JP2005146162A

JP2005146162A - ２軸配向ポリエステルフィルム

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Publication number: JP2005146162A
Application number: JP2003387577A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kubota; 啓窪田; Masahito Horie; 将人堀江; Tetsuya Tsunekawa; 哲也恒川
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2003-11-18
Filing date: 2003-11-18
Publication date: 2005-06-09

Abstract

【課題】低温低湿、低温高湿、高温低湿、高温高湿のすべての温湿度領域で優れた寸法安定性を有する、特に、高密度磁気記録媒体用として有用なポリエステルフィルムを提供すること。
【解決手段】ポリエステル（ポリマー１）を８０〜９９．９重量％含有し、ポリイミド（ポリマー２）を０．１〜５重量％含有し、密度が１．３９〜１．４１ｇ／ｃｍ³であり、かつ長手方向、幅方向およびこれらの方向と４５°をなす方向の全ての方向における屈折率がいずれも１．６５〜１．７５である２軸配向ポリエステルフィルムとする。
【選択図】なし

Description

本発明は、２軸配向ポリエステルフィルムに関する。

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の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よく知られている。中でも、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムは、上記の優れた品質に加えて、高い生産性、低価格などの特長を有し、広く使用されている。

ポリエステルに関しては、添加剤やポリマーアロイについても、多くの技術が検討されており、例えば、ポリエステルフィルムの耐熱性、寸法安定性を改善する技術として、ポリエチレンテレフタレートと非晶性の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が知られている（特許文献１〜３）。

しかしながら、上記発明はポリエーテルイミドの高い耐熱性を利用して、ポリエステルに耐熱性を付与することを目的としており、ポリエーテルイミドを比較的多量に添加していた。

しかし、われわれは鋭意検討の結果、従来用いられていたポリイミドの添加量を少量に抑え、さらに延伸条件を特定の範囲に制御することによって、フィルムの延伸性が飛躍的に向上することを見出した。
特開２０００−１４１４７５号公報特開２００１−３１９３２３号公報特開２００１−１２１６０２号公報

本発明の目的は、従来より高倍率に延伸が可能であることにより、生産性や加工性、寸法安定性などを向上した２軸配向ポリエステルフィルムを提供することにある。

上記目的は、ポリエステル（ポリマー１）を８０〜９９．９重量％含有し、ポリイミド（ポリマー２）を０．１〜５重量％含有し、密度が１．３９〜１．４１ｇ／ｃｍ³であり、かつ長手方向、幅方向およびこれらの方向と４５°をなす方向の全ての方向における屈折率がいずれも１．６５〜１．７５である２軸配向ポリエステルフィルムによって達成することができる。

本発明によれば、以下に説明するとおり、ポリエステル（ポリマー１）にポリイミド（ポリマー２）を少量添加することにより、例えば同時２軸延伸を行った際に従来に比べ極めて高倍率の延伸が可能となり、優れた生産性を有する２軸配向ポリエステルフィルムを得ることができる。

本発明のフィルムは２軸配向ポリエステルフィルムである。２層以上のフィルム層を有する積層フィルムの場合は、これを構成する少なくとも１層が２軸に配向している必要がある。全ての層が無配向や１軸配向では本発明の特性を満足させることが困難である。

本発明の２軸配向ポリエステルフィルムは、ポリエステル（ポリマー１）とポリイミド（ポリマー２）とを含んでいるポリマーアロイフィルムである。ここ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。延伸性、生産性の観点からは、共重合など分子的な結合を有さないポリマーブレンドの方がより好ましい。

本発明の２軸配向ポリエステルフィルムに用いられるポリマー１は、芳香族ジカルボン酸などの酸成分とジオール成分とから構成されるポリマーであればよい。

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、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、二種以上を併用してもよい。

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。

本発明で用いるポリマー１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）（ＰＥＮ）が好ましく例示される。なかでも、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の場合に延伸性向上、生産性向上の効果が最も得られ易いため、特に好ましい。

本発明の２軸配向ポリエステルフィルムはポリマー１を８０〜９９．９重量％含有する。より好ましくは８５〜９９重量％、最も好ましくは９０〜９５重量％である。ポリマー１の含有量が８０重量％より小さい場合には、強度などポリエステルの特徴が十分発揮されず、またポリマー１とポリマー２の相互作用が十分でないため、本発明の延伸性向上の効果も十分発揮されないことがある。

本発明で用いるポリマー１がエチレンテレフタレートを含むポリエステルである場合、ポリエステルは直重法およびＤＭＴ法のいずれによるものでもよいが、ＤＭＴ法の時はエステル交換触媒として酢酸カルシウムを用いることが好ましい。また重合段階では、特に限定されないが、ゲルマニウム化合物を重合触媒として用いることが異物による粗大突起を低減させるため好ましい。ゲルマニウム触媒としては、（１）無定形酸化ゲルマニウム、（２）結晶性酸化ゲルマニウム、（３）酸化ゲルマニウムをアルカリ金属又はアルカリ土類金属もしくはそれらの化合物の存在下にグリコールに溶解した溶液、および、（４）酸化ゲルマニウムを水に溶解し、これにグリコールを加え水を留去して調整した酸化ゲルマニウムのグリコール溶液等を用いることができる。

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。

本発明に用いられるポリマー２は、分子鎖中にイミド基を有するポリイミドである。ポリイミドはポリエステルに対して、イミド環とベンゼン環の相互作用などに由来すると考えられる相互作用を有し、また、一般的にポリエステルよりも高いガラス転移温度を有する。このため、フィルムは製造工程において、主成分であるポリマー１のガラス転移温度に近い温度で延伸される場合に、延伸温度付近では分子運動性が低いポリイミドがポリマー１の配向結晶化による延伸性の低下をある程度阻害する働きをすることによって高倍率延伸を可能ならしめているものと推定される。

上記のポリイミドとしては、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。

ただし、式中のＲ¹は、

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、

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。

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。

溶融成形性やポリエステルとの親和性などの点から、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。

（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。）
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

を挙げることができる。

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。

または

（ｎは２以上の整数、好ましくは２０〜５０の整数）
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。

本発明で用いるポリマー２は、上記のなかでも、ポリマー１と良好な親和性を有することが好ましい。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とからなるポリマーアロイを用い、所定の混合比で溶融混合し未延伸または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、有機粒子や無機粒子などの添加物に起因しない投影面積円相当径（以下、単に円相当径という）が５０ｎｍ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、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、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。

本発明に用いられるポリマー２のガラス転移温度は、［ポリマー１のＴｇ＋５０℃］以上［３００℃］以下が好ましく、より好ましくは、［ポリマー１のＴｇ＋７０℃］以上［２７０℃］以下であることが好ましい。

フィルムの延伸温度（再縦再横延伸工程を含む場合は、１段目の縦横延伸の延伸温度）は、ポリマー１のＴｇ〜ポリマー１のＴｇ＋３０℃程度となるため、ポリマー２のＴｇが上記範囲より低い場合には、フィルムの延伸温度において、ポリマー２の分子運動性が活発となり、ポリマー１の分子運動を抑制し、延伸性を良好にする効果を発揮しないことがある。また、上記範囲より高い場合には、押出時において、ポリマー２が融解困難となり、ポリマー２が未溶融物となり、延伸破れの原因となったり、再延伸時に延伸性を低下させることがある。例えば、ポリマー１としてポリエチレンテレフタレートを用いる場合、ポリマー２のガラス転移温度は、１１０〜３００℃が好ましく、より好ましくは１５０〜２７０℃である。

ポリマー２は、非晶性であることが好ましい。この場合の非晶性とは、例えば、ＤＳＣ測定で融点を示さないことなどで判定できる。結晶性である場合は、ポリマー２の結晶化の際に、ポリマー１の非晶配向が乱されるため、フィルムの強度が低下する場合がある。

本発明のポリマー２の含有量は、フィルム中において０．１〜５重量％である。好ましくは、１〜３重量％である。ポリマー２の含有量が０．１重量％未満である場合には、本発明の延伸性向上の効果が得られないばかりか、混練性が不良となり、ポリマー２が分散不良物となってフィルム破れを引き起こしたりすることがある。また、ポリマー２の含有量が５重量％を超える量であると、フィルム全体の分子配向や熱処理による結晶化を抑制したり、熱緩和を促進する影響が大きくなり、強度低下や延伸性を低下させたり、熱膨張係数などの寸法安定性を低下させたりすることがある。

本発明の２軸配向ポリエステルフィルムには、ポリマーアロイの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。

本発明のポリマー２をポリマー１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、ポリマー１とポリマー２を混合してペレタイズしてもよい。

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熱可塑性樹脂を微分散させる方法、粉砕器で熱可塑性樹脂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。特に好ましくは、２種以上のポリエステルを用い、まず、高分子量ポリエステルとポリマー２をペレタイズによって、一旦、ポリマー２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、さらに溶融押出前に比較的低分子量のポリエステルで希釈して、所定の濃度に調整する方法を用いると、ポリマー同士の分散性が向上し、好ましい分散状態を示すことがある。また、この手法では、ポリマーアロイ全体としての溶融粘度は低く抑えられるため、溶融成形性が向上し、生産性が向上することがあり好ましい。

本発明の２軸配向ポリエステルフィルムは単層フィルムであっても積層構成であってもよい。例えば、磁気テープ用途として用いる場合には、少なくとも２層以上の積層構成であることが好ましい。２層以上の積層構成とすることによって、フィルムの両側の表面に、搬送性、走行性を良化させるためのある程度の粗さと電磁変換特性を良化させるための平滑性という異なる特性を持たせることができる。また、さらに、フィルム表面に厚み１〜５０ｎｍの水溶性高分子などからなるコーティング層を有していても良い。

本発明の２軸配向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、基層部（フィルム中で最も厚みが厚いフィルム層）を上述のポリマーアロイを含む層とすることが好ましい。積層部（基層部以外のフィルム層であり、基層部よりも厚みの薄いフィルム層）に用いるポリマー種は、ポリマー１や基層部に用いたものと同じポリマーアロイを用いる場合、基層部と積層部に溶融粘度や熱収縮率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や、フィルムに熱をかけた際のフィルムの「そり」が生じる問題などが起こりにくいため好ましい。

本発明の２軸配向ポリエステルフィルムには、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の良化、あるいは、巻き取り性などハンドリング性の向上のため、不活性粒子を含有させてもよい。なお、本発明でいう不活性粒子とは、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いう。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。また不活性粒子の含有量は、延伸破れを防止する観点から、０．０１〜１重量％が好ましい。

また、本発明の２軸配向ポリエステルフィルムには、本発明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。

本発明の２軸配向ポリエステルフィルムの密度は１．３９〜１．４１ｇ／ｃｍ³である。好ましくは、１．３９５〜１．４０５ｇ／ｃｍ³である。フィルムの密度が１．３９ｇ／ｃｍ³未満である場合には、熱処理による構造固定が不十分であるため、フィルムに微細なむらが生じて、フィルムに塗布加工などを施す際にむらが生じたり、フィルムが応力に対して変形しやすくなり、寸法安定性が低下しやすい。また、密度が１．４１ｇ／ｃｍ³を超える場合には、非晶部の熱緩和が進みすぎて、温湿度膨張を起こしやすくなり、フィルムの寸法安定性が低下することがある。

本発明の２軸配向ポリエステルフィルムは、長手方向、幅方向およびこれらの方向と４５°をなす方向の全ての方向（計４方向）における屈折率がいずれも１．６５〜１．７５である。好ましくは、１．６６〜１．７２、さらに好ましくは１．６７〜１．７０である。このことは、フィルム面内の全方向の配向が均等に高くなっていることが好ましいことを示している。これは、例えば同時に２軸方向に延伸されて製造されたフィルムであれば達成することができ、従来の逐次２軸延伸法では達成が困難なことであった。また、上記のようにフィルム面内の全方向の配向を均等に高めることによって、フィルムの配向むらを抑制し、加工適正を向上させることができる。少なくとも１方向の屈折率が１．６５より小さい場合には、フィルムに各種のむらが生じ、加工適性が低下することがある。また、フィルム面内で長手方向、幅方向と４５°をなす方向の全ての屈折率が、１．７５を超えるフィルムの製造は工業的に困難であり、フィルム破れが生じやすく、生産性が低下しやすい。

本発明の２軸配向ポリエステルフィルムの好ましい表面粗さＲａは単層、積層構成やコーティングなどの有無によって異なる。フィルム表裏の表面粗さが同じ場合には、５〜２０ｎｍが好ましく、より好ましくは７〜１５ｎｍである。Ｒａが５ｎｍ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、磁気テープとして使用する際には、走行性や耐摩耗性が低下して、十分な特性が得られないことがある。また、Ｒａが２０ｎｍより大きい場合には、例えば磁気テープとして用いる際に、電磁変換特性を悪化させたり、ドロップアウトなどの原因となりやすい。

本発明の２軸配向ポリエステルフィルムは、磁気テープとして使用される場合には、フィルム表裏の表面粗さＲａが異なっていることが好ましい。この場合、平滑な方の表面の表面粗さＲａは、電磁変換特性向上の観点などから、１〜１５ｎｍが好ましく、より好ましくは３〜７ｎｍである。また、反対側の粗い方の表面の表面粗さＲａは、搬送性、走行性の向上と平滑面への転写抑制の観点から、５〜２０ｎｍが好ましく、より好ましくは７〜１５ｎｍである。

本発明の２軸配向ポリエステルフィルムの長手方向のヤング率（歪み速度１％／分で測定する）は、例えば磁気テープ用途に使用する場合は、４．５〜９ＧＰａが好ましく、より好ましくは、５〜８．５ＧＰａ、最も好ましくは６〜８ＧＰａである。長手方向のヤング率が４．５ＧＰａより小さいと、長手方向に荷重をかけた際の弾性変形伸びやクリープ伸びが大きくなり易く、寸法安定性や保存安定性が低下したりする。長手方向のヤング率が９ＧＰａより大きい場合には、製造工程で破れが多発して生産性が低下したり、幅方向の強度が低下して、幅方向の寸法安定性が低下したり、磁気テープとして用いる際に、走行中のガイドロールに対して挫屈しやすくなったりする。

本発明の２軸配向ポリエステルフィルムの幅方向のヤング率は、例えば磁気テープ用途に使用する場合は、４．５〜９ＧＰａが好ましく、より好ましくは、５〜８ＧＰａ、最も好ましくは５．５〜７ＧＰａである。幅方向のヤング率が４．５ＧＰａより小さいと、幅方向の温湿度膨張係数が高くなり、寸法安定性や保存安定性が低下したりすることがある。また、幅方向のヤング率が９ＧＰａより大きい場合には、温度膨張係数が小さくなりすぎて、低温から高温への環境変化の際に、幅収縮が起こったり、製造工程で破れが多発して生産性が低下したり、また、長手方向の強度低下によるクリープ特性の悪化を引き起こしたりすることがある。

本発明の２軸配向ポリエステルフィルムのポリマーのガラス転移開始温度（Ｔｇ）は、８０〜１５０℃であることが好ましく、より好ましくは８２〜１３０℃、さらに好ましくは８５〜１２０℃の範囲内である。Ｔｇが１５０℃より高い場合には、生産性が低下する場合があり、８０℃より低い場合には磁気テープとして使用する際の寸法安定性や保存安定性が低下する場合がある。

本発明の２軸配向ポリエステルフィルムの全厚みは、３〜８μｍである。好ましくは４〜７μｍであり、より好ましくは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。厚みが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、高容量化が困難となる。

本発明の２軸配向ポリエステルフィルムは、さらに他のポリマー層、例えば、ポリオレフィンやポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、アクリル系ポリマーなどを直接、あるいは接着剤などの層を介して積層してもよい。また、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。

本発明の２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、両方の面でも良いが、フィルムの両面で表面粗さが異なる場合には、表面粗さが小さい側の表面に磁性層を設けることが好ましい。

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。

磁性層の形成法としては、磁性粉を熱硬化性、熱可塑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、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。

前記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挙げられる。

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。

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。

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。

本発明の２軸配向ポリエステルフィルムの用途は、高倍率に延伸して製造することが好ましい磁気テープの他、コンデンサー用途などに好ましく用いられ、高い寸法安定性を必要とするデジタル記録方式の磁気記録媒体として特に好ましく用いられる。中でも、データストレージ用高密度磁気記録用テープやデジタルビデオテープなどのベースフィルムに特に適したものである。

以下、本発明の２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。ここでは、ポリエステルとしてＰＥＴを用い、熱可塑性樹脂として、ポリエーテルイミド”ウルテム”を添加した２軸配向ポリエステルの例を中心に示す。

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を重合槽に移行しながら、減圧下で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、不活性粒子を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のマスターを作っておき、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。

次に、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、溶融押出し、両者が分散したペレットを作製する。得られた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ペレット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、有機・無機粒子などの添加物に起因しない円相当径５００ｎｍ以上の構造（例えば、分散不良のポリマードメインなど）が観察されない場合、後にさらにポリエチレンテレフタレートと混合する場合に、良好な分散状態を得られやすく好ましい。この段階で、円相当径５００ｎｍ以上のいわゆる分散不良物が存在すると、後にさらにポリエチレンテレフタレートと混合しても、分散不良は解消されず、フィルム延伸工程でフィルム破れの原因となったり、２軸延伸フィルムにおいて粗大突起となる場合がある。前記の分散不良を発生しないために、２軸混練押出機の剪断速度は５０〜３００ｓｅｃ^-1が好ましく、より好ましくは１００〜２００ｓｅｃ^-1、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。剪断速度・滞留時間が上記範囲より小さい場合には、十分にポリマー同士が混練されずに分散不良が生じる場合がある。また、剪断速度・滞留時間が上記範囲より大きい場合には、剪断発熱などの要因で、ポリマーに熱がかかりすぎるために、ポリマーの熱分解が生じたりする。また、ポリエーテルイミドの混合比率は、２０〜８０重量％が好ましく、より好ましくは４０〜６０重量％である。ポリエーテルイミドの混合比率が低すぎる場合には、混合物の粘度が低いため、十分にポリマー同士が混練されずに分散不良が生じる場合がある。混合比率が高すぎる場合には、得られた混合ペレット自体の溶融粘度が高いため、後にさらにポリエチレンテレフタレートと混合する場合に、ポリエチレンテレフタレートとの粘度差が大きくなり、良好な分散状態を得られないことがある。さらに、上記条件にて分散不良物を生じる場合は、得られたチップを再び２軸押出機に投入し相溶するまで押出を繰り返してもよい。

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と不活性粒子のマスターペレット、および、ポリエステルのペレットを所定の割合になるように混合して、１８０℃で３時間以上減圧乾燥した後、固有粘度が低下しないように窒素気流下あるいは減圧下で、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、該未延伸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、有機・無機粒子などの添加物に起因しない円相当径５０ｎｍ以上の構造（例えば、分散不良のポリマードメインなど）が観察されない場合、高倍率延伸の際にも延伸破れが少なく、高い製膜安定性が得られる効果が期待できるため好ましい。より好ましくは円相当径１５ｎｍ以上の構造が観察されないことがよい。また、未延伸フィルムを温度変調型ＤＳＣ（ＭＤＳＣ）によって測定した場合、単一のガラス転移点が観察される場合も、同様に高い製膜安定性が得られるため好ましい。

その際、製膜時における破れを低減するために、ポリマー中の異物や変質ポリマー、未溶融物などを除去する方法としては、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。特に、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。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。

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ることが好ましい。

フィルムを積層する場合、方法としては、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する方法が好ましい。

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、同時２軸延伸法を用いることが好ましい。逐次２軸延伸では、製膜工程中で、長手、または、幅方向に結晶が偏って成長するため、安定して高倍率に延伸することは困難である。なお、ここでいう同時２軸延伸とは、長手方向と幅方向の延伸が同時に行われる工程を含む延伸方式である。必ずしも、すべての区間で長手と幅が同時に延伸されている必要はなく、長手方向の延伸が先にはじまり、その途中から幅方向にも延伸を行い（同時延伸）、長手方向の延伸が先に終了し、残りを幅方向のみ延伸するような方式でもよい。延伸装置としては、例えば同時２軸延伸テンターなどが好ましく例示され、中でもリニアモーター駆動式の同時２軸テンターが破れなくフィルムを延伸する方法として特に好ましい。

また、延伸は、非常に高倍率に延伸する場合には、長手方向、幅方向共に少なくとも異なる延伸温度で２段以上に分けて延伸することが好ましい。これは、分子間の絡み合い構造の生成を抑制しながら、徐々に延伸を行う方が、高倍率に安定して延伸しやすいためで、１段階の２軸延伸のみでは、高倍率に延伸することは困難である。後述するが、比較的低い温度で１段目の同時２軸延伸を行った後、より高い延伸温度で２段目の同時２軸延伸を行い、必要に応じて、さらに高い延伸温度で３段目の同時２軸延伸を行う手法が、製膜破れを低減して、なおかつ高倍率に延伸する手法として特に好ましい。１段目の延伸では、ポリマー２がポリマー１の配向結晶化を抑制する効果が大きく、２段目以降では徐々にポリマー１の配向結晶化を抑制する効果を小さくしていくことによって、非晶部分が均一に延伸され、なおかつ結晶化の進行も両立できるため好ましい。

次に延伸条件について説明する。未延伸フィルムを同時２軸延伸テンターに導いて、長手および幅方向に同時に２軸延伸を行う。延伸速度は長手、幅方向ともに１００〜２０，０００％／分の範囲で行うのが好ましい。より好ましくは、５００〜１０，０００％／分、さらに好ましくは１，０００〜３，０００％／分である。延伸速度が１００％／分よりも小さい場合には、フィルムが熱にさらされる時間が長くなるため、特にエッジ部分が結晶化して延伸破れの原因となり製膜性が低下したり、十分に分子配向が進まず、製造したフィルムの強度が低下することがある。また、２０，０００％／分よりも大きい場合には、延伸時点で分子間の絡み合いが生成しやすくなり、延伸性が低下して、高倍率に延伸困難となることがある。

また、１段目の延伸温度は、用いるポリマー１、ポリマー２の種類によって異なるが、未延伸フィルムのガラス転移温度Ｔｇを目安として決めることができる。１段目の延伸温度はＴｇ〜Ｔｇ＋３０℃の範囲で延伸することが好ましく、より好ましくはＴｇ＋５℃〜Ｔｇ＋２０℃である。上記範囲より延伸温度が低い場合には、フィルム破れが多発して生産性が低下したり、再延伸性が低下して、高倍率に安定して延伸することが困難となることがある。また、上記範囲よりも延伸温度が高い場合には、特にエッジ部分が結晶化して延伸破れの原因となり製膜性が低下したり、十分に分子配向が進まず、製造したフィルムの強度が低下することがある。

延伸倍率は、用いるポリマー１、ポリマー２の種類や延伸温度によって異なり、また多段延伸の場合も異なるが、総面積延伸倍率（総縦延伸倍率×総横延伸倍率）としては、２０〜４０倍が好ましく、より好ましくは２５〜３５倍である。長手方向、幅方向の１方向の総延伸倍率としては、２．５〜８倍が好ましく、より好ましくは、３〜７倍である。延伸倍率が上記範囲より小さい場合には、本発明の好ましい範囲に制御することが困難であり、微小延伸などが発生し、フィルムの加工適性が低下することがある。また、延伸倍率が上記範囲より大きい場合には、延伸破れが多発して、生産性が低下する場合がある。なお、延伸を多段で行う場合の１段目の長手、幅方向の１方向の延伸倍率は、２．５〜５倍が好ましく、より好ましくは３〜４倍である。また、１段目の好ましい面積延伸倍率は８〜１６倍であり、より好ましくは、９〜１４倍である。これらの延伸倍率の値は、特に同時二軸延伸法を採用する場合に好適な値であるが、もちろん限定される訳ではない。

本発明の２軸配向ポリエステルフィルムを製造するためには、さらに再延伸を行うことが好ましい。その場合、１段目の延伸後の２軸延伸フィルムの密度は１．３４８〜１．３５５であることが好ましい。密度が１．３５５を超える場合には、分子運動性が低下するため、再延伸性が悪化することがある。また、縦延伸倍率と横延伸倍率の比は、０．８〜１．２５が好ましい、長手または幅方向に結晶配向が偏っていると、再延伸性が悪化して、高倍率に延伸困難なことがある。

本発明の２軸配向ポリエステルフィルムの製造方法が再延伸工程を含む場合、２段目の延伸条件としては、延伸温度はＴｇ＋４０℃〜Ｔｇ＋１２０℃が好ましく、さらに好ましくはＴｇ＋６０℃〜Ｔｇ＋１００℃である（さらに３段目の延伸を行う場合には、上記温度範囲の中でも比較的低い延伸温度とする方がよい）。延伸温度が上記範囲を外れる場合には、熱量不足や結晶化の進みすぎによって、フィルム破れが多発して生産性が低下したり、十分に配向を高めることができず、強度が低下する場合がある。さらに３段目の延伸を行う場合には、３段目の延伸温度は２段目の延伸温度よりも高く、熱処理の温度よりも低いことが好ましい。また、３段目の延伸を行う場合は、熱的寸法安定性が向上し易いため好ましい。

また、再延伸を行う場合の延伸倍率（１方向）は、１．０５〜２．５倍が好ましく、より好ましくは、１．２〜１．８倍である。再延伸の面積延伸倍率としては、１．４〜４倍が好ましく、より好ましくは１．９〜３倍である。さらに３段目の延伸を行う場合には、３段目の延伸倍率（１方向）は、１．０５〜１．２倍が好ましく、面積延伸倍率は１．１〜１．４が好ましい。

本発明の２軸配向ポリエステルフィルムの製造方法において、長手方向の総延伸倍率と幅方向の総延伸倍率の比、すなわち「総縦延伸倍率／総横延伸倍率」の値は０．８〜１．２５が好ましい。本発明のポリエステルフィルムでは、上記の範囲、すなわち、長手、幅方向にほぼ等しいバランスで延伸する際に延伸性が最も良化することがわかっている。また、この場合、分子鎖がフィルム面内で全方向に配向するため、フィルムの塗布加工性が良化する。

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。熱処理条件は、ポリマー１とポリマー２の種類によっても異なるが、熱処理温度は、１８０℃〜２３０℃が好ましく、熱処理時間は１〜１０秒の範囲で行うのが好ましい。より好ましくは、熱処理温度は１８５℃〜２１０℃、熱処理時間は２．５〜５秒である。本発明の２軸配向ポリエステルフィルムは、ポリマー２がある程度、ポリマー１分子の拘束点の役割をなしているため、熱処理条件が高温、長時間である場合、ポリマー２の拘束点の役割が低下して、熱的寸法安定性が低下する場合がある。

本発明の２軸配向ポリエステルフィルムの製造方法において、高倍率延伸における生産性および加工適性の観点から最も好ましい製造方法は以下の通りである。ポリマー１としてポリエチレンテレフタレート、ポリマー２としてはガラス転移温度が１５０〜２７０℃のポリイミドを用いることが好ましい。かかるポリマー２としては、ポリエーテルイミドが好ましく例示される。さらに、ポリマー１およびポリマー２を溶融押出して作成した未延伸フィルムをＴＥＭで観察した場合に、外部添加粒子に起因しない円相当径が５０ｎｍ以上の構造が観察されないことが延伸破れを低減し、高倍率に延伸する観点から好ましい。さらに、この未延伸フィルムを８５〜１００℃で、長手方向および幅方向にそれぞれ延伸倍率が３〜４．５倍、面積延伸倍率が９〜１５倍、横延伸倍率に対する縦延伸倍率の比が０．８〜１．２５となるように同時２軸延伸する。この未延伸フィルムの密度は１．３４８〜１．３５５ｇ／ｃｍ²が好ましい。その後、１４０〜１８０℃で長手方向および幅方向に同時２軸延伸を行い、２軸配向ポリエステルフィルムを作成する。さらに、総横延伸倍率に対する総縦延伸倍率の比が０．８〜１．２５とする場合、高倍率延伸における生産性および加工適性が良好となるため好ましい。

（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。

（１）ガラス転移温度（Ｔｇ）
ＪＩＳ−Ｋ７１２１（１９８７）に従って、測定した。

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”
サンプル質量：５ｍｇ
昇温速度：２０℃／分
なお、ＤＳＣ曲線においてガラス転移温度付近にショルダーが観測される場合は、ガラス転移温度を求めた後、ベースラインよりずれた部分の面積（単位ｍＪ／ｍｇ）を求め、５ｍＪ／ｍｇ以下の値であれば、単一のＴｇとした。

（２）密度
ＪＩＳ−Ｋ−７１１２（１９９９）の密度勾配管法により、臭化ナトリウム水溶液を用いてフィルムの密度を測定した。

（３）屈折率
ＪＩＳ−Ｋ７１０５（１９８１）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℃、６５％ＲＨにて測定した。

なお、サンプルの長手方向はフィルムの製膜方向であり、磁気テープなどの場合には、テープの長手方向と一致する。幅方向とは、長手方向に直角な方向である。フィルム面内で長手方向、幅方向と４５°をなす方向とは、長手方向から幅方向へ向かって４５°の角度をなす方向である。

（４）ヤング率
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。

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：１ｍｍ／分
測定環境：温度２３℃、湿度６５％ＲＨ
（５）表面粗さＲａ
小坂研究所製の高精度薄膜段差測定器ＥＴ−１０を用いて中心線平均粗さＲａを測定した。条件は下記のとおりであり、フィルム幅方向に走査して２０回測定を行った平均値をもって値とした
・触針先端半径：０．５μｍ
・触針荷重：５ｍｇ
・測定長：１ｍｍ
・カットオフ値：０．０８ｍｍ
（６）不活性粒子の平均粒径
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。測定した円相当径の体積平均を不活性粒子の平均粒径ｄとした。

フィルム中に平均粒径の異なる２種類以上の粒子が存在する場合、上記の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。

（７）ポリマー１、ポリマー２、不活性粒子の含有量
ポリマー１およびポリマー２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、ポリマー１、ポリマー２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）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マー１とポリマー２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。

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
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マー１比率を求める。これと、不活性粒子含有量よりポリマー２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。

また、不活性粒子の含有量については、ポリマー１、ポリマー２は溶解するが不活性粒子は溶解させない溶媒を選んで、ポリマー１、ポリマー２を溶解し、不活性粒子を遠心分離して重量百分率を求めた。

（８）高倍率延伸の際の製膜安定性（生産性）
実施例および比較例に記載の製膜条件で１０，０００ｍのロールを５本製膜する際、製膜破れが１度もなくロールが採取できたか、１度だけフィルム破れが生じた場合は製膜安定性良好と判断した（○）。フィルム破れが２回または３回の場合は、製膜可能なレベルと判断した（△）。フィルム破れが４回以上の場合には、製膜安定性不良（×）と判断した。

（９）磁気テープ加工性（磁性層塗布性）
１ｍ幅にスリットしたフィルムを、張力２０ｋｇ／ｍで搬送させ、フィルムのＡ層側の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１．５μｍ）し、磁気配向させ、乾燥温度１００℃で乾燥させる。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、巻き取り、磁気テープ原反（３００ｍ）を作製した。

（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
（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
上記、磁気テープ原反の磁性層側を、目視で３０箇所観察し（１箇所あたりの観察視野は１ｍ□）、以下の基準で判定した。

塗布すじや塗布むらが２箇所以下・・・塗布加工性良好（○）
塗布すじや塗布むらが３〜５箇所・・・使用可能レベル（△）
塗布すじや塗布むらが６箇所以上・・・塗布加工性不良（×）
（１０）熱的寸法安定性（フィルム幅方向の温度膨張係数）
フィルムを幅４ｍｍにサンプリングし、試験長１５ｍｍ（フィルム幅方向が試験長方向）になるように、真空理工（株）製ＴＭＡＴＭ−３０００および加熱制御部ＴＡ−１５００にセットした。雰囲気条件は２３℃６５％ＲＨである。０．５ｇの荷重をフィルムにかけて、温度を雰囲気温度（２３℃）から５０℃まで上昇させた後、２５℃まで冷却した。その後、昇温速度１℃／分で、温度を２５℃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（ｍｍ）を測定し、次式より温度膨張係数（ｐｐｍ／℃）を算出した。
温度膨張係数（ｐｐｍ／℃）＝｛（ΔＬ／１５）／（４０−３０）｝×１，０００，０００
上記幅方向の温度膨張係数が、１５ｐｐｍ／℃を超える場合には高密度磁気テープ用途としては使用不可能（×）であり、１０〜１５ｐｐｍ／℃である場合には、使用可能であり（△）、１０ｐｐｍ／℃以下である場合には高密度磁気テープ用途として優れた寸法安定性（○）と判定した。

次の実施例に基づき、本発明の実施形態を説明する。

（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ＧｅｎｅｒａｌＥｌｅｃｔｒｉｃ（ＧＥ）社製の固有粘度０．６８の”ウルテム”１０１０（Ｔｇ２１６℃）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、ＰＥＩを５０重量％含有したＰＥＴ／ＰＥＩブレンドチップを作製した。

次いで、２９５℃に加熱された押出機には、上記ペレタイズ操作により作製したＰＥＴ／ＰＥＩブレンドチップ４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９３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重量部との混合原料を、１８０℃で３時間減圧乾燥した後に供給した。

続いて、混合原料を１．２μｍカットの繊維焼結ステンレス金属フィルターを用いて濾過した後、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、未延伸フィルムを作製した（未延伸フィルムのポリマーのＴｇは８２℃であった）。

この未延伸フィルムをリニアモーター駆動式の同時２軸延伸テンターに導き、長手方向および幅方向に同時に、延伸温度９２℃、延伸速度１，５００％で３．５倍×３．５倍延伸し、７０℃まで冷却した。この際、２軸延伸フィルムの密度は１．３４９９であった。

続いて、温度１７０℃で長手方向および幅方向に同時に１．６×１．６倍に再延伸した。さらに、温度１９５℃で１．０５×１．０５倍（総面積延伸倍率３４．６倍）で３段目の再延伸を行った後、温度２１０℃で２．５秒間熱処理を行い、厚さ約６μｍの２軸配向ポリエステルフィルムを作製した。

この２軸配向ポリエステルフィルムは、表１に示したとおり、本発明の好ましい範囲を満たしており、高倍率延伸を行っても製膜が安定であり、また高い加工適性を有しており、優れた生産性を有していた。

さらに、このフィルムは幅方向の熱膨張係数が８ｐｐｍ／℃であり、熱的寸法安定性に優れていた。

（実施例２）
表１に示す通り、ポリマー２の含有量を１重量％となるように調整して、未延伸フィルムを作製した（未延伸フィルムのポリマーのＴｇは８０℃であった）。

この未延伸フィルムをリニアモーター駆動式の同時２軸延伸テンターに導き、長手方向および幅方向に同時に、延伸温度９０℃、延伸速度１０００％で３．０倍×３．５倍（縦倍／横倍＝０．８５）延伸し、７０℃まで冷却した。この際、２軸延伸フィルムの密度は１．３５２０であった。

続いて、温度１７０℃で長手方向および幅方向に同時に１．７×１．５倍（総面積延伸倍率２６．８倍、縦倍／横倍＝０．９７）に再延伸した。さらに温度２１０℃で５秒間熱処理を行い、厚さ約６μｍの２軸配向ポリエステルフィルムを作製した。

（実施例３）
表１に示す通り、ポリマー２をポリエーテルイミド−シロキサンブロックコポリマー（ＧＥ社製シルテム“ＳＴＭ１５００”）に変更し、含有量を３重量％となるように調整して、未延伸フィルムを作製した（未延伸フィルムのポリマーのＴｇは８０℃であった）。

この未延伸フィルムをリニアモーター駆動式の同時２軸延伸テンターに導き、長手方向および幅方向に同時に、延伸温度９５℃、延伸速度１０００％で３．５倍×３．５倍延伸し、７０℃まで冷却した。この際、２軸延伸フィルムの密度は１．３４８３であった。

続いて、温度１６０℃で長手方向および幅方向に同時に１．７×１．６５倍（総面積延伸倍率３４．４倍、縦倍／横倍＝１．０３）に再延伸した。さらに温度２１０℃で８秒間熱処理を行い、厚さ約６μｍの２軸配向ポリエステルフィルムを作製した。

（実施例４）
表１に示す通り、ポリマー２の含有量を０．１重量％となるように変更する以外は、実施例１と同様にして、未延伸フィルムを作製した（未延伸フィルムのポリマーのＴｇは８０℃であった）。

この未延伸フィルムをリニアモーター駆動式の同時２軸延伸テンターに導き、長手方向および幅方向に同時に、延伸温度９５℃、延伸速度８００％で３．５倍×３．５倍延伸し、７０℃まで冷却した。この際、２軸延伸フィルムの密度は１．３４９であった。

続いて、温度１７５℃で長手方向および幅方向に同時に１．４×１．４倍（総面積延伸倍率２４倍）に再延伸した。さらに温度２３０℃で１２秒間熱処理を行い、厚さ約６μｍの２軸配向ポリエステルフィルムを作製した。

このフィルムは幅方向の熱膨張係数が１１ｐｐｍ／℃であり、熱的寸法安定性としては、実施例１に対しては劣っていたが、磁気テープ用途としては使用可能なレベルであった。

（実施例５）
表１に示す通り、ポリマー２の含有量を５重量％となるように変更する以外は、実施例１と同様にして、未延伸フィルムを作製した（未延伸フィルムのポリマーのＴｇは８５℃であった）。

この未延伸フィルムをリニアモーター駆動式の同時２軸延伸テンターに導き、長手方向および幅方向に同時に、延伸温度１００℃、延伸速度５００％で３．５倍×３．５倍延伸し、７０℃まで冷却した。この際、２軸延伸フィルムの密度は１．３５２であった。

続いて、温度１５０℃で長手方向および幅方向に同時に１．４×１．４倍（総面積延伸倍率２４倍）に再延伸した。さらに温度２３５℃で５秒間熱処理を行い、厚さ約６μｍの２軸配向ポリエステルフィルムを作製した。

（実施例６）
表１に示す通り、実施例１と同様にして、未延伸フィルムを作製した。１段目の延伸温度を１０５℃に変更（１段目延伸後の２軸延伸フィルムの密度は１．３４８であった）した以外は、実施例１と全く同様にして、厚さ約６μｍの２軸配向ポリエステルフィルムを作製した。

（比較例１）
表１に示すとおり、ポリマー２を含有せずに未延伸フィルムを作製した。

この未延伸フィルムをリニアモーター駆動式の同時２軸延伸テンターに導き、長手方向および幅方向に同時に、延伸温度９０℃、延伸速度１５００％で３．５倍×３．５倍延伸し、７０℃まで冷却した。この際、２軸延伸フィルムの密度は１．３５０５であった。

続いて、温度１７０℃で長手方向および幅方向に同時に１．６×１．６倍（総面積延伸倍率３１．３６倍）に再延伸したが、フィルム破れが頻発し、フィルムサンプルを採取することが困難であったので、再延伸倍率を１．４×１．４倍（総面積延伸倍率２４倍）として、さらに温度２１０℃で２．５秒間熱処理を行い、厚さ約６μｍの２軸配向ポリエステルフィルムを作製した。

この２軸配向ポリエステルフィルムは、表１に示したとおり、本発明の好ましい範囲を満たしておらず、高倍率延伸時の製膜が不安定であり、加工適性も劣るものであった。

（比較例２）
表１に示すとおり、ポリマー２の含有量を変更して未延伸フィルムを作製した（未延伸フィルムのポリマーのＴｇは９０℃であった）。

この未延伸フィルムをリニアモーター駆動式の同時２軸延伸テンターに導き、長手方向および幅方向に同時に、延伸温度１００℃、延伸速度１５００％で３．５倍×３．５倍延伸し、７０℃まで冷却した。この際、２軸延伸フィルムの密度は１．３５であった。

続いて、温度１７０℃で長手方向および幅方向に同時に１．６×１．６倍（総面積延伸倍率３１．３６倍）に再延伸し、さらに温度２１０℃で７秒間熱処理を行い、厚さ約６μｍの２軸配向ポリエステルフィルムを作製した。

この２軸配向ポリエステルフィルムは、表１に示したとおり、実施例１と比較してヤング率が低く、加工適性が劣るものであった。

また、このフィルムの幅方向の熱膨張係数は１６ｐｐｍ／℃であり、熱的寸法安定性も劣るものであった。

（比較例３）
表１に示すとおり、ポリマー２の含有量を変更して未延伸フィルムを作製した（未延伸フィルムのポリマーのＴｇは８０℃であった）。

この未延伸フィルムをリニアモーター駆動式の同時２軸延伸テンターに導き、長手方向および幅方向に同時に、延伸温度９０℃、延伸速度１５００％で３．５倍×３．５倍延伸し、７０℃まで冷却した。この際、２軸延伸フィルムの密度は１．３５１０であった。

（比較例４）
ポリエチレンテレフタレート（固有粘度０．８５）のペレット（５０重量％）とポリエーテルイミドのペレット（”Ｕｌｔｅｍ”１０１０（ＧｅｎｅｒａｌＥｌｅｃｔｒｉｃ社登録商標））（５０重量％）を、２８０℃に加熱されたベント式の２軸混練押出機に供給して、剪断速度１００ｓｅｃ^-1、滞留時間１分にて溶融押出し、ポリエーテルイミドを５０重量％含有したブレンドチップを得た。

得られたブレンドチップとポリエチレンテレフタレート（固有粘度０．６２）を用いて、表１のとおり、ポリマー２含有量を５％となるように調整し、１８０℃で３時間真空乾燥した後、押出機に投入し、２８５℃にて溶融押出し、繊維焼結ステンレス金属フィルター（５μｍカット）内を剪断速度１０秒^-1で通過させた後、Ｔダイよりシート状に吐出した。さらにこのシートを表面温度２５℃の冷却ドラム上に、４ｍ／分の速度で密着させて冷却固化し、未延伸フィルムを得た。

次いで、この得られたフィルムを、まず、数本のロールの配置された縦延伸機を用いて、ロールの周速差を利用して長手方向に温度１１２℃で３倍延伸し、続いてステンターにより、幅方向に温度９５℃で４倍延伸した（縦倍／横倍＝０．７５）。さらにロール縦延伸機で１５５℃で１．７倍再縦延伸後、ステンターにより１９０℃で１．５倍再横延伸、さらに１９０℃で１秒間熱処理を行い、室温に冷却後、フィルムエッジを除去し厚さ６．９μｍの２軸配向ポリエステルフィルムを得た。

（比較例５）
比較例４と同様にして、未延伸フィルムを作製した。延伸条件を、１段目の縦延伸が１１２℃、３．２倍、１段目の横延伸が９０℃、４．６倍、２段目の縦延伸が１５５℃、１．７倍、２段目の横延伸が２１０℃、１．５倍に変更して、比較例４と同様に２軸配向ポリエステルフィルムを得た。

（比較例６）
ＰＥＴ中に、平均径０．０７μｍの球状シリカ粒子０．４０重量％を配合したものを用いた以外は、比較例４と同様の方法にて、ポリエーテルイミドを５０重量％含有したＰＥＴ／ＰＥＩブレンドチップ（Ａ）を得た。また、ＰＥＴ中に、平均径０．３μｍの球状架橋ポリスチレン粒子０．５重量％と平均径０．８μｍの球状架橋ポリスチレン粒子０．０２５重量％を配合したものを用いた以外は、比較例４と同様の方法にて、ポリエーテルイミドを５０重量％含有したＰＥＴ／ＰＥＩブレンドチップ（Ｂ）を得た。

次いで、押出機Ａ、Ｂ２台を用い、積層フィルムを作成した。２８０℃に加熱された押出機Ａには、ＰＥＴ／ＰＥＩ（Ａ）とＰＥＴ一方、同じく２８０℃に加熱された押出機Ｂには、ＰＥＴ／ＰＥＩ（Ｂ）とＰＥＴ供給し、Ｔダイ中で合流させた後（積層比Ａ／Ｂ＝１０／１）、表面温度２５℃のキャスティングドラム上に静電気により密着させて冷却固化し、積層未延伸フィルムを得た。なお、ポリマー２（ＰＥＩ）の含有量は２重量％となるように調整した。

次いで、ここで得られたフィルムを、１段目の縦延伸が１０２℃、２．８倍、１段目の横延伸が９０℃、４．６倍、２段目の縦延伸が１５５℃、１．７倍、２段目の横延伸が２１０℃、１．５倍で延伸し、比較例４と同様に、厚さ７．５μｍの二軸配向フィルムを得た。

（比較例７、８）
公知の方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０．８５）のペレットを５０重量％とポリエーテルイミドのペレット“ウルテム１０１０”（ジーイープラスチックス社登録商標）５０重量％を、２８０℃に加熱されたベント式の２軸混練押出機に供給して、剪断速度１００ｓｅｃ^-1、滞留時間１分にて溶融押出し、ポリエーテルイミドを５０重量％含有したチップ(I)を得た。さらに、該チップ（Ｉ）４０重量％を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６０重量％と混合し、２８０℃に加熱されたベント式の２軸混練押出機に供給して、剪断速度１００ｓｅｃ^-1、滞留時間１分にて溶融押出し、ポリエーテルイミドを２０重量％含有したチップ（ＩＩ）を得た。得られたチップは透明であり、単一のガラス転移温度しか観測されなかった。

一方、ポリエステルチップ（Ｉ）を４０重量％と、ポリエチレンテレフタレート（固有粘度０．６５、平均径０．０７μｍの球状シリカ粒子０．１６重量％配合）のペレットを６０重量％を、２８０℃に加熱されたベント式の２軸混練押出機に供給し、同様の方法でチップ（ＩＩＩ）を得た。得られたチップは透明であり、単一のガラス転移温度しか観測されなかった。

押出機２台を用い、押出機Ａにはチップ（ＩＩＩ）、押出機Ｂにはチップ（ＩＩ）とＰＥＴのチップを用いて、それぞれ、ポリマー２（ＰＥＩ）含有量が表１の通りになるように調整し、押出機Ｂ側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／ＩＩＩ／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成した。

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、フィルム温度を１１０℃で３．５×３．５倍同時二軸延伸する（この際の２軸延伸フィルムの密度は比較例７が１．３５７、比較例８が１．３６であった）。続いて、フィルム温度を１５０℃にて、１．４×１．４倍で同時二軸で再延伸（総面積延伸倍率２４倍）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の二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。

本発明は、特に、データストレージ用の高密度記録の磁気テープに好ましく用いられるが、コンデンサー用途や絶縁フィルムなどにも応用することができる。もちろん、その応用範囲はそれらに限られるものではない。

Claims

ポリエステル（ポリマー１）を８０〜９９．９重量％含有し、ポリイミド（ポリマー２）を０．１〜５重量％含有し、密度が１．３９〜１．４１ｇ／ｃｍ³であり、かつ長手方向、幅方向およびこれらの方向と４５°をなす方向の全ての方向における屈折率がいずれも１．６５〜１．７５である２軸配向ポリエステルフィルム。
ポリマー１がポリエチレンテレフタレートであり、ポリマー２がポリエーテルイミドである、請求項１に記載の２軸配向ポリエステルフィルム。
ポリマー１を８０〜９９．９重量％含有し、ポリマー２を０．１〜５重量％含有するポリマーを溶融押出した後に冷却固化して得られる未延伸フィルムを、長手方向および幅方向に面積延伸倍率（長手方向の総延伸倍率×幅方向の総延伸倍率）が２５〜３５倍の範囲となるように同時２軸延伸する、請求項１または２に記載の２軸配向ポリエステルフィルムの製造方法。
ポリマー１としてポリエチレンテレフタレートを用い、ポリマー２としてガラス転移温度が１５０〜２７０℃のポリイミドを用い、外部添加粒子に起因しない、最大径が５０ｎｍ以上の構造が透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察されない未延伸フィルムとした後に、この未延伸フィルムを８５〜１００℃で、長手方向および幅方向にそれぞれ延伸倍率が３〜４．５倍、面積延伸倍率が９〜１５倍、横延伸倍率に対する縦延伸倍率の比が０．８〜１．２５となるように同時２軸延伸し、密度が１．３４８〜１．３５５ｇ／ｃｍ²の２軸延伸フィルムとし、その後１４０〜１８０℃で長手方向および幅方向に同時２軸延伸を行う、請求項３に記載の２軸配向ポリエステルフィルムの製造方法。
総横延伸倍率に対する総縦延伸倍率の比が０．８〜１．２５である、請求項４に記載の２軸配向ポリエステルフィルムの製造方法。