JP2779280B2 - 積層ポリエステルフィルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気記録媒体用積層ポリ
エステルフィルムに関し、さらに詳しくは高密度磁気記
録媒体のベースフィルムとして有用な二軸配向積層ポリ
エステルフィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレートフィルムに
代表されるポリエステルフィルムは機械的特性、化学的
特性、さらに熱的特性にすぐれ広い用途に用いられてい
る。特に磁気記録媒体のベースフィルムとして多量に用
いられている。

【０００３】ところで、ポリエステルフィルムは両表面
に違った特性を要求されることが多く、例えば一つの表
面を平滑面とし、他方の表面を易滑面とすることを要求
される。また、ポリエステルフィルムの表面特性のより
一層の改善が求められている。

【０００４】ポリエステルフィルムの表面特性を改善す
る手段として、異種のポリエステルフィルムを積層する
方法が知られ、また特開昭６１―２７８０２２号、特開
昭６２―１０８０５３号、特開昭６３―１２０６４６
号、特開昭６３―１０８５２９号、特開昭６３―８７２
３１号、特開昭６３―１９７６４３号、特開昭６３―２
１２５４９号等多くの提案がされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これら異種ポ
リエステルの積層フィルムには、下記のような問題点が
解決すべき課題として残されている。 （１）磁気記録テープやフレキシブルディスク用のベー
スフィルムとして使用した場合テープの走行時や、フレ
キシブルディスクのヘッドタッチ等の繰返し外力が働い
たときにベースフィルムの層間（異種ポリエステル層の
層間）が剥離することがある。 （２）異種のしかも特性の異なるポリエステルが積層さ
れているため、例えば２層フィルムではバイメタル的な
作用によってフィルムがカールを起こし易くなったり、
磁気テープとした場合にカッピング現象を起こすことが
ある。 （３）水中や溶剤等の中に浸漬する場合積層の境界面か
ら各層のフィルムが剥離する等のトラブルを起こすこと
がある。 （４）磁気記録用途のベースフィルムとして使用する場
合、磁性層をベースフィルムに塗布したあとカレンダー
処理する場合が多いが、この工程でベースフィルムに熱
とシェアが掛るため層間が剥離することがある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる目的を
達成するために、次の構成からなる。

【０００７】ポリエステル（Ａ）のフィルム層と、これ
と異なるポリエステル（Ｂ）のフィルム層とを積層した
二軸配向積層フィルムであって、両フィルム層の中間に
ポリエステル（Ａ）とポリエステル（Ｂ）の共重合体よ
りなる、厚み０．０３〜１．０μｍの層を設けたことを
特徴とする磁気記録媒体用積層ポリエステルフィルム。

【０００８】本発明においてフィルムを構成するポリエ
ステルとしては、ポリエチレン―２，６―ナフタレー
ト、ポリエチレンテレフタレート、ポリ―１，４―シク
ロヘキシレンジメチレンテレフタレート等が好ましく例
示される。

【０００９】このポリエチレン―２，６―ナフタレート
は、ナフタレンジカルボン酸を主たる酸成分とするが、
少量（好ましくは２０モル％以下）の他のジカルボン酸
成分を共重合してもよく、またエチレングリコールを主
たるグリコール成分とするが、少量（好ましくは２０モ
ル％以下）の他のグリコール成分を共重合してもよいポ
リマーである。ナフタレンジカルボン酸以外のジカルボ
ン酸としては、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、ジ
フェニルスルホンジカルボン酸、ベンゾフェノンジカル
ボン酸などの芳香族ジカルボン酸、コハク酸、アジピン
酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸などの脂肪族ジ
カルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、１，３―アダ
マンタンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸をあげ
ることができる。またエチレングリコール以外のグリコ
ール成分としては、例えば１，３―プロパンジオール、
１，４―ブタンジオール、１，６―ヘキサンジオール、
ネオペンチルグリコール、１，４―シクロヘキサンジメ
タノール、ｐ―キシリレングリコールなどをあげること
ができる。また、ポリマー中に安定剤、着色剤、滑剤、
つや消剤等の添加剤を配合したものでもよい。

【００１０】このようなポリエチレン―２，６―ナフタ
レートは通常溶融重合法によって公知の方法で製造され
る。この際、触媒等の添加剤は必要に応じて任意に使用
することができる。

【００１１】ポリエチレン―２，６―ナフタレートの固
有粘度は０．４５〜０．９０の範囲にあることが好まし
い。

【００１２】また、前記ポリエチレンテレフタレート
は、テレフタル酸を主たる酸成分とするが、少量（好ま
しくは２０モル％以下）の他のジカルボン酸成分を共重
合してもよく、またエチレングリコールを主たるグリコ
ール成分とするが、少量（好ましくは２０モル％以下）
の他のグリコール成分を共重合してもよいポリマーであ
る。テレフタル酸以外のジカルボン酸としては、例えば
ナフタレンジカルボン酸、イソフタル酸、ジフェニルス
ルホンジカルボン酸、ベンゾフェノンジカルボン酸など
の芳香族ジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシ
ン酸、ドデカンジカルボン酸などの脂肪族ジカルボン
酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、１，３―アダマンタン
ジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸をあげることが
できる。またエチレングリコール以外のグリコール成分
としては、例えば１，３―プロパンジオール、１，４―
ブタンジオール、１，６―ヘキサンジオール、ネオペン
チルグリコール、１，４―シクロヘキサンジメタノー
ル、ｐ―キシリレングリコールなどをあげることができ
る。また、ポリマー中に安定剤、着色剤、滑剤、つや消
剤等の添加剤を配合したものでもよい。

【００１３】このようなポリエチレンテレフタレートは
通常溶融重合法によって公知の方法で製造される。この
際、触媒等の添加剤は必要に応じて任意に使用すること
ができる。

【００１４】ポリエチレンテレフタレートの固有粘度は
０．４５〜０．９０の範囲にあることが好ましい。

【００１５】また、前記ポリ―１，４―シクロヘキシレ
ンジメチレンテレフタレートは、テレフタル酸を主たる
酸成分とするが、少量（好ましくは２０モル％以下）の
他のジカルボン酸成分を共重合してもよく、また１，４
―シクロヘキサンジメタノールを主たるグリコール成分
とするが、少量（好ましくは２０モル％以下）の他のグ
リコール成分を共重合してもよいポリマーである。テレ
フタル酸以外のジカルボン酸としては、例えばナフタレ
ンジカルボン酸、イソフタル酸、ジフェニルスルホンジ
カルボン酸、ベンゾフェノンジカルボン酸などの芳香族
ジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ド
デカンジカルボン酸などの脂肪族ジカルボン酸、ヘキサ
ヒドロテレフタル酸、１，３―アダマンタンジカルボン
酸などの脂環族ジカルボン酸をあげることができる。ま
た１，４―シクロヘキサンジメタノール以外のグリコー
ル成分としては、例えばエチレングリコール、１，３―
プロパンジオール、１，４―ブタンジオール、１，６―
ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ｐ―キシ
リレングリコールなどをあげることができる。前記１，
４―シクロヘキサンジメタノールは、例えばジメチルテ
レフタレートまたはテレフタル酸の接触還元によって製
造する方法で製造できるが、いずれの方法で製造された
ものでも支障がない。１，４―シクロヘキサンジメタノ
ールのシス体とトランス体との比は特に制限するもので
はないが、シス体／トランス体＝４／６〜０／１０の範
囲のものが好ましい。

【００１６】また、ポリマー中に安定剤、着色剤、滑
剤、つや消剤等の添加剤を配合したものでもよい。

【００１７】このようなポリ―１，４―シクロヘキシレ
ンジメチレンテレフタレートは通常溶融重合法によって
公知の方法で製造される。この際、触媒等の添加剤は必
要に応じて任意に使用することができる。

【００１８】ポリ―１，４―シクロヘキシレンジメチレ
ンテレフタレートの固有粘度は０．４５〜０．９０の範
囲にあることが好ましい。

【００１９】本発明においてポリエステルに含有させる
ことができる不活性固体微粒子（滑剤）としては、好ま
しくは（１）二酸化ケイ素（水和物、ケイソウ土、ケイ
砂、石英等を含む）；（２）アルミナ；（３）ＳｉＯ₂
成分を３０重量％以上含有するケイ酸塩（例えば非晶質
あるいは結晶質の粘土鉱物、アルミノシリケート（焼成
物や水和物を含む）、温石綿、ジルコン、フライアッシ
ュ等）；（４）Ｍｇ、Ｚｎ、Ｚｒ、及びＴｉの酸化物；
（５）Ｃａ、及びＢａの硫酸塩；（６）Ｌｉ、Ｎａ、及
びＣａのリン酸塩（１水素塩や２水素塩を含む）；
（７）Ｌｉ、Ｎａ、及びＫの安息香酸塩；（８）Ｃａ、
Ｂａ、Ｚｎ、及びＭｎのテレフタル酸塩；（９）Ｍｇ、
Ｃａ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、及びＮｉのチタン酸塩；（１０）Ｂａ、及びＰｂの
クロム酸塩；（１１）炭素（例えばカーボンブラック、
グラファイト等）；（１２）ガラス（例えばガラス粉、
ガラスビーズ等）；（１３）Ｃａ、及びＭｇの炭酸塩；
（１４）ホタル石及び（１５）ＺｎＳが引例される。更
に好ましくは、二酸化ケイ素、無水ケイ酸、含水ケイ
酸、酸化アルミニウム、ケイ酸アルミニウム（焼成物、
水和物等を含む）、燐酸１リチウム、燐酸３リチウム、
燐酸ナトリウム、燐酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化
チタン、安息香酸リチウム、これらの化合物の複塩（水
和物を含む）、ガラス粉、粘土（カオリン、ベントナイ
ト、白土等を含む）、タルク、ケイソウ土、炭酸カルシ
ウム等が例示される。特に好ましくは、二酸化ケイ素、
酸化チタン、炭酸カルシウムが挙げられる。

【００２０】また安定剤としては、リン化合物例えばリ
ン酸、亜リン酸、それらのエステル等を好ましく挙げる
ことができ、つや滑剤としては例えば二酸化チタン、シ
リカ、硫酸バリウム等を好ましく挙げることができる。

【００２１】本発明の積層フィルムは、上述のポリエス
テルの少なくとも２種例えばポリエチレン―２，６―ナ
フタレートとポリエチレンテレフタレート、ポリエチレ
ン―２，６―ナフタレートとポリ―１，４―シクロヘキ
シレンジメチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフ
タレートとポリ―１，４―シクロヘキシレンジメチレン
テレフタレート等をポリエステル（Ａ）、ポリエステル
（Ｂ）として用い、ポリエステル（Ａ）のフィルムとポ
リエステル（Ｂ）のフィルムとを積層した構造をとる。
そして両フィルム層の層間にポリエステル（Ａ）とポリ
エステル（Ｂ）の共重合体からなる層を介在させる。か
かる共重合体は、例えばポリエステル（Ａ）とポリエス
テル（Ｂ）とを溶融混合し、エステル交換反応、再分配
反応で共重合化する方法、ポリエステル（Ａ）及びポリ
エステル（Ｂ）の構成成分をモノマー状態で混合し、各
成分の混合比を変えて共重合ポリエステルを製造する方
法等従来公知の方法を適用して製造することができる。
これらの中、前者のポリエステル（Ａ）とポリエステル
（Ｂ）とを溶融混合して共重合化する方法が簡便で好ま
しい。

【００２２】本発明における積層フィルムは異種のポリ
エステルフィルム層が積層されたものであって、積層の
数は２層以上いくつであってもよい。すなわち、たとえ
ばポリエチレンテレフタレートとポリエチレン―２，６
―ナフタレートの２層、またはポリエチレンテレフタレ
ートを芯層としてその外側両面にポリ―１，４―シクロ
ヘキシレンジメチレンテレフタレートを積層して３層と
なしたものであってもよい。要はこれらの異種のポリエ
ステル、すなわちポリエステル（Ａ）とポリエステル
（Ｂ）との層間にこれらポリエステルの共重合体の層を
介在させることである。

【００２３】ポリエステル（Ａ）とポリエステル（Ｂ）
との層間にこれらポリエステルの共重合体の層を介在さ
せる方法は、特に限定されないが、共押出し法で介在さ
せるのが好ましい。すなわち、ポリエステル（Ａ）、ポ
リエステル（Ｂ）の乾燥ペレットを準備し、さらに両ポ
リエステルのペレットを所望の比率で混合し溶融押出機
にて所定時間、温度で溶融混合して共重合化したペレッ
トを準備する。これら３種のポリエステルペレットを個
々の押出機に供給し溶融して、３層共押出しダイからポ
リエステル（Ａ）の層とポリエステル（Ｂ）の層との中
間層に共重合体の層がくるように押出するとよい。

【００２４】押出す方法は、押出す途中のポリマーパイ
プ中で合流させるか、又は厚み方向に３層よりなる押出
ダイ中でこれらのポリマーを合流させて１枚のシートと
なし、キャスティングドラム上に押出して冷却する。

【００２５】ポリエステル（Ａ），（Ｂ）間に介在させ
る共重合ポリエステルの層の厚みは、最終製品（二軸配
向フィルム）で、０．０３μｍ〜１．０μｍである。こ
の厚みが１．０μｍ超であるとポリエステル（Ａ），
（Ｂ）が本来持っている機械特性が損なわれてしまうの
で良くない。また、共重合ポリエステルの層の厚みが
０．０３μｍ未満であると、共重合ポリエステルの層を
介在させる効果が殆んどなくなってしまうので好ましく
ない。

【００２６】共重合ポリエステルの組成は、ポリエステ
ル（Ａ）及びポリエステル（Ｂ）の比率として６０：４
０〜４０：６０をとることが好ましい。例えばポリエス
テル（Ａ）がポリエチレン―２，６―ナフタレート（Ｐ
ＥＮ―２，６）、ポリエステル（Ｂ）がポリエチレンテ
レフタレート（ＰＥＴ）であるとき、ＰＥＴとＰＥＮ―
２，６の成分の比としてＰＥＴ／ＰＥＮ―２，６＝６０
／４０〜４０／６０の範囲とするのが好ましい。この比
率の範囲外であると、ＰＥＮ―２，６及びＰＥＴの層間
にこれらの共重合ポリマーを介在させてもこの界面を強
く接着させる働きが無くなるので好ましくない。

【００２７】かくして得られる積層フィルムは未延伸状
態にあるので、さらに延伸配向、熱固定処理に供する。
延伸配向処理は、逐次二軸延伸又は同時二軸延伸のいず
れでもよいが、前者がより好ましい。延伸方法は公知の
方法でよく、例えば縦延伸は周速差のある２個のロール
間で加熱しながら延伸することができ、横延伸はクリッ
プでフィルム両端を把持して加熱しながらクリップ列の
列間隔を拡大させて延伸することができる。延伸の方法
としては例えばタテ―ヨコ２段延伸、タテ―ヨコ―タテ
―ヨコの４段延伸法を適用することができる。

【００２８】

【実施例】以下、実施例を掲げて本発明を更に説明す
る。

【００２９】

【実施例１、比較例１】実質的に滑剤を含有しない固有
粘度０．６０ｄｌ／ｇ（オルソクロロフェノールを溶媒
として用い、２５℃で測定した値）のポリエチレンテレ
フタレート（ＰＥＴ：ポリエステルＢ）、並びに平均粒
径０．１μｍのシリカ粒子を０．３重量％、平均粒径
０．６μｍの炭酸カルシウム粒子を０．０２０重量％含
有した固有粘度０．５８ｄｌ／ｇのポリエチレン―２，
６―ナフタレートレート（ＰＥＮ：ポリエステルＡ）を
準備した。これらのポリマーを夫々１７０℃で乾燥した
後３１０℃で別々の溶融押出し機で溶融させた。一方、
これらの乾燥ポリマーを重量比１：１で混合し、もう１
つの溶融押出し機で溶融混合し３１０℃で１０分間保持
した（ＰＥＮ―ＰＥＴ共重合体）。これらのポリマーを
ポリマーパイプより供給し、５層構造よりなる押出しダ
イより押出した。すなわち、ＰＥＮ／ＰＥＮ―ＰＥＴの
共重合体／ＰＥＴ／ＰＥＴ―ＰＥＮの共重合体／ＰＥＮ
の５層構造とするように押出し、ダイの中で合流積層さ
せ、ダイスリットより冷却したキャスティングドラムに
押出して冷却させ、未延伸フィルムを得た。

【００３０】この未延伸フィルムを縦、横方向に３．６
×３．６倍逐次延伸し、２１５℃で熱固定させ、７５μ
ｍ厚みの積層フィルムを得た。この際、５層構造の各層
の厚みを１０／１．０／５３／１．０／１０となるよう
にポリマーの押出し量を調節した。（実施例１）

【００３１】一方、ポリエステル（Ａ），（Ｂ）間にポ
リエステル（Ａ），（Ｂ）の共重合体を介在させずに、
ＰＥＮ／ＰＥＴ／ＰＥＮを３層構造の押出ダイより押出
して上記と同様にして７５μｍ厚みの二軸延伸フィルム
を作成した。このものの各層の厚みはＰＥＮ／ＰＥＴ／
ＰＥＮ＝１０／５５／１０となるように調整した。（比
較例１）このようにして得られた二軸配向積層フィルム
を１０ｃｍ口に切り出し、室温の水中に１時間浸漬した
のちとり出して剥離テスト実施した。

【００３２】剥離テストはフィルムの切り口を指でしご
いてフィルムが３枚に離れるかどうかを検討した。

【００３３】実施例１のフィルムは全く剥離することが
なかったが、比較例１のフィルムは３枚の薄いフィルム
に剥離した。またこれらのフィルムにノッチを入れて手
で前後方向に引きさいたところ、実施例１のフィルムで
はノッチの方向にほぼ一直線に引き裂けたのに対して、
比較例１のフィルムは引き裂ける方向が曲がったり、積
層の界面でフィルムがデラミネーションを起こしたりし
て、ポリエステル（Ａ），（Ｂ）の層が界面で良好な密
着を起こしていないことがわかたった。

【００３４】

【実施例２、比較例２】平均粒径０．１μｍのシリカ粒
子を０．１５重量％、平均粒径０．６μｍの炭酸カルシ
ウム粒子を０．１６重量％含有した固有粘度０．６２の
ポリエチレン―２，６―ナフタレート（ＰＥＮ）、並び
に実質的に滑剤を含有しない固有粘度０．６２のポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ）を別々の溶融押出機で
３１０℃で溶融した。またもう１つの溶融押出し機で実
質的に滑剤を含まない、上記と同じ固有粘度のＰＥＮ―
２，６とＰＥＴとをＰＥＴ／ＰＥＮ―２，６＝５５／４
５（重量比）溶融し、３１０℃で１０分保持した（ＰＥ
Ｔ―ＰＥＮ共重合体）。これらの溶融ポリマーを３層構
造よりなる押出し、ダイ中で合流させキャスティングド
ラム上に押出して冷却し、ＰＥＴ／ＰＥＴ―ＰＥＮ共重
合体／ＰＥＮの未延伸フィルムを得た。

【００３５】この未延伸フィルムを速度差をもった２つ
のロール間で１２０℃の温度で縦方向に４．８５倍延伸
し、さらにテンターによって横方向に１４５℃で５．１
５倍延伸し、その後２１５℃で１０秒間熱処理をした。
このようにして厚み６μｍの二軸配向ポリエステル積層
フィルム（厚み構成：ＰＥＮ／ＰＥＴ―ＰＥＮ共重合体
／ＰＥＴ＝５／０．２／０．８）を巻取った。（実施例
２）

【００３６】３層フィルムの中間にＰＥＴ―ＰＥＮ共重
合体の層を介在させない以外は実施例２と全く同様にし
て６μｍの二軸配向ポリエステル積層フィルム（厚み構
成：ＰＥＮ／ＰＥＴ＝５．２／０．８）を巻取った。
（比較例２）

【００３７】一方、下記に示す組成物をボールミルに入
れ、１６時間混練、分散した後、イソシアネート化合物
（バイエル社製のデスモジュールＬ）５重量部を加え、
１時間高速剪断分散して磁性塗料とした。 磁性塗料の組成 針状Ｆｅ粒子 １００重量部 塩化ビニル―酢酸ビニル共重合体 １５重量部 （積水化学製のエスレック７Ａ） 熱可塑性ポリウレタン樹脂 ５重量部 酸化クロム ５重量部 カーボンブラック ５重量部 レシチン ２重量部 脂肪酸エステル １重量部 トルエン ５０重量部 メチルエチルケトン ５０重量部 シクロヘキサノン ５０重量部 この磁性塗料を上述の積層フィルムのポリエチレンテレ
フタレート側の片面に、塗布厚３μｍとなるように塗布
し、次いで２５００ガウスの直流磁場中で配向処理を行
ない、１００℃で加熱乾燥後、スーパーカレンダー処理
（線圧２００ｋｇ／ｃｍ、温度８０℃）を行ない、巻き
取った。この巻き取ったロールを５５℃のオープン中に
３日間放置した。

【００３８】実施例２のフィルムから得られたテープの
電磁変換特性，走行耐久性は良好であった。しかし、比
較例２のフィルムから得られたテープは走行耐久性が不
良であった。すなわち、テープデッキで２００回くりか
えし走行させたとき、テープの端面部でベースフィルム
層間で剥離が起こった。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば次のような効果が得られ
る。 １．異種ポリマーの積層二軸配向ポリエステルフィルム
で起こりがちなカールやカッピングの発生を防止でき
る。 ２．くりかえし折り曲げ等の力を加えても層間の剥離や
デラミネーションを極めて起こしにくいベースフィルム
を提供できる。 ３．たとえばフレキシブルディスクとして用いたとき
に、ベースフィルムに柔軟な層があるためヘッドタッチ
が改良される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜野 久 神奈川県相模原市小山３丁目37番19号 帝人株式会社 相模原研究センター内 (56)参考文献 特開 平３−39250（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリエステル（Ａ）のフィルム層とこれと
   異なるポリエステル（Ｂ）のフィルム層とを積層した二
   軸配向積層フィルムであって、両フィルム層の中間にポ
   リエステル（Ａ）とポリエステル（Ｂ）の共重合体より
   なる、厚み０．０３〜１．０μｍの層を設けたことを特
   徴とする磁気記録媒体用積層ポリエステルフィルム。
2. 【請求項２】ポリエステル（Ａ）がポリエチレン―２，
   ６―ナフタレートである請求項１記載の磁気記録媒体用
   積層ポリエステルフィルム。
3. 【請求項３】ポリエステル（Ｂ）がポリエチレンテレフ
   タレート又はポリ―１，４―シクロヘキシレンジメチレ
   ンテレフタレートである請求項２記載の磁気記録媒体用
   積層ポリエステルフィルム。
4. 【請求項４】ポリエステル（Ａ）がポリエチレンテレフ
   タレートであり、ポリエステル（Ｂ）がポリ―１，４―
   シクロヘキシレンジメチレンテレフタレートである請求
   項１記載の磁気記録媒体用積層ポリエステルフィルム。