JPH04282226A

JPH04282226A - ２軸配向ポリエステルフィルム

Info

Publication number: JPH04282226A
Application number: JP3046955A
Authority: JP
Inventors: Seiji Sakamoto; 坂本　征二; Yoshio Meguro; 義男目黒
Original assignee: Diafoil Co Ltd
Current assignee: Diafoil Co Ltd
Priority date: 1991-03-12
Filing date: 1991-03-12
Publication date: 1992-10-07
Also published as: KR920018103A; CA2062705A1; EP0503567A1; MX9201069A

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は耐摩耗性および易滑性に
優れ、特に磁気記録媒体のベースフィルムとして好適な
２軸配向ポリエステルフィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】現在
、工業用フィルム、特に磁気記録媒体のベースフィルム
としてポリエチレンテレフタレートやポリエチレン−２
，６−ナフタレートの２軸配向フィルムが用いられてい
る。しかしながら、これらのフィルムは耐摩耗性が不十
分なため、基材と高速で接触する際に、しばしばフィル
ムから摩耗粉が発生して、磁気記録媒体として用いたと
きに電磁気特性の劣ったものとなる。また、これらのフ
ィルムの滑り性も十分とは言えず、その取扱い作業性に
難がある。従来、これらの問題を解消する有力な手段と
してフィルム中に適度な大きさ、量の粒子を存在させる
方法が知られており、ある程度効果を上げてきたが、不
十分なものであった。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の改
良につき鋭意検討を行った結果、ある特定粒径の一次粒
子の凝集体である炭酸カルシウム粒子と第２の粒子とを
組み合わせて用いることにより、これらの改良を効果的
に達成し得ることを見いだし、本発明を完成するに至っ
た。すなわち、本発明の要旨は、平均粒径が０．０２〜
０．２μｍである一次粒子が５〜２００個凝集した炭酸
カルシウム粒子を０．０５〜３重量％、および平均粒径
が０．２〜２μｍの無機または有機の粒子を０．０１〜
０．５重量％含有することを特徴とする２軸配向ポリエ
ステルフィルムに存する。

【０００４】以下、本発明をさらに詳細に説明する。本
発明のポリエステルとは、繰り返し構造単位の８０％以
上、好ましくは９０％以上がエチレンテレフタレート単
位またはエチレン−２，６−ナフタレート単位であるポ
リエステルを指す。また、本発明のポリエステルフィル
ムとは、かかるポリエステルを出発原料とする２軸に配
向されたポリエステルフィルムを指すが、その製造法と
しては公知の方法を用いることができる。例えば、通常
、２７０〜３２０℃でシート状に溶融押出しした後、４
０〜９０℃で冷却固化し、無定形シートとした後、縦、
横方向に逐時二軸延伸あるいは同時に延伸し、１６０〜
２５０℃で熱処理する等の方法（例えば特公昭３０−５
６３９号公報記載の方法）を利用することができる。縦
および横方向に延伸するに際しては、各一段で延伸して
もよいし、必要に応じ、多段で延伸したり多段延伸の間
に配向緩和のための熱処理区間を設けたりすることもで
きる。また、二軸延伸後、次工程の熱処理工程に供する
前に再度延伸してもよい。この再延伸は縦横いずれの方
向に行うこともできるし、また両方向に行ってもよい。

【０００５】本発明における最大の特徴はポリエステル
フィルムに配合する第１の粒子として微細な一次粒子を
適度に凝集させた炭酸カルシウムの凝集体粒子を用いる
点にある。本発明者らの知るところによると、凝集体粒
子の場合は製膜時の延伸応力が適度に分散されるため、
フィルム表面からの粒子の脱落が起こり難く、また、比
較的なだらかな突起を与えるため、単一粒子（非凝集体
粒子）の場合とは異なり、好ましい摩擦摩耗特性を与え
ることが多い。特に炭酸カルシウム粒子を用いた場合は
、該粒子が比較的ポリエステルと馴じみが良く、さらに
適度な硬度を有するためか、摩耗粉の発生も非常に少な
く、また、磁気テープ特性の中で特にジッターの主原因
であるフィルムの張力変動率を低減させ得る。

【０００６】本発明で用いる炭酸カルシウム粒子の一次
粒子の平均粒径は０．０２〜０．２μｍ、好ましくは０
．０３〜０．１μｍの範囲である。この値が０．０２μ
ｍ未満であると、凝集体がしばしば強固な結合を有し、
延伸応力によってもほとんど該結合が崩れないため、本
発明特有の効果は期待できない。またこの値が０．２μ
ｍを越える場合は、凝集体粒子が分離脱落し、例えば磁
気テープとして使用する際に電磁気特性を悪化させてし
まう。

【０００７】本発明においてはかかる炭酸カルシウム粒
子の凝集度合は５〜２００個、好ましくは７〜１００個
の範囲である。この値が上記範囲より小さい場合には、
耐摩耗性や張力変動率が改善されないし、逆に大きい場
合は粗大突起を形成し電磁気特性を悪化させてしまう。本発明で用いる炭酸カルシウム粒子のポリエステルに対
する配合量は０．０５〜３重量％の範囲から選ばれる。この量が０．０５重量％未満ではフィルムの耐摩耗性や
走行張力変動率が改善されないし、また３重量％を越え
るとフィルム表面粗度が大きくなり過ぎてしまう。

【０００８】なお本発明で用いる第１の粒子であるかか
る凝集体粒子は、該粒子を単独で配合したときのフィル
ムの表面粗度（Ｒａ）が０．００５〜０．０３μｍの範
囲となるよう、その粒径、凝集度合および配合量を適宜
選択することが好ましい。なお、本発明で用いるのに適
した炭酸カルシウムは天然炭酸カルシウムを粉砕したも
のでもよいが、合成法により得られる、いわゆる軽質炭
酸カルシウムが好ましく用いられる。結晶型はカルサイ
ト、アラゴナイト、バテライトのいずれであってもよく
、また形状は塊状、棒状、紡錘状等のいずれでもよい。また、その表面は脂肪酸、樹脂酸、カチオン活性剤等で
処理されていてもよい。

【０００９】本発明で用いる上記凝集体粒子は、通常、
粗大な凝集体を粉砕することにより得ることができる。粉砕処理には、例えば、ロッドミル、ボールミル、振動
ロッドミル、振動ボールミル、パンミル、ローラーミル
、インパクトミル、撹拌摩砕ミル、流体エネルギーミル
等を使用することができる。また必要に応じ、超音波分
散処理を施してもよいが、その程度が強力であると、一
次粒子あるいはそれに近い状態まで分散されるので注意
を要する。もちろん、本発明においては分級や濾過等の
処理を併用してもよい。

【００１０】凝集体粒子をポリエステルに配合する方法
としては、通常、該粒子をエチレングリコールスラリー
としてポリエステル製造の初期段階に反応系に添加する
方法が簡便で好ましく採用されるが、もちろん製膜前ポ
リエステルに直接ブレンドする方法を用いてもよい。こ
のように本発明においては、ある特定の炭酸カルシウム
粒子を配合することにより、特に磁気記録媒体のベース
フィルムとして必要な幾つかの特性を改良することがで
きるが、それ単独ではしばしば滑り性が不足し、また耐
摩耗性の改良効果も必ずしも十分ではないので、第２の
粒子として、他の無機または有機の粒子を併用する必要
がある。

【００１１】かかる粒子の一つとしていわゆる析出粒子
を挙げることができる。この析出粒子とは、ポリエステ
ル製造工程中で金属化合物を微細な粒子として析出させ
たものであり、例えばエステル交換反応あるいはエステ
ル化反応あるいはその前後にアルカリ金属またはアルカ
リ金属化合物を存在させ、リン化合物の存在下、あるい
は非存在下、不活性微粒子として沈殿させたものである
。また、別の例として、いわゆる添加粒子を挙げること
ができる。この添加粒子とはポリエステル製造工程に外
部から添加する粒子を指すが、具体的にはカオリン、タ
ルク、カーボン、硫化モリブデン、石膏、岩塩、炭酸カ
ルシウム、硫酸バリウム、フッ化リチウム、フッ化カル
シウム、ゼオライト、リン酸カルシウム、二酸化ケイ素
、二酸化チタン等を挙げることができる。

【００１２】なお、かかる添加粒子の例として耐熱性の
高分子微粉体を挙げることもできる。この典型的な例と
しては、例えば特公昭５９−５２１６号公報に記載され
ているような、分子中に唯一個の脂肪族の不飽和結合を
有するモノビニル化合物と架橋剤として分子中に二個以
上の脂肪族の不飽和結合を有する化合物との共重合体を
例示することができるが、これらに限定されるものでは
なく、例えば熱硬化性フェノール樹脂、熱硬化性エポキ
シ樹脂、熱硬化性尿素樹脂、ベンゾグアナミン樹脂ある
いはポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素系樹脂
の微粉体を用いることもできる。

【００１３】第２の粒子としては、通常、フィルム中で
十分に分散し、実質的に凝集していないものを用いるが
、その平均粒径は０．２〜２μｍ、好ましくは０．３〜
１μｍ、またそのフィルムに対する配合量は０．０１〜
０．５重量％、好ましくは０．０２〜０．４重量％の範
囲から選ばれる。第２の粒子の粒径や量がこれらの範囲
未満であると滑り性が不十分となるし、また逆に上限を
越えた場合はフィルムの表面粗度が大きくなり過ぎてし
まう。

【００１４】なお、本発明においてはかかる２種の粒子
の他に特開平３−６２３９号公報に記載されているよう
な凝集酸化アルミニウム粒子を併用することにより、フ
ィルム表面が基材と接触しても傷つき難い、いわゆる耐
擦傷性が付与される。具体的には、第３の粒子として平
均粒径が０．００５〜０．０４μｍである一次粒子の凝
集体であって、その平均粒径が０．０４〜０．４μｍで
ある酸化アルミニウム、特にδ型の結晶型を有するそれ
を０．０５〜３重量％配合するならば本発明のフィルム
はさらに良好な特性を有するものとなる。このようにし
て得られた本発明のフィルムは優れた耐摩耗性や走行性
を有するため各種の用途に使用し得る。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を実施例により、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
例に限定されるものではない。なお、実施例中「部」と
あるは、「重量部」を示す。また、本発明で用いた測定
法は次のとおりである。

【００１６】（１）平均粒径および凝集の個数フィルム
中の第１の粒子の一次粒子および凝集体の粒径はフィル
ムの断面を透過型電子顕微鏡で観察することにより求め
た。平均粒径は等価球換算値の体積分率５０％の点の粒
径（直径）とした。また同様にして一つの凝集粒子を構
成する一次粒子数を数え、その平均値を求めた。また、
第２、第３の粒子についても同様な方法により平均粒径
を求めた。

【００１７】（２）フィルム表面粗さＪＩＳ　　Ｂ０６０１に記載されている方法に従い、中
心線平均粗さＲａ（μｍ）を測定した。（３）走行性固定した硬質クロムメッキ金属ピン（直径６ｍｍ）にフ
ィルムを巻き付け角１３５°で接触させ、一端に５３ｇ
の荷重をかけて１ｍ／分の速度で走行させ他端の抵抗力
を測定し、オイラーの式によりフィルムの摩擦係数を求
め、走行性の尺度とした。

【００１８】（４）耐摩耗性固定した硬質クロムメッキ金属ピン（直径６ｍｍ）にフ
ィルムを巻き付け角１３５°で接触させ、速度１０ｍ／
分、張力２００ｇでフィルムを１０００ｍにわたって走
行させ、ピンに付着した白粉の量を目視で次の４ランク
に分けた。ランクＡ：全く付着しないランクＢ：微量付着するランクＣ：少量（ランクＢより多い）付着するランクＤ
：極めて多量に付着する

【００１９】（５）耐擦傷性フィルムを金属製のピンと接触、擦過させフィルム面に
生じる傷の程度を測定した。すなわち、フィルムを硬質
クロムメッキ金属ピン（直径６ｍｍ、表面粗さ３Ｓ）に
巻きつけ角１３５°、張力５０ｇで接触させ、走行速度
４ｍ／秒で擦過させた。次いで擦過後のフィルム面にア
ルミニウムを蒸着し傷の程度を目視判定し、金属製ピン
との摩耗特性を次の５ランクに分けた。ランク１　　　　傷の量が多く、また、しばしば深い傷
があるランク２　　　　傷の量が比較的多く、所々深い傷があ
るランク３　　　　傷の程度は比較的少なく、深い傷は
わずかであるランク４　　　　少し傷が認められるランク５　　　　ほとんど傷がついていない

【００２０
】（６）磁気テープ特性フィルムに磁性層を塗布して磁気テープを製造し、ドロ
ップアウト数と、ジッターと対応する特性である張力変
動率とを測定した。すなわち、磁性微粉末２００部、ポ
リウレタン樹脂３０部、ニトロセルロース１０部、塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合体１０部、レシチン５部、シ
クロヘキサノン１００部、メチルイソブチルケトン１０
０部およびメチルエチルケトン３００部をボールミルに
て４８時間混合分散後、ポリイソシアネート化合物５部
を加えて磁性塗料とし、これをポリエステルフィルムに
塗布した後、塗料が十分乾燥固化する前に磁気配向させ
、乾燥させて２μｍの膜厚の磁性層を形成した。さらに
この塗布フィルムをスーパーカレンダーにて表面処理を
施こし、１／２インチ幅にスリットしてビデオテープと
した。

【００２１】ドロップアウト数は、４．４メガヘルツの
信号を記録したビデオテープを再生し、大倉インダスト
リー（株）ドロップアウトカウンターでドロップアウト
数を約２０分間測定し、１分間当たりに換算した。また
、張力変動率は次のようにして測定した。すなわち、フ
ィルムを巻き付けた固定ピンに磁気テープのベースフィ
ルム面を巻付角１３５°、張力約５０ｇで接触させ１０
ｃｍ／秒で通過させたときの張力変動率が７％未満を○
、７〜１３％を△、１３％を越えるものを×とした。

【００２２】

【実施例】実施例１一次粒径０．０５μｍの塊状の軽質炭酸カルシウムの凝
集体をエチレングリコールに分散させ、サンドグライン
ダーで徐々に解砕することにより炭酸カルシウムの凝集
体を含むスラリーを得た。次いで、ジメチルテレフタレ
ートとエチレングリコールとの反応生成物に該スラリー
を添加し、常法により重縮合反応を進行させ、炭酸カル
シウム凝集体０．３重量％を含む固有粘度０．６３のポ
リエチレンテレフタレート（Ａ）を得た。

【００２３】一方、テトラエトキシシランの加水分解法
により得られた平均粒径０．６μｍの球状のシリカ粒子
０．３重量％を含む固有粘度０．６３のポリエチレンテ
レフタレート（Ｂ）を得た。次にポリエステル（Ａ）と
ポリエステル（Ｂ）とを２：１にブレンドした後、２９
０℃で押出機よりシート状に押し出し、いわゆる静電印
加冷却法を用いて無定形シートを得た。次いで、この無
定形シートを縦方向に１０５℃で３．５倍、横方向に１
２０℃で３．５倍延伸した後、２２５℃で熱処理し、厚
さ１５μｍの２軸配向フィルムを得た。このフィルムに
含有されている炭酸カルシウムの平均的な凝集個数は１
５個で、そのフィルムの特性は表１に示すとおり、満足
すべきものであった。

【００２４】実施例２，３および比較例１〜３実施例１
において配合する粒子の条件を表１に示すように変える
ほかは実施例１と同様にしてフィルムを得、その特性を
評価した。含有する粒子の種類、粒径、添加量が全て本
発明の範囲内にあるものは耐摩耗性および易滑性に優れ
電磁気的な特性も良好であるのに対し、本発明のいずれ
かの要件を欠いている比較例の場合は満足すべき結果は
得られなかった。

【００２５】実施例４２種類の粒子を含む実施例１のフィルムに、さらに一次
粒径が０．０２μｍのδ型酸化アルミニウムの二次凝集
粒子（平均粒径０．０５μｍ）を０．３０重量％配合し
たものについて評価した。このフィルムの評価結果を実
施例１のそれとともに表２に示すが、耐擦傷性にも優れ
、特に磁気記録用として一段と優れたフィルムであった
。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】

【発明の効果】本発明のフィルムは優れた耐摩耗性、滑
り性を有するため各種の用途に使用し得るが、特に磁気
記録媒体用のベースフィルムとして好適である。例えば
ビデオテープ用のベースフィルムとして賞用されるほか
、オーディオ用のそれとして用いた場合にも特に効果を
発揮し得る。該分野においては、最近ダブルラジカセ、
コンポステレオ等、従来の２倍以上の高速ダビング機能
を搭載した機種が普及するようになった結果、ダビング
工程および早送り、巻き戻しの際、テープと基材がより
高速で接触するようになったが、この場合、本発明の効
果が有効に発揮される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　平均粒径が０．０２〜０．２μｍであ
る一次粒子が５〜２００個凝集した炭酸カルシウム粒子
を０．０５〜３重量％、および平均粒径が０．２〜２μ
ｍの無機または有機の粒子を０．０１〜０．５重量％含
有することを特徴とする２軸配向ポリエステルフィルム
。