JPS62154226A - 磁気記録媒体用二軸延伸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、磁気記録媒体用二軸延伸ポリエステルフィル
ムに関する。さらに詳細には、クリープが起こりにくい
１寸法安定性にすぐれた磁気記録媒体用二軸延伸ポリエ
ステルフィルムに関する。

〔従来技術とその欠点〕

二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムは、その
すぐれた特性から、フレキシブル磁気記録媒体用ペース
として多量に使用されている。しかし、近年、磁気テー
プの高密度記録化（長時間記録化）、高信頼性化の要求
が強まり、ベースフィルムに対してより薄く、よりすぐ
れた特性が求められている。この特性の中で特に重要視
されているのが７０〜１０００近くでのベースフィルム
の寸法安定性である。

ベースフィルムが薄くなると、それだけ外力によって大
きい変形をポリエチレンテレフタレートのガラス転移点
以上の温度で受ける。加工時のテープの変形歪は、熱処
理する方法で通常除去されるが、変形歪の量が大きくな
ると、熱処理後のテープの平面性や巻き姿が不良となり
、使用に耐えるものでなくなる。

また、最近、磁気テープの使用条件も変化してきている
。ラジカセ、カーステレオ、小型ビデオテープレコーダ
などの普及で、テープは屋外や自動車内部などの高温環
境下で使用をれる頻度が多くなっている。たとえば、夏
期昼間の自動車内部では、１００℃以上にも達するとい
われている。

このような高温にテープをさらすこ、大きく寸法変化し
、正常な再生・記録がなされなくなるだけではなく、テ
ープが走行不良になるという不都合が生じることになる
。

従来、上記問題を解決するために１弾性率の高いフィル
ムを用いることが試みられた。たとえば。

二軸延伸ポリエチレンテレフタレー　トフイルムの場合
、フィルム製膜工程において、多段的に延伸をくり返し
て伸度を高め１弾性率をある程度増加させたフィルムな
どが用いられた。しかしながら。

このフィルムの場合１弾性率が増１．，１００℃近くの
耐クリープ性が向上すると、熱収縮率が増加し１寸法安
定性が不良になるという欠点があった。

また、フィルムの熱収縮率を低減する方法として。

延伸・結晶化した二軸延伸フィルムを１１００以上で、
定長、弛緩熱処理すること、ケどが行なわれているが、
これによって、フィルムの熱収縮率は小さくなるが、１
００℃近くでのクリープ変形量が逆に増加して、長時間
記録用薄膜磁気テープには、不適であった。

〔発明の目的〕

本発明は、上記二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフ
ィルムの欠点を解消せしめ、熱収縮率が小さく、かつ、
高温にさらされた場合に変形歪を受けにくい磁気記録媒
体用ポリエステルフィルムを提供せんとするものである
。

〔発明の構成〕

本発明は、二軸延伸されたポリエチレンテレフタレート
フィルムにおいて、厚みｄ（ミクロンメートル）の該フ
ィルムの長手方向の歪弾性率Ｇ２（ニュートン／平方メ
ートル）およびフィルムの長手方向の７０℃における熱
収縮率σｂ．（％）が（１，８４−σｂ）ｄＧ２≧１．
４８ｘ１０”１　≦ｄ≦１５ σ５〉０ であシ、かつ、軸配向比が１．５以上、６．０以下であ
ることを特徴とする磁気記録媒体用二軸延伸ポリエステ
ルフィルムである。

本発明における二軸延伸ポリエステルフィルムのポリエ
ステルとは、線状ポリエステルを主体とするものであれ
ばどのようなものでもよい。たとえば、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポ
リ−１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレー
ト、ホリエチレノー２．６−ナフタリンジカルポキシレ
ート、ポリエチレン−ｐ−オキシベンゾエートなどがそ
の代表例である。

また上記のポリエステルは、ホモポリエステルであって
も、コポリエステルであってもよい。コポリエステルの
場合、共重合する成分としては。

たトエハ、ジエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ネオペンチルグリコール、ホリエチレンクリコール
、ｐ−キシリレンクリコール、１．４−シクロヘキサン
ジメタツールなどのジオール成分、アジピン酸、セバン
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、５−ナトリウムスルホインフタル酸などの
ジカルボン酸成分、トリメリット酸、ピロメリット酸な
どの多官能ジカルボン酸成分、ｐ−オキシエトキシ安息
香酸などが挙げられる。なお、共重合の場合、共重合す
る成分は２０モルチ以下とする。

さらに、上記のポリエステルは、他にポリエステルと非
反応性のスルホン酸のアルカリ金属塩誘導体、該ポリエ
ステルに実質的に不要なポリアルキレングリコールなど
の少なくとも一つを５重量％を越えない程度に混合して
もよい。また、そのフィルム中に延伸した際に、フィル
ム表面突起の原因となる微細粒子、すなわち、触媒残査
あるいは着色防止剤等がポリエステルのモノマーあるい
はオリゴマーと反応して生成したいわゆる内在粒子ある
いは外部から加えられた不活性粒子等が含まれていても
よい。

また、二軸延伸ポリエステルフィルムとは、上記ポリエ
ステルを公知の方法により溶融押出し。

シート成形後、互いに９０°を成す二軸方向に延伸しさ
らに熱処理したものを指すが、熱処理前にさらに−軸ま
たは二軸方向へ再延伸した。いわ、ゆる強力化タイプで
も良い。

なお２本発明のフィルムは、必要に応じて片面もしくは
両面に、易滑処理や易接着処理などがなされたものでも
よい。

また１本発明の二軸延伸ポリエステルフィルムは，該フ
ィルム長手方向の歪弾性率を０２（　＝　ｚ　−トン／
平方メートル）、７０℃・４８時間放置の熱収縮率をσ
ｂ（％）として、該フィルムの厚みをｄ（ミクロンメー
トル）とすると、１≦ｄ≦１５（μｍ）、より好ましく
は４≦ｄ＜’．　１　０　（μｍ）で。

（　１．　８　４−σｂ）ｄＧ２≧１．４８ｘ１０”σ
５〉０ なる特性をもち，かつ、軸配向比が１．５〜３．０。

好ましくは１７〜２．５であることを特徴とする二軸延
伸ポリエステルフィルムでなければならない。

厚みｄが１５μｍを越えると磁気記録密度の実質的低下
になるので好ましくない。また、ｄが１μｍを下まわる
と，ポリエステルフィルムは，その力学特性から磁気記
録媒体の支持膜としての機能を果し得なくなる。

軸配向比が１．５以下では，フィルムの長手方向の弾性
率，強度が小さくなり，使用上好ましいとはいえない。

また、軸配向比が６０以上になると。

フィルム長手方向の弾性率，強度は高まるが，逆にフィ
ルム幅方向の機械的特性が悪化して，フィルムは裂は易
くなり，使用に耐えなくなる。

また、フィルム内部のポリエチレンテレフタレート結晶
（１　００）面方向の結晶サイズは６５〜６ＯＡである
のがフィルムの機械的タフネスの点から好ましい。

次に本発明のフィルムの製造方法について以下に説明す
る。

溶融し，急冷キャストしてシート状に押出し成形したポ
リエチレンテレフタレートを，ガラス転移温度以上で二
軸延伸（延伸方式は同時二軸延伸法でも逐次二軸延伸法
であってもよい）シ，必要に応じては，フィルム長手方
向へ再延伸するか。

または長手方向と幅方向を交互に多段的に再延伸する。

具体的には，フィルムの長平方向，幅方向にそれぞれ温
度８０〜１００℃にて倍率２．５〜５倍に延伸し，さら
に必要に応じてフィルムの長手方向，幅方向のいずれか
一方向もしくは両方向に温度１２０〜１８０℃にて１．
５〜２．５倍に再延伸する。なお、延伸は多段階となっ
てもよい。このようにして軸配向比を１．５〜６．０の
範囲とする。

次に，二軸に延伸されたポリエステルフィルムを。

熱処理テンターにて熱固定する。熱固定温度が高すぎる
と，フィルム内部の結晶化度は高まるが。

非晶部の分子鎖がゆるむため，歪弾性率Ｇ２が低下し，
フィルムの耐クリープ性は不良となる。

一方，熱固定温度が低すぎると，結晶化度が小さくなる
ため，非晶部は流動変形を受は易くなり。

耐クリープ性が劣る。本発明のフィルムの場合。

熱処理温度は通常．よりもやや低くするのが好ましく，
フィルム自体の温度として２００〜１４０℃が適当であ
り，さらに好ましくは１９０〜１６０℃がよい。処理時
間は１〜１０秒が好ましい。なお。

熱固定の際には，フィルムは幅方向に弛緩させてもよい
が，長手方向には緊張状態にあるのが好ましい。

上記の如く熱固定したフィルムを，熱固定温度から室温
まで冷却するのであるが，この冷却の条件がフィルムの
特性，特に、熱収縮率に大きい影響を与える。熱固定温
度から．１１０℃までは緊張状態で冷却してよいが，１
１０〜７０℃までの冷却はテンションフリーの状態でフ
ィルムを弛緩冷却するのが好ましい。この方法として，
テンター側のフィルム把持ロールの移送速度より，低温
側の把持ロールの移送速度を少し小さくして．２つのロ
ール間でフィルムを弛緩熱処理するのが一例として挙げ
られる。弛緩時間は１秒以上が好ましい。

このようにして得た二輪延伸フィルムは，７０℃・４８
時間放置での熱収縮率Ｏ。１５％以下にするのが好まし
い。

上記，低温弛緩熱処理法で得た，熱収縮率０．１５％以
下の二軸延伸フィルムを，巻込みテンション０・１〜２
０ｋｇ／ｍで，紙管等に巻付けた後，温度が６０〜１３
０℃，好呼しくは７０〜１１０℃の雰囲気中で、１時間
以上、好ましくは６時間以上、フィルムを低温長時間熱
処理することによって製造される。

低温長時間熱処理前の二軸延伸フィルムの熱収縮率が０
１５％を越えると、処理後のフィルムの平面性１巻き姿
が不良となり、好ましいとはいえない。

かくして得られたフィルムについて、テープ状フィルム
（幅１０　ａｎ　）に１６　ｋｇ　／　ｍフィルム幅の
荷重を１００℃の雰囲気下で５秒間負荷した時のフィル
ムの伸びを評価した。これによって、フィルムの実用特
性としての耐クリープ特性１寸法安定性を予測できるの
で、このパラメータを用いて。

フィルムの性能を表示した。

〔測定法〕

各特性の測定法は１次のとおりである。

（１）　　熱収縮率σ、 大きさが５００ａｎｘ　１２．５ｍｍで、かつ、その長
手方向とフィルムの長手方向とが合致するようにして採
取した被測定サンプルを、２３Ｃ・６０　％ＲＨの雰囲
気に６０分間放置し、その雰囲気下で、フィルムの長手
方向に約２００ｍの間隔で２つの印を付け、マイクロメ
ーターにてその印の間隔を測定し、測定値をＡとする。

次に、被測定サンプルは、張力フリーの状態で７０℃の
雰囲気中に４８時間放置して９次いで、２３℃・６０％
ＲＨの雰囲気に取り出して１時間冷却後、先に付した印
の間隔を測定し、測定値をＡ′とする。

上記測定値から熱収縮率は下式により求める。

σ、＝１００　（Ａ−Ａ’）　／Ａ （２）歪弾性率Ｇ２ 幅１２．５［［Ｉ［ｎにスリットした長尺試料（試料長
手方向はフィルム長手方向と一致）に、荷重１６鞄／１
ｍ１幅を負荷した状態で、１００℃の強制循還式熱風オ
ープン（容積０．０９　ｍ２）の中に５秒間さらして、
その後、すばやく、荷重負荷状態で２３℃。

６０％ＲＨの雰囲気へ移して、その状態で１分間放置し
て荷重処理試料を作った。この処理試料は。

前項方法により、熱収縮率を測定した。下記式よシ、歪
弾性率Ｇ２を計算した。

３．５　ｘ　１０”　（１−ｅｘｐ　（−−）　１ここ
で、σ５．σ５は荷重処理前後の熱収縮率で。

ｄはフィルムの厚み（単位二μｍ）であり、また。

Ｇ２はニュートン／平方メートルの単位である。

（３）　　軸配向比 ポリエチレンテレフタレート分子鎖の軸配向比の測定は
Ｓｃｈｍｉｄｔの方法（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐｏ１
ｙ＋ｒ＋ｅｒＳｃｉｅｎｃｅ、　　Ｐａｒｔ　Ａ、　　
１　、　１２７１　　（１９６３）　）に従った。日立
赤外分光光度計２６０−３０型　を用いて、偏光赤外に
対する試料の傾きを変え吸収強度を測定した。８７５ａ
ｎ−’の光で、入射光の電気ベクトルがフィルムの幅方
向と一致したときの吸収強度Ａ工、フィルムの長手方向
と一致したときをＡ、とすると、軸配向比はＡｘ／Ａｙ
で定義する。

（４）寸法安定性 幅１２．５ｏｎにスリットした長尺試料（試料長手方向
はフィルム長手方向と一致）に、荷重１６鞄／ｍ幅を負
荷した状態で、１００℃の雰囲気に５秒間さらして、そ
の後、すばやく、荷重負荷状態で２６℃・６０４ＲＨの
状態へ移して、その状態で１分間放置して荷重処理試料
を作った。この試料の熱収縮率を測定して、その値が０
１５％以下のものは９寸法安定性良好なフィルムとして
、また０、１５％を上まわるものは寸法安定性不良なフ
ィルムと判定した。

（５）結晶サイズ Ｘ線回折装置を用いて、フィルムの幅方向とＸ線の入射
角を変えながら反射法で回折ピークを観測したとき、約
１３の回折ピークから、同ピークの回折結晶面方向の結
晶サイズＤ　（Ａ　）を下記式に従って算出した。

λ ただし、Ｂ；回折ピークの半価幅、ｂｘＯ，１２゜λ：
ＣｕのＫ（を線波長（１，５４１８Ａ）、　　θ：ピー
クの回折角。

〔作　用〕

本発明は、特殊なフィルム装膜方法と、製膜条件のコン
トロールによって、厚み（（、歪弾性率Ｇ２．熱収縮率
σ５を特定の関係とし、かつ、軸配向比を特定値とする
ことができ、ｄこれによって。

次のようなすぐれた効果を得ることができたものである
。

〔発明の効果〕

本発明は、上記したように、　ｄ　ＨＧ２　Ｈσ、が特
定の関係を満たし、軸配向比を特定値としたので次の如
きすぐれた効果を奏する。

（１）磁気テープ製造工程において、磁気記録層を塗布
、カレンダー後の熱収縮率を低下させるだめの熱処理工
程を省略できる。

（２）　　磁気テープとしたとき電磁変換特性にすぐれ
たフィルムとなる。

（３）　　フレキシブルプリント回路基板として９寸法
安定性にすぐれたフィルムとなる。

〔用　途〕

本発明のフィルムは、従来、二軸延伸ポリエチレンテレ
フタレートフィルムが用いられていた全ての用途に適用
できるが、特に適した用途は、ビデオ、オーディオの磁
気テープ用ベースフィルム。

あるいは磁気ディスク用ベースフィルム、およびフレキ
シブルプリント回路基板である。また１本発明フィルム
の厚さは特定されるものではないが。

磁気テープ用としては１〜１５μｍ、好ましくは４〜１
０μｍのフィルムが小型化・長時間用テープベースとし
て好ましく、フレキシブルプリント回路基板としては５
０〜１５０μｍの厚みのフィルムが好適である。

次に、実施例にもとづいて本発明の実施態様を説明する
。

実施例１ ポリエチレンテレフタレートを常法によって。

溶融押出し、シートに成形後、１１２℃で３０倍に縦方
向へ延伸し、９０℃で、６．７倍に横延伸し。

さらに縦方向に１３０℃で、１，８倍に延伸し、厚さ約
１０μｍのフィルムを得た。　この二軸延伸ポリエチレ
ンテレフタレートフィルムを１８０℃で熱処理した後、
フィルムを温度７５℃で、縦方向に１．５チ弛緩せしめ
て、冷却して１巻込みテンショア６　ｋｇ／　ｍ幅で巻
取った。その後、９０℃の雰囲気で６時間ロールに巻い
た状態のままキユアリング処理した後、フィルム特性を
調らぺた。その結果を第１表に示した。

比較例１ 実施例１と同じ方法で延伸した厚さ約１０μｍノポリエ
チレンテレフタレートフイルムを２００℃で熱処理した
後、フィルムを弛緩することなく冷却して、ロールに巻
取った。得られたフィルムの特性を第１表に示した。

比較例２ ポリエチレンテレフタレートを常法により、溶融押出し
、シートに成形後、１１２℃で６．５倍に縦方向に延伸
し、９０℃で３．７倍に横延伸して。

約１０μｍのフィルムを得た。　この二軸延伸ポリエチ
レンテレフタレートフィルムを、２００℃で熱処理した
後、フィルム温度８０℃で縦方向に１．０係弛緩させ、
冷却して１巻取った。得られたフィルムの特性を第１表
に示しだ。

実施例２ 実施例１と同じ方法で延伸した厚さ約１０μｍのポリエ
チレンテレフタレートフィルムをロールに巻込みテンシ
ョア６　ｋｇ　／　ｍ幅で巻き、８０℃の雰囲気で９２
時間放置後、２３℃・６０４ＲＨ雰囲気に２４時間放置
し、その後、試料の特性を調べた。その結果を第１表に
示しだ。

比較例３ ポリエチレンテレフタレートを常法によって。

溶融押出し、シートに成形後、１１２℃で３７倍に縦方
向へ延伸し、９０℃で３．３倍に横延伸し。

約１０μｍのフィルムを得た。　この二軸延伸ポリ・エ
チレンテレフタレートフィルムを、１８０℃で熱処理し
た後、フィルムを巻込み、テンショア６ｋｇ／ｍ幅でロ
ールに巻き、１１０℃の雰囲気で２０時間放置後、２６
℃・６０％ＲＨ雲囲気に２４時間放置した。得られたロ
ールはやや巻き姿、フィルム平面状は好ましいものでは
なかった。測定したフィルム特性を第１表に示した。

比較例４ 比較例２の方法で作っだ二軸延伸ポリエステルフィルム
を、２３℃・６０％ＲＨ雲囲気で、１５ｋｇＺｍ幅の巻
込みテンションでロールに巻取す。

１１０℃、４時間放置後、再び２５℃・６０％ＲＨの雰
囲気へ戻り、２４時間放置後、試料特性を調べだ。その
結果を第１表に示した。

比較例５ ポリエチレンテレフタレートを常法によシ、溶融押出し
、シートに成形後、１１２℃で３５倍に縦方向に延伸し
、９０℃で６．６倍に横延伸し、約３０μｍのフィルム
を得た。　この二軸延伸フィルムを２００℃で熱処理し
た後、フィルム温度８０℃で縦方向に１０％弛緩され、
冷却して１巻取った。このフィルムの特性を第１表に示
した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）二軸延伸されたポリエチレンテレフタレートフィ
   ルムにおいて、厚みｄ（ミクロンメートル）の該フィル
   ムの長手方向の歪弾性率Ｇ＿２（ニュートン／平方メー
   トル）およびフィルムの長手方向の７０℃における熱収
   縮率σ＿ｂ（％）が （１．８４−σ＿ｂ）ｄＧ＿２≧１．４８×１０＾１１
   １≦ｄ≦１５ σ＿ｂ＞０ であり、かつ、軸配向比が１．５以上、３．０以下であ
   ることを特徴とする磁気記録媒体用二軸延伸ポリエステ
   ルフィルム。