JPS59227421A - ポリエステルフイルム - 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〕 本発明はポリエステルフィルムに関し、更に詳しくはポ
リ（アルキレングリコール）を２〜３０重量係含有する
芳香族ポリエステルよりなり、生産性が高く、表面平坦
であって摩擦の低いポリエステルフィルムに関する。

〔従来技術〕

ポリエステルフィルムは磁気テープ用途２電気用途など
種々な用途を有している。磁気テープ用途、就中ビデオ
テープ用途においては、電磁変換特性を向上させるため
に平滑なフィルム表面が要求されると共に１デツキにお
けるテープの走行性、耐摩耗性及び耐久性の向−ヒのた
めに摩擦係数の低いことが要求されている。

従来、ポリエステルフィルムの摩擦係数を低減させる技
術として、無機粒子を添加したポリエステルまたはポリ
マー中に不溶性の触媒残査粒子を生成させたポリエステ
ルをフィルムに成形することによりフィルム表面に凹凸
を付与する手段が知られている。

この手段の１つは、フィルム表面に突起をもたらすこと
Ｋより、フィルムと該フィルムが接触する対物間との接
触面積を減少させ、摩擦抵抗を低減させるものである。

この方法はフィルムの表面に凸部を積極的につくるもの
であり、摩擦係数を減少させるにはフィルム表面に高い
突起を数多く生成させることが有効となる。しかし、こ
の場合高い突起が増加するに伴って摩擦係数を下げ得る
ものの、磁気コーティングしたときにコーティング面に
も突起の影響が現われて電磁変換特性を悪化させる惧れ
が大きい。

この改良として特開昭５７−６６９３６号公報に、フィ
ルム表面に突起と該突起の周囲の長径カー少くとも４μ
ｍの窪みとからなる凹凸単位が８００個／−以上の頻度
で形成されてなるフィルムが提案されている。このフィ
ルムは芳香族ポリエステルのみよりなる。それ故、この
フィルムは生産性が低いという問題がある。例えば延伸
速度を大きくすると、延伸調子が下がり、また目的とす
る特性のフィルムを安定して得るのが難しくなる。

〔発明の目的〕

本発明は、上述の欠点を伴うことな（、良好な延伸調子
でかつ高い生産性で製造された、易滑性にすぐれたフィ
ルムを提供することを目的としている。

〔発明の榴成、効果〕 かかる目的は、本発明によれば、ポリ（アルキレングリ
コール）を２〜３０重量％含有する芳香族ポリエステル
よりなり、フィルム表面に突起と該突起を核とした長径
カー少くとも４μｍの窪みとからなる凹凸単位が１００
個／−以上形成されてなるポリエステルフィルムによっ
て達成される。

本発明のフィルムは、ポリ（アルキレングリ２−ル）を
２〜３０重量％含有する芳香族ポリエステルよりなる。

ここで芳香族ポリエステルとは、テレフタル酸．イソフ
タル＃ｌ。

ナフタレン−２．６−ジカルボン酸の如き芳香族二塩基
酸とエチレングリコール、テトラメチレングリコール、
ネオペンチルグリコール等の如きグリコールとの縮重合
によって得られるホモポリマー又はコポリマーを〜う。

これらの代表的ポリマーとして、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリブチレンテレフタレートポリエチレン−２
，６−ナフタレンジカルボキシレートなどのホモポリマ
ー及びこれらの部分変性したコポリマーが例示できる。

勿論芳香族ポリエステルには充填剤，顔料，着色剤，酸
化防止剤，光安定剤などを添加することもできる。

また、ポリ（アルキレングリコ−ｌし）としては、ポリ
（エチレングリコール）ｌポリ（トリブチレングリコー
ル）、ポリ（テトラメチレングリコール）、ポリ（ヘキ
サメチレングリコール）等が例示できる。これらのうち
ポリ（エチレングリコール）カー好ましく・。

ポリ（アルキレングリコール）は分子量力ｔ１００〜Ｉ
　Ｑ，０　０　０　、更には５００〜ｓ，ｏ　ｏ　。

のものが好ましい。

かかるポリ（アルキレングリコール）は前記芳香族ポリ
エステルに２〜３０重ｉ％、好ましくは３〜２０重量％
の割合で添加含有させる。この添加量が２重量％未満で
は、延伸性向上の効果が十分でなく、また３０重ｆｆＯ
を越えると製膜安定性が憑化し且つ得られる最終製品の
物性も悪化するので好ましくない。

ポリ（アルキレングリコール）の添加混合時期は、製膜
完了前であれば特に制限はない。

例えば重合時にポリエステルに添加してもよく、また製
膜直前にポリエステルに添加してもよい。何れの場合も
ポリ（アルキレングリコール）の添加混合によって目的
の延伸性が著しく高められる。

本発明のフィルム表面に形成された突起は、ポリマーに
添加した無機粒子；ポリマーの重合に際し生成した不溶
性の触媒残査に基づく粒子；または両者の粒子の存在に
よる。

本発明にいう突起の周りに生じた該突起を核として生成
しうる錫みとは、従来のエンボス等機械的なスタンプに
よる凹状のものではなく、フィルムを延伸する工程に於
て、フィルム自身の変形によって生じるものである。

本発明のフ・ｆルムは、粒子を含有しかつポリ（アルキ
レングリコール）を２〜３０重量係含有する芳香族ポリ
エステルの未延伸フィルムを二軸延伸することによって
得られる。

この未延伸フィルムとしては通常上記芳香族ポリニスデ
ルをグイからンート状に溶融押出し、冷却ドラム等の回
転する急冷体の表面上でシート状物を冷却して得られた
ものを使用する。この未延伸フィルムを一軸方向に延伸
すると、粒子は変形せずにポリマーが塑性変形するから
、大変形（延伸）に際しポリマ・−と粒子との境にボイ
ドが生じる。このボイドを含むフィルムを、次に一軸延
伸方向とほぼ直角方向（第二軸方向）に延伸して二軸配
向フィルムにすると、−軸延伸時に生じていたボイドは
更に第二軸方向に変形されて１図１−１に示す如く、突
起２１の周りにボイド２２が擬円形状に形成される。こ
の場合は図１−２の断面図に示す如（フィルム表面近傍
の浅い部分に存在する粒子とその周囲のボイドは粒子を
核とする突起をもたらすが、粒子周囲には窪みを形成す
ることはない。

本発明は、上記のボイドなフィルム表面の窪みに変化さ
せたものである。未延伸フィルムな一軸延伸するに際し
、延伸前のフィルムの予備加熱ケ高い温度に設定するか
、または（及び）延伸倍率を低く設定することによって
、第一軸延伸を経たフィルムが粒子（無機添加物による
外部粒子又は触媒残査を含む内部粒子）周辺にボイドが
実質的に形成されないようにする。次いでこの状態の延
伸フィルムを第二軸方向に延伸するとこの第二軸方向に
沿って粒子を核としたフィルムの陥没部分（窪み）が形
成される。

第一軸延伸に際し、僅かなボイドが粒子周辺に形成され
た場合でもこの粒子を核として窪みが生ずる。

二軸延伸を経たフィルム表面は図２−１（平面図）の如
き状態にあり、第二軸延伸が粒子を中心に応力集中され
るような条件で゛あるほど″陥没部分は深く窪みかつ第
二軸方向に沿って長くなる傾向がある。図２−２（断面
）は表面近傍のフィルム断面を示すものであって、粒子
を含む突起２１とその周辺に形成された窪み２４とがポ
リエステルフィルム２３に生じる。

本発明では突起の周辺に生じた窪みは第二軸方向に偏心
した擬楕円状のものを包含する。

この際窪みの最も偏寄した長軸を長径と称すると、この
窪みの長径は少くとも４μｍとなることが磁気テープの
ドロップアウト防止の面から必要となる。云い換えれば
長径４μ風未満のフィルム表面の１みはフィルムの突起
部分がもつ電磁変換特性の欠点を解消することができな
い。

本発明のポリエステルフィルムは、その表面に易滑性を
もたらす突起を有している。しかもこの突起は周囲に窪
みをもつため、磁気テープのベースフィルムとして、フ
ィルム表面に磁気記録層を設ける際にもドロップアウト
やカラーノイズの原因とならない傾向があること、並び
に突起周辺が窪みをもっためにテープとして磁気ヘッド
や他のフィルムとの接触面積が一層減少し、低い突起で
も易滑効果が高められる利点がある。

本発明のポリエステルフィルムの製造においては、第一
軸延伸を施す方向はフィルムの機械方向でも幅方向でも
差支えない。また第二軸延伸方向は第一軸方向とほぼ直
角であるとよい。勿論更に第−軸方向及び（又は）第二
軸方向に延伸を加える高段（多段）延伸を施すことがで
きる。

、この場合にも、フィルム表面の突起と窪みとが、その
凹凸単位の形状が多少変形しても、そのまま残存するこ
とから、磁気テープとしての電磁変換特性の維持やフィ
ルム（テープ）の走行性（低摩擦係数）が保たれる。

本発明でいう凹凸単位は１個の突起とその周辺の窪みと
からなる。この凹凸単位の大きさ、発生頻度は粒子の種
類、ポリマー中の存布量、フィルムの延伸条件によって
コントａ−ルできる。

磁気テープとしての走行性を保つためには窪み部分の大
きさは長径（図２参照）で４μｍ以上必要であり、好ま
しくは８μｍ以上である。

また凹部の大きさはビデオテープとしての信号欠落（ド
ロップアウト）を考慮すると３０μｍ以上のものは出来
る丈少ない方が好ましい。

凹凸単位の数は１００ケ／　ｔＳａ以上必要であり、好
ましくは８００ケ／−以上である。

この窪部の大きさ、凹凸単位の発生頻度は延伸フィルム
の表面に薄くアルミニウムを蒸着したのち微分干渉顕微
鏡（例えばＮ１ｋｏｎ微分干渉顕微鏡装置Ｒ型１倍率９
００倍）を用いて写真を撮影し、観察することができる
。

〔実施例〕

以下実施例により本発明を具体的に説明する。

本発明における物性測定法は次の通りである。

１、　凹凸部分の測定法 フィルム表面に薄（アルミニウム蒸着をしたものをＮ１
ｋｏｎ微分干渉顕微鏡装置Ｒ型を用いて写真撮影し、そ
の大きさをスケールで測定する。

２　表面粗さＣＬＡ（７＋ｍ） 本発明で言う表面粗さＣＬＡ（Ｃｅｎｔｅｒ　Ｌｉｎｅ
Ａｖｅｒａｇｅ　）値とは、下記の方法によって測定さ
れたものである。

粗面化されたフィルムを１例えば東京精密社製触針式表
面粗さ計（ＳＵＲＦｅＯＭ　３Ｂ）を使用して、針の半
径２μｍ、荷Ｍ７ｏｑの条件で、フィルム粗さ曲線を求
め、これより測定長さＬ（基準長２鰭）の部分を抜き取
り、この抜き取り部分の中心線をＸ軸。

縦倍率の方向をＹ軸として、粗さ曲線をＹ＝ｆ（ｘｉで
表わした時、次の式で与えられた値をμ単位で表わす。

この測定を８個のサンプルについて行ない、値の大きい
方から３個除外し、５個の平均値で表わす。なお、測定
は縦方向と横方向とにつき行い、両者を平均した値を用
いる。

３　摩擦係数 第４図に示す如く室温２５°Ｃ２相対湿度６０チの雰囲
気下で外径５闘ｙの５ＵＳ２７の固定棒（表面粗度ＣＬ
Ａ　＝　ｏ、ｏ　３ｏ）にｉ　／ｚインチ巾にカットし
たフィルムを捲付角度πラジアンで接触させ、３　、３
　ｃｍ　／　ｓｅｃの速さで移動摩擦させる。人口テン
ションＴＩ　（入口テンション検出４幾５で検出）が３
０ｇとなるようテンションコントローラー２を調整した
時の出口テンションＴ２＆　　（出口テンション検出機
１０で検出）より次式で動摩擦係数μｋを算出する。本
発明では９０．走行時の動摩擦係数をもってμにとする
。

実施例１〜３及び比較例１〜４ ポリマーの重合初期に分子量１，０００のポリ（エチレ
ングリフール）を第１表に示す種々の重量％で添加し、
かつ平均粒径１．０μｍの炭酸カルシウムを０．３重ｉ
＆％含有せしめた極限粘度０．６５　ａｌｚＱ’　（オ
ルンクロロフェノールヲ溶媒として用い３５℃で測定し
た値）のポリエチレンテレフタレートを、１６０℃で乾
燥したのち２８０℃で溶融押出し、５０℃に保持したキ
ャスティングドラム上に急冷固化せしめて１６０μｍ　
の未延伸フィルムを得た。

引き続き該未延伸フィルムを図３に示した如く４本の加
熱ローラー３１．３２．３３及び３４で９０℃に予熱し
たのち赤外線ヒーター３８でフィルムを１１０℃に加熱
してからローラー３４とローラー３５の間で縦方向に３
．３倍に一段延伸をした。更に該フィルムを１０５℃の
温度で横方向に３．２倍に延伸し、次いで２１０℃で熱
処理を施した。

得られたフィルムの特性を第１表に示す。

第　１　表 第１表から、ポリ（エチレングリコール）の添加重量係
を高めるとフィルム表面の凹凸数を減少することなく延
伸速度を篩めろことができること（実施例１〜３）、更
に２重ｆｔ％未満では延伸速度向上効果は殆んどなく、
また３０重量係を越えると製膜調子が悪化すること（比
較例３．４）、またポリ（エチレンクリコール）を添加
しない場合、延伸速度を速めると凹凸単位が発現しなく
なり摩擦係数が尚くなること（比較例１，２）などが分
かる。

なお、比較例２及び比較例４のフィルム表面写真（拡大
倍率９００倍）をそれぞれ図−５′。

図−６に示す。

【図面の簡単な説明】

図−１は従来法で延伸した場合に粒子の周りに出来たボ
イドの状態を示し、図１−１は平面図、図１−２は断面
図である。 図−２は本発明のポリエスラールフイルムであって、粒
子を含む突起とその周辺に窪みが形成されたものであり
、図２−１は平面図、図２−２は断面図である。 図−３は本発明の実施例に用いた延伸機の模式図である
う 図−４はフィルム多１１面の動摩擦係数μｋを測定する
テープペース倹・＋ｆ＋、磯の模式図である。 図−５は比較例２でイ（すられたフィルムの表面を示す
顕微鋭写真（拡大倍率９００倍）である。 図−６は比較例４で得られたフイルノ、の表面を示す顕
微鏡写真（拡大倍率９００倍）である８芽１−１図　　
　第１−乙図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ポリ（アルキレングリコール）を２〜３０重量係
   含有する芳香族ポリエステルよりなり、フィルム表面に
   突起と該突起を核とした長径が少くとも４μｍの窪みと
   からなる凹凸単位が１００個／−以上形成されてなるポ
   リエステルフィルム。 ２　前記ポリ（アルキレングリコール）の分子量が１０
   ０〜１０，０００である特許請求の範囲第１項記載のポ
   リエステルフィルム。