JPH10219005A - 二軸配向ポリエステルフィルム - Google Patents

二軸配向ポリエステルフィルム

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JPH10219005A
JPH10219005A JP2646397A JP2646397A JPH10219005A JP H10219005 A JPH10219005 A JP H10219005A JP 2646397 A JP2646397 A JP 2646397A JP 2646397 A JP2646397 A JP 2646397A JP H10219005 A JPH10219005 A JP H10219005A
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JP
Japan
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particles
film
layer
biaxially oriented
polyester film
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Pending
Application number
JP2646397A
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English (en)
Inventor
Iwao Okazaki
巌 岡崎
Masaru Suzuki
勝 鈴木
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
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  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 平均粒径が20〜2000nm、BET比表
面積が50〜500m2/g、粒子の相対標準偏差が
0.5以下であるヒドロキシアパタイト粒子を0.00
5〜3重量%含有する二軸配向ポリエステルフィルム。 【効果】 本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは特
定の粒子を用い、粒子の比表面積、相対標準偏差を規定
したので優れた耐摩耗性を得ることができた。また、磁
気記録媒体用として十分良好な特性を得ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、二軸配向ポリエス
テルフィルムに関する。
【0002】
【従来の技術】二軸配向ポリエステルフィルムとして
は、リン酸カルシウム粒子を含有した二軸配向ポリエス
テルフィルムが知られている(例えば特開昭49−42
752号公報)。また、二軸配向ポリエステルフィルム
としては、積層厚みと含有粒子粒径の関係を規定したフ
ィルムが知られている(例えば特開平2−77431号
公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の二
軸配向ポリエステルフィルムでは、ポリエステルフィル
ムの走行性と、磁気記録媒体としたときの電磁変換特性
が向上したが、粒子が脱落した際にポリエステルフィル
ムの表面に傷が入り粉が発生する問題、さらに磁気テー
プとした場合にその粉のために信号が欠落するといった
問題があった。また、積層厚みと含有粒子粒径の関係を
規定してフィルム表面突起高さの均一化をはかり、磁気
記録媒体とした場合の電磁変換特性が向上したが、さら
なる高密度磁気記録媒体とした場合に、より粒子が脱落
しにくい特性が求められるようになってきている。
【0004】本発明はかかる課題を解決し、特に耐摩耗
性に優れる二軸配向ポリエステルフィルムを提供するこ
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
二軸配向ポリエステルフィルムは、平均粒径が20〜2
000nm、BET比表面積が50〜500m2 /g、
粒径の相対標準偏差が0.5以下であるヒドロキシアパ
タイト粒子を0.005〜3重量%含有することを特徴
とする。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の二軸配向ポリエステルフ
ィルムを構成するポリエステルとしては、ポリエチレン
テレフタレート(PET)、ポリ(エチレンー2,6−
ナフタレンジカルボキシレート)(PEN)が好まし
い。なお、本発明の目的を阻害しない範囲内で、2種以
上のポリマを混合してもよいし、共重合ポリマを用いて
もよい。また、本発明の目的を阻害しない範囲内で酸化
防止剤、熱安定剤、紫外線吸収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。
【0007】本発明の二軸配向ポリエステルフィルム
は、耐摩耗性の点からヒドロキシアパタイト粒子を含有
する必要がある。本発明で用いるヒドロキシアパタイト
粒子は、リン酸カルシウム塩を主たる成分とする。化学
組成式はCa5 (PO4 3 ・OHで代表されるが、こ
れに限定されるものでない。本発明の目的を阻害しない
範囲で該粒子に不純物が含有されていてもかまわない。
該粒子の含有量は耐摩耗性の点から0.005〜3重量
%、好ましくは0.01〜2重量%、さらに好ましくは
0.05〜1重量%である。該粒子の平均粒径は、耐摩
耗性の点から20〜2000nm、好ましくは50〜1
200nm、さらに好ましくは100〜1000nmで
ある。さらに該粒子のBET比表面積としては、耐摩耗
性の点から50〜500m2 /g、好ましくは60〜3
00m2 /g、さらに好ましくは80〜200m2 /g
である。また該粒子の粒径の相対標準偏差としては、耐
摩耗性の点から0.5以下、好ましくは0.3以下、さ
らに好ましくは0.2以下である。
【0008】本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは
単層フィルムであってもよいが耐摩耗性の点から、ヒド
ロキシアパタイト粒子を含有するフィルム層(A層とす
る)を少なくとも1層有する積層フィルムとしてもよ
い。A層厚みは特に限定されないが、耐摩耗性の点から
0.01〜3.0μm、好ましくは0.05〜2.0μ
m、さらに好ましくは0.1〜1.5μmである。積層
構成の場合、少なくとも1層の主たる成分がPETであ
ればよく、他の層は特に限定されないがポリエステルが
好ましく例示される。ポリエステルとしては特に限定さ
れないが、PETまたはPENを主たる成分とするポリ
マが好ましい。
【0009】本発明の二軸配向ポリエステルフィルムの
A層厚みtとA層に含有するヒドロキシアパタイト粒子
の平均粒径dの関係は特に限定されないが、0.2d≦
t≦10d、好ましくは0.3d≦t≦5d、さらに好
ましくは0.5d≦t≦3dの場合に、特に耐摩耗性が
良好となる。
【0010】本発明の二軸配向ポリエステルフィルム
(積層フィルムの場合はA層)にヒドロキシアパタイト
粒子以外の粒子を含有していてもかまわない。その場
合、平均粒径は特に限定されないが、0.05〜1.0
μm、好ましくは0.1〜0.8μm、含有量は特に限
定されないが0.05〜1.0重量%である。かかる粒
子としては、炭酸カルシウム、アルミナ、シリカ、酸化
チタン、架橋剤としてポリスチレンを用いた有機粒子、
カーボンブラック等から選ばれる粒子が好ましく例示さ
れる。これらの粒子を複数併用して用いてもよい。
【0011】また、A層以外のフィルム層(B層)にヒ
ドロキシアパタイト粒子以外の粒子を含有していてもか
まわない。この場合も平均粒径は0.05〜1.0μ
m、含有量は0.05〜1.0重量%であるのが好まし
い。かかる粒子としては炭酸カルシウム、アルミナ、シ
リカ、酸化チタン、有機粒子、カーボンブラック等から
選ばれる粒子が好ましく例示される。
【0012】本発明の二軸配向ポリエステルフィルム
は、上記組成物を二軸配向したフィルムである。フィル
ムの厚さ方向の一部分、例えば表層付近のポリマ分子の
配向が無配向、あるいは一軸配向になっていない、すな
わち厚さ方向の全部分の分子配向が二軸配向である場合
に耐摩耗性が良好となる。特に表面、裏面の二軸配向性
はアッベ屈折率計、レーザーを用いた屈折率計、全反射
レーザーラマン法などによって測定できる。
【0013】本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは
磁気記録媒体として好ましく用いられる他、包装用、プ
リペイドカード等のカード用等用途は特に限定されない
が、特に高出力が要求されるデジタルビデオテープ用二
軸配向ポリエステルフィルムとしても好ましく用いるこ
とができる。また、本発明の二軸配向ポリエステルフィ
ルムは、コンピュータ用等のデータストレージ用にも好
ましく用いることができる。
【0014】次に本発明の二軸配向ポリエステルフィル
ムの好ましい製造方法を示し説明するが、これに限定さ
れるものではない。
【0015】まずフィルムを構成するPETに粒子を含
有せしめる方法としては、ジオ−ル成分であるエチレン
グリコールにスラリーの形で分散させ、このエチレング
リコールを所定のジカルボン酸成分と重合するのが好ま
しい。また粒子の水スラリーをベント式2軸混練押出機
を用いて、所定のPETペレットと混合し練り込む方法
は、本発明の効果をより一層良好とするのに有効であ
る。
【0016】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ポリマで希釈して粒子含有量
を調節する方法が有効である。
【0017】次に、粒子を所定量含有するペレットを必
要に応じて乾燥したのち、公知の溶融押出機に供給し、
スリット状のダイからシ−ト状に押出し、キャスティン
グロ−ル上で冷却固化させて未延伸フィルムを作る。な
お、必要に応じ複数の押出し機、複数のマニホ−ルドま
たは合流ブロックを用いて溶融状態のポリエステルを積
層する。この場合、粒子を含有する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本発明の
効果をより一層良好とするのに有効である。
【0018】次にこの未延伸フィルムを二軸延伸し、二
軸配向させる。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。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、縦延伸温度80
〜180℃、総縦延伸倍率3.0〜6.0倍、縦延伸速
度5,000 〜50,000%/分の範囲で行なうのが好ましく例
示される。幅方向の延伸方法としてはテンタ−を用いる
方法が好ましく、延伸温度80〜180℃、幅方向延伸
倍率は場合により縦倍率より大きく4.0〜7.0倍、
幅方向の延伸速度1,000 〜20,000%/分の範囲で行なう
のが好ましい。さらに必要に応じて、再縦延伸、再横延
伸を行なう。その場合の延伸条件としては長手方向の延
伸は90〜180℃、延伸倍率1.1〜2.0倍、幅方
向の延伸方法としてはテンタ−を用いる方法が好まし
く、延伸温度90〜180℃、幅方向延伸倍率は1.1
〜2.0で行なうのが好ましい。
【0019】次にこの二軸配向フィルムを熱処理する。
この場合の熱処理温度は170〜220℃、特に170
〜210℃で時間は0. 5〜60秒の範囲が好適であ
る。
【0020】[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
次のとおりである。
【0021】(1)粒子の平均粒径、相対標準偏差 フィルム断面を透過型電子顕微鏡(TEM)を用い、1
万倍以上の倍率で観察する。TEMの切片厚さは約10
0nmとし、場所を変えて100視野以上測定する。粒
子の平均径dは重量平均径(等価円相当径)から求め
る。
【0022】粒径の相対標準偏差σは次式で定義され
る。
【0023】
【数1】
【0024】(2)粒子の含有量 ポリマは溶解し粒子は溶解させない溶媒を選択し、粒子
をポリマから遠心分離し、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。
【0025】(3)BET比表面積 カンタクローム社製オートソーブ−1を使用し、BET
法により比表面積を測定する。
【0026】(4)フィルム積層厚み 2次イオン質量分析装置、X線光電子分光法、赤外分光
法、あるいはコンフォーカル顕微鏡などで粒子濃度の深
さ分布を測定する。表面を基準とし、深さ方向で極大値
を得た後、その極大値の1/2となる深さを積層厚みと
定義した。また、粒子濃度の深さ分布からでなく、フィ
ルムの断面観察あるいは薄膜段差測定器等によっても決
定することができる。
【0027】(5)フィルム表面の配向 ナトリウムD線(589nm)を光源として、アッベ屈
折率計を用いて測定した。マウント液にはヨウ化メチレ
ンを用い、25℃、65%RHにて測定した。
【0028】フィルムの二軸配向性は長手方向、幅方
向、厚さ方向の屈折率をN1 、N2 、N3 とした時、
(N1 −N2 )の絶対値が0. 07以下、かつ、N3 /
[(N1+N2 )/2]が0. 95以下であることをひ
とつの基準とできる。また、レーザー型屈折率計を用い
て屈折率を測定してもよい。さらに、この方法では測定
が難しい場合は全反射レーザーラマン法を用いることも
できる。
【0029】(6)耐摩耗性 フィルムを1/2インチ幅にスリットしたものをテープ
走行性試験機を使用してガイドピン(表面粗度Ra10
0nm)上を走行させる(走行速度300m/分、走行
回数1回、巻き付け角60°、走行張力60g)。この
時フィルムに入った傷を顕微鏡で観察し幅2.5um以
上の傷がテープ幅あたり3本未満は○、3〜10本未満
は△、10本以上は×と判定した。
【0030】
【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。
【0031】実施例1(表1) ヒドロキシアパタイト粒子のエチレングリコールスラリ
ーを用意し、テレフタル酸メチルとエチレングリコール
からエステル交換反応、重縮合反応を行いPETを合成
し、PETの粒子ペレットを得た。
【0032】この粒子ペレットと実質的に粒子を含有し
ないPETポリマペレットを適当量混合し、180℃で
8時間減圧乾燥(3Torr)した後、ポリマA:0.5μ
m径ヒドロキシアパタイト粒子0.5重量%含有ポリ
マ、ポリマB:0.8μm径炭酸カルシウム粒子0.1
重量%含有ポリマをそれぞれ押出機1、押出機2に供給
し280℃、280℃で溶融した。これらのポリマを高
精度瀘過した後、矩形合流部にて2層積層とした(A/
B)。
【0033】これを静電印加キャスト法を用いて表面温
度25℃のキャスティング・ドラムに巻きつけて冷却固
化し、未延伸フィルムを作った。この時、口金スリット
間隙/未延伸フィルム厚さの比を10とした。また、そ
れぞれの押出機の吐出量を調節し総厚さ、およびA層の
厚さを調節した。
【0034】この未延伸フィルムを温度95℃にて長手
方向に3.5倍延伸した。この延伸は2組ずつのロ−ル
の周速差で、4段階で行なった。この一軸延伸フィルム
をテンターを用いて100℃で幅方向に3.6倍延伸し
た。さらに、テンターを用いて120℃で幅方向に1.
2倍延伸した。このフィルムを定長下で200℃にて3
秒間熱処理し、総厚さ11μm、A層厚さ0.8μmの
二軸配向フィルムを得た。
【0035】この二軸配向ポリエステルフィルムの特性
は第1表に示したとおりであり、耐摩耗性が良好であっ
た。
【0036】実施例2〜3、比較例1〜4(表1、表
2) 実施例1と同様にして、粒子の種類、粒径、含有量、積
層厚み等を変更した二軸配向ポリエステルフィルムを得
た。表1、表2に示すように本発明範囲の二軸配向ポリ
エステルフィルムは耐摩耗性が良好であるが、そうでな
いものは耐摩耗性が良好でないことがわかる。
【0037】
【表1】
【0038】
【表2】
【0039】
【発明の効果】本発明の二軸配向ポリエステルフィルム
は特定の粒子を用い、粒子の比表面積、相対標準偏差を
規定したので優れた耐摩耗性を得ることができた。ま
た、磁気記録媒体用として十分良好な特性を得ることが
できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08L 67/00 C08L 67/00 // B29K 67:00 B29L 7:00 9:00

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平均粒径が20〜2000nm、BET
    比表面積が50〜500m2 /g、粒径の相対標準偏差
    が0.5以下であるヒドロキシアパタイト粒子を0.0
    05〜3重量%含有することを特徴とする二軸配向ポリ
    エステルフィルム。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のポリエステルフィルム
    からなる層(A層)を少なくとも1層有する積層フィル
    ムであることを特徴とする二軸配向ポリエステルフィル
    ム。
  3. 【請求項3】 ヒドロキシアパタイト粒子を含有するフ
    ィルム層(A層)の積層厚みが0.01〜3.0μmで
    ある請求項2記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
  4. 【請求項4】 ヒドロキシアパタイト粒子の平均粒径d
    (nm)とA層の層厚さt(nm)との関係が0.2d
    ≦t≦10dである請求項3記載の二軸配向ポリエステ
    ルフィルム。
JP2646397A 1997-02-10 1997-02-10 二軸配向ポリエステルフィルム Pending JPH10219005A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000119495A (ja) * 1998-10-19 2000-04-25 Toray Ind Inc ポリエステル組成物およびそれからなるフィルム
JP2006249439A (ja) * 2006-04-26 2006-09-21 Toray Ind Inc ポリエステルフィルム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000119495A (ja) * 1998-10-19 2000-04-25 Toray Ind Inc ポリエステル組成物およびそれからなるフィルム
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