JP2019099792A - 樹脂フィルム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 フィルムの長手方向のヤング率が1GPa以上6GPa以下、フィルムの厚みが1μm以上4.5μm以下、かつ長手方向のヤング率と厚みの積が5GPa・μm以上20GPa・μm以下であり、長手方向に2kg/mm2の荷重をかけて5℃/分の速度で加熱し110℃に到達した時のフィルム長手方向の寸法変化が−2%以上+2%以下である樹脂フィルム。
【選択図】なし
Description
ン、1−デセン、1−ドデセン、ビニルシクロヘキセン、スチレン、アリルベンゼン、シクロペンテン、ノルボルネン、5−メチル−2−ノルボルネン等が挙げられる。共重合量またはブレンド量は、耐絶縁破壊特性、寸法安定性の点から、共重合量では1mol%未満とし、ブレンド量では10質量%未満とするのが好ましい。
繰り返し単位としては、上記の式(A)で表されるp−アリーレンスルフィド単位が好ましく、これらの代表的なものとして、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルフィドスルホン、ポリフェニレンスルフィドケトンなどが挙げられ、特に好ましいp−アリーレンスルフィド単位としては、フィルム物性と経済性の観点から、p−フェニレンスルフィド単位が好ましく例示される。
することもできる。
好ましい共重合単位は、
(1)ヤング率
得られたフィルムを試料巾10mm、長さ15cmで切り取り、チャック間100mm、引張速度10mm/分、チャート速度500mm/分の条件で万能引張試験装置(東洋ボールドウィン製、商品名:テンシロン)にて引っ張る。得られた荷重―伸び曲線の立ち上がり部の接線よりヤング率を計算する。
(2)フィルムの厚み
ゴミが入らないようにフィルムを10枚重ね、打点式電子マイクロメータにて厚みを測定し、1枚当たりのフィルム厚みを計算する。
(3)高温高張力下でのフィルム伸び
フィルムを長手方向30mm、幅方向4mmに切り出し、チャック間が20mmmとなるようにセイコーインスツルメント社製熱機械特性測定試験機EXSTR−6000にセットする。フィルム長手方向に2kg/mm2の荷重をかけた状態で30℃から170℃まで5℃/分の昇温速度で昇温し、サンプルの長手方向の30℃での長さ(L1)と110℃での長さ(L2)から、下記式に従って伸び(%)を算出する。
110℃伸び(%)=(L2−L1)/L1×100
(4)動的粘弾性
パーキンエルマー社製粘弾性測定装置DMA−8000に、長手30mm幅方向5mmに切断したサンプルをチャック間11mm振幅0.1mmにセットし、30℃から材料の融点―20℃まで、2℃/分の昇温速度で昇温する。周波数1Hzでのtanデルタのピーク温度を求める。
(5)磁気記録テープの作成
1m幅にスリットしたフィルムを、張力2kg/mm2で搬送させ、支持体の一方の表面に以下の記載に従って磁性塗料および非磁性塗料を塗布し12.65mm幅にスリットし、パンケーキを作成する。次いで、このパンケーキから長さ200m分をカセットに組み込んで、磁気テープとした。
<磁性層形成用塗布液>
バリウムフェライト磁性粉末 100部
(板径:20.5nm、板厚:7.6nm、板状比:2.7、Hc:191kA/m(≒2400Oe)
飽和磁化:44Am2/kg、BET比表面積:60m2/g)
ポリウレタン樹脂 12部
質量平均分子量 10,000
スルホン酸官能基 0.5meq/g
α−アルミナ HIT60(住友化学社製) 8部
カーボンブラック #55(旭カーボン社製)
粒子サイズ0.015μm 0.5部
ステアリン酸 0.5部
ブチルステアレート 2部
メチルエチルケトン 180部
シクロヘキサノン 100部
<非磁性層形成用塗布液>
非磁性粉体 α酸化鉄 85部
平均長軸長0.09μm、BET法による比表面積 50m2/g
pH 7
DBP吸油量 27〜38ml/100g
表面処理層Al2O3 8質量%
カーボンブラック 15部
“コンダクテックス”(登録商標)SC−U(コロンビアンカーボン社製)
ポリウレタン樹脂 UR8200(東洋紡社製) 22部
フェニルホスホン酸 3部
シクロヘキサノン 140部
メチルエチルケトン 170部
ブチルステアレート 1部
ステアリン酸 2部
メチルエチルケトン 205部
シクロヘキサノン 135部
温度23℃、湿度50%の雰囲気下において、上記(5)で作成した幅12.65mm(1/2インチ)にスリットした磁気テープ(長さ30cm)を図1に示す通りにセットする。
この状態で磁気テープの片側(もう一方は固定)に0.2Nの重りをつけ、そのときの磁気テープの幅(T1)をキーエンス製レーザー外径測定器(LS−9030N)にて測定する。
その後、重り1.2Nに付け替え、そのときの磁気テープの幅の幅(T2)をキーエンス製レーザー外径測定器(LS−9030N)にて測定する。
1Nあたりの幅寸法変化量は次式から算出した。
幅寸法変化量(ppm)=(T1−T2)/T1×1000,000
更にこの測定を3回繰り返し、平均値を1Nあたりの幅方向寸法変化量とした。
GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)を用い、以下の条件で測定した。
測定器:東ソー株式会社製、示差屈折計(RI)内蔵高温GPC、HLC−8121GPC/HT型
カラム:東ソー株式会社製、TSKgel GMHhr−H(20)HTを3本連結
カラム温度:145℃
溶離液:トリクロロベンゼン
流速:1.0ml/min
検量線の作製には、東ソー株式会社製の標準ポリスチレンを用い、測定結果はポリプロ
ピレン値に換算した。
ポリプロピレン樹脂を(1)キシレンに還流下充分溶解させ、その後、室温下4時間放置した。キシレンに不溶な部分をろ別し、不溶分は次の抽出に供した。可溶分は、キシレンを乾固させ、秤量した。この質量をアタクチック成分量とした。キシレン不溶分は、ソックスレー脂肪抽出器を用い、(2)n−ペンタン、(3)n−ヘキサン、(4)n−ヘプタンの順に順次ソックスレー抽出を各々6時間実施した。n−ヘプタンにも不溶な最終的な抽出残分を秤量し、この質量をアイソタクチック成分量とした。キシレンに溶解前の樹脂質量に対する百分率比で表現した。
上記(5)磁気記録テープの作成における磁性塗料を塗布乾燥する工程で、乾燥後のウェブの状況を観察し、以下の基準で判定した。
◎;乾燥後のしわが0本/1m幅
○;乾燥後のしわが1本/1m幅
×;乾燥後のしわが2本以上/1m幅
平均粒径0.2μmの架橋ポリスチレン粒子を0.1重量%含有した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.60dl/gのPEN樹脂組成物1を、チップの状態で180℃で5時間乾燥した後、押出機ホッパーに供給し、押出機内で300℃で溶融状態としてT型押出ダイから、表面仕上げ0.3S、表面温度60℃に保持したキャスティングドラム上に押出して、急冷固化せしめ、未延伸フィルムを得た。
実施例1のPEN樹脂組成物1を用いて、延伸倍率と厚みを表1の通り変更する以外は実施例1と同様にして、2軸延伸フィルムを得た。得られたフィルムの特性を表1に示す。
ナフタレン−2,6−ジカルボン酸ジメチル95部、イソフタル酸ジメチル4部(全ジカルボン酸成分の総量に対して5モル%)およびエチレングリコール60部を、エステル交換触媒として酢酸マンガン四水塩0.03部を使用し、滑剤として平均粒径0.3μmのシリカ粒子を0.1重量%添加して、常法に従ってエステル交換反応させた後、トリメチルフォスフェート0.023部を添加し実質的にエステル交換反応を終了させた。
伸し、急冷し、続いてステンターに供給し、150℃にて横方向に6倍延伸し、200℃にて3秒間熱固定して厚み2.5μmのフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表1に示す。
実施例1のPEN樹脂組成物1を用いて実施例1と同様に未延伸フィルムとし、その後縦延伸は行わずにステンターに供給して160℃で予熱を行ない、150℃で5倍延伸して厚み3.5μmのフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表1に示す。
(1−a)PETペレットの作製:テレフタル酸ジメチル194質量部とエチレングリコール124質量部とをエステル交換反応装置に仕込み、内容物を140℃に加熱して溶解した。その後、内容物を撹拌しながら酢酸マグネシウム四水和物0.3質量部および三酸化アンチモン0.05質量部を加え、140〜230℃でメタノールを留出しつつエステル交換反応を行った。次いで、リン酸トリメチルの5質量%エチレングリコール溶液を0.5質量部(リン酸トリメチルとして0.025質量部)とリン酸二水素ナトリウム2水和物の5質量%エチレングリコール溶液を0.3質量部(リン酸二水素ナトリウム2水和物として0.015質量部)添加した。
PETペレット(原料−1ak)を90重量部と、粒子添加PETペレット(原料−2)を10重量部とを、それぞれ170℃で3時間乾燥したのちに押出機ホッパーに供給し、押出機内で280℃で溶融状態としてT型押出ダイから、表面仕上げ0.3S、表面温度20℃に保持したキャスティングドラム上に押出して、急冷固化せしめ、未延伸フィルムを得た。
PETペレット(原料1−ak)を70重量部、粒子添加PETペレット(原料−2)を10重量部、ポリエーテルイミド含有PETペレット(原料―3)20重量部を混合したのちに乾燥し、実施例6同様に未延伸フィルムを得た。延伸倍率を表1のように変更する以外は実施例6と同様にして、厚み3.7μmのフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表1に示す。
PETペレット(原料−1ak)を40重量部、イソフタル酸共重合PETペレット(原料―1bk)を30重量部、粒子添加PETペレット(原料−2)を10重量部、ポリエーテルイミド含有PETペレット(原料―3)20重量部を混合したのちに乾燥し、実施例6同様に未延伸フィルムを得た。延伸倍率を表1のように変更する以外は実施例6と同様にして、厚み4.2μmのフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表1に示す。
熱可塑性ポリエーテルケトン樹脂として、ポリエーテルエーテルケトン樹脂(ビクトレックス社製:ポリエーテルエーテルケトン381G、Tg:142℃、Tm:343℃)100質量部に、不活性微粒子として、平均粒径0.3μmの球状シリカ粒子を0.1質量部とを配合したもの(PEEK−1)を用意し、150℃で3時間乾燥した後、押出機により380℃で溶融押出し、80℃に保持したキャスティングドラム上へキャストして、未延伸フィルムを作成した。
実施例9で用いた粒子添加ポリエーテルエーテルケトン樹脂(PEEK−1)と、これとは別に、PEEK−1の不活性微粒子を、平均粒径0.1μmの球状シリカ粒子を0.1質量部配合に変更したポリエーテルエーテルケトン樹脂(PEEK−2)を準備した。それぞれの樹脂を150℃で3時間乾燥した後、2台の別々の押し出し機に投入し、フィードブロックにてPEEK−1からなる層AとPEEK−2からなる層Bを厚み比1:1で合流させて2層積層フィルムとして、未延伸フィルムの厚みを変更したほかは実施例9と同様にして未延伸フィルムを作成した。
<PPS−1>
硫化ナトリウム16.5kg(結晶水49wt%を含む)、水酸化ナトリウム6.5kg、酢酸ナトリウム5.2kg、及びN−メチル−2−ピロリドン(以下NMPと略称することがある)22.0kgを仕込み210℃で脱水したのち、1,4ジクロルベンゼン(p−DCBと略称する)20.5kg、及びNMP20.0kgを加え、265℃で5時間反応させた。反応生成物を水洗、乾燥して、フェニレンスルフィドを得た。得られたPPSは、ガラス転移温度は90℃、融点は280℃で、数平均分子量は11500、重量平均分子量は40000で、含有するナトリウム元素量は165ppm、塩素元素量は2000ppmであった。
PPS−1を、酢酸を32g含有させた70リットルのイオン交換水にて洗浄し、その後再度水洗、乾燥して、フェニレンスルフィドを得た。得られたPPSは、ガラス転移温度は90℃、融点は280℃で、数平均分子量は11500、重量平均分子量は40000で、含有するナトリウム元素量は85ppm、塩素元素量は300ppmであった。
ジヨード化ベンゼン及び硫黄に、ジフェニルジスルフィドをさらに投入して180℃に加熱して完全にそれらを溶融及び混合した後、温度を220℃に昇温し、且つ、圧力を200Torrに降圧した。得られた混合物を、最終温度及び圧力が夫々320℃及び1Torrとなるように温度及び圧力を段階的に変化させつつ、8時間重合反応させた。前記重合反応により、PPS−3を得た。得られたPPS−3は、ガラス転移温度は90℃、融点は277℃で、数平均分子量は12000、重量平均分子量は42000で、含有するナトリウム元素量は検出不能(50ppm未満)、塩素元素量は検出不能(50ppm未満)であった。
前記PPS−3にに、酸化防止剤(B)としての3,9−ビス[2−〔3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニロキシ〕−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピリオ[5−5]ウンデカン(住友化学社製:商品名SUMILIZER GA−80、1質量%減量温度348℃、融点120℃、):2質量%、不活性粒子として平均粒径0.3μmの架橋ポリスチレン粒子を、得られる二軸延伸フィルムの質量に対して0.1質量%となるように添加し、これらを2軸押し出し機にて混錬し、PPS樹脂組成物を得た。このPPS樹脂組成物を170℃4時間減圧乾燥した後、押し出し機により290℃で溶融押出しし、直線状リップを有するダイから押し出し、表面を25℃に保った金属ドラム上にキャストして冷却固化し、未延伸フィルムを得た。
ナフタレン−2,6−ジカルボン酸ジメチル125部、およびトリメチレングリコール60部を、エステル交換触媒として酢酸マンガン四水塩0.03部を使用し、滑剤として平均粒径0.3μmのシリカ粒子を最終的に得られるポリマー重量に対して0.05重量%となるように添加して、常法に従ってエステル交換反応させた後、トリメチルフォスフェート0.023部を添加し実質的にエステル交換反応を終了させた。ついで、三酸化アンチモン0.024部を添加し、引き続き高温、高真空化で常法にて重合反応を行い、固有粘度0.61dl/g、ポリトリメチレン−2,6−ナフタレートポリマーを得た。得られたポリマーのペレットを、150℃で4時間乾燥した後、溶融押出し機で、280℃にて溶融し、T型押出ダイから、表面仕上げ0.3S、表面温度25℃に保持したキャスティングドラム上に押出して、急冷固化せしめ、未延伸フィルムを得た。得られた未延伸フィルムを75℃で予熱したのち、更に低速、高速のロール間で14mm上方より800℃の表面温度の赤外線ヒーターにて加熱して4倍に延伸し、急冷し、続いてステンターに供給し、80℃で予熱後110℃にて横方向に3倍延伸し、145℃にて3秒間熱固定して厚み4.5μmのフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表1に示す。
三菱瓦斯化学製ナイロンMXD6(グレードS6007)に不活性粒子として、平均粒子径0.2μmの架橋ポリスチレン粒子を0.15重量%添加して、170℃で4時間乾燥したのちに溶融押出し機で260℃にて溶融し、T型押出ダイから、表面仕上げ0.3S、表面温度30℃に保持したキャスティングドラム上に押出して、急冷固化せしめ、未延伸フィルムを得た。得られた未延伸フィルムをリニアモータ方式の同時二軸延伸気に導き、85℃で予熱したのち、120℃で縦軸方向に3.6倍、横軸方向に3.6倍延伸し、更にオーブン内で、210℃で10秒間の熱固定処理を行ない、厚み4μmのフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表1に示す。
重量平均分子量(Mw)3.1×105、分子量分布(Mw/Mn)7.4、アイソタクチック成分分率が97.7質量%であるポリプロピレン樹脂ペレットを押出機に供給して、樹脂温度250℃の温度で溶融し、Tダイを用いて押出し、表面温度を90℃に保持した金属ドラムに巻きつけて固化させ、厚さ約200μmの未延伸キャスト原反シートを作製した。引き続き、この未延伸キャスト原反シートを140℃に保ち、流れ方向に5倍縦延伸し、直ちに室温まで冷却した。ついで、テンターにて170℃で幅方向に10倍横延伸して、厚さ4.0μmの薄い二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表1に示す。
実施例6と同じ樹脂を用い、延伸倍率と厚みを表1の通り変更する以外は実施例6と同様にしてフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表1に示す。縦ヤング率と厚みの積が本発明の範囲を超えているため、張力を変えた時の磁気テープ幅方向の寸法変化が小さかった。
実施例1と同じ樹脂を用い、延伸倍率と厚みを表1の通り変更する以外は実施例6と同様にしてフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表1に示す。縦ヤング率と厚みの積が本発明の範囲を超えているため、張力を変えた時の磁気テープ幅方向の寸法変化が小さかった。
イソフタル酸共重合PETペレット(原料―1bk)を90重量部、粒子添加PETペレット(原料−2)を10重量部を混合して、150℃で6時間乾燥したのちに、実施例6と同様にして未延伸フィルムを得た。得られた未延伸フィルムを表1に示す倍率で延伸し、厚み4μmのフィルムを得た。得られたフィルムの厚みとヤング率の積は本発明の範囲内であったが、荷重負荷時の高温での伸びが大きく、磁性塗料塗布工程でシワが発生してしまい加工工程適性に劣るものであった。
テレフタル酸ジメチル100重量部と1,3−プロパンジオール60重量部およびテトラブチルチタネート0.08重量部を使用し、エステル交換反応を行った。次いで滑剤として平均径0.3μmの真球状シリカ粒子をポリマー当り0.05重量%になるように添加して、高真空下で重縮合反応を行い、固有粘度が0.65dl/gのポリトリメチレンテレフタレートを得た。
実施例6と同じポリマーを用い、延伸倍率と厚みを表1のようにしてフィルムを得ようとしたが、横延伸時の切断によりフィルムを採取することができなかった。
Claims (6)
- フィルムの長手方向のヤング率が1GPa以上6GPa以下、フィルムの厚みが1μm以上4.5μm以下、かつ長手方向のヤング率と厚みの積が5GPa・μm以上20GPa・μm以下であり、長手方向に2kg/mm2の荷重をかけて5℃/分の速度で加熱し110℃に到達した時のフィルム長手方向の寸法変化が−2%以上+2%以下である樹脂フィルム。
- 樹脂フィルムを形成する樹脂のDMAで測定したtanδピーク温度が、100℃以上の範囲にある請求項1記載の樹脂フィルム。
- 樹脂フィルムが、芳香族ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリアリーレンスルフィド、ポリオレフィン、脂肪族ポリアミド、半芳香族ポリアミドからなる群より選ばれる少なくとも一種の樹脂から形成されている請求項1または2のいずれかに記載の樹脂フィルム。
- 樹脂がマトリックス樹脂とマトリックス樹脂よりもガラス転移温度が高い耐熱性樹脂とを含有する請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂フィルム。
- 磁気記録テープのベースフィルムに用いられる請求項1〜4のいずれかに記載の樹脂フィルム。
- 磁気記録テープの走行方向に加えるテンションを制御することによってトラック位置を調整する高密度磁気記録テープのベースフィルムに用いられる請求項5記載の樹脂フィルム。
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