JP2004130594A - Biaxially oriented polyester film - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a biaxially oriented polyester film excellent in dimensional stability in a use environment, reduced in the deformation against load and especially suitable as a base film for a high density magnetic recording tape. <P>SOLUTION: The biaxially oriented polyester film is based on a polyester and the heat shrinkage factor in the longitudinal direction of the film under a 55°C/100 hr condition is -0.03-0.05% and the Young's modulus in the longitudinal direction of the film is 6-15 GPa. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二軸配向ポリエステルフィルムに関するものであり、さらに詳しくは、高密度磁気記録媒体用ベースフィルムとして有用な二軸配向ポリエステルフィルムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、磁気記録テープは、小型化と長時間記録化のために薄膜化と高密度記録化が進められており、張力によるテープの伸び変形、使用環境での寸法変化の改善要求がますます強くなっている。磁気記録テープ分野におけるこれらの開発状況から、ベースフィルムに対しても、高強度化、使用環境での形態および寸法安定性の改善要求がますます高まっている。
【0003】
上記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。このアラミドフィルムは、高価格でコストの点では不利であるが、性能的な代替品がないため、使用されているのが現状である。
【0004】
一方、二軸配向ポリエステルフィルムの高強度化の従来技術としては、縦、横二方向に延伸したフィルムを再度縦方向に延伸して縦方向に高強度化するのが一般的である(例えば、特許文献1)。また、さらに横方向にも強度を付与したい場合には、再縦延伸を行った後、再度横方向に延伸する再縦再横延伸法などが提案されている(例えば、特許文献2)。このような従来技術で得られた高強度化ポリエステルフィルムでは、応力伸び変形あるいは環境条件によって寸法変化し、記録トラックにずれが生じて記録再生時にエラーが発生し、所望の磁気変換特性が得られない等の問題がある。そこで環境条件での寸法変化を向上させるための技術として弛緩熱処理がある。弛緩熱処理とは製造した二軸配向ポリエステルフィルムを弛緩状態にして熱処理を行うもので、例えばテンター法で二軸配向されたポリエステルフィルムをテンターの熱固定ゾーンで熱固定した後、テンタークリップから開放し、テンター速度より遅い速度の引き取りロールにより弛緩状態で引き取る二軸配向ポリエステルフィルムの製造法(例えば、特許文献3)や、二軸配向ポリエステルフィルムを幅方向に1〜10%の制限収縮を与えながら熱固定し、次いで空気圧による浮遊処理方式によって弛緩熱処理する方法が提案されている(例えば、特許文献4)。しかし、これらの方法ではフィルムの強度が低下することやフィルムに波打ちが生じて平面性が悪化するなどの問題があり、まして55℃100時間熱収縮率を所望水準まで低減させることは困難であった。
【0005】
さらに、近年、リニアモーター方式の同時二軸テンターが開発され、その製膜速度の高さ等から注目を集めている(例えば、特許文献5〜7)。すなわち、従来の同時二軸延伸方式である、スクリューの溝にクリップを乗せてクリップ間隔を広げていくスクリュー方式、あるいは、パンタグラフを用いてクリップ間隔を広げていくパンタグラフ方式等においては、いずれも製膜速度が遅いこと、延伸倍率等の条件変更が容易でないこと、高倍率延伸が容易でないこと等の問題があった。これに対しリニアモーター方式の同時二軸延伸法では、これらの問題を一挙に解決できる可能性があるからである。特許文献5にはリニアモーターによって生じる電気力によってテンタークリップ間隔を変更して高能率生産を可能にすることが開示されている。また、特許文献6ではリニアモーターを使用した延伸システムが開示されており、特許文献7では延伸区間にそって多数のリニアモーターを制御するのに有効なシステムについて開示されている。そして、このリニアモーター方式の同時二軸テンターを用いて物性・品質に優れたポリエステルフィルムを製造するプロセス条件も検討されている(例えば、特許文献8)。しかし、特許文献8の製造プロセスでは、弛緩熱処理条件として、延伸した後続いて弛緩する一連の操作を2回以上10000回未満行うと記載しているだけであり、この記載の方法では55℃100時間熱収縮率を所望水準まで低減させることは困難であった。
【0006】
【特許文献1】特公昭42−9270号公報
【特許文献2】特開昭50−133276号公報
【特許文献3】特公平6−43097号公報
【特許文献4】特公平6−67601号公報
【特許文献5】特公昭51−33590号公報
【特許文献6】米国特許第4853602号明細書
【特許文献7】米国特許第4675582号明細書
【特許文献8】特開2000−885号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、使用環境での寸法安定性に優れ、荷重に対する変形が少ない二軸配向ポリエステルフィルムを提供することであり、特に高密度磁気記録テープ用ベースフィルムとして好適な二軸配向ポリエステルフィルムを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、リニアモーター方式同時二軸延伸機で延伸した後にフィルムの長手方向と幅方向ともに弛緩熱処理をかけることによって、長手方向の熱収縮率をある範囲内にし、かつ長手方向のヤング率がある範囲内にした二軸配向ポリエステルフィルムとしたとき、特に高密度磁気記録テープ用ベースフィルムとして好適な二軸配向ポリエステルフィルムとなることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【0009】
すなわち、本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、ポリエステルを主成分とする二軸配向ポリエステルフィルムであって、55℃100時間でのフィルムの長手方向の熱収縮率が−0.03〜0.05%の範囲内であり、かつ長手方向のヤング率が4〜15GPaの範囲内にあることを特徴とするものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムを構成するポリエステルは、例えば、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やジオール成分を構成単位(重合単位)とするポリマーである。
【0011】
芳香族ジカルボン酸成分としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルスルホンジカルボン酸等を用いることができ、なかでも好ましくは、テレフタル酸、フタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸を用いることができる。脂環族ジカルボン酸成分としては、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成分としては、例えば、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸等を用いることができる。これらの酸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。
【0012】
また、ジオール成分としては、例えば、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、1,3−ブタンジオール、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、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、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、ポリアルキレングリコール、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等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。
【0013】
また、ポリエステルには、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が共重合されていてもよいし、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3官能化合物などが、過度に分枝や架橋をせずポリマーが実質的に線状である範囲内で共重合されていてもよい。さらに酸成分、ジオール成分以外に、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および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少量であればさらに共重合せしめることができる。
【0014】
このポリエステルとしては、特に限定はされないがポリエチレンテレフタレート、ポリ−2,6−ナフタレンジカルボキシレートが好ましい。またこれらの共重合体、および変性体でもよい。
【0015】
ポリエステルの製法は特に限定されないが、例えば、従来からある以下の製法が採用される。テレフタル酸とエチレングリコールとをエステル化させることにより、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)を作製する。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が得られる。得られたポリエステルをペレット状で減圧下において固相重合する。この固相重合は、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方法で行う。
【0016】
また、フィルムを構成するポリエステル中に粒子を含有させる場合の製法としては、エチレングリコールに粒子を所定割合にて分散させたスラリーの状態にし、この粒子含有エチレングリコールをテレフタル酸と重合させる方法が好ましい。粒子を添加する際には、例えば、粒子を合成する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方法が、粒子の分散性がよいので好ましい。また、粒子の水スラリーを直接所定の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。粒子の含有量、個数を調節する方法としては、上記方法で高濃度の粒子含有のマスタペレットを作っておき、それを製膜時に、粒子を実質的に含有しないポリエステルで希釈して粒子の含有量を調節する方法が有効である。
【0017】
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、55℃100時間でのフィルムの長手方向の熱収縮率が−0.03〜0.05%の範囲内であり、かつ、長手方向のヤング率が6〜15GPaの範囲内にある必要がある。上記の範囲内にすることにより磁気記録媒体に好適な寸法安定性の良い二軸配向ポリエステルフィルム得られる。長手方向の熱収縮率が0.05%を越える場合では例えば磁気記録媒体用においては、ベースフィルムへ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テープの熱変形が起こり易くなったり、テープの保存性が悪くなったりすることがある。また、−0.03%未満の場合には、フィルムが膨張してシワが発生しやすくなる。より好ましくは−0.01〜0.04%、さらに好ましくは0〜0.03%である。長手方向のヤング率が6GPa未満の場合では例えば磁気記録媒体用においては、走行時の磁気ヘッドやガイドピンから受ける張力のため、磁気テープに伸びが生じ、電磁変換特性(出力特性)に悪影響を与えたり磁気ヘッドとのヘッド当たりが悪くなったりして、実用上使用に耐えないことがある。また、長手方向のヤング率が15GPaより大きい二軸配向ポリエステルフィルムは、工業的に製造が困難であったり、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。より好ましくは6.5〜13GPaであり、さらに好ましくは7〜10GPaである。
【0018】
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムでは、広角X線回折のディフラクトメータ法による結晶配向解析で、試料フィルムをその法線を軸として回転した時に得られ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価幅は、特に限定されないが、50〜85°の範囲であることが好ましい。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二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、この半価幅が50°未満の場合、フィルムの寸法安定性に劣って保存安定性が悪化したり、フィルムの引裂伝播抵抗が小さくなってテープ破断が生じ易くなったりする。また、半値幅が85°を越える場合には、フィルムの面内の全方位に高強度であるフィルムが得られない。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。前記半価幅はより好ましくは55〜83°の範囲であり、さらに好ましくは60〜80°の範囲である。
【0019】
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、一方のフィルム表面(A面)の表面粗さRaは特に限定されないが1〜10nmの範囲内であることが好ましい。磁気記録ヘッドとの摩擦軽減の観点から1nm以上が好ましく、電磁変換特性の観点から10nm以下であることが好ましい。より好ましくは2〜9nmであり、さらに好ましくは3〜8nmである。また、A面の反対側のフィルム表面(B面)の表面粗さRaは特に限定されないが5〜20nmの範囲内であることが好ましい。加工工程でのハンドリング性の観点から、5nm以上であることが好ましく、テープとして巻いた時の押し圧による転写軽減の観点から20nm以下であることが好ましい。より好ましくは6〜18nmであり、さらに好ましくは7〜15nmである。
【0020】
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは特に限定されないが55℃100時間でのフィルムの幅方向の熱収縮率が−0.03〜0.05%の範囲内であり、かつ、幅方向のヤング率が4〜15GPaの範囲内であることが好ましい。幅方向の熱収縮率が0.05%を越える場合では例えば磁気記録媒体用においては、ベースフィルムへ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テープの熱変形が起こり易くなったり、テープの保存性が悪くなったりすることがある。また、−0.03%未満の場合には、フィルムが膨張してシワが発生しやすくなる。より好ましくは−0.01〜0.04%、さらに好ましくは0〜0.03%である。幅方向のヤング率が4GPa未満の場合では例えば磁気記録媒体用においては、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、記録信号の読み取りに悪影響を与えたり、実用上使用に耐えない場合がある。また、幅方向のヤング率が15GPaより大きい二軸配向ポリエステルフィルムは、工業的に製造が困難であったり、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。より好ましくは4.5〜13GPaであり、さらに好ましくは5〜10GPaである。
【0021】
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、単層でも2層以上の積層構造でもよい。特に限定されないが、2層以上の積層構造である方がより好ましい。単層であると、例えば、磁気記録媒体用として用いる場合、粒子を含有させると、表面の突起がそろわず、電磁変換特性や走行性が悪化する場合がある。さらに、3層の場合に本発明の効果がより一層良好となり好ましい。最外層の厚みは、特に限定されないが、最外層に含有された粒子の平均径の0.1〜10倍であることが、本発明の効果がより一層良好となり好ましい。なぜならば、この範囲の下限値を下回ると、電磁変換特性の不良となる恐れがあり、一方、この範囲の上限値を超えると走行性の不良の恐れがあるからである。
【0022】
本発明の二軸配向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。また、フィルム表面に易滑性や耐磨耗性、耐スクラッチ性等を付与するために、積層フィルムの最外層に無機粒子、有機粒子などを添加すると、例えば、磁気記録媒体用などにおいて有用である。該添加物としては、クレー、マイカ、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、いわゆる内部粒子や、界面活性剤などがある。
【0023】
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、これに他のポリマー層、例えば、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデンあるいはアクリル系ポリマーからなる層を、直接、あるいは接着剤などの層を介して積層してもよい。
【0024】
本発明の二軸配向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。
【0025】
本発明の二軸配向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、コンデンサー用、感熱転写リボン用、感熱孔版印刷原紙用などに用いられる。
【0026】
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムの厚みは、特に限定されないが、1000μm以下が好ましく、さらに好ましくは0.5〜500μmの範囲である。後述のように用途、目的に応じて適宜決定できるが、例えば、0.5〜20μmの範囲が好ましい。特に、磁気記録媒体用では、高密度磁気記録用テープ、例えば、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り、該データ記録容量としては、好ましくは30GB(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。また、リニア記録密度としては、好ましくは25キロバイト/cm以上、より好ましくは34キロバイト/cm以上、さらにより好ましくは39キロバイト/cm以上である。またフィルム厚みは、通常磁気記録材料用では1〜15μm、データ用またはデジタルビデオ用塗布型磁気記録媒体用では2〜10μm、データ用またはデジタルビデオ用蒸着型磁気記録媒体用では3〜9μmの範囲が好ましい。また、コンデンサー用には、好ましくは0.5〜15μmのフィルムが適用され、絶縁破壊電圧および誘電特性の安定に優れたものとなる。熱転写リボン用途には、好ましくは1〜6μmのフィルムが適用され、印字する際のしわがなく、印字むらやインクの過転写を生じることなく、高精細な印刷が行うことができる。感熱孔版原紙用途には、好ましくは0.5〜5μmのフィルムが適用され、低エネルギーでの穿孔性にも優れ、エネルギーレベルに応じて穿孔径を変化させることが可能であり、複数版でのカラー印刷を行う場合などの印刷性にもすぐれている。
【0027】
高密度磁気記録媒体として用いる場合、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。強磁性金属薄膜としては、鉄、コバルト、ニッケルやその他の合金等が好ましい。また、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、ニッケルやその他の合金等が好ましい。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。
【0028】
磁性層の形成法は、磁性粉を熱可塑性、熱硬化性、あるいは放射線硬化性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法、スパッタリング法、イオンプレコ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。
【0029】
本発明の磁気記録媒体においては、強磁性金属薄膜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、無定型カーボン等の炭素からなる炭素保護膜があげられる。
【0030】
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構造、グラファイト構造、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。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良い。
【0031】
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、上記磁性膜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。
【0032】
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムの製造方法は、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物を成形し、該シート状成形物を同時二軸テンターを用いて、長手方向に4.5〜10倍、幅方向に3〜10倍の倍率で二軸に延伸し、しかる後に(ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg))〜(ポリエステル樹脂の融点(Tm))の範囲内の熱固定温度で熱固定処理し、さらに弛緩熱処理を行う二軸配向ポリエステルフィルムの製造方法である。より好ましい延伸条件は、長手方向に5〜9倍、幅方向に4.5〜9倍の倍率であり、さらに好ましい条件は、長手方向に5.5〜7.5倍、幅方向に5〜7.5倍の倍率である。
【0033】
本発明の二軸延伸ポリエステルフィルムの延伸形式としては、同時二軸テンターを用いていれば、長手方向に延伸した後に幅方向に延伸を行う方法などの一方向ずつの延伸を組み合わせた逐次二軸延伸法や、長手方向と幅方向を同時に延伸する同時二軸延伸法、さらに、逐次二軸延伸法と同時二軸延伸法を組み合わせた方法などが包含される。中でも、同時二軸延伸法を包含する方法が本発明の効果を得る上で、特に好ましい。
【0034】
このような延伸方向や延伸倍率を自由に変更できる延伸機として、本発明ではリニアモーター方式の同時二軸テンターを使用することが好ましいと言える。上述したように、リニアモーター式の同時二軸テンターは、(1)延伸、熱処理、弛緩工程でのフィルムの変形パターンを自由に変更できる、(2)高倍率延伸に対応できる、(3)製膜速度、フィルム幅を従来の逐次二軸延伸並み、またはそれ以上に高めることができる、等の利点を有する。
【0035】
本発明において、ポリエステルフィルムに対して延伸を施す場合の延伸温度は、特に限定されないが、未延伸フィルムに対して延伸を施す場合は、(Tg)℃〜(Tg+120)℃に保つことが好ましく、(Tg+5)℃〜(Tg+100)℃がより好ましく、さらに好ましくは(Tg+10)℃〜(Tg+80)℃である。 延伸温度がTg℃未満では、延伸による配向が進みすぎて高倍率まで延伸しにくくなる。
【0036】
本発明の二軸配向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た例を示すが、用いるポリエステルにより製造条件は異なる。
【0037】
上述の常法に従いポリエステルペレットを作製し、得られた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、従来から行われている方法により製膜する。この溶融押出機において、押出し前に、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。積層フィルムの場合には、2台以上の押出機、マニホールドまたは合流ブロックを用いて、溶融状態のポリエステルを積層したシートを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作製する。
【0038】
次に、この未延伸フィルムを二軸延伸し、二軸配向させる。この二軸延伸は、同時二軸テンターを用いて、逐次二軸延伸法または同時二軸延伸法により行うことができる。ここでは、長手方向と幅方向に同時に延伸を行う同時二軸延伸法を用いる。延伸温度は、ポリエステルの構造成分や、積層の構成成分により異なるが、単層でポリエチレンテレフタレートからなる場合を例にとって説明する。未延伸フィルムを、リニアモーター方式の同時二軸延伸テンターに該フィルムの両端部をクリップで把持して導き、予熱ゾーンで(Tg+10)〜(Tg+100)℃に加熱し、長手方向と幅方向のいずれにも同時に、4.5〜10倍に1段もしくは2段以上の多段で延伸する。延伸倍率は長手方向と幅方向で異なっていても構わない。このときにいずれの場合も、フィルム端部を把持するクリップの温度は、(Tg)〜(Tg+120)℃の温度範囲に設定するのが好ましい。延伸工程での延伸温度は、(Tg+10)〜(Tg+80)℃の温度範囲内に保つことが好ましいが、いったん冷却して、フィルムの結晶化を抑えながら延伸してもかまわない。また、分子量が高い原料や結晶化しにくい原料の場合には、延伸温度を200℃まで高めて行うことが好ましい。また、延伸工程の後半では、延伸温度を2段階以上で徐々に高めながら延伸することが好ましい。
【0039】
続いて、本発明の効果発現の観点から二軸延伸されたポリエステルフィルムに、(Tm−70)℃〜(Tm)℃、さらに好ましくは(Tm−50)℃〜(Tm−10)℃の範囲で熱固定処理を施す。さらに、熱固定温度で長手および幅方向に0.5〜5%、さらに好ましくは1〜3%の制限収縮を与え(以下、弛緩熱処理Iという)、その後冷却過程で、(Tg)℃〜(Tm−50)℃、さらに好ましくは(Tg+10)℃〜(Tm−80)℃の温度範囲で長手および幅方向に対して1〜7%、さらに好ましくは2〜6%の範囲で制限収縮を与える(以下、弛緩熱処理IIという)。弛緩熱処理は長手方向と幅方向で異なる制限収縮率で行っても構わない。特に、熱固定温度で弛緩熱処理Iを行ってから冷却過程で弛緩熱処理IIを行うことが、本発明の効果をより高めるために好ましい。弛緩熱処理IIは温度の変化をつけて2段階以上行うことが好ましい。その後、フィルムを室温まで冷やしフィルムエッジを除去して巻き取ることで、目的とする二軸配向ポリエステルフィルムが得られる。
【0040】
本発明でいうガラス転移温度Tgは、示差走査熱分析における昇温時の熱流束ギャップからJIS−K7121に従って求められる値である。示差走査熱分析による方法のみで判定しにくい場合には、動的粘弾性測定あるいは顕微鏡観察などの形態学的方法を併用してもよい。また、示差走査熱分析によってガラス転移温度を判定する場合は、温度変調法や高感度法を使用することも有効である。本発明でいう融点TmはJIS−K7122に従って求められる値である。
【0041】
[物性の測定方法ならびに効果の評価方法]
特性値の測定方法ならびに効果の評価方法は次の通りである。
(1)55℃100時間での熱収縮率
試料サンプルを23℃、65%RHの条件下にて、24時間調湿調温した後、試料長さ(L0)を測定し、下記の測定環境、保持時間の条件で加熱処理した後、試料長さ(L)を測定した。
測定装置:真空理工(株)製TMA TM−3000、加熱制御部TA−1500、カノープス電子(株)製ADコンバータADX−98E
試料サイズ:幅4mm×試長間15mm、
測定環境:温度55℃、湿度65%RH、荷重0.5g
保持時間:100時間
【0042】
熱収縮率は以下の式で算出した。
熱収縮率(%)=[(L0−L)/L0]×100
L0:加熱処理前の試料長さ
L:加熱処理後の試料長さ
【0043】
(2)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。測定は下記の条件で行った。
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
【0044】
(3)広角X線回折法によるフィルムの結晶面回折ピークの円周方向の半価幅X線回折装置((株)理学電機社製 4036A2型(管球型))を用いて下記の条件で、ディフラクトメータ法により測定した。
X線回折装置:(株)理学電機社製 4036A2型(管球型)
X線源:CuKα線(Niフィルター使用)
出力:40kV 20mA
ゴニオメータ:(株)理学電機社製
スリット:2mmφ−1゜−1゜
検出器:シンチレーションカウンター
計数記録装置:(株)理学電機社製 RAD−C型
2θ/θスキャンで得られた結晶面の回折ピーク位置に、2cm×2cmに切り出して、方向をそろえて重ね合わせた試料およびカウンターを固定し、試料を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(deg)を計算した。
【0045】
(4)表面粗さRa
JIS−B0601に準じて表面粗さRaを下記の条件で測定した。
測定装置:(株)小坂研究所製 高精度薄膜段差測定器ET−10
触針先端半径:0.5m
触針荷重:5mg
測定長:1mm
カットオフ値:0.08mm
フィルム幅方向に走査して、中心線平均粗さRaを20回測定し、その平均値をとった。
【0046】
(5)ガラス転移温度(Tg)
JIS−K7121に従って擬似等温法にて測定した。
測定装置: TA Instrument社製温度変調DSC
加熱温度:0℃〜300℃(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:±1℃
温度変調周期:60秒
昇温ステップ:5℃
試料質量: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(Tg)は次式により算出した。
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
【0047】
(6)融点(Tm)
融解の吸熱ピークのピーク温度を融点(Tm)としてJIS−K7122に従って測定した。
測定装置:セイコー電子工業(株)製”ロボットDSC−RDC220”データ解析”ディスクセッションSSC/5200”
試料質量:5mg
試料前処理:300℃5分間溶融保持後、急冷固化
昇温速度:20℃/分
【0048】
(7)磁気テープの走行耐久性および保存性
二軸配向ポリエステルフィルムの表面に、下記組成の磁性塗料を塗布厚さ2.0μmになるように塗布し、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、カレンダー処理した後、70℃で、48時間キュアリングする。得られたテープ原反を1/2インチ幅にスリットし、磁気テープとして、長さ670m分を、カセットに組み込んでカセットテープとした。
(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
【0049】
(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
【0050】
作成したカセットテープを、IBM製Magstar3590 MODEL B1A Tape Driveを用い、室温で1000時間走行させ、次の基準でテープの走行耐久性を評価した。◎、○が合格品である。
◎:テープ端面の伸び、折れ曲がりが全くなく、削れ跡が全く見られない
○:テープ端面の伸び、折れ曲がりがなく、削れ跡が見られない
△:テープ端面の伸び、折れ曲がりはないが、一部削れ跡が見られる
×:テープ端面の一部が伸び、ワカメ状の変形が見られ、削れ跡が見られる
【0051】
また、上記作成したカセットテープをIBM製Magstar3590 MODEL B1A Tape Driveを用い、データを読み込んだ後、カセットテープを60℃、80%RHの雰囲気中に350時間保存した後、データを再生して次の基準で、テープの保存安定性を評価した。◎、○が合格品である。
◎:テープ幅に異常が全く無く、トラックずれも全く無く、正常に再生した
○:テープ幅に異常がほとんど無く、トラックずれもほとんど無く、正常に再生した
△:テープ幅に異常が無いが、一部に読み取り不可が見られる
×:テープ幅に変化があり、読み取り不可が見られる
【0052】
(8)フィルムの加工適性
500mm幅に巻き取られたフィルムを、アンワインダーから巻出しながら、搬送速度20m/分で、井上金属工業株式会社製のオーブン処理装置に供給し、180℃の熱処理を施して、100mの長さで巻き取り、次の基準でフィルムの加工適性を評価した。◎、○が合格品である。
◎:端部の突出が3mm未満であり、かつ加工中にしわが観測されなかったもの
○:端部の突出が3mm以上、5mm以下であり、かつ加工中にしわが観測されなかったもの
△:端部の突出が5mm以上、10mm以下のもの
×:蛇行などにより、巻き取ったフィルムの端部が10mmを超えて突出して不揃いとなったもの
【0053】
【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。
【0054】
実施例1
押出機A、B2台を用い、280℃に加熱された押出機Aには、常法により得られたポリエチレンテレフタレート(固有粘度0.62、平均径0.3μmの球状シリカ粒子0.16重量%配合)のペレット(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、常法により得られたポリエチレンテレフタレート(固有粘度0.62、平均径0.3μmの球状架橋ポリスチレン粒子0.2重量%と平均径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(II)を180℃で3時間真空乾燥した後に供給した。(II)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II/I/II=1/10/1)、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、積層未延伸フィルムを作製した。
【0055】
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二軸延伸テンターに導き表1の条件で製膜した。フィルム温度を90℃に加熱し、面積延伸倍率12.25倍(縦倍率:3.5倍、横倍率:3.5倍)で同時二軸延伸する。続いて、フィルム温度を160℃にして、面積延伸倍率2.16倍(縦倍率:1.8倍、横倍率:1.2倍)で再延伸し、熱固定温度210℃で2秒間熱固定処理後、熱固定温度で長手方向と幅方向に2%の弛緩熱処理Iを行い、その後150℃と100℃の2段階で合わせて長手方向に4%、幅方向に2%の弛緩熱処理IIを行い、厚さ5μmの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。この二軸配向ポリエステルフィルムの組成・特性等は、表2に示したとおりであり、磁気記録媒体用のベースフィルムとして優れた特性を有していた。
【0056】
実施例2,3
表1の弛緩熱処理条件で弛緩熱処理した以外は実施例1と同様の方法にて二軸配向ポリエステルフィルムを作製した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムは55℃100時間での長手方向の熱収縮率がそれぞれ−0.03%や0.05%であったが、表2に示したとおり磁気記録媒体用のベースフィルムとして優れた特性を有していた。
【0057】
比較例1〜3
表1の弛緩熱処理条件で弛緩熱処理した以外は実施例1と同様の方法にて二軸配向ポリエステルフィルムを作製した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムは55℃100時間熱収縮率が本発明の範囲外であったため磁気記録媒体用のベースフィルムとして劣るものであった。
【0058】
実施例4
表1の延伸条件で延伸したこと以外は実施例1と同様の方法にて二軸配向ポリエステルフィルムを作製した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムは長手方向のヤング率が6GPaであったが、表2に示したとおり磁気記録媒体用のベースフィルムとして優れた特性を有していた。
【0059】
比較例4
表1の延伸条件で延伸したこと以外は実施例1と同様の方法にて二軸配向ポリエステルフィルムを作製した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムは長手方向のヤング率が本発明の範囲外であったため磁気記録媒体用のベースフィルムとして劣るものであった。
【0060】
比較例5
表1の熱固定処理条件で熱固定処理をしたこと以外は実施例1と同様の方法にて二軸配向ポリエステルフィルムを作製した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムは55℃100時間熱収縮率が本発明の範囲外であったため磁気記録媒体用のベースフィルムとして劣るものであった。
【0061】
実施例5
押出機A、B2台を用い、300℃に加熱された押出機Aには、常法により得られたポリエチレン−2,6−ナフタレート(固有粘度0.65、平均径0.3μmの球状シリカ粒子0.16重量%配合)のペレット(I)を180℃で3時間真空乾燥した後に供給し、同じく300℃に加熱された押出機Bには、常法により得られたポリエチレン−2,6−ナフタレート(固有粘度0.65、平均径0.3μmの球状架橋ポリスチレン粒子0.2重量%と平均径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(II)を180℃で3時間真空乾燥した後に供給した。(II)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II/I/II=1/10/1)、表面温度35℃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、積層未延伸フィルムを作製した。
【0062】
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二軸延伸テンターに導き表1の条件で製膜して、二軸配向ポリエステルフィルムを作製した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムは表2に示したとおり磁気記録媒体用のベースフィルムとして優れた特性を有していた。
【0063】
比較例6
実施例1と同様にして得られた未延伸ポリエステルフィルムを、ロール式延伸機にて長手方向に1段で、温度90℃で3.2倍延伸し、さらに、テンターを用いて、幅方向に温度100℃で3.2倍延伸した。続いて、ロール式延伸機で長手方向に2段で、温度140℃で1.7倍に再延伸し、テンターを用いて幅方向に温度190℃で1.2倍再延伸した。さらに温度210℃で10秒間熱処理後、幅方向に4%の弛緩処理を行い、厚さ5μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。ロール延伸機を用いた逐次二軸延伸を行った場合では長手方向の弛緩熱処理を行うことは困難であった。得られた二軸配向ポリエステルフィルムは55℃100時間熱収縮率が本発明の範囲外であったため磁気記録媒体用のベースフィルムとして劣るものであった。
【0064】
【表1】

Figure 2004130594
【0065】
表1において、「長手」は、長手方向を、また、「幅」は、幅方向を意味する。
【0066】
【表2】
Figure 2004130594
【0067】
【発明の効果】
本発明によれば、使用環境での寸法安定性に優れ、荷重に対する変形が少ない二軸配向ポリエステルフィルムを得ることができ、特に高密度磁気記録テープ用ベースフィルムとして好適な二軸配向ポリエステルフィルムを得ることができる。具体的には磁気記録媒体用として、走行耐久性、保存性、加工適性の優れたベースフィルムを得ることができる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a biaxially oriented polyester film, and more particularly, to a biaxially oriented polyester film useful as a base film for a high-density magnetic recording medium.
[0002]
[Prior art]
In recent years, magnetic recording tapes are becoming thinner and have higher recording densities for miniaturization and long-term recording, and there is an increasing demand for improvement in tape elongation deformation due to tension and dimensional change in the usage environment. Has become. Due to these developments in the field of magnetic recording tapes, there is an increasing demand for base films to have higher strength and to improve morphology and dimensional stability in a use environment.
[0003]
Aramid films have conventionally been used as base films that can meet the above requirements from the viewpoint of strength and dimensional stability. This aramid film is expensive and disadvantageous in terms of cost, but is currently used because there is no performance alternative.
[0004]
On the other hand, as a conventional technique for increasing the strength of a biaxially oriented polyester film, it is common to stretch a film stretched in two directions in the vertical and horizontal directions again in the vertical direction to increase the strength in the vertical direction (for example, Patent Document 1). Further, when it is desired to impart strength further in the horizontal direction, a re-longitudinal re-horizontal stretching method or the like has been proposed in which, after re-longitudinal stretching, stretching is performed in the horizontal direction again (for example, Patent Document 2). In such a high-strength polyester film obtained by such a conventional technique, dimensions change due to stress-elongation deformation or environmental conditions, a deviation occurs in a recording track, an error occurs during recording and reproduction, and a desired magnetic conversion characteristic is obtained. There are problems such as not. Therefore, there is a relaxation heat treatment as a technique for improving the dimensional change under environmental conditions. The relaxation heat treatment is a heat treatment in which the produced biaxially oriented polyester film is subjected to a heat treatment in a relaxed state, for example, after the biaxially oriented polyester film is heat set in a heat fixing zone of a tenter by a tenter method, and then released from a tenter clip. A method for producing a biaxially oriented polyester film which is pulled in a relaxed state by a take-off roll at a speed lower than the tenter speed (for example, Patent Document 3), or while giving a restricted shrinkage of 1 to 10% in the width direction of the biaxially oriented polyester film. A method has been proposed in which heat setting is performed and then relaxation heat treatment is performed by a floating treatment method using air pressure (for example, Patent Document 4). However, these methods have problems such as a decrease in the strength of the film and a undulation of the film, resulting in a deterioration in flatness, and it is more difficult to reduce the heat shrinkage at 55 ° C. for 100 hours to a desired level. Was.
[0005]
Further, in recent years, a simultaneous biaxial tenter of a linear motor type has been developed, and has attracted attention due to its high film forming speed (for example, Patent Documents 5 to 7). That is, in the conventional simultaneous biaxial stretching method, a screw method in which a clip is placed in a groove of a screw to increase a clip interval, or a pantograph method in which a clip interval is increased using a pantograph, etc. There are problems such as a low film speed, difficulty in changing conditions such as stretching ratio, and difficulty in stretching at high magnification. On the other hand, the simultaneous biaxial stretching method of the linear motor method may solve these problems at once. Patent Literature 5 discloses that the interval between tenter clips is changed by electric force generated by a linear motor to enable high-efficiency production. Patent Document 6 discloses a stretching system using a linear motor, and Patent Document 7 discloses a system effective for controlling a large number of linear motors along a stretching section. Further, process conditions for producing a polyester film having excellent physical properties and quality using the simultaneous biaxial tenter of the linear motor type are also being studied (for example, Patent Document 8). However, in the manufacturing process of Patent Document 8, as a relaxation heat treatment condition, it is only described that a series of stretching and subsequent relaxation operations is performed twice or more and less than 10,000 times. It was difficult to reduce the heat shrinkage to a desired level.
[0006]
[Patent Document 1] Japanese Patent Publication No. 42-9270
[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-133276
[Patent Document 3] Japanese Patent Publication No. 6-43097
[Patent Document 4] Japanese Patent Publication No. 6-67601
[Patent Document 5] Japanese Patent Publication No. 51-33590
[Patent Document 6] US Pat. No. 4,853,602
[Patent Document 7] US Pat. No. 4,675,582
[Patent Document 8] JP-A-2000-885
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a biaxially oriented polyester film which is excellent in dimensional stability in a use environment and has little deformation under load, and is particularly suitable as a base film for a high density magnetic recording tape. Is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, after stretching with a simultaneous biaxial stretching machine with a linear motor, the film was subjected to relaxation heat treatment in both the longitudinal direction and the width direction, so that the heat shrinkage in the longitudinal direction was reduced. In a certain range, and when a biaxially oriented polyester film in the range where the Young's modulus in the longitudinal direction is within a certain range, it is found that it becomes a biaxially oriented polyester film particularly suitable as a base film for a high-density magnetic recording tape, The present invention has been completed.
[0009]
That is, the biaxially oriented polyester film of the present invention is a biaxially oriented polyester film containing polyester as a main component, and has a heat shrinkage in the longitudinal direction of the film at −55 ° C. for 100 hours of −0.03 to 0.05. %, And the Young's modulus in the longitudinal direction is within a range of 4 to 15 GPa.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The polyester constituting the biaxially oriented polyester film of the present invention is, for example, a polymer having an acid component such as an aromatic dicarboxylic acid, an alicyclic dicarboxylic acid or an aliphatic dicarboxylic acid or a diol component as a structural unit (polymerized unit). .
[0011]
Examples of the aromatic dicarboxylic acid component include terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, and 4,4′-diphenyldicarboxylic acid Acids, 4,4'-diphenyl ether dicarboxylic acid, 4,4'-diphenyl sulfone dicarboxylic acid, and the like can be used, and among them, terephthalic acid, phthalic acid, and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid can be preferably used. . As the alicyclic dicarboxylic acid component, for example, cyclohexanedicarboxylic acid or the like can be used. As the aliphatic dicarboxylic acid component, for example, adipic acid, suberic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid and the like can be used. These acid components may be used alone or in combination of two or more.
[0012]
Examples of the diol component include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, neopentyl glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, and 1,5-pentanediol. , 1,6-hexanediol, 1,2-cyclohexanedimethanol, 1,3-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanedimethanol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyalkylene glycol, 2,2'-bis (4 '-Β-hydroxyethoxyphenyl) propane and the like, among which ethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, diethylene glycol, etc. can be used, and particularly preferred. , Ethylene glycol Can be used. These diol components may be used alone or in combination of two or more.
[0013]
Further, a monofunctional compound such as lauryl alcohol and phenyl isocyanate may be copolymerized in the polyester, or trimellitic acid, pyromellitic acid, glycerol, pentaerythritol, 2,4-dioxybenzoic acid, etc. A trifunctional compound or the like may be copolymerized within a range where the polymer is substantially linear without excessive branching or crosslinking. Furthermore, in addition to the acid component and the diol component, aromatic hydroxycarboxylic acids such as p-hydroxybenzoic acid, m-hydroxybenzoic acid, and 2,6-hydroxynaphthoic acid, p-aminophenol, p-aminobenzoic acid, and the like are also used in the present invention. If the amount is small enough not to impair the effect of the above, copolymerization can be further performed.
[0014]
The polyester is not particularly limited, but is preferably polyethylene terephthalate or poly-2,6-naphthalenedicarboxylate. Further, these copolymers and modified products may be used.
[0015]
The method for producing the polyester is not particularly limited, and for example, the following conventional method is employed. Bis-β-hydroxyethyl terephthalate (BHT) is prepared by esterifying terephthalic acid and ethylene glycol or by transesterifying dimethyl terephthalate and ethylene glycol. Next, this BHT is transferred to a polymerization tank, and heated to 280 ° C. under vacuum to advance the polymerization reaction. Here, a polyester having an intrinsic viscosity of about 0.5 is obtained. The obtained polyester is subjected to solid phase polymerization under reduced pressure in the form of pellets. This solid phase polymerization is carried out by preliminarily precrystallizing at a temperature of 180 ° C. or lower and then performing solid phase polymerization at 190 to 250 ° C. under a reduced pressure of about 1 mmHg for 10 to 50 hours.
[0016]
Further, as a manufacturing method when particles are contained in the polyester constituting the film, a method in which particles are dispersed in ethylene glycol at a predetermined ratio in a slurry state, and the particles-containing ethylene glycol is polymerized with terephthalic acid is preferable. . When the particles are added, for example, a method of adding a water sol or an alcohol sol obtained at the time of synthesizing the particles without once drying them is preferable because the particles have good dispersibility. It is also effective to directly mix the water slurry of the particles with predetermined polyester pellets and knead the polyester with a vented twin-screw extruder. As a method of adjusting the content of particles and the number of particles, a master pellet containing a high concentration of particles is prepared by the above-described method, and at the time of film formation, the content of the particles is diluted with a polyester substantially containing no particles. Adjusting the amount is effective.
[0017]
The biaxially oriented polyester film of the present invention has a heat shrinkage in the longitudinal direction of the film at −55 ° C. for 100 hours within a range of −0.03 to 0.05%, and a Young's modulus in the longitudinal direction of 6 to 100%. It must be in the range of 15 GPa. Within the above range, a biaxially oriented polyester film having good dimensional stability and suitable for a magnetic recording medium can be obtained. When the heat shrinkage in the longitudinal direction exceeds 0.05%, for example, in the case of a magnetic recording medium, the heat history in a film processing step such as applying a magnetic layer to a base film, or the magnetic tape and magnetic recording head during running. Thermal deformation of the tape due to the frictional heat may occur, or the storage stability of the tape may deteriorate. On the other hand, when the content is less than -0.03%, the film expands and wrinkles are easily generated. More preferably, it is -0.01 to 0.04%, and still more preferably 0 to 0.03%. When the Young's modulus in the longitudinal direction is less than 6 GPa, for example, in the case of a magnetic recording medium, elongation occurs in the magnetic tape due to the tension received from the magnetic head and the guide pins during running, which adversely affects the electromagnetic conversion characteristics (output characteristics). It may not be practically usable due to application or poor head contact with the magnetic head. In addition, a biaxially oriented polyester film having a Young's modulus in the longitudinal direction of more than 15 GPa may be industrially difficult to produce or may have a marked decrease in tear resistance and dimensional stability. More preferably, it is 6.5 to 13 GPa, and further preferably, it is 7 to 10 GPa.
[0018]
In the biaxially oriented polyester film of the present invention, in the crystal orientation analysis by the diffractometer method of wide-angle X-ray diffraction, the diffraction peak of the crystal plane in the polyester main chain direction obtained when the sample film is rotated around its normal line is obtained. The half width in the circumferential direction is not particularly limited, but is preferably in the range of 50 to 85 °. The circumferential half-width of the diffraction peak of the crystal plane in the polyester main chain direction represents the spread of the distribution in the direction of the orientation of the crystal of the biaxially oriented polyester film, and when this half-width is less than 50 °, The storage stability is deteriorated due to the poor dimensional stability of the film, and the tear propagation resistance of the film is reduced, so that the tape is easily broken. If the half width exceeds 85 °, a film having high strength in all directions in the plane of the film cannot be obtained. Here, the crystal plane in the polyester main chain direction is a crystal plane whose normal line is closest to the polyester main chain direction among crystal planes detected as diffraction peaks by the wide-angle X-ray diffractometer method. And (-105) plane for polyethylene terephthalate and (-306) plane for polyethylene-2,6-naphthalate. The half width is more preferably in the range of 55 to 83 °, and still more preferably in the range of 60 to 80 °.
[0019]
The biaxially oriented polyester film of the present invention has a surface roughness Ra of one film surface (A surface). A Is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 to 10 nm. The thickness is preferably 1 nm or more from the viewpoint of reducing friction with the magnetic recording head, and is preferably 10 nm or less from the viewpoint of electromagnetic conversion characteristics. More preferably, it is 2 to 9 nm, and further preferably, it is 3 to 8 nm. In addition, the surface roughness Ra of the film surface (Side B) on the side opposite to A side B Is not particularly limited, but is preferably in the range of 5 to 20 nm. The thickness is preferably 5 nm or more from the viewpoint of handling properties in the processing step, and is preferably 20 nm or less from the viewpoint of reducing transfer by pressing pressure when wound as a tape. It is more preferably 6 to 18 nm, and still more preferably 7 to 15 nm.
[0020]
The biaxially oriented polyester film of the present invention is not particularly limited, but the heat shrinkage in the width direction of the film at 55 ° C. for 100 hours is in the range of −0.03 to 0.05%, and the Young's modulus in the width direction. Is preferably in the range of 4 to 15 GPa. When the heat shrinkage in the width direction exceeds 0.05%, for example, in the case of a magnetic recording medium, the heat history in a film processing step such as applying a magnetic layer to a base film and the magnetic tape and the magnetic recording head during running. Thermal deformation of the tape due to the frictional heat may occur, or the storage stability of the tape may deteriorate. On the other hand, when the content is less than -0.03%, the film expands and wrinkles are easily generated. More preferably, it is -0.01 to 0.04%, and still more preferably 0 to 0.03%. When the Young's modulus in the width direction is less than 4 GPa, for example, in the case of a magnetic recording medium, the tape edge buckles due to the stress received by the guide pin, the tape running property deteriorates, and the temperature and humidity expansion in the tape width direction causes recording. The signal reading may be adversely affected or may not be practically usable. In addition, a biaxially oriented polyester film having a Young's modulus in the width direction of more than 15 GPa may be industrially difficult to produce or may have a marked decrease in tear resistance and dimensional stability. More preferably, it is 4.5 to 13 GPa, and further preferably, it is 5 to 10 GPa.
[0021]
The biaxially oriented polyester film of the present invention may have a single layer or a laminated structure of two or more layers. Although not particularly limited, a laminated structure having two or more layers is more preferable. When a single layer is used, for example, for use in a magnetic recording medium, if particles are included, projections on the surface may not be aligned, and electromagnetic conversion characteristics and running properties may deteriorate. Further, in the case of three layers, the effect of the present invention is further improved, which is preferable. The thickness of the outermost layer is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 10 times the average diameter of the particles contained in the outermost layer, because the effects of the present invention are further improved. The reason is that if the value is below the lower limit of this range, the electromagnetic conversion characteristics may be poor, while if the value exceeds the upper limit of this range, there is a possibility that the running performance is poor.
[0022]
The biaxially oriented polyester film of the present invention, within a range that does not impair the effects of the present invention, such as a heat stabilizer, an antioxidant, an ultraviolet absorber, an antistatic agent, a flame retardant, a pigment, a dye, a fatty acid ester, and a wax. Organic lubricants and the like may be added. In addition, in order to impart lubricity, abrasion resistance, scratch resistance, etc. to the film surface, inorganic particles, organic particles, etc. are added to the outermost layer of the laminated film, for example, useful for magnetic recording media and the like. is there. The additives include clay, mica, titanium oxide, calcium carbonate, kaolin, talc, wet or dry silica, colloidal silica, calcium phosphate, barium sulfate, inorganic particles such as alumina and zirconia, acrylic acids, styrene and the like. Organic particles, so-called internal particles precipitated by a catalyst or the like added during the polyester polymerization reaction, and a surfactant.
[0023]
The biaxially oriented polyester film of the present invention may be further laminated with another polymer layer, for example, a layer made of polyolefin, polyamide, polyvinylidene chloride or an acrylic polymer, directly or via a layer such as an adhesive. Good.
[0024]
The biaxially oriented polyester film of the present invention may be subjected to any processing such as heat treatment, molding, surface treatment, lamination, coating, printing, embossing, and etching, as necessary.
[0025]
The use of the biaxially oriented polyester film of the present invention is not particularly limited, but it is used for magnetic recording media, capacitors, heat-sensitive transfer ribbons, heat-sensitive stencil printing paper, and the like.
[0026]
The thickness of the biaxially oriented polyester film of the present invention is not particularly limited, but is preferably 1000 μm or less, and more preferably in the range of 0.5 to 500 μm. As will be described later, it can be appropriately determined according to the application and purpose. For example, the range is preferably 0.5 to 20 μm. Particularly, for a magnetic recording medium, the tape is suitable for a high-density magnetic recording tape, for example, a base film for data storage. The data recording capacity is preferably 30 GB (gigabyte) or more, more preferably 70 GB or more. , More preferably 100 GB or more. The linear recording density is preferably at least 25 KB / cm, more preferably at least 34 KB / cm, even more preferably at least 39 KB / cm. The film thickness is usually in the range of 1 to 15 μm for magnetic recording materials, 2 to 10 μm for data or digital video coating type magnetic recording media, and 3 to 9 μm for data or digital video evaporation type magnetic recording media. Is preferred. Further, for capacitors, a film having a thickness of 0.5 to 15 μm is preferably used, and the dielectric breakdown voltage and dielectric characteristics are excellent. A film having a thickness of 1 to 6 μm is preferably used for the thermal transfer ribbon application, and can perform high-definition printing without wrinkles at the time of printing, without causing uneven printing or overtransfer of ink. For use in heat-sensitive stencil paper, a film having a thickness of preferably 0.5 to 5 μm is applied, and it has excellent low-energy piercing properties, and can change the piercing diameter according to the energy level. Excellent printability for color printing.
[0027]
When used as a high-density magnetic recording medium, preferred examples of the magnetic layer include a ferromagnetic metal thin film, a magnetic layer formed by dispersing a ferromagnetic metal fine powder in a binder, and a magnetic layer formed by coating a metal oxide. No. As the ferromagnetic metal thin film, iron, cobalt, nickel and other alloys are preferable. Further, as the ferromagnetic metal fine powder, ferromagnetic hexagonal ferrite fine powder, iron, cobalt, nickel and other alloys are preferable. As the binder, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, a reactive resin, a mixture thereof and the like are preferable.
[0028]
The magnetic layer can be formed by kneading the magnetic powder with a binder such as thermoplastic, thermosetting, or radiation curable, and applying and drying the metal, alloy, or by vapor deposition, sputtering, or ion pre-coating. Any of dry methods in which a magnetic metal thin film layer is directly formed on a base film by a method or the like can be adopted.
[0029]
In the magnetic recording medium of the present invention, a protective film may be provided on the ferromagnetic metal thin film. With this protective film, running durability and corrosion resistance can be further improved. Examples of the protective film include oxide protective films such as silica, alumina, titania, zirconia, cobalt oxide, and nickel oxide; nitride protective films such as titanium nitride, silicon nitride, and boron nitride; silicon carbide, chromium carbide, and boron carbide. Examples of the protective film include a carbon protective film made of carbon such as a carbide protective film, graphite, and amorphous carbon.
[0030]
The carbon protective film is a carbon film made of an amorphous structure, a graphite structure, a diamond structure, or a mixture thereof formed by a plasma CVD method, a sputtering method, or the like, and is particularly preferably a hard carbon film generally called diamond-like carbon. . The surface of the hard carbon protective film may be treated with an oxidizing or inert gas plasma for the purpose of further improving the adhesion with the lubricant provided on the hard carbon protective film.
[0031]
In the present invention, in order to improve the running durability and corrosion resistance of the magnetic recording medium, it is preferable to add a lubricant or a rust inhibitor to the magnetic film or the protective film.
[0032]
The method for producing a biaxially oriented polyester film of the present invention comprises the steps of: discharging from a die by melt extrusion using an extruder; cooling and solidifying a molten polymer to form a sheet; and forming the sheet into a simultaneous biaxial tenter. And then stretched biaxially at a magnification of 4.5 to 10 times in the longitudinal direction and 3 to 10 times in the width direction, and then (glass transition temperature (Tg) of polyester resin) to (melting point of polyester resin ( Tm)) is a method for producing a biaxially oriented polyester film which is heat-set at a heat-setting temperature within the range of (Tm)) and further subjected to relaxation heat treatment. More preferred stretching conditions are a magnification of 5 to 9 times in the longitudinal direction and 4.5 to 9 times in the width direction, and further preferred conditions are 5.5 to 7.5 times in the longitudinal direction and 5 to 9 in the width direction. The magnification is 7.5 times.
[0033]
As a stretching method of the biaxially stretched polyester film of the present invention, if a simultaneous biaxial tenter is used, a sequential biaxial stretching combining unidirectional stretching such as a method of stretching in the width direction after stretching in the longitudinal direction. A stretching method, a simultaneous biaxial stretching method for simultaneously stretching in the longitudinal direction and the width direction, and a method combining a sequential biaxial stretching method and a simultaneous biaxial stretching method are included. Among them, a method including a simultaneous biaxial stretching method is particularly preferable from the viewpoint of obtaining the effects of the present invention.
[0034]
In the present invention, it is preferable to use a linear motor type simultaneous biaxial tenter as a stretching machine capable of freely changing the stretching direction and the stretching ratio. As described above, the simultaneous biaxial tenter of the linear motor type is made of (1) a film capable of freely changing the deformation pattern of the film in the stretching, heat treatment, and relaxation steps; It has the advantage that the film speed and film width can be increased to the level of conventional sequential biaxial stretching or more.
[0035]
In the present invention, the stretching temperature when performing stretching on the polyester film is not particularly limited, but when performing stretching on an unstretched film, it is preferable to maintain the temperature at (Tg) ° C to (Tg + 120) ° C, (Tg + 5) ° C to (Tg + 100) ° C is more preferable, and further preferably (Tg + 10) ° C to (Tg + 80) ° C. If the stretching temperature is lower than Tg ° C., the orientation by stretching is too advanced, and it is difficult to stretch to a high magnification.
[0036]
An example of the method for producing the biaxially oriented polyester film of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto. Here, an example is shown in which polyethylene terephthalate is used as the polyester, but the production conditions differ depending on the polyester used.
[0037]
Polyester pellets are prepared in accordance with the above-mentioned conventional method, and the obtained polyester pellets are dried under vacuum at 180 ° C. for 3 hours or more, and then heated to 280 to 320 ° C. under a nitrogen stream or vacuum so that the intrinsic viscosity does not decrease. The extruder is supplied to the extruder, and a film is formed by a conventional method. In this melt extruder, it is preferable to use various filters, for example, a filter made of a material such as a sintered metal, a porous ceramic, a sand, or a wire mesh, in order to remove foreign substances and a deteriorated polymer before extrusion. Further, if necessary, a gear pump may be provided in order to improve the quantitative supply property. In the case of a laminated film, a sheet in which molten polyester is laminated is extruded from a slit die using two or more extruders, manifolds or merging blocks, and cooled on a casting roll to produce an unstretched film I do.
[0038]
Next, this unstretched film is biaxially stretched and biaxially oriented. This biaxial stretching can be performed by a sequential biaxial stretching method or a simultaneous biaxial stretching method using a simultaneous biaxial tenter. Here, a simultaneous biaxial stretching method in which stretching is performed simultaneously in the longitudinal direction and the width direction is used. The stretching temperature varies depending on the structural components of the polyester and the components of the lamination, but an example in which a single layer is made of polyethylene terephthalate will be described. The unstretched film is guided to a simultaneous biaxial stretching tenter of a linear motor type by gripping both ends of the film with clips, and is heated to (Tg + 10) to (Tg + 100) ° C. in a preheating zone, and can be moved in any of the longitudinal direction and the width direction. At the same time, the film is stretched 4.5 to 10 times in one step or two or more steps. The stretching ratio may be different between the longitudinal direction and the width direction. At this time, in any case, it is preferable to set the temperature of the clip for gripping the film end in a temperature range of (Tg) to (Tg + 120) ° C. The stretching temperature in the stretching step is preferably maintained within a temperature range of (Tg + 10) to (Tg + 80) ° C., but the film may be cooled once and stretched while suppressing crystallization of the film. Further, in the case of a raw material having a high molecular weight or a raw material which is difficult to be crystallized, it is preferable to increase the stretching temperature to 200 ° C. In the latter half of the stretching step, the stretching is preferably performed while gradually increasing the stretching temperature in two or more stages.
[0039]
Then, from the viewpoint of the manifestation of the effect of the present invention, the biaxially stretched polyester film is added to the (Tm-70) ° C to (Tm) ° C, more preferably (Tm-50) ° C to (Tm-10) ° C range. Is subjected to heat setting. Further, a limited shrinkage of 0.5 to 5%, more preferably 1 to 3% is given in the longitudinal and width directions at the heat setting temperature (hereinafter referred to as relaxation heat treatment I). (Tm−50) ° C., more preferably in a temperature range of (Tg + 10) ° C. to (Tm−80) ° C., in a range of 1 to 7%, more preferably 2 to 6% in the longitudinal and width directions. (Hereinafter referred to as relaxation heat treatment II). The relaxation heat treatment may be performed at different restricted shrinkage rates in the longitudinal direction and the width direction. In particular, it is preferable to perform the relaxation heat treatment I at the heat setting temperature and then perform the relaxation heat treatment II in the cooling process in order to further enhance the effects of the present invention. It is preferable that the relaxation heat treatment II is performed in two or more stages while changing the temperature. Thereafter, the film is cooled to room temperature, the film edge is removed, and the film is wound up, thereby obtaining a target biaxially oriented polyester film.
[0040]
The glass transition temperature Tg in the present invention is a value obtained from the heat flux gap at the time of temperature rise in the differential scanning calorimetry according to JIS-K7121. If it is difficult to make a determination only by a method based on differential scanning calorimetry, a morphological method such as dynamic viscoelasticity measurement or microscopic observation may be used in combination. When determining the glass transition temperature by differential scanning calorimetry, it is also effective to use a temperature modulation method or a high sensitivity method. The melting point Tm in the present invention is a value determined according to JIS-K7122.
[0041]
[Method of measuring physical properties and method of evaluating effects]
The method for measuring characteristic values and the method for evaluating effects are as follows.
(1) Heat shrinkage at 55 ° C for 100 hours
The sample was conditioned at 23 ° C. and 65% RH for 24 hours, then the sample length (L0) was measured, and the sample was heated under the following measurement environment and holding time conditions. The length (L) was measured.
Measuring device: TMA TM-3000 manufactured by Vacuum Riko Co., Ltd., heating control unit TA-1500, AD converter ADX-98E manufactured by Canopus Electronics Co., Ltd.
Sample size: width 4mm x test length 15mm,
Measurement environment: temperature 55 ° C, humidity 65% RH, load 0.5g
Retention time: 100 hours
[0042]
The heat shrinkage was calculated by the following equation.
Heat shrinkage (%) = [(L0−L) / L0] × 100
L0: Sample length before heat treatment
L: Sample length after heat treatment
[0043]
(2) Young's modulus
According to the method specified in ASTM-D882, the measurement was performed using an Instron type tensile tester. The measurement was performed under the following conditions.
Measuring device: Orientec Co., Ltd. film automatic elongation measuring device
"Tensilon AMF / RTA-100"
Sample size: width 10 mm x test length 100 mm,
Pulling speed: 200mm / min
Measurement environment: temperature 23 ° C, humidity 65% RH
[0044]
(3) Using a half-width X-ray diffractometer in the circumferential direction of the crystal plane diffraction peak of the film by the wide-angle X-ray diffraction method (Model 4036A2 (tube type) manufactured by Rigaku Corporation) under the following conditions. Was measured by the diffractometer method.
X-ray diffractometer: 4036A2 type (tube type) manufactured by Rigaku Corporation
X-ray source: CuKα ray (using Ni filter)
Output: 40kV 20mA
Goniometer: manufactured by Rigaku Denki Co., Ltd.
Slit: 2mmφ-1 ゜ -1 ゜
Detector: Scintillation counter
Count recording device: RAD-C type manufactured by Rigaku Denki Co., Ltd.
A circumferential profile is obtained by fixing a sample and a counter cut out to 2 cm × 2 cm at the diffraction peak position of the crystal plane obtained by the 2θ / θ scan, aligned in the same direction and superimposed, and rotating the sample in the plane. (Β scan). The half width (deg) of the peak was calculated using the valleys at both ends of the peak as a background in the peak profile obtained by the β scan.
[0045]
(4) Surface roughness Ra
The surface roughness Ra was measured under the following conditions according to JIS-B0601.
Measuring device: Kosaka Laboratory Co., Ltd. High accuracy thin film step measuring device ET-10
Stylus tip radius: 0.5m
Stylus load: 5mg
Measurement length: 1mm
Cutoff value: 0.08mm
Scanning in the film width direction, the center line average roughness Ra was measured 20 times, and the average value was taken.
[0046]
(5) Glass transition temperature (Tg)
It was measured by a quasi-isothermal method according to JIS-K7121.
Measuring device: Temperature modulated DSC manufactured by TA Instrument
Heating temperature: 0 ° C to 300 ° C (RCS cooling method)
Temperature calibration: melting point of high purity indium and tin
Temperature modulation amplitude: ± 1 ° C
Temperature modulation cycle: 60 seconds
Heating step: 5 ° C
Sample mass: 5mg
Sample container: Aluminum open container (22mg)
Reference container: Aluminum open container (18 mg)
The glass transition temperature (Tg) was calculated by the following equation.
Glass transition temperature = (extrapolated glass transition start temperature + extrapolated glass transition end temperature) / 2
[0047]
(6) Melting point (Tm)
The peak temperature of the endothermic peak of melting was measured according to JIS-K7122 as a melting point (Tm).
Measuring device: Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd. "Robot DSC-RDC220" Data analysis "Disk session SSC / 5200"
Sample mass: 5mg
Sample pretreatment: solidification after quenching at 300 ° C for 5 minutes
Heating rate: 20 ° C / min
[0048]
(7) Running durability and storability of magnetic tape
A magnetic paint having the following composition is applied to the surface of the biaxially oriented polyester film so as to have a coating thickness of 2.0 μm, magnetically oriented, and dried. Next, a back coat having the following composition is applied to the opposite surface, calendered, and then cured at 70 ° C. for 48 hours. The obtained raw tape was slit to a width of 1/2 inch, and a 670 m long magnetic tape was assembled into a cassette to form a cassette tape.
(Composition of magnetic paint)
-Ferromagnetic metal powder: 100 parts by weight
-Modified vinyl chloride copolymer: 10 parts by weight
-Modified polyurethane: 10 parts by weight
・ Polyisocyanate: 5 parts by weight
-Stearic acid: 1.5 parts by weight
・ Oleic acid: 1 part by weight
・ Carbon black: 1 part by weight
・ Alumina: 10 parts by weight
・ Methyl ethyl ketone: 75 parts by weight
・ Cyclohexanone: 75 parts by weight
・ Toluene: 75 parts by weight
[0049]
(Composition of back coat)
・ Carbon black (average particle size: 20 nm): 95 parts by weight
・ Carbon black (average particle size: 280 nm): 10 parts by weight
・ Α-alumina: 0.1 parts by weight
-Modified polyurethane: 20 parts by weight
・ Modified vinyl chloride copolymer: 30 parts by weight
・ Cyclohexanone: 200 parts by weight
・ Methyl ethyl ketone: 300 parts by weight
・ Toluene: 100 parts by weight
[0050]
The created cassette tape was run at room temperature for 1000 hours using a Magstar 3590 Model B1A Tape Drive manufactured by IBM, and the running durability of the tape was evaluated according to the following criteria. ◎ and ○ are acceptable products.
:: No extension or bending of the tape end face, no scraping marks
:: No tape end surface elongation, no bending, no trace of scraping
△: no tape end surface elongation or bending, but some scraping marks are seen
×: A part of the tape end face is elongated, wakame-like deformation is observed, and scraping marks are observed.
[0051]
Further, after reading the data of the cassette tape prepared above using Magstar 3590 Model B1A Tape Drive manufactured by IBM, the cassette tape was stored in an atmosphere of 60 ° C. and 80% RH for 350 hours. The storage stability of the tape was evaluated based on criteria. ◎ and ○ are acceptable products.
:: Normal playback without any abnormality in tape width and no track deviation
:: There was almost no abnormality in the tape width and there was almost no track deviation, and normal reproduction was performed.
Δ: There is no abnormality in the tape width, but some parts cannot be read.
×: There is a change in the tape width, and reading is impossible
[0052]
(8) Suitability of film processing
While unwinding the film wound up to a width of 500 mm from the unwinder, the film is supplied to an oven processing device manufactured by Inoue Metal Industry Co., Ltd. at a transport speed of 20 m / min, and subjected to a heat treatment at 180 ° C. And the film was evaluated for the suitability for processing according to the following criteria. ◎ and ○ are acceptable products.
◎: Projection at the end was less than 3 mm and no wrinkles were observed during processing
:: The protrusion at the end was 3 mm or more and 5 mm or less, and no wrinkles were observed during processing.
△: The protrusion of the end is 5 mm or more and 10 mm or less.
X: The end of the wound film protruded beyond 10 mm due to meandering or the like, and became irregular.
[0053]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described based on the following examples.
[0054]
Example 1
Using two extruders A and B, the extruder A heated to 280 ° C. was charged with polyethylene terephthalate (0.16% by weight of spherical silica particles having an intrinsic viscosity of 0.62 and an average diameter of 0.3 μm) obtained by a conventional method. The blend (I) was supplied after drying the pellet (I) under vacuum at 180 ° C. for 3 hours, and the extruder B also heated to 280 ° C. was supplied with polyethylene terephthalate (intrinsic viscosity 0.62, average diameter) obtained by a conventional method. A pellet (II) containing 0.3% by weight of 0.3 μm spherical crosslinked polystyrene particles and 0.01% by weight of spherically crosslinked polystyrene particles having an average diameter of 0.8 μm) was supplied after vacuum drying at 180 ° C. for 3 hours. Three layers (II) are merged in a T-die so as to form three outermost layers (stacking ratio II / I / II = 1/10/1), and an electrostatic charge is applied to a cast drum having a surface temperature of 25 ° C. While being in close contact, the mixture was cooled and solidified to produce a laminated unstretched film.
[0055]
Both ends of the unstretched film were gripped with clips and guided to a simultaneous biaxial stretching tenter of a linear motor type to form a film under the conditions shown in Table 1. The film is heated to 90 ° C., and is simultaneously biaxially stretched at an area stretching ratio of 12.25 (longitudinal ratio: 3.5 times, lateral ratio: 3.5 times). Subsequently, the film temperature is raised to 160 ° C., and the film is stretched again at an area stretching ratio of 2.16 times (longitudinal ratio: 1.8 times, horizontal ratio: 1.2 times), and heat-fixed at a heat-setting temperature of 210 ° C. for 2 seconds. After the treatment, a relaxation heat treatment I of 2% in the longitudinal direction and the width direction is performed at the heat setting temperature, and then a relaxation heat treatment II of 4% in the longitudinal direction and 2% in the width direction in two stages of 150 ° C. and 100 ° C. Then, a biaxially stretched polyester film having a thickness of 5 μm was obtained. The composition and properties of the biaxially oriented polyester film were as shown in Table 2, and had excellent properties as a base film for a magnetic recording medium.
[0056]
Examples 2 and 3
A biaxially oriented polyester film was produced in the same manner as in Example 1 except that the relaxation heat treatment was performed under the relaxation heat treatment conditions shown in Table 1. The biaxially oriented polyester film obtained had a heat shrinkage in the longitudinal direction at 55 ° C. of 100 hours of −0.03% and 0.05%, respectively. As shown in Table 2, the base for magnetic recording media was used. It had excellent properties as a film.
[0057]
Comparative Examples 1-3
A biaxially oriented polyester film was produced in the same manner as in Example 1 except that the relaxation heat treatment was performed under the relaxation heat treatment conditions shown in Table 1. The obtained biaxially oriented polyester film was inferior as a base film for a magnetic recording medium because the heat shrinkage at 55 ° C. for 100 hours was out of the range of the present invention.
[0058]
Example 4
A biaxially oriented polyester film was produced in the same manner as in Example 1 except that the film was stretched under the stretching conditions shown in Table 1. The obtained biaxially oriented polyester film had a Young's modulus in the longitudinal direction of 6 GPa. However, as shown in Table 2, it had excellent properties as a base film for a magnetic recording medium.
[0059]
Comparative Example 4
A biaxially oriented polyester film was produced in the same manner as in Example 1 except that the film was stretched under the stretching conditions shown in Table 1. The obtained biaxially oriented polyester film was inferior as a base film for a magnetic recording medium because the Young's modulus in the longitudinal direction was out of the range of the present invention.
[0060]
Comparative Example 5
A biaxially oriented polyester film was produced in the same manner as in Example 1 except that the heat setting was performed under the heat setting conditions shown in Table 1. The obtained biaxially oriented polyester film was inferior as a base film for a magnetic recording medium because the heat shrinkage at 55 ° C. for 100 hours was out of the range of the present invention.
[0061]
Example 5
Using two extruders A and B, extruder A heated to 300 ° C. was charged with polyethylene-2,6-naphthalate (intrinsic viscosity 0.65, spherical silica particles having an average diameter of 0.3 μm) obtained by a conventional method. The pellet (I) (0.16% by weight) was vacuum-dried at 180 ° C. for 3 hours and supplied to the extruder B, which was also heated to 300 ° C., and polyethylene-2,6- obtained by a conventional method. A pellet (II) of naphthalate (comprising 0.2% by weight of spherical crosslinked polystyrene particles having an intrinsic viscosity of 0.65 and an average diameter of 0.3 μm and 0.01% by weight of spherical crosslinked polystyrene particles having an average diameter of 0.8 μm) was heated at 180 ° C. Supplied after vacuum drying for 3 hours. Three layers (II) are merged in a T-die so as to form three outermost layers (stacking ratio II / I / II = 1/10/1), and an electrostatic charge is applied to a cast drum having a surface temperature of 35 ° C. While being in close contact, the mixture was cooled and solidified to produce a laminated unstretched film.
[0062]
Both ends of the unstretched film were gripped with clips, guided to a simultaneous biaxial stretching tenter of a linear motor type, and formed into a film under the conditions shown in Table 1 to produce a biaxially oriented polyester film. As shown in Table 2, the obtained biaxially oriented polyester film had excellent properties as a base film for a magnetic recording medium.
[0063]
Comparative Example 6
The unstretched polyester film obtained in the same manner as in Example 1 was stretched 3.2 times at a temperature of 90 ° C. in one step in a longitudinal direction using a roll stretching machine, and further stretched in the width direction using a tenter. The film was stretched 3.2 times at a temperature of 100 ° C. Subsequently, the film was stretched 1.7-fold at a temperature of 140 ° C. in two steps in the longitudinal direction with a roll-type stretching machine, and then stretched 1.2-fold at a temperature of 190 ° C. in the width direction using a tenter. Further, after a heat treatment at a temperature of 210 ° C. for 10 seconds, a relaxation treatment of 4% was performed in the width direction to obtain a biaxially oriented polyester film having a thickness of 5 μm. When successive biaxial stretching was performed using a roll stretching machine, it was difficult to perform relaxation heat treatment in the longitudinal direction. The obtained biaxially oriented polyester film was inferior as a base film for a magnetic recording medium because the heat shrinkage at 55 ° C. for 100 hours was out of the range of the present invention.
[0064]
[Table 1]
Figure 2004130594
[0065]
In Table 1, "longitudinal" means the longitudinal direction, and "width" means the width direction.
[0066]
[Table 2]
Figure 2004130594
[0067]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to obtain a biaxially oriented polyester film having excellent dimensional stability in a use environment and a small deformation under load, and particularly a biaxially oriented polyester film suitable as a base film for a high-density magnetic recording tape. Obtainable. Specifically, it is possible to obtain a base film having excellent running durability, storability and workability for a magnetic recording medium.

Claims (8)

ポリエステルを主成分とする二軸配向ポリエステルフィルムであって、55℃100時間でのフィルムの長手方向の熱収縮率が−0.03〜0.05%の範囲内であり、かつ長手方向のヤング率が6〜15GPaの範囲内にあることを特徴とする二軸配向ポリエステルフィルム。A biaxially oriented polyester film containing polyester as a main component, wherein the longitudinal heat shrinkage of the film at 55 ° C. for 100 hours is in the range of −0.03 to 0.05%, and the longitudinal direction is Young. A biaxially oriented polyester film having a ratio in the range of 6 to 15 GPa. 広角X線回折法による結晶配向解析で求められるフィルムの主鎖方向の結晶面の回折ピークの円周方向の半値幅が、50〜85°の範囲であることを特徴とする請求項1に記載の二軸配向ポリエステルフィルム。The half-width in the circumferential direction of the diffraction peak of the crystal plane in the main chain direction of the film obtained by the crystal orientation analysis by the wide-angle X-ray diffraction method is in the range of 50 to 85 °. Biaxially oriented polyester film. 一方のフィルム表面(A面)の表面粗さRaが1〜10nmの範囲内であり、A面の反対側のフィルム表面(B面)の表面粗さRaが5〜20nmの範囲内であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の二軸配向ポリエステルフィルム。The surface roughness Ra A of one film surface (A surface) is in the range of 1 to 10 nm, and the surface roughness Ra B of the film surface (B surface) on the opposite side of the A surface is in the range of 5 to 20 nm. The biaxially oriented polyester film according to claim 1 or 2, wherein: 55℃100時間でのフィルムの幅方向の熱収縮率が−0.03〜0.05%の範囲内であり、かつ幅方向のヤング率が4〜15GPaの範囲内にあることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の二軸配向ポリエステルフィルム。The film is characterized in that the heat shrinkage in the width direction at 55 ° C. for 100 hours is in the range of −0.03 to 0.05%, and the Young's modulus in the width direction is in the range of 4 to 15 GPa. The biaxially oriented polyester film according to claim 1. ポリエステルがポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の二軸配向ポリエステルフィルム。The biaxially oriented polyester film according to any one of claims 1 to 4, wherein the polyester is polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate. ポリエステルを主成分とする樹脂を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し、該シート状成形物をリニアモーター方式同時二軸延伸機で延伸した後、フィルムの長手方向と幅方向ともに弛緩熱処理を行うことを特徴とする二軸配向ポリエステルフィルムの製造方法。A resin containing polyester as a main component is discharged from a die by melt extrusion, the molten polymer is cooled and solidified to form a sheet, and the sheet-like molded product is stretched by a linear motor simultaneous biaxial stretching machine. A method for producing a biaxially oriented polyester film, wherein relaxation heat treatment is performed in both the longitudinal direction and the width direction. 請求項1〜5のいずれかに記載の二軸配向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ことを特徴とする磁気記録媒体。A magnetic recording medium comprising a biaxially oriented polyester film according to claim 1 and a magnetic layer provided on at least one side of the film. 55℃100時間での長手方向の熱収縮率が−0.03〜0.05%の範囲内であることを特徴とする請求項7に記載の磁気記録媒体。8. The magnetic recording medium according to claim 7, wherein the heat shrinkage in the longitudinal direction at 55 [deg.] C. for 100 hours is in a range of -0.03 to 0.05%.
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