくは０．１〜
３μｍである必要がある。分散径が上記範囲よりも小さ
いと、フイルム層表面に突起が形成されにくくなり、逆
に上記範囲よりも大きいと、粗大突起形成や突起高さの
ばらつきが大きくなる原因となり、高速削れ性、電磁変
換特性が共に低下する。

【００１４】また、この分散径ｄの相対標準偏差が１．
２以下、好ましくは１．１以下である必要がある。この
値よりも大きいと、液晶性ポリエステルにより形成され
る表面突起の高さのばらつきが大きくなり、高速削れ性
、電磁変換特性が共に低下する。

【００１５】さらに、液晶性ポリエステルの分散径ｄと
該液晶性ポリエステル含有層の積層厚さｔの比ｄ／ｔは
、０．０５以上５以下、好ましくは０．０７以上４以下
である必要がある。ｄ／ｔが上記範囲未満であると、表
面に形成される突起高さのバラツキが大きいため電磁変
換特性が低下する。上記範囲を越えると、分散液晶性ポ
リエステルに対するフイルム層の厚さが薄すぎるため、
液晶性ポリエステル保持力が低下したり液晶性ポリエス
テルにより形成された表面突起が削り取られやすくなり
、高速削れ性が低下する。

【００１６】また、上記液晶性ポリエステルにより形成
される最表層部表面の突起高さに関しては、その突起高
さ分布の相対標準偏差が１．２以下であることが好まし
い。この値よりも大きいと、望ましくない粗大突起が存
在し、その部分が削り取られやすくなって高速削れ性が
低下するとともに、電磁変換特性も低下するおそれがあ
る。

【００１７】本発明の二軸配向積層ポリエステルフイル
ムの最表層部には、上記液晶性ポリエステル以外にも外
部粒子や内部析出型粒子が同時に含有されていても良い
が、液晶性ポリエステルよりも含有量が多くなりすぎな
いようにして、高速削れ性、電磁変換特性を悪化させな
いのが好ましい。

【００１８】また、本発明のフイルム中には、本発明の
目的を阻害しない範囲内で、他種ポリマをブレンドして
もよいし、また酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、紫外線吸
収剤などの有機添加剤が通常添加される程度添加されて
いてもよい。

【００１９】さらに、本発明の二軸配向積層ポリエステ
ルフイルムの液晶性ポリエステルを含有する層のポリマ
ＩＶは、０．４〜０．９の範囲であると高速削れ性をよ
り一層良好とするので特に好ましい。さらに液晶性ポリ
エステルを含有しない層とのポリマＩＶの差が０．１以
内であるとより一層高速削れ性が良好となるので非常に
好ましい。

【００２０】次に本発明フイルムの製造方法について説
明する。まず、基材ポリエステルに液晶性ポリエステル
を含有させる方法として、例えば熱可塑性ポリエステル
に溶融液晶性ポリエステルをブレンドして溶融押出しし
、ペレット化あるいはフイルム化すると、液晶性ポリエ
ステルが熱可塑性ポリエステル中で球状となって分散す
る。ブレンド、溶融押出しに際し、ベント式二軸混練押
出機を使用すると、液晶性ポリエステルの分散径が均一
かつ微細になるのでより好ましい。液晶性ポリエステル
の含有量を調節する方法としては、上記方法で高濃度の
マスターを作っておき、それを製膜時に液晶性ポリエス
テルを実質的に含有しないポリエステルで希釈して液晶
性ポリエステルの含有量を調節する方法が有効である。

【００２１】次にこのポリエステルのペレットを用いて
２層以上の積層構造をもったポリエステルフイルムとす
る。上記の方法にて得られたポリエステルのペレットを
所定の割合で混合し、乾燥したのち、公知の溶融積層用
押出機に供給し、スリット状のダイからシート状に押出
し、キャスティングロール上で冷却固化せしめて未延伸
フイルムを作る。すなわち、２台以上の押出機、２層以
上のマニホールドまたは合流ブロック（例えば角型合流
部を有する合流ブロック）を用いて少なくとも片面の層
が液晶性ポリエステルを所定割合で含有する層となるよ
うに積層し、口金から２層以上のシートを押し出し、キ
ャスティングロールで冷却して未延伸フイルムを作る。 この場合、ポリマ流路にスタティックミキサー、ギヤポ
ンプを設置する方法は有効である。また、最表層積層部
側のポリマーを押出す押出機の溶融温度を基層部側より
５〜１０℃低くすることが、有効である。

【００２２】次にこの未延伸フイルムを二軸延伸し、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、長手方向の延伸を３段階以上に分けて、総縦
延伸倍率を３．５〜６．５倍で行なう方法は特に好まし
い。長手方向延伸温度はポリエステルの種類によって異
なり一概には言えないが、通常、その１段目を５０〜１
３０℃とし、２段目以降はそれより高くすることが有効
である。長手方向延伸速度は５０００〜５００００％／
分の範囲が好適である。幅方向の延伸方法としてはステ
ンタを用いる方法が一般的である。延伸倍率は、３．０
〜５．０倍の範囲が適当である。幅方向の延伸速度は、
１０００〜２００００％／分、温度は８０〜１６０℃の
範囲が好適である。次にこの延伸フイルムを熱処理する
。この場合の熱処理温度は１７０〜２２０℃、特に１８
０〜２００℃、時間は０．２〜２０秒の範囲が好適であ
る。

【００２３】［物性の測定方法ならびに効果の評価方法
］本発明の特性値の測定方法並びに効果の評価方法は次
の通りである。 （１）溶融液晶性ポリエステルのフイルム中での分散径
、相対標準偏差 溶融液晶性ポリエステルを含有したフイルムを、フイル
ム表面に垂直な厚さ１０００Åの超薄切片とし、透過型
電子顕微鏡（例えば日本電子製ＪＥＭ−１２００ＥＸな
ど）を用いてフイルム中に分散している溶融液晶性ポリ
エステルを観察し、１００視野について溶融液晶性ポリ
エステルの円相当径を求めその平均を溶融液晶性ポリエ
ステルの分散径とした。また、外部粒子等を併用してい
る場合は、必要に応じてＸＭＡなどを用い、本発明の溶
融液晶性ポリエステルと粒子とを区別して測定を行なう
。上記１００視野についての分散径の分布を正規分布と
みなして、最小２乗法で近似して分散径の標準偏差を求
めた。

【００２４】（２）表面突起高さの相対標準偏差２検出
器方式の走査型電子顕微鏡［ＥＳＭ−３２００、エリオ
ニクス（株）製］と断面測定装置［ＰＭＳ−１、エリオ
ニクス（株）製］においてフイルム表面の平坦面の高さ
を０として走査したときの突起の高さ測定値を画像処理
装置［ＩＢＡＳ２０００、カールツァイス（株）製］に
送り、画像処理装置上にフイルム表面突起画像を再構築
する。次に、この表面突起画像で突起部分を２値化して
得られた個々の突起の面積から円相当径を求めこれをそ
の突起の平均径とする。また、この２値化された個々の
突起部分の中で最も高い値をその突起の高さとし、これ
を個々の突起について求める。この測定を場所をかえて
５００回繰返し、測定された突起について平均突起高さ
と標準偏差を求め、相対標準偏差を算出する。 また走査型電子顕微鏡の倍率は、１０００〜８０００倍
の間を選択する。

【００２５】（３）ポリマＩＶ ｏ−クロロフェノールを溶媒として２５℃にて測定した
。

【００２６】（４）最表層部の厚さ フイルムの断面観察あるいは薄膜段差測定機によって最
表層部の厚さを求める。

【００２７】（５）高速削れ性 フイルムを１／２インチ幅のテープ状にスリットしたも
のに角度９０°で片刃を押しあて、０．５ｍｍ押し込ん
で２００ｍ走行させる（速度：２５０ｍ／ｍｉｎ　、張
力：１００ｇ）。片刃に削りとられた粉の付着高さを顕
微鏡で読み取り、削れ量（μｍ）とした。この削れ量が
２００μｍ以下の場合耐削れ性が良好、それを越える場
合耐削れ性が不良である。

【００２８】（６）電磁変換特性 フイルムに下記組成の磁性塗料をグラビヤロールにより
塗布し、磁気配向させ、乾燥させる。さらに、小型テス
トカレンダー装置（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、７０℃、４８時間キュアリング
する。 上記テープ原反を１／２インチにスリットし、パンケー
キを作成した。このパンケーキから長さ２５０ｍの長さ
をＶＴＲカセットに組み込みＶＴＲカセットテープとし
た。 （磁性塗料の組成） ・Ｃｏ含有酸化鉄　　　　　　　　　　　　　　　　：
１００重量部・塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体：　　
１０重量部・ポリウレタンエラストマ　　　　　　　　
：　　１０重量部・ポリイソシアネート　　　　　　　
　　　　　：　　　　５重量部・レシチン　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　：　　　　１重量部
・メチルエチルケトン　　　　　　　　　　　　：　　
７５重量部・メチルイソプチルケトン　　　　　　　　
：　　７５重量部・トルエン　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　：　　７５重量部・カーボンブラ
ック　　　　　　　　　　　　　　：　　　　２重量部
・ラウリン酸　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　：１．５重量部このテープに家庭用ＶＴＲを用いてテ
レビ試験波形発生器により１００％クロマ信号を記録し
、その再生信号からカラービデオノイズ測定器でクロマ
Ｓ／Ｎを測定した。比較例１を基準値（０ｄＢ）とした
。

【００２９】

【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（表１） 液晶性ポリエステル含有ペレットを５０重量部、さらに
液晶性ポリエステル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５０重量部混ぜ合わせ、ベント式二
軸混練押出機１に供給し、２８０℃で溶解した（ポリマ
Ｉ）。更に、もう一台の押出機２を用意し、液晶性ポリ
エステルを含有しないペレット１００重量部を１８０℃
で３時間減圧乾燥（３Ｔｏｒｒ）し、押出機に供給して
２９０℃で溶解した（ポリマＩＩ）。この２つのポリマ
を、それぞれ高精度濾過した後、矩形積層部を備えた２
層合流ブロックにて、基層部にポリマＩＩを、その片面
積層部にポリマＩがくるように積層し、フィッシュテー
ル型の口金よりシート状にして押し出した後、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１６０μｍの未延
伸フイルムを作った。この時のドラフト比は６．５であ
った。

【００３０】この未延伸フイルムを長手方向に３段階に
分け、１２３℃で１．２倍、１２６℃で１．４５倍、１
１４℃で２．３倍それぞれ延伸した。この一軸フイルム
をステンタを用いて幅方向に２段階に分け、１１１℃で
３．７倍、１１３℃で１．２倍延伸し、定長下で２００
℃にて５秒間熱処理し、厚さ１３μｍのフイルムを得た
。積層部含有の液晶性ポリエステルの含有量は３重量部
、分散径は０．５μｍ、分散径の相対標準偏差は０．５
、分散径ｄと積層厚さの比ｄ／ｔは１．５であった。

【００３１】このフイルムの電磁変換特性を測定すると
、＋３．０ｄＢであった。また、高速削れ性も８５（μ
ｍ）と良好であった。このように、積層部に含有される
液晶性ポリエステルの各特性が本発明の範囲内である場
合には、電磁変換特性、高速削れ性ともに良好なフイル
ムとすることができる。

【００３２】実施例２〜５、比較例１〜６（表１）実施
例１と同様にして、二軸配向ポリエステルフイルムを作
成したが、最表層部の液晶性ポリエステル含有の有無お
よび液晶性ポリエステルの各特性が本発明の範囲内でな
い場合には、電磁変換特性、高速削れ性ともに良好なフ
イルムとすることができなかった。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【発明の効果】本発明の二軸配向積層ポリエステルフイ
ルムによれば、少なくとも片面の薄層最表層部中に基材
ポリエステルと極めて親和性の高い液晶性ポリエステル
を分散させて、該分散液晶性ポリエステルにより該層表
面に均一かつ削れにくい突起を形成でき、所望の表面粗
さ形態とすることができるので、従来のように粒子を含
有させることなく、高速での優れた耐削れ性を発揮させ
つつ、磁気媒体用としての優れた電磁変換特性を発揮す
ることができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　少なくとも２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イルムにおいて、その少
   なくとも片面の層が、熱可塑性ポリエステル７０〜９９
   ．５重量部と該熱可塑性ポリエステルの成形温度におい
   て溶融する液晶性ポリエステル０．５〜３０重量部から
   なり、フイルム中での液晶性ポリエステルの分散径ｄが
   ０．０５〜５μｍ、該分散径の相対標準偏差が１．２以
   下、かつ液晶性ポリエステルの分散径ｄと該層の積層厚
   さｔの比ｄ／ｔが０．０５以上５以下であることを特徴
   とする二軸配向積層ポリエステルフイルム。
2. 【請求項２】　　前記液晶性ポリエステル含有層のフイ
   ルム表面の突起高さの相対標準偏差が１．２以下である
   請求項１の二軸配向積層ポリエステルフイルム。