JP2595960B2

JP2595960B2 - 複合ポリエステルフイルム

Info

Publication number: JP2595960B2
Application number: JP62072543A
Authority: JP
Inventors: 怡正西田; 好一北浦; 秀真岡阪
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1987-03-26
Filing date: 1987-03-26
Publication date: 1997-04-02
Anticipated expiration: 2012-04-02
Also published as: JPS63237951A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、複合ポリエステルフィルムに関するもので
あり、さらに詳しくは、磁気テープ、フロッピーディス
クなどの磁気記録媒体の基材を苛酷な熱加工条件下にさ
らされた後も良好な透明性、かつ表面欠点のない、厚み
ムラの小さい複合フィルムに関するものである。

〔従来の技術〕

フィルム加工時の透明性や表面欠点に関しては特公昭
60−40385号公報や特開昭58−121128号公報が知られて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記従来技術のうち特公昭60−40385号公報
では、より厳しい加工条件、例えば金属をフィルム表面
にスパッタする場合など比較的長時間高温度下にさらさ
れる条件下では、やはりフィルム内部から表面にオリゴ
マが浸出しフィルムの透明性や表面欠点が生じ、また特
開昭58−121128号公報では単にフィルム表面のオリゴマ
量と磁気テープとした時のドロップアウトとの関係を言
及するに留まっており、使用条件が制限されるという欠
点があった。このオリゴマはエチレンテレフタレートの
低分子量物やその環状３量体を指し、通常PET中に約２
重量％含有しているものである。フィルムを長時間高温
度下にさらされてフィルム表面に浸出してくるものは環
状３量体がほとんどである（IRスペクトルで確認）。

本発明は、上記欠点のない、すなわち、より厳しい加
工条件、使用条件でも良好な透明性、かつ表面欠点のな
い、厚みムラの小さい複合フィルムを提供することを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、ポリエチレンテレフタレートを内層とし、かつポリア
リレートを３〜50重量％含むポリエチレンテレフタレー
トを両外層とする磁気記録媒体基材用複合ポリエステル
フィルムに関するものである。

本発明の内層とするポリエチレンテレフタレート（以
後、内層用PETと略記する）はテレフタル酸またはテレ
フタル酸ジメチルとエチレングリコールとを触媒の存在
下で常法に従って重縮合することにより得られる。もち
ろん、上記以外の酸成分および／またはグリコール成分
が共重合されていてもよいが80モル％以上、好ましくは
90モル％以上、更に好ましくは95モル％以上がエチレン
テレフタレートを繰返し単位とするのがよい。

また、この内層用PETの中に公知の添加剤、例えば、
熱安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤、有
機または無機の添加剤等を含有させてもよい。

この内層用PETの溶融粘度は500〜8000ポイズ、好まし
くは800〜5000ポイズの範囲のものが本発明の内容に適
している。

本発明の外層はポリアルレートを３〜50重量％、好ま
しくは５〜50重量％含むポリエチレンテレフタレート
（以後、外層用PETと略記する）であることが必要であ
る。ポリアリレートの含有量が上記範囲より小さいと本
発明のフィルムを高温下にさらされた後の透明性やフィ
ルム表面欠点が悪くなり、また上記範囲より大きいとフ
ィルムの成形性が悪くなり、ひいては厚みムラが悪くな
る。外層用PETは内層用PETと同様にして作ったPETにポ
リアリレートを溶融混合して作る。ポリアリレートの重
合法は芳香族ジカルボン酸と芳香族ジヒドロキシ化合物
とから公知の方法で作るが、後述の押出成形性の面から
芳香族ジカルボン酸はテレフタル酸とイソフタル酸との
酸成分共重合系が好ましい。

上記外層用PETの溶融粘度は500〜8000ポイズ、好まし
くは800〜5000ポイズの範囲のものが本発明の内容に適
しているが、後述の複合フィルムを安定して作るために
は、内層用PETと外層用PETとの溶融粘度はできるだけ差
が小さいほうがよい。

また、この外層用PETの中に公知の添加剤、例えば耐
熱添加剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤、有
機および／無機の添加剤、核生成剤、表面突起形成剤等
を含有させてもよい。

本発明の複合フィルムは、上記内層用PETと外層用PET
とを複数の押出機および／またはギアポンプを用いて口
金または口金以前に溶融状態で合流させた後、押出して
未延伸シートを得、その後少なくとも一軸に延伸、配向
させて得られる。

本発明の複合フィルムの厚み構成は1:98:1〜1:2:1の
範囲が好ましく、また複合フィルムの全厚みは特に限定
しないが、３〜300μｍの範囲が本発明の目的を得るた
めには好ましい。

次に本発明にかかるフィルムの製造方法の一例を説明
する。

まず、本発明の複合フィルムの内層を構成する内層用
PETは、テレフタル酸もしくは、そのアルキルエステル
とエチレングリコールとをカルシウム、マグネシウム、
マンガン元素などの触媒金属化合物の存在下130〜260℃
でエステル化あるいはエステル交換反応を行なう。次い
でアンチモン、ゲルマニウム、チタン元素などからなる
触媒金属化合物及びリン化合物を添加し、高真空下、温
度220〜300℃で重縮合させる。上記リン化合物の種類と
しては亜リン酸、リン酸、リン酸トリエステル、ホスホ
ン酸、ホスホネートなどがあるが、特に限定されない
し、また、これら２種以上併用してもよい。また内層用
PETには有機および／または無機の添加剤のような滑剤
を含有させる必要もなく、従って上記触媒金属を構成成
分とする析出粒子なども生成しないような重縮合条件を
選択することができる。

次に本発明の複合フィルムの外層を構成する外層用PE
Tは、内層用PETと全く同様にして重縮合したPETにポリ
アリレートを溶融混合させる。溶融混合する方法は、PE
Tとポリアリレートを各々常法に従って十分真空乾燥し
た後、ダルメージ型スクリューを具備したペレタイザー
に供給し、温度260〜300℃、滞留時間５〜30分間の範囲
でペレタイズする方法などが挙げられる。上記ポリアリ
レートはテレフタル酸およびイソフタル酸と4,4′−ジ
アセトキシフェニルプロパン、チタン化合物を温度180
〜250℃で脱酢酸反応を行なう。次いで温度250〜300
℃、高真空下で重縮合させる。

なお本発明の目的を得るために最も好適な外層用PET
としてはDSC（パーキンエルマ社II型昇温速度16℃／
分）を用いて測定した融解にともなう吸熱ピークが実質
的に２山にならないものがよい。

このようにして作った内層用PETおよび外層用PETを各
々常法に従い十分真空乾燥し、２台の押出機に各々供給
し、口金以前に溶融状態で合流させて、口金から溶融押
出し、冷却固化せしめて、外層用PET/内層用PET/外層用
PETの３層複合未延伸シートを作る。この未延伸シート
を必要に応じて周知の方法で一軸延伸または二軸延伸せ
しめる。

延伸倍率は、一軸延伸の場合、一方向に２〜4,5、二
軸延伸の場合まず一方向に2.5〜4.5倍延伸した後、該方
向と直角方向に３〜4.5倍延伸する。この二軸延伸フィ
ルムをさらに長手方向に1.05〜1.3倍延伸してもよい。

延伸温度は70〜130℃の範囲でよく、また延伸速度は1
0³〜５×10⁵％分の範囲が好適である。また二軸延伸フ
ィルムをさらに長手方向に延伸する場合の温度は100〜1
55℃にする方がよい。

次にこの延伸フィルムを熱固定のために熱処理する。
熱処理条件は温度130〜240℃、時間0.5〜30秒間であ
る。この後、同上熱処理温度で幅方向に１〜15％の弛緩
を与えてやることが本発明の目的を得るために特に好ま
しい。

熱処理されたフィルムをコアに巻取ることにより本発
明の複合ポリエステルフィルムを得ることができる。

〔用途〕

かくして得られた複合ポリエステルフィルムは各種の
磁気記録媒体の基材として利用される。

特に従来から知られているように、ポリエステルフィ
ルムを作った時には非常に透明性が良く、また表面欠点
がなくても、フィルム加工上どうしても避けられない熱
履歴によって、PET中に含まれているオリゴマがフィル
ム表面に浸出白濁し、透明性を悪くさせるという現象に
対して工程上のトラブルや商品価値の低下をまねくとい
う意味では、上記欠点が改良されている本発明の複合ポ
リエステルフィルムが特に有効である。

〔作用〕

本発明は、PETを内層とし、ポリアリレートを含有す
るPETを外層とする３層複合ポリエステルフィルムとす
ることによって、従来、フィルム加工時に発生するフィ
ルム表面へのオリゴマ浸出を抑制することができる。こ
れは外層に設けたポリアリレート含有PETがフィルム表
面へ拡散してくるオリゴマと微妙に相互作用して本発明
の効果を得ることができたものと考えられる。

〔特性の測定方法および効果の評価方法〕

（１）溶融粘度高化式フローテスターを用いて、温度290℃、ずり速
度200/secでの溶融粘度を測定した。

（２）透明性フィルムサンプルを160℃の熱風オーブン中で１時間
緊張状態で放置した。この熱処理フィルムと上記熱処理
をする前のフィルムについて各々ASTM−Ｄ−1003−52に
従ってフィルムヘイズ（％）を測定した。透明性は上記
熱処理後のフィルムヘイズ（％）から熱処理前のフィル
ムヘイズ（％）を差引いた値をΔヘイズとし、Δヘイズ
が２％未満のものを透明性良好、２％を越えるものを透
明性不良と判定した。

（３）表面欠点（２）項と同じようにして熱処理したフィルムにアル
ミニウムを200Å厚に蒸着し、微分干渉顕微鏡（倍率400
倍）で２μｍ以上（長径）の表面異物を観察した（観測
視野1cm²）。この観察で表面異物が０個/cm²であれば表
面異物：良好、１個/cm²以上であれば表面異物／不良と
判定した。

（４）フィルム厚みムラフィルムの長手方向（長さ10m）と幅方向（長さ1.5
m）を電子式厚み計で連続測定した。この中で最も厚い
部分の厚さと、最も薄い部分の厚さとの差を平均厚さで
割り、これに100を乗じて厚みムラ（％）とし、長さ方
向と幅方向の平均値をフィルム厚みムラとした。この値
が10％未満のものはフィルム厚みムラ：良好、10％を越
えるものはフィルム厚みムラ：不良と判定した。

〔実施例〕

本発明を以下の実施例、比較例を用いて説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１（１）内層用PETの調製テレフタル酸ジメチル100重量部、エチレングリコー
ル70重量部、触媒として酢酸カルシウム0.09重量部を用
いて常法によりエステル交換反応を行ない、その生成物
に三酸化アンチモン0.03重量部、トリメチルホスフェー
ト0.04重量部を添加し、常法によって重縮合して溶融粘
度2000ポイズのポリマペレットを得た（ポリマＡ）。

（２）外層用PETの調製テレフタル酸ジメチル100重量部、エチレングリコー
ル70重量部、触媒として酢酸カルシウム0.09重量部を用
いて常法によりエステル交換反応を行ない、その生成物
に三酸化アンチモン0.03重量部、トリメチルホスフェー
ト0.04重量部、及び二酸ケイ素（粒子径1.1μｍ）0.1重
量部を添加し、常法によって重縮合して溶融粘度1700ポ
イズのポリマペレットを得た（ポリマａ）。

次いで、別の反応釜にて、テレフタル酸50重量部、イ
ソフタル酸50重量部、4,4′−ジアセトキシジフェニル
プロパン188重量部及び触媒としてテトラブチルチタネ
ート0.06重量部を仕込み、200〜245℃で脱酢酸反応を行
なった。次いで、290℃の高真空度下で重縮合反応を行
ない、溶融粘度3100ポイズのポリマペレットを得た（ポ
リマｂ）。次いで、ポリマa90重量部とポリマb10重量部
の比率で170℃、５時間真空乾燥した後、ペレタイザー
（ダルメージ型スクリュー,L/D＝35）に供給し、290
℃、滞留時間８分間でペレタイズしポリマペレットを作
った（ポリマＢ）。

（３）複合フィルムの調整上記内層用PET（ポリマＡ）を180℃、４時間、外層用
PET（ポリマＢ）を140℃、２時間、真空乾燥した後、２
台の押出機に各々供給して290℃で溶融押出し、ギアポ
ンプ、フィルターを経由して合流管でポリマＡにポリマ
Ｂを複合（厚み比1:8:1）させ口金からシート状に押出
し、55℃の冷却ドラムに巻き付けて未延伸シートを作っ
た。

次いで、この未延伸シートを95℃にて長手方向に3.3
倍延伸した。この延伸は、２組のロールの周速差で行な
われ、延伸速度は20000％／分であった。この一軸延伸
フィルムをステンタを用いて100℃にて幅方向に４倍、
延伸速度2500％／分で延伸し、そのまま熱処理ゾーンへ
導き200℃、３秒間の緊張熱固定、及び200℃、３秒間の
リラックス処理（幅方向５％）を連続して行ない、厚さ
50μｍの二軸配向複合フィルムを作った。

（４）評価（３）項で作ったフィルムを160℃、１時間熱風オー
ブン中に緊張下で放置した後、取り出したフィルムにつ
いて透明性と表面欠点を測定したところ、加熱によるオ
リゴマのフィルム表面への浸出は全く見られず非常に良
好であった。また、厚みムラも8.0％と良好であった。

比較例１実施例１において、外層用PET（ポリマＢ）の代りに
内層用PET（ポリマＡ）を用いた以外は全く同様にして
フィルムを作った。このフィルムの厚みムラは6.5％と
良好であったが、実施例１と同様に加熱処理したとこ
ろ、フィルムは肉眼でも観察できるほど白濁し、透明性
（Δヘイズ11.1％）、表面欠点とも不良であった。

実施例２〜３及び比較例２〜４実施例１において、外層用PET中のポリアリレートの
含む量を変えた以外は全く同様にして作ったフィルムや
外層用PETの種類を変えた以外は全く同様にして作った
フィルムについての評価結果を第１表に示す。

これらの結果からわかるように、本発明範囲の要件を
満たすフィルム（実施例２〜３）が、厚みムラ、透明
性、表面欠点とも良好であった。しかし、本発明範囲外
のフィルムは、厚みムラ、透明性、表面欠点のいずれか
が不良であった。

〔発明の効果〕本発明は、PET層をポリアリレートを含むPET層で被覆
した複合フィルムにすることにより、従来から困難であ
ったPETフィルムの熱加工時におけるオリゴマのフィル
ム表面への浸出を抑制するという効果を有するものであ
る。

フィルム表面へのオリゴマ浸出は、フィルムの透明性
を悪くしたり、また表面欠点となる。オリゴマが浸出し
にくいという特性は、磁気テープとした時のドロップア
ウトを防止したり、光学用途に要求される透明性を得る
ために特に有効であり、その意味で磁気記録材料や光学
用基材として特に有用である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリエチレンテレフタレートを内層とし、
かつポリアリレートを３〜50重量％含むポリエチレンテ
レフタレートを両外層とする磁気記録媒体基材用複合ポ
リエステルフィルム。