JPH03137814A - フロッピーディスク用二軸配向ポリエステルフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、寸法安定性および平面性に優れたフロッピー
ディスク用二軸配向ポリエステルフィルムに関する。

〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕ポリ
エステルフィルムは各種の用途に好適に用いられている
が、特にフロッピーディスク用ベースフィルムとして良
好なフィルムである。近年、フロッピーディスク媒体の
高密度化が進み、過酷な環境下での媒体の寸法変化、特
に可逆での熱膨張、不可逆での熱収縮の小さいものが要
求されている。

これに対しベースフィルムであるポリエステルフィルム
の温度膨張係数を低下させることにより対処する方法が
一般に採用されており、具体的には二軸延伸固定フィル
ムの屈折率を大きくしたり、結晶化賢を小さくしたフィ
ルムが知られている（例えば、Ｒｅｐｏｒｔｓ　　ｏｎ
　　Ｐｒｏｇｒｅｓｓ　　　ｉｎ　　Ｐｏｌｙｍｅｒ　
　Ｐｈｙｓｉｃｓｉｎ　　Ｊａｐａｎ　　Ｖｏｌ、ＸＸ
ＩＩ［１９８０）。

しかしながら、かかる手法を採用した場合、温度膨張係
数は低下し良好になるものの、熱収縮率が悪化するとい
う相反した結果となる。

一方、不可逆の熱収縮率を低下させる方法として、二輪
延伸熱固定したポリエステルフィルムを再度オフライン
で弛緩熱処理を行なう方法が一般に採用されている（例
えば、特公昭５８−１０７６９号公報、特開昭５７−１
５９２７号公報、特開昭５９−１２７２３３号公１１）
０ しかしながら、かかる手法で熱収縮率の低いフィルムは
得られるが、作業性等の生産効率が低し）ためコストア
ンプの要因となるだけでなく、フィルムの平面性が悪化
するため改良が求められていた。

〔課題を解決すべき手段〕

本発明者らは、この課題を解決すべ（鋭意検討した結果
、ある特定の物性を有するポリエステルフィルムが温度
膨張係数が小さく、かつオフライン処理に匹敵する不可
逆の熱収縮率を有し、かつ平面性も良好であり、高密度
フロッピーディスク用ポリエステルフィルムとして好適
であることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明の要旨は、フィルム面内の温度膨張係数
（α、）が　（１，Ｏ±０．５）　Ｘ　１０−’／℃で
あり、６０℃、８０％Ｒ１（の温湿度条件下で７２時間
処理後のフィルムの収縮率がフィルム面内のすべての方
向で０．０９％以下であり、且つ下記［１］〜［５］式
を同時に満足することを特徴とするフロッピーディスク
用二軸配向ポリエステルフィルムに存する。

１、４９０≦ｎよ≦１．５００　　・・・　［１］０．
１５５≦ΔＰ≦０．１６８　　・・・　■１．６００≦
ｎ≦１．６０３　　　・・・　■４０≦Ｘ１００≦６０
　　・・・　■１．３８５≦ρ≦１．４００　　　・・
・　■（は密度を示す 以下、本発明の詳細な説明する。

本発明にいうポリエステルとはテレフタル酸、イソフタ
ル酸、及びナフタレン−２，６−ジカルボン酸のような
芳香族ジカルボン酸、又はそのエステルと、エチレング
リコール、ジエチレングリコール、テトラメチレングリ
コール、及びネオペンチルグリコール等のジオールとを
重縮合させて得ることができる結晶性芳香族ポリエステ
ルである。かかるポリエステルは芳香族ジカルボン酸と
グリコールを直接重縮合させて得られる他、芳香族ジカ
ルボン酸ジアルキルエステルとグリコールをエステル交
換反応させた後、重縮合させる、あるいは芳香族ジカル
ボン酸のジグリコールエステルを重縮合させる等の方法
によっても得られる。

かかるポリマーの代表的なものとして、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、
ポリテトラメチレンテレフタレート及びポリテトラメチ
レン−２，６−ナフタレート等があり、例えばポリエチ
レンテレフタレートあるいはポリエチレン−２，６−ナ
フタレートはテレフタル酸あるいはナフタレン−２，６
−ジカルボン酸とエチレングリコールとが結合したポリ
エステルのみならず、繰り返し単位の８０モル％以上が
エチレンテレフタレートあるいはエチレン−２，６−ナ
フタレート単位より成り、繰り返し単位の２０モル％以
下が他の成分である共重合ポリエステル、またはこれら
のポリエステルに他のポリマーを添加、混合した混合ポ
リエステルである。

また、本発明においてはポリエステルの重合度が低すぎ
ると機械的特性が低下するので、その固有粘度は０．４
０以上、好ましくはＯ，ＳＯ〜０．９０、更に好ましく
は０．５５〜０．８５のものである。

更に、滑り性を付与するために微粒子を含有させること
ができる。滑り性を付与する微粒子としては、例えばカ
オリン、クレー、炭酸カルシウム、酸化ケイ素等の公知
の不活性外部粒子が挙げられる。

本発明のフィルム面内の任意の方向の温度膨張係数（α
、）は、（１，０±０．５）　Ｘ　１０−’／ｌの範囲
である。α７がこの範囲外であるフィルムでは、ヘッド
の温度膨張係数との差が大きくなり過ぎ、トラック密度
を上げることが困難となるため、高密度フロッピーディ
スクとしては不適当である。本発明のフィルムのα７は
更に好ましくは（０，９±０．３）　Ｘ　１０−’／℃
である。

一方、本発明のフィルムは、６０℃、８０％Ｒ１（の温
湿度条件下で７２時間保持後のフィルム面内の収縮率が
いずれの方向においても０．０９％以下であることが必
要である。これを満足しないフィルムでは、寸法安定性
に劣り、トラック密度を上げることができない。かかる
収縮率は、更に好ましくは、０．０７％以下である。

更に、本発明のフィルムは上記収縮膨張特性の他に下記
する諸条件をすべて満足する必要がある。

すなわち、本発明のフィルムは、フィルムの厚さ方向の
屈折率（ｎヶ）が１．４９０〜１．５００の範囲でなけ
ればならない。ｎ、が１．４９０未満では、フィルムの
熱収縮率が大きくなり不適当である。一方、ｎ３が１．
　’５００を超えるものでは、温度膨張係数が大きくな
り好ましくない。ｎｅｔは好ましくは１．４９０〜１．
４９６の範囲である。

また、本発明のフィルムの面配向度（ΔＰ）は０、１５
５〜０．１６８の範囲である。ΔＰが０．１６８を超え
るものでは熱収縮率が大きくなり、ΔＰが０．１５５未
満のものでは、温度膨張係数が大きくなり不適当である
。ΔＰは好ましくは０．１６［１］〜［５］．１６５の
範囲である。

更に本発明のフィルムは平均屈折率（丁）が１゜６００
〜１．６０３の範囲でなければならない。−ｉ−モロ。

６００未満では熱収縮率が大きくなり、１．６０３を超
えるものでは温度膨張係数が大きくなり、またフィルム
の平面性も劣り不適当である。

更に、本発明のフィルムの（１００）面結晶サイズ（Ｘ
　＋　ｏ。）は、４０〜６０人の範囲である。

Ｘ１６゜が４θ人未満では熱収縮率が大きくなり、６０
人を超えるものでは、温度膨張係数が大きくなり、また
フィルムの平面性も劣り好ましくない。

Ｘ、。。は、好ましくは４５〜５５人、更に好ましくは
５０〜５５人の範囲である。

本発明のフィルムの密度は１．３８５〜１．４００、好
ましくは１．３８５〜１．３９５の範囲である。１゜３
８５未満では熱収縮率が大きくなり、１．４００を超え
ると温度膨張係数が大きくなり、またフィルムの平面性
も劣り不適当である。

一般に低密度のフィルムでは、熱収縮率が大きくなり不
適当と考えられるが、フロッピーディスクとして用いる
場合は、特に低温での不可逆変化が重要であり、高温で
の熱収縮率がある程度高い場合も問題のないことが判明
し、本発明に到達したものである。

また、高密度フロッピーディスク用途として用いる場合
にはフィルムの平面性および厚さ斑に対する要求も厳し
く、本発明のようなフィルムをベースフィルムとして用
いることによって初めてその要求を満たすことができた
。

なお、本発明のフィルムは、高密度フロッピーディスク
用途を目的とし、その表面粗度（Ｒａ）は、ｏ、ｏｉｓ
μｍ以下が好ましく、更に好ましくは０．０１０μｎ以
下、特に好ましくはＯ，ＯＯ８μｍ以下である。Ｒａが
０．０１５μｍを超えるものでは磁気密度が劣り不適当
である。

以上、２軸延伸熱固定したフィルムにおいて、上述の物
性をすべて満足するフィルムは、高密度フロッピーディ
スク用ベースフィルムとして特に好適である。

次に本発明のフィルムの製造方法について具体的に説明
するが、本発明の要旨を越えない限り、以下のものに限
定されるものではない。

カオリン、シリカ、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム
等の微細粒子と共に必要に応じて、安定剤、着色剤、消
泡剤、有機滑剤等を添加して、常法の手段で乾燥し、押
出機を通して押出し、回転冷却体で、冷却固化して、未
延伸シートを形成する。この際、常法の静電印加冷却法
を用いるのが好適である。かくして得られたフィルムを
充分予熱した後、フィルム温度を８５〜１３０℃とし、
２．８〜５．０倍の倍率で１段または多段で縦延伸後の
複屈折率がｏ、　ｏ　ｓ　ｏ以下、好ましくは０．０６
５以下、更に好ましくはｏ、　ｏ　ｓ　ｏ以下となるよ
う縦延伸を行ない、次いで９０〜１２０℃で３．０〜４
゜５倍横方向に延伸して１８０〜２２５℃で熱固定する
。熱固定時、通常巾方向に２〜１５％弛緩を行なう。ま
た、熱固定後、冷却ゾーンで縦及び／又は横に弛緩を行
なうことが好ましい。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はその要旨を越えない限り、以下の例に限定され
ない。なお、フィルムの特性の評価方法は次の通りであ
る。

（１）　　フィルム厚さ方向の屈折率ｎよアタゴ光学社
製アツベ式屈折計を用いて、２３℃にてナトリウムＤ線
に対するフィルム厚さ方向の屈折率を測定した。

（２）面配向係数（ΔＰ） アタゴ光学社製アツベ式屈折計を用い、フィルム面内の
屈折率の最大値ｎア、それに直角の方向の屈折率ｎ５、
及びフィルムの厚さ方向の屈折率ｎよを測定し、次式よ
り面配向度を算出した。尚、屈折率の測定は、ナトリウ
ムＤ線を用い、２３℃で行なった。

（３）平均屈折率ｉ アタゴ光学社製アツベ式屈折計を用い、フィルム面内の
屈折率の最大値ｎｒ、それに直角の方向の屈折率ｎ、、
及びフィルムの厚さ方向の屈折率ｎ＆を測定し、次式よ
り平均屈折率を算出した。

尚、屈折率の測定は、ナトリウムＤ線を用い、２３℃で
行なった。

ｎ＝１／３　（ｎ、＋ｎ、＋ｎγ） （４）Ｘ線（１００）面結晶サイズＸ１００（１００）
面についてＸ線回折装置を用い、半値巾を求めて次式か
ら算出した。

λ＝２．２８９６（人） Ｂ−半値巾（ラジアン） ２θ＝３３＠と２θ＝１９’の散乱強度を示す点の間を
結ぶ直線をベースラインとした。

なお、Ｘ＆５１出力は、３０ｋＶ、１５ｍＡで行なった
。

（５）温度膨張係数α７ 日本自動制御社製定荷重伸び量測定装置（モデル／ＴＬ
２）を用い、１２．２　ｍｍ幅、２５０■長（測定方向
）のサンプル・フィルムに２７　ｇ　／ｓｍ”の張力を
かけ、１５℃／ｍｉｎで昇温した際の温度・伸び図より
３０〜５０℃の２点を直線で結び、その勾配を求めた。

なお、１８０°にねたり１０”毎に測定した結果、膨張
係数の最小値と最大値が得られる方向は、いずれのサン
プルについてもフィルム面内の主配向方向（γ方向）、
Ｔ方向と直交する方向（β方向）に一致したので、以後
γ方向とβ方向のみ測定した。

（６）温湿度熱処理後の寸法変化 測定方向に沿って１０ｍｍ巾、５０ｎ＋ｍ長（測定方向
）にサンプルを切り出し、これを長手方向に沿って半分
に切断し、片方を６０℃８０％Ｒ１１の湿度に調整され
たオープンに自由端状態で７２時間放置する。未処理サ
ンプルと処理サンプルとを密着させて並べ、両端部のず
れを顕微鏡で読み取った。

フィルム面内１０＠毎の測定値の最大値と最小値は、フ
ィルムの縦方向と横方向に各対応した。

（７）平面性評価 幅１０００＋ａｍのフィルムを２ｍ間隔の平行ロールに
テンション５ｋｇをかけて張ったときのフィルムのクル
ミ（山／谷の高度差）量を測定した。５ｍｕｍ以下を０
，５〜１５ｍｍ△、１５ｍｍ以上を×とした。

（８）　　フロッピーディスク適性評価本発明のフィル
ムに常法により両面に磁性層を塗布し、カレンダー処理
を施し、３．５インチのフロッピーディスクを作製した
。得られたフロッピーディスクを６０℃８０％ＲＨで７
２時間処理した後、モジュレーション等各種性能を測定
して良好なものを○、不良のものを×、その中間を△と
した。

実施例１ 球状シリカ（平均粒径０．３μｍ）を０．３３ｗｔ％含
有したポリエステルを常法により、乾燥し、押出、冷却
、固化して未延伸フィルムを得た。得られたフィルムを
、１００℃に充分予熱して、まず縦方向にフィルム温度
９０℃で２．２５倍延伸した後、フィルム温度を保った
まま、更にフィルム温度９０℃で１．２倍延伸し、次い
で横方向に１１０℃で３．８倍延伸、２００℃で熱固定
した後、２００°Ｃで５％横方向に弛緩し、更に１８０
℃の冷却ゾーンで２％横方向に弛緩し、引き取り速度を
０゜０１ｍ／ｍｉｎだけ遅くして縦弛緩も行なって７５
μｍの二輪延伸フィルムを得た。

比較例１ 実施例１の未延伸フィルムを用い、縦方向に８７℃で３
．７倍、横方向に１００℃で３．８倍延伸し２３２℃で
熱固定して７５μｍのフィルムを得た。

比較例２，３ 比較例１の製膜条件のうち、熱固定温度のみ比較例２で
は２５０℃、比較例３では２００℃に変更して表１に示
す各種物性を有するフィルムを得、フロッピーディスク
としての評価を行なった。

以上、得られた結果をまとめて下記表−１に示す。

〔本発明の効果〕

本発明のフィルムは、優れた寸法安定性および平面性を
有しており、フロッピーディスク用ベースフィルムとし
て好適であり、その工業的価値は高い。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）フィルム面内の温度膨張係数（α＿ｒ）が（１．
   ０±０．５）×１０＾−＾５／℃であり、６０℃、８０
   ％ＲＨの温湿度条件下で７２時間処理後のフィルムの収
   縮率がフィルム面内のすべての方向で０．０９％以下で
   あり、且つ下記［１］〜［５］式を同時に満足すること
   を特徴とするフロッピーディスク用二軸配向ポリエステ
   ルフィルム。 １．４９０≦ｎ＿α≦１．５００・・・［１］０．１５
   ５≦ΔＰ≦０．１６８・・・［２］１．６００≦＠ｎ＠
   ≦１．６０３・・・［３］４０≦Ｘ＿１＿０＿０≦６０
   ・・・［４］ １．３８５≦ρ≦１．４００・・・［５］ 但し、上記式中ｎ＿αはフィルムの厚さ方向の屈折率、
   ΔＰは面配向係数、＠ｎ＠は平均屈折率、Ｘ＿１＿０＿
   ０は（１００）面結晶サイズ（Å）、ρは密度を示す