JP3092743B2 - 二軸配向熱可塑性樹脂フィルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二軸配向熱可塑性樹脂
フィルムに関し、さらに磁気記録媒体用ベースフィルム
として好適な積層フィルム構成の二軸配向熱可塑性樹脂
フィルムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】表面特性の改良をはかった二軸配向熱可
塑性樹脂フィルムとして、熱可塑性樹脂にコロイド状シ
リカに起因する実質的に球形のシリカ粒子を含有させた
フィルムが知られている（例えば、特開昭５９−１７１
６２３号公報）。このような二軸配向熱可塑性樹脂フィ
ルムにおいては、含有されたシリカ粒子により、フィル
ム表面に突起を形成し、表面の摩擦係数を下げてハンド
リング性、走行性を向上させることが可能である。

【０００３】しかしながら、上記のような二軸配向熱可
塑性樹脂フィルムでは、含有されたシリカ粒子が、フィ
ルムの厚さ方向全域にわたって、ランダムに分布するた
め、フィルム表面に生成する突起高さも不均一なものと
なる。フィルム表面の突起高さが不均一であると、高さ
の高い突起部分が削れ易くなり、フィルムの加工工程、
例えば磁気記録媒体用途における磁性層塗布、カレンダ
ー工程などの工程速度の増大に伴い、接触するロールに
よって傷が付く、あるいは削れ物がフィルム表面に付着
し、記録・再生時のＤＯ（ドロップアウト）にむすびつ
く、といった問題が発生する。また、フィルム表面の突
起密度が低いと、フィルム表面の滑り性改良の効果が低
く、ハンドリング性、走行性改良の効果が期待した程得
られない。

【０００４】さらに、磁気記録媒体用途においては、磁
性層を設ける面側を平滑面とし、反対側に凹凸を設けて
走行性を確保するといった、表裏異滑性の積層構成の二
軸配向熱可塑性樹脂フィルムが公知である（例えば、特
開昭５０−３３８０５号公報など）。

【０００５】しかしながら、上記のようなフィルムにお
いても、突起高さの不均一性による各種障害が発生し、
特に、昨今の高画質対応のメタルテープのように磁性面
の平滑性が要求される場合は、テープ製造時のキュア工
程における走行面側の粗大突起が磁性面に転写する、あ
るいはカレンダー工程における磁性面側への突き上げと
いった現象が発生し、いずれも電磁変換特性に悪影響を
及ぼす。

【０００６】上記の問題点を解決する手段として、二軸
配向熱可塑性樹脂フィルムの少なくとも一方の表面に高
密度で均一な高さの突起を形成して、良好なハンドリン
グ性、走行性を得るとともに、表面の傷つき防止性をは
かったフィルムが知られている（特開平２−７７４３１
号公報）。このようなフィルムにおいては、表面に形成
された高密度で均一な高さの突起のために、キュア工程
における粗大突起の転写やカレンダー工程における突き
上げといった磁性面に及ぼすダメージを著しく低減する
ことが可能であり、高画質、高記録密度対応の磁気媒体
用ベースフィルムとして好適なものになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平２−７７４
３１号公報に示された二軸配向熱可塑性樹脂フィルムは
積層構成のフィルムであって、少なくとも一方の側に、
膜厚が含有される粒径以下の極薄層を設けることによ
り、生成する突起の高密度化および高さの均一化が図ら
れている。

【０００８】しかしながら、上記の二軸配向熱可塑性樹
脂フィルムではその表面近傍に粒子が高濃度に添加され
ており、かつ該粒子を包含する熱可塑性樹脂層が非常に
薄いため、以下に記す問題が懸念される。

【０００９】昨今、磁気記録媒体、特にビデオテープに
おいては記録の高密度化ならびに長時間記録化が要求さ
れてきており、テープも薄膜化の傾向にある。それに伴
い、ベースフィルムもより薄いものが要求されるととも
に、高弾性率化、高スティフネス化が必要とされる。二
軸配向熱可塑性樹脂フィルムの場合、本要求を満たすた
めに、一般に延伸倍率を高くし、分子配向を強化する手
段がとられている。しかしながら、不活性粒子を添加し
た従来のフィルムでは該粒子近傍に発生するボイド量も
延伸倍率の上昇とともに増大する。ボイド量が増大する
ことにより、不活性粒子と熱可塑性樹脂との固着性が低
下し、テープ製造工程などにおいてフィルム表面が金属
ロールなどと接触した場合、フィルム表面に存在する突
起に応力がかかり、突起が破壊され、粒子がフィルム表
面から脱落し易くなる。

【００１０】前述の二軸配向熱可塑性樹脂フィルムの場
合、表面に突起が高密度に形成されているため、金属ロ
ールなどとの接触により受ける応力を多数の突起により
分散し、衝撃を吸収するという効果にはすぐれたものが
あるが、フィルムの面方向にロールとの圧着力が働いて
いる場合、あるいは金属ロールの表面形態によっては、
個々の突起に応力が集中する現象が発生する。このよう
な状況下においては、表層に粒子が偏在するために突起
の破壊および粒子の脱落が比較的容易に起こり、延伸倍
率を高くするに従って、それが一層顕著に認められるよ
うになる。フィルム表面から脱落した粒子は堆積物とな
って走行中のフィルム表面に再付着し、巻取時に磁性面
側に転写し、テープ化後のドロップアウト増加の原因と
なる。

【００１１】本発明は、上記の公知技術から出発し、被
覆層の樹脂および粒子処方、ならびに製膜条件を適正化
することにより、高い電磁変換特性と優れた走行性を保
持しながら、個々の突起強度を高めることによってフィ
ルム表面からの粒子の脱落を抑制し、さらに高記録密度
の極めて薄いテープを製造可能にするためにフィルム長
手方向、幅方向に十分に大きい強度を有する二軸配向熱
可塑性樹脂フィルムを提供することを目的とする。

【００１２】この目的に沿う本発明の二軸配向熱可塑性
樹脂フィルムは、熱可塑性樹脂Ａを主成分とする層（Ａ
層）の少なくとも片面に熱可塑性樹脂Ｂと平均粒径０．
０５〜１．０μｍの不活性粒子を主成分とする層（Ｂ
層）を共押出によって積層した二軸配向熱可塑性樹脂フ
ィルムであって、少なくとも一方の表面の突起高さの標
準偏差σと平均突起高さｈとの比（σ／ｈ）が０．５以
下であり、該表面の平均突起高さｈと平均突起径ｄとの
比（ｈ／ｄ）が０．０５以上、０．１７以下であり、Ｂ
層の前記粒子の含有量が０．５〜２０重量％、平均粒径
がＢ層厚さの１．０〜１０．０倍であることを特徴とす
る二軸配向熱可塑性樹脂フィルムであるものからなる。

【００１３】

【００１４】また、このフィルムにおいて、長手方向と
幅方向のＦ−５値の和が２８ｋｇ／ｍｍ² 以上であるこ
とが好ましい。

【００１５】さらに、上記フィルムは、熱固定処理前の
Ｂ層表面の平均突起高さをｈ₁ 、平均突起径をｄ₁ 、突
起高さの標準偏差をσ₁ 、熱固定処理後のＢ層表面の平
均突起高さをｈ₂ 、平均突起径をｄ₂ 、突起高さの標準
偏差をσ₂ とした場合、下記式（１）〜（３）の関係を
満足する条件の熱固定処理を施すことにより製造され
る。 ｈ₂ ＜ｈ₁ （１） σ₂ ／ｈ₂ ＜σ₁ ／ｈ₁ （２） ｈ₂ ／ｄ₂ ＜ｈ₁ ／ｄ₁ （３）

【００１６】本発明による二軸配向熱可塑性樹脂フィル
ムは、積層フィルム構成とすることが好ましく、少なく
とも一方の面に高さが均一で比較的なだらかな形状を有
する突起を設けることにより磁気記録媒体製造時におけ
るフィルム表面の傷つき性（耐スクラッチ性）を損なう
ことなく、突起破壊による粒子の脱落のしやすさ（突起
強度）を著しく改善することが可能である。

【００１７】前記フィルムを構成する支持層Ａに用いら
れる熱可塑性樹脂Ａとしては結晶性ポリマーが望まし
く、特に、結晶化パラメータΔＴｃｇが２０℃〜１００
℃の範囲の場合に、耐スクラッチ性が良好となるので望
ましい。具体例として、ポリエステル、ポリアミド、ポ
リフェニレンスルフィド、ポリオレフィンなどが挙げら
れるが望ましくはポリエステルが用いられる。また、ポ
リエステルとしては、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
る場合に耐スクラッチ性が特に良好となるので望まし
い。ただし、本発明を阻害しない範囲内、望ましい結晶
性を損なわない範囲内で、好ましくは５モル％以内であ
れば他成分が共重合されていてもよい。また、本発明の
目的を阻害しない範囲内であれば他種ポリマーをブレン
ドしてもよいし、また酸化防止剤、滑剤、熱安定剤、帯
電防止剤、紫外線吸収剤、遮光剤などの添加剤が通常添
加される程度添加されていてもよい。

【００１８】支持層Ａには粒子を含有している必要は特
にないが、平均粒径が０．０１〜２μｍ、好ましくは
０．０２〜０．５μｍの粒子が０．００１〜０．５重量
％、好ましくは０．００５〜０．３重量％含有されてい
ると、摩擦係数、耐スクラッチ性がより一層良好となる
のみならず、フィルムの巻姿が良好となるので望まし
い。支持層Ａに含有される不活性粒子の種類は特に限定
されないが、コロイダルシリカに起因する実質的に球形
のシリカ粒子、架橋高分子による粒子、あるいは、炭酸
カルシウム、二酸化チタン、ジルコニア、アルミナ、ア
ルミナ珪酸塩などの内から一種類、あるいは複数種類を
併用することができるが、特に、後述する披覆層Ｂに望
ましく用いられるものを使用することが望ましい。

【００１９】支持層Ａの少なくとも一つの表面上には、
披覆層Ｂが設けられている。披覆層Ｂを構成する熱可塑
性樹脂Ｂとしてはポリエステルが望ましい。さらに本発
明を達成するためには熱可塑性樹脂Ｂは支持層Ａを構成
する熱可塑性樹脂Ａよりも低い融点を有することが必要
である。両者の融点差は望ましくは１０〜１００℃、さ
らに２０〜５０℃であることが性能上、あるいは製造工
程上より望ましい。

【００２０】本発明における目的を達成するために熱可
塑性樹脂Ｂは、エチレンテレフタレート単位および他の
エステル成分からの共重合ポリエステルからなることが
望ましい。他のエステル成分に使用される酸成分として
は、例えば、アジピン酸、セバチン酸、フタル酸、イソ
フタル酸、２，６−ナフタリンジカルボン酸など、ジオ
ール成分としてはジエチレングリコール、プロピレング
リコール、１，４−シクロヘキサンジメタノールなどが
用いられる。しかしながら所定の融点差を満足するもの
であれば、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレン
ナフタレートなどのホモポリエステルであってもよい。

【００２１】披覆層Ｂに含有される不活性粒子は球形状
のものが望ましく、フィルム中での粒径比（粒子の長径
／短径）が１．０〜１．３のものが望ましい。また、粒
径がそろっているものを用いることが粒子脱落抑制効
果、耐スクラッチ性が良好となるので望ましい。このた
めに本発明の披覆層Ｂ中の不活性粒子はフィルム中での
相対標準偏差が０．６以下、好ましくは０．５以下であ
ることが望ましい。

【００２２】披覆層Ｂ中の不活性粒子の種類は特に限定
されないが、上記の好ましい粒子特性を満足するため
に、コロイダルシリカに起因する実質的に球形のシリカ
粒子、架橋高分子による粒子（例えばポリジビニルベン
ゼン）などを用いることが望ましい。また、コロイダル
シリカに起因する球形シリカの場合にはアルコキシド法
で製造された、ナトリウム含有量が少ない、実質的に球
形のシリカの場合に耐スクラッチ性がより一層良好とな
るので望ましい。しかしながら、その他の粒子、炭酸カ
ルシウム、二酸化チタン、ジルコニア、アルミナなどの
粒子であっても披覆層厚さと平均粒径の適切なコントロ
ールにより十分使いこなせるものである。

【００２３】不活性粒子の大きさは、披覆層Ｂ中での平
均粒径が披覆層Ｂの厚さの１．０〜１０．０倍、好まし
くは１．２〜５．０倍、さらに好ましくは１．５〜３．
０倍の範囲であることが必要である。平均粒径／Ｂ層厚
さ比が上記範囲より小さいと摩擦係数、耐スクラッチ性
が不良となり、逆に大きくなると粒子の脱落が増加して
ドロップアウトが増加したり、Ｓ／Ｎ（シグナル／ノイ
ズ比）が不良となる。

【００２４】また、Ｂ層中での不活性粒子の平均粒径が
０．０５〜１．０μｍ、好ましくは０．２〜０．４５μ
ｍの範囲である場合に、摩擦係数、耐スクラッチ性、粒
子脱落抑制効果が特に良好となるので望ましい。

【００２５】また、Ｂ層中の不活性粒子の含有量は０．
５〜２０重量％、好ましくは１〜１５重量％、さらに好
ましくは２〜１０重量％であることが必要である。不活
性粒子の含有量が上記範囲より小さいと摩擦係数、耐ス
クラッチ性が不良となるばかりか、突起個数が少ないた
めに個々の突起に応力集中しやすくなり、粒子の脱落が
起こりやすくなる。逆に上記範囲より大きくなると、凝
集粒子による粗大突起が発生するようになりテープ化後
のＳ／Ｎの低下や、ドロップアウト増加の原因となる。

【００２６】被覆層Ｂは上記熱可塑性樹脂Ｂと不活性粒
子からなる組成物を主要成分とするが、本発明の目的を
阻害しない範囲内であれば、他種ポリマーをブレンドし
てもよいし、また酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、帯電防
止剤、紫外線吸収剤、遮光剤などを通常添加される程度
添加されていてもよい。

【００２７】上記のごとき支持層Ａと被覆層Ｂとが、共
押出により積層され、シート状に成形された後二軸に延
伸され、二軸配向熱可塑性樹脂とされる。本発明におけ
る共押出による積層とは、粒子を含有する熱可塑性樹脂
Ｂと熱可塑性樹脂Ａをそれぞれ異なる押出装置で押出
し、口金から積層シートを吐出する前にこれらを積層す
ることをいう。この積層は、シート状に成形、吐出する
ための口金内（たとえばマニホルド）で行なってもよい
が、前述のごとく積層フィルム層が極薄であることか
ら、口金に導入する前のポリマー管内で行なうことが好
ましい。特に、ポリマー管内の積層部を矩形に形成して
おくと、幅方向に均一に積層できるので特に好ましい。
ポリマー管内矩形積層部で積層された溶融ポリマーは、
口金内マニホルドでシート幅方向に所定幅まで拡幅さ
れ、口金からシート状に吐出された後、二軸に延伸され
る。従って、二軸配向後の積層フィルムが極薄であって
も、ポリマー管内矩形積層部では、粒子含有ポリマーを
かなりの厚さで積層することになるので、容易にかつ精
度よく積層できる。

【００２８】本発明における望ましいフィルムは前述の
ように支持層Ａの少なくとも一方の面に被覆層Ｂを共押
出により積層し、シート状に成型された後二軸に延伸さ
れ、二軸配向熱可塑性樹脂フィルムとされるものであ
る。本発明の目的はＢ層表面に生成する突起の高さを均
一化するばかりでなく、形状そのものをコントロールす
ることにより、総合的な耐摩耗性を高めることにある。
本発明者らは、従来なされていたような突起高さのコン
トロールだけでは所期の目的を達成することは困難であ
り、一つ一つの突起形状を最適化することによりその解
を見出した。

【００２９】すなわち、本発明の二軸配向熱可塑性樹脂
フィルムの被覆層Ｂの表面に形成される突起は、その高
さの標準偏差σと平均突起高さｈとの比（σ／ｈ）が
０．５以下を満たすとともに、平均突起高さｈと平均突
起径ｄとの比（ｈ／ｄ）が０．０５以上０．１７以下で
あることを特徴とする。σ／ｈが０．５よりも大きい場
合は、突起高さの均一性が不十分であり、耐スクラッチ
性、耐カレンダー削れ性などが不十分となるばかりでな
く、磁性面の平滑性がより強く要求される昨今の高級メ
タルテープ用途などにおいてはＳ／Ｎが不十分となった
りする。また、σ／ｈが０．５以下であっても、ｈ／ｄ
が０．１７よりも大きい場合は、突起の形状が急峻なた
め、フィルム表面が金属ロールなどと接触した際のロー
ル表面の突起との衝突によりフィルム表面の突起が受け
る衝撃応力が大きくなり、突起破壊が起こり易い。一
方、ｈ／ｄが０．０５よりも小さくなると摩擦係数、耐
スクラッチ性が不十分となるので、ｈ／ｄは上記範囲に
あることが望ましい。

【００３０】上記のような条件を満足する二軸配向熱可
塑性樹脂フィルムを製造するには、前述のような組成の
被覆層Ｂと支持層Ａを共押出し、二軸延伸を行なった後
に、熱固定処理を施す際に熱固定処理を以下の条件下で
行なう必要がある。すなわち、熱固定処理温度Ｔ_H を （熱可塑性樹脂Ｂの融点）＜Ｔ_H ＜（熱可塑性樹脂Ａの
融点） 好ましくは （熱可塑性樹脂Ｂの融点＋１０℃）＜Ｔ_H ＜（熱可塑性
樹脂Ａの融点−２０℃） の範囲とすることが必要である。また、熱固定処理時間
は上記温度範囲において、最低２秒以上とすることがよ
り十分な効果を得るためには望ましい。Ｔ_Hが上記温度
範囲以下の場合は、Ｂ層を構成する樹脂の再溶融およ
び、Ｂ層内での粒子の再配列が起こらず、目的の突起形
状が得られないばかりか、フィルム全体の熱収縮率に悪
影響を及ぼす。一方、Ｔ_H が上記温度範囲以上の場合
は、フィルムの機械特性が著しく不十分となり、いずれ
も使用に耐えられないものとなる。

【００３１】また、熱固定処理を施す場合、処理前後の
突起に関する条件が前記（１）〜（３）式を満足する条
件とすることにより、所望範囲の突起高さの標準偏差、
平均突起高さ、平均突起径がより一層容易かつ確実に得
られる。

【００３２】以上のような適切な熱固定処理を施すこと
により、フィルム全体の熱機械特性を損なうことなく、
所期の目的を満足する突起形態のフィルムが得ることが
できる。すなわち、Ｂ層を構成する熱可塑性樹脂の再溶
融によって、含有される不活性粒子の再配列が起こる。
ここでの再配列とは、Ｂ層に含有される不活性粒子がＢ
層と支持層Ａとの界面付近に位置規制されることによ
り、Ｂ層内での粒子の厚さ方向の分布がよりシャープに
なるということである。従って、突起高さがより均一化
され、高さそのものも低下し、突起形状は熱固定処理前
と比較してブロードなものとなる。

【００３３】さらに、Ｂ層を構成する熱可塑性樹脂の再
溶融によって、二軸延伸後Ｂ層内の不活性粒子近傍に存
在していたボイドが一気に消滅し、その結果、突起強度
が著しく向上する効果も認められる。この効果は、機械
強度を高めるために延伸倍率を上げるような昨今の二軸
配向フィルムにおいて特に有効なものである。

【００３４】上記のように本発明の二軸配向熱可塑性樹
脂フィルムは、支持層Ａによってフィルム本来の、機械
強度、弾性率および熱収縮率を担い、被覆層Ｂによって
従来の磁気媒体用ベースフィルムが抱えていた種々の問
題点を解決すべく開発されたものである。本発明の二軸
配向熱可塑性樹脂フィルムがその特性を発揮するために
被覆層Ｂの厚みはフィルム全体の厚みの１０％以下、好
ましくは５％以下、さらに好ましくは３％以下の場合
に、フィルム全体としての性能のバランスが優れたもの
となる。

【００３５】次に本発明の二軸配向熱可塑性樹脂フィル
ムの製造方法についてより具体的に説明する。まず、熱
可塑性樹脂Ａ、Ｂに粒子を含有せしめる方法としては、
重合後、重合中、重合前のいずれでもよいが、ポリマー
にベント方式の二軸押出機を用いて練り込む方法が本発
明範囲の表面形態を得るのに有効である。また、粒子の
含有量を調節する方法としては、上記方法で高濃度マス
ターを作っておき、それを製膜時に粒子を実質的に含有
しない熱可塑性樹脂で希釈して粒子の含有量を調節する
方法が本発明範囲の表面形態のフィルムを得るのに有効
である。

【００３６】かくして、実質的に粒子を含有しないかも
しくは含有する熱可塑性樹脂ＡのペレットＡを十分乾燥
した後、公知の溶融押出機に供給し、熱可塑性樹脂の融
点以上分解点以下の温度で溶融し、もう一方の粒子を含
有する熱可塑性樹脂Ｂを前述のような積層用装置に供給
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ィルムを作
る。すなわち、２または３台の押出機、２または３層用
の合流ブロックあるいは口金を用いて、これらのポリマ
ーを積層する。合流ブロック方式を用いる場合は積層部
分を前述のごとく矩形のものとしておくことが本発明範
囲の表面形態のフィルムを安定して、幅方向の斑なく、
工業的に製造するのに有効である。

【００３７】次にこの複層の未延伸フィルムを二軸延伸
し、二軸配向させる。二軸延伸の方法は同時二軸延伸、
逐次二軸延伸のいずれでもよいが、長手方向、幅方向の
順に延伸する逐次二軸延伸法の場合に本発明範囲の表面
形態のフィルムを安定して、幅方向の斑なく、工業的に
製造するのに有効である。逐次二軸延伸の場合、長手方
向の延伸を、２段階、特に３段階以上にわけて、４０〜
１５０℃の範囲で、かつ１０００〜５００００％／分の
延伸速度で、３〜６倍行なう方法は本発明範囲の表面形
態を有するフィルムを得るのに有効である。幅方向の延
伸温度、速度は８０〜１７０℃、１０００〜２００００
％／分の範囲が好適である。延伸倍率は３〜１０倍が好
適である。また、フィルムの機械強度、弾性率などをさ
らに高めるために、さらに長手方向、幅方向の少なくと
も一方向に再延伸することもできる。いずれにしても粒
子を含有するきわめて薄い層を設けてから、面積延伸倍
率（長手方向倍率×幅方向倍率）として９倍以上の延伸
を行なうことが望ましい。

【００３８】次にこの延伸フィルムを熱固定処理する。
この場合の熱固定処理条件としては、幅方向に弛緩、微
延伸、定長下のいずれかの状態で行なわれるが、前述の
ように熱固定処理温度（Ｔ_H ）を （熱可塑性樹脂Ｂの融点）＜Ｔ_H ＜（熱可塑性樹脂Ａの
融点） 好ましくは （熱可塑性樹脂Ｂの融点＋１０℃）＜Ｔ_H ＜（熱可塑性
樹脂Ａの融点−２０℃） とすることが必要である。ポリエステルの場合は、１４
０〜２６０℃、好ましくは１７０〜２５０℃、さらに好
ましくは２００〜２４０℃で、最低２秒以上行なうこと
が本発明範囲の表面特性ならびに機械特性を有する二軸
配向フィルムを得るために有効である。また、熱固定処
理時にマイクロ波加熱を併用することによって本発明範
囲の表面形態を有するフィルムが得られ易くなるので望
ましい。

【００３９】本発明のフィルムの製法の特徴は、高濃度
粒子を含有する極めて薄い層を設けた後にフィルムを二
軸延伸し、被覆層が単粒子層となった後に、適切な温度
下で熱固定処理を施し、突起高さのさらなる均一化、突
起形状のブロード化、さらには延伸時に発生したボイド
の消滅を図ったことにあり、製膜工程内で、フィルムを
一軸延伸した後、コーティングなどを施しさらに延伸す
る方法、あるいは二軸延伸フィルムにコーティングして
作られる積層フィルムでは本発明フィルムの性能には遠
く及ばず、また、コスト面でも本発明フィルムが優れて
いる。

【００４０】〔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ならびに効果の評価方法
は次の通りである。 （１）粒子の平均粒径 フィルム表面から熱可塑性樹脂をプラズマ低温灰化処理
法（たとえばヤマト科学製ＰＲ−５０３型）で除去し、
粒子を露出させる。処理条件は熱可塑性樹脂は灰化され
るが粒子はダメージを受けない条件を選択する。これを
ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察し、粒子の画像（粒
子によってできる光の濃淡）をイメージアナライザー
（たとえばケンブリッジインストルメント製ＱＴＭ９０
０）に結び付け、粒子の個数を測定するとともに、観察
箇所を変えて粒子数５０００個以上で次の数値処理を行
ない、それによって求めた平均径Ｄを平均粒径とする。 Ｄ ＝ ΣＤｉ／Ｎ ここで、Ｄｉは粒子の円相当径、Ｎは個数である。

【００４１】（２）粒子の含有量 熱可塑性樹脂は溶解し、粒子は溶解させない溶媒を選択
し、粒子を熱可塑性樹脂から遠心分離し、粒子の全体重
量に対する比率（重量％）をもって粒子含有量とする。
場合によっては赤外分光法の併用も有効である。

【００４２】（３）結晶化パラメータΔＴｃｇ、融点Ｔ
ｍ パーキンエルマー社製のＤＳＣ（示差走査熱量計）ＩＩ
型を用いて測定した。ＤＳＣの測定条件は次の通りであ
る。すなわち、試料１０ｍｇをＤＳＣ装置にセットし、
３００℃の温度で５分間溶融した後、液体窒素中に急冷
する。この急冷試料を１０℃／分で昇温し、ガラス転移
点Ｔｇを検知する。さらに昇温を続け、ガラス状態から
の結晶化発熱ピーク温度をもって冷結晶化温度Ｔｃｃと
した。さらに昇温を続け、融解ピーク温度を融点Ｔｍと
した。また、ＴｃｃとＴｇの差（Ｔｃｃ−Ｔｇ）を結晶
化パラメータΔＴｃｇと定義する。

【００４３】（４）Ｆ−５値 引っ張り試験機に、幅１０ｍｍに切断したフィルムをチ
ャック間長が１００ｍｍとなるようにセットし、引っ張
り速度２０ｍｍ／分、温度２５℃の条件でフィルムの５
％伸長に対応する強度を測定した。

【００４４】（５）表面突起の平均径、平均高さ、高さ
分布の標準偏差 ２検出方式の走査型電子顕微鏡［ＥＳＭ−３２００，エ
リオニクス（株）社製］と断面測定装置［ＰＭＳ−１，
エリオニクス（株）社製］においてフィルム表面の平坦
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、カールツアイス
（株）製］に送り、画像処理装置上にフィルム表面突起
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
を変えて５００回繰り返し、突起個数を求め、測定され
た全突起についてその径の平均値を平均突起径ｄ、高さ
の平均値を平均突起高さｈとした。そして、突起形状を
表わすパラメータとしてｈ／ｄを求めた。また、個々の
突起の高さデータをもとに、高さ分布の標準偏差σを求
めた。求められた標準偏差σを上記高さの平均値ｈで割
った値を、相対標準偏差σ／ｈとした。また走査型電子
顕微鏡の倍率は、１０００〜８０００倍の値を選択す
る。なお、場合によっては、高精度光干渉式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
得られる高さ情報を上記ＳＥＭの値に読み替えて用いて
もよい。

【００４５】（６）粒径比 上記（１）の測定において個々の粒子の長径の平均値／
短径の平均値の比である。すなわち、次式で求められ
る。 長径＝ΣＤ１ｉ／Ｎ 短径＝ΣＤ２ｉ／Ｎ Ｄ１ｉ、Ｄ２ｉはそれぞれ個々の粒子の長径（最大
径）、短径（最小径）、Ｎは総個数である。

【００４６】（７）積層されたフィルム中の被覆層Ｂ層
の厚さ ２次イオン質量分析装置（ＳＩＭＳ）を用いて、フィル
ム中の粒子の内最も高濃度の粒子に起因する元素と熱可
塑性樹脂の炭素原子の濃度比（Ｍ⁺ ／Ｃ⁺ ）を粒子濃度
とし、被覆層Ｂ層の表面から深さ（厚さ）方向の分析を
行なう。表層では表面という界面のために粒子濃度は低
く、表面から遠ざかるにつれて粒子濃度は高くなる。本
発明フィルムの場合は深さ［Ｉ］でいったん極大値とな
った粒子濃度がまた減少し始める。この濃度分布曲線を
もとに極大値の粒子濃度の１／２となる深さ［ＩＩ］
（ここでＩＩ＞Ｉ）を積層厚さとした。測定装置、条件
は下記の通りである。 測定装置 ２次イオン質量分析装置（ＳＩＭＳ） 西独、ＡＴＯＭＩＫＡ社製、Ａ−ＤＩＤＡ３０００ 測定条件 １次イオン種 ：Ｏ₂ ⁺ １次イオン加速電圧 ：１２ｋＶ １次イオン電流 ：２００ｎＡ ラスター領域 ：４００μｍ□ 分析領域 ：ゲート３０％ 測定真空度 ：６．０×１０⁹ Ｔｏｒｒ Ｅ−ＧＵＮ ：０．５ｋＶ−３．０Ａ なお、フィルム中にもっとも多く含有される粒子が有機
高分子粒子の場合は、ＳＩＭＳでは測定が難しいので、
表面からエッチングしながらＸＰＳ（Ｘ線光電子分光
法）、ＩＲ（赤外分光法）あるいはコンフォーカル顕微
鏡などで、その粒子濃度のデプスプロファイルを測定
し、上記同様の手法から積層厚さを求めてもよい。

【００４７】（８）摩擦係数μｋ フィルムを幅１／２インチのテープ状にスリットしたも
のをテープ走行試験機ＳＦＴ−７００型（横浜システム
研究所製）を使用し、２５℃、６５％ＲＨ雰囲気下で走
行させ、初期の摩擦係数を下記の式より求めた。 μｋ＝０．７３３ｌｏｇ（Ｔ₂ ／Ｔ₁ ） ここでＴ₁ は入側張力、Ｔ₂ は出側張力である。ガイド
径は６ｍｍφであり、ガイド材質はＳＵＳ２７（表面粗
度０．２Ｓ）、巻き付け角は１８０度、走行速度は３．
３ｃｍ／秒である。

【００４８】（９）耐スクラッチ性 フィルムを幅１／２インチのテープ状にスリットしたも
のをテープ走行試験機を使用して、ガイドピン（表面粗
度：Ｒａで１００ｎｍ）上を走行させる。（走行速度１
０００ｍ／分、走行回数１０パス、巻き付け角：６０
度、走行張力：９０ｇ）この時、フィルムに入った傷を
顕微鏡で観察し、幅２．５μｍ以上の傷がテープ幅あた
り２本未満は優、２本以上１０本未満は良、１０本以上
は不良と判定した。優が望ましいが、良でも実用的には
使用可能である。

【００４９】（１０）突起破壊強度 フィルムを幅１／２インチのテープ状にスリットしたも
のをテープ走行試験機を使用して、ガイドピン上を繰り
返し走行させる。（ガイド材質：ＳＵＳ、表面粗度：
０．３Ｓ）フィルムの一端に２００ｇの荷重を掛け、巻
き付け角：９０度、走行速度３．３ｃｍ／秒で２０パス
走行させた後、ガイドピン上に付着した白粉量を評価
し、さらにフィルム表面を微分干渉顕微鏡で観察し、突
起破壊および粒子の脱落状況の評価を行なった。倍率１
０００倍で１０視野について観察を行ない、全突起数に
対する粒子脱落箇所の割合をもって、優（粒子脱落がほ
とんど認められない）、良（粒子脱落が若干認められる
が白粉付着量はごく微量）、不良（粒子脱落が多数認め
られ、白粉付着量も多い）の３段階評価とした。

【００５０】

【実施例】以下に、本発明を実施例に基づいて説明す
る。 実施例１〜５、比較例１〜４ 平均粒径の異なるコロイダルシリカに起因する球状シリ
カ粒子を含有するエチレングリコールスラリーを調製
し、このエチレングリコールスラリーを１９０℃１．５
時間熱処理した後、重縮合し、常法によって粒子を所定
量含有するポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと
略記する）のペレットを作った。また、実質上粒子を含
有しないポリエチレンテレフタレート／イソフタレート
共重合ポリエステル（以下ＰＥＴ／Ｉと略記する）のペ
レットを作り、上記２種のペレットをブレンドすること
により熱可塑性樹脂Ｂを調製した（イソフタレート濃度
１２モル）。一方、常法によって、実質的に粒子を含有
しないＰＥＴを製造し、これを熱可塑性樹脂Ａとした。
これらのポリマーをそれぞれ１８０℃で３時間減圧乾燥
（３Ｔｏｒｒ）した後、別々の押出し機により溶融し、
矩形積層部を備えた合流ブロックで口金に入る前に合流
積層し、静電印加キャスト法を用いて表面温度４５℃の
キャスティングドラムに巻き付けて冷却固化し、片面に
熱可塑性樹脂Ｂ層を有する２層または３層構造の未延伸
フィルムを作った。この時、それぞれの押出し機の吐出
量を調節し、総厚さおよび被覆層Ｂ層の厚さを調節し
た。この未延伸フィルムを温度８０℃にて長手方向に
４．５倍延伸した。この延伸は２組ずつのロールの周速
差で、４段階で行なった。この一軸延伸フィルムをステ
ンタを用いて延伸速度２０００％／分で１００℃で幅方
向に４．０倍延伸し、定長下、所定温度で５秒間熱固定
処理し、総厚さ１２μｍ、Ｂ層厚さ０．１５〜１μｍの
二軸配向フィルムを得た。このフィルムの被覆層Ｂ層側
の耐スクラッチ性を評価するとともに、個々の突起強度
に起因するフィルム表面からの粒子の脱落性について評
価を行なった。

【００５１】ベースフィルムとしての各パラメータは表
１、表２に示した通りであり、これらが本発明の範囲内
の場合には、耐スクラッチ性、突起強度は表１、表２に
示した通り、良好な特性を示したが、そうでない場合は
これら特性を兼備することはできなかった。

【００５２】

【表１】

【００５３】

【表２】

【００５４】

【発明の効果】本発明の二軸配向熱可塑性樹脂フィルム
を用いることにより、従来フィルムで問題となっていた
磁気記録媒体製造工程における、粒子の脱落に起因する
削れ粉の発生が著しく軽減し、高度の耐スクラッチ性と
ともに、ドロップアウトが少なく、高い電磁変換特性を
有する高性能ビデオテープの製造を可能にすることがで
きた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ // Ｂ３２Ｂ 3/30 Ｂ３２Ｂ 3/30 Ｂ２９Ｋ 105:16 Ｂ２９Ｌ 9:00 (56)参考文献 特開 平３−209622（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−207651（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−175034（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 G11B 5/733

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂Ａを主成分とする層（Ａ
   層）の少なくとも片面に熱可塑性樹脂Ｂと平均粒径０．
   ０５〜１．０μｍの不活性粒子を主成分とする層（Ｂ
   層）を共押出によって積層した二軸配向熱可塑性樹脂フ
   ィルムであって、少なくとも一方の表面の突起高さの標
   準偏差σと平均突起高さｈとの比（σ／ｈ）が０．５以
   下であり、該表面の平均突起高さｈと平均突起径ｄとの
   比（ｈ／ｄ）が０．０５以上、０．１７以下であり、Ｂ
   層の前記粒子の含有量が０．５〜２０重量％、平均粒径
   がＢ層厚さの１．０〜１０．０倍であることを特徴とす
   る二軸配向熱可塑性樹脂フィルム。
2. 【請求項２】 長手方向と幅方向のＦ−５値の和が２８
   ｋｇ／ｍｍ ² 以上である請求項１の二軸配向熱可塑性樹
   脂フィルム。
3. 【請求項３】 熱固定処理前のＢ層表面の平均突起高さ
   をｈ ₁ 、平均突起径をｄ ₁ 、突起高さの標準偏差を
   σ ₁ 、熱固定処理後のＢ層表面の平均突起高さをｈ ₂ 、
   平均突起径をｄ ₂ 、突起高さの標準偏差をσ ₂ とした場
   合、下記式（１）〜（３）の関係を満足する条件の熱固
   定処理を施すことを特徴とする請求項１又は２の二軸配
   向熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。 ｈ ₂ ＜ｈ ₁ （１） σ ₂ ／ｈ ₂ ＜σ ₁ ／ｈ ₁ （２） ｈ ₂ ／ｄ ₂ ＜ｈ ₁ ／ｄ ₁ （３）