JP2859973B2 - 二軸配向積層ポリエステルフイルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二軸配向積層ポリエス
テルフイルムに関し、特にスタンダードタイプのビデオ
テープの基材として用いて最適なフイルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】二軸配向ポリエステルフイルム、たとえ
ばビデオテープの基材として用いることのできる二軸配
向ポリエステルフイルムとしては、ポリエステルにコロ
イド状シリカに起因する実質的に球形のシリカ粒子を含
有せしめたフイルムが知られている（たとえば特開昭５
９−１７１６２３号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、フイルムの加
工工程、特に磁気媒体用途における磁性層塗布・カレン
ダー及び巻取、カセット組み込み工程などの工程速度の
増大に伴い、接触するロールやガイドでフイルム表面、
とくに微小凹凸を有するフイルム表面が削り取られやす
いという欠点があった。また、従来のものでは、高速磁
界転写などによるダビングの増速化にともない、ダビン
グ時の画質低下のために、画質すなわちＳ／Ｎ（シグナ
ル／ノイズ比）も不十分という欠点があった。

【０００４】本発明は、かかる問題点を解決し、高速工
程でフイルム表面が削り取られにくく（以下高速削れ性
に優れるという）、かつ磁気媒体用途とした時にダビン
グ時等の画質低下の少ない、つまり電磁変換特性のよい
（以下電磁変換特性に優れるという）、安価でスタンダ
ードタイプのビデオテープ用基材として最適な二軸配向
積層ポリエステルフイルムを提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明の
二軸配向積層ポリエステルフイルムは、少なくとも３層
以上の積層構造からなる二軸配向積層ポリエステルフイ
ルムにおいて、その少なくとも片面の最表層部に内部析
出型粒子を含有しており、該最表層部の内部析出型粒子
の含有量を、該最表層部用に、内部析出型粒子が高濃度
で生成されたポリエステルマスターペレットを内部析出
型粒子を実質的に含有しないポリエステルペレットで希
釈することにより調整した原料を用いることにより、中
間層部における内部析出型粒子の含有量よりも多くした
ものから成る。

【０００６】まず、本発明のポリエステルフイルムは少
なくとも３層以上の積層構造である必要がある。３層以
上であれば、４層でも５層でもかまわないが３層構造の
場合に本発明の効果がより一層良好となり好ましい。し
かし、単層や２層構造のフイルムでは高速削れ性や電磁
変換特性を満足させることはできない。

【０００７】次に、本発明のポリエステルフイルムは、
これを構成する上記各層の少なくとも一層が二軸に配向
している必要がある。３層以上の積層構造の内、全部の
層が二軸に配向していると特に好ましい。全ての層が無
配向や一軸配向では本発明の特性を満足することはでき
ない。

【０００８】本発明を構成するポリエステルは特に限定
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、エチレン２，６─ナフタレート単位
から選ばれた少なくとも一種の構造単位を主要構成成分
とする場合に特に好ましい。中でもエチレンテレフタレ
ートを主要構成成分とするポリエステルの場合が特に好
ましい。なお、本発明を阻害しない範囲内で、２種以上
のポリエステルを混合しても良いし、共重合ポリマを用
いても良い。

【０００９】本発明のポリエステルフイルムは、少なく
とも片面の最表層部に内部析出型粒子を含有している。
この内部析出型粒子は、基材との親和性がよく、基材と
の間に強固な結合を達成しつつ表面突起の形成が可能な
ものである。外部粒子を含有させることなく、容易にか
つ安価に表面突起を形成できるので、とくにスタンダー
ドタイプのビデオテープ用基材等として最適な表面形態
のフイルムが得られる。所望の表面突起形成により、高
速削れ性、電磁変換特性を向上することができる。ま
た、本発明のポリエステルフイルムは、中間層部には必
ずしも内部析出型粒子を含有している必要はないが、中
間層部にも内部析出型粒子を含有することが望ましい。
この場合、最表層部の内部析出型粒子の含有量が中間層
のそれの含有量より多いことが必要である。

【００１０】この内部析出型粒子によって形成される最
表層部の突起に関しては、その表面粗さパラメータＰ１
０が３５０nm以下であることが好ましい。この値よりも
大きいと、高速削れ性が低下するとともに、電磁変換特
性が低下するおそれがある。

【００１１】また、上記最表層部表面の突起高さに関し
ては、その突起高さ分布の相対標準偏差が１．２以下で
あることが好ましい。この値よりも大きいと、望ましく
ない粗大突起が存在し、その部分が削り取られやすくな
って高速削れ性が低下するとともに、電磁変換特性も低
下するおそれがある。

【００１２】さらに本発明フイルムにおいては、中間層
は特に限定されないが、最表層部において、上述の如く
高速削れ性に優れ、均一な所望突起高さの突起が形成さ
れ電磁変換特性に優れた表面を形成できるので、中間層
にいわゆるリサイクルポリマを含有させることが好まし
い。なおここでリサイクルポリマとは、ポリエステルの
末端カルボン酸が５５当量／１０⁶ ｇ以上でポリマの溶
液ヘイズが１８％以下のものをいう。

【００１３】本発明の二軸配向積層ポリエステルフイル
ムの最表層部には、上記内部析出型粒子以外にも外部粒
子が同時に含有されていても良いが、内部析出型粒子よ
りも含有量が多くなりすぎないようにして、高速削れ
性、電磁変換特性を悪化させないのが好ましい。

【００１４】また本発明のフイルム中には、本発明の目
的を阻害しない範囲内で、他種ポリマをブレンドしても
よいし、また酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、紫外線吸収
剤などの有機添加剤が通常添加される程度添加されてい
てもよい。

【００１５】本発明の積層ポリエステルフイルムの最表
層積層部のポリマＩＶは、０．４〜０．９の範囲である
と高速削れ性をより一層良好とするので特に好ましい。
さらに基層部とのポリマＩＶの差が０．１以内であると
より一層高速削れ性が良好となるので非常に好ましい。

【００１６】次に本発明フイルムの製造方法について説
明する。まず、内部析出型粒子の生成方法は次の方法が
有効である。すなわち、内部析出型粒子は、所定のジ
カルボン酸とエチレングリコールとの直接エステル化を
経て重縮合する過程あるいは、所定のジカルボン酸の
ジメチルエステルとエチレングリコールとのエステル交
換反応を経て重縮合を行なう過程において、グリコール
に可溶性のカルシウム化合物、マグネシウム化合物、マ
ンガン化合物、リチウム化合物のすくなくとも一種と、
好ましくは、リンの酸および／またはエステル化合物を
適当な方法で添加することによって生成される。内部析
出型粒子を生成するための化合物の添加は、エステル化
反応またはエステル交換反応が実質的に終了した時点か
ら重縮合反応のあまり進んでいない初期の段階までの任
意の時期に、カルシウム化合物、リチウム化合物の少な
くとも一種をグリコール溶液として反応系に添加するの
がよい。

【００１７】ここで使用しうるカルシウム、マグネシウ
ム、マンガン、リチウム化合物としては、ハロゲン化
物、硝酸塩、硫酸塩などの無機酸塩、酢酸塩、シュウ酸
塩、安息香酸塩などの有機酸塩、水素化物および酸化物
などのグリコール可溶性の化合物が最も好ましく使用さ
れるが、二種以上併用しても構わない。また、リン化合
物としてはリン酸、亜リン酸、ホスホン酸、およびこれ
らのエステル類、部分エステル類の一種以上が用いられ
る。内部析出型粒子の生成には、無機粒子等を結晶核剤
として用いないのが好ましい。

【００１８】内部析出型粒子の量を調節する方法として
は、上記方法で高濃度の粒子マスター（内部析出型粒子
が高濃度で生成されたポリエステルマスターペレット）
を作っておき、それを製膜時に内部析出型粒子を実質的
に含有しないポリエステルペレットで希釈して内部析出
型粒子の量を調節する方法が有効である。この方法によ
り、確実に、最表層部における内部析出型粒子の含有量
と中間層部における内部析出型粒子の含有量とに所望の
大小関係をもたせることができる。

【００１９】次にこのポリエステルのペレットを用いて
３層以上の積層構造をもったポリエステルフイルムとす
る。上記の方法にて得られたポリエステルのペレットを
所定の割合で混合し、乾燥したのち、公知の溶融積層用
押出機に供給し、スリット状のダイからシート状に押出
し、キャスティングロール上で冷却固化せしめて未延伸
フイルムを作る。すなわち、２または３台以上の押出
機、３層以上のマニホールドまたは合流ブロック（例え
ば角型合流部を有する合流ブロック）を用いて積層し、
口金から３層以上のシートを押し出し、キャスティング
ロールで冷却して未延伸フイルムを作る。この場合、ポ
リマ流路にスタティックミキサー、ギヤポンプを設置す
る方法は有効である。また、最表層積層部側のポリマー
を押出す押出機の溶融温度を基層部側より５〜１０℃低
くすることが、有効である。

【００２０】次にこの未延伸フイルムを二軸延伸し、二
軸配向せしめる。延伸方法としては、逐次二軸延伸法ま
たは同時二軸延伸法を用いることができる。ただし、最
初に長手方向、次に幅方向の延伸を行なう逐次二軸延伸
法を用い、長手方向の延伸を３段階以上に分けて、総縦
延伸倍率を３．５〜６．５倍で行なう方法は特に好まし
い。長手方向延伸温度はポリエステルの種類によって異
なり一概には言えないが、通常、その１段目を５０〜１
３０℃とし、２段目以降はそれより高くすることが有効
である。長手方向延伸速度は５０００〜５００００％／
分の範囲が好適である。幅方向の延伸方法としてはステ
ンタを用いる方法が一般的である。延伸倍率は、３．０
〜５．０倍の範囲が適当である。幅方向の延伸速度は、
１０００〜２００００％／分、温度は８０〜１６０℃の
範囲が好適である。次にこの延伸フイルムを熱処理す
る。この場合の熱処理温度は１７０〜２２０℃、特に１
８０〜２００℃、時間は０．２〜２０秒の範囲が好適で
ある。

【００２１】［物性の測定方法ならびに効果の評価方
法］本発明の特性値の測定方法並びに効果の評価方法は
次の通りである。 （１）表面突起の高さ分布の標準偏差 ２検出器方式の走査型電子顕微鏡［ＥＳＭ−３２００、
エリオニクス（株）製］と断面測定装置［ＰＭＳ−１、
エリオニクス（株）製］においてフイルム表面の平坦面
の高さを０として走査したときの突起の高さ測定値を画
像処理装置［ＩＢＡＳ２０００、カールツァイス（株）
製］に送り、画像処理装置上にフイルム表面突起画像を
再構築する。次に、この表面突起画像で突起部分を２値
化して得られた個々の突起の面積から円相当径を求めこ
れをその突起の平均径とする。また、この２値化された
個々の突起部分の中で最も高い値をその突起の高さと
し、これを個々の突起について求める。この測定を場所
をかえて５００回繰返し、測定された突起についてその
高さ分布を正規分布（高さ０の点を中心とする正規分
布）とみなして最小２乗法で近似して高さ分布の標準偏
差を求めた。また走査型電子顕微鏡の倍率は、１０００
〜８０００倍の間を選択する。

【００２２】（２）表面粗さパラメータＰ１０ 光干渉式３次元表面解析装置（ＷＹＫＯ社製ＴＯＰＯ−
３Ｄ、対物レンズ：４０〜２００倍、高解像度カメラ使
用が有効）を用いて、画像処理装置上にフイルム表面突
起画像を構築する。この表面突起画像で突起部分の最も
高い値から１０点について平均をＰ１０と定義した。２
０回の測定の平均値をもって値とした（単位nm）。

【００２３】（３）ポリマＩＶ ｏ−クロロフェノールを溶媒として２５℃にて測定し
た。

【００２４】（４）高速削れ性 フイルムを１／２インチ幅のテープ状にスリットしたも
のに角度９０°で片刃を押しあて、０．５mm押し込んで
２００ｍ走行させる（速度：２００m/min 、張力：１０
０ｇ）。片刃に削りとられた粉の付着高さを顕微鏡で読
み取り、削れ量（μｍ）とした。この削れ量が１８０μ
ｍ以下の場合耐削れ性が良好、それを越える場合耐削れ
性が不良である。

【００２５】（５）電磁変換特性 フイルムに下記組成の磁性塗料をグラビヤロールにより
塗布し、磁気配向させ、乾燥させる。さらに、小型テス
トカレンダー装置（スチールロール／ナイロンロール、
５段）で、温度：７０℃、線圧：２００kg/cm でカレン
ダー処理した後、７０℃、４８時間キュアリングする。
上記テープ原反を１／２インチにスリットし、パンケー
キを作成した。このパンケーキから長さ２５０ｍの長さ
をＶＴＲカセットに組み込みＶＴＲカセットテープとし
た。 （磁性塗料の組成） ・Ｃｏ含有酸化鉄 ：１００重量部 ・塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体： １０重量部 ・ポリウレタンエラストマ ： １０重量部 ・ポリイソシアネート ： ５重量部 ・レシチン ： １重量部 ・メチルエチルケトン ： ７５重量部 ・メチルイソプチルケトン ： ７５重量部 ・トルエン ： ７５重量部 ・カーボンブラック ： ２重量部 ・ラウリン酸 ：１．５重量部 このテープに家庭用ＶＴＲを用いてテレビ試験波形発生
器により１００％クロマ信号を記録し、その再生信号か
らカラービデオノイズ測定器でクロマＳ／Ｎを測定し
た。

【００２６】

【実施例】次に実施例に基づき、本発明の実施態様を説
明する。 実施例１（表１） 内部析出型粒子含有ペレットを５０重量部、さらに粒子
を含有しないポリエチレンテレフタレートのペレットを
５０重量部混ぜ合わせ、ベント式二軸混練押出機１に供
給し、２８０℃で溶解した（ポリマＩ）。更に、もう一
台の押出機２を用意し、リサイクルポリマ３５重量部と
粒子を含有しないペレット６５重量部を混ぜ合わせた
後、１８０℃で３時間減圧乾燥（３Ｔｏｒｒ）し、押出
機に供給して２９０℃で溶解した（ポリマII）。この２
つのポリマを、それぞれ高精度濾過した後、矩形積層部
を備えた３層合流ブロックにて、基層部にポリマIIを、
両面表層積層部にポリマＩがくるように積層し、フィッ
シュテール型の口金よりシート状にして押し出した後、
静電印加キャスト法を用いて表面温度３０℃のキャステ
ィングドラムに巻きつけて冷却固化し、厚さ約１６０μ
ｍの未延伸フイルムを作った。この時のドラフト比は
６．５であった。

【００２７】この未延伸フイルムを長手方向に３段階に
分け、１２３℃で１．２倍、１２６℃で１．４５倍、１
１４℃で２．３倍それぞれ延伸した。この一軸フイルム
をステンタを用いて幅方向に２段階に分け、１１１℃で
３．７倍、１１３℃で１．２倍延伸し、定長下で２００
℃にて５秒間熱処理し、厚さ１３μｍのフイルムを得
た。

【００２８】このフイルムの電磁変換特性を測定する
と、＋２．０であった。また、高速削れ性も８５（μ
ｍ）と良好であった。このように、最表層積層部に含有
される粒子の種類及び積層構成が本発明の範囲内である
場合には、電磁変換特性、高速削れ性ともに良好なフイ
ルムとすることができる。

【００２９】実施例２、比較例１〜４（表１） 実施例１と同様にして、二軸配向ポリエステルフイルム
を作成したが、最表層部の内部析出型粒子含有の有無お
よび積層構成が本発明の範囲内でない場合には、電磁変
換特性、高速削れ性ともに良好なフイルムとすることが
できなかった。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【発明の効果】本発明の二軸配向積層ポリエステルフイ
ルムによれば、少なくとも片面の薄層最表層部表面に内
部析出型粒子により均一かつ削れにくい突起を形成し
て、所望の表面粗さ形態とすることができるので、高速
での優れた耐削れ性を発揮させつつ、磁気媒体用として
の優れた電磁変換特性を発揮することができる。

【００３２】また、最表層部に上記のような優れた特性
をもたせることができるので、中間層に、問題を生じる
ことなくリサイクルポリマを含有させることができ、生
産性の向上を図ることもできる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 南沢 秀仁 滋賀県大津市園山１丁目１番１号 東レ 株式会社 滋賀事業場内 (56)参考文献 特開 平２−214657（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−63745（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−286721（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−28333（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−258751（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも３層以上の積層構造からなる
   二軸配向積層ポリエステルフイルムにおいて、その少な
   くとも片面の最表層部に内部析出型粒子を含有してお
   り、該最表層部の内部析出型粒子の含有量を、該最表層
   部用に、内部析出型粒子が高濃度で生成されたポリエス
   テルマスターペレットを内部析出型粒子を実質的に含有
   しないポリエステルペレットで希釈することにより調整
   した原料を用いることにより、中間層部における内部析
   出型粒子の含有量よりも多くしたことを特徴とする二軸
   配向積層ポリエステルフイルム。
2. 【請求項２】 中間層部がリサイクルポリマを含有して
   いる請求項１の二軸配向積層ポリエステルフイルム。
3. 【請求項３】 前記最表層部の表面粗さパラメータＰ１
   ０が３５０nm以下である請求項１又は２の二軸配向積層
   ポリエステルフイルム。
4. 【請求項４】 前記最表層部の表面の突起高さ分布の相
   対標準偏差が１．２以下である請求項１ないし３のいず
   れかに記載の二軸配向積層ポリエステルフイルム。