JPH07186351A - 積層ポリエステルフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィルムの機械的特性を損なわず帯電防止
性、易滑性および耐摩耗性に優れ、特に磁気記録媒体用
として優れた特性を持つ積層フィルムが提供する。 【構成】 少なくとも３層からなる共押出積層ポリエス
テルフィルムであって、少なくとも一方の最外層の表面
固有抵抗値が１０⁹ 〜１０¹²Ωであり、当該最外層表面
にフィルム中に分散含有する帯電防止剤に基ずく平均直
径０．５〜１０μｍでかつ平均深さ０．２〜２．０μｍ
の窪みを有す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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、帯電防止性、易滑性お
よび、耐摩耗性に優れ、特に磁気記録媒体用として優れ
たドロップアウト特性を持つ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。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】二軸
延伸ポリエステルフィルムは、機械的強度、寸法安定
性、平坦性、耐熱性、耐薬品性、透明性などの優れた特
性を有するため、磁気記録媒体のベ−スフィルム、製版
用フィルムを始めとして包装用など種々の用途に使用さ
れているが、当該フィルム用途においては、近年ますま
す高機能化の要求が高まり、それに伴ってベースフィル
ムに対しても優れた多くの機能や特性を有することが求
められている。しかしながら、従来のフィルムは、耐摩
耗性が不十分であり、例えば基材とフィルムとが高速で
接触したとき、しばしば摩耗粉が発生し種々の悪影響を
与える。また、滑り性も十分とは言えず、取扱作業性に
難がある。従来、これらの問題を解決する有力な一手段
としてフィルム表面を粗面化する方法が知られておりあ
る程度効果を上げてきたが、まだ不十分である。すなわ
ち、かかる粗面化を達成するため、通常、フィルム中に
無機または有機の微粒子を添加し、表面に突起を形成さ
せる。突起の存在は、かかる表面特性の改良に寄与する
が、反面、フィルムの走行条件が厳しくなったとき、突
起部分が剥離し白粉状物質が生成する。また、粗面化の
程度によっては、例えば、磁気記録媒体用に加工後の電
磁特性が悪化するなどの欠点がある。

【０００３】かかる欠点を改良するため、フィルム表面
に微細な窪みを発現させる工夫も試みられており有効で
あることが知られている。例えば、特開昭５７−６６９
３６号公報には、特殊な延伸条件を選ぶことにより、粒
子によって生成した突起を核とした窪みを生成させるこ
とが、また、特公平２−５７５７３号公報には、脂肪族
ポリエステルを代表とする線状高分子をブレンドするこ
とにより微細な窪みを生成させることが記載されてい
る。しかしながら、いずれの方法によっても窪みの深さ
の調節ができず、磁気記録媒体用では深い窪みはドロッ
プアウト発生の要因になる。一方、二軸延伸ポリエステ
ルフィルムは、他のプラスチックと同様に静電気が発生
しやすく、その結果、フィルムが帯電しやすい欠点があ
る。一般に、ポリエステルフィルムの帯電防止法として
は、有機スルホン酸塩などのアニオン系界面活性剤タイ
プの低分子量化合物を練込む方法、金属化合物を蒸着す
る方法、アニオン系化合物、カチオン系化合物または導
電性化合物を表面に塗布する方法などが知られている。
この中で有機スルホン酸塩などのアニオン系界面活性剤
タイプの低分子量化合物を練込む方法でフィルム表面に
微細な窪みを発現させることができるが、窪みの深さの
コントロールが困難である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の改
良につき鋭意検討を重ねた結果、特定の構成を有するフ
ィルムが優れた特性を有することを見いだし、本発明を
完成するに至った。すなわち、本発明の要旨は、少なく
とも３層からなる共押出積層ポリエステルフィルムであ
って、少なくとも一方の最外層の表面固有抵抗値が１０
⁹ 〜１０¹²Ωであり、当該最外層表面にフィルム中に分
散含有する帯電防止剤に基ずく平均直径０．５〜１０μ
ｍでかつ平均深さ０．２〜２．０μｍの窪みを有するこ
とを特徴とする二軸配向積層ポリエステルフィルムに存
する。

【０００５】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
置けるポリエステルとしては、例えば、構成単位の８０
モル％以上がエチレンテレフタレートであるポリエチレ
ンテレフタレート、構成単位の８０モル％以上がエチレ
ン−２，６−ナフタレートであるポリエチレン−２，６
−ナフタレート、構成単位の８０モル％以上が１，４−
シクロヘキサンジメチレンテレフタレートであるポリ−
１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート等が
挙げられるほか、ポリエチレンイソフタレート、ポリブ
チレンテレフタレート等も挙げることができる。上記の
優位構成成分以外の共重合成分としては、例えば、ジエ
チレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチ
ルグリコール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメ
チレングリコール等のジオール成分、イソフタル酸、
２，７−ナフタレンジカルボン酸、５−ソジウムスルホ
イソフタル酸、アジピン酸、アゲライン酸、セバシン酸
などのジカルボン酸成分、およびオキシモノカルボン酸
などのエステル形成性誘導体を使用することができる。
また、ポリエステルとしては、単独重合体または共重合
体のほかに、他の樹脂との小割合のブレンド物も使用す
ることができる。

【０００６】本発明の二軸配向積層ポリエステルフィル
ム（以下、積層フィルムと略称する）は、３層構造を基
本とし、共押出法によって積層されたものであり、必要
に応じ内層を２層以上とした４層以上の層構成を採用す
ることもできる。本発明の積層フィルムの特徴は、少な
くとも一方の最外層のフィルム表面固有抵抗値を特定の
範囲とし、さらにこれに関係する帯電防止剤に基ずく微
細な窪みの形態を特定のものとした点にある。なお、本
発明のフィルム表面の窪みは端部が多少盛り上がること
もあるが、特開昭５７−１８９８２２号公報あるいは特
開昭６１−２１７２２９号公報に記載されているような
陥没部と特記部を併せ持つものとは異なり、窪み部分に
は実質的に突起部を有しないものである。

【０００７】また、上記の表面固有抵抗値は、主として
基体のポリエステルに帯電防止剤を配合することにより
行う。具体的には、ポリエステル製造工程において原料
中に帯電防止剤を添加する方法、製膜時に原料樹脂中に
帯電防止剤またはそれを含むマスターバッチを配合する
方法が好ましく使用される。上記の帯電防止剤として
は、イオン導電性化合物として代表的なスルホン酸塩や
リン酸塩の誘導体を挙げることができる。最も典型的な
例としては、アルキルスルホン酸の金属塩または、アル
キルベンゼンスルホン酸の金属塩が挙げられる。

【０００８】本発明の積層フィルムの少なくとも片側の
最外層の表面に存在する窪みの平均直径は、０．５〜１
０μｍ、好ましくは１〜５μｍの範囲であり、その面積
分率は、５〜３０％、好ましく１０〜２０％の範囲であ
る。これらの値が下限に満たない場合は、耐摩耗性がほ
とんど改良されない、また上限を超えた場合には、表面
祖度が大きくなり過ぎ、磁気記録媒体用として用いた場
合、電磁気特性を悪化させてしまう。また、かかる窪み
の平均深さは、０．２〜２．０μｍ、好ましくは０．５
〜１．０μｍの範囲である。この値が下限に満たない場
合は、フィルムの滑り性が悪化する。また上限を超えた
場合、磁気記録媒体用として用いられたときにドロップ
アウト特性が悪化する。さらに本発明においては、上記
窪みを有するフィルム表面の表面固有抵抗値が、１０⁹
〜１０¹²Ωの範囲であることが重要である。フィルムの
表面固有抵抗値が１０⁹ Ω未満の場合は大量の帯電防止
剤を配合することになり、フィルムの機械的強度の低
下、熱的強度の低下、あるいは透明性の低下などの悪影
響を及ぼす。また、フィルムの表面固抵抗値が１０¹²Ω
を超える場合には、帯電防止機能が欠如する。

【０００９】なお、上記窪みのみではフィルムの滑り性
が不足する場合には、必要に応じてフィルム中に添加粒
子、析出粒子、その他の触媒残渣などを含有してもいて
もよい。さらに、必要に応じ、安定剤、潤滑剤、架橋
剤、ブロッキング防止剤、酸化防止剤、赤外線吸収剤、
着色剤などを含有してもよい。これらの添加剤は、本発
明の要旨を越えない限り、内層、外層のいずれに含有さ
れてもよい。本発明のポリエステルフィルムは、３層構
造を基本とし、共押出法によって積層される。具体的に
は、内層と両外層を形成するポリエステルとを溶融した
状態で、フィードブロックまたはマルチマニホールドダ
イ等の共押出積層装置を使用して共押出を行う。そし
て、得られた溶融シートを急冷して未定型の未延伸シー
トとした後、常法に従い、二軸配向、熱処理を行うがこ
の熱処理は通常、帯電防止剤のイオン導電性化合物がフ
ィルム表面に十分に形成される温度で行う。積層フィル
ムの各層の厚みは、通常、ギヤポンプによりポリマー吐
出量を調節することにより制御することができる。本発
明におては、少なくとも片面側の最外層用に帯電防止剤
を分散させるための二軸混練り機を配置することが好ま
しい。本発明の積層フィルムは、その優れた特性を活か
し、ビデオテープ、オーディオテープ、フロッピーディ
スク、磁気カード等の磁気記録分野、写真用、マイクロ
フィルム、製版用、トレーシングフィルム等のグラフィ
ックアーツ分野、さらには、包材、ディスプレー、建材
などの分野で好適に使用することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。なお、実施例および
比較例中に「部」および「％」とあるのは、それぞれ
「重量部」および「重量％」を意味する。また、物性
（特性）の測定方法および、原料ポリエステルは、下記
のとおりである。 （１）窪みの平均直径および標準偏差値 光学顕微鏡または電子顕微鏡にてフィルム表面を観察
し、任意の窪み１００個について窪みの面積を円に換算
した等価直径Ｘｉを求めた。平均直径および、標準偏差
値は次式で与えられる。

【数１】

【数２】 （上記式中、Ｘｉはｉ個目の等価直径を示し、ｎは１０
０である）

【００１１】（２）窪みの面積分率 窪み部の面積を合計し、フィルム全面に対する割合を求
めた。 （３）窪みの深さ 透過型電子顕微鏡によるフィルム断面観察にて行った。
すなわち、硬化剤および硬化促進剤を配合したエポキシ
樹脂中にフィルムサンプルを包埋処理し、ウルトラミク
ロトームにて厚み約２００ｎｍの切片を作成し、観察用
サンプルとした。得られたサンプルを（株）日立製作所
製透過型電子顕微鏡「Ｈ−９０００型」を用いてフィル
ム断面の顕微鏡写真を撮影し、窪みの深さを測定した。
なお、加速電圧は３００ｋＶ、観測倍率は各窪みの深さ
に応じて任意に設定した。深さの測定は５０点行い、こ
れを平均して測定値とした。 （４）表面固有抵抗 横河・ヒュ−レットパッカ−ド社の同心円型電極「１６
００８Ａ（商品名）」（内側電極５０ｍｍ径、外側電極
７０ｍｍ径）に２３℃、５０％ＲＨの雰囲気下で試料を
設置し、１００Ｖの電圧を印加し、６０秒後、同社の高
抵抗計「４３２９Ａ（商品名）」で試料の表面固有抵抗
を測定した。

【００１２】（５）走行安定性 幅１２．５ｍｍのフィルムに聴力１００ｇをかけ、プラ
スチック製ピンの間を１００往復させた後の巻姿を観察
し、次の３ランクに分けて評価した。 ○（良好）：全く巻き乱れがない △（普通）：端部がわずかに不揃いとなる ×（不良）：端部が不揃いとなる （６）耐摩耗性 固定した硬質クロムメッキ金属ピン（直径６ｍｍ）にフ
ィルムを巻付け角１３５°で接触させ、速度１０ｍ／
分、張力２００ｇで１０００ｍにわたって走行させ、ピ
ンに付着した白粉の量を目視で次の４ランク分けた。 ランクＡ：全く付着しない ランクＢ：微量付着する ランクＣ：少量（ランクＢより多い）付着する ランクＤ：多量付着する

【００１３】（７）ドロップアウト数測定 磁性粉微末２００部、ポリウレタン樹脂３０部、ニトロ
セルロース１０部、塩化ビニール／酢酸ビニール共重合
体１０部、シチレン５部、シクロヘキサノン１００部、
メチルエチルケトン３００部、メチルイソブチルケトン
１００部をボールミルにて４８時間混合分散後、ポリイ
ソシアネート化合物５部を加えて磁性塗料とし、これを
ポリエステルフィルムに塗布した後、塗料が十分乾燥固
化する前に磁気配向させ、その後乾燥し、２μｍの膜厚
の磁性層を形成した後にこの塗布フィルムをスーパーカ
レンダーにて表面処理を施し、１／２インチ幅にスリッ
トして、ビデオテープとした。４．４メガヘルツの信号
を記録してビデオテープを再生し、大倉インダストリー
（株）製ドロップアウトカウンターでドロップアウト数
を約２０分間測定し、１分間あたりのドロップアウト数
に換算した。

【００１４】＜原料ポリエステル＞実施例および比較例
中で使用した原料ポリエステルは以下のものである。 （１）ポリエステルＡ 平均粒径０．５μｍの球状シリカを０．０２重量％、帯
電防止剤（アルキルスルホン酸ナトリウム、炭素数＝１
１）を０．５重量％、含むポリエチレンテレフタレート （２）ポリエステルＢ 平均粒径０．５μｍの球状シリカを０．０２重量％、ド
デシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを０．５重量％、
含むポリエチレンテレフタレート （３）ポリエステルＣ 実質的に添加物を含まないポリエチレンテレフタレート （４）ポリエステルＤ 平均粒径０．５μｍの球状シリカを０．３重量％、含む
ポリエチレンテレフタレート （５）ポリエステルＥ 平均粒径０．３μｍの二酸化チタンを０．１重量％、含
むポリエチレンテレフタレート

【００１５】実施例１ ポリエステルＡおよびＣを使用し、Ａ／Ｃ／Ａの層構成
となるように積層した。すなわち、両外層Ａはニ軸混練
機で混練分散させた後ダイス内で積層し、２９０℃で口
金からシート状に押出て冷却ドラム上で急冷し、３層構
造の無配向シートを得た。得られた無配向シートを長さ
方向に８５℃で３．７倍、幅方向に９５℃で４．０倍延
伸した後、２３５℃で２秒間熱処理を行い、二軸配向積
層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層フィルム
は、０．５μｍ／１４．０μｍ／０．５μｍの厚み構成
を有するものであった。このフィルムをさらに、前述の
磁気テープの製造法にしたがってビデオテープとした。
この積層フィルムの物性および特性の測定結果を下記表
１に示すが、当該積層フィルムは、良好な帯電防止性、
耐摩耗性およびドロップアウト特性を示す好ましい積層
フィルムであった。

【００１６】実施例２ 実施例１において、ポリエステルＡの帯電防止剤０．３
重量％とした以外は実施例１と同様にして積層フィルム
および磁気テープを得、その特性を評価した。 実施例３ 実施例１において、積層フルムの厚み構成を１．０μｍ
／１３．０μｍ／１．０μｍとした以外は、実施例１と
同様にして積層フィルムおよび磁気テープを得、その特
性を評価した。 実施例４ 実施例１において、ポリエステルＡの帯電防止剤１．０
重量％とした以外は実施例１と同様にして積層フィルム
および磁気テープを得、その特性を評価した。

【００１７】比較例１ 実施例１において、ポリエステルＡの１５μｍ厚みの単
層フィルムとした以外は、実施例１と同様にして二軸配
向ポリエステルフィルムおよび、磁気テープを得た。得
られたフィルムの物性および特性の測定結果を下記表２
に示すが、フィルム表面の窪みの深さが深く、磁気記録
用に使用した場合にドロップアウト特性が悪化した。 比較例２ 実施例１において、ポリエステルＢおよびＣを使用し、
Ｂ／Ｃ／Ｂの層構成となるようにダイス内で積層した以
外は、実施例１と同様にして、０．５μｍ／１４．０μ
ｍ／０．５μｍの３層構造からなる二軸配向ポリエステ
ルフィルムおよび磁気テープを得た。得られたフィルム
の物性および特性の測定結果を表２に示すが、当該フィ
ルムは表面に窪みの発現がなく、滑り性の悪いものであ
った。

【００１８】比較例３ 実施例１において、ポリエステルＤおよびＣを使用し、
Ｄ／Ｃ／Ｄの層構成となるようにダイス内で積層した以
外は、実施例１と同様にして、０．５μｍ／１４．０μ
ｍ／０．５μｍの３層構造からなる二軸配向ポリエステ
ルフィルムおよび磁気テープを得た。得られたフィルム
の物性および特性の測定結果を表２に示すが、当該フィ
ルムは表面に窪みの発現がなく、耐摩耗性の悪いもので
あった。 比較例４ 実施例１において、ポリエステルＥおよびＣを使用し、
Ｅ／Ｃ／Ｅの層構成となるようにダイス内で積層した以
外は、実施例１と同様にして、０．５μｍ／１４．０μ
ｍ／０．５μｍの３層構造からなる二軸配向ポリエステ
ルフィルムおよび磁気テープを得た。得られたフィルム
の物性および特性の測定結果を表２に示すが、当該フィ
ルムは、表面に窪みの発現がなく、耐摩耗性の悪いもの
であった。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【表２】

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、フィルムの機械的特性
を損なわず帯電防止性、易滑性および耐摩耗性に優れ、
特に磁気記録媒体用として優れた特性を持つ積層フィル
ムが提供され、磁気記録用途、グラフィック・ア−ツや
包装材分野で好適に使用することができ、本発明の工業
的価値は高い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１１Ｂ 5/704 // Ｂ２９Ｋ 69:00 Ｂ２９Ｌ 9:00

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも３層からなる共押出積層ポリ
   エステルフィルムであって、少なくとも一方の最外層の
   表面固有抵抗値が１０⁹ 〜１０¹²Ωであり、当該最外層
   表面にフィルム中に分散含有する帯電防止剤に基ずく平
   均直径０．５〜１０μｍでかつ平均深さ０．２〜２．０
   μｍの窪みを有す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。