JP2001315283A - 積層ポリエステルフィルムおよびその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 厚みが小さくても曲げ強さが大きく、さら
に、一般にフィルムを高弾性率化した際には一般に低下
する、引き裂きに対する強さにおいても抜群に優れた積
層ポリエステルフィルムを提供する。 【解決手段】 ポリエステルフィルムの少なくとも片面
に、無機板状粒子および水溶性もしくは水分散性樹脂を
主たる構成成分とする積層膜を形成したフィルムであっ
て、フィルム長軸方向または幅方向の少なくとも一方の
弾性率が６ＧＰａ以上である積層ポリエステルフィルム
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、厚みが小さくても
曲げ強さが大きく、またフィルムを高弾性率化した際に
は一般に低下する、引き裂きに対する強さにおいても、
抜群に優れた積層ポリエステルフィルムとその製造法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステルフィルムは、優れた物理
的、化学的特性を有するため、コンデンサー用、包装
用、磁気記録媒体用など種々の産業用途に広く使用され
ている。中でも、磁気記録媒体用途においては、テープ
状のものが記録面積を大きくとれることから、ビデオテ
ープやデータテープとして広く用いられている。ビデオ
テープやデータテープでは、回転ヘッドを用いてフィル
ム長手方向に対して傾いた記録トラックを多数記録する
ヘリカル方式、複数の固定ヘッドを用いてフィルム長手
方向に平行な記録トラックを設けるリニア方式があり、
いずれも記憶容量を大きくするため、面記録密度を大き
くしたり、テープの厚みを小さくして体積あたりの記録
面積を大きくとるなどの工夫がされている。

【０００３】従来、磁気記録テープの支持体としては、
ポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステル
からなるフィルムが使用されてきた。しかしながら、上
記のようにテープ厚みを小さくしたときに、フィルムの
曲げ強さが小さくなってしまうため、種々の問題が発生
しやすくなる。特にフィルム幅方向の曲げ強さが不足す
るとヘリカル方式においてはテープと再生ヘッドとのス
ペーシングロスによる出力不足が起こりやすくなる、テ
ープの走行時にテープ端部が座屈により摩耗を受けやす
くなる、さらにトラック長を長くとれないといった問題
が生じ、また、リニア方式においてはテープ端部まで記
録トラックを設けることができない、出力不足が起きや
すい、さらにテープの走行時にテープ端部が座屈により
摩耗を受けやすくなるといった問題が生じる。

【０００４】上記の問題を解決するため、延伸条件を工
夫してポリエチレンテレフタレートの弾性率を大きくす
る方法（例えば特許第３０２０７２３号公報）や、ポリ
エチレンテレフタレートより弾性率の大きなフィルムを
得やすいポリエチレンナフタレートのフィルムを用いる
方法（例えば特開昭５９−１２７７３０号公報）が提案
されてきたが、現在以上の高容量化を行うには不十分で
あった。ポリエステルより弾性率の大きな磁気記録媒体
用アラミドフィルムの検討もされているが、一般にポリ
エステルフィルムと比較してアラミドフィルムは高価で
あるため、特に小型カセットを用いるパーソナルコンピ
ューター用データバックアップテープ用などの他には用
いられていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】また、高弾性率化を達
成するために延伸条件を工夫してポリエステルを高度に
配向させて得られたフィルムは、一般的に引き裂きに対
する強さが低下する。引き裂きに対する強さが低下する
と、例えば磁気記録テープの支持体として用いた場合、
磁性層塗布や磁性層蒸着などの加工工程においてフィル
ムを走行させた際にフィルムが破れやすくなり、加工性
が著しく悪くなるなどの問題が生じる。

【０００６】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解消し、厚みが小さくても曲げ強さが大きく、またフィ
ルムを高弾性率化した際には一般に低下する、引き裂き
に対する強さにおいても、抜群に優れた積層ポリエステ
ルフィルムとその製造法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明の積層ポリエステルフィルムは、ポリエステ
ルフィルムの少なくとも片面に、無機板状粒子および水
溶性もしくは水分散性樹脂を主たる構成成分とする積層
膜を形成したフィルムであって、フィルム長軸方向また
は幅方向の少なくとも一方の弾性率が６ＧＰａ以上であ
ることを特徴とする。

【０００８】また、本発明の積層ポリエステルフィルム
の製造方法は、実質的に結晶配向が完了する前のポリエ
ステルフィルムの少なくとも片面に、無機板状粒子およ
び水溶性もしくは水分散性樹脂を主たる構成成分とする
溶液を塗布した後、少なくとも１軸方向に延伸し、乾燥
処理を施すことを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の積層ポリエステルフィル
ムにおけるポリエステルの種類としては、特に限定され
ないが、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナ
フタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチ
レンテレフタレート、ポリプロピレンナフタレートなど
が挙げられ、特にポリエチレンテレフタレートが、原料
の入手性や表面の粗大突起低減のために好ましい。ま
た、これらの２種以上が混合されたものであってもよ
い。また、これらと他のジカルボン酸成分やジオール成
分が共重合されたものであってもよい。

【００１０】また、内層と表層の２層以上の複合体フィ
ルムであってもよい。例えば、内層部に実質的に粒子を
含有せず、表層部に粒子を含有させた層を設けた複合体
フィルム、内層部に粗大粒子を有し、表層部に微細粒子
を含有させた積層体フィルム、内層部が微細な気泡を含
有した層であって表層部は実質的に気泡を含有しない複
合体フィルムなどが挙げられる。また、上記複合体フィ
ルムは内層部と表層部が異種のポリマーであっても同種
のポリマーであってもよい。上述したポリエステルを使
用する場合には、その極限粘度（２５℃のｏ−クロロフ
ェノール中で測定）は０．４〜１．２ｄｌ／ｇが好まし
く、０．５〜０．８ｄｌ／ｇであるのがより好ましい。

【００１１】本発明において、ポリエステルフィルム
は、二軸配向されたものが機械的強度や寸法安定性など
の点で望ましい。二軸配向しているとは、例えば、未延
伸、すなわち結晶配向が完了する前のポリエステルフィ
ルムを長手方向および幅方向にそれぞれ２．５〜５倍程
度延伸し、その後熱処理により結晶配向を完了させたも
のであり、広角Ｘ線回折で二軸配向のパターンを示すも
のをいう。ポリエステルフィルムが二軸配向していない
場合には、積層ポリエステルフィルムの寸法安定性、特
に、高温、高湿下での寸法安定性や機械的強度が不十分
であったり、平面性の悪いものとなるので好ましくな
い。

【００１２】本発明のポリエステルフィルム中には、本
発明の効果が阻害されない範囲内で各種の添加剤、他の
樹脂、架橋剤などが含有されているものでもよい。例え
ば、酸化防止剤、耐熱安定剤、紫外線吸収剤、有機、無
機の粒子、顔料、染料、帯電防止剤、核剤、難燃剤、ア
クリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリ
カーボネート樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、尿
素樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ゴム系樹
脂、ワックス組成物、メラミン系架橋剤、オキサゾリン
系架橋剤、メチロール化、アルキロール化された尿素系
架橋剤、アクリルアミド、ポリアミド、エポキシ樹脂、
イソシアネート化合物、アジリジン化合物、各種シラン
カップリング剤、各種チタネート系カップリング剤など
を用いることができる。

【００１３】これらの中でも無機の粒子、例えばシリ
カ、コロイダルシリカ、アルミナ、アルミナゾル、カオ
リン、タルク、マイカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウ
ム、カーボンブラック、ゼオライト、酸化チタン、金属
微粉末などを添加した場合には易滑性、耐傷性などが向
上するので好ましい。無機粒子の平均粒子径は０．００
５〜５μｍが好ましく、より好ましくは０．０５〜１μ
ｍ程度である。また、その添加量は、０．０５〜２０重
量部が好ましく、より好ましくは０．１〜１０重量部で
ある。

【００１４】本発明の積層ポリエステルフィルムは、フ
ィルム長軸方向または幅方向の少なくとも一方の弾性率
が６ＧＰａ以上である。好ましくは、フィルム長軸方向
または幅方向の少なくとも一方の弾性率が７ＧＰａ以
上、さらに好ましくは、フィルム長軸方向または幅方向
の少なくとも一方の弾性率が８ＧＰａ以上であることが
好ましい。フィルム長軸方向および幅方向の弾性率が６
ＧＰａより小さい場合、曲げ強さが不十分となるため、
狭幅のテープとして用いた場合に走行により端部が摩耗
を受けやすくなるという問題が生じる。

【００１５】従って、本発明の積層ポリエステルフィル
ムでは、フィルム長軸方向または幅方向の少なくとも一
方において、厚さ５μｍ換算の曲げ強さ指数が７．５×
１０ ^-3Ｎ／ｍ以上、引き裂き伝播抵抗が４０００Ｎ／ｍ
以上と、優れた曲げ強さを有することができる。厚さ５
μｍ換算の曲げ強さ指数が７．５×１０^-3Ｎ／ｍより小
さいと、狭幅のテープとして用いた場合に走行により端
部が摩耗を受けやすくなるという問題が生じる。また、
引き裂き伝播抵抗が４０００Ｎ／ｍより小さいと、フィ
ルムを加工する工程内で破れが発生しやすくなり、加工
性が著しく悪くなるという問題が生じる。

【００１６】フィルムの曲げ強さは、弾性率が厚み方向
に均一な単層フィルムにおいては、弾性率とフィルム厚
みの３乗の積に比例する。このため、薄手単層フィルム
で曲げ強さを大きくするためには弾性率を大きくするこ
とが有効である。ポリエステル単層フィルムの弾性率を
大きくするためには延伸条件を工夫してポリエステルを
高度に配向させることが有効であるが、このようにして
得られたフィルムは一般的に引き裂きに対する強さが低
下する。しかし、本発明による積層構成のポリエステル
フィルムでは、弾性率の大きな層をポリエステルフィル
ムの表面に積層させることにより曲げ強さを大きく向上
させているので、内層となるポリエステルを高度に配向
させる必要がない。従って、曲げ強さが大きく、かつ、
引き裂きに対する強さにも優れたフィルムを得ることが
できるのである。

【００１７】このような積層ポリエステルフィルムは以
下の方法によって得ることができる。すなわちポリエス
テルフィルムの少なくとも片面に、無機板状粒子および
水溶性もしくは水分散性樹脂を主たる構成成分とする積
層膜を形成することによって得られるものである。

【００１８】本発明における無機板状粒子とは、極薄の
単位結晶層が重なって一つの板状粒子を形成している無
機粒子のことであり、溶媒に膨潤・へき開するものが好
ましい。これらの中でも特に溶媒への膨潤性を持つ膨潤
性無機層状ケイ酸塩が好ましく用いられる。本発明にお
ける溶媒への膨潤性を持つ膨潤性無機層状ケイ酸塩と
は、極薄の単位結晶層間に水が配位され、吸収・膨潤す
る性質を有するものであり、一般には、Ｓｉ⁴⁺がＯ^2-に
対して配位し４面体構造を構成する層と、Ａｌ³⁺、Ｍｇ
²⁺、Ｆｅ²⁺、Ｆｅ³⁺、Ｌｉ⁺等がＯ^2-またはＯＨ^-または
Ｆ^-に対して配位し８面体構造を構成する層とが、１対
１あるいは２対１で結合し積み重なって層状構造を構成
しており、天然のものであっても合成されたものであっ
てもよい。代表的なものとしては、モンモリロナイト、
バイデライト、サポナイト、ヘクトライト、カオリナイ
ト、ハロイサイト、バーミキュライト、ディッカイト、
ナクライト、アンチゴライト、パイロフィライト、マー
ガライト、タルク、テトラシリリックマイカ、テニオラ
イト、白雲母、金雲母、緑泥石等が挙げられる。この中
でもモンモリロナイト、テニオライトがフィルム長軸方
向または幅方向の少なくとも一方の弾性率が６ＧＰａ以
上となるフィルムを得やすいため、特に好ましい。

【００１９】本発明における水溶性もしくは水分散性樹
脂とは、常温で水に完全に溶解もしくは微分散可能であ
り、最終製品たる積層ポリエステルフィルムの積層膜中
で重合体（架橋重合体または非架橋重合体）であるもの
を指し、例えば、ポリビニルアルコール系重合体または
その誘導体、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシ
エチルセルロースなどのセルロース誘導体、酸化でんぷ
ん、エーテル化でんぷん、デキストリンなどのでんぷん
類、ポリビニルピロリドン、スルホイソフタル酸等の極
性基を含有する共重合ポリエステル、ポリヒドロキシメ
チルメタクリレートまたはその共重合体などのビニル系
重合体、アクリル系高分子、ウレタン系高分子、エーテ
ル系高分子、ポリアミド系高分子、エポキシ系高分子、
あるいはこれらの各種重合体のカルボキシル基、アミノ
基、メチロール基などの官能基を変性した重合体などが
挙げられる。好ましくはポリビニルアルコール系重合体
またはその誘導体、スルホイソフタル酸等の極性基を含
有する共重合ポリエステル、ポリヒドロキシメチルメタ
クリレートまたはその共重合体などのビニル系重合体、
アクリル系高分子、ウレタン系高分子であり、特に好ま
しくはポリビニルアルコール系重合体またはその誘導体
である。

【００２０】本発明の積層膜の構成成分は積層膜中で均
一に分散されていることが、弾性率向上の点で好まし
い。無機板状粒子と水溶性もしくは水分散性樹脂とが均
一に分散した積層膜を得る方法は特に限定されないが、
溶媒中で無機板状粒子と水溶性もしくは水分散性樹脂と
を極めて均一に分散させた後、この溶液を塗布すること
により積層膜とする方法等が有効に用いられる。また、
無機板状粒子と水溶性もしくは水分散性樹脂とを均一に
分散させた溶液の調整方法も特に限定されないが、無機
板状粒子を溶媒に均一に分散させた後に水溶性もしくは
水分散性樹脂を溶媒に均一に溶解させた溶液と混合する
方法等が有効に用いられる。特に無機板状粒子は、分散
溶液中で二次凝集している可能性があるために、無機板
状粒子を溶媒に分散させた後に、せん断応力、ずり応力
のかかるホモミキサー、ジェットアジター、ボールミ
ル、ニーダー、サンドミル、３本ロール等の装置を用い
て機械的な強制分散処理を行う方法が好ましく用いられ
る。ホモミキサー、ジェットアジター等が用いられる場
合には回転数１０００ｒｐｍ以上で行うことがさらに好
ましい。また、無機板状粒子と、水溶性もしくは水分散
性樹脂とを溶媒中に分散させるときの溶液濃度を低くす
る方法、水溶性もしくは水分散性樹脂の分散液中におけ
る粘度を低くする方法、溶液を濾過するなどして固形物
（ゲル状物、異物）および凝集物をカットする方法およ
びこれらの併用も好ましく用いられる。

【００２１】無機板状粒子と水溶性もしくは水分散性樹
脂とが極めて均一に分散した溶液を得るための溶媒とし
ては、水が用いられる。また、分散溶液の安定性が維持
される範囲内であれば、第３成分として他の水溶性有機
化合物の溶媒を混合した混合溶媒を用いてもよい。この
水溶性有機化合物としては、例えば、メタノール、エタ
ノール、ｎ−またはイソ−プロパノール等のアルコール
類、エチレングリコール、プロピレングリコール等のグ
リコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ｎ
−ブチルセロソルブ等のグリコール誘導体、グリセリ
ン、ワックス類等の多価アルコール類、ジオキサン等の
エーテル類、酢酸エチル等のエステル類、メチルエチル
ケトン等のケトン類が挙げられる。

【００２２】本発明における積層膜中の無機板状粒子の
重量比は２％以上９５％以下であり、好ましくは５％以
上７０％以下であり、より好ましくは１０％以上７０％
以下である。２％より小さいときは弾性率の大きいフィ
ルムを得ることが困難となるため好ましくない。９５％
よりも大きいときは密着性、平面性等が悪くなるため好
ましくない。

【００２３】本発明の積層膜中には、本発明の効果が阻
害されない範囲内で各種の添加剤や樹脂組成物、架橋剤
などが含有されていてもよい。例えば、酸化防止剤、耐
熱安定剤、紫外線吸収剤、有機、無機の粒子、顔料、染
料、帯電防止剤、核剤、アクリル樹脂、ポリエステル樹
脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、
フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ゴム系樹脂、ワック
ス組成物、メラミン系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、
メチロール化、アルキロール化された尿素系架橋剤、ア
クリルアミド、ポリアミド、エポキシ樹脂、イソシアネ
ート化合物、アジリジン化合物、各種シランカップリン
グ剤、各種チタネート系カップリング剤などを挙げるこ
とができる。

【００２４】これらの中でも、前記した無機板状粒子以
外の無機粒子、例えばシリカ、コロイダルシリカ、アル
ミナ、アルミナゾル、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、
カーボンブラック、ゼオライト、酸化チタン、金属微粉
末などを添加した場合には易滑性、耐傷性などが向上す
るので特に好ましい。無機粒子の平均粒子径は０．００
５〜５μｍ、好ましくは０．０５〜１μｍ程度が好まし
い。またその添加量は、０．０５〜２０重量％、好まし
くは０．１〜１０重量％であるのが望ましい。

【００２５】さらに、この積層膜を形成させる上で板状
粒子・ポリマ間、ポリマ・ポリマ間または板状粒子・板
状粒子間等の相互作用を高めるために、２価以上の金属
塩、触媒成分などを添加してもよい。カルシウム、マグ
ネシウム、アルミニウム元素などを有する酢酸塩、硫酸
塩、または硝酸塩などを併用すると耐湿性が向上するの
で望ましい。その量としては、積層膜に対して１〜１０
０００ｐｐｍ程度である。

【００２６】本発明における無機板状粒子および水溶性
もしくは水分散性樹脂を主たる構成成分とする積層膜の
厚みは、フィルム全体の厚みに対する割合で、１％以上
５０％以下が好ましく、さらに１０％以上３０％以下が
好ましい。１％より小さい場合、弾性率の大きいフィル
ムを得ることが困難となるため好ましくない。５０％よ
り大きな場合は、廃棄処分時の樹脂素材回収性が悪化し
やすく、また、原料価格が高いものになってしまうため
好ましくない。

【００２７】本発明の効果をより効果的に発現させるた
めには、二軸配向ポリエステルフィルムの少なくとも片
面に、上記無機板状粒子および水溶性もしくは水分散性
樹脂を主たる構成成分とする積層膜が実質的に接着層を
介さずして積層されていることが好ましい。二軸配向さ
れたポリエステルフィルムは機械的強度や寸法安定性な
どの点で望ましい。積層膜が実質的に接着層を介さずし
て積層された場合には、一般に積層膜よりも弾性率の低
い接着層を設けることによるフィルムの弾性率の低下が
ないので好ましい。ここで、実質的に接着層を介さない
とは、ポリエステルフィルム上に、無機板状粒子および
水溶性もしくは水分散性樹脂を主たる構成成分とする積
層膜が形成された状態において、基材（ポリエステルフ
ィルム）と積層膜との界面に、基材および積層膜を形成
する物質以外の物質による層が形成されていないことを
意味するものであり、基材および積層膜以外の物質を主
成分とする層が存在する場合でも、その厚さが１０ｎｍ
以下である場合は実質的に接着層を介さないということ
ができる。

【００２８】二軸配向ポリエステルフィルム上に無機板
状粒子および水溶性もしくは水分散性樹脂を主たる構成
成分とする積層膜を実質的に接着層を介さずして積層さ
せることは、例えば、次のような方法で実現することが
できる。すなわち、第１に、無機板状粒子および水溶性
もしくは水分散性樹脂を主たる構成成分とする溶液を、
二軸配向ポリエステルフィルム上に塗布、乾燥すること
により本発明の積層膜構成を得る方法、第２に、無機板
状粒子および水溶性もしくは水分散性樹脂を主たる構成
成分とする溶液を、実質的に結晶配向が完了する前のポ
リエステルフィルムに塗布後、延伸することにより本発
明の積層膜構成を得る方法などがある。

【００２９】これらの中でも、上記第２の方法では、そ
の界面に、フィルム構成素材（ポリエステル）と積層膜
構成素材（無機板状粒子および水溶性もしくは水分散性
樹脂など）との混在層を形成させることが可能である。
このような混在層が形成された場合には、より接着性が
向上するので特に好ましく、その層は接着層の定義から
外れるものである。また、第２の方法は一貫製膜が可能
であるので生産効率が良く、コスト低減の面でも望まし
い方法である。

【００３０】すなわち、本発明の積層ポリエステルフィ
ルムの製造には、実質的に結晶配向が完了する前のポリ
エステルフィルムの少なくとも片面に、無機板状粒子お
よび水溶性もしくは水分散性樹脂を主たる構成成分とす
る溶液を塗布した後、少なくとも１軸方向に延伸し、乾
燥処理を施すことによる製造法が好適である。

【００３１】さらに、上記製造法における、無機板状粒
子および水溶性もしくは水分散性樹脂を主たる構成成分
とする溶液中には、融点２０℃以下かつ沸点１００℃以
上の有機化合物が溶液全体の０．１重量％以上６０重量
％以下、好ましくは１重量％以上５０重量％以下、さら
に好ましくは５重量％以上４０重量％以下で含まれるこ
とが望ましい。溶液中に含まれる融点２０℃以下かつ沸
点１００℃以上の有機化合物が０．１重量％未満のとき
は、上記製造法における延伸工程において、無機板状粒
子および水溶性もしくは水分散性樹脂を主たる構成成分
とする積層膜の延伸性が悪くなるので好ましくない。溶
液中に含まれる融点２０℃以下かつ沸点１００℃以上の
有機化合物が６０重量％を超えるときは、弾性率の大き
いフィルムを得ることが困難となるため好ましくない。
その有機化合物の沸点は１２０℃以上３００℃以下がよ
り好ましく、１５０℃以上２５０℃以下がさらに好まし
い。有機化合物の融点が２０℃を超え、または沸点が１
００℃未満の場合、上記製造法における延伸工程におい
て、無機板状粒子および水溶性もしくは水分散性樹脂を
主たる構成成分とする積層膜の延伸性が悪くなるので好
ましくない。

【００３２】このような有機化合物は水溶性であること
が望ましく、例えばエチレングリコール、プロピレング
リコール等のグリコール類、グリセリン等の多価アルコ
ール類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルム
アミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホオキシ
ドなどの双極性非プロトン溶媒を挙げることができる。

【００３３】このようにして得られる積層フィルムの積
層膜と基材（ポリエステルフィルム）とは、Ｔ字剥離に
おける剥離応力が１００ｇ／２５ｍｍ幅以上、好ましく
は２００ｇ／２５ｍｍ幅以上で接着されていることが望
ましい。剥離応力が１００ｇ／２５ｍｍ幅未満である場
合には、フィルムの連続使用時における耐久性が悪くな
り、弾性率および曲げ強さが低下する。さらに、基材と
積層膜の接着が十分に強固でないと、積層膜が剥離する
問題が生じる場合もある。剥離応力の上限は特に限定さ
れない。十分に剥離応力が大きい場合、剥離応力測定時
に、剥離せずにポリエステルフィルムが破断し、剥離応
力の測定が不可能になる場合があるが、この場合もその
破断時の荷重付加が１００ｇ／２５ｍｍ幅である場合
は、剥離応力１００ｇ／２５ｍｍ幅以上とみなすことが
できる。

【００３４】次に、本発明の積層ポリエステルフィルム
を得る好ましい製造方法について以下に例示するが、必
ずしもこれに限定されるものではない。

【００３５】充分に乾燥させたポリエステルチップを溶
融押し出し機に供給し、２８０〜３００℃で溶融押し出
しし、２０〜７０℃の鏡面冷却ドラム上でシート化す
る。このシートを長手方向に８０〜１２０℃の温度で
２．５〜４．５倍に延伸する。その一軸配向ポリエステ
ルフィルムの両面に、無機板状粒子および水溶性もしく
は水分散性樹脂の水溶液にＮ−メチル−２−ピロリドン
を固形分比５００〜１０００重量％添加した溶液を塗布
し、その後、フィルムの両端をクリップで把持して８０
〜１２０℃の予熱工程を経て８０〜１２０℃で幅方向に
２．５〜４．５倍の延伸を行う。更に連続的に１８０〜
２５０℃でポリエステルフィルムの熱固定を行う。

【００３６】このようにして得られた積層ポリエステル
フィルムは、厚みが小さくても曲げ強さが大きく、さら
に、フィルムを高弾性率化した際には一般的に低下す
る、引き裂きに対する強さにおいても抜群に優れ、フィ
ルム長軸方向または幅方向の少なくとも一方の弾性率が
６ＧＰａ以上である、積層ポリエステルフィルムであ
る。さに、基材と積層膜との界面接着性に優れ、磁気記
録媒体用途をはじめとして、フィルムの加工工程や加工
品としての使用時において幅方向の曲げ強さが小さいこ
とに起因する端部摩耗などが問題になりやすい薄膜フィ
ルム用途、例えば熱転写型のプリンターリボンや蒸着処
理を行うコンデンサー用途、フレキシブルプリントサー
キット基盤用途などにも好適に使用することができる。
さらに、引き裂きに対する強さに優れるため、上記用途
などに用いる場合の加工工程においてフィルムが破れに
くく、生産効率を低下させることなく加工できる。

【００３７】［特性の測定方法および効果の評価方法］
本発明における特性の測定方法および効果の評価方法は
次のとおりである。なお、以下の実施例、比較例におけ
るフィルム特性は、フィルム長軸方向または幅方向のう
ち、弾性率の値の大きい方の方向でもって測定した。

【００３８】（１）弾性率 測定方向がサンプルの幅方向になるように、長さ２００
ｍｍ、幅１０ｍｍの短冊状に切り出してフィルムサンプ
ルとした。ＪＩＳ Ｋ−７１２７に規定された方法にし
たがって、東洋精気製作所株式会社製の引っ張り試験機
を用いて、２５℃、６５％ＲＨにて測定した。初期引っ
張りチャック間距離は１００ｍｍとし、引っ張り速度は
３００ｍｍ／分とした。測定はサンプルを変更して２０
回行い、平均値を用いた。

【００３９】（２）積層膜の厚みのフィルム全体の厚み
に対する割合（ＴＬ） 積層ポリエステルフィルムから断面を切り出し、その断
面を透過型電子顕微鏡で観察し、一方の面の積層膜の厚
み（ｔ１）もう一方の面の積層膜の厚み（ｔ２）および
フィルム全体の厚み（ｔ３）を測定した。なお混在相が
ある場合は混在相を含めた厚みを積層膜の厚みとした。 ＴＬ（％）＝１００×（ｔ１＋ｔ２）／ｔ３ （３）剥離応力 積層ポリエステルフィルムの積層面上にポリウレタ
ン（”タケラック”Ａ−３８５／”タケネート”Ａ−５
０（重量比で６／１に混合して使用）：武田薬品工業
（株）製）の酢酸エチル溶液を乾燥後の厚みが３μｍと
なるように塗布し、１１０℃で１分間乾燥した後、コロ
ナ放電処理を施した５０μｍ厚の二軸延伸ポリプロピレ
ンフィルムを張り合わせ、９０℃で熱ラミネートした。
その後４５℃で７０時間熱処理を行い、２５ｍｍ幅の短
冊状にサンプリングし、テンシロン型引っ張り試験機に
て１００ｍｍ／分の速度でＴ字剥離試験を行った。ポリ
エステルフィルムと積層膜との剥離応力を求めた。剥離
応力が３００ｇ／２５ｍｍとなっても積層膜が全く剥離
しない場合は、測定不可とした。

【００４０】（４）厚さ５μｍ換算の曲げ強さ指数
（Ｍ） 測定方向がサンプルの長手方向になるように、長さ１０
ｃｍ、幅２０ｍｍに切り出してフィルムサンプルとし
た。東洋精気製作所（株）製ループスティッフネステス
タを用いて曲げ応力Ｍ１（ｍｇ）を測定した。ループ長
は５０ｍｍ、押しつぶし距離は２０ｍｍとした。曲げ応
力の測定値Ｍ１（ｍｇ）、サンプル厚さｔ（μｍ）から
下式を用いて、厚さ５μｍ換算の曲げ強さ指数Ｍ（Ｎ／
ｍ）を求めた。 Ｍ＝３．９２×１０^-6×Ｍ１×ｔ³ 測定はサンプリング位置の異なるサンプル２０個を用い
て測定し、平均値を用いた。厚さ５μｍ換算の曲げ強さ
指数が７．５×１０^-3Ｎ／ｍより小さくなると、狭幅の
テープとして用いた場合に走行により端部が摩耗を受け
やすくなる。

【００４１】（５）曲げ強さ低下率Ｄ 上記（４）と同様の方法で曲げ応力を１つのサンプルに
つき１０回測定した。１０回目の測定値から上記（４）
と同様の式を用い、厚さ５μｍ換算の１０回測定後曲げ
強さ指数Ｍ₁₀（Ｎ／ｍ）を求めた。上記（４）で求めた
厚さ５μｍ換算の曲げ強さ指数Ｍ（Ｎ／ｍ）と厚さ５μ
ｍ換算の１０回測定後曲げ強さ指数Ｍ₁₀（Ｎ／ｍ）とか
ら、下式を用いて曲げ強さ低下率Ｄ（％）を求めた。 Ｄ＝１００×（Ｍ−Ｍ₁₀）／Ｍ 曲げ強さ低下率が小さいほどフィルムの連続使用時にお
ける曲げ強さの耐久性が良好である。

【００４２】（６）引き裂き伝播抵抗 軽荷重式引裂試験機(東洋精機（株）)を用いて、ＡＳＴ
Ｍ−Ｄ−１９２２に従って測定した。サンプルサイズは
５１×５４ｍｍで３ｍｍの切れ込みをフィルムの測定方
向に入れ、残り５１ｍｍを引き裂いた時の指示値を読み
とった。

【００４３】この引き裂き抵抗は、弾性率を高くするた
め延伸を強化するなどして配向を強めることにより、抵
抗値が低くなる。引き裂き伝播抵抗が４０００Ｎ／ｍよ
り小さくなると、フィルム加工する工程内で破れが発生
しやすくなり、加工性が著しく悪くなる。

【００４４】

【実施例】次に、実施例に基づいて本発明を説明する
が、必ずしもこれに限定されるものではない。

【００４５】実施例１ 無機板状粒子としてモンモリロナイト（クニミネ工業社
製、“クニピア”−Ｇ）を用い、濃度３．３重量％にな
るよう水／イソプロピルアルコール（以下ＩＰＡと略
す）混合溶媒（重量比９５／５）に分散させた（Ａ
液）。水溶性高分子としてけん化度９８モル％、重合度
３００のポリビニルアルコール（以下ＰＶＡと略す）を
用い、濃度２０重量％になるよう水／ＩＰＡ混合溶媒
（重量比９５／５）に分散させた（Ｂ液）。Ａ液とＢ液
を固形分の重量比３０／７０で混合し、固形分濃度８重
量％の塗剤液を調整した。その塗剤液をＮ−メチル−２
−ピロリドン（融点−２４．４℃、沸点２０２℃）（以
下ＮＭＰと略す）で希釈し、固形分濃度５重量％の積層
膜形成用塗布溶液を作成した。

【００４６】平均粒径０．４μｍのコロイダルシリカを
０．０１５重量％、平均粒径１．５μｍのコロイダルシ
リカを０．００５重量％含有するポリエチレンテレフタ
レート（以下、ＰＥＴと言う）（極限粘度０．６３ｄｌ
／ｇ）チップを１８０℃で充分に真空乾燥した後、溶融
押し出し機に供給し、２８５℃で溶融後、Ｔ字型口金よ
りシート状に押し出し、静電印加キャスト法を用いて表
面温度２０℃の鏡面キャストドラムに巻き付けて冷却固
化した。この未延伸シートを９５℃に加熱したロール群
で長手方向に３．５倍に延伸し、１軸延伸フィルムを得
た。このフィルムの両面に上記溶液をダイコート方式で
片面当たりの最終積層膜厚みが０．５μｍとなるように
塗布した後、連続的にフィルムの両端をクリップで把持
しつつ１００℃の予熱ゾーンに導き、引き続き１１０℃
の加熱ゾーンで幅方向に４倍に延伸した。更に連続的に
２３０℃の熱処理ゾーンで５秒間の熱処理を施した。こ
の積層フィルムは厚みが５μｍで積層膜厚みが表裏各
０．５μｍであった。

【００４７】実施例２ 積層膜形成用塗布溶液を、片面あたりの最終積層膜厚み
が０．０５μｍとなるように塗布した以外は実施例１と
同様にして積層フィルムを得た。この積層フィルムは厚
みが５μｍで積層厚みが表裏各０．０５μｍであった。

【００４８】実施例３ フィルム全体の厚みを７．５μｍ、積層膜厚みを表裏各
０．３μｍとした以外は実施例１と同様にして積層フィ
ルムを得た。

【００４９】実施例４ 無機板状粒子としてモンモリロナイト（クニミネ工業社
製、“クニピア”−Ｇ）を用い、濃度５重量％になるよ
う水／ＩＰＡ混合溶媒（重量比９５／５）に分散させた
（Ａ液）。水溶性高分子としてけん化度９８モル％、重
合度３００のＰＶＡを用い、濃度２０重量％になるよう
水／ＩＰＡ混合溶媒（重量比９５／５）に分散させた
（Ｂ液）。Ａ液とＢ液を固形分の重量比５／９５で混合
し、固形分濃度６．８重量％の塗剤液を調整した。その
塗剤液をＮＭＰで希釈し、固形分濃度５重量％の積層膜
形成用塗布溶液を作成した。

【００５０】この積層膜形成用塗布溶液を用いた以外は
実施例１と同様にして積層フィルムを得た。得られた積
層フィルムはフィルム全体厚みが５μｍで積層膜厚みが
表裏各０．５μｍであった。

【００５１】実施例５ 積層膜形成用塗布溶液の塗布をフィルムの片面のみに最
終積層厚みが１μｍとなるように塗布した以外は実施例
１と同様にして積層フィルムを得た。この積層フィルム
はフィルム全体厚みが５μｍで積層厚みが１μｍであっ
た。この積層フィルムの曲げ応力は、積層面をループの
外側にした状態で測定した。

【００５２】実施例６（請求項６発明の比較例） 平均粒径０．４μｍのコロイダルシリカを０．０１５重
量％、平均粒径１．５μｍのコロイダルシリカを０．０
０５重量％含有するＰＥＴ（極限粘度０．６３ｄｌ／
ｇ）チップを１８０℃で充分に真空乾燥した後、溶融押
し出し機に供給し、２８５℃で溶融後、Ｔ字型口金より
シート状に押し出し、静電印加キャスト法を用いて表面
温度２０℃の鏡面キャストドラムに巻き付けて冷却固化
した。この未延伸シートを９５℃に加熱したロール群で
長手方向に３．５倍に延伸し、１軸延伸フィルムを得
た。このフィルムを連続的に、フィルムの両端をクリッ
プで把持しつつ１００℃の予熱ゾーンに導き、引き続き
１１０℃の加熱ゾーンで幅方向に４倍に延伸した。更に
連続的に２３０℃の熱処理ゾーンで５秒間の熱処理を施
した。得られた２軸配向ＰＥＴフィルムの片面に、実施
例１と同様の積層膜形成用塗布溶液を最終積層膜厚みが
０．５μｍになるように塗布し、１５０℃で２０分間乾
燥した後、同様の操作をフィルムの反対面に対しても行
い積層フィルムを得た。この積層フィルムはフィルム全
体厚みが５μｍで積層膜厚みが表裏各０．５μｍであっ
た。この積層フィルムは基材と積層膜の接着が悪く、曲
げ強さ低下率が大きかった。

【００５３】比較例１ フィルム全体の厚みを５μｍ、積層膜厚みを表裏各０．
０１μｍとした以外は実施例１と同様にして積層フィル
ムを得た。

【００５４】比較例２ 水溶性高分子としてけん化度９８モル％、重合度３００
のＰＶＡを用い、濃度１０重量％になるよう水／ＩＰＡ
混合溶媒（重量比９５／５）に分散させた溶液をＮＭＰ
で希釈し、固形分濃度５重量％の積層膜形成用塗布溶液
を作成した。この積層膜形成用塗布溶液を用いた以外は
実施例１と同様にして積層フィルムを得た。この積層フ
ィルムはフィルム全体厚みが５μｍで積層厚みが表裏各
０．５μｍであった。

【００５５】比較例３ 平均粒径０．４μｍのコロイダルシリカを０．０１５重
量％、平均粒径１．５μｍのコロイダルシリカを０．０
０５重量％含有するＰＥＴ（極限粘度０．６３ｄｌ／
ｇ）チップを１８０℃で充分に真空乾燥した後、押し出
し機に供給し、２８５℃で溶融後、Ｔ字型口金よりシー
ト状に押し出し、静電印加キャスト法を用いて表面温度
２０℃の鏡面キャストドラムに巻き付けて冷却固化し
た。この未延伸シートを９５℃に加熱したロール群で長
手方向に３．５倍延伸し、１軸延伸フィルムを得た。こ
のフィルムを連続的に、フィルムの両端をクリップで把
持しつつ１００℃の予熱ゾーンに導き、引き続き１１０
℃の加熱ゾーンで幅方向に３倍延伸した。更に連続的に
２３０℃の熱処理ゾーンで１秒間の熱処理を施した後、
引き続きフィルムの両端をクリップで把持しつつ２３０
℃の加熱ゾーンで１．６倍延伸を行った後定長下で２３
０℃、４秒間の熱処理を行った。このＰＥＴフィルムは
厚みが５μｍであった。

【００５６】比較例４ 無機板状粒子としてモンモリロナイト（クニミネ工業社
製、”クニピア”−Ｇ）を用い、濃度５重量％になるよ
う水／ＩＰＡ混合溶媒（重量比９５／５）に分散させた
（Ａ液）。水溶性高分子としてけん化度９８モル％、重
合度３００のＰＶＡを用い、濃度５重量％になるよう水
／ＩＰＡ混合溶媒（重量比９５／５）に分散させた（Ｃ
液）。Ａ液とＣ液を固形分の重量比３０／７０で混合
し、固形分濃度５重量％の液を調整した。その塗剤液を
ＮＭＰで希釈せずに積層膜形成用塗布溶液として用いた
以外は、実施例１と同様にして製膜を行った。得られた
積層フィルムの積層部は延伸性が悪かったために亀裂を
生じており、積層フィルムの弾性率は４．６４ＧＰａと
低かった。

【００５７】以上の各実施例・比較例の結果をまとめ
て、表１に示した。

【００５８】

【表１】

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば、厚みが小さくても曲げ
強さが大きく、さらに、一般にフィルムを高弾性率化し
た際には一般に低下する、引き裂きに対する強さにおい
ても抜群に優れている積層ポリエステルフィルムとする
ことができる。

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｃ０８Ｋ 3/34 Ｃ０８Ｋ 3/34 5/00 5/00 Ｃ０８Ｌ 101/14 Ｃ０８Ｌ 101/14 Ｇ１１Ｂ 5/73 Ｇ１１Ｂ 5/73 // Ｂ２９Ｋ 67:00 Ｂ２９Ｋ 67:00 Ｂ２９Ｌ 9:00 Ｂ２９Ｌ 9:00 Ｃ０８Ｌ 67:00 Ｃ０８Ｌ 67:00 Ｆターム(参考） 4F006 AA35 AB02 AB03 AB20 AB24 AB34 AB37 AB38 AB64 AB72 AB76 BA02 CA02 DA04 EA06 4F100 AA01B AA03B AC10 AK01B AK21 AK41A AK42 BA02 DE01B EH462 EJ372 EJ862 JA04B JA20B JB09B JB10B JK06 JK07 JM01B YY00 YY00B 4F210 AA19 AA24 AB11 AB16 AB17 AG01 AG03 QA03 QC01 QC02 QC05 QG01 QG15 QG18 4J002 AB011 BE011 BE021 BG071 CK021 DJ006 DJ036 DJ046 DJ056 EC047 EC057 EP017 EV207 FD016 GS01 5D006 CB01 CB07 CB08

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリエステルフィルムの少なくとも片面
   に、無機板状粒子および水溶性もしくは水分散性樹脂を
   主たる構成成分とする積層膜を形成したフィルムであっ
   て、フィルム長軸方向または幅方向の少なくとも一方の
   弾性率が６ＧＰａ以上であることを特徴とする積層ポリ
   エステルフィルム。
2. 【請求項２】 積層膜中の無機板状粒子の含有量（重量
   比）が２％以上９５％以下である請求項１に記載の積層
   ポリエステルフィルム。
3. 【請求項３】 積層膜の厚みのフィルム全体の厚みに対
   する割合が１％以上５０％以下である請求項１または２
   に記載の積層ポリエステルフィルム。
4. 【請求項４】 無機板状粒子が膨潤性無機層状ケイ酸塩
   である請求項１〜３のいずれかに記載の積層ポリエステ
   ルフィルム。
5. 【請求項５】 ポリエステルフィルムと積層膜との剥離
   応力が１００ｇ／２５ｍｍ幅以上である請求項１〜４の
   いずれかに記載の積層ポリエステルフィルム。
6. 【請求項６】 実質的に結晶配向が完了する前のポリエ
   ステルフィルムの少なくとも片面に、無機板状粒子およ
   び水溶性もしくは水分散性樹脂を主たる構成成分とする
   溶液を塗布した後、少なくとも１軸方向に延伸し、乾燥
   処理を施すことを特徴とする積層ポリエステルフィルム
   の製造法。
7. 【請求項７】 無機板状粒子および水溶性もしくは水分
   散性樹脂を主たる構成成分とする溶液中に、融点２０℃
   以下かつ沸点１００℃以上の有機化合物が溶液全体の
   ０．１重量％以上６０重量％以下含まれることを特徴と
   する請求項６に記載の積層ポリエステルフィルムの製造
   法。