JP2003041019A

JP2003041019A - 熱可塑性樹脂フィルム

Info

Publication number: JP2003041019A
Application number: JP2001225629A
Authority: JP
Inventors: Shigetoshi Maekawa; 茂俊前川; Yukari Nakamori; ゆか里中森; Tetsuya Tsunekawa; 哲也恒川
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2001-07-26
Filing date: 2001-07-26
Publication date: 2003-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】データバックアップ用高密度磁気記録テープ
を薄膜化する際に強く要求される諸特性、即ち、機械強
度、走行性、熱寸法安定性、及びガスバリア性に優れた
フィルムを提供する。【解決手段】熱可塑性樹脂（Ａ）と一次粒子のアスペ
クト比が５〜２００である板状不活性粒子（Ｐａ）とを
主たる成分としてなるフィルムであって、板状不活性粒
子（Ｐａ）の含有量が１０〜９０重量％であり、フィル
ム中の板状不活性粒子（Ｐａ）の二次粒子の平均厚みＤ
２が一次粒子の平均厚みＤ１の５倍以下であり、かつ、
フィルム中のボイドの面積比率が０％以上５％以下であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は熱可塑性樹脂フィル
ムに関する。例えば、磁気記録媒体用、コンデンサ用、
包装用、インクリボン用などの各種工業材料用のフィル
ムとして非常に適したフィルムに関するものであり、特
に、機械特性、寸法安定性、ガスバリア性が要求される
データバックアップ用磁気記録媒体の基材として有用な
熱可塑性樹脂フィルムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録媒体用途においては、ビデオテ
ープやデータテープのベース材としてポリエステルに代
表される熱可塑性樹脂のフィルムが広く用いられてい
る。近年、ビデオテープやデータテープの記憶容量を大
きくするため、面記録密度を大きくしたり、テープの厚
みを薄くして体積当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】しかしながら、フィルムを薄膜化すると、
機械的強度が不十分となり、フィルムの腰の強さがなく
なったり、伸びやすくなるため、磁気記録媒体用途で
は、トラックずれやヘッドタッチの悪化により電磁変換
特性が低下したり、端部摩耗などのテープダメージを受
けやすくなるという問題が生じる。

【０００４】また、フィルムを薄膜化すると、熱転写リ
ボン用途においては、印字する際のリボンの平坦性が保
たれず印字むらや過転写が発生し、さらに、コンデンサ
用では絶縁破壊電圧が低下するといった問題が生じる。
さらに、包装用途においては、機械強度が不十分である
と保存、取扱中に破損して内容物がこぼれてしまうとい
った問題が生ずることがある。このようにフィルムを薄
膜化しようとする指向の中では、ヤング率に代表される
ような引張特性、曲げ強さなどの機械特性を向上させる
ことに大きな期待が寄せられている。

【０００５】一方、近年、磁気記録媒体の磁性層も薄膜
化してきており、磁性層の腐食による磁気特性の低下が
問題になっている。そのため、ベースフィルムには酸素
や水蒸気に代表される腐食性ガスに対するガスバリア性
を向上させることが望まれている。また、食品、薬品な
どの包装用途でも、外気からの酸素などの侵入による内
容物の変質、例えば油脂を含む食品のように酸化しやす
い内容物の変質を防ぐためにガスバリア性のさらなる向
上が望まれている。

【０００６】そのため、従来から種々の方法でフィルム
の高強度化が検討されてきた。例えば、フィルムの高強
度化の手法として、特公昭４２−９２７０号公報、特公
昭４３−３０４０号公報、特公昭４６−１１１９号公
報、特公昭４６−１１２０号公報などでは、縦横二方向
に延伸したフィルムを再度縦方向に延伸し、縦方向を高
強度化する、いわゆる再縦延伸法が提唱されている。

【０００７】しかし、このような従来技術で得られた高
強度化フィルムは強力化されてはいるものの、ガスバリ
ア性が低いため、大容量磁気記録テープや包装用への適
用に際しては課題が残されているのが現状である。

【０００８】一方、ガスバリア性フィルムとしてはガス
バリア性の優れた樹脂、例えばポリ塩化ビニリデン、エ
チレン−ビニルアルコール共重合体ケン化物等や層状無
機化合物、水溶性ポリマー及び水分散性ポリマー（特開
平６−９３１３３公報、特開平９−３２４０６１号公報
等）を、基材上にコーティングあるいは積層する方法が
知られているが、フィルムの強度が不十分であるばかり
ではなく、塗剤またはガスバリア性樹脂と基材との密着
性も低く、さらに、異種ポリマーの積層体では回収の際
の分別が難しく、回収、再利用が困難であるという問題
がある。

【０００９】また、酸化珪素（特公昭５３−１２９５３
号公報等）や酸化アルミニウム（特開昭６２−１７９９
３５号公報等）などの無機物を基材の表面に蒸着したフ
ィルムが知られている。しかし、これらのフィルムの製
造には蒸着工程が加わるのでコストが非常に高くなる欠
点や、回収して再利用することが困難であるなどの問題
がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、かか
る問題点を解決し、機械強度、走行性、熱寸法安定性、
ガスバリア性に優れたフィルムを提供すること、特に、
データバックアップ用高密度磁気記録テープの薄膜化に
伴う要求特性を満足させ得るフィルムを提供することに
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の熱可塑性樹脂フィルムは、熱可塑性樹脂
（Ａ）と一次粒子のアスペクト比が５〜２００である板
状不活性粒子（Ｐａ）とを主たる成分としてなるフィル
ムであって、板状不活性粒子（Ｐａ）の含有量が１０〜
９０重量％であり、フィルム中の板状不活性粒子（Ｐ
ａ）の二次粒子の平均厚みＤ２が一次粒子の平均厚みＤ
１の５倍以下であり、かつ、フィルム中のボイドの面積
比率が０％以上５％以下であることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、望ましい
実施の形態を例にとって詳細に説明する。本発明の熱可
塑性樹脂フィルムは、熱可塑性樹脂（Ａ）と特定の板状
不活性粒子（Ｐａ）とを主たる成分としてなるフィルム
である。

【００１３】熱可塑性樹脂（Ａ）は特に限定されない
が、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリ
イミド、ポリフェニレンスルフィドが好ましく例示され
る。特に、ポリエステルの場合延伸により高弾性フィル
ムとなり得るために好ましい。ポリエステルとしては、
特に限定されないが、エチレンテレフタレート、エチレ
ン−２，６−ナフタレート、ヘキサメチレンテレフタレ
ート、シクロヘキサンメチレンテレフタレート、エチレ
ン−α，β−ビス（２−クロルフェノキシ）エタン−
４，４’−ジカルボキシレート、ブチレンテレフタレー
ト、ブチレン−２，６−ナフタレート、ブチレン−α，
β−ビス（２−クロルフェノキシ）エタン−４，４’−
ジカルボキシレート単位から選ばれた少なくとも１種の
構造単位を主要構成成分とする場合に、耐スクラッチ
性、耐ダビング性がより良好となるので好ましい。本発
明では、ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと称
す）および／またはポリエチレンナフタレート（以下Ｐ
ＥＮと称す）を主たる成分とするポリエステルの場合、
機械強度、寸法安定性の点から特に好ましい。また、本
発明の目的を阻害しない範囲内で複数のポリマをブレン
ドしてもかまわない。

【００１４】板状不活性粒子（Ｐａ）は、一次粒子でも
二次粒子でも、その形状が板状であることを要する。そ
の他は特に限定されず、タルク、マイカ、ガラスフレー
ク、アルミナ、シリカ、炭酸カルシウム、二酸化チタ
ン、硫酸バリウム、石英、黒鉛、フッ素雲母、リン酸カ
ルシウム、酸化鉄等が例示される。中でも、特に機械強
度、寸法安定性の観点からモース硬度が６〜１０の範囲
にある粒子が好ましい。モース硬度が６〜１０の粒子と
しては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、二酸化チタン
粒子が例示されるが、本発明の効果を得るためには特に
板状アルミナ粒子が好ましい。また、含有粒子は１種類
の使用でもよいが、２種類以上併用してもかまわない。

【００１５】粒子形状が板状であると、ポリマーの分子
鎖に沿って粒子が配向しやすいためフィルムの機械強度
と寸法安定性が向上する。また、板状粒子がポリマー中
に均一に分散されていると、ガスはフィルム中で板状粒
子を避けて透過するため、透過するガスの通過行程が長
くなり、ガスがフィルムを透過するのに時間がかかり、
通過し難くなる。その結果、ガスバリア性が大きく向上
する。これに対し、フィルム中に分散させる不活性粒子
が球形や楕円形の形状をしている場合にはフィルムの機
械強度、ガスバリア性が十分高められない。

【００１６】本発明の熱可塑性樹脂フィルムに含有させ
る板状不活性粒子（Ｐａ）のアスペクト比はガスバリア
性向上、機械強度向上の点から５〜２００である。好ま
しくは１０〜１００の範囲であり、さらに好ましくは１
５〜５０の範囲である。アスペクト比が本発明で規定し
た範囲未満であるとフィルムの機械強度、ガスバリア性
が十分高められない。また、アスペクト比が本発明で規
定した範囲より大きいと、製膜性が悪くなる。

【００１７】本発明において、熱可塑性樹脂フィルム中
における、板状不活性粒子（Ｐａ）の含有量は、機械強
度とガスバリア性向上の観点から１０重量％〜９０重量
％である。好ましくは３０重量％〜８０重量％であり、
最も好ましくは３０重量％〜６０重量％である。含有量
が本発明で規定した範囲未満であるとフィルムの機械強
度、ガスバリア性が十分高められない。また、含有量が
９０重量％を越えると、板状不活性粒子が凝集し、さら
には、製膜押出し時に吐出が不安定となり、製膜するこ
とが困難になる。

【００１８】本発明のフィルムにおいて、フィルム中に
存在する板状不活性粒子は、二次粒子の平均粒径Ｒ２が
０．０５〜３０μｍであることが好ましく、さらに好ま
しくは０．１〜１０μｍである。この二次粒子の平均粒
径Ｒ２は、フィルム中に分散している板状不活性粒子の
二次粒子の板面方向に沿って測定した粒径の平均値であ
る。この二次粒子の平均粒径Ｒ２が上記範囲より小さい
と、十分なガスバリア性が得られ難い。また、この二次
粒子の平均粒径Ｒ２が上記範囲より大きいと、フィルム
中における板状不活性粒子の分散性が悪化するために好
ましくない。

【００１９】本発明のフィルムにおいて、フィルム中に
存在する板状不活性粒子は、二次粒子の平均厚みＤ２が
一次粒子の平均厚みＤ１の５倍以下である。さらに、一
次粒子の平均厚みＤ２の３倍以下であることが好まし
い。ここで、一次粒子又は二次粒子の平均厚みは、板状
不活性粒子の板面に垂直な方向に沿って測定した粒子厚
みの平均値である。板状不活性粒子の二次粒子の平均厚
みＤ２と一次粒子の平均厚みＤ１との比（Ｄ２／Ｄ１）
が５より大きいと、板状不活性粒子のフィルム中での分
散性が悪くなり、破断強度やガスバリア性が十分に向上
できない。なお、それら一次粒子、二次粒子の平均厚み
においては、Ｄ２≧Ｄ１であるので、Ｄ２／Ｄ１の下限
値は１である。

【００２０】本発明で用いる板状不活性粒子は、必要に
応じて、基材樹脂との親和性を高めるためや凝集状態を
コントロールする目的で、例えばシランカップリング剤
等を用いて表面処理を施されたものでもよい。

【００２１】本発明のフィルムには、フィルムの用途や
使用目的に応じて、ガスバリア性や機械強度を損なわな
い範囲内であれば、上記板状不活性粒子（Ｐａ）とは異
なる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、紫外線吸収剤、帯電防止剤、結晶核剤、難
燃剤、顔料、染料、脂肪酸エステル、ワックスなどの有
機滑剤や不活性粒子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、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。

【００２２】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。また有機
粒子は、易滑性、フイ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、３μｍ以下さらに好ましくは
０．０５μｍ以上１μｍ以下、配合量としては、０．０
０１重量％以上、１０重量％以下が本発明の目的の面か
らも好ましい。また、フィルムの表層部に、これらの機
能を持たせた層を設けることも可能である。

【００２３】本発明のフィルムにおいて、熱可塑性樹脂
フィルム中に存在するボイドの面積比率は０％以上５％
以下であり、好ましくは０％以上３％以下であり、さら
に好ましくは、０％以上１％以下である。ボイド面積比
率が上記範囲より大きいと、フィルムの破断伸度、破断
強度等の機械強度が低下するため、磁気記録媒体用途等
に適さない。

【００２４】本発明の熱可塑性樹脂フィルムは、少なく
とも一方向に延伸したフィルムであること、即ち、一軸
延伸フィルム又は二軸延伸フィルムであることが好まし
い。フィルムの延伸方法としては、例えば縦延伸または
横延伸を行う一軸延伸法、縦延伸及び横延伸を同時に行
う同時二軸延伸法、縦延伸と横延伸とを順に行う逐次二
軸延伸法のほか、縦横二方向に逐次延伸したフィルムを
再度縦方向に延伸し、縦方向を高強度化する、いわゆる
再縦延伸法、さらに横方向にも強度を付与したい場合、
上記の再縦延伸を行った後、再度横方向に延伸するとい
う再縦再横延伸法、フィルムの縦方向に２段以上延伸
し、引き続き、フィルムの横方向に延伸を行う縦多段延
伸法が例示される。粒子を内包したフィルムを延伸する
と、粒子と基材であるポリマーとの間にボイドが出来や
すいので、一方向に延伸した後の任意の工程で、ポリマ
ーのガラス転移以上の温度で熱処理等を行いボイドを低
減することが好ましいが、この限りではない。

【００２５】本発明の熱可塑性樹脂フィルムは長手方向
または幅方向の少なくとも一方についてのヤング率が６
ＧＰａ以上である事が、磁気記録媒体用途において、テ
ープダメージをおきにくくするために好ましく、５０Ｇ
Ｐａ以下であることがフィルムの製膜性の観点から好ま
しい。より好ましくは、７ＧＰａ以上４０ＧＰａ以下で
あり、最も好ましくは８ＧＰａ以上３０ＧＰａ以下であ
る。

【００２６】本発明の熱可塑性樹脂フィルムは、長手方
向または幅方向の少なくとも一方の１００℃３０分間で
の熱収縮率が加工工程での熱履歴によるしわ発生を抑制
するために０％以上が好ましく、磁気テープのトラック
ずれを抑制するために０．５％以下が好ましい。より好
ましくは０〜０．３％の範囲であり、最も好ましくは０
〜０．１％の範囲である。

【００２７】本発明の熱可塑性樹脂フィルムは、包装用
途において内容物、磁気記録媒体用途において磁性層の
劣化および腐食を防ぐために酸素透過率が０〜５０ｍｌ
／（ｍ²・ｄ・ＭＰａ）が好ましく、より好ましくは０
〜３０ｍｌ／（ｍ²・ｄ・ＭＰａ）であり、最も好まし
くは０〜２０ｍｌ／（ｍ²・ｄ・ＭＰａ）である。

【００２８】本発明に係るフィルムの製造方法の具体例
について説明するが、本発明はこれに限定されるもので
はない。

【００２９】本発明で用いる熱可塑性樹脂は従来より知
られている方法により製造されるものを用いることがで
きる。また、所定の熱可塑性樹脂に添加される板状不活
性粒子は樹脂製造工程における重合前、重合中、重合後
のいずれの段階で添加してもよいが、例えば、熱可塑性
樹脂としてポリエステルを用いる場合は、その原料と
して使用するジオール成分であるエチレングリコールな
どに、スラリーの形で混合、分散せしめて添加する方
法、ベント式の二軸混練押出機により粒子粉末または
粒子の水スラリー等を用いてポリマと混練する方法が好
ましく用いられる。この時、熱可塑性樹脂の種類と板状
不活性粒子の種類との組合わせは、板状不活性粒子が凝
集し難い組合せとすることが好ましく、例えば、ポリエ
ステルと板状アルミナ粒子との組合わせが好ましい。ま
た、凝集を防ぐために、熱可塑性樹脂と板状不活性粒子
の組み合わせによっては公知の方法で粒子を表面処理し
てもよい。例えば、ポリオレフィン、ポリエステル等の
熱可塑性樹脂に対して、板状不活性粒子の凝集を抑える
ために、シランカップリング剤を用いて粒子を表面処理
する方法等が有効である。

【００３０】フィルム中における粒子の含有量を調節す
る方法としては、上記方法で高濃度マスターペレットを
作っておき、この高濃度の粒子および有機化合物を含む
マスターペレットを、製膜時に粒子などを実質的に含有
しないポリマーで希釈する方法を用いるのが好ましい。

【００３１】次に、これらの粒子を含有する熱可塑性樹
脂のペレットを必要に応じて十分乾燥した後、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熱可塑
性樹脂の融点以上の温度に加熱された溶融押出機に供給
し、口金より押し出し、表面温度が熱可塑性樹脂のガラ
ス転移点以下のキャスティングドラム上で冷却して未延
伸フィルムを作る。また、溶融押出機中で異物や変質ポ
リマーを除去するために各種フィルター、例えば、燒結
金属、多孔性セラミック、サンド、金網などの素材から
なるフィルターを用いることが好ましい。フィルターの
濾過精度は、使用する不活性粒子の粒径によって適宜選
択することが好ましい。

【００３２】また、表層に球状の粒子を含有した熱可塑
性樹脂を積層する場合やそのほかの層を積層する場合
は、それぞれのチップを十分乾燥させた後、２台以上の
溶融押出機に別々に供給し、２または目的とする数の多
層のマニホールドまたは合流ブロックを用いて合流さ
せ、口金より多層のシートとして押し出し、表面温度が
−２０℃〜６０℃のキャスティングドラム上で冷却して
未延伸フィルムを作る。この場合、合流断面が矩形の合
流ブロックを用いて積層する方法が、各種不活性粒子を
含有した熱可塑性樹脂を薄く均一に積層するのに有効で
ある。また、これらのポリマー流路にスタティックミキ
サーまたはギヤポンプを設置する方法はフィルムの厚み
ムラを低減するのに有効である。

【００３３】次に、この未延伸フィルムをフィルム長手
方向および／または幅方向に延伸する。延伸方法として
は、ロールやステンターを用い縦延伸または横延伸を行
う一軸延伸法、未延伸フィルムを縦方向、横方向に逐次
延伸する逐次二軸延伸法などがある。また、未延伸フィ
ルムをステンターを用い縦延伸及び横延伸を同時に行う
同時二軸延伸法は、逐次二軸延伸法に比べ工程が短くな
るのでコストダウンにつながり、延伸破れやロール傷が
発生しにくい為有効である。さらに、縦横二方向に逐次
延伸したフィルムを再度縦方向に延伸する、再縦延伸法
は、縦方向を高強度化するのにきわめて有効である。上
記再縦延伸法に続けて、再度横方向に延伸する再縦再横
延伸法は、横方向にもさらに強度を付与したい場合にき
わめて有効である。また、フィルムの縦方向に２段以上
延伸し、引き続きフィルムの横方向に延伸を行う縦多段
延伸法も有効である。

【００３４】本発明において、例えば逐次二軸延伸法を
用いる場合、長手方向の延伸の条件は特に限定されない
が、延伸速度１０００〜５００００％／分の速度で、延
伸温度は、熱可塑性樹脂のガラス転移温度Ｔｇ以上、
（ガラス転移温度＋５０℃）以下の範囲が好ましく、延
伸倍率は２．３〜１５倍、さらには３．０〜１０倍の範
囲が好ましく、長手方向に延伸することにより一軸配向
フィルムを得る。

【００３５】ここで、熱可塑性樹脂と板状不活性粒子と
の組み合わせによっては、ボイドが生じることがあるた
め、上記による方法で得られた一軸配向フィルムをテン
ター入り口において、熱可塑性樹脂の融点Ｔｍ以下、ガ
ラス転移点Ｔｇ以上で熱処理することが好ましい。

【００３６】次に行う幅方向の延伸は、公知のテンター
を用いて、延伸温度を熱可塑性樹脂のガラス転移温度Ｔ
ｇ以上、（ガラス転移温度Ｔｇ＋８０℃）以下、より好
ましくは熱可塑性樹脂のガラス転移温度Ｔｇ以上、（ガ
ラス転移温度Ｔｇ＋４０℃）以下の範囲とし、延伸倍率
を２．０〜１５倍、より好ましくは２．５〜１０倍の範
囲として行えばよく、二軸配向フィルムで得られる。そ
の際の延伸速度は特に限定されないが、１０００〜５０
０００％／分が好ましい。さらに、必要に応じてこの二
軸配向フィルムを再度長手方向、幅方向の少なくとも一
方向に延伸を行ってもよい。

【００３７】次に、ボイド面積比率の低減や熱収縮率の
低減等のために、必要に応じて熱処理を行う。熱処理条
件としては、定長下、微延伸下、弛緩状態下のいずれか
で、［熱可塑性樹脂の融点］〜［熱可塑性樹脂の融点−
１００℃］の範囲で０．５〜６０秒間行うことが好適で
ある。

【００３８】また、同時二軸延伸法により延伸する場合
は、リニアモーターを利用した駆動方式によるテンター
を用いて同時二軸延伸する方法が好ましい。同時二軸延
伸の温度としては、熱可塑性樹脂のガラス転移温度Ｔｇ
以上、（ガラス転移温度Ｔｇ＋５０℃）以下であること
が好ましい。延伸温度がこの範囲を大きくはずれると、
均一延伸が出来なくなり、厚みむらやフィルム破れが生
じ好ましくない。延伸倍率は、縦方向、横方向それぞれ
３〜１０倍とすればよい。延伸速度としては特に限定さ
れないが、２０００〜５００００％／分が好ましい。

【００３９】このようにそれぞれの方法で二軸配向し熱
処理を施したフィルムを、室温まで徐冷しワインダーに
て巻き取る。冷却方法は、二段階以上に分けて室温まで
徐冷するのが好ましい。この時、長手方向、幅方向に
０．５〜１０％程度のリラックス処理を行うことは、熱
寸法安定性を低減するのに有効である。冷却温度として
は、一段目が（熱処理温度−２０℃）〜（熱処理温度−
８０℃）であり、二段目が（一段目の冷却温度−３０
℃）〜（一段目の冷却温度−４０℃）の範囲が好ましい
が、これに限定されるものではない。

【００４０】（物性の測定方法ならびに効果の評価方
法）本発明で用いた物性値の測定法ならびに効果の評価
方法は次の通りである。（１）フィルム中の不活性粒子の二次粒子の平均粒径Ｒ
２、厚みＤ２、一次粒子の厚みＤ１：フィルムからポリ
マーをプラズマ灰化処理法で除去し、粒子を露出させ
る。処理条件は、ポリマーは灰化されるが粒子はダメー
ジを受けない条件を選択する。その粒子を走査型電子顕
微鏡（ＳＥＭ）で観察し、粒子画像をイメージアナラー
ザーで処理する。ＳＥＭの倍率は、およそ、２０００〜
１０００００倍、また、一回の測定視野が一辺がおおよ
そ１０〜５０μｍから適宜選択する。

【００４１】観察箇所を変えて粒子数５０００個以上に
ついて、二次粒子の平均粒径Ｒ２を求める。さらに、一
次粒子の平均厚みＤ１と二次粒子の平均厚みＤ２とを測
定し、その比Ｄ２／Ｄ１を求める。ここで、板状不活性
粒子の場合の二次粒子の平均粒径Ｒ２は、粒子の板面方
向に沿って測定した粒径の平均値であり、平均厚みＤ２
は、粒子の板面に垂直な方向沿って測定した粒子厚みの
平均値である。なお、アスペクト比が１．５以下の球状
粒子の場合は、測定した二次粒子の長径の平均値を平均
粒径Ｒ２とし、二次粒子と一次粒子の短径の比［（二次
粒子の短径）／（一次粒子の短径）］をＤ２／Ｄ１とす
る。

【００４２】また、上記プラズマ灰化処理法では粒子が
ダメージを受ける場合は、フィルム断面を透過型電子顕
微鏡（ＴＥＭ）を用い、３０００〜１０００００倍で観
察することにより求めてもよい。この場合、ＴＥＭの切
片厚さは約１０００オングストロームとし、場所を変え
て１００視野以上測定する。

【００４３】（２）フィルム中のボイドの面積比率：フ
ィルムをミクロトームで厚み方向に切断した断面につい
て、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用い、５００〜５
０，０００倍に拡大観察した横断面写真を撮る。この横
断面写真において、計１００個以上のボイド部分をマー
キングし、そのボイド部分をハイビジョン画像解析装置
ＰＩＡＳ−ＩＶ（（株）ピアス製）を用いて画像処理を
行い、ボイドの面積の和が、顕微鏡で観察した断面写真
の面積に占める割合を計算し、％で表示する。

【００４４】（３）ヤング率：オリエンテック（株）製
のフィルム強伸度自動測定装置“テンシロンＡＭＦ／Ｒ
ＴＡ−１００”を用いて、幅１０ｍｍの試料フィルム
を、試長間１００ｍｍ、引張り速度２００ｍｍ／分の条
件で引っ張り、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る。測定は２５℃、６５％Ｒ
Ｈの雰囲気下で行う。

【００４５】（４）熱収縮率：フィルム表面に、幅１０
ｍｍ、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。このフィルムサンプルを１００℃のオー
ブン中に３０分間、無荷重下で放置した後、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。熱収縮率（％）＝｛（Ｌ０−Ｌ１)／Ｌ０]×１００

【００４６】（５）酸素透過率：ＡＳＴＭＤ−３９８
５に準じて酸素透過率測定装置（モダンコントロール社
製、ＯＸ−ＴＲＡＮ２／２０）を用いて酸素透過率を測
定した。測定条件は温度２３℃相対湿度８０％で行っ
た。

【００４７】

【実施例】次に本発明を実施例に基づいて説明する。

【００４８】実施例１熱可塑性樹脂として通常の方法により得られたポリエチ
レンテレフタレート（以下ＰＥＴと称す）を用い、これ
に無機粒子として一次粒子の平均粒径Ｒ１が０．６μｍ
の板状アルミナ粒子（ＹＫＫ（株）製、板状アルミナ粒
子“セラフ”）を、含有量３０重量％で混合させたポリ
マーチップ（ポリマーＡ）を、二軸混練押出機により作
成した。このポリマーＡを、溶融押出機を用いて２８０
℃で押し出し、口金から表面温度２５℃のキャストドラ
ム上に静電荷を印加させながら密着させて冷却固化し、
未延伸フィルムを作成した。この未延伸フィルムをロー
ル式延伸機にて長手方向に３．５倍延伸し、その後テン
ター予熱ゾーンにて緊張下で２００℃の熱処理を０．５
秒間行った。続いてテンターを用いて幅方向に温度９５
℃で３．８倍延伸し、さらに、このフィルムを長手方
向、幅方向に１．０５倍ずつ延伸しながら雰囲気温度２
１０℃にて２秒間熱処理し、冷却ゾーンにてリラックス
率５％にて１５０℃で１秒間、１００℃で３秒間徐冷
し、厚み６μｍの熱可塑性樹脂フィルムを製造した。

【００４９】この熱可塑性樹脂フィルムの特性は、表１
に示したとおり、機械強度、熱寸法安定性、耐久性、出
力特性、走行性、ガスバリア性に優れたものであった。

【００５０】実施例２熱可塑性樹脂として通常の方法により得られたポリエチ
レンナフタレート（以下ＰＥＮと称す）を使用した以外
は、実施例１と同様にしてフィルムを製造した。ＰＥＮ
は機械強度が優れ、また板状アルミナ粒子との親和性が
とても良いので、得られたフィルムの機械特性はとても
優れていた。

【００５１】実施例３板状アルミナ粒子の含有量を５０重量％に変更した以外
は実施例１と同様にしてフィルムを製造した。得られた
熱可塑性樹脂フィルムは機械強度、ガスバリア性に優れ
た特性を有していた。

【００５２】比較例１板状アルミナ粒子を含有させなかったこと以外は実施例
１と同様にして、厚み６μｍの熱可塑性樹脂フィルムを
製造した。この熱可塑性樹脂フィルムは、板状アルミナ
粒子を含有していないため、機械強度、熱寸法安定性お
よびガスバリア性が実施例１と比較して、顕著に劣って
いた。

【００５３】比較例２不活性粒子として球状アルミナ粒子を使用し、延伸倍率
を長手方向に２．５倍、幅方向に３．０倍と変更したこ
と以外は実施例１と同様にして、厚み６μｍの熱可塑性
樹脂フィルムを製造した。得られた熱可塑性樹脂フィル
ムは、アスペクト比が小さい球状粒子を用い、延伸倍率
も小さかったため実施例１と比較してヤング率が低かっ
た。また、アスペクト比が小さい球状粒子を用いたため
酸素透過率も大きかった。さらにボイド面積比率が大き
く、破断強度が小さかった。なお、長手方向の延伸倍率
を２．５倍より大きくすることを試みたが、製膜中に破
れが頻発して製膜できなかった。

【００５４】比較例３板状アルミナ粒子の含有量を８重量％に変更した以外は
実施例１と同様にして、厚み６μｍの熱可塑性樹脂フィ
ルムを製造した。得られた熱可塑性樹脂フィルムは、板
状アルミナ粒子の含有量が少なすぎたため、機械強度、
熱寸法安定性およびガスバリア性が顕著に劣っていた。

【００５５】比較例４テンター予熱ゾーンにて熱処理を行わず９０℃で予熱し
幅方向に３．５倍延伸した後、熱処理を行わず冷却ゾー
ンにて１００℃で４秒間徐冷した以外は実施例１と同様
にして、厚み６μｍの熱可塑性樹脂フィルムを製造し
た。この熱可塑性樹脂フィルムは、熱処理を行っていな
いためフィルム中のボイド率が高く、機械強度、熱寸法
安定性、ガスバリア性が顕著に劣っていた。なお、幅方
向の延伸倍率を３．５倍より大きくすることを試みた
が、製膜中に破れが頻発して製膜できなかった。

【００５６】比較例５板状無機粒子として、層状ケイ酸塩を用いた以外は実施
例１と同様に行い、厚み６μｍの熱可塑性樹脂フィルム
を製造した。得られたフィルム中において、層状ケイ酸
塩の二次粒子の平均厚みＤ２と一次粒子の平均厚みＤ１
との比（Ｄ２／Ｄ１）が大きくなりすぎ、破断強度およ
びガスバリア性が著しく劣性であった。

【００５７】

【表１】

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、機械特性、寸法安定
性、及びガスバリア性が共に優れた熱可塑性樹脂フィル
ムとすることができる。従って、本発明の熱可塑性樹脂
フィルムは、磁気記録媒体用、コンデンサ用、包装用、
インクリボン用などの各種工業材料用フィルムとして広
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） // Ｃ０８Ｊ 9/00 Ｃ０８Ｊ 9/00 ＡＢ２９Ｋ 67:00 Ｂ２９Ｋ 67:00 105:16 105:16 503:04 503:04 Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｆターム(参考） 4F071 AA02 AA43 AB18 AD02 AD06 AE17 AF08 AF13 AF54 AH04 AH12 AH14 AH16 BB07 BC01 BC13 4F074 AA65 AA66 AA97 AC20 AE01 AE02 CA02 CC02Y CC04X CC04Z CC05Z DA08 DA10 DA22 DA24 DA59 4F210 AA24 AB16 AB24 AE10 AG01 AH38 QA02 QA03 QC06 QG01 QG18 QW07 4J002 CF051 CF061 CF071 CF081 CF121 DA026 DE096 DE116 DE136 DE146 DE236 DH046 DJ016 DJ046 DJ056 DL006 FA016 FD010 FD016 FD170 GG02 GM00 GQ00 GS01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性樹脂（Ａ）と一次粒子のアスペ
クト比が５〜２００である板状不活性粒子（Ｐａ）とを
主たる成分としてなるフィルムであって、板状不活性粒
子（Ｐａ）の含有量が１０〜９０重量％であり、フィル
ム中の板状不活性粒子（Ｐａ）の二次粒子の平均厚みＤ
２が一次粒子の平均厚みＤ１の５倍以下であり、かつ、
フィルム中のボイドの面積比率が０％以上５％以下であ
ることを特徴とする熱可塑性樹脂フィルム。
【請求項２】フィルム中の板状不活性粒子（Ｐａ）の
二次粒子の平均粒径Ｒ２が０．０５〜３０μｍである請
求項１に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
【請求項３】板状不活性粒子（Ｐａ）がアルミナを主
たる成分とする板状不活性粒子である請求項１または２
に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
【請求項４】熱可塑性樹脂（Ａ）がポリエステルを主
たる成分とする樹脂である請求項１〜３のいずれかに記
載の熱可塑性樹脂フィルム。
【請求項５】少なくとも一方向に延伸されたフィルム
である請求項１〜４のいずれかに記載の熱可塑性樹脂フ
ィルム。