JP2985340B2 - 二軸配向熱可塑性樹脂フィルム - Google Patents

二軸配向熱可塑性樹脂フィルム

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JP2985340B2
JP2985340B2 JP3071212A JP7121291A JP2985340B2 JP 2985340 B2 JP2985340 B2 JP 2985340B2 JP 3071212 A JP3071212 A JP 3071212A JP 7121291 A JP7121291 A JP 7121291A JP 2985340 B2 JP2985340 B2 JP 2985340B2
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  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、二軸配向熱可塑性樹脂
フィルム、その製造方法及びそれを用いた磁気記録媒体
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】二軸配向熱可塑性樹脂フィルムとしては
少なくとも片面の走行性が改良されたフィルムが知られ
ている(例えば、特開昭59-111818 号公報等)。また、
フィルム表面にレーザーを照射することにより微細な凹
凸を形成する方法(例えば、特開平2-292335号公報等)
が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の二軸配向熱可塑性樹脂フィルムでは、表面凹凸が大
きく、金属薄膜型テープにした時のS/N(シグナル/
ノイズ比)と滑り性の両立ができない。また、レーザー
によって表面に凹凸を形成する方法も提案されている
が、その大きさが大きく蒸着テープにした時のS/Nは
不十分であった。
【0004】本発明はかかる課題を解決し、蒸着テープ
に用いた時も高いS/Nを有し、しかもフィルムの滑り
がよく、加工時の取り扱いが容易な(以下、滑り性が良
好という)二軸配向熱可塑性樹脂フィルム及びその製造
方法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】本発明は、少なくとも片
面のフィルム表面にエキシマレーザー光の照射によって
生じた微細な凹凸を有し、該凹凸の高さが0.001μ
m以上0.01μm未満、頂と頂の間隔が10μm以下
であり、表面粗さパラメータRt/Raが15以下であ
ることを特徴とする二軸配向熱可塑性樹脂フィルムとし
たものである。
【0006】本発明を構成する熱可塑性樹脂はポリエス
テル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリフェニレンス
ルフィド等フィルム成形性を有するものであれば特に限
定されないが、特にポリエステル、なかでもエチレンテ
レフタレート、エチレン−α,β−ビス(2−クロロフ
ェノキシ)エタン−4,4’−ジカルボキシレート、エ
チレン−2,6−ナフタレート単位から選ばれた少なく
とも一種の構造単位を主要構成成分とするのが望まし
い。但し、本発明を阻害しない範囲内、好ましくは15
モル%以内であれば他成分が共重合されていてもよい。
【0007】本発明のフィルムは、上記組成物を主要成
分とするが、本発明の目的を阻害しない範囲内で、他種
ポリマをブレンドしてもよいし、また酸化防止剤、熱安
定剤、滑剤、紫外線吸収剤、核生成剤等の無機または有
機添加剤、または不活性微粒子が、通常添加される程度
添加されていてもよい。本発明は上記組成物を二軸配向
せしめたフィルムであって、その配向の程度を示す厚さ
方向の屈折率比は特に限定されないが、0.935〜
0.970の範囲である場合に、S/N、滑り性がより
一層良好となるので特に望ましい。
【0008】本発明のフィルムは、そのフィルム製造工
程における延伸前または延伸後にフィルムにエキシマレ
ーザー光を照射することによって生じた凹凸を有し、そ
の少なくとも片面に存在する微細な凹凸の高さが0.0
01μm以上0.01μm未満、より好ましくは0.0
02μm以上0.008μm未満、さらに好ましくは
0.0045以上μm0.006μm未満であることが
必要である。凹凸の高さがこの範囲より高いとS/Nが
低下するので好ましくない。また、この範囲より低いと
滑り性が不良となるので好ましくない。
【0009】また、本発明のフィルムは、頂と頂の間隔
が10μm以下で、より好ましくは5μm以下、さらに
好ましくは2μm以下であることが必要である。頂と頂
の間隔がこの範囲より大きいと滑り性が不良となり好ま
しくない。頂と頂の間隔の下限は特に限定されないが
0.1μmぐらいがその製造上の限界である。
【0010】さらに、本発明のフィルムは、表面粗さパ
ラメータRt/Raが15以下であることが必要であ
る。Rt/Raが15を越える場合には蒸着した際に磁
性面にうねりが生じS/Nが不十分となり好ましくな
い。
【0011】本発明によって得られる二軸配向熱可塑性
樹脂フィルムは蒸着フィルム、特に3層蒸着フィルムに
おいてその効果が顕著となる。
【0012】次に本フィルムの製造方法を説明する。本
発明の熱可塑性樹脂を公知の方法で重合し、得られた熱
可塑性樹脂を溶融押出し機に供給し、スリット状の口金
からシート状に吐出し冷却固化せしめて未延伸フィルム
を作る。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。この場合の延伸
条件としては、まず長手方向に3〜5倍、次に幅方向に
3〜5倍延伸を行ない、縦横の延伸倍率の積を10倍以
上とするのが本発明の表面パラメータを得るのに有効で
ある。長手方向延伸の後、幅方向に延伸を行ない、さら
に必要に応じて、長手方向の再延伸を行なう方法も用い
ることができる。次に、延伸フィルムを熱処理する。
【0013】不活性粒子に起因しない凹凸を得るには、
エキシマレーザー光によるのが好ましい。フィルム表面
の少なくとも片面にエキシマレーザー光を照射すること
により、フィルム表面に微細な凹凸を形成することがで
き、本発明範囲内の表面パラメータの二軸配向熱可塑性
樹脂フィルムを得るのに特に有効である。また、エキシ
マレーザー光を照射する際の張力が長手方向に2kg/
m以上であることが必要である。2kg/m未満の場
合、突起高さが0.01μm以上となり、しかもRt/
Raが15を越えるためにS/Nが不十分となり、所期
の性能を得ることができない。その場合、室温において
大気中、減圧下(10−4Torr)又は加圧下(N2
ス、5kg/cm2 )、なかでも大気中の雰囲気下で、特に
波長150〜700nm、特にエネルギー密度0.005
〜0.02 J/cm2 のエキシマレーザー光を照射するの
が特に有効である。
【0014】
【特性の測定方法並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。
【0015】(1)粒子の平均粒径 粒子含有フィルムをエッチング処理し、粒子表層ポリマ
を除去した後、粒子を露出させ、走査型電子顕微鏡下2
万倍で観察し粒子径を測定した。粒子の平均粒径はフィ
ルム表面1mm2 について求めた平均である。
【0016】(2)粒子の含有量 熱可塑性樹脂に、該熱可塑性樹脂を溶解し含有粒子を溶
解しない溶媒を加え加熱した後、日立工機製超遠心機5
5P−72を用い遠心分離を行ない、得られた粒子を真
空乾燥する。その粒子をDSC(示差走査熱量計)にて
測定した時、ポリマに相当する溶解ピークが認められる
場合にはさらに溶媒を加え、加熱後再び遠心分離操作を
行なう。溶解ピークが認められなくなった時、粒子を析
出粒子とする。通常遠心分離操作は2回で足りる。かく
して分離された粒子の全体重量に対する比率(重量%)
をもって含有量とした。
【0017】(3)表面凹凸の高さ及び間隔 2検出器方式の走査型電子顕微鏡(エリオニクス 製E
SM-3200 )でフィルム表面を走査し、断面測定装置
(エリオニクス 製PMS−1)、画像処理装置(カー
ルツァイス 製IBAS2000)によりフィルム表面の高
さ測定値を得る。これをもとに、凹凸の高さ及び頂と頂
の間隔をフィルム表面1mm2 について求め平均した。
【0018】(4)表面粗さパラメータRa(中心線平
均粗さ)、Rt(最大高さ) 触針式表面粗さ計(小坂研究所製 ET−10)を用い
て測定した。条件は下記のとおりであり、20回の測定
の平均値をもって値とした。
【0019】・触針先端半径:0.5μm ・触針荷重 :5mg ・測定長 :1mm ・カットオフ値:0.08mm なお、Ra、Rtの定義は、たとえば奈良治郎著「表面
粗さの測定・評価法」(総合技術センター、1983)
にしめされているものである。
【0020】(5)S/N フィルムに真空蒸着機内で微量の酸素の存在下にコバル
ト・ニッケル合金(Ni20重量%)高周波スパッタリ
ング法により斜め蒸着し、厚さ0.2μmの蒸着層を形
成させた。続いてテープ幅にスリットし蒸着テープのパ
ンケーキを作成した。このパンケーキから長さ250m
の長さをVTRカセットに組み込みVTRカセットテー
プとした。
【0021】このテープに家庭用VTRを用いてシバソ
ク製のテレビ試験波形発生器(TG7/U706)によ
り100%クロマ信号を記録し、その再生信号からシバ
ソク製カラービデオノイズ測定器(925D/1)でク
ロマS/Nを測定しAとした。
【0022】このクロマS/Nを市販されている8mm
ビデオテープ(120分ME)と比較して1.0dB以上
高いものをS/N良好、それ以下のものをS/N不良と
判定した。
【0023】(6)滑り性 標準条件として、25℃相対湿度50%の雰囲気下で、
外径6mmφの固定軸(表面粗度0.2S)に1/2イン
チ幅のテープ状フィルムを角度θ=π/2radで接触さ
せ、速度3.3cm/sで走行させる。入口テンションT1
を25gとした時の出口テンションT2を測定し、次式
から動摩擦係数(μk)を算出する。
【0024】μk=(1/θ)ln(T2/T1) =(2/π)ln(T2/25) このμk値が0.32以下の場合走行性が良好、それを
超える場合走行性が不良である。これは磁気記録媒体と
した場合の走行性と対応している。
【0025】
【実施例】本発明を実施例、比較例に基づいて説明す
る。
【0026】実施例1 常法によりエステル交換反応を行ない、重合して極限粘
度0.62のポリエチレンテレフタレートペレットを得
た。これを180℃で6時間真空乾燥した後、押出機に
供給し、T型口金からシート状に吐出し、冷却固化せし
めて未延伸フィルムを作った。この未延伸シートを長手
方向にロール間のニップにより90℃で3.8倍延伸し
た。延伸速度の平均は12,000%/minであった。この一軸
延伸フィルムをステンタを用いて延伸速度4,500 %/mi
n、100℃で幅方向に4.5倍延伸した。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、210℃で10秒間熱固定し、厚さ15μmの
二軸配向熱可塑性樹脂フィルムを得た。
【0027】次に、このフィルムに室温、大気中でKr
F(248nm)またはXeCl(308nm)エキシマレ
ーザー(Lambda Physik 社製 Lambda 3000)光を照射し
た。この場合、石英製の凸レンズを用い照射光を集光、
エネルギー密度を0.005 J/cm2 とし、表面にランダムな
凹凸を持つ二軸配向熱可塑性樹脂フィルムを得た。
【0028】実施例2〜3 実施例1の条件の中で、延伸条件、処理条件及び照射す
る照射光の波長、エネルギー密度を種々変更することに
より、特性の異なるサンプルを作った。
【0029】これらのフィルムの評価結果をまとめて表
1に示した。それらから、フィルムの表面パラメータが
本発明範囲内の場合は滑り性、S/Nを両立するフィル
ムが得られることがわかる。
【0030】比較例1 粒子として、平均粒径0.5μmの炭酸カルシウムを含
有するエチレングリコールスラリーを調製した。そのス
ラリーを常法によりエステル交換反応を行ない重合し
て、粒子を1重量%含有する極限粘度0.60のポリエ
チレンテレフタレートの粒子マスタペレットを得た。こ
れを実質的に粒子を含有しないポリエチレンテレフタレ
ートと混合し、粒子の含有量が0.3重量%となるよう
にし180℃、6時間真空乾燥した後、押出し機に供給
して280℃で溶融押出し、フィルターを経由してT型
口金からシート状に吐出した。この溶融シートを表面温
度55℃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。
【0031】この未延伸シートを長手方向に85℃で
3.4倍延伸した。この延伸はロール間の周速差で行な
った。延伸速度の平均は10,000%/minであった。この一
軸延伸フィルムをステンタを用いて延伸速度3,000 %/m
in、100℃で幅方向に3.6倍延伸した。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、210℃で10秒間熱固定し厚さ15μmの二
軸配向熱可塑性樹脂フィルムを得た。
【0032】次に、このフィルムに室温、大気中でKr
F(248nm)エキシマレーザー(Lambda Physik 社製
Lambda 3000)光を照射した。この場合、石英製の凸レ
ンズを用い照射光を集光、エネルギー密度を0.015J/cm
2 とし、表面にランダムな凹凸を持つ二軸配向熱可塑性
樹脂フィルムを得た。
【0033】比較例2〜3 比較例1の諸条件の中で、添加する粒子の種類、平均粒
径、添加量及び延伸条件、処理条件を変更することによ
り、特性の異なるサンプルを作った。但し、エキシマレ
ーザー光の照射は行なわなかった。
【0034】これらのフィルムの評価結果をまとめて表
1に示した。それらから、フィルムの表面パラメータが
本発明範囲内でない場合は滑り性、S/Nを両立するフ
ィルムが得られないことがわかる。
【0035】
【表1】
【0036】
【発明の効果】本発明は表面形態を特定したので従来の
熱可塑性フィルムに比べて、蒸着テープとした時にドロ
ップアウトが少なく、S/N、滑り性に極めて優れたフ
ィルムが得られた。これはさらにまた、今後の磁気記録
媒体の高品質化のための耐摩耗性、高出力化にも対応で
きるものである。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B29C 59/00 - 59/18 B29C 55/00 - 55/30 B32B 1/00 - 35/00 C08J 7/00 - 7/18 G11B 5/62 - 5/858

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも片面のフィルム表面にエキシ
    マレーザー光の照射によって生じた微細な凹凸を有し、
    該凹凸の高さが0.001μm以上0.01μm未満、
    頂と頂の間隔が10μm以下であり、表面粗さパラメー
    タRt/Raが15以下であることを特徴とする二軸配
    向熱可塑性樹脂フィルム。
  2. 【請求項2】 長手方向に2kg/m以上の張力下でエ
    キシマレーザー光を照射して、少なくとも片面のフィル
    ム表面に微細な凹凸を形成することを特徴とする請求項
    1記載の二軸配向熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のフィルム基体の少なくと
    も片面に金属薄膜型磁性層を設けてなる磁気記録媒体。
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