JP2000071405A - 二軸配向ポリエステルフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】剛性、熱収縮特性に優れるばかりでなく、使用
条件や環境による不可逆的寸法変化が小さく、保存安定
性の点でも優れた、高品質の二軸配向ポリエステルフィ
ルムを提供すること。 【解決手段】フィルムの配向主軸方向について、５％伸
長時応力（Ｆ５（ＧＰａ））とヤング率（Ｙｍ（ＧＰ
ａ））の比率（Ｆ５／ Ｙｍ）が０．０２５以上、０．
０３４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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、剛性が高く、フィ
ルムの使用条件や環境による寸法変化が小さく、長期の
保存安定性にも優れたポリエステルフィルムに関する。

【０００２】更に詳しくは、本発明は、高密度磁気記録
用および各種工業材料用のフィルムとして適した二軸配
向ポリエステルフィルムに関するものである。

【０００３】

【従来の技術】プラスチックフィルムは、他の素材から
は得られないような大面積のフィルムの連続生産が可能
であり、その強度、耐久性、透明性、柔軟性、表面特性
の付与などの特徴を活かして、磁気記録用、工業材料
用、包装用、農業用、建材用などの大量に需要のある分
野で用いられている。

【０００４】中でも、二軸配向ポリエステルフィルム
は、その優れた機械的特性、熱的特性、電気的特性、耐
薬品性のために、さまざまな分野で利用されており、特
に磁気テープ用ベースフィルムとしての有用性は、他の
フィルムの追随を許さない。

【０００５】近年は、機材の軽量化、小型化とデータ高
容量化、長時間記録化のためにベースフィルムの一層の
薄膜化が要求され、従って、ますますの高強度化が望ま
れている。また、熱転写リボン用、コンデンサ用、感熱
孔版印刷原紙用においても薄膜化の傾向が近年非常に強
く、高強度化が望まれている。

【０００６】また、近年、磁気記録、製版・印刷用途等
では、高強度化のみでなく、寸法安定性についても要求
特性が厳しくなってきている。特に磁気記録材料用途で
は、磁気テープの高密度化に伴い、磁気テープ上に作成
する記録用のトラック幅が狭くなってきており、読み込
み時および書き込み時のエラーを低減させるために、低
熱収縮性、温湿度などの環境変化による寸法安定性、長
期保存安定性に関する要求が強くなってきている。

【０００７】二軸配向ポリエステルフィルムの高強度化
については、これまでにも数多くの発明がなされてい
る。

【０００８】例えば、縦・横二方向に延伸したフィルム
を再度縦方向に延伸し、縦方向に高強度化するいわゆる
再縦延伸法（例えば、特公昭４２−９２７０号公報、特
公昭４３−３０４０号公報、特開昭４６−１１１９号公
報、特開昭４６−１１２０号公報）をはじめ、横方向に
も強度を付与するための再縦再横延伸法が提案されてい
る（例えば、特開昭５０−１３３２７６号公報、特開昭
５５−２２９１５号公報）。また、一段目の延伸をフィ
ルムの縦方向に２段階以上で行い、引き続き、フィルム
の横方向に行う縦多段延伸法も提案されている（例え
ば、特公昭５２−３３６６６号公報、特公昭５７−４９
３７７号公報）。

【０００９】これらの方法によれば、確かにフィルムの
強力化は図れるが、磁気記録用途では、製品を長時間使
用または放置した場合に寸法変化が生じ、テープの走行
耐久性、保存安定性に関する下記（１）、（２）の問題
があった。

【００１０】（１）テープ走行を繰り返し行った場合
に、テープガイドを通過した片側エッジが伸びたり、折
れ曲がりが生じる。その結果、テープと磁気ヘッドのヘ
ッドタッチが悪くなり、記録時の信号欠落や再生時に出
力不足が生じたり、テープ走行自体が不安定になり、再
生時に読み取りエラーが生じるといったトラブルが発生
する。

【００１１】（２）環境変化による湿熱膨張および収
縮、テープ保存時の張力により、テープに不可逆的寸法
変化が生じ、長時間保存するとトラックずれが発生しや
すくなり、再生時に読み取り不良が発生する。

【００１２】上記では、磁気材料用途での問題について
述べたが、工業用材料においてもフィルム加工後の寸法
安定性に起因する同様の問題が想定される。

【００１３】従来の強力化フィルムには、耐久性、長時
間の保存安定性が十分ではなく、使用条件・環境によっ
て不可逆的寸法変化を起こすことが少ない、寸法安定性
に優れた強力化ポリエステルフィルムが切望されている
のが当該分野の現状である。

【００１４】また、本発明で開示するＦ５値とヤング率
の関係を詳細に説明する文献は未だ存在しない。

【００１５】従来技術では、ヤング率とＦ５値は、フィ
ルムの強度の指標となる物性としてほぼ同じであると考
えられており、ヤング率とＦ５値を共に記載している発
明は少ない。特開昭６２−２３６７３６号公報（特許２
５８３４９７号公報）では、Ｆ５値とヤング率が共に記
載されているが、Ｆ５値とヤング率の関係については説
明がなく、Ｆ５値とヤング率の比率を特定範囲にコント
ロールする等の技術概念は存在しない。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、剛
性、熱収縮特性に優れるばかりでなく、使用条件や環境
による不可逆的寸法変化が小さく、保存安定性の点でも
優れた、高品質の二軸配向ポリエステルフィルムを提供
することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に到達したもの
である。

【００１８】上述したように、Ｆ５値、ヤング率は、強
度の指標として用いられているが、これらの値は必ずし
も比例関係にはなく、ポリエステルフィルムの原料およ
び製造法の詳細条件によって変化することに着眼した。
本発明では、このＦ５値、ヤング率と寸法安定性との関
係について鋭意検討し、Ｆ５値とヤング率は応力に対し
て応答する微細構造が異なり、ヤング率の割にＦ５値の
高いフィルムでは、フィルム中に存在する伸びきり鎖の
量が多く、構造緩和・寸法安定性に差異が生じるという
知見を得た。また、フィルムの配向主軸方向について、
Ｆ５とヤング率の比率（Ｆ５／ヤング率）を特定の範囲
にコントロールすると、磁気テープ用のベースフィルム
として使用した際に、磁気テープの走行耐久性、寸法安
定性が改善できることを見出し、本発明を完成させるに
至った。

【００１９】すなわち、本発明は、フィルムの配向主軸
方向について、フィルムを５％伸長させた時の張力（Ｆ
５（ＧＰａ））とヤング率（Ｙｍ（ＧＰａ））の比率
（Ｆ５／ Ｙｍ）が０．０２５以上、０．０３４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を
骨子とするものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明でいう二軸配向ポリエステ
ルフィルムとは、フィルムの縦方向、横方向に配向を与
えたポリエステルフィルムである。ここで、フィルムの
縦方向とはフィルムの長手方向であり、横方向とはフィ
ルムの幅方向である。

【００２１】また、本発明でいうフィルムの配向主軸方
向とは、縦方向および横方向のうち、より高い配向を有
する方向、すなわち、屈折率の高い方向である。

【００２２】本発明でいう、ポリエステルとは、テレフ
タル酸を酸成分として少なくとも６０モル％以上含有す
るポリマーである。酸成分については、少量の他のジカ
ルボン酸成分を共重合してもよく、またエチレングリコ
ールを主たるグリコール成分とするが、他のグリコール
成分を共重合成分として加えてもよい。テレフタル酸外
のジカルボン酸としては、例えばナフタレンジカルボン
酸、イソフタル酸、ジフェニルスルフォンジカルボン
酸、ベンゾフェノンジカルボン酸、４、４´−ジフェニ
ルジカルボン酸、３、３´−ジフェニルジカルボン酸、
などの芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、コハク酸、ア
ゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸などの脂肪
族ジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、１、３−
アダマンタンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸を
挙げることができる。また、エチレングリコール以外の
グリコール成分としては、例えば、クロルハイドロキノ
ン、メチルハイドロキノン、４、４´−ジヒドロキシビ
フェニル、４、４´−ジヒドロキシジフェニルスルフォ
ン、４、４´−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、
４、４´−ジヒドロキシベンゾフェノン、ｐ−キシレン
グリコールなどの芳香族ジオール、１、３−プロパンジ
オール、１、４−ブタンジオール、１、６−ヘキサンジ
オール、ネオペンチルグリコール、１、４−シクロヘキ
サンジメタノールど、１、４−ブタンジオール、１、６
−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールなどの脂
肪族、脂環式ジオール等を挙げることができる。また、
さらに酸成分、グリコール成分以外に、ｐ−ヒドロキシ
安息香酸、ｍ−ヒドロキシ安息香酸、２、６−ヒドロキ
シナフトエ酸などの芳香族ヒドロキシカルボン酸および
ｐ−アミノフェノール、ｐ−アミノ安息香酸などを本発
明の効果が損なわれない程度の少量であればさらに共重
合せしめることができる。

【００２３】また、本発明のポリエステルフィルムに
は、本発明の効果が損なわれない範囲において、マトリ
ックスとして使用するポリエステル以外の異種ポリマー
をブレンドすることも好ましく行うことができる。ブレ
ンドの比率は、ポリエステル１００重量部に対して、
０．１〜３０重量部が好ましく、０．５〜１５重量部が
さらに好ましく、１〜１０重量部が最も好ましい。異種
ポリマーの例としては、ポリエステル、ポリイミド、ポ
リエーテルイミド、主鎖にメソゲン基（液晶性の置換
基）を有する共重合ポリエステル、ポリカーボネート、
数平均分子量２００００以下のスチレン系ポリマー等が
好ましい。ポリエチレンテレフタレートとポリエチン−
２，６−ナフタレートのブレンド等、前記ポリエステル
同志を適宜ブレンドすることも好ましく行うことができ
る。

【００２４】本発明のフィルムの固有粘度は、０．５５
以上、１．４０以下が好ましい。より好ましい固有粘度
の範囲は、０．６５以上、１．０以下であり、最も好ま
しくは０．７以上、１．０以下である。固有粘度が１．
４を越えると、二軸延伸後のフィルムの熱収縮率が大き
くなりやすく、また、このような高分子量のフィルム
は、結晶化度を高めにくく構造を固定化しにくいことが
多いため、保存安定性が悪化する傾向があるので注意す
べきである。かかる固有粘度の高いポリエステルを得る
手段としては、固相重合法が最も好ましく用いられる。

【００２５】本発明では、フィルムの配向主軸方向につ
いて、５％伸長時応力（Ｆ５（ＧＰａ））とヤング率
（Ｙｍ（ＧＰａ））の比率（Ｆ５／ Ｙｍ）が０．０２
５以上、０．０３４以下であることが本発明の効果を得
る上で必須である。配向主軸方向のＦ５／Ｙｍが０．０
２５未満の場合、熱結晶化による折り畳み鎖および乱れ
た非晶部の量が多いためか、使用環境による不可逆的寸
法変化を起こして、磁気テープとして使用した際の保存
安定性、走行耐久性が低下する。また、Ｆ５／Ｙｍが
０．０３４を越えるフィルムは工業的な条件範囲では得
られにくく、また、たとえ得られたとしても、熱収縮率
が大きいので高密度磁気記録テープ用ベースフィルムと
して使用できない場合が多い。Ｆ５／Ｙｍの好ましい範
囲は０．０２６〜０．０３２であり、さらに好ましくは
０．０２７〜０．０３０である。

【００２６】本発明では、フィルムの配向主軸方向のフ
ーリエ変換赤外吸収スペクトルにおいて、ＰＥＴの折り
畳み構造に由来する９８８ｃｍ^-1とベンゼン環の炭素−
水素結合の面外変角振動に対応する８７４ｃｍ^-1とのピ
ーク強度比（Ｉ988／Ｉ874）が０．０１以上、０．１０
以下であることが好ましい。このピーク強度比は、０．
０２以上、０．０９以下がより好ましく、さらに好まし
くは０．０２以上、０．０８以下である。上記配向主軸
方向のピーク強度比が０．１０を越えると前記Ｆ５／Ｙ
ｍが本発明で開示する好ましい範囲になりにくく、磁気
テープとして使用した時の走行耐久性、保存安定性が悪
化する傾向が見られるからである。ピーク強度比が０．
０１未満のフィルムは、工業的に得るのが容易ではな
く、また、たとえ得られたとしても熱収縮特性が悪化す
る等、フィルムの寸法安定性の点で問題になることが多
いので注意すべきである。

【００２７】縦方向のヤング率（ＹＭＤ）と横方向のヤ
ング率（ＹＴＤ）は、その和（ＹＴＤ＋ＹＭＤ）が１２
〜２０ＧＰａであることが好ましい。本発明の効果を得
る上でより好ましい（ＹＴＤ＋ＹＭＤ）の範囲は、１３
〜１８ＧＰａであり、さらに好ましくは１４〜１７ＧＰ
ａである。

【００２８】ＹＴＤ＋ＹＭＤの値が１２ＧＰａ未満で
は、本発明で開示するＦ５／Ｙｍの値を持つフィルムが
得られにくく、一方、 ＹＴＤ＋ＹＭＤの値が２０ＧＰ
ａ以上のフィルムは、製膜時にフィルム破れの頻度が高
く、安定製膜できない場合が多い。

【００２９】本発明では、ヤング率の差の絶対値（｜Ｙ
ＴＤーＹＭＤ｜）が１〜５ＧＰａであることが好まし
い。縦横方向共に高いヤング率を有するフィルムが好ま
しいことは無論であるが、本発明では、横方向のヤング
率が縦方向よりも高い方が好ましい。横方向のヤング率
が高いと、磁気テープに加工した場合にテープの幅方向
の寸法安定性に優れることが多く、高密度磁気記録テー
プのトラックズレ防止の点で有効である。｜ＹＴＤ−Ｙ
ＭＤ｜のより好ましい範囲は、１．５〜４ＧＰａであ
り、さらに好ましくは２．０〜３．０ＧＰａである。｜
ＹＴＤ−ＹＭＤ｜が１未満であったり、５ＧＰａを越え
る場合にも、本発明の効果が得られにくくなるので好ま
しくない。

【００３０】本発明で開示する範囲のＦ５／Ｙｍを得る
には、フィルムの面配向係数を高めることが肝要であ
り、面配向係数は０．１７８以上とすることが好まし
く、より好ましくは０．１８０以上、最も好ましくは、
０．１８５以上である。

【００３１】本発明のポリエステルフィルムでは、１０
０℃、３０分の幅方向の熱収縮率が０．３％未満である
ことが好ましい。より好ましい熱収縮率の範囲は、−
０．２％以上、０．２％以下である。幅方向の熱収縮率
が０．３％を越えると、温湿度変化による寸法安定性が
悪化し、前記トラックズレが生じやすいからである。

【００３２】また、本発明では、フィルムの５０℃での
クリープコンプライアンスが、フィルムの縦方向および
横方向共に、０．１２〜０．３２（１／ＧＰａ）である
ことが好ましい。クリープコンプライアンスが０．１２
未満では、製膜時にフィルム破れが頻発しやすく、また
０．３５を越えると本発明の効果が得られにくいからで
ある。より好ましいクリープコンプライアンスは０．１
５〜０．３０であり、さらに好ましくは０．１７〜０．
２７である。

【００３３】本発明のポリエステルフィルム中には、無
機粒子や有機粒子、その他の各種添加剤、例えば酸化防
止剤、帯電防止剤、結晶核剤などを添加してもかまわな
い。無機粒子の具体例としては、酸化ケイ素、酸化アル
ミニウム、酸化マグネシウム、酸化チタンなどの酸化
物、カオリン、タルク、モンモリロナイトなどの複合酸
化物、炭酸カルシウム、炭酸バリウムなどの炭酸塩、硫
酸カルシウム、硫酸バリウムなどの硫酸塩、チタン酸バ
リウム、チタン酸カリウムなどのチタン酸塩、リン酸第
３カルシウム、リン酸第２カルシウム、リン酸第１カル
シウムなどのリン酸塩などを用いることができるが、こ
れらに限定されるわけではない。また、これらは目的に
応じて２種以上用いてもかまわない。有機粒子の具体例
としては、ポリスチレンもしくは架橋ポリスチレン粒
子、スチレン・アクリル系及びアクリル系架橋粒子、ス
チレン・メタクリル系及びメタクリル系架橋粒子などの
ビニル系粒子、ベンゾグアナミン・ホルムアルデヒド、
シリコーン、ポリテトラフルオロエチレンなどの粒子を
用いることができるが、これらに限定されるものではな
く、粒子を構成する部分のうち少なくとも一部がポリエ
ステルに対して不溶の有機高分子微粒子であれば、如何
なる粒子でもよい。

【００３４】また、有機粒子は、易滑性、フィルム表面
の突起形成の均一性から粒子形状が球形状で均一な粒度
分布のものが好ましい。これらの粒子の粒径、配合量、
形状などは用途、目的に応じて選ぶことが可能である
が、通常は、平均粒子径としては０．０１μｍ以上、３
μｍ以下、配合量としては、０．０１重量％以上、１０
重量％以下が好ましい。

【００３５】本発明の二軸配向ポリエステルフィルムの
磁気記録面の表面粗さ（Ｒａ）は、０．２〜１５ｎｍの
範囲が磁気ヘッドと磁気テープとの間隔が近くなり、磁
気変換特性が良くなるので好ましい。また、磁気記録面
の反対側のテープ走行面の表面粗さ（Ｒａ）は、５〜３
０ｎｍの範囲が、ベースフイルムの取扱い性、フイルム
のロール状への巻き上げ性などの観点から好ましい。こ
のようにフイルムの表裏の表面粗さを個別にコントロー
ルすることは、テープの走行性と磁気変換特性を両立さ
せるのに非常に好ましい。これを達成する方法として
は、径の異なる粒子をそれぞれポリエステルに添加した
２種類の樹脂を共押出し、２層以上の積層フイルムとす
る方法が好ましく、磁気記録面側に薄膜を積層して３層
積層とすることも好適に行うことができる。２層積層フ
ィルムの場合、磁気記録面となる層の厚み（Ａ）とテー
プ走行面の層の厚み（Ｂ）の比（Ａ／Ｂ）は、８０／１
から３／１の範囲が好ましい。

【００３６】本発明におけるフィルムの全体厚みは、フ
ィルムの用途、使用目的に応じて適宜選択できる。通常
磁気材料用途では１μｍ以上、２０μｍ以下が好まし
く、中でも高密度磁気記録塗布型媒体用途では２μｍ以
上、８μｍ以下、高密度磁気記録蒸着型媒体用途では３
μｍ以上、９μｍ以下が好ましい。フロッピーディスク
用途では、３０μｍ以上、１００μｍ以下が好ましい。
また、工業材料用途の中では、熱転写リボン用途では、
１μｍ以上、６μｍ以下、コンデンサ用途では０．５μ
ｍ以上、１０μｍ以下、感熱孔版原紙用途では０．５μ
ｍ以上、５μｍ以下であることが、それぞれ好ましい。

【００３７】以上、特定の物性を有する二軸配向ポリエ
ステルフィルムが、テープ走行耐久性、保存性を改善で
きるため、高密度磁気記録テープ用のベースフィルムと
して極めて好適であることを示した。

【００３８】次に、本発明の二軸配向ポリエステルフィ
ルムの製造法について説明する。

【００３９】ただし、本発明の趣旨を越えない限り、本
発明は、以下の製造例の説明によって限定されるもので
ないことは無論である。

【００４０】ここではポリエステルとしてＰＥＴを使用
した例を示すが、使用するポリエステルにより製造条件
は異なる。

【００４１】常法に従って、テレフタル酸とエチレング
リコールからエステル化し、または、テレフタル酸ジメ
チルとエチレングリコールをエステル交換により、ビス
−β−ヒドロキシエチルテレフタレート（ＢＨＴ）を得
る。次に、このＢＨＴを重合槽に移行しながら、真空下
で２８０℃に加熱して重合反応を進める。ここで、固有
粘度が０．５程度のＰＥＴを得る。得られたＰＥＴをペ
レット状で減圧下において固相重合する。固相重合する
場合は、あらかじめ１８０℃以下の温度で予備結晶化さ
せた後、１９０〜２５０℃で１ｍｍＨｇ程度の減圧下、
１０〜５０時間固相重合し、固有粘度が０．８５のＰＥ
Ｔを得る。

【００４２】次に、該高粘度のＰＥＴやフィルムの回収
原料を単独、または適度２〜３種類の原料を混合した原
料を、１８０℃で３時間以上真空乾燥したのち、固有粘
度が低下しないように窒素気流下、あるいは真空下で２
９０℃に加熱された単軸または二軸押出機に供給し、Ｔ
型口金よりシート状に押し出す。このとき、押出機のス
クリュー剪断速度（＝πＤＮ／ｈ、Ｄ：スクリュー直
径、Ｎ：スクリュー回転数、ｈ：スクリュー計量部の溝
深さ）は２０秒^-1以上とすることが好ましい。続いて、
この溶融されたシートを、表面温度１０〜４０℃に冷却
されたドラム上に静電気力で密着させて冷却固化し、実
質的に非晶状態の未延伸フィルムを得る。このときの未
延伸フィルムの端部と中央部の厚みの比率（端部の厚み
／中央部の厚み）は、２以上、８以下であり、好ましく
は３以上、７未満、さらに好ましくは４以上、６未満で
ある。前記厚みの比率が２未満であったり、８を越える
と本発明のフィルムが得られにくくなるので注意すべき
である。

【００４３】次いで、この未延伸フィルムを、加熱され
た複数のロール群からなる縦延伸装置またはテンターに
導き、（ガラス転移温度Ｔｇ＋２５）〜（Ｔｇ＋５０）
の温度に予熱した後、１段階もしくは２段階以上の多段
階で合計１．２〜２．２倍に縦または横方向に延伸する
（延伸工程１）。このとき、フィルムの複屈折Δｎは
０．００３〜０．０２５が好ましく、０．００５〜０．
０１５がさらに好ましい。その後、さらに（Ｔｇ−２
０）℃〜（Ｔｇ＋１０）℃の温度範囲において、２段階
以上の温度帯域で２．２〜３．０倍の倍率で延伸を先の
延伸工程１と同方向に行い（延伸工程２）、その後、
０．５〜１０％の弛緩率で、延伸工程１，２と同方向に
弛緩処理を施す。このときの弛緩率は、１．５〜７％が
より好ましく、２〜５％がさらに好ましい。この延伸後
のフィルムは、引き続いて、（Ｔｇ＋１０）〜（Ｔｇ＋
１４０）の温度範囲で、温度を徐々に高めながら、１段
階もしくは２段階以上の多段階で、合計３．５〜６．０
倍の倍率範囲でフィルムをフィルム面内で先の延伸工程
１，２の方向と垂直方向に延伸し（延伸工程３）、その
後、（Ｔｍ−１００）〜（Ｔｍ−１０）℃の温度範囲に
て、定長熱固定を施した後、１００〜１８０℃で中間冷
却し、その後、フィルムを室温まで、必要なら縦および
横方向に弛緩処理を施しながら、フィルムを冷やして巻
き取り、目的とする二軸配向ポリエステルフィルムを得
る。このとき、縦または横方向にさらに強度を高めたい
場合には、延伸工程３の後で縦または／および横方向に
再延伸することも好ましく行うことができる。

【００４４】なお、本発明では、フィルムの表面特性を
付与するため、例えば易接着性、易滑性、離型性、制電
性を付与するために、延伸前または延伸後のいずれかの
工程で、ポリエステルフィルムの表面に塗剤をコーテン
グすることも好ましく行うことができる。

【００４５】本発明の効果をより顕著に発現させるに
は、延伸前に塗布するのが特に好ましい。塗布方法は特
に限定されないが、ロールコーター、グラビアコータ
ー、リバースコーター、バーコーター等を用いて塗布す
るのが好ましい。

【００４６】また、以上の製造例では逐次二軸延伸機に
よる製造例を示したが、同時二軸延伸装置も好ましく使
用することができ、この場合には、クリップの駆動方式
がリニアモータ方式のものがさらに好ましい。

【００４７】

【物性値の評価法】（１）固有粘度 ２５℃で、オルトクロロフェノール中０．１ｇ／ｍｌ濃
度で測定した値である。単位は［ｄｌ／ｇ］で示す。

【００４８】（２）溶融粘度 高下式フローテスターを用いて、２８０℃、剪断速度１
００秒^-1のときの値を測定した。単位は［Ｐａ・秒］で
表す。

【００４９】（３）ガラス転移温度Ｔｇ、融解温度Ｔｍ 示差走査熱量計として、セイコー電子工業（株）製“ロ
ボットＤＳＣ−ＲＤＣ２２０”を用い、データー解析装
置として、同社製“ディスクセッション”ＳＳＣ／５２
００を用いて測定した。測定サンプルとして約５ｍｇ採
取し、室温から昇温速度２０℃／分で３００℃まで加熱
した時に得られる熱カーブより、Ｔｇ、Ｔｍを求めた。

【００５０】（４） ヤング率、Ｆ５値 ＡＳＴＭ−Ｄ８８２に規定された方法に従って、インス
トロンタイプの引張試験機を用いて測定した。測定は下
記の条件とした。得られた張力−歪曲線の立上がりの接
線の勾配からヤング率を求め、また５％伸び時の張力を
Ｆ５値とした。

【００５１】測定装置：オリエンテック（株）製フィル
ム強伸度自動測定装置 “テンシロンＡＭＦ／ＲＴＡ−１００” 試料サイズ：幅１０ｍｍ×測定長１００ｍｍ 引張り速度：２００ｍｍ／分 測定環境：温度２３℃、湿度６５％ＲＨ （５）屈折率および面配向係数（ｆｎ） 屈折率は、ＪＩＳ Ｋ７１０５に規定された方法に従っ
て、ナトリウムＤ線を光源として、（株）アタゴ製のア
ッペ屈折率計４型を用いて測定した。なおマウント液は
ヨウ化メチレンを用いて、２３℃、６５％ＲＨにて測定
した。

【００５２】面配向係数（ｆｎ）は、測定した各屈折率
から次式から求めた。

【００５３】 面配向係数（ｆｎ）＝（ｎＭＤ＋ｎＴＤ）／２−ｎＺＤ ｎＭＤ：長手方向の屈折率 ｎＴＤ：幅方向の屈折率 ｎＺＤ：厚み方向の屈折率 （６）複屈折 日本光学（株）製偏光顕微鏡にベレックコンペンセータ
を使用してフィルムのリターデーション（Ｒ）を測定し
て、次式により複屈折（Δｎ）を求めた。

【００５４】Δｎ＝Ｒ／ｄ Ｒ：リターデーション（μｍ） ｄ：フィルム厚さ（μｍ） （７）クリープコンプライアンス フィルムを幅４ｍｍにサンプリングし、試長１５ｍｍに
なるように、真空理工（株）製ＴＭＡ ＴＭ−３０００
および加熱制御部ＴＡ−１５００にセットした。５０
℃、６５％ＲＨの条件下、２８ＭＰａの荷重をフィルム
にかけて、３０分間保ち、そのときのフィルム伸び量を
測定した。

【００５５】フィルムの伸縮量（％表示、ΔＬ）は、カ
ノープス電子（株）製ＡＤコンバータＡＤＸ−９８Ｅを
介して、日本電気（株）製パーソナルコンピューターＰ
Ｃ−９８０１により求め、次式からクリープコンプライ
アンスを算出した。

【００５６】クリープコンプライアンス（ＧＰａ^-1）＝
（ΔＬ／１００）／０．０２８ （８）熱収縮率 フィルムを幅１０ｍｍ、測定長約２００ｍｍとなるよう
に２本のラインを引き、この２本のライン間の距離を正
確に測定しこれをＬ０とする。このサンプルを１００℃
のオーブン中に３０分間、無荷重下で放置後、再び２本
のライン間の距離を測定しこれをＬ１とし、下式により
熱収縮率を求める。

【００５７】 熱収縮率（％）＝｛（Ｌ０−Ｌ１）／Ｌ０}×１００ （９）中心線平均表面粗さ（Ｒａ） （株）小坂研究所製の高精度薄膜段差計ＥＴ−１０を用
いて、ＪＩＳ−Ｂ−０６０１に準じて、中心線平均表面
粗さ（Ｒａ）を求めた。触針先端半径０．５μｍ、針圧
５ｍｇ、測定長１ｍｍ、カットオフ０．０８ｍｍとし
た。

【００５８】（１０）赤外吸収スペクトルの強度比（Ｉ
988／Ｉ874） 偏向ＡＴＲ法によるフーリエ変換赤外吸収スペクトル
（ＦＴ−ＩＲ）を測定した。分析法は、一回反射法を使
用した。幅１０ｍｍ、長さ１０ｍｍのフィルムサンプル
をＩＲＥ（ＡＴＲプリズム）に圧着し、試料にＳ偏光を
かけて測定を行い、９８８ｃｍ^-1と８７４ｃｍ^-1の強度
比（Ｉ988／Ｉ874）を求めた。

【００５９】測定装置と条件は下記のとおりである。

【００６０】（測定装置） 分光器 ：ＦＴＳ−５５Ａ（Bio Rad Digilab 製） 付属装置：一回反射ＡＴＲ用アタッチメントおよび偏光
板 （測定条件：２４，５０％） 光源 ：特殊セラミックス（グローバー） 分解能 ：４ｃｍ−１ ＩＲＥ ：Ｇｅ 検出器 ：ＭＣＴ（Ｈｇ−Ｃｄ−Ｔｅ） 積算回数：５１２回 入射角 ：４５度 （１１）磁気テープの作成および走行耐久性と保存性の
評価 発明のフィルムの表面に、下記組成の磁性塗料を塗布厚
さ２．０μｍになる塗布し、磁気配向させ、乾燥させ
る。次いで反対面に下記組成のバックコート層を形成し
た後、カレンダー処理した後、６０℃で、４８時間キュ
アリングする。上記テープ原反を１／２インチ幅にスリ
ットし、磁気テープとして、長さ６７０ｍ分を、カセッ
トに組み込んでカセットテープとした。

【００６１】 （磁性塗料の組成） ・強磁性金属粉末 ： １００重量部 ・変成塩化ビニル共重合体 ： １０重量部 ・変成ポリウレタン ： １０重量部 ・ポリイソシアネート ： ５重量部 ・ステアリン酸 ： １．５重量部 ・オレイン酸 ： １重量部 ・カーボンブラック ： １重量部 ・アルミナ ： １０重量部 ・メチルエチルケトン ： ７５重量部 ・シクロヘキサノン ： ７５重量部 ・トルエン ： ７５重量部 （バックコートの組成） ・カーボンブラック（平均粒径２０ｎｍ） ： ９５重量部 ・カーボンブラック（平均粒径２８０ｎｍ）： １０重量部 ・αアルミナ ： ０．１重量部 ・変成ポリウレタン ： ２０重量部 ・変成塩化ビニル共重合体 ： ３０重量部 ・シクロヘキサノン ： ２００重量部 ・メチルエチルケトン ： ３００重量部 ・トルエン ： １００重量部 作成したカセットテープを、ＩＢＭ製Ｍａｇｓｔａｒ３
５９０ ＭＯＤＥＬＢ１Ａ Ｔａｐｅ Ｄｒｉｖｅを用
い、１００時間走行させ、次の基準でテープの走行耐久
性を評価した。

【００６２】○：テープ端面の伸び、折れ曲がりがな
く、削れ跡が見られない。

【００６３】△：テープ端面の伸び、折れ曲がりがない
が、一部削れ跡が見られる。

【００６４】×：テープ端面の一部が伸び、ワカメ状の
変形が見られ、削れ跡が見られる。

【００６５】また、上記作成したカセットテープをＩＢ
Ｍ製Ｍａｇｓｔａｒ３５９０ ＭＯＤＥＬＢ１Ａ Ｔａ
ｐｅ Ｄｒｉｖｅに、データを読み込んだ後、カセット
テープを４０℃、８０％ＲＨの雰囲気中に１００時間保
存した後、データを再生して次の基準で、テープの保存
性を評価した。

【００６６】○：トラックずれもなく、正常に再生し
た。

【００６７】△：テープ幅に異常がないが、一部に読み
とり不可が見られる。

【００６８】×：テープ幅に変化があり、読みとり不可
が見られる。

【００６９】

【実施例】以下に、本発明を実施例、比較例に基づいて
説明する。

【００７０】実施例１ 押出機Ａ、Ｂ２台を用い、２８０℃に加熱された押出機
Ａには、ＰＥＴ−１（固有粘度０．７５、ガラス転移温
度７５℃、融解温度２５５℃、平均粒径０．０７μｍの
球状シリカ粒子０．１６重量％配合）のペレットを１８
０℃で３時間真空乾燥した後に供給し、同じく２８０℃
に加熱された押出機Ｂには、ＰＥＴ−２（固有粘度０．
７５、ガラス転移温度７５℃、融解温度２５５℃、平均
粒径０．３μｍの球状架橋ポリスチレン粒子０．２重量
％と平均粒径０．８μｍの球状架橋ポリスチレン粒子
０．０１重量％配合）のペレットを１８０℃で３時間真
空乾燥した後に供給し、Ｔダイ中で合流し（積層比：Ｐ
ＥＴ−１／ＰＥＴ−２＝１０／１）、表面温度２５℃の
キャストドラム上に静電気により密着させて冷却固化
し、エッジ部の最大厚み（Ａ）と幅方向中央部の厚み
（Ｂ）の比（Ａ／Ｂ）が４．０の積層未延伸フィルムを
得た。

【００７１】次いで、この未延伸フィルムを、加熱され
た複数のロール群からなる縦延伸装置に導き、１１０℃
に予熱して、２倍に縦延伸する（延伸工程１）。このと
き、フィルムの複屈折Δｎは０．０１０であった。その
後、７５℃で、２段階で合計３．０倍（１．５倍ｘ２．
０倍）の倍率で縦方向に延伸した後（延伸工程２）、縦
方向に２％の弛緩処理を施した。その後、フィルム端部
をクリップで把持してテンターに導き、合計３．８倍
（８０℃で１．９倍、９０℃で２倍）幅方向に延伸し
（延伸工程３）、その後、２００℃で定長熱固定を施
し、１５０℃で１％、１００℃で０．５％の弛緩処理を
施しながら中間冷却した後、フィルムを室温まで冷やし
て巻き取り、厚み４．５μｍ、固有粘度０．６８の二軸
配向ポリエステルフルムを得た。

【００７２】得られたフィルムの物性を表１に、テープ
加工後の走行耐久性および保存性の評価結果を表２に示
す。

【００７３】本フィルムは、フィルムの縦方向が配向主
軸方向であり、この方向のＦ５値はヤング率の割に大き
いという特徴を有していた。

【００７４】本フィルムは、高ヤング率でクリープ特性
が比較的良好であり、磁気テープに加工した後の走行耐
久性、保存安定性にも優れる高品質のフィルムであっ
た。

【００７５】

【表１】

【表２】 実施例２ 実施例１と同様にして得た未延伸積層フィルムをクリッ
プで把持してテンターに導き、１１０℃の温度条件下、
合計１．９６倍（１．４倍ｘ１．４倍）に２段階で横方
向に延伸し（延伸工程１）、引き続いて、７５℃で、合
計３．４倍（１．７倍ｘ２．０倍）に２段階で横延伸
（延伸工程２）した後、横方向に２％の弛緩処理を施し
た。なお、延伸工程１を得た直後のフィルムの複屈折Δ
ｎは０．００８であった。

【００７６】次いで、フィルムを複数のロール群からな
る縦延伸装置に導き、８０℃に予熱した後、２段階で合
計３．６倍（８０℃で３．０倍、１２０℃で１．２倍）
縦方向に延伸する（延伸工程３）。その後、フィルムを
クリップで把持してテンターに導き、２００℃で定長熱
固定を施した後、１５０℃で３％、１００℃で１％の弛
緩処理を施しながら中間冷却し、その後、フィルムを室
温まで冷やして巻き取り、厚み４．５μｍ、固有粘度
０．６８の二軸配向ポリエステルフィルムを得た。

【００７７】フィルムの配向主軸方向は、フィルムの横
方向であった。

【００７８】本フィルムは、配向主軸方向のＦ５値がヤ
ング率の割に大きいという特徴を有しており、磁気テー
プに加工した後の走行耐久性、保存安定性に優れる高品
質のフィルムであった。

【００７９】実施例３ 実施例１と同様にして得た未延伸積層フィルムを、複数
のロール群からなる縦伸装置に導き、１１０℃に予熱し
た後、２段階で１．４倍ｘ１．４倍の合計１．９６倍に
縦延伸する（延伸工程１）。このとき、フィルムの複屈
折Δｎは０．０１０であった。その後、７５℃で、２段
階で合計３．４倍（１．７倍ｘ２．０倍）の倍率で縦方
向に延伸した後（延伸工程２）、縦方向に２％の弛緩処
理を施した。その後、フィルム端部をクリップで把持し
てテンターに導き、合計３．８倍（８０℃で１．９倍、
９０℃で２倍）の倍率で幅方向に延伸し（延伸工程
３）、その後、さらに１８０℃で１．２倍、２００℃で
１．１５倍の倍率で再横延伸し、２００℃で定長熱固定
を施した後、１５０℃で３％、１００℃で１％の弛緩処
理を施しながら中間冷却し、その後、フィルムを室温ま
で冷やして巻き取り、厚み４．５μｍ、固有粘度０．６
８の二軸配向ポリエステルフィルムを得た。

【００８０】フィルムの配向主軸方向は、フィルムの横
方向であり、この方向のＦ５値がヤング率の割に大きい
という特徴を有していた。

【００８１】本フィルムは、磁気テープに加した後の走
行耐久性、保存安定性に優れる高品質のフィルムであっ
た。

【００８２】実施例４ 実施例３において、固有粘度１．０のＰＥＴ原料をＰＥ
Ｔ−１、ＰＥＴ−２として使用し、延伸工程３の後の再
横延伸を１８０℃で１．５倍、２００℃で１．４５倍の
倍率で行い、１５０℃での弛緩処理を４．５％行う以外
は実施例３と同様に製膜し、厚み４．５μｍの二軸配向
ポリエステルフィルムを得た。フィルムの横方向が配向
主軸であり、フィルムの固有粘度は０．８３であった。

【００８３】本フィルムは、実施例３のフィルムよりも
高ヤング率を有しており、磁気テープ加工後の走行耐久
性、保存安定性も良好であった。

【００８４】比較例１ 実施例１と同様にして得た積層未延伸フィルムを複数の
ロール群からなる縦延伸装置に導き、９０℃で、３．０
倍の倍率で縦延伸した後、フィルムをクリップで把持し
てテンターに導き、９５℃で、横方向に３．０倍延伸し
た。次いで、複数のロール群からなるマルチアイドラー
方式の縦延伸装置で１．８倍延伸した後、フィルム端部
をクリップで把持して第２テンターに導き、１８０℃で
１．２倍延伸した。引き続いて、２００℃で定長熱固定
を施した後、１５０℃で１％、１００℃のゾーンで０．
５％の弛緩処理を施した後、フィルムを室温まで冷やし
て巻き取り、厚み４．５μｍ、固有粘度０．６８の二軸
配向ポリエステルフィルムを得た。

【００８５】本フィルムは、実施例のフィルムと比較し
て、配向主軸方向のＦ５／Ｙｍが小さく、本フィルムを
使用して作成した磁気テープは、走行耐久性、保存安定
性ともに不良であった。

【００８６】比較例２ 実施例１と同様にして得た未延伸積層フィルムを、複数
のロール群からなる縦延伸装置に導き、１１０℃に予熱
した後、２倍の倍率で縦延伸した（延伸工程１）。この
とき、フィルムの複屈折Δｎは０．０１０であった。そ
の後、７５℃で、２．８倍の倍率で縦方向に延伸した
（延伸工程２）。その後、フィルム端部をクリップで把
持してテンターに導き、８０℃で合計３．８倍の倍率で
幅方向に延伸し（延伸工程３）、その後、２００℃で定
長熱固定を施した後、フィルムを室温まで冷やして巻き
取り、厚み４．５μｍ、固有粘度０．６７の二軸配向ポ
リエステルフィルムを得た。

【００８７】本フィルムは、実施例のフィルムと比較し
て、配向主軸方向のＦ５／Ｙｍが小さく、本フィルムを
使用して作成した磁気テープは、保存安定性が悪く、走
行耐久性も実施例のフィルムのように良好でなかった。

【００８８】比較例３ ここでは、特許第２５８３４９７号公報記載の実施例１
をもとに製膜したフィルムの結果を示す。

【００８９】換算比粘度０．８１、残留水分０．００５
％を有し、かつ極めて狭い粒度分布を有する平均粒径
０．６５μｍ架橋アクリレート粒子０．０５重量％及び
モンタン酸ナトリウム０．１重量％を添加したＰＥＴ
（ＰＥＴ−１）および粒子を含有していないこと以外は
ＰＥＴ−１と同様のＰＥＴ（ＰＥＴ−２）を押出機Ａ、
Ｂ２台を用いて溶融した。これらの溶融物は、２個のギ
アポンプを用いてダイに導入し、２層積層構造のキャス
トフィルムに成形して、表面温度３０℃の冷却ドラム上
で冷却固化させた。

【００９０】次いで、厚さ約２４０μｍの積層未延伸キ
ャストフィルムは、まずロールで加熱し、縦方向に１１
７℃で３倍延伸した後、再度８０℃で１．１倍の縦延伸
した。その後、フィルム端部を把持してテンターに導
き、横方向に１１０℃で４．３倍延伸し、１２０℃で予
備的に熱処理した。その後、再度、１４０℃にて縦方向
に２倍延伸した後、最後に２２０℃で熱処理し、厚さ
８．２μｍ（粒子充填層２μｍ）の二軸配向ポリエステ
ルフィルムを得た。

【００９１】ここで得られたフィルムは、実施例のフィ
ルムと比較して、フィルムの配向主軸方向のＦ５／Ｙｍ
が小さく、磁気テープに加工した後の保存安定性が悪
く、走行耐久性も実施例のフィルムのように良好ではな
かった。

【００９２】

【発明の効果】本発明によれば、高弾性、低熱収縮性
で、使用条件や環境による不可逆的寸法変化が小さく、
保存安定性の観点でも優れる、高品質の二軸配向ポリエ
ステルフィルムが得られる。

【００９３】本発明の二軸延伸ポリエステルフィルム
は、磁気記録用に特に有用であるが、感熱転写リボン
用、感熱孔版印刷用、コンデンサー用など、各種フィル
ム用途においても広く活用が可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｌ 9:00 Ｆターム(参考） 4F100 AA20H AK12H AK41A AK42 BA01 BA02 CA23 DE04 EH20 EJ05H EJ38A GB41 JA03A JA06A JA20A JK02A JK07 JK07A JL04 YY00A 4F210 AA24A AA24C AB11 AB17 AB23 AB26 AE10 AG01 AG03 AH38 QA02 QA03 QC06 QG01 QG15 QG18 QL01 QM02 QW07 5D006 CB01 CB07 FA00

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フィルムの配向主軸方向について、５％伸
   長時応力（Ｆ５（ＧＰａ））とヤング率（Ｙｍ（ＧＰ
   ａ））の比率（Ｆ５／ Ｙｍ）が０．０２５以上、０．
   ０３４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。
2. 【請求項２】フィルムの配向主軸方向について、フーリ
   エ変換赤外吸収スペクトルの９８８ｃｍ^-1と８７４ｃｍ
   ^-1の強度比（Ｉ988／Ｉ874）が、０．０１以上、０．１
   ０以下であることを特徴とする請求項１記載の二軸配向
   ポリエステルフィルム。
3. 【請求項３】縦方向のヤング率（ＹＭＤ）と横方向のヤ
   ング率（ＹＴＤ）の和（ＹＴＤ＋ＹＭＤ）が１２〜２０
   ＧＰａであることを特徴とする請求項１または２記載の
   二軸配向ポリエステルフィルム。
4. 【請求項４】フィルムの横方向の１００℃、３０分の熱
   収縮率が０．３％未満であることを特徴とする請求項
   １、２または３記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
5. 【請求項５】フィルムの固有粘度（ｇ／ｄｌ）が０．５
   ５〜１．４０であることを特徴とする請求項１、２、３
   または４項記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
6. 【請求項６】高密度磁気記録用のベースフィルムである
   ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の
   二軸配向ポリエステルフィルム。