JP3048743B2 - 二軸配向ポリエチレン―2,6―ナフタレートフィルムの製造法 - Google Patents

二軸配向ポリエチレン―2,6―ナフタレートフィルムの製造法

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JP3048743B2 JP8085592A JP8085592A JP3048743B2 JP 3048743 B2 JP3048743 B2 JP 3048743B2 JP 8085592 A JP8085592 A JP 8085592A JP 8085592 A JP8085592 A JP 8085592A JP 3048743 B2 JP3048743 B2 JP 3048743B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は二軸配向ポリエチレン―
2,6―ナフタレートフィルムの製造法に関し、更に詳
しくは、高ヤング率であり、厚みが薄く、かつ厚み斑の
少ない二軸配向ポリエチレン―2,6―ナフタレートフ
ィルムを、切断を生じることなく製造する方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】磁気記録テープとしては、二軸配向ポリ
エチレンテレフタレートフィルムの表面に磁性層を形成
したものが、従来から広く用いられている。しかしなが
ら、このような従来の磁気記録テープでは、磁気記録の
保磁力が小さく、カセットに巻くテープの長さを長くし
て記録、再生の長時間化を図るためにテープの厚みを薄
くすると、テープの走行性や耐久性が悪化するという問
題がある。
【0003】そこで、このようなポリエチレンテレフタ
レートフィルムを用いた磁気記録テープの問題点を解消
するために、高ヤング率、低熱収縮率の二軸配向ポリエ
チレン―2,6―ナフタレートフィルムを支持体として
用いた磁気記録テープが提案されている。
【0004】しかしながら、近年、磁気記録テープの多
様化は目覚ましく、種々の高性能磁気記録テープが開発
されており、更には、苛酷な条件下で使用されることも
多くなっていることから、より高ヤング率でより薄い磁
気記録テープ用フィルムの出現が待望されている。
【0005】一般に、高ヤング率のフィルムを得ようと
する場合は、高倍率多段延伸を行うが、延伸中にフィル
ムが破断し易く、安定な状態で生産することが困難であ
り、特に厚さの薄いフィルムを製造しようとする場合に
は、この傾向が一層顕著になる。
【0006】更にこのような高倍率延伸を行うと、得ら
れたフィルムの厚み斑が大きくなり、このフィルムを用
いた磁気記録テープは、電磁特性の変動が大きくなると
いう問題も生じる。
【0007】従って、高ヤング率で、薄く、厚み斑の小
さい磁気記録テープ用フィルムは、これまで得るのが難
しかった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
得られていなかった、高ヤング率で、特に縦方向のヤン
グ率が高くて、厚みが薄く、かつ厚み斑の小さい二軸配
向ポリエチレン―2,6―ナフタレートフィルムを、フ
ィルムの破断なしに安定に製造する方法を提供すること
にある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は実質的に無配向
のポリエチレン―2,6―ナフタレートフィルムを縦方
向に延伸して、縦方向の屈折率(nM)と横方向の屈折
率(nT)の差(nM−nT)を0.05〜0.14と
し、次いで140〜190℃で同一方向に延伸して、縦
方向の屈折率(nM)と横方向の屈折率(nT)の差
(nM−nT)を0.35以下とした後、更に横方向に
延伸し、熱固定することを特徴とする二軸配向ポリエチ
レン―2,6―ナフタレートフィルムの製造法である。
【0010】本発明においてフィルムを構成するポリエ
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、帯電防止剤等の添加剤を配合した
ものでもよい。
【0011】また、フィルム表面を粗にして、フィルム
の滑り性を改良するために、ポリマー中に各種不活性固
体微粒子を配合することもできる。
【0012】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。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。
【0013】本発明においては、上記ポリエチレン―
2,6―ナフタレートを融点〜融点+70℃で溶融押出
し、冷却固化して、実質的に無配向のポリエチレン―
2,6―ナフタレートフィルムを得る。
【0014】次いで、この実質的に無配向のポリエチレ
ン―2,6―ナフタレートフィルムを、縦方向の屈折率
(nM)と横方向の屈折率(nT)の差(nM−nT)
が0.05〜0.14、好ましくは、0.07〜0.1
2となるように、縦方向に延伸する。nM−nTがこの
範囲より大きいと、フィルムの厚み斑が大きくなり、後
で行う最終の横方向の延伸時に、フィルムの切断が多発
する。nM−nTが上記範囲内とするには、通常130
〜170℃で、縦方向に1.7〜2.8倍に延伸すれば
よい。
【0015】このように縦方向に延伸した後、更に同じ
縦方向に140〜190℃で延伸する。この場合、縦方
向の屈折率(nM)と横方向の屈折率(nT)の差(n
M−nT)は0.35以下、好ましくは0.32以下と
する。nM−nTが0.35を超えると、配向、結晶化
が大きくなりすぎて、最終の横方向の延伸が円滑に行え
なくなり、フィルムの厚み斑が大きくなると共に、フィ
ルムの切断が多発する。nM−nTを0.35以下とす
るには、上記延伸温度で1.7〜2.8倍に延伸すれば
よい。
【0016】このように縦方向に2段で延伸した後、更
に横方向に延伸する。この横方向の延伸は、通常延伸温
度130〜155℃、延伸倍率3.0〜4.0倍で行わ
れる。また、2段階に分けて行ってもよい。
【0017】次いで、熱固定を行う。熱固定は、通常、
180〜250℃で、20秒前後、緊張下で行ない、そ
の後、必要に応じて縦方向に弛緩熱処理及び/又は横方
向に制限収縮処理して、熱収縮率を低下させる。
【0018】本発明の方法により得られたフィルムは、
縦方向のヤング率が横方向のヤング率よりも高く、縦方
向のヤング率が約900〜約1,200kg/mm2
横方向のヤング率が約500〜約650kg/mm2
縦方向の熱収縮率(105℃、30分)が約0.3〜約
1.0%、横方向の熱収縮率(105℃、30分)が約
0.0〜約0.8%、厚みが12μm以下、厚み斑が1
5%以下であることが好ましい。
【0019】このフィルムは、その片側又は両面に、公
知の磁性層を公知の方法で設けて、オーディオ用、DA
T用、DCC用、データカートリッジ用などの磁気記録
テープとして使用することができる。
【0020】本発明の方法により得られたフィルムは、
厚みが薄いため、カセットに巻くテープの長さを長くし
て記録、再生の長時間化を図ることができ、しかもヤン
グ率、特に縦方向のヤング率が高いため、テープ(フィ
ルム)が薄いにもかかわらず、張力がかかっても変形し
難く、更にはテープ(フィルム)の厚み斑が小さいた
め、電磁特性の変動が少ないという利点を有している。
【0021】
【実施例】以下、実施例にもとづいて本発明をさらに説
明する。なお、本発明における種々の物性値及び特性
は、以下のようにして測定されたものであり、かつ定義
される。
【0022】(1)ヤング率 フイルムを試料巾10mm、長さ15cmに切り、チャ
ック間100mmにして引張速度10mm/分、チャー
ト速度500mm/分でインストロンタイプの万能引張
試験装置にて引張る。得られた荷重―伸び曲線の立上り
部の接線よりヤング率を計算する。
【0023】(2)厚み斑 ロール状に巻き取ったフィルムから2mの長さのサンプ
ルを採取し、アンリツ株式会社製フィルム連続厚み測定
装置を用いて、縦方向及び横方向の全長にわたって厚み
を連続的に測定し、チャートに記録する。測定チャート
から厚さの平均値(x)並びに最大値(Max)と最小
値(Min)を求め、下記の式により厚み斑を算出す
る。
【0024】
【数1】
【0025】(3)屈折率 アタゴ株式会社製アッベ型屈折率計を用いて測定する。
屈折率が大きすぎて、この屈折率計では測定できない場
合は、神崎製紙株式会社製、マイクロウエーブ分子配向
計MOA―200IAで測定し、アッベ型屈折計での測
定値との間で予め作成した検量線に従って、光学的屈折
率を求める。
【0026】(4)S/N比(電磁出力変動) ソニー株式会社製ビデオテープレコーダEV―S700
で録画した磁気記録テープについて、シバソク株式会社
製ノイズメーターを使用してS/N比を測定する。
【0027】(5)磁気記録テープの走行性 上記ビデオテープレコーダEV―S700にテープをセ
ットし、走行開始、停止を繰り返しながら20m/分の
高速で300時間走行させ、走行状態を調べる。このと
きのテープの状態を下記のように3段階で判定する。 ○:テープの端が折れたり、わかめ状になったりしな
い。 △:若干テープの端の折れやわかめが発生する。 ×:テープの端の折れやわかめの発生が著しい。
【0028】
【実施例1〜6、比較例1〜2】平均粒径0.27μm
の球状シリカ微粒子を0.15重量%含有している固有
粘度0.65のポリエチレン―2,6―ナフタレートの
ペレットを、170℃で4時間乾燥した。このペレット
を、常法により溶融押出し、急冷して実質的に無配向の
フィルムを作成した。
【0029】この無配向フィルムを、表1に示す条件
で、順に、第1段縦方向延伸、第2段縦方向延伸、横方
向延伸に付し、次いで215℃で緊張熱固定した後、1
10℃で0.3%の縦方向弛緩熱処理を施して厚み5μ
mの二軸配向フィルムを得た。
【0030】
【表1】
【0031】得られたフィルムの特性及び延伸時の1時
間当りのフィルム切断回数は、表2に示す通りであっ
た。
【0032】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。 この磁性塗料を上述のポリエチレン―2,6―ナフタレ
ートフイルムの片面に、塗布厚3μmとなるように塗布
し、ついで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℃のオーブン中に
3日間放置した。
【0033】さらに下記組成のバックコート層塗料を、
上述のポリエチレン―2,6―ナフタレートフィルムの
反対面に、厚さ1μmに塗布し、乾燥させ、さらに8m
mに裁断し、磁気テープを得た。 バックコート層塗料の組成: カーボンブラック 100重量部 熱可塑性ポリウレタン樹脂 60重量部 イソシアネート化合物(日本ポリ ウレタン工業社製コロネートL) 18重量部 シリコーンオイル 0.5重量部 メチルエチルケトン 250重量部 トルエン 50重量部。
【0034】得られた磁気記録テープについて、S/N
比及びテープ走行性を測定した。その結果を表2に示
す。
【0035】
【表2】
【0036】
【比較例3】実施例5において、第1段縦方向延伸の
後、横方向延伸を行ない、その後で第2段縦方向延伸を
行なったところ、フィルムの切断が頻発し、満足な延伸
が行なえなかった。
【0037】これらの結果から明らかなように、本発明
の二軸配向ポリエチレン―2,6―ナフタレートフィル
ムの製造法によれば、高ヤング率で、薄くて、厚み斑の
少ない二軸配向ポリエチレン―2,6―ナフタレートフ
ィルムを、切断をともなうことなく、安定に製造するこ
とができる。得られた二軸配向ポリエチレン―2,6―
ナフタレートフィルムを用いた磁気記録テープでは、S
/N比が大きく電磁出力変動が少なく、走行性に優れ、
テープの変形、損傷も発生しない。
【0038】
【発明の効果】本発明によれば、電磁変換特性の変動及
び変形、損傷の少ない磁気記録テープとすることのでき
る、高ヤング率で、厚みが薄く、かつ厚み斑の小さい二
軸配向ポリエチレン―2,6―ナフタレートフィルム
を、フィルムの破断なしに安定に製造する方法を提供す
ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 家康 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 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 55/02 - 55/28 C08J 5/18 CFD

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 実質的に無配向のポリエチレン―2,6
    ―ナフタレートフィルムを縦方向に延伸して、縦方向の
    屈折率(nM)と横方向の屈折率(nT)の差(nM−
    nT)を0.05〜0.14とし、次いで140〜19
    0℃で同一方向に延伸して、縦方向の屈折率(nM)と
    横方向の屈折率(nT)の差(nM−nT)を0.35
    以下とした後、更に横方向に延伸し、熱固定することを
    特徴とする二軸配向ポリエチレン―2,6―ナフタレー
    トフィルムの製造法。
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