JPS6395933A - スリツト性の良好な二軸配向ポリエチレンテレフタレ−トフイルム - 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】 ［産業上の利用分野コ 本゛発明は、スリット性の良好な二軸配向ポリエチレン
テレフタレートフィルムに関するものであり、さらに詳
しくは、主として磁気記録媒体（磁気テープ、フロッピ
ーディスク、ビデオディスクなど）の基材として用いる
場合に、良好なスリット性を示す二軸配向ポリエチレン
テレフタレートフィルムに関するものである。

［従来の技術］ スリット性の良好な二軸配向ポリエチレンテレフタレー
トフィルムとして、平均屈折率が特定範囲にあり、面配
向度がやや低く、かつ表面の突起数が限定されたものが
知られている（特開昭５８−２３３２３Ｍ公報）Ｑ ［発明が解決しようとする問題点］ しかし、上記従来のフィルムは、これをスリットした時
、切り口が盛り上がりにくいという意味でスリット性が
良好というものであり、本発明でいうスリット性とは別
のものである。本発明でいうスリット性良好とは、フィ
ルムそのもの、あるいはフィルムの上に磁性層がのった
ものを高速でスリットするとき、切り口からヒゲや粉が
出にくいものをいう。スリット時にヒゲや粉が多くでる
と、これらが磁性層に付着して、ドロップアウト（信号
欠落）等の品質欠点になるので、この意味のスリット性
改良は強く要望されているものである。本発明は、ヒゲ
や粉が出にくいという意味でスリット性にすぐれた二軸
配向ポリエチレンテレフタレートフィルムを提供するこ
とを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、面配向係数０．０３〜０．ＩＬマイクロボイ
ド個数１００〜５０００個／ｍｍ２、結晶サイズ４５〜
６５人および軸配向比０．８５〜１．１５の範囲にあり
、かつ、ジエチレングリコール成分を０．２〜２．０重
量％含有することを特徴とする、スリット性の良好な二
軸配向ボリエヂレンテレフタレートフィルムをその骨子
とするものである。

本発明ポリエチレンテレフタレート（以後ＰＥＴと略記
する）フィルムの面配向係数は０．０３〜０．１１、好
ましくは０．０４〜０．１０の範囲内におることが必要
である。この面配向係数という値は、ポリマ分子がどの
程度フィルム面に配向しているか、つまり面配向の程度
を示すパラメーターであり、この値が小さくなるほど面
配向が強いことになる。この面配向係数が上記範囲より
大きくなると、スリット時にヒゲが出やすくなり、逆に
、上記範囲より小さくなると、スリット時に粉が出やす
くなる。

次に、本発明ＰＥ丁フィルムの中には、一定量のマイク
ロボイドが含まれていることが必要である。ここでいう
マイクロボイドとは、フィルムをその表面から顕微鏡で
観察して、フィルム内部にみえる直径１μ瓦以上の黒点
状物のことであり、フィルム中に存在する粒子（析出粒
子、添加粒子のいずれでもよい）およびその周辺に生成
している空隙（ボイド）によって形成されているもので
必る。本発明ＰＥエフィルムは、マイクロボイド個数１
００〜５０００個／　ｍｍ　２、好ましくは、２００〜
３０００個／ｍｍ２、より好ましくは３００〜２０００
個／　ｍｍ　”の範囲のものであることが必要である。

マイクロボイドの数が上記範囲より少ないと、スリット
時にヒゲが出やすく、また逆に、上記範囲より多いと、
スリット時に粉が出やすい。

次に、本発明ＰＥＴフィルム中の結晶サイズは４５〜６
５人、好ましくは５０〜６２大の範囲にあることが必要
である。結晶サイズが上記範囲より大きいと、スリット
時に粉が出やすく、また逆に、上記範囲より小さいと、
スリット時にヒゲが出やすくなる傾向がみられる。

また、本発明フィルムの軸配向比は、０．８５〜１．１
５、好ましくは０．９０〜１．１０の範囲にあることが
必要でおる。軸配向比がこの範囲外になると、スリット
性が悪化する。

次に１本発明ＰＥＴフィルムのＰＥＴには、ジエチレン
グリコール成分が０．２〜２．０’！ｉ％、好ましくは
０．３〜１．５重鼾％、更に好ましくは０．４〜１．２
重量％含有せしめられていることが必要でおる。この範
囲内のジエチレングリコール成分の存在により、フィル
ムのスリット性が大きく改良される。なお上記範囲より
多くのジエチレングリコール成分が存在すると、フィル
ムの力学的性質、例えばヤング率などが低下してくるの
で、本発明目的に合致しなくなる。

なお、本発明フィルムを構成するＰＥＴは、極限粘度（
２５℃のオルソ−クロロフェノール中で測定）が０．５
８〜０．６５、望ましくは、Ｏ９＝　５− ６０−０．６３ｄ　ｌ／ＣＩの範囲内のものが好ましい
。この範囲を外れると、フィルムのスリット性がやや劣
ってくる傾向が見られる。

本発明フィルムの製造方法は特に限定されるものではな
く、いかなる方法を用いてもよいが、好ましい製造法の
１例を以下に述べる。

まず、本発明フィルムを製造するのに好適なＰＥＴ原料
は、重縮合反応時に、系に不溶な微粒子を添加し、ざら
に重縮合反応時に、アルカリ金属またはアルカリ土類金
属の一種以上を構成成分の一部とする粒子（いわゆる析
出粒子）を析出させることによって製造される。さらに
具体的に述べれば、テレフタル酸もしくはそのエステル
形成性誘導体とエチレングリコールとのエステル交換も
しくはエステル化反応を行ない、引続き重縮合反応を行
なってポリエステルを製造するに際し、重縮合反応開始
前の任意の時点で、系に不溶な微粒子状物質（比表面積
５ｍ／ＣＩ以上のものが好ましい〉を添加し、ざらに重
縮合反応時にアルカリ金属またはアルカリ土類金属の一
種以上を構成成分の一部とする粒子を析出させる製造方
法である。

このＰＥＴ原料中にジエチレングリコールを含有せしめ
る方法は、上記のエチレングリコール中に所望量のジエ
チレングリコールを添加することににつで達成できるが
、重縮合反応条件によっては、ジエチレングリコールを
添加しなくても、生成ＰＥＴ中にジエチレングリコール
成分が存在することもある。従って、ジエチレングリコ
ールを添加するか否かは、生成ＰＥＴ中のジエチレング
リコール量を定量して判断すればよい。

このようにして作られたＰＥＴ原料を、常法に従い十分
に真空乾燥し、押出機に供給して溶融押出し、溶融ポリ
マを濾過し、口金でシート状に成形し、冷却ドラムに巻
きつけて冷却固化することにより、未延伸シートを作る
。この未延伸シートを同時二軸延伸用ステン夕へ送り込
み、シートの両端部をクリップで把持し、延伸温度８０
〜１０ｏ’ｃで、長手方向及び幅方向同時に、各々３．
０〜３．３倍延伸する。引続いて、このフィルムを冷却
することなく、次の同時二軸延伸ゾーンへ導き、延伸温
度を１０５〜１５５°Ｃにあげて、町度、二軸方向同時
に１．０５〜１．３０倍延伸する。

次いで、このフィルムを熱処理ゾーンへ導き、１９０〜
２２０’Ｃで２〜１０秒間熱処理する。この熱処理ゾー
ンの中で、長手方向及び幅方向ともに、原長の１〜８％
の弛緩を与えることが好ましい。

熱処理されたフィルムを８０〜１２０℃の中間冷却ゾー
ンに導いて、ある程度冷却した後、室温まで徐冷するこ
とにより、本発明二軸配向ＰＥＴフィルムを得ることが
できる。

［用途］ かくして得られた二軸配向ＰＥＴフィルムは、その片面
または両面に磁性層を設けることによって、各種の磁気
記録媒体、例えば、ビデオテープ、オーディオテープ、
フローピーディスクなどに加工されて利用される。磁性
層としては、磁性粉末をバインダーと共に塗布するもの
でもよく、あるいは、強磁性材料を真空蒸着、スパッタ
リング、イオンブレーティングあるいはメッキなどの手
法で薄膜化したものでもよい。本発明フィルムは上記の
各種磁気記録媒体用に用いることができるが、特に有効
なのは、ビデオテープ用途である。

ビデオテープでは、これをスリットする時、その端面に
ヒゲや粉が多く発生すると、ドロップアウトが増えるだ
けでなく、これらのヒゲや粉が、磁気ヘッドの目詰りの
原因となることもあるので、本発明フィルムが特に有効
なわけである。

なお、上記したように、本発明フィルムの主用途は磁気
記録媒体用、特にビデオテープ用であるが、他の用途、
例えば、グラフィック、スタンピングフォイル、電気絶
縁材料、コンデンサー用誘電体、包装用などでも、スリ
ット性が問題になる用途では、有効に利用されうるちの
である。

［作用］ 本発明は、二軸配向ＰＥＴフィルムの面配向係数、マイ
クロボイド個数、結晶サイズ、軸配向比およびジエチレ
ングリコール含有量の各々を最適化することにより、ス
リット時、特に、このフィルムの上に磁性層を乗せた状
態でスリットする時に、ヒゲや粉が出にくくなることを
知見したものである。スリットとは、フィルムあるいは
フィルムと磁性層を合わせて切るという破壊現象であり
、このような破壊とフィルム物性との関連性は最も解析
しにくいものゆえ、上記した各項目とスリット性との相
互関係は不明確でおるが、フィルム中の分子や結晶の並
び具合、空孔と粒子の存在状態、フィルムの硬さなどの
各要因が微妙に相互作用して、スリット性を改良するこ
とに寄与しているものと考えられる。

［特性の測定方法及び効果の評価方法］（１）１面配向
係数 フィルムを約５０μｍの厚さに積層してＸ線回折用試料
とし、Ｘ線回折装置（理学電気（株）製Ｇｅ　ｉ　ｇｅ
ｒｆ　ｌ　ｅｘ）の試料ホルダーに設置する。

フィルムの長手方向に垂直な面内で、Ｘ線の照射角を変
え、反則法で回折強度を測定する。測定条件は次の通り
でおる。

時定数　　　　　　　：　２秒 走引速度　　　　　　：　１度／分 Ｄｉｖｅｒｇｅｎｃｙ　５ｌｉｔ　　　　：　　　１　
、　５ｍｍΦＳｃａｔｔｅｔｒｉｎｇ　５ｌｉｔ　　：
　　１度ＲｅｃｅｉｖｉｎｇＳＩｉｔ　　　　　：　　
　０．３ｍｍＸ線　：Ｃｕ対陰極によるＣｕ−にα線（
３５にＶ、’ｌ　５ＴＬＡ　、Ｎ１−）イＩＩ、ｔター
）ＰＥＴ結晶の［１００］、［ＩＴＯ］面の回折角に相
当する２６．０’　、２２．５°での回折強度をそれぞ
れ１１．Ｉ２とすると、面配向係数はそれらの比（Ｉ２
／１１）で与えられる。

（２）、マイクロボイド個数 スライドグラスの上に、長方形に切断したフィルム１枚
をのせて、流動パラフィンをその上に数滴落下させた後
、その上にカバーグラスを置き、フィルムを流動パラフ
ィンでマウントした形とする。これを光学顕微鏡（ライ
ツ製“メタロプランパ）にのせて透過法で観察く対物レ
ンズ３２倍、接眼レンズ８倍）すると、フィルム内部に
黒点状物が点在する。この黒点状物の数と面積を画像処
理機（ケンブリッジ・インストルメント製。イメージア
ナライジング・コンピューター。コンテイメット７２０
）を用いて求める。面積は等面積の円に変えて、その大
きさを直径で表示する。この直径が１μｍ以上の黒点状
物の１ｒｎｍ２当りの個数をマイクロボイド個数とする
。

（３）、結晶サイズ Ｘ線回析装置を用いて、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（人）を下記式に従って産出する。

λ Ｄ＝□ （Ｂ−ｂ）ｃｏｓＯ ただし、 Ｂ：回折ピークの半価幅、ｂ＝０．１２、λ：Ｃｕのに
α線波長（１，５４１８人）、θ：ピークの回折角。

（４）、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　Ｐｌｙ
ｍｅｒ　ＳｃｉｅｎＣｅ、Ｐａｒｔ　Ａ　、　１．１２
７１（１９Ｂ３））に従った。日立赤外分光光度計２６
０−３０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。

８７５ｃｍ−１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ＡＸ、フィルムの
長手方向と一致したときの吸収強度をＡｙとすると、軸
配向比はＡ　Ｘ／ＡＶで定義される。

（５）、ジエチレングリコールの定量法試料を常法によ
り水酸化ナトリウム水溶液で加水分解した後、ガスクロ
マトグラフィーにかけてジエチレングリコール量を測定
し、これを試料の重量を基準とした％で表示する。

（６）、スリット性の評価 厚さ１４．５μｍのＰＥＴフィルムの片面に下記組成の
磁性塗布液を、乾燥後膜厚が３μｍとなるようにコーテ
ィングする。

（重量部） ポリエステルポリウレタン樹脂　　　　３５塩ビ・マイ
レン酸共重合体　　　　　　３０α−アルミナ　　　　
　　　　　　　　　１５カーボンブラック　　　　　　
　　　　　３オレイン酸　　　　　　　　　　　　　　
　５アミルステアレート　　　　　　　　　　４トリイ
ソシアネ一ト化合物　　　　　　２２強磁性金属粉末　
　　　　　　　　　３００酢酸ブチル　　　　　　　　
　　　　３００メヂルイソブチルケトン　　　　　　３
００コーテイング後、直流磁場中で配向処理し、韓燥し
た後、カレンダー加工を施す。このシートをシェアカッ
ターで１／２インチ幅にスリットしてビデオテープとす
る。このシェアカッターによるスリット箇所を目視観察
して、ヒゲや粉の発生具合の程度を次の５等級に分けて
評価する。

スリット性Ａ：ヒゲや粉の発生が非常に少ない。

〃　　Ｂ：　　　〃　　　　少ない。

〃　　Ｃ：　　　〃　　　　普通レベル。

〃　　Ｄ：　　　〃　　　　ヤや多い。

〃　　Ｅ：　　　〃　　　　多い。

（注〉、なお、現在市販されているビデオテープ用二軸
配向ＰＥＴフィルムのスリット性のレベルは、大部分、
ＣまたはＤである。

［実施例］ 本発明を以下の実施例、比較例を用いて説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１ テレフタル酸ジメチル１００重量部、エチレングリコー
ル６９重量部、ジエチレングリコール１重量部に、触媒
として酢酸カルシウム０．０９重量部を用いて、常法に
よりエステル交換反応を行ない、その生成物に、三酸化
アンチモン０．０３重量部、酢酸リチウム０．３重量部
、リン酸トリメチル０．２重量部及び二酸化ケイ素微粉
末（比表面積１８０Ｔｄ／ｑ）を添加し、常法によって
重合して、極限粘度０．６２５のポリマペレットを得た
。このペレットを１８０℃、８時間真空乾燥した後、押
出機に供給して、２８０’Ｃで溶融押出し、ギアポンプ
、フィルターを経由してＴ型口金からシート状に吐出せ
しめ、この溶融シートを、表面温度４０’Ｃの冷却ドラ
ムに巻き付けて冷却固化せしめて、未延伸シートを作っ
た。

この冷却の際、溶融シートとドラム表面との密着性を改
良するため、溶融シート側にワイア電極を置き、これに
８ＫＶの直流電圧を印加して、溶融シートがドラムに良
く密着されるようにした。

この未延伸シートを同時二軸延伸方式のステンタへ導き
、シート両端部をクリップで把持して、長手方向及び幅
方向同時に３．２倍づつ延伸した。

延伸時の加熱温度は８５°Ｃとした。この延伸されたフ
ィルムを冷却することなく、そのまま次の同時二軸延伸
ゾーンへ導き、延伸温度を１２５°Ｃに上げて再度、二
軸方向同時に１．２倍づつ延伸した。次いでこのフィル
ムを冷却することなく、そのまま熱処理ゾーンへ導き、
２０５°Ｃで２秒間緊張熱固定し、つづいて同温度で、
長手方向２％、幅方向３％（各々原長に対して）の弛緩
を行ない、再度、同温度で５秒間緊張熱固定し、そのま
ま１ｏｏ’ｃの中間冷却室へ導き、ここで中間冷却をし
た後、この出口の所で長手方向に原長の１％分の弛緩を
与え、そのまま徐冷して室温まで冷却させて巻き取るこ
とにより、厚さ１４．５μｍの二軸配向ＰＥＴフィルム
を得た。このフィルムの極限粘度は０．６１ｄｌ／ｃ＋
、ジエチレングリコール含有ｆｆ１１．０重量％、面配
向係数０．０７、マイクロボイド個数１２６０個／ｍ１
Ｔ１２、結晶サイズ５６人、軸配向比は１．０２であっ
た。このフィルムを基材として、前述の方法でビデオテ
ープを作り、これをスリットする時のスリット性を評価
したところ、ヒゲや粉の発生が極めて少なく、スリット
性はＡであった。

実施例２〜６及び比較例１〜４ 実施例１の諸条件の中で、重合時の添加物の量、延伸温
度、延伸倍率、熱固定温度及び熱固定時の弛緩の程度を
種々変更することにより、面配向係数、マイクロボイド
個数、結晶サイズおよび軸配向比の値が異なるサンプル
を作った。これらのフィルムのスリット性評価結果をま
とめて表１に示す。これらの結束から、本発明範囲内の
特性値を有するフィルムがスリット性にすぐれているこ
とがわかる。

＝　　１８　− ［発明の効果］ 本発明は、二軸配向ＰＥＴフィルムの面配向係数、マイ
クロボイド個数、結晶サイズ、軸配向度およびジエチレ
ングリコール含有量を最適化することにより、フィルム
のスリット性、特にフィルムの上に磁性層を設けたビデ
オテープのスリット性を改良するという効果を奏するも
のである。

スリット時にヒゲや粉が出にくいという特性は、ビデオ
テープのドロップアウト減少や磁気ヘッドの目詰り防止
に有効でおり、その意味で、本発明フィルムは特にビデ
オテープ用基材として有用である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 面配向係数０．０３〜０．１１、マイクロボイド個数１
   ００〜５０００個／ｍｍ＾２、結晶サイズ４５〜６５Å
   および軸配向比０．８５〜１．１５の範囲にあり、かつ
   、ジエチレングリコール成分を０．２〜２．０重量％含
   有することを特徴とするスリット性の良好な二軸配向ポ
   リエチレンテレフタレートフィルム。