JPH0639128B2 - 二軸配向ポリエステルフィルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、スリット性等の加工特性に優れた二軸配向
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は、強度、寸法安定性、
耐熱性および表面平滑性等の諸物性に優れているので、
オーディオテープやビデオテープ等の磁気記録媒体のベ
ースフィルムとして使われている（特公昭５５−４０９
２９号公報参照）。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の二軸配向ポリエステルフィルム
は、上記のように強度や寸法安定性等の物性に優れてい
る反面、例えばベースフィルムの生産時に広幅のロール
フィルムをスリットして幾つかの狭い幅のロールに分割
する場合、またはテンタのクリップに把持されていた耳
端部をスリットにより取除く場合、また磁気テープの製
造に際し広幅の状態で磁性層を塗布してこれを市販テー
プの幅にスリットする場合等のスリット性が必ずしも良
好でなく、スリット後のロール端面にフィルムの耳立ち
が起ったり、切り口の毛羽立ち、これが削られ、磁気テ
ープのしたときのドロップアウトの原因になったりする
ため、ベースフィルム生産時の生産性および磁気テープ
に加工する際の収率を低下させる結果になり、またスリ
ットの際にフィルムの切り粉末が発生し、これがフィル
ムロール内に入ってドロップアウトの原因になる等の問
題があった。そして、近年のビデオデッキ等の小型化に
伴ってベースフィルムの薄膜化が行なわれることによ
り、上記のスリット性が更に悪化の傾向を示し、その改
善が望まれるようになった。

この発明の発明者は、フィルムのスリット性にはフィル
ムの幅方向の強度は関係するとの考えから幅方向の応力
−歪曲線を測定する一方、ミクロ的には、フィルムの切
断作業は分子間の切断作業であり、そのスリット性には
分子鎖長、すなわち分子のからみ合いが関係すると考え
られることからフィルムの固有粘度を測定し、その結
果、従来のフィルムは、その固有粘度が高過ぎたり、フ
ィルムの幅方向の破断強度と５％伸長時応力との比率が
大き過ぎたりするためスリット性が悪く、反対にこれら
を或る特定の範囲に限定することによってスリット性を
良好にし、しかも他の実用特性を阻害しないとの知見を
得、この発明を完成した。すなわち、この発明は、フィ
ルムの固有粘度およびフィルムの幅方向の破断強度と５
％伸長時応力との比をそれぞれ限定することにより、従
来の問題点を解消し、スリット性の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） この発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、主として
ポリエチレンテレフタレートからなり、フィルムの固有
粘度が0.55〜0.60であり、幅方向の破断強度と幅方向の
５％伸長時応力との比が2.20以下、好ましくは2.00以下
であることを特徴とする。

この発明のポリエステルは、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリアルキレンナフタレート等の結晶性ポリエステ
ルであり、好ましくはをの繰返し単位の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る。他の共
重合成分としてイソフタル酸、ｐ−β−オキシエトキシ
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−カルボキシルフェノー
ル）エタン、アジピン酸、セバシン酸、５−ナトリウム
スルホイソフタル酸、シクロヘキサン−1,4−ジカルボ
ン酸等のジカルボン酸成分、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、シクロヘキサンジオール、ビスフェノールＡ
のエチレンオキサイド付加物、ポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレング
リコール等のグリコール成分、ｐ−オキシ安息香酸など
のオキシカルボン酸成分等を任意に選択することができ
る。また、その他の共重合体成分としてアミド結合、ウ
レタン結合、エーテル結合、カーボネート結合を含有す
る少量の化合物を含むことができる。

上記ポリエステルの重合法として、芳香族ジカルボン酸
とグリコールを直接反応させる直接重合法、芳香族ジカ
ルボン酸のジメチルエステルとグリコールをエステル交
換反応させるエステル交換反応などの任意の重合法を適
用することができる。

また、二軸配向ポリエステルフィルムとは、上記ポリエ
ステルを公知の方法により溶融押出し、シート成形後、
縦−横または横−縦の二軸方向に延伸し、更に熱固定処
理を施したものであるが、熱固定処理の前に一軸または
二軸方向に再延伸したものでもよい。

なお、上記のポリエステルには、必要に応じて滑剤とし
て作用する不活性微粒子を含有させることができる。

（作用） この発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、優れたス
リット性を示すと共に、他の実用特性も十分に満たすこ
とができる。ただし、フィルムの固有粘度が0.55よりも
小さい場合は、フィルムがもろくなってフィルム生産時
に破断が生じ易くなり、反対に0.60を超えた場合は、フ
ィルムの粘性が過大になってスリット性が低下する。一
方、幅方向の破断強度と５％伸長時応力との比が2.20よ
りも大きい場合は、スリットの際に、フィルムの切り口
が毛羽立ち、いわゆる耳立ちが生じ、また磁性層を塗布
した後にスリットした場合にフィルムの削り粉末が生
じ、これが原因でドロップアウトを発生し易くする。こ
れは、フィルムがカッタの刃で切断される際に局所的な
降伏伸びが発生することに起因し、フィルムの切断端面
が細かく不連続に延びたり、フィルムが微細に千切れた
りするために起るものと考えられる。上記の破断強度と
５％の伸長時応力との比が2.20以下、特に2.00以下であ
ると、上記の局所的な降伏伸びが起こらず、良好なスリ
ット性が得られるのである。

上記のフィルムの幅方向の破断強度と幅方向の５％伸長
時応力との比を2.20以下に小さくするためには、フィル
ムの固有粘度を小さくすることが効果的であるが、前記
のとおり、フィルムの固有粘度は0.55以上でなければな
らない。固有粘度0.55〜0.60のフィルムは、固有粘度0.
65〜0.56のポリマーペレットを２７５〜３１０℃の温度
範囲内、好ましくは固有粘度0.62〜0.57のペレットを２
８５〜２９５℃の温度範囲内で溶融押出すことによって
得られる。また、延伸に関しては、上記の比を2.20以下
にするために分子をフィルムの幅方向よりも長さ方向に
向けることが好ましい。横・縦の二軸延伸をする場合に
は、フィルムの固有粘度を0.55〜0.60の範囲内で適宜選
択することによって上記の比を2.20以下にすることがで
きる。また、縦・横の延伸を行なう場合は、横延伸の温
度を縦延伸の温度プラス２０℃以内に抑え、更にフィル
ムの固有粘度を0.58〜0.55の範囲内にすることによって
上記の比を2.20以下にすることができる。また、フィル
ムの延伸後の熱固定処理を強化することも上記の比を小
さくすることに効果的であり、固有粘度0.58〜0.60のフ
ィルムを縦・横延伸で作る場合には、横延伸の温度を縦
延伸の温度プラス１５℃以内に抑え、かつ延伸後のフィ
ルムを２００〜２３０℃の温度で２秒以上加熱処理する
ことによって上記の比を2.20以下にすることができる。
更に、二軸延伸を行なった後に再縦延伸を行なうこと
は、上記の比を小さくするために極めて有効であり、良
好なスリット性が得られる。これらの方法は、この発明
でいう固有粘度0.55〜0.60、幅方向の破断強度と幅方向
の５％伸長時応力との比が2.20以下の二軸配向フィルム
を製造する方法として好ましいが、特に限定されるもの
ではない。

次に、この発明の実施例を説明するに先立ち、破断強
度、５％伸長時応力、スリット性および固有粘度の測定
方法を説明する。

(1)破断強度、５％伸長時応力 東洋ボールドウィン社製テンシロンＵＴＭ−II−５００
型を使用し、温度２３℃、関係湿度６５％の条件下で測
定した。破断強度は、引張試験を行なった際の試料破断
時の応力（破断時の引張り荷重を試験前の試料の断面積
で除した値）を、また５％伸長時応力は、試料が５％伸
長した時点の応力をそれぞれ意味し、フィルムを長さ方
向に１０mm、幅方向に１５０mmの長方形に切取って試料
片とし、上記試験機のチヤック間にチヤック間距離が１
００mmとなるように取付け、引張速度100%／分で引張試
験を行ない、求めた値である。

(2)スリット性 スリット性は、二軸配向ポリエステルフィルムをスリッ
トし、巻取って得られたロールの端面の状態によって判
定し、このロール端面を目視した際に毛羽立ちや皺のな
いものを１とし、以下４階級に分けてランク付けをし
た。

(3)フィルムの固有粘度 テトラクロロエタン・フェノールの重量比６／４混合溶
液中、３０℃の条件下で測定した。

（実施例） 固有粘度0.60のポリエチレンテレフタレートのペレット
を十分に乾燥した後、押出し機に供給し温度２８０℃で
溶融押出し、これを温度３０℃に冷却固化して厚さ１６
０μの未配向フィルムを得、この未配向フィルムを温度
９０℃で横方向に3.7倍延伸し、続いて９５℃の温度で
縦方向に3.6倍延伸し、更に２２０℃の温度で３秒間の
熱固定処理を行ない、冷却して巻取り、実施例１の二軸
配向ポリエステルフィルムを得た。

実施例１の未配向フィルムを９０℃の温度で縦方向に3.
7倍延伸し、続いて９５℃の温度で横方向に3.6倍延伸
し、更に２３５℃×７秒間の熱固定処理を施して実施例
２の二軸配向ポリエステルフィルムを得た。

実施例１において固有粘度0.70のポリエチレンテレフタ
レートペレットを用いる以外は実施例１と同様にして比
較例１の二軸配向ポリエステルフィルムを得た。

実施例１において、溶融押出し温度を３１０℃に変更す
る以外は実施例１と同様にして比較例２の二軸配向ポリ
エステルフィルムを得た。ただし、製造中に破断が多数
発生し、生産性が著しく悪かった。

実施例２において、延伸後の熱固定処理温度を１９０℃
に変更した以外は実施例２と同様にして比較例３の二軸
配向ポリエステルフィルムを得た。

実施例１と同様の方法で得られた未配向フィルムを温度
９０℃で横方向に3.7倍延伸し、続いて９５℃の温度で
縦方向に3.6倍延伸し、次いで縦方向に温度１２０℃で
1.1倍再延伸し、更に220℃の温度で３秒間の熱固定処理
を行ない、冷却して巻取り、実施例３の二軸配向ポリエ
ステルフィルムを得た。

上記の実施例１ないし３および比較例１ないし３の二軸
配向ポリエステルフィルムの固有粘度、特性およびスリ
ット性を下記の表に示す。ただし、表中のＴＳ(TD)は幅
方向の破断強度を、Ｆ５(TD)は幅方向の５％伸長時応力
を、Ｆ５(MD)は長さ方向の５％伸長時応力をそれぞれ示
す。

上記の表で明らかなように、固有粘度および幅方向の破
断強度と５％伸長時応力との比TS(TD)／F5(TD)がこの発
明の条件を満たす実施例１、実施例２および実施例３
は、スリット性が良好であると共に生産に際して何の障
害も発生しなかったが比較例１は固有粘度および比率TS
(TD)／F5(TD)が双方とも過大であるためスリット性が最
も悪く、比較例２は固有粘度が低過ぎるため、スリット
性は良いものの生産性が極めて悪く、また比較例３はTS
(TD)／F5(TD)が過大であるためスリット性が不良であっ
た。

また、上記の実施例２において、長さ方向の延伸倍率を
3.6倍に、また幅方向の延伸倍率を3.8倍にそれぞれ設定
し、他は実施例２と同様にして比較例４の二軸配向ポリ
エステルフィルムを製造したところ、幅方向延伸が長さ
方向延伸の後であり、しかも幅方向の延伸倍率が長さ方
向よりも大きいため、TS(TD)／F5(TD)が2.37と過大とな
り、そのため生産性は良好であったが、スリット性が２
に低下した。

（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、フィルム
の固有粘度を0.55〜0.60の範囲に限定し、かつ幅方向の
破断強度と５％伸長時応力との比率を2.20以下に限定し
たものであるから、生産性を下げることなくスリット性
を良好にすることができ、スリット後に巻取って得られ
るロールの端面に毛羽立ちの生じることがなく、そのた
め磁気記録媒体としたときのドロップアウトが減少し、
収率が向上する。しかもペレットの固有粘度、溶融押出
し温度および延伸から熱固定に至る処理条件を調整する
ことによって製造することができ、特別の設備を用意し
たり、特別の原料を使用したりする必要がない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久世 勝朗 福井県敦賀市東洋町10番24号 東洋紡績株 式会社総合研究所敦賀分室内 (56)参考文献 特開 昭53−138477（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主としてポリエチレンテレフタレートから
   なる二軸配向フィルムにおいて、上記フィルムの固有粘
   度が0.55〜0.60であり、幅方向の破断強度と幅方向の５
   ％伸長時応力との比が2.20以下であることを特徴とする
   二軸配向ポリエステルフィルム。