JP2003211537A - ポリエステルフィルムおよびその製造方法 - Google Patents

ポリエステルフィルムおよびその製造方法

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JP2003211537A
JP2003211537A JP2002012791A JP2002012791A JP2003211537A JP 2003211537 A JP2003211537 A JP 2003211537A JP 2002012791 A JP2002012791 A JP 2002012791A JP 2002012791 A JP2002012791 A JP 2002012791A JP 2003211537 A JP2003211537 A JP 2003211537A
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film
polyester
polyester film
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longitudinal direction
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Hiroshi Kubota
啓 窪田
Kenichi Egashira
賢一 江頭
Tetsuya Tsunekawa
哲也 恒川
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Original Assignee
Toray Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 寸法安定性とテープエッジの強度に優れ、磁
気テープとした際に優れた走行安定性・走行耐久性を有
する、高密度磁気記録テープ用ベースフィルムとして好
適な2軸配向ポリエステルフィルムを提供する。 【解決手段】 ポリエステルとポリイミドとを必須成分
としてなる2軸配向ポリエステルフィルムであって、広
角X線回折における結晶配向解析で得られる2軸配向ポ
リエステル主鎖方向の結晶面回折ピークの円周方向の半
価幅Aが30度以上55度未満であり、かつ、長手方向
(0°)における回折ピークIMDに対する、幅方向(9
0°)における回折ピークITDの比ITD/IMDが0.2
〜2であるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエステルフィ
ルムの品質、特に熱的寸法安定性と表面特性を大幅に向
上させた2軸配向ポリエステルフィルムに関する。
【0002】
【従来の技術】2軸配向ポリエステルフィルムはその優
れた熱特性、寸法安定性、機械特性および表面形態の制
御し易さから各種用途に使用されており、特に磁気テー
プ用などのベースフィルムとしての有用性は周知であ
る。近年、磁気テープは機材の軽量化、小型化と長時間
記録化のために高密度記録化が要求されている。高密度
記録化のためには、記録波長を短くし、記録信号を小型
化することが有効である。しかしながら、記録信号を小
型化すると、磁気テープの走行時における熱や、またテ
ープ保存時の熱変形により、記録トラックのずれを起こ
しやすくなる問題点がある。したがって、テープ使用環
境での熱寸法安定性および保存安定性といった特性の改
善に対する要求がますます強くなっている。
【0003】さらに、上記の記録信号の小型化と磁気テ
ープ走行速度の高速化に伴い、テープ幅方向の位置規制
はますます厳しくなってきており、磁気テープ走行状態
で「蛇行」を起こさないことが重要な特性としてあげら
れている。
【0004】上記の寸法安定性の要求に応え得るベース
フィルムとして、従来からアラミドフィルムが、強度、
寸法安定性の点から使用されている。アラミドフィルム
は高価格であるためコストの点では不利であり、また、
従来のポリエチレンテレフタレートフィルムの様に溶融
押出による成形が不可能であるため生産効率も低いとい
う点でも不利であるが、性能的に代替し得る品が無いた
め使用されているのが現状である。
【0005】一方、高い生産性を有する2軸配向ポリエ
ステルフィルムの寸法安定性を改善する技術としては、
ポリエチレンテレフタレートとポリエーテルイミドから
なる2軸配向ポリエステルフィルム(例えば、特開20
00−141475号公報、特開2000−30350
号公報)が知られている。
【0006】しかし、上記の2軸配向ポリエステルフィ
ルムは、従来のポリエチレンテレフタレートフィルムな
どとは延伸性が異なるため、結晶、非晶の配向制御を行
う手法は未だ詳しく検討されておらず、磁気テープの走
行状態におけるテープエッジの強度やテープの「蛇行」
を抑制する品質設計は知られていないのが現状である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、寸法
安定性とテープエッジの強度に優れ、磁気テープとした
際に優れた走行安定性・走行耐久性を有する、高密度磁
気記録テープ用ベースフィルムとして好適な2軸配向ポ
リエステルフィルムを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、ポリエステル
とポリイミドとを必須成分としてなる2軸配向ポリエス
テルフィルムであって、広角X線回折における結晶配向
解析で得られる2軸配向ポリエステル主鎖方向の結晶面
回折ピークの円周方向の半価幅Aが30度以上55度未
満であり、かつ、長手方向(0°)における回折ピーク
MDに対する、幅方向(90°)における回折ピークI
TDの比ITD/IMDが0.2〜2であることを特徴とする
ポリエステルフィルムである。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明のポリエステルフィルム
は、ポリエステルとポリイミドを必須成分とするポリマ
ーアロイから構成される。なお、本発明のポリエステル
フィルムが2層以上の積層フィルムである場合、ポリエ
ステルフィルムを構成するフィルム層のうち、少なくと
も基層部がポリエステルとポリイミドを必須成分とする
ポリマーアロイから構成される必要がある。
【0010】本発明でいうポリマーアロイとは、高分子
多成分系のことであり、共重合によるブロックコポリマ
ーであってもよいし、混合などによるポリマーブレンド
であってもよい。ただし、ポリスチレン粒子やポリメタ
クリル酸メチル粒子などの高分子粒子を外部添加した混
合物ではない。
【0011】本発明で、特にことわらない限り、「主た
る成分」または「必須成分としてなる」とは、該成分が
全体の80%以上を占める場合をいい、例えば、上記の
場合では、ポリエステルとポリイミドの総量が本発明の
フィルムの80重量%以上を占めることをいう。
【0012】本発明のポリエステルフィルムは、2軸に
配向したフィルムである。また、本発明のポリエステル
フィルムが2層以上の積層フィルムである場合、ポリエ
ステルフィルムを構成するフィルム層のうち、少なくと
も基層部が2軸に配向している必要がある。全ての層が
無配向や一軸配向では本発明の特性を満足させることが
できない。
【0013】上記にいう基層部(A層という)は、一般
的にフィルム中で最も厚みの厚い層であり、主に強度、
寸法安定性の保持などの働きをする層である。また、積
層部(B層という)はA層よりもフィルム層の厚みが薄
い層であり、A/B2層積層構成の場合には、主にフィ
ルムの搬送性や巻き特性を得る働きをし、磁気テープに
加工する場合には、テープ走行性や走行耐久性を得る働
きをする層で、比較的粗い表面とすることで、良好な搬
送性、走行性、巻き特性を得ることができる。
【0014】本発明で用いるポリエステルは、芳香族ジ
カルボン酸、脂環族ジカルボン酸または脂肪族ジカルボ
ン酸などの酸成分とジオール成分から構成されるポリエ
ステル単位を70重量%以上含有するポリマーである。
【0015】芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テ
レフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカル
ボン酸等を用いることができる。脂環族ジカルボン酸と
しては、例えば、シクロヘキサンジカルボン酸等を用い
ることができる。脂肪族ジカルボン酸としては、例え
ば、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸等を用
いることができる。なかでも好ましくは、テレフタル
酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等を用いることが
でき、特に好ましくは、テレフタル酸を用いることがで
きる。これらの酸成分は一種のみを用いてもよく、2種
以上を併用してもよい。
【0016】また、ジオール成分としては、例えば、エ
チレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4
−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6
−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノ
ール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、2,2’−ビス(4’−β−ヒドロキシエトキシフ
ェニル)プロパン等を用いることができ、なかでも好ま
しくは、エチレングリコール、1,4−ブタンジオー
ル、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレン
グリコール等を用いることができ、特に好ましくは、エ
チレングリコールを用いることができる。これらのジオ
ール成分は一種のみを用いてもよく、二種以上を併用し
てもよい。
【0017】本発明で用い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)およびポリ(エチ
レン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート)(PE
N)が特に好ましく例示され、溶融成形性の観点から、
最も好ましくは、ポリエチレンテレフタレート(PE
T)が挙げられる。
【0018】また、ポリエステルには、トリメリット
酸、ピロメリット酸、グリセロール、ペンタエリスリト
ール、2,4−ジオキシ安息香酸等の多官能化合物、ラ
ウリルアルコール、イソシアン酸フェニル等の単官能化
合物、p−ヒドロキシ安息香酸、m−ヒドロキシ安息香
酸、2,6−ヒドロキシナフトエ酸などの芳香族ヒドロ
キシカルボン酸あるいはp−アミノフェノール、p−ア
ミノ安息香酸などを本発明の効果が損なわれない程度の
量であればさらに共重合してもよい。
【0019】本発明で用いるポリイミドは、ポリエステ
ルと良好な親和性を有し、溶融成形性であれば特に限定
されないが、例えば、下記一般式で示されるような構造
単位を含有するものが好ましい。
【0020】
【化1】
【0021】ただし、式中のR1は、
【化2】
【0022】
【化3】
【0023】などの脂肪族炭化水素基、脂環族炭化水素
基、芳香族炭化水素基から選ばれた一種もしくは二種以
上の基を表して、また、式中のR2 は、
【0024】
【化4】
【0025】などの脂肪族炭化水素基、脂環族炭化水素
基、芳香族炭化水素基から選ばれた一種もしくは二種以
上の基を表す。
【0026】なお、ここでいう良好な親和性(相溶性)
を有するとは、例えば、ポリマー1とポリマー2からな
るポリマーアロイを用い、未延伸または2軸延伸フィル
ムを作成し、該フィルム断面を透過型電子顕微鏡で3万
〜50万倍の倍率で観察した場合、外部添加粒子などの
添加物に起因しない直径200nm以上の構造(例え
ば、分散不良のポリマードメインなど)が観察されない
ことをいう。ただし、ポリマー1とポリマー2の親和性
を判定する方法は特にこれに限定されるものではなく、
また、必要に応じて、温度変調型DSC(MDSC)に
よって単一のガラス転移点が観察されることによって良
好な親和性があると判定してもよい。
【0027】かかるポリイミドは、テトラカルボン酸お
よび/またはその酸無水物と、脂肪族一級モノアミン、
芳香族一級モノアミン、脂肪族一級ジアミンおよび芳香
族一級ジアミンよりなる群から選ばれる一種もしくは二
種以上の化合物を脱水縮合することにより得ることがで
きる。
【0028】ポリエステルとの溶融成形性や取り扱い
性、表面突起の形成性などの点から、下記一般式で示さ
れるような、ポリイミド構成成分にエーテル結合を含有
するポリエーテルイミドが特に好ましい。
【0029】
【化5】
【0030】(ただし、上記式中R3は、6〜30個の
炭素原子を有する2価の芳香族または脂肪族残基、R4
は、6〜30個の炭素原子を有する2価の芳香族残基、
2〜20個の炭素原子を有するアルキレン基、2〜20
個の炭素原子を有するシクロアルキレン基、および2〜
8個の炭素原子を有するアルキレン基で連鎖停止された
ポリジオルガノシロキサン基からなる群より選択された
2価の有機基である。)
【0031】上記R3、R4 としては、例えば、下記式
群に示される芳香族残基
【化6】 を挙げることができる。(式中のnは1〜5の整数)
【0032】本発明では、ポリエステルとの親和性、コ
スト、溶融成形性等の観点から、2,2−ビス[4−
(2,3−ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパ
ン二無水物とm−フェニレンジアミン、またはp−フェ
ニレンジアミンとの縮合物である、下記式で示される繰
り返し単位を有するポリマーが好ましい。
【0033】
【化7】
【0034】または
【化8】 (nは2以上の整数、好ましくは20〜50の整数)
【0035】このポリエーテルイミドは、“ウルテム”
(登録商標)の商品名で、ジーイープラスチックス社よ
り入手可能である。
【0036】本発明のポリエステルフィルムを構成する
ポリマーアロイには、分散径を制御するために、必要に
応じて、相溶化剤を併用してもよい。この場合、相溶化
剤の種類は、ポリマーの種類によって異なるが、添加量
は0.01〜10重量%が好ましい。
【0037】本発明において、ポリイミドをポリエステ
ルに添加する時期は、ポリエステルの重合前、例えば、
エステル化反応前に添加してもよいし、重合後に添加し
てもよい。また、溶融押出前に、ポリエステルとポリイ
ミドを混合してペレタイズしてもよい。また、ペレタイ
ズの際に、一旦、ポリイミドを高濃度(例えば、35〜
65重量%、より好ましくは40〜60重量%)含有す
るマスターペレットを作成してから、さらにポリエステ
ルで希釈して、所定の濃度に調整する方法が、ポリマー
同士の分散性を向上させ、本発明のポリマーアロイとし
てより好ましい分散状態を示すために好ましい。
【0038】また本発明のポリマーアロイをより好まし
い分散状態に調整する他の方法としては、例えば、タン
デム押出機を用いて混合する方法、2種類以上のポリエ
ステルを用いてポリエーテルイミドを微分散させる方
法、粉砕器でポリイミドを粉末状に粉砕した後に混合す
る方法、両者を溶媒に溶解し共沈させることにより混合
する方法、一方を溶媒に溶かした溶液状とした後に他方
に混合する方法なども挙げられるが、この限りではな
い。
【0039】本発明のポリエステルフィルムでは、広角
X線回折における結晶配向解析で得られる2軸配向ポリ
エステル主鎖方向の結晶面の長手方向(0°)における
回折ピークIMDに対する、幅方向(90°)における回
折ピークITDの比ITD/IMDが、0.2以上、2以下で
ある。より好ましくは0.25〜1であり、さらに好ま
しくは0.3〜0.8である。磁気テープとして用いる
場合などには、フィルムの長手方向と幅方向の結晶配向
のバランスが、テープ走行状態でのテープエッジの挫屈
やガイドピンとの接触力に大きく影響する。ITD/IMD
が0.2より小さい場合には、テープエッジが挫屈しや
すく、テープ走行の際に、エッジ部分に傷や折れじわが
生じ、走行不良や電磁変化特性の低下を招く。また、I
TD/IMDが2より大きい場合には、テープがガイドピン
と接触する力が小さくなるためと考えられるが、テープ
走行時にテープが蛇行しやすくなる。なお、本発明のポ
リエステルフィルムが積層構成のフィルムである場合に
は、少なくとも基層部が上記の範囲を満たしている必要
がある。
【0040】本発明のポリエステルフィルムでは、広角
X線回折における結晶配向解析で該ポリエステルフィル
ムをその法線を軸として回転した時に得られる2軸配向
ポリエステル主鎖方向の結晶面の回折ピークの円周方向
の半値幅Aが、30度以上55度未満の範囲である。ポ
リエステル主鎖方向の結晶面の回折ピークの円周方向の
半値幅は2軸配向ポリエステルフィルムの結晶の配向の
方向の分布の広がりを表すものであり、この半値幅が5
5度以上の場合、フィルムの面内の全方位に結晶配向が
分布し、フィルムの横方向への結晶配向が小さくなっ
て、テープエッジが挫屈しやすく、テープ走行の際に、
エッジ部分に傷や折れじわが生じ、走行不良や電磁変化
特性の低下を招く。また、半値幅が30度未満で、長
手、幅方向の2軸方向に高い強度を有するフィルムは製
造が困難であり、フィルム破れが頻発し、生産性が低下
する。ここで、ポリエステル主鎖方向の結晶面とは、広
角X線ディフラクトメータ法によって回折ピークとして
検知される結晶面の中で、その法線がポリエステル主鎖
方向に最も近い結晶面であり、例えば、ポリエチレンテ
レフタレートでは(105)面、ポリエチレン−2,6
−ナフタレートでは(306)面である。前記半価幅
は、60〜85度の範囲がより好ましく、65〜80度
の範囲が、本発明の効果を得る上で最も好ましい。
【0041】本発明のポリエステルフィルムについて、
広角X線回折法から得られるポリエステル主鎖方向の結
晶サイズは、特に限定されないが、40オングストロー
ム以上から90オングストローム以下の範囲であること
が好ましい。ここで、ポリエステル主鎖方向とは、ポリ
エステル主鎖方向に最も近い、結晶面の法線方向であ
り、例えば、ポリエチレンテレフタレートでは(10
5)面、ポリエチレン−2,6−ナフタレートでは(3
06)面の法線方向である。該結晶サイズが40オング
ストローム未満では、テープの伸び変形が大きくなっ
て、エッジダメージも発生し易く、またテープ加工後の
保存安定性が悪化する。また、結晶サイズが90オング
ストロームを越えるとテープ破断の発生頻度が高くなる
ことがある。該結晶サイズは、使用するポリエステルに
よって変わるが、ポリエチレンテレフタレートの場合、
45オングストローム以上から85オングストローム以
下の範囲がより好ましく、50オングストローム以上か
ら80オングストローム以下の範囲がさらに好ましい。
また使用するポリエステルがポリエチレン−2,6−ナ
フタレートの場合には、50オングストローム以上から
65オングストローム以下の範囲がさらに好ましい。
【0042】本発明のポリエステルフィルムが、エチレ
ンテレフタレート単位を主たる成分とするポリエステル
とポリエーテルイミドとを必須成分としてなる2軸配向
ポリエステルフィルムである場合、フィルムのレーザー
ラマン散乱法で測定した1780cm-1における、フィ
ルム長手方向に対するラマンピーク強度(IMD)とフィ
ルム面と55°の角度をなす方向に対するラマンピーク
強度(I55)との比R 1M(=IMD/I55)は1.5〜4
の範囲にあることが好ましく、より好ましくは2〜3の
範囲である。フィルム幅方向に対するラマンピーク強度
(ITD)とフィルム面と55°の角度をなす方向に対す
るラマンピーク強度(I55)との比R1T(=ITD
55)は1.5〜5の範囲にあることが好ましく、より
好ましくは2〜4である。R1Mが1.5より小さい場合
には、ポリイミド部分の配向が小さいため、磁気テープ
とした際、ガイドピンと接触する力が小さくなることが
あり、R1Mが4より大きい場合には、ポリイミド部分の
配向が大きすぎて、製膜破れなど生産性が低下したり、
寸法安定性が低下したりし易い。また、R1Tが1.5よ
り小さい場合には、ポリイミド部分の配向が小さいた
め、磁気テープとした際、磁気テープ走行時にテープエ
ッジが挫屈しやすくなることがあり、R1Tが5より大き
い場合には、ポリイミド部分の配向が大きすぎて、製膜
破れなど生産性が低下したり、寸法安定性が低下したり
し易い。なお、本発明のポリエステルフィルムが積層構
成のフィルムである場合には、少なくとも基層部が上記
の範囲を満たしていることが好ましい。
【0043】本発明のポリエステルフィルムが、エチレ
ンテレフタレート単位を主たる成分とするポリエステル
とポリエーテルイミドとを必須成分としてなるポリエス
テルフィルムである場合、フィルムの面配向係数fnは
0.14〜0.16の範囲が好ましく、より好ましくは
0.145〜0.155である。長手方向の屈折率と幅
方向の屈折率の差Δnが0.01〜0.05の範囲が好
ましく、より好ましくは0.02〜0.03である。
【0044】本発明のポリエステルフィルムが積層構成
のフィルムである場合、基層部(A層)以外のフィルム
層(積層部、B層)に用いるポリマー種は特に限定され
ないが、A層に用いたものと同じポリエステル、または
A層に用いたものと同じポリエステルとポリイミドから
なるポリマーアロイを用いた場合、基層部と積層部に溶
融粘度の差が生じにくいため、積層斑や口金すじなど生
産工程でのトラブルが生じにくいため好ましい。
【0045】積層ポリエステルフィルムの場合のA層に
は、特に限定されないが、磁気記録媒体としたときの、
磁気テープの走行耐久性や、磁気ヘッドとの走行性を良
化させる目的で、不活性粒子を含有させてもよい。な
お、本発明で言う不活性粒子とは、平均粒径10nm〜
1μm程度の無機または有機の粒子で、本発明のポリマ
ー中で化学反応を起こしたり、電磁気的影響により磁気
記録に悪影響を与えないものを言う。不活性粒子として
は、酸化チタン、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、
湿式または乾式シリカ、コロイド状シリカ、リン酸カル
シウム、硫酸バリウム、アルミナおよびジルコニア等の
無機粒子、アクリル酸類、スチレン、シリコーン、イミ
ド等を構成成分とする有機粒子、ポリエステル重合反応
時に添加する触媒等によって析出する粒子(いわゆる内
部粒子)や、界面活性剤などがある。
【0046】積層ポリエステルフィルムのA層に不活性
粒子を含有させる場合、平均粒径は0.001〜0.5
μmが好ましく、より好ましくは0.01〜0.3μm
である。不活性粒子の平均粒径が0.5μmより大きい
場合には、磁気記録媒体として用いた場合、電磁変換特
性が悪化したり、磁気ヘッドを傷つけやすくなる場合が
ある。不活性粒子の平均粒径が0.001μmより小さ
い場合には、磁気ヘッドとの走行性の良化の効果が小さ
いため、好ましくない。
【0047】積層ポリエステルフィルムのA層に不活性
粒子を含有させる場合、含有量は0.01〜1重量%が
好ましく、より好ましくは0.02〜0.05重量%で
ある。不活性粒子の含有量が1重量%より多い場合、粒
子凝集により突起が粗大となって、電磁変換特性を悪化
させたり、突起が削れやすくなることがある。不活性粒
子の含有量が0.01重量%より少ない場合には、磁気
ヘッドとの走行性の良化の効果が小さいため、好ましく
ない。
【0048】積層ポリエステルフィルムの場合のB層に
は、製膜および加工時のハンドリング性向上や磁気記録
媒体とした際の走行性、走行耐久性の付与の目的から不
活性粒子を添加する。この際、B層に添加する不活性粒
子としては、前述のような不活性粒子を用いることがで
きる。不活性粒子は1種類でもよいが、2種類以上併用
しても構わない。不活性粒子の平均粒径は、磁気記録媒
体用に用いる場合には、0.01〜2μmが好ましく、
より好ましくは0.01〜1μmである。含有量は0.
001〜3重量%、好ましくは0.005〜1重量%で
ある。この場合、B層の厚みは不活性粒子の平均粒径の
0.1〜10倍が好ましく、より好ましくは0.2〜5
倍である。
【0049】積層ポリエステルフィルムのB層の厚みが
フィルム全体の厚みの20%以下であると、製膜性が良
好であり好ましい。B層の厚みは、より好ましくはフィ
ルム全体の厚みの15%以下、特に好ましくは10%以
下である。また、積層フィルムとする際のB層の厚みが
0.01〜5μmであると、製膜性がより一層良好とな
り好ましい。B層の厚みは、好ましくは0.03〜2μ
m、より好ましくは0.05〜1μmである。
【0050】本発明のポリエステルフィルムが積層構成
のフィルムである場合、A層/B層の2層積層構成であ
っても十分に発明の効果を発揮できるが、基層部(A
層)の両側に異なるフィルムを積層したC層/A層/B
層の少なくとも3層積層構成であってもよい。3層積層
構成とする場合にも、B層は磁気テープの走行性を担う
必要があるため、上述の通り、比較的粒径の大きな不活
性粒子を含有する必要がある。ただし、この場合、磁気
テープとしたときの電磁変換特性や磁気ヘッドとの走行
性を担う表面はC層表面であるため、基層部であるA層
は実質的に不活性粒子を含有しない平滑な層とすること
ができる。
【0051】3層積層とする場合、C層に添加する不活
性粒子の平均粒径は、0.001〜0.5μmが好まし
く、含有量は0.01〜1重量%が好ましい。また、C
層の厚みは、0.01μm〜1μmが好ましく、より好
ましくは0.03μm〜0.5μm、さらに好ましくは
0.05〜0.3μmである。
【0052】本発明のポリエステルフィルムが積層構成
のフィルムである場合、B層側の表面の表面粗さRa
(b)は3〜15nmであり、好ましくは5〜12nm、
さらに好ましくは7〜10nmである。Ra(b)が3n
mより小さい場合には、製膜および加工工程において十
分なハンドリング性が得られず生産性が低下したり、磁
気テープに加工した際の走行性や耐摩耗性が低下して、
十分な磁気テープ特性が得られないため好ましくない。
Ra(b)が15nmより大きい場合には、磁気テープと
して用いる際、走行面側の粒子が脱落し易くなり、走行
特性を悪化させたり、ドロップアウトなどの原因となる
ため好ましくない。
【0053】本発明のポリエステルフィルムが積層構成
のフィルムである場合、B層と反対側のフィルム表面の
表面粗さRa(f)は0.5〜10nmであり、好ましく
は1〜8nm、さらに好ましくは1.5〜6.5nmで
ある。Ra(f)が0.5nmより小さい場合には、磁気
テープに加工した際の磁気ヘッドとの走行性が低下して
十分な磁気テープ特性が得られないため好ましくない。
Ra(f)が10nmより大きい場合には、磁気テープと
して用いる際、電磁変換特性が低下したり、磁気ヘッド
を傷つけやすくなるため好ましくない。
【0054】本発明のポリエステルフィルムが積層構成
のフィルムである場合、表裏の表面粗さの差Ra(b)
Ra(f)は1〜7nmであり、B層側の表面粗さの方が
大きい。好ましくは2〜5nmである。Ra(b)−Ra
(f)が7nmより大きい場合、比較的粗いB層側の表面
が、平滑なB層と反対側の表面に転写し、磁気テープと
した際の磁性面側が粗くなって、電磁変換特性を低下さ
せるため好ましくない。また、Ra(b)−Ra(f)が1n
mより小さい場合には、製膜、加工工程において、ハン
ドリング性が低下し、ロールとして巻き取ることが困難
となり、生産性が低下するため好ましくない。
【0055】本発明のポリエステルフィルムが積層構成
のフィルムである場合、B層と反対側の表面の粗大突起
数H1は、電磁変換特性、走行耐久性の観点から、10
0個/cm2以下であり、好ましくは50個/cm2
下、より好ましくは10個/cm2以下である。同様に
粗大突起数H2は10個/cm2以下であり、好ましく
は5個/cm2以下、より好ましくは2個/cm2以下で
ある。
【0056】本発明のポリエステルフィルム中のポリイ
ミドの含有量は、ポリマーアロイ中の5〜30重量%の
範囲にあることが好ましい。さらに好ましくは、8〜1
5重量%である。一般的にポリエステルとポリイミドの
溶融粘度は大きく異なるため、ポリイミドの含有量が5
重量%未満であると、押出機にて十分に微分散させるこ
とが困難な場合があり、ポリイミドのドメインが粗大と
なることによって、表面突起が粗大となる場合がある。
また、ポリイミドの含有量が30重量%を超える量であ
ると、押出成形加工や延伸加工を施すことが困難とな
り、フィルム破れや押出時の口金すじなどの製膜、加工
上のトラブルの原因となったり、粒子の周りに生成する
ボイドが大きくなり、本発明の範囲内に制御できない場
合がある。なお、本発明のポリエステルフィルムが積層
構成のフィルムである場合は、少なくとも基層部(A
層)中のポリイミドの含有量が上記の範囲であることが
好ましい。
【0057】本発明のポリエステルフィルムは、本発明
の効果を阻害しない範囲内で、熱安定剤、酸化防止剤、
紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤、顔料、染料、脂肪
酸エステル、ワックスなどの有機滑剤などが添加されて
もよい。
【0058】本発明のポリエステルフィルムの長手方向
のヤング率と幅方向のヤング率の和は、10〜25GP
aの範囲であることが好ましく、より好ましくは12〜
22GPa、さらに好ましくは14〜20GPaであ
る。該ヤング率の和が10GPa未満であれば、例え
ば、磁気記録媒体用などに用いる場合、走行時の磁気記
録ヘッドやガイドピンから受ける張力のため、磁気テー
プに伸び変形が生じやすくなり、さらに電磁変換特性に
悪影響を与えたりして、実用上使用に耐えない場合があ
る。また、該ヤング率の和が25GPaを越えるフィル
ムは工業的に製造が困難であったり、フィルムの耐引裂
性や寸法安定性が著しく低下したりする場合がある。
【0059】本発明のポリエステルフィルムの長手方向
のヤング率は5.5GPa以上が好ましい、より好まし
くは6GPa以上である。長手方向のヤング率が5.5
GPaに満たない場合には、磁気テープとして用いる
際、磁気ヘッドとのヘッド当たりが悪くなり、電磁変換
特性に悪影響を与えたりして、実用上使用に耐えない場
合がある。
【0060】本発明のポリエステルフィルムの長手方向
の温度100℃、30分における熱収縮率は、テープの
伸び変形性および保存性の観点から、1.2%以下であ
ることが好ましい。より好ましくは、1%以下である。
該熱収縮率が1.2%を越える場合は、寸法安定性が損
なわれやすくなる場合がある。例えば磁気記録媒体用に
おいては、ベースフィルムの磁気層を塗布するなどのフ
ィルム加工工程における熱履歴や走行時の磁気テープと
磁気記録ヘッドとの摩擦熱による磁気テープの昇温時に
テープの熱変形が起こりやすくなったり、フィルム表面
の耐久性が劣下したり、テープの保存性が悪化する場合
がある。
【0061】本発明のポリエステルフィルムの長手方向
の温度80℃、30分における熱収縮率は、テープの伸
び変形性および保存性の観点から、0.3%以下である
ことが好ましい。より好ましくは、0.25%以下であ
る。
【0062】本発明のポリエステルフィルムの幅方向の
ヤング率は5GPa以上が好ましい、より好ましくは
5.5GPa以上である。幅方向のヤング率が5GPa
に満たない場合には、磁気テープとして用いる際、テー
プエッジがガイドピンで受ける応力のため挫屈し、テー
プ走行性が悪化したり、テープ幅方向の温湿度膨張によ
って、記録信号の読みとりに悪影響を与え、実用上使用
に耐えない場合がある。
【0063】本発明のポリエステルフィルムの幅方向の
温度100℃、30分における熱収縮率は、テープの伸
び変形性および保存性の観点から、0.5%以下である
ことが好ましい。より好ましくは、0.3%以下であ
る。該熱収縮率が0.5%を越える場合は、寸法安定性
が損なわれやすくなる場合がある。例えば磁気記録媒体
用においては、ベースフィルムの磁気層を塗布するなど
のフィルム加工工程における熱履歴や走行時の磁気テー
プと磁気記録ヘッドとの摩擦熱による磁気テープの昇温
時にテープの熱変形が起こりやすくなったり、フィルム
表面の耐久性が劣下したり、テープの保存性が悪化する
場合がある。
【0064】本発明のポリエステルフィルムの幅方向の
温度80℃、30分における熱収縮率は、テープの伸び
変形性および保存性の観点から、0.1%以下であるこ
とが好ましい。より好ましくは、0.05%以下であ
る。
【0065】本発明のポリエステルフィルムの60℃、
80%RHの条件下、長手方向に26MPaの荷重をか
けた状態で、72時間放置した場合における幅方向の寸
法変化率は、テープの伸び変形性の観点から−0.4〜
0%の範囲であることが好ましい。より好ましくは、−
0.3〜0%である。この寸法変化率が上記範囲から外
れた場合、磁気テープとして使用する際、トラックずれ
を起こしやすくなることがある。
【0066】本発明のポリエステルフィルムの幅方向の
温度膨張係数αは4×10-6〜10×10-6(/℃)が
好ましく、より好ましくは6×10-6〜8×10-6(/
℃)である。磁気テープとして用いる際に、温度膨張係
数がこの範囲にある場合、磁気テープと磁気ヘッドの温
度膨張の度合いがほぼ等しいため、トラックずれなどを
起こしにくくなり好ましい。
【0067】本発明のポリエステルフィルムの幅方向の
湿度膨張係数βは4×10-6〜10×10-6(/%R
H)が好ましく、より好ましくは5×10-6〜8×10
-6(/%RH)である。磁気テープとして用いる際に、
湿度膨張係数が10×10-6(/%RH)を超えると、
湿度変化によるテープ幅の膨張に伴う、トラックずれな
ど記録信号の読みとりミスを招くことがある。また、湿
度膨張係数が4×10-6(/%RH)未満のフィルムを
作成しようとすると、長手方向の強度が低下してしま
い、磁気テープとして用いる場合、磁気ヘッドとの接触
状態が悪化し、電磁変換特性の低下を招くことがある。
【0068】本発明のポリエステルフィルムを構成する
ポリマーアロイの補外ガラス転移開始温度(T
onset)は、特に限定されないが90〜150℃であ
ることが好ましく、より好ましくは95〜130℃、さ
らに好ましくは98〜120℃の範囲内である。なお、
本発明のポリエステルフィルムが積層フィルムである場
合、少なくとも基層部を構成するポリマーアロイの補外
ガラス転移開始温度が上記の範囲であることが好まし
い。
【0069】本発明のポリエステルフィルムを構成する
ポリマーアロイの固有粘度は、フィルム成形加工の安定
性や熱可塑性樹脂との混合性の観点から、0.55〜
3.0(dl/g)の範囲であることが好ましく、さら
に好ましくは、0.60〜2.0(dl/g)である。
また、製膜後のフィルムの固有粘度は、フィルム成形加
工の安定性や寸法安定性などの観点から、0.50〜
2.0(dl/g)の範囲であることが好ましく、さら
に好ましくは0.55〜1.0(dl/g)である。な
お、本発明のポリエステルフィルムが積層フィルムであ
る場合、基層部を構成するポリマーアロイの固有粘度が
上記の範囲であることが好ましい。
【0070】本発明のポリエステルフィルムの用途は、
特に限定されないが、磁気記録媒体用ベースフィルムや
コンデンサー用途、感熱転写リボン用途、感熱孔版用
途、光学材料用途などに用いられる。中でも、均一で微
細な表面形態と高い寸法安定性を必要とするデータスト
レージ用ベースフィルムや蒸着型磁性層を有するデジタ
ルビデオテープなどの磁気記録媒体に好ましく用いられ
る。中でも特に好ましくは、高密度磁気記録を行うデー
タストレージ用のベースフィルムに適したものである。
該データストレージのデータ記録容量は、好ましくは3
0GB(ギガバイト)以上、より好ましくは70GB以
上、さらに好ましくは100GB以上である。
【0071】本発明のポリエステルフィルムの厚みは、
用途に応じて適宜決定すればよいが、例えば、通常磁気
記録媒体用途では1〜15μmが好ましく、コンデンサ
ー用途では優れた絶縁破壊電圧、誘電特性の安定などの
観点から0.5〜15μmが適用され、感熱転写リボン
用途では印字する際の「しわ」や印字むら、インクの過
転写を生じない観点から1〜6μmが好ましく用いら
れ、さらに感熱孔版原子用途には穿孔性、印刷性の観点
から0.5〜5μmの厚みが好ましく用いられる。中で
も、高密度磁気記録媒体用途の場合、3〜8μmが好ま
しく、より好ましくは4〜7μm、最も好ましくは4.
5〜6.5μmである。厚みが3μmより小さい場合
は、テープに腰がなくなるため、電磁変換特性が低下す
ることがあり、8μmより大きい場合は、テープ1巻あ
たりのテープ長さが短くなるため、磁気テープの小型
化、高容量化が困難になる場合がある。
【0072】本発明のポリエステルフィルムは、さらに
他のポリマー層、例えば、ポリオレフィン、ポリアミ
ド、ポリ塩化ビニリデンおよびアクリル系ポリマーを直
接、あるいは接着剤などの層を介して積層してもよい。
【0073】本発明のポリエステルフィルムは、必要に
応じて、熱処理、成形、表面処理、ラミネート、コーテ
ィング、印刷、エンボス加工、エッチングなどの任意の
加工を行ってもよい。
【0074】また、本発明のポリエステルフィルムの少
なくとも片面に磁性層を設けることにより、磁気記録媒
体として用いることができる。磁性層を設ける面は、フ
ィルムのいずれの面でも、あるいは、両方の面でもよい
が、積層構造である場合は、B層と反対側のフィルム表
面に磁性層を設けることが好ましい。
【0075】磁性層としては、強磁性金属薄膜や強磁性
金属微粉末を結合剤中に分散してなる磁性層や金属酸化
物塗布による磁性層などが好適な例として挙げられる。
前記強磁性金属薄膜に用いる金属としては、鉄、コバル
ト、ニッケルやその合金等が好ましい。また、前記強磁
性金属微粉末を結合剤中に分散してなる磁性層に用いる
強磁性金属微粉末としては、強磁性六方晶フェライト微
粉末や、鉄、コバルト、ニッケルやその合金からなる粉
末が好ましい。前記結合剤としては熱可塑性樹脂、熱硬
化性樹脂、反応型樹脂やこれらの混合物などが好まし
い。
【0076】磁性層の形成法としては、磁性粉を熱硬化
性樹脂、熱可塑性樹脂あるいは放射線硬化性組成物など
の結合剤と混練し、塗布、乾燥を行う塗布法、金属また
は合金を蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング
法などにより、基材フィルム上に直接磁性金属薄膜層を
形成する乾式法のいずれの方式も採用できる。
【0077】本発明の磁気記録媒体においては、磁性層
上に保護膜が設けられていてもよい。この保護膜によっ
てさらに走行耐久性、耐食性を改善することができる。
保護膜としては、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコ
ニア、酸化コバルト、酸化ニッケルなどの酸化物保護
膜、窒化チタン、窒化ケイ素、窒化ホウ素などの窒化物
保護膜、炭化ケイ素、炭化クロム、炭化ホウ素等の炭化
物保護膜、グラファイト、無定型カーボンなどの炭素か
らなる炭素保護膜があげられる。
【0078】前記炭素保護膜は、プラズマCVD法、ス
パッタリング法等で作成したアモルファス、グラファイ
ト、ダイヤモンド構造、もしくはこれらの混合物からな
るカーボン膜であり、特に好ましくは一般にダイヤモン
ドライクカーボンと呼ばれる硬質カーボン膜である。
【0079】また、この硬質炭素保護膜上に付与する潤
滑剤との密着をさらに向上させる目的で、硬質炭素保護
膜表面を酸化性もしくは不活性気体のプラズマによって
表面処理してもよい。
【0080】本発明では、磁気記録媒体の走行耐久性お
よび耐食性を改善するため、上記磁性層もしくは保護膜
上に、潤滑剤や防錆剤を付与することが好ましい。
【0081】本発明のポリエステルフィルムを製造する
方法としては、ポリエステルとポリイミドのポリマーア
ロイを押出機を用いた溶融押出により口金から吐出し、
溶融ポリマーを冷却固化させてシート状に成形すること
によって未延伸フィルムとし、延伸し、熱処理する方法
が好ましい。その際、1.2μmカット以下の繊維焼結
ステンレス金属フィルターによりポリマーを濾過するこ
とが、ポリマーアロイ中の未溶融物を除去する手法とし
て好ましく例示される。より好ましくは、0.8μmカ
ット以下のフィルターである。また、必要に応じて、2
つ以上のフィルター部分を通過させ、2段階以上で濾過
するとより効果的にコンタミや未溶融物、ゲル状異物を
除去できるため好ましい。
【0082】なお、ここでいう1.2μmカットのフィ
ルターとは、濾過精度1.2μmのことをいい、濾過精
度とはJIS−B8356の方法によりフィルターメデ
ィアを透過した最大グラスビーズ粒径を意味する。
【0083】また、ポリエステルおよびポリイミドから
なるマスターペレットの製造方法としては、ポリエステ
ルとポリイミドのペレットを押出機にて溶融混練する手
法と、ポリエステルの重合段階でポリイミドを共重合す
る手法が好ましく例示される。この場合、共重合の方が
分散不良が生じにくいが、最終フィルムの結晶化度が低
下し、フィルム強度が低下する場合がある。
【0084】ポリエステルとポリイミドのペレットを押
出機にて溶融混練して、マスターペレットを作成する場
合、ポリイミドの濃度は35〜65重量%が好ましく、
より好ましくは40〜60重量%である。ポリイミドの
濃度が上記範囲を外れた場合、相分離または分散不良に
よって、ポリマー中に粗大ドメインが生成することがあ
る。溶融混練に用いる押出機は、混練性の観点からベン
ト式の2軸混練押出機が好ましく例示される。このとき
の滞留時間は30〜600秒であることが好ましく、よ
り好ましくは60〜300秒、最も好ましくは180〜
300秒である。滞留時間が30秒未満の場合、十分に
混練が行われず粗大分散物が生成することがあり、滞留
時間が600秒を超える場合、長い時間溶融温度にさら
されるため、熱劣化物が生成し、フィルムにした際、粗
大突起となることがある。溶融混練によって作成したマ
スターペレットは、透過型電子顕微鏡で3万〜50万倍
の倍率で観察した場合に、外部添加粒子などの添加物に
起因しない構造(例えば、ポリマードメインなど)が直
径500nm以下に制御されていると判断されるとき、
その後の希釈工程でポリマー同士が分散されやすく好ま
しい。500nmを超える大きさの構造が存在する場
合、希釈工程で十分に分散せず、フィルムにおいて粗大
突起となることがある。
【0085】溶融押出され冷却固化されたシート状成形
物を長手方向と幅方向の2軸に延伸した後、熱処理する
ことにより本発明のポリエステルフィルムが製造される
が、この際、長手方向、および、幅方向の延伸は1段階
ずつで行ってもよいが、少なくとも2段階以上に分けて
延伸する場合、本発明の効果を得られやすいため好まし
い。また、再縦、再横延伸を行う場合、本発明の効果を
得られやすく、特に好ましい。
【0086】中でも、長手方向、幅方向に逐次2軸延伸
を行った段階でのフィルムは、長手方向と幅方向の屈折
率の差Δnが−5×10-3〜−50×10-3、広角X線
回折における結晶配向解析で得られる2軸配向ポリエス
テル主鎖方向の結晶面の長手方向(0°)における回折
ピークIMDに対する、幅方向(90°)における回折ピ
ークITDの比ITD/IMDが1.5〜5であることが好ま
しく、その後、少なくとも長手方向に再延伸を行ない、
熱処理する方法が本発明の効果を得るために特に好まし
い。この場合の再延伸は、長手方向、幅方向に逐次また
は同時に2軸延伸を行う方法が好ましい。上記Δnが−
5×10-3より大きい場合、および/又は、ITD/IMD
が1.5より小さい場合には、再縦、再横延伸工程で幅
方向へ結晶配向が進みにくく、本発明の効果が得られに
くいことがある。また、Δnが−50×10-3より小さ
い場合、および/又は、ITD/IMDが5より大きい場合
には、再縦、再横延伸工程において、フィルム破れによ
って生産性が低下することがある。
【0087】本発明のポリエステルフィルムを製造する
際の長手方向の総延伸倍率は、特に限定されないが、3
〜9倍が好ましく、より好ましくは4〜6倍である。長
手方向の総延伸倍率が3倍より小さな場合は、長手方向
の弾性率が低下するため、磁気テープとして用いる際、
磁気ヘッドとのヘッド当たりが悪くなり、電磁変換特性
が低下することがある。長手方向の総延伸倍率が9倍よ
り大きな場合には、フィルム破れによって生産性が低下
することがある。再縦延伸を行う場合、1度目の縦延伸
の延伸倍率は2.5〜3.5倍、再縦延伸倍率は1.5
〜2.5倍が好ましい。
【0088】本発明のポリエステルフィルムを製造する
際の幅方向の総延伸倍率は、特に限定されないが、3〜
7倍が好ましく、より好ましくは3.5〜5.5倍であ
る。幅方向の総延伸倍率が3倍より小さな場合は、ITD
/IMDが本発明の範囲から外れ、磁気テープとした際の
テープエッジが挫屈しやすくなったりする。幅方向の総
延伸倍率が7倍以上である場合、フィルム破れによって
生産性が低下することがある。また、1段目の幅方向の
延伸倍率と1段目の長手方向の延伸倍率の差は0.5〜
2倍(幅方向の延伸倍率の方が大きい)が好ましく、よ
り好ましくは0.7〜1.8倍、最も好ましくは1〜
1.5倍である。再横延伸を行う場合、1段目の横延伸
の延伸倍率は3.0〜4.5倍、再縦延伸倍率は1.5
〜2.5倍が好ましい。
【0089】本発明のポリエステルフィルムを製造する
際の長手方向の延伸温度は、[ポリマーアロイのガラス
転移温度(Tg)+20℃]〜[Tg+50℃]の範囲で
行う場合、ポリマーアロイの延伸性が良好となり、ITD
/IMDが本発明の範囲内に制御しやすいため好ましい。
再縦延伸を行う場合、再縦延伸温度は[Tg+50℃]〜
[Tg+80℃]が好ましい。
【0090】本発明のポリエステルフィルムを製造する
際の幅方向の延伸温度は、ポリマーアロイの[Tg+1
0℃]〜[Tg+30℃]の範囲で行う場合、ITD/IMD
を本発明の範囲内に制御しやすいため好ましい。再横延
伸を行う場合、再横延伸温度は[Tg+80℃]〜[Tg
+110℃]が好ましい。
【0091】本発明のポリエステルフィルムを製造する
際の長手方向の延伸速度は、1万〜10万%/分の範囲
で行う場合、ITD/IMDが本発明の範囲内に制御しやす
いため好ましい。再縦延伸速度は、特に限定されない
が、5万〜20万%/分の範囲が好ましい。
【0092】本発明のポリエステルフィルムを製造する
際の幅方向の延伸速度は、2000〜3万%/分の範囲
で行う場合、ITD/IMDが本発明の範囲内に制御しやす
いため好ましい。再横延伸速度は5000〜5万%/分
が好ましい。
【0093】本発明のポリエステルを製造する際の熱処
理は、[Tg+100℃]〜[Tg+125℃]の範囲で
0.2〜10秒行うことが本発明の効果を得るため好ま
しい。
【0094】本発明のポリエステルフィルムを製造する
際の延伸形式としては、長手方向に延伸した後に幅方向
に延伸を行うなどの逐次2軸延伸法、同時2軸テンター
等を用いて長手方向と幅方向を同時に延伸する同時2軸
延伸法、さらに、逐次2軸延伸法と同時2軸延伸法を組
み合わせた方法などが挙げられるが、逐次2軸−逐次2
軸の2段階延伸、または、逐次2軸−同時2軸の2段階
延伸が本発明の効果が得られやすく好ましい。すべての
区間が同時2軸延伸である場合、本発明の効果が得られ
にくい。
【0095】以下、本発明のポリエステルフィルムの製
造方法の例について説明するが、これに限定されるもの
ではない。ここでは、ポリエステルとして、ポリエチレ
ンテレフタレートを用い、ポリイミドとして、ポリエー
テルイミド“ウルテム”を用いた2層積層フィルムの例
を示す。製造条件は、用いるポリエステルおよびポリイ
ミド、または積層構成によって異なる。
【0096】まず、常法に従い、テレフタル酸とエチレ
ングリコールをエステル化することにより、または、テ
レフタル酸ジメチルとエチレングリコールをエステル交
換反応することにより、ビス−β−ヒドロキシエチルテ
レフタレート(BHT)を得る。次にこのBHTを重合
槽に移送し、真空下で280℃に加熱して重合反応を進
める。ここで、固有粘度が0.5程度のポリエステルを
得る。得られたポリエステルをペレット状にして減圧下
におき、固相重合する。固相重合する場合は、ペレット
状ポリエステルをあらかじめ180℃以下の温度で予備
結晶化させた後、190〜250℃で1mmHg程度の
減圧下、10〜50時間固相重合させる。また、フィル
ムを構成するポリエステルに不活性粒子を含有させる場
合には、エチレングリコールに不活性粒子を所定割合に
てスラリーの形で分散させ、このエチレングリコールを
重合時に添加する方法が好ましい。不活性粒子を添加す
る際には、例えば、不活性粒子の合成時に得られる水ゾ
ルやアルコールゾルを一旦乾燥させることなく添加する
と粒子の分散性がよい。また、不活性粒子の水スラリー
を直接ポリエステルペレットと混合し、ベント式2軸混
練押出機を用いて、ポリエステルに練り込む方法も有効
である。不活性粒子の含有量を調節する方法としては、
上記方法で高濃度の不活性粒子を含有するマスターペレ
ットを作っておき、それを製膜時に不活性粒子を実質的
に含有しないポリエステルで希釈して不活性粒子の含有
量を調節する方法が有効である。
【0097】次に、該ポリエチレンテレフタレートのペ
レットとポリエーテルイミドのペレットを、所定の割合
で混合して、270〜300℃に加熱されたベント式の
2軸混練押出機に供給して、溶融押出する。このとき
の、滞留時間は0.5〜10分が好ましく、より好まし
くは1〜5分の条件である。
【0098】得られたポリエーテルイミド含有のポリエ
ステルのペレットを、180℃で3時間以上真空乾燥し
た後、固有粘度が低下しないように窒素気流下あるいは
真空下で、280〜320℃に加熱された押出機に供給
し、スリット状のダイから押出し、キャスティングロー
ル上で冷却して未延伸フィルムを得る。この際、異物や
変質ポリマーを除去するために各種のフィルター、例え
ば、焼結金属、多孔性セラミック、サンド、金網などの
素材からなるフィルターを用いることが好ましい。ま
た、必要に応じて、定量供給性を向上させるためにギア
ポンプを設けてもよい。また、フィルムを積層する場合
には、2台以上の押出機およびマニホールドまたは合流
ブロックを用いて、複数の異なるポリマーを溶融積層し
てもよい。
【0099】次に、この未延伸フィルムを2軸延伸し、
2軸配向させる。延伸方法としては、最初に長手方向、
次に幅方向の延伸を行う逐次2軸延伸法を用いる。延伸
温度については、用いるポリマーにより異なるが、例え
ば、2層構造でA層、B層ともにポリエチレンテレフタ
レートとポリエーテルイミドの混合ポリマー(混合重量
比9:1)からなる場合を例にとって説明する。未延伸
フィルムを70〜150℃の加熱ロール群で加熱し、長
手方向に延伸し、20〜50℃の冷却ロール群で冷却す
る。続いて、幅方向の延伸を行う。幅方向の延伸方法と
しては、例えば、テンターを用いる方法が一般的であ
る。さらに必要に応じて、再縦延伸および/または再横
延伸を行う。その場合の延伸条件としては、長手方向の
延伸は、温度80〜180℃の加熱ロール群、幅方向の
延伸方法としてはテンターを用いる方法が好ましい。続
いて、この延伸フィルムを緊張下または幅方向に弛緩し
ながら熱処理する。
【0100】(物性の測定方法ならびに効果の評価方
法)本発明における特性値の測定方法並びに効果の評価
方法は次の通りである。
【0101】(1)X線結晶配向の半値幅A、強度比I
TD/IMD X線回折装置を用いて下記の条件のもと、透過レイアウ
トで、ディフラクトメータ法により測定した。 試料調製 試料を方向をそろえて合わせて重ね合わせ、コロジオン
・エタノール溶液で固め、厚さ1mm程度に調製した
後、2cm×2cm程度に切り出し、測定に用いた。
【0102】測定装置 X線発生装置 (株)理学電機社製 X線源:CuKα線(Niフィルター使用) 出力 :40kV 20mA ゴニオメーター (株)理学電機社製 スリット径:2mmφ−1°−1° 検出器:シンチレーションカウンター
【0103】解析方法 広角X線回折で、2θ/θスキャンを行い、ポリエステ
ル主鎖方向の結晶面のピーク位置を決定する。(ここ
で、ポリエステル主鎖方向の結晶面とは、広角X線ディ
フラクトメータ法によって回折ピークとして検知される
結晶面の中で、その法線がポリエステル主鎖方向に最も
近い結晶面であり、例えば、ポリエチレンテレフタレー
トでは(105)面、ポリエチレン−2,6−ナフタレ
ートでは(306)面である。)2θ/θスキャンで得
られた結晶面の回折ピーク位置にカウンターを固定し、
試料をフィルム面の法線を回転軸として、面内回転させ
ることにより円周方向のプロファイルを得る(βスキャ
ン)。βスキャンで得られたピークプロファイルのう
ち、ピークの両端の谷部分をバックグランドとして、ピ
ークの半値幅A(deg)を計算した。
【0104】さらに、フィルムの長手(MD)方向(0
°とする)の回折強度をIMDとし、幅方向(90°)の
回折強度をITDとして、ITD/IMDを計算した。(例え
ば、ポリエステルがポリエチレンテレフタレートである
場合、(105)のピーク位置(43°付近)を決定
し、該ピーク位置で、フィルム法線方向を回転軸にし
て、βスキャンを行う。)
【0105】(2)レーザーラマン散乱法によるレーザ
ーラマン強度 レーザーラマン散乱法によるレーザーラマン強度の測定
条件は、次の通りである。 レーザーラマン装置: Ramanor T−64000(Jobin Yvon社製) マイクロプローブ: 対物レンズ ×100 クロススリット :400μm スポット径:1μm 光源: Ar+レーザー:NEC GLG3460 5145A 出力:100mW 分光器: 構成:640mm Triple Monochromator 回折格子:PAC Holographic 76×76mm Premonochromator 1800g/mm Spectrograph 1800g/mm 分散:Single 7A/mm 検出器: CCD(Jobin Yvon 1024×256)
【0106】測定に用いるフィルムは、サンプリングし
てエポキシ樹脂に包理後、ミクロトームでフィルム断面
を出した。フィルム断面がフィルム長手方向または幅方
向に平行なものを調整し、測定は位置をずらして10回
測定して平均値をとった。測定は、フィルム面に平行な
偏光での1780cm-1のラマンピーク強度(I)とフ
ィルム面と55°をなす角度方向における偏光での17
80cm-1のラマンピーク強度(I55)の比I/I
55(=R1)を求めて、ポリイミドの配向の指標とし
た。
【0107】(3)屈折率(面配向係数fn、屈折率差
Δn) JIS−K7105に規定された方法に従って、ナトリ
ウムD線を光源としてアッベ屈折計を用いて測定した。
なお、マウント液はヨウ化メチレンを用い、25℃、6
5%RHにて測定した。 屈折率差Δn=長手方向の屈折率−幅方向の屈折率
【0108】(4)不活性粒子の平均粒径 フィルム中の不活性粒子についてその平均粒径を求める
場合: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100nmとし、場所を変えて100視野以上測定す
る。測定した等価円相当径の重量平均を不活性粒子の平
均粒径dとする。フィルム中に粒径の異なる2種類以上
の粒子が存在する場合、上記の等価円相当径の個数分布
が2種類以上のピークを有する分布となるため、そのそ
れぞれについて、別個に平均粒径を算出する。
【0109】(5)ポリエステル、ポリイミド、不活性
粒子の含有量 フィルムからそれぞれの含有量を求める場合:ポリエス
テルとポリイミドとの両者を溶解する適切な溶媒に溶解
し、1H核のNMR(核磁気共鳴)スペクトルを測定す
る。適切な溶媒は、ポリマーの種類によって異なるが、
例えば、ヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)
/重クロロホルムが用いられる。得られたスペクトルに
おいて、ポリエステル、ポリイミドに特有の吸収(例え
ばPETであればテレフタル酸の芳香族プロトンの吸
収、PEIであればビスフェノールAの芳香族のプロト
ンの吸収)のピーク面積強度をもとめ、その比率とプロ
トン数よりポリエステルとポリイミドのモル比を算出す
る。さらに各々のポリマーの単位ユニットに相当する式
量より重量比を算出する。測定条件は、例えば、以下の
ような条件であるが、ポリマーの種類によって異なるた
め、この限りではない。
【0110】 装置 :BRUKER DRX-500(ブルカー社) 溶媒 :HFIP/重クロロホルム 観測周波数 :499.8MHz 基準 :TMS(テトラメチルシラン)(0ppm) 測定温度 :30℃ 観測幅 :10KHz データ点 :64K acquisiton time :4.952秒 pulse delay time:3.048秒 積算回数 :256回
【0111】また、必要に応じて、顕微FT−IR法
(フーリエ変換顕微赤外分光法)で組成分析を行っても
よい。その場合、ポリエステルのカルボニル基に起因す
るピークとそれ以外の物質に起因するピークの比から求
める。なお、ピーク高さ比を重量比に換算するために、
あらかじめ重量比既知のサンプルで検量線を作成してポ
リエステルとそれ以外の物質の合計量に対するポリエス
テル比率を求める。これと、不活性粒子含有量よりPE
I比率を求める。また、必要に応じてX線マイクロアナ
ライザーを併用してもよい。
【0112】また、不活性粒子の含有量については、ポ
リエステル、ポリイミドは溶解するが不活性粒子は溶解
させない溶媒を選んで、ポリエステル、ポリイミドを溶
解し、不活性粒子を遠心分離して不活性粒子の重量を求
め、重量百分率を算出する。
【0113】(6)積層厚さ 透過型電子顕微鏡(日立製H−600型)を用いて、加
速電圧100kVで、フィルム断面を、超薄切片法(R
uO4染色)で観察する。その界面の観察結果から、各
層の厚さを求める。倍率は、判定したい積層厚さによっ
て適切な倍率を選ぶが、1万〜10万倍が適当である。
【0114】また、2次イオン質量分析装置(SIM
S)を用いて測定することもできる表層から深さ300
0nmの範囲のフィルム中の不活性粒子の内もっとも高
濃度の粒子(あるいはPEI)に起因する元素と、ポリ
エステルの炭素元素の濃度比(M+/C+)を、表面から
深さ3000nmまで厚さ方向にSIMSで分析する。
表層では不活性粒子(あるいはPEI)に起因する元素
濃度は低く、表面から遠ざかるにつれて不活性粒子(あ
るいはPEI)に起因する元素濃度は高くなる。本発明
フィルムの場合は一旦極大値となった不活性粒子(ある
いはPEI)に起因する元素濃度がまた減少し始める。
この濃度分布曲線において、不活性粒子(あるいはPE
I)に起因する元素濃度が極大値の1/2まで減少した
深さを積層厚さとする。条件は次の通りである。
【0115】 i)測定装置 2次イオン質量分析装置(SIMS) 西独、ATOMIKA社製 A−DIDA3000 ii)測定条件 1次イオン種 :O2 + 1次イオン加速電圧:12KV 1次イオン電流 :200nA ラスター領域 :400μm□ 分析領域 :ゲート30% 測定真空度 :5.0×10-9Torr E−GUN :0.5KV−3.0A なお、表層から深さ3000nmの範囲に最も多く含有
する不活性粒子が有機高分子粒子の場合はSIMSでは
測定が難しいので、表面からエッチングしながらXPS
(X線光電子分光法)、IR(赤外分光法)などで上記
同様のデプスプロファイルを測定し積層厚みを求めるこ
ともできる。
【0116】(7)ヤング率 ASTM−D882に規定された方法に従って、インス
トロンタイプの引張試験機を用いて測定した。測定は下
記の条件とした。
【0117】 測定装置:オリエンテック(株)製フイルム強伸度自動
測定装置“テンシロンAMF/RTA−100” 試料サイズ:幅10mm×試長間100mm、 引張り速度:200mm/分 測定環境:温度23℃、湿度65%RH
【0118】(8)熱収縮率 JIS C2318に従って、測定した。 試料サイズ:幅10mm、標線間隔200mm 測定条件:温度80℃、100℃、処理時間30分、無
荷重状態熱収縮率を次式より求めた。 熱収縮率(%)=[(L0−L)/L0]×100 L0:加熱処理前の標線間隔 L:加熱処理後の標線間隔
【0119】(9)幅方向の寸法変化率(%) サンプルサイズが長手方向100mm、幅方向30mm
であるフィルムサンプルを、23℃、65%RH、無荷
重の条件下にて、24時間調湿調温した後、大日本印刷
(株)製クロムマスク上に、サンプルを静電気により貼
り付け、光学顕微鏡を用いて、幅方向の長さ(L0W
を測定する。その後、60℃、80%RHの条件下、長
手方向に32MPaの荷重をかけた状態で、72時間放
置した。72時間後、荷重を解放し、23℃、65%R
H、無荷重の条件下にて24時間調湿調温後、幅方向の
長さ(L1W)を測定した。寸法変化率は下記式により
求めた。 寸法変化率 (%)=[(L1W−L0W)/L0W]×
100
【0120】(10)温度膨張係数α フィルムを幅4mmにサンプリングし、試長15mmに
なるように、真空理工(株)製TMA TM−3000
および加熱制御部TA−1500にセットした。15%
RHの条件下、0.5gの荷重をフィルムにかけて、温
度を室温(23℃)から50℃まで上昇させた後、一
旦、室温まで温度を戻した。その後、再度温度を室温か
ら50℃まで上昇させた。その時の、30℃から40℃
までのフィルムの変位量(ΔL μm)を測定し、次
式: 温度膨張係数α(/℃)={ΔL/(15×100
0)}/(40−30) から温度膨張係数α(/℃)を算出し、ppm/℃での
値に換算した。
【0121】(11)湿度膨張係数β フィルムを幅10mmにサンプリングし、試長200m
mになるように、大倉インダストリー製のテープ伸び試
験器にセットし、温度30℃で、湿度を40%RHから
80%RHまで変化させ、変位量(ΔL mm)を測定
し、次式: 湿度膨張係数β(/%RH)=(ΔL/200)/(8
0−40) から湿度膨張係数β(/%RH)を算出し、ppm/%
RHでの値に換算した。
【0122】(12)磁気テープの蛇行 フィルム表面に、下記組成の磁性塗料および非磁性塗料
をエクストルージョンコーターにより重層塗布(上層は
磁性塗料で、塗布厚0.1μm、非磁性下層の厚みは適
宜変化させた。)し、磁気配向させ、乾燥させる。次い
で反対面に下記組成のバックコートを塗布した後、小型
テストカレンダー装置(スチール/ナイロンロール、5
段)で、温度85℃、線圧200kg/cmでカレンダ
ー処理した後、60℃で、48時間キュアリングする。
上記テープ原反を1/2インチ幅にスリットし、磁気テ
ープとした。
【0123】 (磁性塗料の組成) ・強磁性金属粉末 : 100重量部 ・変成塩化ビニル共重合体 : 10重量部 ・変成ポリウレタン : 10重量部 ・ポリイソシアネート : 5重量部 ・ステアリン酸 : 1.5重量部 ・オレイン酸 : 1重量部 ・カーボンブラック : 1重量部 ・アルミナ : 10重量部 ・メチルエチルケトン : 75重量部 ・シクロヘキサノン : 75重量部 ・トルエン : 75重量部
【0124】 (バックコートの組成) ・カーボンブラック(平均粒径20nm) : 95重量部 ・カーボンブラック(平均粒径280nm): 10重量部 ・αアルミナ : 0.1重量部 ・変成ポリウレタン : 20重量部 ・変成塩化ビニル共重合体 : 30重量部 ・シクロヘキサノン : 200重量部 ・メチルエチルケトン : 300重量部 ・トルエン : 100重量部
【0125】上記磁気テープをテープ走行性試験機TB
T−300型((株)横浜システム研究所製)を使用
し、60℃、80%RH雰囲気で、片端に位置規制板を
有するガイドピン(SUS27、6mmφ、巻き付け角
90°)上を、速度3m/秒、張力1Nの条件で、50
0m走行させ、レーザー寸法測定器を用いて、位置規制
板と反対側のテープエッジの初期位置からの変位を読み
とり、最大変位量(μm)を測定し、以下の基準で評価
した。 磁気テープとして特に優れたレベル(◎):最大変位量
が3μm未満である。 磁気テープとして優れたレベル(○):最大変位量が3
μm以上、7μm未満である。 磁気テープとして使用可能なレベル(△):最大変位量
が7μm以上、10μm未満である。 磁気テープとして使用不可能なレベル(×):最大変位
量が10μm以上である。
【0126】(13)テープエッジの挫屈 上記磁気テープをテープ走行性試験機TBT−300型
((株)横浜システム研究所製)を使用し、60℃、8
0%RH雰囲気で、両端に位置規制板を有するガイドピ
ン(SUS27、6mmφ、巻き付け角90°)上を、
速度速度3m/秒、張力1Nの条件で500m走行させ
た後のテープエッジの状態を光学顕微鏡(倍率100
倍)で20視野観察し、以下の条件で評価した。
【0127】磁気テープとして優れたレベル(○):削
れ跡、ひび割れやワカメ状の変形が見られない。 磁気テープとして使用可能なレベル(△):削れ跡、ひ
び割れやワカメ状の変形が1〜3カ所観察された。 磁気テープとして使用不可能なレベル(×):削れ跡、
ひび割れやワカメ状の変形が4カ所以上観察された。
【0128】(15)補外ガラス転移開始温度(Tg
onset)、ガラス転移温度(Tg) 下記装置および条件で比熱測定を行い、JIS K71
21に従って決定した。 装置 :TA Instrument社製温度変調D
SC 測定条件: 加熱温度 :270〜570K(RCS冷却法) 温度校正 :高純度インジウムおよびスズの融点 温度変調振幅:±1K 温度変調周期:60秒 昇温ステップ:5K 試料重量 :5mg 試料容器 :アルミニウム製開放型容器(22mg) 参照容器 :アルミニウム製開放型容器(18mg) なお、ガラス転移温度は下記式により算出した。 ガラス転移温度=(補外ガラス転移開始温度+補外ガラ
ス転移終了温度)/2
【0129】
【実施例】次の実施例に基づき、本発明の実施形態を説
明する。
【0130】実施例1 常法により得られた固有粘度0.85のポリエチレンテ
レフタレート(PET)のペレット(Tg80℃)50
重量部とGeneral Electric(GE)社
製の固有粘度0.68の“ウルテム”1010(Tg2
16℃)50重量部とを、290℃に加熱された同方向
回転タイプのベント式2軸混練押出機に供給して、PE
Iを50重量%含有したブレンドチップを作成した。
【0131】次いで、押出機2台を用い、製膜を行っ
た。295℃に加熱された押出機Aには、上記ペレタイ
ズ操作により作成したブレンドチップ20重量部と実質
的に不活性粒子を含有しない固有粘度0.62のポリエ
チレンテレフタレート(PET)ペレット57重量部と
平均粒径0.17μmの架橋ジビニルベンゼン粒子を2
重量%含有する固有粘度0.62のポリエチレンテレフ
タレート(PET)ペレット3重量部と平均粒径0.0
25μmのγ−アルミナ粒子を2重量%含有する固有粘
度0.62のポリエチレンテレフタレート(PET)の
ペレット20重量部との混合原料(A層用)を、180
℃で3時間真空乾燥した後に供給した。
【0132】また、295℃に加熱された押出機Bに
は、上記ペレタイズ操作により得たブレンドチップ20
重量部と実質的に不活性粒子を含有しない固有粘度0.
62のポリエチレンテレフタレート(PET)ペレット
67重量部と平均粒径0.17μmの球状シリカ粒子を
2重量%含有する固有粘度0.62のポリエチレンテレ
フタレート(PET)ペレット12重量部と平均粒径
0.75μmの架橋ジビニルベンゼン粒子を1重量%含
有する固有粘度0.62のポリエチレンテレフタレート
(PET)のペレット1重量部との混合原料(B層用)
を、180℃で3時間真空乾燥した後に供給した。続い
て、押出機Aのポリマーをサンドフィルター、1.2μ
mカットの繊維焼結ステンレス金属フィルターおよび
0.8μmカットの繊維焼結ステンレス金属フィルター
の順に3段階に濾過し、押出機Bのポリマーをサンドフ
ィルター、3μmカットの繊維焼結ステンレス金属フィ
ルターの順に2段階で濾過した後、Tダイ中で合流さ
せ、口金から吐出し、表面温度25℃のキャストドラム
に静電荷を印加させながら密着冷却固化し、2層積層未
延伸フィルム(積層厚み比A層/B層=11/1)を作
成した。
【0133】この未延伸フィルムをロール式延伸機にて
長手方向に2段で、速度20000%/分、温度125
℃で3.0倍延伸し、さらに、テンターを用いて、幅方
向に速度5000%/分、温度105℃で3.7倍延伸
した。この時の2軸延伸フィルムのΔnは−0.035
であり、ITD/IMDは2.2であった。
【0134】続いて、ロール式延伸機で長手方向に1段
で、温度175℃で2.2倍に再延伸し、テンターを用
いて幅方向に温度200℃で1.1倍再延伸した。定長
下で温度205℃で5秒間熱処理後、幅方向に5%の弛
緩処理を行い、厚さ約6μmの積層ポリエステルフィル
ムを作成した。各層のフィルム厚みは、A層5.5μ
m、B層0.5μmであった。フィルムの補外ガラス転
移開始温度は98℃、長手方向のヤング率は7.2GP
a、幅方向のヤング率は5.3GPaであった。また、
長手方向の100℃熱収縮率は0.9%、幅方向の10
0℃熱収縮率は0.2%、幅方向の温度膨張係数αは
8.0×10-6/℃、湿度膨張係数βは 8.3×10
-6/%RH、幅方向の寸法変化率は−0.30%であっ
た。さらに、レーザーラマン散乱によるR1M、R1Tの値
はそれぞれ3.2、2.5であった。
【0135】このポリエステルフィルムは、熱的寸法安
定性および長手方向に荷重をかけた際の幅方向の寸法安
定性にも優れた特性を有し、表1に示したとおり、磁気
テープとした際に、テープ走行時の蛇行が小さく、テー
プエッジが挫屈しにくい、磁気記録媒体用ベースフィル
ムとして優れた特性を有していた。
【0136】実施例2 表1のように、フィルムを構成するA層、B層の両ポリ
マーとも、PET/PEIの組成を93:7(重量%)
に変更した以外は実施例1と全く同様にして、未延伸フ
ィルム(積層厚み比A/B=11/1)を作成した。
【0137】この未延伸フィルムをロール式延伸機にて
長手方向に2段で、速度12000%/分、温度120
℃で3.0倍延伸し、さらに、テンターを用いて、幅方
向に速度3300%/分、温度100℃で3.8倍延伸
した。この時の2軸延伸フィルムのΔnは−0.040
であり、ITD/IMDは2.5であった。
【0138】続いて、ロール式延伸機で長手方向に1段
で、温度170℃で2.0倍に再延伸し、テンターを用
いて幅方向に温度200℃で1.05倍再延伸した。定
長下で温度198℃で4秒間熱処理後、幅方向に3%の
弛緩処理を行い、厚さ約6μmの積層ポリエステルフィ
ルムを作成した。各層のフィルム厚みは、A層5.5μ
m、B層0.5μmであった。長手方向のヤング率は
6.5GPa、幅方向のヤング率は5.7GPaであっ
た。
【0139】このポリエステルフィルムは、表1に示し
たとおり、磁気テープとした際に、テープ走行時の蛇行
が小さく、テープエッジが挫屈しにくい、磁気記録媒体
用ベースフィルムとして優れた特性を有していた。
【0140】実施例3 実施例1と全く同様にして、未延伸フィルムを作成し
た。この未延伸フィルムをロール式延伸機にて長手方向
に2段で、速度10000%/分、温度120℃で3.
05倍延伸し、さらに、テンターを用いて、幅方向に速
度2500%/分、温度108℃で3.8倍延伸した。
この時の2軸延伸フィルムのΔnは−0.045であ
り、ITD/IMDは3.5であった。
【0141】続いて、ロール式延伸機で長手方向に1段
で、温度150℃で1.55倍に再延伸し、テンターを
用いて幅方向に温度205℃で1.25倍再延伸した。
定長下で温度215℃で9秒間熱処理後、幅方向に3%
の弛緩処理を行い、厚さ約6μmの積層ポリエステルフ
ィルムを作成した。各層のフィルム厚みは、A層5.5
μm、B層0.5μmであった。長手方向のヤング率は
6.4GPa、幅方向のヤング率は5.8GPaであっ
た。
【0142】このポリエステルフィルムは、表1に示し
たとおり、磁気テープとした際に、テープ走行時の蛇行
が小さく、テープエッジが挫屈しにくい、磁気記録媒体
用ベースフィルムとして優れた特性を有していた。
【0143】実施例4 実施例1と全く同様にして、未延伸フィルムを作成し
た。この未延伸フィルムをロール式延伸機にて長手方向
に2段で、速度10000%/分、温度135℃で3.
1倍延伸し、さらに、テンターを用いて、幅方向に速度
2500%/分、温度115℃で3.6倍延伸した。こ
の時の2軸延伸フィルムのΔnは−0.015であり、
TD/IMDは1.8であった。
【0144】続いて、ロール式延伸機で長手方向に1段
で、温度165℃で1.75倍に再延伸し、テンターを
用いて幅方向に温度185℃で1.25倍再延伸した。
定長下で温度200℃で5秒間熱処理後、幅方向に2%
の弛緩処理を行い、厚さ約6μmの積層ポリエステルフ
ィルムを作成した。各層のフィルム厚みは、A層5.5
μm、B層0.5μmであった。長手方向のヤング率は
7.5GPa、幅方向のヤング率は4.9GPaであっ
た。
【0145】このポリエステルフィルムは、表1に示し
たとおり、磁気テープとした際に、テープ走行時の蛇行
が小さく、テープエッジが挫屈しにくい、磁気記録媒体
用ベースフィルムとして優れた特性を有していた。
【0146】実施例5 実施例1と全く同様にして、未延伸フィルムを作成し
た。この未延伸フィルムをロール式延伸機にて長手方向
に2段で、速度10000%/分、温度125℃で2.
9倍延伸し、さらに、テンターを用いて、幅方向に速度
2500%/分、温度115℃で4.4倍延伸した。こ
の時の2軸延伸フィルムのΔnは−0.045であり、
TD/IMDは4.5であった。
【0147】続いて、ロール式延伸機で長手方向に1段
で、温度175℃で1.55倍に再延伸し、テンターを
用いて幅方向に温度175℃で1.4倍再延伸した。定
長下で温度200℃で5秒間熱処理後、幅方向に2%の
弛緩処理を行い、厚さ約4.5μmの積層ポリエステル
フィルムを作成した。各層のフィルム厚みは、A層3.
5μm、B層1.0μmであった。長手方向のヤング率
は5.7GPa、幅方向のヤング率は6.3GPaであ
った。
【0148】このポリエステルフィルムは、表1に示し
たとおり、磁気テープとした際に、テープ走行時の蛇行
が小さく、テープエッジが挫屈しにくい、磁気記録媒体
用ベースフィルムとして優れた特性を有していた。
【0149】実施例6 実施例1と全く同様にして、未延伸フィルムを作成し
た。この未延伸フィルムをロール式延伸機にて長手方向
に2段で、速度10000%/分、温度125℃で3.
0倍延伸し、さらに、テンターを用いて、幅方向に速度
4500%/分、温度105℃で3.6倍延伸した。こ
の時の2軸延伸フィルムのΔnは−0.025であり、
TD/IMDは2.2であった。
【0150】続いて、この2軸延伸フィルムをテンター
式同時2軸延伸機を用いて、温度165℃で、長手方向
に、1.75倍、幅方向にで1.45倍再延伸した。定
長下で温度200℃で5秒間熱処理後、幅方向に2%の
弛緩処理を行い、厚さ約7μmの積層ポリエステルフィ
ルムを作成した。各層のフィルム厚みは、A層6.0μ
m、B層1.0μmであった。長手方向のヤング率は
7.2GPa、幅方向のヤング率は4.9GPaであっ
た。
【0151】このポリエステルフィルムは、表1に示し
たとおり、磁気テープとした際に、テープ走行時の蛇行
が小さく、テープエッジが挫屈しにくい、磁気記録媒体
用ベースフィルムとして優れた特性を有していた。
【0152】実施例7 表1のように、フィルムを構成するA層、B層の両ポリ
マーとも、PET/PEIの組成を80:20に変更し
た以外は、実施例1と全く同様にして、未延伸フィルム
を作成した。
【0153】この未延伸フィルムをロール式延伸機にて
長手方向に1段で、速度50000%/分、温度110
℃で3.1倍延伸し、さらに、テンターを用いて、幅方
向に速度7500%/分、温度110℃で3.6倍延伸
した。この時の2軸延伸フィルムのΔnは−0.015
であり、ITD/IMDは2.0であった。
【0154】続いて、ロール式延伸機で長手方向に1段
で、温度160℃で1.75倍に再延伸し、テンターを
用いて幅方向に温度175℃で1.25倍再延伸した。
定長下で温度200℃で5秒間熱処理後、幅方向に2%
の弛緩処理を行い、厚さ約6μmの積層ポリエステルフ
ィルムを作成した。各層のフィルム厚みは、A層5.5
μm、B層0.5μmであった。長手方向のヤング率は
5.7GPa、幅方向のヤング率は6.3GPaであっ
た。
【0155】このポリエステルフィルムは、表1に示し
たとおり、磁気テープとした際に、テープ走行時の蛇行
が小さく、テープエッジが挫屈しにくい、磁気記録媒体
用ベースフィルムとして優れた特性を有していた。
【0156】実施例8 表1のように、フィルムを構成するA層用のポリマーを
ポリ(エチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレー
ト)(PEN)とPEIの混合ポリマー(重量比90:
10、平均粒径0.25μmのシリカ粒子を0.01%
含有)に変更し、B層用のポリマーを、PEN/PEI
の混合ポリマー(重量比90:10、平均粒径0.25
μmの架橋ジビニルベンゼン粒子を0.5%含有と平均
粒径0.7μmのシリカ粒子を0.03%含有)に変更
した以外は、実施例1と同様にして、2層積層未延伸フ
ィルム(積層厚み比A/B=5/1)を作成した。
【0157】この未延伸フィルムをロール式延伸機にて
長手方向に2段で、速度80000%/分、温度160
℃で3.1倍延伸し、さらに、テンターを用いて、幅方
向に速度5000%/分、温度160℃で4.2倍延伸
した。続いて、ロール式延伸機で長手方向に1段で、温
度185℃で1.05倍に再延伸し、テンターを用いて
幅方向に温度240℃で1.75倍再延伸した。定長下
で温度260℃で6秒間熱処理後、幅方向に2%の弛緩
処理を行い、厚さ約4.2μmの積層ポリエステルフィ
ルムを作成した。各層のフィルム厚みは、A層3.5μ
m、B層0.7μmであった。長手方向のヤング率は
7.9GPa、幅方向のヤング率は7.1GPaであっ
た。
【0158】このポリエステルフィルムは、表1に示し
たとおり、磁気テープとした際に、テープ走行時の蛇行
が小さく、テープエッジが挫屈しにくい、磁気記録媒体
用ベースフィルムとして優れた特性を有していた。
【0159】実施例9 実施例1と全く同様にして、未延伸フィルムを作成し、
長手方向および幅方向に延伸(再延伸を含む)を行っ
た。続いて、定長下で温度225℃で10秒間熱処理
後、幅方向に5%の弛緩処理を行い、厚さ約6μmの積
層ポリエステルフィルムを作成した。各層のフィルム厚
みは、A層5.5μm、B層0.5μmであった。長手
方向のヤング率は6.5GPa、幅方向のヤング率は
4.5GPaであった。レーザーラマン散乱で測定され
るR1M、R1Tの値はそれぞれ1.7、1.3であった。
【0160】このポリエステルフィルムは、表1に示し
たとおり、磁気テープとした際に、テープ走行時の蛇行
が小さく、テープエッジが挫屈しにくい、磁気記録媒体
用ベースフィルムとして優れた特性を有していた。
【0161】実施例10 実施例1と全く同様にして、未延伸フィルムを作成し、
長手方向および幅方向に延伸(再延伸を含む)を行っ
た。続いて、定長下で温度235℃で12秒間熱処理
後、幅方向に7%の弛緩処理を行い、厚さ約6μmの積
層ポリエステルフィルムを作成した。各層のフィルム厚
みは、A層5.5μm、B層0.5μmであった。長手
方向のヤング率は6.3GPa、幅方向のヤング率は
4.6GPaであった。レーザーラマン散乱で測定され
るR1M、R1Tの値はそれぞれ1.2、1.2であった。
【0162】このポリエステルフィルムは、表1に示し
たとおり、磁気テープとした際に、テープ走行時の蛇行
が小さく、テープエッジが挫屈しにくい、磁気記録媒体
用ベースフィルムとして優れた特性を有していた。
【0163】比較例1 実施例1と同様にして、未延伸フィルムを作成した。次
いで、この未延伸フィルムをロール式延伸機にて長手方
向に2段で、速度60000%/分、温度97℃で3.
6倍延伸し、さらに、テンターを用いて、幅方向に速度
3000%/分、温度100℃で3.0倍延伸した。こ
の時の2軸延伸フィルムのΔnは0.01であり、ITD
/IMDは0.8であった。
【0164】続いて、ロール式延伸機で長手方向に1段
で、温度145℃で1.7倍に再延伸し、テンターを用
いて幅方向に温度160℃で1.35倍再延伸した。定
長下で温度210℃で8秒間熱処理後、幅方向に2%の
弛緩処理を行い、厚さ約6μmの積層ポリエステルフィ
ルムを作成した。各層のフィルム厚みは、A層5.5μ
m、B層0.5μmであった。長手方向のヤング率は
7.5GPa、幅方向のヤング率は4.0GPaであっ
た。
【0165】このポリエステルフィルムは、表1に示し
たとおり、テープエッジが挫屈しやすく、磁気記録媒体
用途のフィルムとして劣るものであった。
【0166】比較例2 実施例1と同様にして、未延伸フィルムを作成した。次
いで、この未延伸フィルムをロール式延伸機にて長手方
向に2段で、速度7000%/分、温度135℃で2.
3倍延伸し、さらに、テンターを用いて、幅方向に速度
3000%/分、温度120℃で4.4倍延伸した。こ
の時の2軸延伸フィルムのΔnは−0.055であり、
TD/IMDは5.3であった。
【0167】続いて、ロール式延伸機で長手方向に1段
で、温度170℃で1.4倍に再延伸し、テンターを用
いて幅方向に温度180℃で1.55倍再延伸した。定
長下で温度210℃で8秒間熱処理後、幅方向に2%の
弛緩処理を行い、厚さ約6μmのポリエステルフィルム
を作成した。各層のフィルム厚みは、A層5.5μm、
B層0.5μmであった。長手方向のヤング率は5.5
GPa、幅方向のヤング率は7.0GPaであった。
【0168】このポリエステルフィルムは、表1に示し
たとおり、テープが蛇行しやすく、磁気記録媒体用途の
フィルムとして劣るものであった。
【0169】比較例3 実施例1と同様にして、未延伸フィルムを作成した。こ
の未延伸フィルムを 、テンター式同時2軸延伸機を用
いて、長手方向に、温度115℃で3.2倍、幅方向に
3.4倍延伸した。この時の2軸延伸フィルムのΔnは
−0.003であり、ITD/IMDは1.2であった。
【0170】続いて、ロール式延伸機で長手方向に1段
で、温度155℃で1.7倍に再延伸し、テンターを用
いて幅方向に温度180℃で1.05倍再延伸した。定
長下で温度210℃で8秒間熱処理後、幅方向に2%の
弛緩処理を行い、厚さ約6μmのポリエステルフィルム
を作成した。各層のフィルム厚みは、A層5.0μm、
B層1.0μmであった。長手方向のヤング率は6.5
GPa、幅方向のヤング率は4.2GPaであった。
【0171】このポリエステルフィルムは、表2に示し
たとおり、テープエッジが挫屈しやすく、磁気記録媒体
用途のフィルムとして劣るものであった。
【0172】比較例4 実施例1と同様にして作成したポリエーテルイミドを5
0重量%含有するブレンドチップ40重量%とポリエチ
レンテレフタレート(固有粘度0.65、滑り剤として
平均粒径0.3μmの球状架橋ポリスチレン粒子0.2
重量%と平均粒径0.8μmの球状架橋ポリスチレン粒
子0.01重量%配合)のペレット60重量%とを混合
し、280℃に加熱されたベント式の2軸混練押出機に
供給して、ポリエステルチップ(I)を作成した。
【0173】一方、ポリエーテルイミドを50重量%含
有するブレンドチップ40重量%とポリエチレンテレフ
タレート(固有粘度0.65、平均粒径0.07μmの
球状シリカ粒子0.16重量%配合)のペレット60重
量%とを混合し、280℃に加熱されたベント式の2軸
混練押出機に供給して、同様の方法で、ポリエステルチ
ップ(II)を作成した。
【0174】押出機2台を用い、280℃に加熱された
押出機Aには、ポリエステルチップ(I)を180℃で
3時間真空乾燥した後に供給し、同じく280℃に加熱
された押出機Bには、ポリエステルチップ(II)を1
80℃で3時間真空乾燥した後に供給し、ポリエステル
組成物(I)の層が最外層になるように3層積層するべ
く、Tダイ中で合流させ(積層比I/II/I=1/1
0/1)、表面温度25℃のキャスティングドラムに静
電荷を印加させながら密着冷却固化し、未延伸フィルム
を得た。
【0175】この未延伸フィルムの両端部をクリップで
把持して、リニアモーター方式の同時2軸延伸テンター
に導き、フィルム温度を110℃に加熱し、面積延伸倍
率12.25倍(縦3.5倍、横3.5倍)で同時2軸
延伸した。続いて、フィルム温度を150℃にして、面
積延伸倍率1.96倍(縦1.4倍、横1.4倍)で同
時2軸延伸し、定長下で温度210℃で10秒間熱処理
後、縦横各方向に2%の弛緩処理を行い、厚さ5μmの
ポリエステルフィルムを作成した。長手方向のヤング率
は6.2GPa、幅方向のヤング率は6.8GPaであ
った。
【0176】このフィルムは表1に示したとおり、テー
プが蛇行しやすく、磁気記録媒体用途のフィルムとして
劣るものであった。
【0177】比較例5 表1のようにポリエーテルイミドの含有量を変更した以
外は比較例4と同様にして、ポリエステルフィルムを作
成した。長手方向のヤング率は5.8GPa、幅方向の
ヤング率は6.3GPaであった。このフィルムは表1
に示したとおり、テープが蛇行しやすく、また、テープ
エッジが挫屈しやすい、磁気記録媒体用途のフィルムと
して劣るものであった。
【0178】比較例6 フィルムを構成するポリマーを作成する際に、PETと
PEIのブレンドチップを用いる代わりに、実質的に粒
子を含有しないPETチップを用いた以外は、実施例1
と同様にして、未延伸フィルムを作成した。
【0179】次いで、実施例1と同様にして、この未延
伸フィルムをロール式延伸機にて長手方向に2段で、速
度20000%/分、温度105℃で3.0倍延伸し、
さらに、テンターを用いて、幅方向に速度5000%/
分、温度95℃で3.7倍延伸した。この時の2軸延伸
フィルムのΔnは−0.035であり、ITD/IMD
2.2であった。
【0180】続いて、ロール式延伸機で長手方向に1段
で、温度165℃で2.2倍に再延伸し、テンターを用
いて幅方向に温度195℃で1.1倍再延伸した。定長
下で温度205℃で5秒間熱処理後、幅方向に5%の弛
緩処理を行い、厚さ約6μmの積層ポリエステルフィル
ムを作成した。各層のフィルム厚みは、A層5.5μ
m、B層0.5μmであった。フィルムの補外ガラス転
移開始温度は85℃であり、長手方向のヤング率は7.
2GPa、幅方向のヤング率は5.5GPaであった。
また、フィルムの長手方向の100℃熱収縮率は1.6
%、幅方向の100℃熱収縮率は0.2%であった。
【0181】このポリエステルフィルムは、表1に示し
たとおり、テープエッジが挫屈しやすく、また、実施例
1のフィルムを比較して、熱的寸法安定性に劣る、磁気
記録媒体用途のフィルムとして劣るものであった。
【0182】比較例7 PEN/PEIブレンドチップの代わりにPENチップ
を用いた以外は実施例8と同様に実施した。
【0183】即ち、押出機を1台のみ用い、300℃に
加熱された押出機に、実質的に不活性粒子を含有しない
固有粘度0.65のポリエチレン(2.6−ナフタレン
ジカルボキシレート)(PEN)ペレット98重量部と
重量平均粒径0.5μmの架橋ジビニルベンゼン粒子を
2重量%含有する固有粘度0.65のポリエチレン
(2.6−ナフタレンジカルボキシレート)(PEN)
ペレット2重量部との混合原料を180℃で3時間真空
乾燥した後に供給し、実施例8と同様に未延伸フィルム
を作成した。ただし、積層は行わず単層構成とした。
【0184】この未延伸フィルムをロール式延伸機にて
長手方向に2段で、速度60000%/分、温度130
℃で4.2倍延伸し、さらに、テンターを用いて、幅方
向に速度3000%/分、温度135℃で3.0倍延伸
した。定長下で温度215℃で8秒間熱処理後、幅方向
に2%の弛緩処理を行い、厚さ約6μmのポリエステル
フィルムを作成した。長手方向のヤング率は6.7GP
a、幅方向のヤング率は5.3GPaであった。また、
フィルムの幅方向の寸法変化率は−0.45%であっ
た。
【0185】このポリエステルフィルムは、表1に示す
とおり、テープが蛇行しやすく、また、実施例1のフィ
ルムと比較して、長手方向に荷重をかけた際の幅方向の
寸法安定性が劣る、磁気記録媒体用途のフィルムとして
劣るものであった。
【0186】
【表1】
【0187】
【発明の効果】本発明によれば、ポリエステルとポリイ
ミドとからなり、良好な寸法安定性を有するフィルムで
あって、磁気テープとした際、走行時にテープエッジの
挫屈やテープの蛇行の少ない、優れた磁気記録媒体用ポ
リエステルフィルムを得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B29K 79:00 B29K 79:00 B29L 7:00 B29L 7:00 Fターム(参考) 4F071 AA43 AA60 AA89 AF15Y AF54 AF57 AH14 BB06 BB08 BC01 BC12 4F210 AA24 AA32E AA40E AG01 AG03 AH38 AR06 AR08 AR12 QA02 QA03 QC06 QC13 QD13 QG01 QG15 QG18 QW11 QW12 4J002 CF011 CF031 CF041 CF061 CF071 CF081 CF091 CF131 CM042 FD200 GF00 GS01

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリエステルとポリイミドとを必須成分
    としてなる2軸配向ポリエステルフィルムであって、広
    角X線回折における結晶配向解析で得られる2軸配向ポ
    リエステル主鎖方向の結晶面回折ピークの円周方向の半
    価幅Aが30度以上55度未満であり、かつ、長手方向
    (0°)における回折ピークIMDに対する、幅方向(9
    0°)における回折ピークITDの比ITD/IMDが0.2
    〜2であることを特徴とするポリエステルフィルム。
  2. 【請求項2】 ポリイミドがポリエーテルイミドである
    請求項1に記載のポリエステルフィルム。
  3. 【請求項3】 ポリエステルがエチレンテレフタレート
    単位を主たる成分とするものである請求項1または2に
    記載のポリエステルフィルム。
  4. 【請求項4】 エチレンテレフタレート単位を主たる成
    分とするポリエステルとポリエーテルイミドとを必須成
    分としてなる2軸配向ポリエステルフィルムであって、
    フィルムの面配向係数fnが0.14〜0.16であ
    り、かつ、長手方向の屈折率と幅方向の屈折率の差Δn
    が0.01〜0.05である請求項1に記載のポリエス
    テルフィルム。
  5. 【請求項5】 ポリイミドがフィルム中に5〜30重量
    %含まれる請求項1〜4のいずれかに記載のポリエステ
    ルフィルム。
  6. 【請求項6】 フィルム全厚みが3〜8μmであり、幅
    方向のヤング率が5GPa以上であり、かつ、長手方向
    と幅方向のヤング率の和が10〜25GPaである請求
    項1〜5のいずれかに記載のポリエステルフィルム。
  7. 【請求項7】 ポリエステルとポリイミドのポリマーア
    ロイを押出機の口金から溶融押出し、冷却して未延伸フ
    ィルムを作成した後、長手方向に、[ポリマーアロイの
    ガラス転移温度(Tg)+20℃]〜[Tg+50℃]の
    延伸温度、2.5倍〜3.5倍の延伸倍率、1万〜10
    万%/分の延伸速度で延伸し、次に、幅方向に、[Tg
    +10℃]〜[Tg+30℃]の延伸温度、3.0倍〜
    4.5倍、かつ、1段目の長手方向の延伸倍率よりも
    0.5〜2倍大きい延伸倍率、2000〜3万%/分の
    延伸速度で延伸し、長手方向と幅方向の屈折率の差Δn
    が−0.005〜−0.05、広角X線回折における結
    晶配向解析で得られる2軸配向ポリエステル主鎖方向の
    結晶面の長手方向(0°)における回折ピークIMDに対
    する、幅方向(90°)における回折ピークITDの比I
    TD/IMDが1.5〜5である逐次2軸延伸フィルムとし
    た後、少なくとも長手方向に再延伸を行い、熱処理して
    2軸配向ポリエステルフィルムを製造するポリエステル
    フィルムの製造方法。
  8. 【請求項8】 請求項1〜6のいずれかに記載のポリエ
    ステルフィルムの少なくとも片面に磁性層を設けてなる
    磁気記録媒体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011184605A (ja) * 2010-03-10 2011-09-22 Toray Ind Inc 二軸配向フィルム

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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