JP2000109576A - 二軸配向ポリエステルフィルム - Google Patents

二軸配向ポリエステルフィルム

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 巻き特性、走行性、電磁変換特性、スリット
性、ドロップアウト発生防止に優れ、擦り傷や摩耗粉の
発生が少なく、生産性、コスト面で優れた磁気記録媒体
用フィルムの提供。 【解決手段】 無機粒子Xを0.01〜1重量%、架橋
高分子粒子Yを0.001〜1重量%含有し、かつ、式
(1)〜(3)を満足する単層二軸配向ポリエステルフ
ィルム、及び、ポリエステルB層の少なくとも片面に、
Xを0.01〜3重量%、Yを0.01〜1.5重量%
含有し、厚み0.1〜5μmのポリエステルA層を積層
してなり、式(1)〜(3)を満足する二軸配向積層ポ
リエステルフィルム。 0.1≦dX50≦1.5 (1) dX50<dY50≦dX10 (2) 1.0≦dY25/dY75≦1.5 (3) (dX50、dY50は、それぞれX、Yの平均粒径、dX
10、dY25、dY75はそれぞれX又はYの粒径分布にお
ける大粒子側から体積を積算したときの総体積に対する
10%時、25%時、75%時の粒径(μm))

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、二軸配向ポリエス
テルフィルムに関する。詳しくは、本発明は、高品質磁
気記録媒体用ベースフィルムとして、磁気記録媒体とし
ての走行性および電磁変換特性を高度に満足し、耐削れ
性、ドロップアウト発生防止の点で優れており、またフ
ィルム製造時、磁気記録媒体製造時の取り扱い性、巻き
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。
【0002】
【従来の技術】二軸配向ポリエステルフィルムは、各種
の特性を高度にバランス良く有し、コストパフォーマン
スの点で優れるため、産業用資材として広く用いられて
いる。ポリエステルフィルムの数多い用途の中でも、特
に磁気テープ用途において近年、磁気テープの高品質化
のためにベースフィルムに対する要求特性がますます高
度になってきている。すなわち、電磁変換特性を向上さ
せるためフィルム表面が平坦であることが強く望まれ、
特にドロップアウトの原因となるような粗大突起が存在
しないことが必須の条件になっている。一方、磁気記録
媒体の走行性を高めるため、フィルム表面を適度に粗面
化し、フィルムの摩擦係数を低くすることも必要であ
る。
【0003】一方、フィルムを加工する工程において
は、磁気記録媒体製造時の磁性層塗布工程やカレンダー
工程、巻取り工程等において、ロールやガイドとの接触
によりフィルム表面が削られ、その傷が原因で電磁変換
特性が悪化したり、削れ粉がドロップアウトの原因にな
るという問題がある。
【0004】また、特に最近はビデオソフトの普及に伴
い、ソフトビデオテープ生産性向上のため高速ダビング
装置が使用されるようになり、かかる高速ダビング装置
を使用する場合、磁気テープ、ひいては磁気テープ用ベ
ースフィルムに高度な品質が要求されるようになった。
すなわち、ダビング時のテープの走行速度は、通常のビ
デオ再生時の走行よりも高速であるため、従来の磁気テ
ープにおける走行性向上とは異なる設計が必要になる。
例えば、高速走行時の走行安定性が良好で蛇行を起こさ
ないこと、また走行時に磁気テープが削れて、その削れ
粉の影響でドロップアウト等の問題を起こさないこと、
すなわち高度な耐削れ性等が要求されている。しかも、
かかる高速走行時の耐削れ性に加え、磁気記録媒体の繰
り返し使用時の耐久性、すなわち耐摩耗性も極めて高度
であることが要求される。これらの品質の厳しい要求に
加え、コスト低減の要求も強く、ベースフィルム生産性
が良好であることも必須である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑みなされたものであって、その解決課題は、例えば磁
気記録媒体用ベースフィルムとして使用した場合、磁気
記録媒体としての巻き特性、走行性および電磁変換特性
を高度に満足でき、かつフィルム製造時および磁気記録
媒体製造時のスリット性に優れ、ドロップアウト発生防
止の点で優れており、擦り傷や摩耗粉の発生が極めて少
なく、しかも生産性、コスト面で優れたフィルムを提供
することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
に鑑み鋭意検討した結果、特定の組み合わせの粒子を含
有するポリエステルからなるフィルム、またはかかるポ
リエステルからなる層をポリエステル層の少なくとも片
側に積層した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。
【0007】すなわち、本発明の第1の要旨は、無機粒
子Xを0.01〜1.0重量%、架橋高分子粒子Yを
0.001〜1.0重量%含有する単層構造の二軸配向
ポリエステルフィルムであって、無機粒子Xおよび架橋
高分子粒子Yの粒径がそれぞれ下記式(1)〜(3)を
同時に満足することを特徴とする二軸配向ポリエステル
フィルムに存し、第2の要旨は、ポリエステルからなる
B層の少なくとも片面に、ポリエステルからなる厚み
0.1〜5.0μmのA層を積層したフィルムであっ
て、A層中には、無機粒子Xを0.01〜3.0重量
%、架橋高分子粒子Yを0.01〜1.5重量%含有
し、無機粒子Xおよび架橋高分子粒子Yの粒径がそれぞ
れ下記式(1)〜(3)を同時に満足することを特徴と
する二軸配向積層ポリエステルフィルムに存する。
【0008】
【数3】 0.1≦dX50≦1.5 (1) dX50<dY50≦dX10 (2) 1.0≦dY25/dY75≦1.5 (3)
【0009】(上記式中、dX50は、無機粒子Xの平均
粒径(μm)、dX10は無機粒子Xの粒径分布における
大粒子側から体積を積算したときの総体積に対する10
%時の粒径、dY50は、架橋高分子粒子Yの平均粒径
(μm)、dY25、dY75はそれぞれ架橋高分子粒子Y
の粒径分布における大粒子側から体積を積算したときの
総体積に対する25%時の粒径、75%時の粒径(μ
m)を示す)
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のフィルムを構成するポリエステルとは、芳香族
ジカルボン酸またはそのエステルとグリコールとを主た
る出発原料として得られるポリエステルであり、繰り返
し構造単位の80%以上がエチレンテレフタレート単位
またはエチレン−2,6−ナフタレート単位を有するポ
リエステルを指す。そして、上記の範囲内であれば、他
の第三成分を含有していてもよい。
【0011】芳香族ジカルボン酸成分としては、例え
ば、テレフタル酸および2,6−ナフタレンジカルボン
酸以外に、例えば、イソフタル酸、フタル酸、アジピン
酸、セバシン酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、
オキシカルボン酸(例えば、p−オキシエトキシ安息香
酸等)等を用いることができる。グリコール成分として
は、エチレングリコール以外に、例えば、ジエチレング
リコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコ
ール、ブタンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタ
ノール、ネオペンチルグリコール等の一種または二種以
上を用いることができる。
【0012】本発明でいう積層フィルムとして、全ての
層が押出機の口金から共溶融押出しされる、いわゆる共
押出法により押し出されたものを、延伸および熱処理さ
れたものが挙げられる。層構造は、2層、3層、または
それ以上の多層であってもよい。例えば、B層の両面に
A層を積層する場合に、B層を2層または3層構造と
し、フィルム全体として4層または5層のフィルムにす
るという形態を採用することもできる。
【0013】本発明のフィルムは、特定の粒径および粒
径分布を有する、無機粒子Xと架橋高分子粒子Yとを含
有する。本発明で用いる無機粒子の例としては、炭酸カ
ルシウム、リン酸カルシウム、シリカ、カオリン、タル
ク、二酸化チタン、アルミナ、硫酸バリウム、フッ化カ
ルシウム、フッ化リチウム、ゼオライト、硫化モリブデ
ン等が挙げられる。積層構造のフィルムとする場合に
は、少なくとも片側の表層を形成する層であるA層に、
かかる粒子を含有させる。
【0014】上記した無機粒子の中でも、フィルムの高
度な耐削れ性、走行性を満足させるため、無機粒子Xと
して炭酸カルシウムを用いることが特に好ましい。炭酸
カルシウム粒子は、ポリエステルとの親和性が比較的良
好で、フィルムからの脱落が起こりにくいため、フィル
ムの耐削れ性が良好となり、かつ表面に走行性を良好と
するために有効な突起を効率よく形成させることが出来
るため好ましい。
【0015】無機粒子Xの含有量は、単層構造のフィル
ムの場合には、0.01〜1.0重量%の範囲であり、
0.05〜0.8重量%がさらに好ましい。また、積層
構造のフィルムの場合は、外層を構成するポリエステル
A層に対し、0.01〜3.0重量%の範囲であり、好
ましくは0.05〜1.0重量%、さらに好ましくは
0.1〜0.7重量%の範囲である。また、無機粒子X
の平均粒径dX50は、0.1〜1.5μm、好ましくは
0.3〜1.0μmの範囲である。無機粒子Xの含有量
が0.01重量の場合や平均粒径が0.1μm未満の場
合は、フィルムの走行性、取り扱い性改良効果が不十分
となる。一方、含有量あるいは平均粒径が上記した範囲
を超えると、磁気記録媒体とした時の電磁変換特性の低
下やドロップアウトの増加、耐削れ性悪化を招くことが
あるため好ましくない。
【0016】本発明のフィルムは、無機粒子Xに加え、
架橋高分子粒子Yを含有する。架橋高分子粒子の含有量
は、単層構造のフィルムの場合は0.001〜1.0重
量%、好ましくは0.01〜0.7重量%、さらに好ま
しくは0.05〜0.5重量%の範囲である。また積層
構造のフィルムの場合は、外層を構成するポリエステル
A層に対し、0.01〜1.5重量%、好ましくは0.
05〜1.0重量%、さらに好ましくは0.1〜0.7
重量%の範囲である。
【0017】架橋高分子粒子Yの平均粒径dY50は、無
機粒子Xの粒径分布パラメータdX50、dX10との関係
において、dX50<dY50≦dX10の関係を満たすこと
が必要である。さらに架橋高分子粒子Yの粒径分布パラ
メータdY25/dY75が1.0〜1.5の範囲であるこ
とが必要であり、dY25/dY75は1.0〜1.3、さ
らには1.0〜1.2の範囲であることが好ましい。
【0018】上記したように、フィルムの走行性、取り
扱い性を向上させるため、無機粒子Xを含有させるが、
さらにフィルムの巻き特性、耐削れ性を高度に満足させ
るため、架橋高分子粒子Yを同時に含有させる。粒径の
異なる2種類の無機粒子を含有させた場合、大粒径側の
粒子に存在する粗大な粒子の影響で、電磁変換特性低下
やドロップアウトの増加を招いてしまうが、本発明にお
いては、大粒子として架橋高分子粒子Yを用いることに
よりかかる問題なく、巻き特性、耐削れ性を高度に満足
させることが出来る。
【0019】したがって、架橋高分子粒子Yの粒径分布
は極めてシャープであることが必要となる。dY25/d
Y75が1.5を超えると、粗大粒子が多くなるため、電
磁変換特性が低下するようになる。また架橋高分子粒子
Yの平均粒径dY50は、無機粒子Xの粒径分布における
dX50を超え、dX10以下であることが必要である。d
Y50がdX50以下である場合は、フィルムの巻き特性、
耐削れ性改良効果が得られなくなる。dY50は、さらに
dX40を超えることが望ましい。一方、フィルムの耐削
れ性を悪化させないために、dY50がdX10を超えない
ことが必要である。この理由は、架橋高分子粒子と同程
度の大きさの無機粒子Xが少量存在する場合、フィルム
表面との接触物から受ける力が、架橋高分子粒子による
突起と無機粒子による突起とに良好な状態で分散され、
粒子の脱落を防止できるためと考えられる。
【0020】本発明で用いることのできる架橋高分子粒
子粒子の典型的な例としては、適度な架橋構造を有する
高分子微粉体を挙げることができ、分子中に唯一個の脂
肪族の不飽和結合を有するモノビニル化合物(I)と、
架橋剤として分子中に2個以上の脂肪族の不飽和結合を
有する化合物(II)との共重合体を例示することができ
る。この場合かかる共重合体はポリエステルと反応し得
る基を持っていてもよい。
【0021】共重合体の一成分である化合物(I)とし
ては、アクリル酸、メタクリル酸、およびこれらのアル
キルまたはグリシジルエステル、無水マレイン酸および
そのアルキル誘導体、ビニルグリシジルエーテル、酢酸
ビニル、スチレン、アルキル置換スチレン等を挙げるこ
とができる。また、化合物(II)としては、ジビニルベ
ンゼン、ジビニルスルホン、エチレングリコールジメタ
クリレート等を挙げることができる。化合物(I)およ
び(II)は各一種以上用いるが、エチレンや窒素原子を
含有する化合物を共重合させてもよい。
【0022】上述したように、本発明で用いる架橋高分
子粒子は、粒径分布がシャープであることが必要である
が、かかる目的のため、粒子は大きな粒径のものを粉砕
して得られるものではなく、球形に近い形で製造され
る、いわゆる単分散球状架橋高分子粒子が好ましい。ま
た本発明で用いる架橋高分子粒子は、フィルム延伸時に
ある程度の変形を受けるものが好ましい。かかる延伸追
随性を有する粒子を得るためには、粒子の硬さ、ガラス
転移温度、表面のポリエステルとの親和性を調節する等
公知の方法を採用できる。粒子の変形に関して、具体的
には、延伸後のフィルム中での粒子の変形度が1.1〜
5.0の範囲、さらには1.2〜4.0の範囲のものが
好ましい。かかる変形度を有する粒子の場合、粒子周囲
の空隙ができにくく、フィルムが摩耗した時の粒子の脱
落が起こりにくくなり、フィルムの耐摩耗性が良好にな
る。
【0023】さらに、本発明においては、フィルムの耐
摩耗性や耐擦傷性を向上させるため、モース硬度が7以
上の無機粒子を0.01〜1.0重量%の範囲で含有さ
せることが好ましい。積層フィルムとして製造する場合
は、かかる粒子を少なくともA層に含有させることが好
ましい。ただし、この粒子は一次粒径が0.3μm以
下、さらには0.1μm以下であることが好ましい。モ
ース硬度が7以上の無機粒子としては、アルミナ、シリ
コンカーバイド、バナジウムカーバイド、チタンカーバ
イド、ボロンカーバイド等を挙げることができる。これ
らの中では、工業的に入手が容易であり、かつ耐擦傷性
向上の効果が大きいアルミナが好ましく、その中でもδ
型アルミナおよびγ型のアルミナが特に好ましい。モー
ス硬度が7以上の無機粒子は、必要に応じて2種以上併
用してもよい。
【0024】かかるアルミナ粒子の製造法としては、例
えば熱分解法、すなわち無水塩化アルミニウムを原料と
して火焔加水分解させる方法、あるいはアンモニウム明
ばん熱分解法、すなわち水酸化アルミニウムを原料とし
て硫酸と反応させて硫酸アルミニウムとした後硫酸アン
モニウムと反応させてアンモニウム明ばんとして焼成す
る方法等を挙げることができる。これらの方法により得
られるアルミナの一次粒径は、通常、5〜40nmの範
囲にあるが、しばしば0.5μmを超える凝集体を形成
しているので、適度に解砕して使用することが望まし
い。本発明で使用する場合、多少凝集した二次粒子とな
っていてもよいが、見掛け上の平均粒径は0.5μm以
下が好ましく、0.2μm以下が特に好ましい。
【0025】本発明においては、積層フィルムとして製
造する場合、モース硬度7以上の粒子のB層中の含有量
は、A層中の含有量よりも低いことが好ましく、かかる
粒子の積層フィルム全体に対する含有量は、好ましくは
0.5重量%以下、さらに好ましくは0.3重量%以下
である。含有量が0.5重量%を超える場合は、フィル
ムの製造および磁気テープ加工工程のスリット工程にお
いて、切断刃の損傷の度合が大きすぎるため、フィルム
の製造時および磁気テープ加工工程時に切断刃を頻繁に
取り替える必要が生じ、生産性が悪くなる傾向がある。
【0026】本発明においては、上記した無機粒子X、
架橋高分子粒子Y、モース硬度7以上の無機粒子に加
え、さらに粒子を含有させてもよいが、その含有量、無
機粒子Xの含有量を超えないことが好ましい。すなわ
ち、本願発明の優れた効果を得るために無機粒子Xと架
橋高分子粒子Yとが特定の関係を有することが必要であ
るが、他の粒子が多すぎると、かかる効果が得られなく
なってしまうことがある。併用する粒子の例として、無
機粒子Xに関して例示した粒子に加え、例えばシュウ酸
カルシウムやテレフタル酸カルシウムのような有機粒子
や、ポリエステル重合時に生成させる、いわゆる析出粒
子を挙げることができる。
【0027】本発明のフィルムを構成する、粒子を含む
ポリエステルの製造に際して、粒子はポリエステルの合
成反応中に添加してもポリエステルに直接添加してもよ
い。合成反応中に添加する場合は、粒子をエチレングリ
コール等に分散させたスラリーとして、ポリエステル合
成の任意の段階で添加する方法が好ましい。一方、ポリ
エステルに直接添加する場合は、乾燥した粒子として、
または水あるいは沸点が200℃以下の有機溶媒中に分
散したスラリーとして、2軸混練押出機を用いてポリエ
ステルに添加混合する方法が好ましい。なお、添加する
粒子は、必要に応じ、こと前に解砕、分散、分級、濾過
等の処理を施しておいてもよい。
【0028】粒子の含有量を調節する方法としては、上
記した方法で高濃度に粒子を含有するマスター原料を作
っておき、それを製膜時に、実質的に粒子を含有しない
原料で希釈して粒子含有量を調節する方法が有効であ
る。かくして得られる本発明のフィルムのA層表面の非
接触式表面粗度計にて測定した自乗平均平方根粗さ(R
MS)が15〜30nm、P−V値が200〜400n
mであることが、高度な電磁変換特性を得るために好ま
しい。RMSが30nmを超えたり、P−V値が400
nmを超える場合は、高度な電磁変換特性が得られなか
ったり、ドロップアウトが増加する問題が発生すること
がある。一方、RMSが15nm未満では、磁気テープ
の走行性が不足する問題が発生することがある。またP
−V値が200nm未満では、磁気テープの巻取り性が
低下し、テープの巻きずれが発生することがある。RM
Sは好ましくは15〜25nmの範囲であり、P−V値
は好ましくは230〜350nmである。
【0029】A層はフィルムの片側であってもよいし、
両側にあってもよい。A層の反対側にC層を設けてもよ
い。本発明においては、A層と反対側の面に、A層と同
じポリエステル組成物からなり、厚さの異なるC層を設
け、粗度の異なる表面を表裏に有するフィルムとするこ
とが、磁気記録媒体の電磁変換特性と走行性を同時に高
度に満足するフィルムとして好ましい。また、かかる方
法で表裏異なる表面粗度のフィルムを製造することは、
製造工程の単純化が可能で、コスト的にも有利となり、
表面粗度等の物性の調節も容易となる。ここでC層の厚
みtcは、A層厚みtaの0.1〜0.7倍、さらには
0.2〜0.5倍の範囲とすることが望ましい。tc/
taが0.7を超えると、本発明の効果が得られるほど
表面粗度の表裏差が得られなくなる恐れがある。一方、
tc/taが0.1未満では、C層の厚みが薄くなり過
ぎて、走行性が不良になったり、耐摩耗性が不足する問
題が発生することがある。また、A層が厚くなりすぎて
コスト低減のメリットが低くなる恐れもある。
【0030】かくして得られるフィルムのA層表面の自
乗平均平方根粗さRMSaと、C層表面の自乗平均平方
根粗さRMScとの差は、通常2〜15nmの範囲、好
ましくは2〜10nm、さらに好ましくは3〜8nmの
範囲である。層厚みの差のみでRMSの差を15nmを
超える範囲とすることは、厚みの差を大きくしなければ
ならないので、上記と同様の問題が発生する。またRM
Sの差が2nm未満では、電磁変換特性、走行性、巻き
特性を同時に高度に満足することが出来なくなる。
【0031】C層表面の自乗平均平方根粗さRMSc
は、好ましくは10〜25nm、さらに好ましくは13
〜20nmである。RMScが10nm未満では磁気テ
ープとして使用する際の走行性が不十分となることや、
磁気テープの巻き特性が不足することがある。一方、R
MScが25nmを超えると、磁性層が粗面化し、電磁
変換特性を悪化させることがある。
【0032】A層表面とC層表面とのP−V値(それぞ
れP−Va、P−Vc)の差は、通常0〜100nm、
好ましくは5〜50nmの範囲である。P−V値の差が
100nmを超える場合は、フィルムの耐摩耗性が満足
されなくなる場合がある。本発明のフィルムのB層は、
フィルム全厚みの40%以上を占めることが好ましく、
60%以上がさらに好ましい。B層は微粒子を含有して
いてもよいし、含有しなくてもよい。B層が単一層であ
る場合、A層中の無機粒子Xの平均粒径dX50の1.5
倍以上の平均粒径を有する粒子の、B層中含有量が0.
05重量%以下、好ましくは0.01重量%以下、特に
好ましくは含有しないことが望ましい。B層中に大きな
粒子が存在すると、A層表面の粗大突起発生の原因とな
り、磁気テープの電磁変換特性悪化をまねくことがあ
る。
【0033】また、B層自身が2層以上の積層構造であ
ってもよい。B層を積層構造とする利点として、例えば
以下の点がある。すなわち、原料コスト低減のためにB
層に安価な原料、例えば上記のようなフィルム再生原
料、あるいは成形品から得られる再生ポリエステル原料
を配合することが有利である。かかる安価なポリエステ
ル原料は、大きな粒子が存在したり、また塗布層を有す
るフィルムの再生原料を使用する場合、塗布剤に起因す
るゲル化物等の異物が存在し、得られるフィルムの表面
性状に影響を与えることがある。そのような影響を防止
するために、かかる原料からなる層の外側に大きな粒子
を含有しない原料からなる層を積層して、表面性状への
影響を防止することが有効である。A層の厚みが不足し
て、ここでいう外側の層としては不十分である場合、B
層自身を3層構造として、その内層を大粒子等を含有す
る可能性のある原料からなる層とすることができる。こ
れによりA層を構成する原料として広範囲のものを使用
することができるため、コスト的なメリットが大きくな
る。
【0034】本発明のフィルムのB層を構成するポリエ
ステルの極限粘度は、通常0.600未満、好ましくは
0.580未満、さらに好ましくは0.570未満であ
る。極限粘度が0.600以上では、フィルムのスリッ
ト性が悪化することがある。B層の極限粘度の下限は、
フィルムの生産性の点から、通常0.450、好ましく
は0.480、さらに好ましくは0.500である。A
層の極限粘度にもよるが、B層の極限粘度が0.450
未満ではフィルム生産時に破断が頻発するようになり、
生産性の低下をもたらすようになる。
【0035】さらに、B層の極限粘度は表層を構成する
ポリエステルの極限粘度より0.02以上低いこと、言
いかえると、A層の極限粘度はB層の極限粘度よりも
0.02以上、好ましくは0.03以上高いことが好ま
しい。表面層の極限粘度が低くなると、フィルムの耐削
れ性が悪化するため好ましくない。A層の極限粘度は、
好ましくは0.570以上、さらに好ましくは0.58
0以上、特に好ましくは0.600以上である。
【0036】本発明のフィルムは、幅方向のヤング率が
6.0GPa以上、好ましくは6.5GPa以上、さら
に好ましくは7.0GPa以上であり、かつ幅方向の引
張り破断伸度が100%以下、好ましくは90%以下で
ある場合、特にスリット性に優れ、また極めて高度な電
磁変換特性を与えることが出来、磁気テープのベースフ
ィルムとして適したものとなる。フィルムのスリット性
が不足すると、磁気テープ製造時の生産性が低下した
り、スリット時に発生する異物が原因で磁気テープのド
ロップアウト特性が悪化する問題が発生する。幅方向の
引張り破断伸度の下限は好ましくは50%、さらには6
0%である。またヤング率の上限は10GPa、好まし
くは8.0GPaである。引張り破断伸度が低すぎた
り、ヤング率が高すぎる場合は、フィルム製造時の生産
性が悪化することになるため好ましくない。
【0037】スリット性をさらに高度に満足するため、
引張り破断伸度の長手方向/幅方向の比は1.1以上、
さらには1.2以上、特に1.3以上が好ましい。また
かかる比の上限は通常2.0、好ましくは1.8であ
る。一方、長手方向のヤング率は通常4.0GPa以上
であり、好ましくは4.3GPa以上、さらに好ましく
は4.5GPa以上である。長手方向のヤング率が不足
すると、磁気テープとして使用時にフィルムの伸びが起
こり、電磁変換特性、特にスキュー特性が悪化すること
がある。
【0038】本発明において、積層フィルムを得る方法
としては、共押出法が好ましく用いられる。以下、共押
出法による例について説明する。それぞれの層を構成す
るポリエステル原料を、共押出積層用押出装置に供給す
る。すなわち、2または3台以上の押出機、3層以上の
マルチマニホールドまたはフィードブロックを用いて積
層し、スリット状のダイから3層以上の溶融シートとし
て押し出す。その際、それぞれの層の厚みはメルトライ
ンに設置したギヤポンプ等の定量フィーダーによるポリ
マーの流量の調整により設定することができる。次に、
ダイから押し出された溶融シートを、回転冷却ドラム上
でガラス転移温度以下の温度になるように急冷固化し、
実質的に非晶状態の未配向シートを得る。この場合、シ
ートの平面性を向上させるため、シートと回転冷却ドラ
ムとの密着性を高める必要があり、本発明においては静
電印加密着法および/または液体塗布密着法が好ましく
採用される。
【0039】本発明においてはこのようにして得られた
シートを2軸方向に延伸してフィルム化する。延伸条件
について具体的に述べると、前記未延伸シートを好まし
くは70〜150℃、さらに好ましくは75〜130℃
の温度範囲で、まず一方向にロールもしくはテンター方
式の延伸機により3.0〜7倍、好ましくは3.2〜6
倍に延伸する。次に一段目と直交する方向に好ましくは
75〜150℃、さらに好ましくは80〜140℃の温
度範囲で3.2〜7倍、好ましくは3.5〜6倍に延伸
を行い、2軸に配向したフィルムを得る。なお、一方向
の延伸を2段階以上で行う方法も用いることができる
が、その場合も最終的な延伸倍率が上記した範囲に入る
ことが望ましい。また、前記未延伸シートを面積倍率が
10〜40倍になるように同時二軸延伸することも可能
である。
【0040】かくして得られたフィルムを150〜25
0℃で、30%以内の伸長、制限収縮、または定長下で
1秒〜5分間熱処理する。二軸延伸した後さらに110
℃〜180℃の温度で縦方向に1.05〜2.5倍再延
伸を行った後、熱処理する方法も採り得る。この際、再
縦延伸前熱固定、再縦延伸後縦弛緩、再縦延伸前または
後微小倍率縦延伸等の手法を適宜採用も可能である。ま
た、同様に横方向に再延伸を行ってもよい。また、必要
に応じて製膜工程内で各種の表面処理等を施しても構わ
ない。
【0041】また、本発明のフィルムは、特に磁気記録
媒体用として使用する場合、磁性層との接着性を高める
ため、フィルム表面に塗布層を設けてもよい。塗布層
は、フィルム製造工程内で設けてもよいし、フィルム製
造後に塗布してもよい。特に塗布厚みの均一性や、生産
効率の点で、フィルム製造工程の縦方向延伸後、横延伸
工程の前に塗布する方法が好ましい。
【0042】塗布剤の例としては、磁性層との接着性に
優れる、ポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン、ポ
リアクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、
ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルブチ
ラール、ポリビニルアルコール、ポリウレタンなどの樹
脂およびこれらの樹脂の共重合体や混合体などを挙げる
ことができるが、これらに限定されるわけではない。こ
れらの中で最も好ましい塗布剤樹脂は、ポリエステル系
樹脂である。また、フィルムのブロッキングによる取り
扱い性低下を防止するため、塗布層中に架橋成分を配合
することが好ましい。架橋成分としては、エポキシ系、
メラミン系、イソシアネート系、アジリジン系、オキサ
ゾリン系等の架橋剤が使用できる。
【0043】本発明における塗布剤は、水を媒体とする
塗布剤であることが望ましい。水を媒体とする場合は、
界面活性剤などによって強制分散化した塗布剤であって
もよいが、好ましくはポリエーテル類のような親水性の
ノニオン成分や、四級アンモニウム塩のようなカチオン
性基を有する自己分散型塗布剤であり、さらに好ましく
は、アニオン性基を有する水溶性または水分散性樹脂塗
布剤である。
【0044】特に高速ダビング装置に使用されるビデオ
パンケーキ用の磁気記録媒体ベースフィルムとして使用
される場合は、かかる易接着処理を施し、磁性層の剥離
を防止することが品質を高めるために有効である。な
お、本発明においては、製膜に供するポリエステル全量
に対し、10重量%程度以下の他のポリマー(例えばポ
リエチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリス
ルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミド、ポリ
イミド等)を含有させることができる。また、必要に応
じ、酸化防止剤、熱安定剤、潤滑剤、染料、顔料等の添
加剤を配合してもよい。
【0045】
【実施例】以下、本発明を実施例を挙げてさらに詳細に
説明するが、本発明は、その要旨を越えない限り、以下
の実施例によって限定されるものではない。なお、実施
例における種々の物性および特性の測定方法、定義は下
記のとおりである。実施例および比較例中「部」とある
は「重量部」を示す。
【0046】(1)平均粒径および粒度分布値 球状架橋高分子粒子のように、粒径および形状が均一な
粒子の場合は、平均粒径を電子顕微鏡による写真法にて
測定した。すなわち、約1000個の粒子の粒径を測定
して大粒子側から体積を積算し、総体積に対し25%の
点の粒径をd25、50%の点をd50、75%の点をd75
とし、d50を平均粒径、d25とd75との比(d25/d7
5)を粒度分布値とした。その他の粒子については島津
製作所製遠心沈降式粒度分布測定装置(SA−CP3
型)で測定した等価球形分布における積算体積分率50
%の粒径を平均粒径d50とした。また、大粒子側から積
算して重量分率n%の点の粒径をdnとし、例えばd4
0、d10とした。
【0047】(2)ポリマーの極限粘度〔η〕(dl/
g) ポリマ−1gをフェノール/テトラクロロエタン=50
/50(重量比)の混合溶媒100ml中に溶解し、3
0℃で測定した。 (3)フィルムの層厚み 透過型電子顕微鏡(TEM)によるフィルム断面の観察
にて行った。すなわち、フィルムサンプルの小片を、エ
ポキシ樹脂に硬化剤、加速剤を配合した樹脂に包埋処理
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
日立(株)製透過型電子顕微鏡H−9000を用いて断
面の顕微鏡写真を撮影し、表層の厚みを測定した。ただ
し、加速電圧は300kV、倍率は最表層厚みに応じ、
1万倍〜10万倍の範囲で設定した。厚み測定は50点
行い、測定値の厚い方から10点、薄い方から10点を
削除して30点を平均して測定値とした。
【0048】(4)自乗平均平方根粗さ(RMS)およ
びP−V値 マイクロマップ社製、2光束干渉式(対物レンズ 20
倍)非接触表面形状計測システム(Micromap
512)を用いてRMS、P−V値を測定した。測定
は、50視野計測を行い、その平均値を算出した。 (5)フィルムのヤング率(GPa) (株)インテスコ製引張り試験機インテスコモデル20
01型を用いて、温度23℃、湿度50%RHに調節さ
れた室内において、長さ(チャック間)300mm、幅
20mmの試料フィルムを、10%/分の歪み速度で引
張り、引張り応力−歪み曲線の初期の直線部分を用いて
次の式によって計算した。
【0049】
【数4】E=Δσ/Δε (上記式中、Eはヤング率(GPa)、Δσは直線上の
2点間の元の平均断面積による応力差(GPa)、Δε
は上記2点間の歪み差/初期長さ(−)を示す)
【0050】(6)引張り破断伸度(%) (株)インテスコ製引張り試験機インテスコモデル20
01型を用いて、温度23℃、湿度50%RHに調節さ
れた室内において、長さ(チャック間)50mm、幅1
5mmの試料フィルムを、200mm/分の歪み速度で
引張り、引張り応力−歪み曲線より次の式によって計算
した。
【0051】
【数5】 (上記式中、LB は引張り破断伸度(%)、Lは破断時
のフィルム長さ(mm)、L0 は元のフィルム長さ(m
m)を示す)
【0052】(7)摩耗特性 幅10mmのポリエステルフィルムを200m長さにわ
たって固定ピン(直径6mm、材質SUS420−J
2、仕上げ0.2S)に接触させながら走行させ、固定
ピンに付着した摩耗粉の量を目視評価し下記の4ランク
に分けた。なお、フィルムの走行速度は11.4m/分
とし、初期張力を300g、フィルムと固定ピンとの巻
き付け角を125゜とした。
【0053】
【表1】 ───────────────────────── A:付着がまったく認められない B:付着が極く僅か認められるが実用上は問題ない C:付着量やや多く、長時間使用すると問題となる D:付着量が多く実用上使用し難い ─────────────────────────
【0054】(8)スリット性 フィルムをスリット刃にて1000mスリットした後、
顕微鏡にて刃を観察した。刃の損傷状況により以下のよ
うに評価した。
【0055】
【表2】 ────────────────────────── A:損傷はほとんど認められない B:損傷が僅かに認められるが実用上は問題ない C:損傷がやや大きく、長時間使用すると問題となる D:損傷が大きく実用上使用し難い ────────────────────────── スリット性が悪い場合は、フィルム製造時に刃の交換を
頻繁に行わなければならない。また、スリット性は、磁
気テープ特性の中のドロップアウトによっても評価され
る。すなわち、スリット性が不良の場合はドロップアウ
トが増加してしまうことがある。
【0056】(9)磁気テープ特性 磁性微粉末200部、ポリウレタン樹脂30部、ニトロ
セルロース10部、塩化ビニル−酢酸セルロース共重合
体10部、レシチン5部、シクロヘキサノン100部、
メチルイソブチルケトン100部、およびメチルエチル
ケトン300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のC層表面(A/B/A積
層、およびA層単層の場合はA層表面)に塗布し、塗料
が十分乾燥固化する前に磁気配向させた後乾燥し、2μ
mの膜厚の磁性層を形成した。次いで、この塗布フィル
ムを、鏡面仕上げの金属ロールとポリエステル系複合樹
脂ロールとから構成されているスーパーカレンダーを用
い、カレンダー処理を行った。次いで、カレンダー処理
後のテープを1/2インチ幅にスリットし、松下電気製
NV−3700型ビデオデッキにより、常速にて下記の
磁気テープ特性を評価した。
【0057】(A)電磁変換特性(VTRヘッド出力) シンクロスコープにより測定周波数が4メガヘルツにお
ける初期のVTRヘッド出力を測定し、基準テープ(ハ
イグレ−ドタイプビデオテープ市販品)と比較し、下に
示すランク別に評価を行った。
【0058】
【表3】 ───────────────────────── A:基準テープと同等である B:基準テープよりやや劣る C:明らかに基準テープより劣り、実用に耐えない ─────────────────────────
【0059】(B)ドロップアウト 4.4メガヘルツの信号を記録したビデオテープを再生
し、大倉インダストリー(株)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、良好なもの
をA、不良であり実用に耐えないものをC、AおよびC
の中間的状況をBとした。
【0060】(10)耐擦傷性 幅1/2インチにスリットした磁気テープを直径6mm
の硬質クロムメッキ金属ピン(仕上げ3S)にフィルム
を巻きつけ角135°、走行速度4m/min、張力5
0gで磁気テープのベースフィルム面を1回擦過させ
た。次に擦過面にアルミニウムを約50nm厚となるよ
う真空蒸着し、傷の量を目視により観察し、下記判定を
行った。
【0061】
【表4】 ───────────────── ランク1:傷の量が極めて多い ランク2:傷の量が多い ランク3:傷の量が2、4の中間 ランク4:傷の量が少ない ランク5:傷が付かない ─────────────────
【0062】(11)走行性 市販のVHS方式VTRを用い、巻き出し側のバックテ
ンションをゼロにして、ビデオテープを180分間走行
させた。ヘッドシリンダーの直前のピンで、ビデオテー
プの走行状態を観察し、下記判定を行った。
【0063】
【表5】 ──────────────────────────────────── A:走行中のテープの走行位置の外れが規定位置から0.5mm未満である B:走行中のテープの走行位置の外れが規定位置から0.5mm以上2mm未 満である C:走行中のテープの走行位置が規定位置から2mm以上外れる ────────────────────────────────────
【0064】実施例1〜6および比較例1〜7 [架橋高分子粒子の製造]脱塩水600部に水溶性重合
開始剤の過硫酸カリウム2部と分散安定剤として陰イオ
ン界面活性剤のラウリルナトリウム(商品名:エマール
0 花王株式会社製)0.7部を添加し均一に溶解さ
せた後、エチレングリコールモノメタクリレート30
部、n−ブチルアクリレート20部、スチレン20部お
よびジビニルベンゼン30部の混合溶液を徐々に加え、
窒素ガス雰囲気下で攪拌しながら70℃で12時間重合
反応を行った。反応率は98%で、得られた粒子の平均
粒径は0.75μm、粒度分布値は1.04であった。
得られた粒子はほぼ球状であった。次いで、得られた粒
子の水スラリーを50℃に冷却し、ポリアクリル酸ナト
リウム/メトキシポリエチレングリコール/ポリプロピ
レングリコールモノメタクリレート共重合体の部分アン
モニウム中和物1部を加え、1時間攪拌処理した後、エ
チレングリコール2000部を加え、加熱減圧下で水を
留去した。
【0065】[ポリエステルの製造]ジメチルテレフタ
レート100部、エチレングリコール60部および酢酸
マグネシウム4水塩0.09部を反応器にとり、加熱昇
温するとともにメタノールを留去してエステル交換反応
を行い、反応開始から4時間を要して230℃まで昇温
し、実質的にエステル交換反応を終了した。
【0066】次いで、先に得た架橋高分子粒子のエチレ
ングリコールスラリーを添加した。スラリー添加後、さ
らにリン酸0.03部、三酸化アンチモン0.04部を
加え、徐々に反応系を減圧とし、温度を高めて重縮合反
応を4時間行い、極限粘度0.64のポリエステルを得
た。架橋高分子粒子の含有量は0.5重量%であった。
【0067】また、上記の架橋高分子粒子の代わりに、
平均粒径0.41μm、粒径分布値1.55の合成炭酸
カルシウム粒子をエチレングリコールスラリーとして、
ポリエステルに対する粒子濃度が1.0重量%となるよ
うに添加した以外は、上記と同様にエステル交換反応、
重縮合反応を行い、極限粘度0.63のポリエステルを
得た。
【0068】また、あらかじめ解砕、分級、濾過した一
次粒径0.02μmのδ−アルミナ粒子をエチレングリ
コールスラリーとして、ポリエステルに対する粒子濃度
が1.5重量%となるように添加して、極限粘度0.6
3のポリエステルを得た。上記の架橋高分子粒子を添加
しない以外は、上記と同様にエステル交換反応、重縮合
反応を行い、実質的に不活性粒子を含まない極限粘度
0.64のポリエステル、および極限粘度0.59のポ
リエステルを得た。さらに、別途、表1に示す平均粒
径、および粒径分布値を有する合成炭酸カルシウム粒子
(添加量はポリエステルに対し1.0重量%)、あるい
は架橋高分子粒子(添加量はポリエステルに対し0.6
重量%)、球状シリカ粒子(添加量はポリエステルに対
し1.0重量%)をエチレングリコールスラリーとして
添加した以外は、上記と同様にエステル交換反応、重縮
合反応を行い、極限粘度0.63の各種ポリエステル原
料を得た。粒子を含有するポリエステルの内部を顕微鏡
で観察したところ、粒子が均一に分散していることが確
認された。
【0069】また、上記粒子添加量で不足する場合は、
粒子をポリエステル溶融押出時に添加した高濃度マスタ
ーバッチを作成して使用した。合成炭酸カルシウムのモ
ース硬度は3,球状シリカ粒子のモース硬度は6,δ−
アルミナ粒子のモース硬度は9であった。
【0070】[ポリエステルフィルムの製造]得られた
ポリエステル原料を、下記表1の粒子含有量(重量%)
となるようにブレンドし、A層用およびC層のポリエス
テル原料とした。この時粒子を含有しない原料として極
限粘度0.64のものを用いた。また、B層用の原料と
して、A層原料と同組成の原料8部と極限粘度0.59
のポリエステル92部とをブレンドした原料を用いた。
A層およびB層用原料を、それぞれ常法により乾燥し、
別個の溶融押出機により、溶融押出して(A/B/A)
または(A/B/C)の2種3層積層の無定形シートを
得た。また、実施例3においては、1台の押出機を用い
て溶融押出を行い、単層の無定形シートを得た。
【0071】次いで、上記の無定形シートをフィルムの
流れ方向(縦方向)に87℃で3.0倍、さらに縦方向
に76℃で1.15倍延伸し、横方向に110℃で4.
6倍延伸し、214℃で4秒間熱処理を行い、さらに2
00℃で2.0%横方向に弛緩処理して二軸配向積層フ
ィルムを得た。フィルムの全厚さは15.0μm、それ
ぞれの層厚みは表1にまとめたとおりであった。また、
実施例1において、得られたフィルムのA層の極限粘度
は0.618、B層の極限粘度は0.567であった。
【0072】実施例7 実施例1の原料、層厚み構成で、長手方向の延伸倍率を
大きくし、横方向の延伸倍率を小さくして、フィルムを
作成した。実施例および比較例で得られたフィルムに磁
性層を塗布して磁気テープを得、その特性を評価した。
下記表1〜3にそれぞれのフィルムの特性と、磁気テー
プの評価結果を示した。
【0073】
【表6】
【0074】
【表7】
【0075】
【表8】
【0076】
【表9】
【0077】
【発明の効果】本発明のフィルムは、磁気記録媒体用ベ
ースフィルムとして使用した場合、磁気記録媒体として
の巻き特性、走行性および電磁変換特性を高度に満足で
き、かつフィルム製造時および磁気記録媒体製造時のス
リット性に優れ、ドロップアウト発生防止の点で優れて
おり、擦り傷や摩耗粉の発生が極めて少なく、しかも生
産性、コスト面で優れたものであり、その工業的価値は
非常に大きい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F071 AA22 AA32 AA33 AA45 AA46 AA78 AB15 AB18 AB21 AB23 AB24 AB25 AB26 AD02 AF25Y AF27Y AH14 BA01 BB06 BC01 BC16 4F100 AA01A AA01C AA08A AA08C AK01A AK01C AK11 AK12 AK25 AK41A AK41B AK41C AL01 AT00B BA02 BA03 BA06 BA07 BA10A BA10C CA18 CA23H DD07A DD07C DE01A DE01C DE04 EJ38A EJ38C GB41 JB12A JB12C JK14 JN26 YY00A YY00C 5D006 CB01 CB05 CB06 CB07 CB08 FA05 FA09

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無機粒子Xを0.01〜1.0重量%、
    架橋高分子粒子Yを0.001〜1.0重量%含有する
    単層構造の二軸配向ポリエステルフィルムであって、無
    機粒子Xおよび架橋高分子粒子Yの粒径がそれぞれ下記
    式(1)〜(3)を同時に満足することを特徴とする二
    軸配向ポリエステルフィルム。 【数1】 0.1≦dX50≦1.5 (1) dX50<dY50≦dX10 (2) 1.0≦dY25/dY75≦1.5 (3) (上記式中、dX50は、無機粒子Xの平均粒径(μ
    m)、dX10は無機粒子Xの粒径分布における大粒子側
    から体積を積算したときの総体積に対する10%時の粒
    径、dY50は、架橋高分子粒子Yの平均粒径(μm)、
    dY25、dY75はそれぞれ架橋高分子粒子Yの粒径分布
    における大粒子側から体積を積算したときの総体積に対
    する25%時の粒径、75%時の粒径(μm)を示す)
  2. 【請求項2】 ポリエステルからなるB層の少なくとも
    片面に、ポリエステルからなる厚み0.1〜5.0μm
    のA層を積層したフィルムであって、A層中には、無機
    粒子Xを0.01〜3.0重量%、架橋高分子粒子Yを
    0.01〜1.5重量%含有し、無機粒子Xおよび架橋
    高分子粒子Yの粒径がそれぞれ下記式(1)〜(3)を
    同時に満足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。 【数2】 0.1≦dX50≦1.5 (1) dX50<dY50≦dX10 (2) 1.0≦dY25/dY75≦1.5 (3) (上記式中、dX50は、無機粒子Xの平均粒径(μ
    m)、dX10は無機粒子Xの粒径分布における大粒子側
    から体積を積算したときの総体積に対する10%時の粒
    径、dY50は、架橋高分子粒子Yの平均粒径(μm)、
    dY25、dY75はそれぞれ架橋高分子粒子Yの粒径分布
    における大粒子側から体積を積算したときの総体積に対
    する25%時の粒径、75%時の粒径(μm)を示す)
  3. 【請求項3】 A層中に、モース硬度が7以上で、平均
    一次粒径が0.3μm以下の微粒子を0.01〜1.0
    重量%の範囲で同時に含有することを特徴とする請求項
    2記載の二軸配向積層ポリエステルフィルム。
  4. 【請求項4】 無機粒子Xが炭酸カルシウムであること
    を特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の二軸配向
    ポリエステルフィルム。
  5. 【請求項5】 非接触式表面粗度計にて測定したA層表
    面の自乗平均平方根粗さ(RMS)が5〜30nm、P
    −V値が100〜500nmであることを特徴とする請
    求項2〜4のいずれかに記載の二軸配向積層ポリエステ
    ルフィルム。
  6. 【請求項6】 B層の片面にA層が積層され、反対面
    に、A層と同じポリエステル組成物からなるC層が積層
    された構造であって、C層の厚みtcがA層の厚みta
    の0.1〜0.7倍であり、非接触式表面粗度計にて測
    定したA層表面とC層表面の自乗平均平方根粗さ(それ
    ぞれRMSa、RMSc)の差が2〜15nmの範囲で
    あることを特徴とする請求項2〜5のいずれかに記載の
    二軸配向積層ポリエステルフィルム。
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