JP2021038388A - 二軸配向ポリエステルフィルム - Google Patents

Abstract

【課題】 製造工程における巻取り性に優れ、磁気記録テープとしたときの電磁変換特性に優れ、信号の欠落の少ない二軸配向ポリエステルフィルムを提供する。
【解決手段】 少なくとも一方の表面について、非接触表面形状測定機で測定した際に、突起高さＸを０．０７５μｍ、０．１００μｍおよび０．１２５μｍとしたときに、その突起高さＸ以上となる突起の突起頻度の対数値ｙが、それぞれ以下の関係式（１）を満たし、かつ突起高さ分布に基づくベアリングカーブにおける０．４％面積に相当する突起高さが、６５ｎｍ以上９０ｎｍ未満であることを特徴とする二軸配向ポリエステルフィルム。
ｙ≦ −２４．９Ｘ＋３．８ （１）
（ここで、Ｘは突起高さ（μｍ）であり、ｙは領域２８２μｍ×２１１μｍの視野において、突起高さＸ以上となる突起の突起数の１０を底とした対数値である。）
【選択図】 なし

Description

本発明は、二軸配向ポリエステルフィルムに関し、このフィルムは、例えば５ＴＢ（Tera Bytes）を超えるような超高密度記録媒体に用いるベースフィルムなど、極めて平滑な表面性が要求される用途などにおいて有用である。

近年、コンピューターシステム等において取り扱いが必要なデータ量の増大に伴い、磁気記録媒体への記録容量の大幅な増大が求められてきている。磁気記録媒体の表面性を高度に平滑にすることにより高密度記録を達成しようとすると、ベースフィルムの表面も平滑にするのが望ましい。しかし、ベースフィルムの表面を平滑にすればするほど、ベースフィルムの製造工程において、ロール状のフィルムの層間の空気を排除しにくくなり、製品を巻き取る際にシワが入りやすくなるなど、生産性の低下を招いてしまうという問題があった。

このため、ベースフィルムの一方の表面には、ある程度の粗さの粗面を形成し、他方の表面に粗さの小さい平坦面を形成して、平坦面の側に磁性層を形成することが行なわれていた。例えば、特許文献１では、二層構造のポリエステルフィルムとすることで、粗面と平坦面を形成し、各層について、ポリエステルフィルムに含有する不活性粒子の平均粒子径と含有量を制御した上で、各層の表面について粒子含有ボイドを特定の範囲にすることが提案されている。

特開２０１９−１１６０９３号公報

しかしながら、磁気記録媒体の表面性を高度に平滑にすることにより高密度記録を達成しようとすると、ベースフィルムの粗面側の表面形状の影響も大きくなり、粗面の突起が磁性層表面に転写してしまい、信号の欠落を引き起こしてしまう場合があることが判明した。

特に、５ＴＢを超えるような超高密度記録媒体に用いるベースフィルムなど、極めて平滑な表面性が要求される用途においては、粗面の突起高さとその頻度の制御を高度に行なう必要があることが判明した。そして、特許文献１のポリエステルフィルムでは、単に突起の原因となるボイドの密度を制御しているだけのため、粗面の突起高さとその頻度の制御を高度に行なう方法としては、不十分であった。

そこで、本発明の目的は、ベースフィルムの製造工程における巻取り性に優れ、磁気記録テープとしたときの電磁変換特性に優れ、信号の欠落の少ない二軸配向ポリエステルフィルムを提供することにある。

本発明者らは上記課題を解決しようと鋭意研究した結果、粗面側の表面を非接触表面形状測定機で測定した際の突起高さの分布に基づいて、複数の突起高さの各頻度と、かつベアリングカーブにおける０．４％面積の高さを制御することで、磁気記録テープとしたときの電磁変換特性及び信号欠落の少なさ（以下、「磁気記録特性」と総称する場合がある）と、ベースフィルム製造工程での巻取り性を両立できることを見出し、本発明に到達した。

即ち、本発明には以下の内容が含まれる。

（１） 少なくとも一方の表面について、非接触表面形状測定機で測定した際に、突起高さＸを０．０７５μｍ、０．１００μｍおよび０．１２５μｍとしたときに、その突起高さＸ以上となる突起の突起頻度の対数値ｙが、それぞれ以下の関係式（１）を満たし、かつ突起高さ分布に基づくベアリングカーブにおける０．４％面積に相当する突起高さが、６５ｎｍ以上９０ｎｍ未満であることを特徴とする二軸配向ポリエステルフィルム。

ｙ≦ −２４．９Ｘ＋３．８ （１）
（ここで、Ｘは突起高さ（μｍ）であり、ｙは領域２８２μｍ×２１１μｍの視野において、突起高さＸ以上となる突起の突起数の１０を底とした対数値である。）

（２）前記二軸配向ポリエステルフィルムに含まれるポリエステルが、エチレンテレフタレートまたはエチレン−２，６ナフタレンジカルボキシレートを主たる繰り返し単位とする（１）記載の二軸配向ポリエステルフィルム。

（３）前記二軸配向ポリエステルフィルムの前記一方の表面と他方の表面を非接触表面形状測定機で測定した際、前記一方の表面の中心線平均表面粗さが他方の表面の中心線平均表面粗さよりも１ｎｍ以上粗い、（１）または（２）のいずれかに記載の二軸配向ポリエステルフィルム。

（４）前記二軸配向ポリエステルフィルムは、不活性粒子を含有するものである、（１）〜（３）いずれかに記載の二軸配向ポリエステルフィルム。

（５）前記二軸配向ポリエステルフィルムは、２層以上の異なるポリエステル層が積層されたものである、（１）〜（４）いずれかに記載の二軸配向ポリエステルフィルム。

本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、５ＴＢ以上の超高密度記録媒体に用いるベースフィルムなどにおいて、ベースフィルムの製造工程における巻取り性に優れ、磁気記録テープとしたときの電磁変換特性に優れ、信号の欠落の少ないものとなる。このため、例えば本発明の二軸配向ポリエステルフィルムを磁気記録テープに用いる場合、高密度記録化を実現でき、記憶容量の大きなデータストレージなどを提供することができる。

図１は、実施例１、比較例１および比較例２で得られた二軸配向ポリエステルフィルムの粗面について、非接触表面形状測定機で測定した際の突起高さと頻度の関係を示すグラフである。 図２は、実施例１、比較例１および比較例２で得られた二軸配向ポリエステルフィルムの粗面について、非接触表面形状測定機で測定した際のベアリングカーブを示すグラフである。

以下、本発明について、詳述する。なお、説明の便宜上、フィルムの製膜方向を、機械軸方向、縦方向、長手方向、ＭＤ方向と称することがあり、製膜方向と厚み方向とに直交する方向を、幅方向、横方向、ＴＤ方向と称することがある。

［二軸配向ポリエステルフィルム］
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、主たる樹脂成分としてポリエステルを含むものであり、フィルムの二軸延伸等によって、高分子が二軸方向の配向性を有するものである。なお、「主たる樹脂成分」とは、樹脂成分中に、ポリエステルが５０質量％以上含有されることを意味し、好ましくは７０質量％、より好ましくは８０質量％、最も好ましくは９０質量％含有される場合である。

本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、少なくとも一方の表面について、非接触表面形状測定機で測定した際に、突起高さＸを０．０７５μｍ、０．１００μｍおよび０．１２５μｍとしたときに、その突起高さＸ以上となる突起の突起頻度の対数値ｙが、それぞれ以下の関係式（１）を満たす。

ｙ≦ −２４．９Ｘ＋３．８ （１）
ここで、Ｘは突起高さ（μｍ）であり、ｙは領域２８２μｍ×２１１μｍの視野において、突起高さＸ以上となる突起の突起数の１０を底とした対数値である。また、非接触表面形状測定機としては、ＺＹＧＯ製の商品名：Ｎｅｗ Ｖｉｅｗ７３００を用い、測定条件としては５０倍対物レンズを使用してズーム倍率０．５倍により測定倍率２５倍、測定面積２８２μｍ×２１１μｍ（＝０．０５９５ｍｍ^２）を採用することができる。なお、突起頻度は、突起高さを０．００５μｍ毎に集計して突起数を求め、突起高さＸ以上となる突起を積算して突起頻度を求めたものである。

つまり、ｙは、突起高さＸ_１＝０．０７５μｍ、Ｘ_２＝０．１００μｍ、Ｘ_３＝０．１２５μｍの各々について、Ｘ_１以上、Ｘ_２以上、又はＸ_３以上の高さの突起の突起頻度Ｙ_１、Ｙ_２、又はＹ_３を求め、１０を底とした対数値ｙ_１＝ｌｏｇＹ_１、ｙ_２＝ｌｏｇＹ_２、又はｙ_３＝ｌｏｇＹ_３を求めたものである。関係式（１）を満たすとは、Ｘ_１とｙ_１、Ｘ_２とｙ_２、Ｘ_３とｙ_３の各々の関係について、全てｙ≦ −２４．９Ｘ＋３．８ （１）を満たすことをいう。

Ｘとｙの関係が関係式（１）を満たさないとき、すなわち突起高さ０．０７５μｍ、０．１００μｍ、０．１２５μｍの突起数の頻度が多い場合、磁気記録媒体としたとき磁性層表面への突起の転写により、信号の欠落が起こりやすくなる。つまり、特に、５ＴＢを超えるような超高密度記録媒体に用いるベースフィルムなど、極めて平滑な表面性が要求される用途においては、突起高さとその頻度の制御を高度に行なう必要があるところ、本発明のように、粗面側の表面を非接触表面形状測定機で測定した際の突起高さの分布に基づいて、複数の突起高さの各頻度を制御することで、磁気記録媒体としたときの磁性層表面への突起の転写による信号の欠落を効果的に抑制できると考えられる。

なお、複数の突起高さの各頻度を制御する際に、各頻度の対数値ｙに対して、突起高さＸの一次不等式の関係を規定しているのは、磁気テープとしたときに磁性層面に突起が転写して特性が低下してしまうのを効果的に防止するための条件として望ましいからである。例えば、図１に示すように、各頻度の対数値を縦軸とし突起高さを横軸としたときの関係が重要となる。

このような観点より、関係式（１）に代えて、関係式（１’）を満たすことが好ましく、関係式（１’’）を満たすことがより好ましい。

ｙ≦ −２４．９Ｘ＋３．７ （１’）
−２４．９Ｘ＋２．０ ≦ｙ≦ −２４．９Ｘ＋３．５ （１’’）

また、本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、非接触表面形状測定機で測定した際（即ち、上記の複数の突起高さの各頻度の測定の際）の突起高さ分布に基づくベアリングカーブにおける０．４％面積に相当する突起高さが６５ｎｍ以上９０ｎｍ未満である（以下、この特性を関係式（１）を満たすことによる特性と併せて「本発明の表面特性」と総称する）。この高さが下限未満である場合、製品巻取り時にしわが発生してしまい生産性の低下を招く。一方で、この高さが上限以上である場合、磁気記録媒体としたとき磁性層表面への突起の転写により、信号の欠落が起こりやすくなったり、出力が低下したりする。

なお、「ベアリングカーブ」は、「負荷曲線」とも呼ばれ、図２に示すように、非接触表面形状測定機などで測定される突起高さ分布に基づき、突起山部の高さが最も高いものから突起谷部の深さが最も深いもの（又は突起高さが最も小さいもの）までについて、各頻度を累積する際に頻度の総数を百として、各高さまでの累積頻度を百分率で示した曲線である。また、「０．４％面積に相当する突起高さ」とは、ベアリングカーブにおいて前記百分率（突起山部の高さが最も高い側からの百分率）が０．４％に相当する突起高さを意味する。

このような突起高さは、全ての突起高さのなかで、突起山部における最も高い部分の所定の頻度割合で存在する突起高さの下限値を示しており、複数の突起高さの各頻度の絶対値を制御することになる関係式（１）に加えて、ベアリングカーブに基づく突起高さの制御によって、相対的な頻度による突起高さの指標が得られることで、より高度な表面形状の制御を行なうことができる。

このような観点より、好ましいベアリングカーブにおける０．４％面積の高さは、６７〜８７ｎｍの範囲である。

上記のような本発明の表面特性は、二軸配向ポリエステルフィルムの少なくとも一方の表面において満足すればよいが、二軸配向ポリエステルフィルムの両面において満足するよりも、片面において満足することが、粗面側表面の形状を制御して、製造工程における巻取り性と磁気記録特性とを両立させる観点や、他方の表面の平滑性を高める観点より好ましい。

二軸配向ポリエステルフィルムの中心線平均表面粗さ（Ｒａ）は、製造工程における巻取り性と磁気記録特性とを両立させる観点から、少なくとも本発明の表面特性を満足する側の表面が、３〜９ｎｍであることが好ましく、４〜８ｎｍであることがより好ましい。

また、製造工程における巻取り性と磁気記録特性とを両立させる観点から、本発明の表面特性を満足する側の表面と、他方の表面とで、中心線平均表面粗さ（Ｒａ）を変えることが好ましい。具体的には、二軸配向ポリエステルフィルムの一方の表面と他方の表面を非接触表面形状測定機で測定した際、一方の表面の中心線平均表面粗さが他方の表面の中心線平均表面粗さよりも１ｎｍ以上粗いことが好ましく、２ｎｍ以上粗いことがより好ましい。

［ポリエステル］
本発明における二軸配向ポリエステルフィルムに含まれるポリエステルとしては、二塩基酸とグリコールを構成成分とするポリエステルが好ましく挙げられる。例えば、芳香族二塩基酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェニルケトンジカルボン酸、フェニルインダンジカルボン酸、ナトリウムスルホイソフタル酸、ジブロモテレフタル酸、４，４’−ジフェニルジカルボン酸、６，６’−（エチレンジオキシ）ジ−２−ナフトエ酸などを用いることができる。また、脂環族二塩基酸としては、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ダイマー酸などを用いることができる。

グリコールとしては、脂肪族ジオールとして、エチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコールなどを用いることができ、芳香族ジオールとして、ナフタレンジオール、２，２ビス（４−ヒドロキシジフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシエトキシフェニル）プロパン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン、ハイドロキノンなどを用いることができ、脂環族ジオールとしては、シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジオールなどを用いることができる。本発明におけるポリエステルとしては、エチレンテレフタレートまたはエチレン−２，６ナフタレンジカルボキシレートを主たる繰り返し単位とするものが特に好ましい。

さらに、本発明におけるポリエステルはフィルムにする観点から実質的に線状であることが好ましく、実質的に線状である範囲内で３官能以上の多官能化合物、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、トリカルバリル酸、没食子酸などを共重合してもよく、また単官能化合物、例えばｏ−ベンゾイル安息香酸、ナフトエ酸等を添加反応させてもよい。また、ポリエチレングリコールなどのポリエーテルやポリテトラメチレングリコールなどのポリエーテルやポリカプロラクトンに代表される脂肪族ポリエステルなどを共重合してもよい。

本発明におけるポリエステルは、２種以上のものをブレンドした組成物として用いてもよく、例えば樹脂成分中にポリエステルを５０質量％以上含むものであれば、ポリエステル以外の樹脂をブレンドしてもよい。

本発明に用いられるポリエステルの固有粘度（オルトクロロフェノール中、２５℃で測定）は、溶融混練性、製膜性、溶融押出時の分解性等の観点から、下限値は好ましくは０．５０ｄｌ／ｇ、より好ましい下限値は０．５１ｄｌ／ｇ、最も好ましい下限値は０．５２ｄｌ／ｇである。特に後述のポリエーテルイミドなど他の樹脂をブレンドする場合は、前記固有粘度が下限以上であることが溶融混練性の観点からも好ましい。

本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、前述の通り、２種以上のものをブレンドした組成物で形成されてもよく、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリレートからなる群より選ばれる少なくとも１種を含有していることも好ましい態様の一つである。特にポリエーテルイミドまたはポリアリレートのいずれかを含有していることが好ましい。ポリエーテルイミドとは、脂肪族、脂環族または芳香族系のエーテル単位と環状イミド基を繰り返し単位として含有するポリマーであり、溶融成形性を有するポリマーであれば、特に限定されない。本発明の効果が損なわれない範囲であれば、ポリエーテルイミドの主鎖に環状イミド、エーテル単位以外の構造単位、例えば、芳香族、脂肪族、脂環族エステル単位、オキシカルボニル単位等が含有されていてもよい。

ポリアリレートとは、２価フェノールとフタル酸・カルボン酸などの２塩基酸との重縮合を基本構成とする、非晶性の熱可塑性樹脂に属する合成樹脂である。

［不活性粒子］
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、少なくとも一方の表面の特定の突起高さにおける突起頻度や特定ベアリング面積となる高さを適正な範囲とするために、二軸配向ポリエステルフィルムを形成するポリエステル樹脂中に不活性粒子を含有させることが好ましい。

不活性粒子の種類としては、球状シリカ、ケイ酸アルミニウム、二酸化チタン、炭酸カルシウムなどの無機粒子、またその他有機系高分子粒子としては、架橋ポリスチレン粒子、架橋シリコーン樹脂粒子、架橋アクリル樹脂粒子、架橋スチレン−アクリル樹脂粒子、架橋ポリエステル粒子、ポリイミド粒子、メラミン樹脂粒子等が好ましい。粒子は中空であっても中空でなくても構わない。これらの１種もしくは２種以上を選択して用いることもできる。

不活性粒子の大きさは、０．０１μｍ以上０．８μｍ以下が好ましく、さらに好ましくは０．０５μｍ以上０．６μｍ以下、特に好ましくは０．１μｍ以上０．４μｍ以下である。また、全体としての不活性粒子の平均粒子径は、０．０５μｍ以上０．６μｍ以下が好ましく、さらに好ましくは０．１μｍ以上０．４μｍ以下である。全体としての不活性粒子の平均粒子径がこの範囲の中で、さらに平均粒子径が０．２５μｍ以上０．３５μｍ以下の不活性粒子を少なくとも一部に含有するものが好ましい。つまり、平均粒子径が０．２５μｍ以上０．３５μｍ以下の不活性粒子と、平均粒子径が０．０５μｍ以上０．２５μｍ未満の不活性粒子とを含むことが好ましい。

ポリエステル樹脂への不活性粒子の添加方法については、樹脂を構成する原料の成分の一部に粒子を添加してスラリー状としてそのまま重合を行なう重合添加と、重合された樹脂に二軸押出機などを用いて添加する混錬や、さらには不活性粒子の含有量が多いマスターポリマーを準備し、これを所望となる含有量になるよう樹脂で希釈するなど複数の方法がある。

好ましい不活性粒子の添加量は、前述の一方の表面を形成するポリエステルの層の質量を基準と対して、０．００１質量％以上２質量％以下、より好ましくは０．０１質量％以上１質量％以下、特に好ましくは０．１質量％以上０．８質量％以下である。また、前述の平均粒子径が０．２５μｍ以上０．３５μｍ以下の不活性粒子を含有する場合、平均粒子径が０．２５μｍ以上０．３５μｍ以下の不活性粒子の含有量は０．０２質量％以上０．０７質量％以下であることが好ましい。また、平均粒子径が０．０５μｍ以上０．２５μｍ未満の不活性粒子を０．０３質量％以上０．５質量％以下で含有することが好ましい。

［層構成］
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムの層構成は単一層としても良いし、表裏の表面粗さが異なるように２層以上のポリエステル層を積層したものとしても良い。特に磁気記録媒体の基材として用いる場合には、２層以上の層構成とすることが好ましい。２層以上の構成とする場合に最外層を構成する樹脂には粒子を添加しない場合もありうる。

本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、磁性層との密着性向上やフィルム自体の滑り性向上を目的として、本発明の効果を損なわない範囲でコーティング層を設けても構わない。その場合、コーティング層の表面又はコーティング層を設けていない側の表面が、本発明の表面特性を満たせばよいが、コーティング層を設けていない側の表面が、本発明の表面特性を満たすことが好ましい。

［二軸配向ポリエステルフィルムの製造方法］
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムの製造方法は、それ自体公知の方法を採用でき、例えばポリマーを単一の押出機を用いてダイからシート状に押出するか、または、二つ以上の押出機を用いて異なるポリマーを溶融状態で積層した後にダイからシート状に押出し、得られたシート状物を冷却固化することで、単層または積層未延伸フィルムとする工程、そして得られた未延伸フィルムを、好ましくは一方向または直交する二方向に延伸し、さらに熱処理することで製造できる。

溶融状態で押し出す工程での温度は、未溶融物がなく、過度に樹脂の熱劣化が進まない温度であれば特に制限されず、例えば、樹脂の融点（Ｔｍ：℃）ないし（Ｔｍ＋７０）℃の温度で行うことが好ましい。

つぎに、冷却については、得られる未延伸フィルムの平坦性を維持しつつ、厚み斑も少なくするために、フィルム製膜方向に沿ってダイの下方に設置された回転する冷却ドラムを用い、それにシート状物を密着させて冷却するのが好ましい。

その際、本発明の表面特性を実現する上で、冷却ドラムの表面の平滑性を高めることが好ましく、冷却ドラムの表面仕上げを１．０Ｓ以下とすることが好ましく、０．５Ｓ以下とすることが、ベアリングカーブにおける０．４％面積の高さを精度よく制御するという観点でより好ましい。

所定の厚みとヤング率が達成できれば未延伸フィルムのままとすることも不可能ではないが、より優れた高温での加工性を発現させるために、未延伸フィルムに延伸操作を施して所望の厚みとヤング率を有するフィルムを作製することが好ましい。

延伸方式には縦一軸延伸、横一軸延伸、逐次二軸延伸、同時二軸延伸などの方法があり特に制限されないが、ここでは逐次二軸延伸について説明する。縦一軸延伸は逐次二軸延伸から横延伸を省略したもの、横一軸延伸は逐次二軸延伸から縦延伸を省略したもの、同時二軸延伸は縦横の延伸を同時に行なうものである。逐次二軸延伸では、未延伸フィルムを、一軸方向（通常は縦方向）に樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ：℃）を基準として、（Ｔｇ−１０）℃〜（Ｔｇ＋６０）℃の温度で２倍以上、好ましくは２．５倍以上の倍率で延伸し、次いで上記延伸方向と直交する方向にＴｇ〜（Ｔｇ＋６０）℃の温度で２倍以上、好ましくは２．５倍以上の倍率で延伸するのが好ましい。さらに必要に応じて縦方向および／または横方向に再度延伸してもよい。

特に、横方向への延伸は、２段階に分けて実施することが、本発明における特定の突起高さの範囲における突起頻度や、ベアリングカーブの０．４％面積における高さを特定の範囲とするのに好適である。さらにまた、延伸後の樹脂フィルムは、樹脂の融点をＴｍとして、（Ｔｍ−７０）℃〜（Ｔｍ−１０）℃の温度で熱固定することができる。熱固定時間は０．１〜６０秒が好ましい。

［磁気記録テープ］
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、磁気記録テープ、さらに高密度磁気記録テープ、特にディジタル記録型磁気記録テープのベースフィルムとして好ましく用いられる。つまり、当該磁気記録テープは、本発明の二軸配向ポリエステルフィルムをベースフィルムとして含むものである。そこで、本発明の二軸配向ポリエステルフィルムを用いた磁気記録テープについて、さらに説明する。

磁気記録テープは、上述の本発明の二軸配向ポリエステルフィルムに磁性層を形成することで製造できる。その際、本発明の表面特性を満足する表面の裏側面に対して、磁性層を形成するのが好ましい。なお、本発明の二軸配向ポリエステルフィルムの表面には、磁性層などとの接着性を向上させるために、前述の通り、本発明の効果を損なわない範囲で、それ自体公知の易接着機能を有するコーティング層などを形成しても良い。

磁気記録テープを形成する磁性層は、特に制限されないが、鉄または鉄を主成分とする針状微細磁性粉やバリウムフェライトをポリ塩化ビニル、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体等のバインダーに均一分散し、その塗液を塗布して形成したものであり、前述のとおり、本発明の二軸配向ポリエステルフィルムを使用することで、寸法安定性と電磁変換特性やエラーレート性能に選りすぐれた磁気記録テープとすることができる。

ところで、前述の通り記録密度を高めていくには磁性体を微細化していくことが必要で、そのため塗液から溶剤などの除去が難しくなり、加工性を維持しようとすると、乾燥などをより高温で行う必要がでてきた。

なお、磁性層は、その厚みが１μｍ以下、さらに０．０２〜０．５μｍとなるように塗布するのが、特に短波長領域での出力、Ｓ／Ｎ、Ｃ／Ｎ等の電磁変換特性に優れ、ドロップアウト、エラーレートの少ない高密度記録用塗布型磁気記録テープとする観点から好ましい。また、必要に応じて、塗布型磁性層の下地層として、微細な酸化チタン粒子等を含有する非磁性層を磁性層と同様の有機バインダー中に分散し、塗設することも好ましい。

また、磁性層の表面には、目的、用途、必要に応じてダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等の保護層、含フッ素カルボン酸系潤滑層を順次設け、さらに他方の表面に、公知のバックコート層を設けてもよい。

このようにして得られる塗布型磁気記録テープは、ＬＴＯ、エンタープライズ等のデータ用途の磁気記録テープとして極めて有用である。特に本発明によれば、転写を抑制することにより平滑な磁性層表面の実現が可能となることからリニアテープにおける記録密度を飛躍的に向上させることが可能になり、特に記憶容量が５ＴＢを超えるような超高密度記録媒体に好適に用いることができる。

以下に実施例及び比較例を挙げ、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明では、以下の方法により、その特性を測定および評価した。以下、特に断りのない限り、「部」とあるのは「質量部」を、「％」とあるのは「質量％」を意味する。

（１）フィルムの厚み
ゴミが入らないようにフィルムを１０枚重ね、打点式電子マイクロメータにて厚みを測定し、１枚当たりのフィルム厚みを計算した。

（２）表面粗さ
非接触表面形状測定機（ＺＹＧＯ製：Ｎｅｗ Ｖｉｅｗ７３００）を用い、５０倍対物レンズを使用してズーム倍率０．５倍により測定倍率２５倍、測定面積２８２μｍ×２１１μｍ（＝０．０５９５ｍｍ^２）の条件にて測定箇所を変えて１０回測定を行ない、その平均値を中心線平均表面粗さ（Ｒａ）とした。なお、実施例等において、中心線平均表面粗さ（Ｒａ）が大きい方の面を粗面、小さい方の面を平坦面という。

（３）突起頻度
上記表面粗さ測定で得られたＲａが大きい面（粗面）の測定データについて、該表面形状測定機に内蔵された解析ソフトＭｅｔｒｏ ＰｒｏにてＲｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｂａｎｄを１０ｎｍに指定し、５ｎｍのスライスレベルにおけるＰｅａｋｓを突起として抜き出し、突起高さを０．００５μｍ毎に集計して突起数を求め、高い方の突起から突起数を積算し、Ｎ＝１０の平均値を突起頻度とした。ここで突起高さ０．０７５μｍ、０．１００μｍ、０．１２５μｍにおける突起頻度について、１０を底とする対数値を求めた。また、ここでいう突起高さ０．０７５μｍ、０．１００μｍ、０．１２５μｍの突起頻度とは、それぞれ突起高さ０．０７５μｍ以上、０．１００μｍ以上、０．１２５μｍ以上の突起頻度を意味する。なお、図１は、実施例１、比較例１および比較例２で得られた二軸配向ポリエステルフィルムの粗面について、非接触表面形状測定機で測定した際の突起高さと頻度の関係を示すグラフである。

（４）ベアリングカーブ０．４％高さ
上記表面粗さ測定で得られたＲａが大きい面（粗面）の測定データから解析ソフト（Ｉｍａｇｅ Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ社製：ＳＰＩＰ）にてベアリングカーブを作成し、このベアリングカーブにおけるベアリング面積が０．４％のスライスレベルを高さとして読み取り、Ｎ＝１０の平均値を求めた。なお、図２には、実施例１、比較例１および比較例２で得られた二軸配向ポリエステルフィルムの粗面について、非接触表面形状測定機で測定した際のベアリングカーブを示す。

（５）フィルム巻取り性
二軸配向ポリエステルフィルムを製膜していったん巻き取った後、幅１ｍ、長さ１０，０００ｍのサイズにスリットしながら速度８０ｍ／分で１００本巻取り、しわや端面ずれ、表面突起などの欠点のない良品の割合から判定した。
◎；良品割合が９５％以上
○；良品割合が９０％以上
×；良品割合が９０％未満。

（６）磁気記録テープの作製
１ｍ幅にスリットしたフィルムを、張力２ｋｇ／ｍｍ^２で搬送させ、以下の記載に従って、支持体の一方の表面に磁性塗料および非磁性塗料を塗布し、他方の面にバックコート層を塗布し、１２．６５ｍｍ幅にスリットし、パンケーキ（裁断ロール）を作製する。次いで、このパンケーキから長さ９００ｍ分をカセットに組み込んで、磁気記録テープとした。
＜磁性層形成用塗布液＞
バリウムフェライト磁性粉末 １００部
（板径：２０．５ｎｍ、板厚：７．６ｎｍ、板状比：２．７、Ｈｃ：１９１ｋＡ／ｍ（≒２４００Ｏｅ）
飽和磁化：４４Ａｍ^２／ｋｇ、ＢＥＴ比表面積：６０ｍ^２／ｇ）
ポリウレタン樹脂 １２部
重量平均分子量 １０，０００
スルホン酸官能基 ０．５ｍｅｑ／ｇ
α−アルミナ ＨＩＴ６０（住友化学社製） ８部
カーボンブラック ＃５５（旭カーボン社製）
粒子サイズ０．０１５μｍ ０．５部
ステアリン酸 ０．５部
ブチルステアレート ２部
メチルエチルケトン １８０部
シクロヘキサノン １００部
＜非磁性層形成用塗布液＞
非磁性粉体 α酸化鉄 ８５部
平均長軸長０．０９μｍ、ＢＥＴ法による比表面積 ５０ｍ^２／ｇ
ｐＨ ７
ＤＢＰ吸油量 ２７〜３８ｍｌ／１００ｇ
表面処理層Ａｌ_２Ｏ_３ ８質量％
カーボンブラック １５部
“コンダクテックス”（登録商標）ＳＣ−Ｕ（コロンビアンカーボン社製）
ポリウレタン樹脂 ＵＲ８２００（東洋紡社製） ２２部
フェニルホスホン酸 ３部
シクロヘキサノン １４０部
メチルエチルケトン １７０部
ブチルステアレート １部
ステアリン酸 ２部
メチルエチルケトン ２０５部
シクロヘキサノン １３５部
上記の塗布液（磁性層形成用塗布液、非磁性層形成用塗布液）のそれぞれについて、各成分をニーダで混練した。１．０ｍｍφのジルコニアビーズを分散部の容積に対し６５体積％充填する量を入れた横型サンドミルに、塗布液をポンプで通液し、２，０００ｒｐｍで１２０分間（実質的に分散部に滞留した時間）、分散させた。得られた分散液にポリイソシアネートを非磁性層の塗料には５．０部、磁性層の塗料には２．５部を加え、さらにメチルエチルケトン３部を加え、１μｍの平均孔径を有するフィルターを用いて濾過し、非磁性層形成用および磁性層形成用の塗布液をそれぞれ調製した。

得られた非磁性層形成用塗布液を、フィルムの平坦面上に乾燥後の厚さが０．６μｍになるように塗布乾燥させた後、磁性層形成用塗布液を乾燥後の磁性層の厚さが０．０７μｍになるように塗布を行い、磁性層がまだ湿潤状態にあるうちに６，０００Ｇ（６００ｍＴ）の磁力を持つコバルト磁石と６，０００Ｇ（６００ｍＴ）の磁力を持つソレノイドにより配向させ乾燥させた。

その後、カレンダ後の厚みが０．４μｍとなるようにバックコート層（カーボンブラック 平均粒子径：１７ｎｍ １００部、炭酸カルシウム平均粒子径：４０ｎｍ ８０部、αアルミナ 平均粒子径：２００ｎｍ ５部をポリウレタン樹脂、ポリイソシアネートに分散）をフィルムの粗面上に塗布した。次いでカレンダで温度９０℃、線圧３００ｋｇ／ｃｍ（２９４ｋＮ／ｍ）にてカレンダ処理を行った後、７０℃で、４８時間キュアリングした。さらに、スリット品の送り出し、巻き取り装置を持った装置に不織布とカミソリブレードが磁性面に押し当たるように取り付け、テープクリーニング装置で磁性層の表面のクリーニングを行い、磁気記録テープを得た。

（７）電磁変換特性
記録ヘッド（ＭＩＧ、ギャップ０．１５μｍ、１．８Ｔ）と再生用ＧＭＲヘッドをドラムテスターに取り付けて上記（６）により得られた磁気記録テープの出力を測定した。ヘッド／テープの相対速度は１５ｍ／ｓｅｃとし、トラック密度１６ＫＴＰＩ、線記録密度４００Ｋｂｐｉの信号を記録した後、出力とノイズの比を電磁変換特性とした。実施例１を０ｄＢとして、＋２ｄＢ以上を◎、＋２ｄＢ未満〜０ｄＢを〇、０ｄＢ未満を×とした。

（８）ドロップアウト
上記（６）により得られた磁気記録テープを、ＩＢＭ社製ＬＴＯ８ドライブに装填してデータ信号を１４ＧＢ記録し、それを再生した。平均信号振幅に対して５０％以下の振幅（Ｐ−Ｐ値）の信号をミッシングパルスとし、４個以上連続したミッシングパルスをドロップアウトとして検出した。なお、ドロップアウトは９００ｍ長１巻を評価し、１ｍ当たりの個数に換算して、下記の基準で判定する。
◎：ドロップアウト ３個／ｍ未満
○：ドロップアウト ３個／ｍ以上、９個／ｍ未満
×：ドロップアウト ９個／ｍ以上。

［実施例１］
粗面側のポリエステル層を形成するための押出機１と、平坦面側のポリエステル層を形成するための押出機２の２台の押出機を用いて、以下のようにして共押出しにより積層未延伸フィルムを作製した。押出機１には平均粒子径０．３μｍの架橋ポリスチレン粒子を０．０６質量％と０．１μｍの球状シリカ粒子を０．１２％とを固有粘度（オルトクロロフェノール、３５℃）０．６０ｄｌ／ｇのポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートに含有させ、ＰＥＮ樹脂組成物１を作製した。このＰＥＮ樹脂組成物１をチップの状態で１８０℃にて５時間乾燥後に供給した。押出機２には、平均粒子径０．１μｍの球状シリカ０．１質量％を固有粘度０．６０ｄｌ／ｇのポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートに含有させ、ＰＥＮ樹脂組成物２を作製した。このＰＥＮ樹脂組成物２をＰＥＮ樹脂組成物１と同様に乾燥してから供給して、樹脂１と２の厚み比が５５／４５となるように合流させ、Ｔ型押出ダイから、表面仕上げ０．３Ｓ、表面温度６０℃に保持したキャスティングドラム上に、ＰＥＮ樹脂組成物１が接するように押出して、急冷固化せしめ、積層未延伸フィルムを得た。

このようにして得られた積層未延伸フィルムを１２０℃にて予熱し、更に低速、高速のロール間で１４ｍｍ上方より８３０℃の表面温度の赤外線ヒーターにて加熱して４．８倍に延伸し、急冷し、続いてテンターに供給し、１５０℃にて横方向に４．６倍延伸し、その後急冷したのちに再度１８０℃に加熱して横方向に１．２５倍延伸し、２１５℃にて３秒間熱固定して厚み４．５μｍの積層構成の二軸配向ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表１に示す。

［実施例２〜４］
添加する粒子の種類と添加量とフィルム厚みを表１の通り変更する以外は実施例１と同様にして、積層構成の二軸配向ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表１に示す。

＜ＰＥＴ系原料の作製＞
（１−ａ）ＰＥＴペレットの作製：テレフタル酸ジメチル１９４質量部とエチレングリコール１２４質量部とをエステル交換反応装置に仕込み、内容物を１４０℃に加熱して溶解した。その後、内容物を撹拌しながら酢酸マグネシウム四水和物０．３質量部および三酸化アンチモン０．０５質量部を加え、１４０〜２３０℃でメタノールを留出しつつエステル交換反応を行った。次いで、リン酸トリメチルの５質量％エチレングリコール溶液を０．５質量部（リン酸トリメチルとして０．０２５質量部）とリン酸二水素ナトリウム２水和物の５質量％エチレングリコール溶液を０．３質量部（リン酸二水素ナトリウム２水和物として０．０１５質量部）添加した。

トリメチルリン酸のエチレングリコール溶液を添加すると反応内容物の温度が低下する。そこで余剰のエチレングリコールを留出させながら反応内容物の温度が２３０℃に復帰するまで撹拌を継続した。このようにしてエステル交換反応装置内の反応内容物の温度が２３０℃に達した後、反応内容物を重合装置へ移行した。

移行後、反応系を２３０℃から２７５℃まで徐々に昇温するとともに、圧力を０．１ｋＰａまで下げた。最終温度、最終圧力到達までの時間はともに６０分とした。最終温度、最終圧力に到達した後、２時間（重合を始めて３時間）反応させたところ、重合装置の撹拌トルクが所定の値（重合装置の仕様によって具体的な値は異なるが、本重合装置にて固有粘度０．５５のポリエチレンテレフタレートが示す値を所定の値とした）を示した。そこで反応系を窒素パージし常圧に戻して重縮合反応を停止し、冷水にストランド状に吐出、直ちにカッティングして固有粘度（オルトクロロフェノール、３５℃）０．５５ｄｌ／ｇのポリエチレンテレフタレートのＰＥＴペレットを得た（原料−１ａ）。

回転型真空重合装置を用いて、上記のＰＥＴペレット（原料−１ａ）を０．１ｋＰａの減圧下２３０℃の温度で長時間加熱処理し、固有粘度（オルトクロロフェノール、３５℃）が０．７０ｄｌ／ｇになるまで固相重合を行った（原料−１ａｋ）。

（２）粒子含有ＰＥＴペレット（原料−２ａ）の作製：２８０℃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、上述の固相重合ＰＥＴペレット（原料−１ａｋ：処理時間２時間）９０質量部と平均粒子径０．３０μｍの架橋ポリスチレン粒子の１０質量％水スラリーを１０質量部（架橋ポリスチレン粒子として１質量部）を供給し、ベント孔を１ｋＰａ以下の減圧度に保持し水分を除去し、架橋ポリスチレン粒子を１質量％含有する固有粘度（オルトクロロフェノール、３５℃）０．６２ｄｌ／ｇの粒子含有ペレット（原料−２ａ）を得た。

（３）粒子含有ＰＥＴペレット（原料−２ｂ）の作製：２８０℃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、上述の固相重合ＰＥＴペレット（原料−１ａｋ：処理時間２時間）９０質量部と平均粒子径０．１０μｍの球状シリカ粒子の１０質量％水スラリーを１０質量部（球状シリカ粒子として１質量部）を供給し、ベント孔を１ｋＰａ以下の減圧度に保持し水分を除去し、球状シリカ粒子を１質量％含有する固有粘度（オルトクロロフェノール、３５℃）０．６２ｄｌ／ｇの粒子含有ペレット（原料−２ｂ）を得た。

（４）２成分組成物（質量比ＰＥＴ／ＰＥＩ＝５０／５０）ペレット（原料−３）の作製：温度２８０℃に加熱されたニーディングパドル混練部を３箇所設けた同方向回転タイプのベント式２軸混練押出機（日本製鋼所製、スクリュー直径３０ｍｍ、スクリュー長さ／スクリュー直径＝４５．５）に、上記方法で得られた固相重合ＰＥＴペレット（原料−１ａｋ：処理時間２時間）とＳＡＢＩＣイノベーティブプラスチック社製のＰＥＩ“Ｕｌｔｅｍ”（登録商標）１０１０のペレットを供給して、剪断速度１００ｓｅｃ^−１、滞留時間１分にて溶融押出し、ＰＥＩを５０質量％含有した２成分組成物ペレットを得た。なお、作製した２成分組成物ペレットのガラス転移温度は１５０℃であった（原料−３）。

［実施例５］
粗面側のポリエステル層を形成するための押出機１と、平坦面側のポリエステル層を形成するための押出機２の２台の押出機を用いて、以下のようにして共押出しにより積層未延伸フィルムを作製した。押出機１にはＰＥＴペレット（原料−１ａｋ）を７４質量部、粒子含有ＰＥＴペレット（原料−２ａ）を４質量部と粒子含有ＰＥＴペレット（原料−２ｂ）を１２質量部および２成分組成物ペレット（原料―３）を１０質量部、それぞれ１７０℃で３時間乾燥したのちに供給し、押出機２にはＰＥＴペレット（原料−１ａｋ）を８４質量部、粒子含有ＰＥＴペレット（原料−２ｂ）を６質量部、および２成分組成物ペレット（原料―３）を１０質量部、それぞれ１７０℃で３時間乾燥したのちに供給した。それぞれの押出機にて溶融状態としたのち、溶融状態で２層の樹脂を層厚み比が粗面側／平坦面側＝１０／９０となるように合流させ押出ダイから、表面仕上げ０．３Ｓ、表面温度２０℃に保持したキャスティングドラム上に、粗面側が接するように押出して、急冷固化せしめ、積層未延伸フィルムを得た。

このようにして得られた積層未延伸フィルムを７０℃にて予熱し、更に低速、高速のロール間で１４ｍｍ上方より８００℃の表面温度の赤外線ヒーターにて加熱して３倍に延伸し、急冷し、続いてテンターに供給し、１００℃にて横方向に４．５倍延伸し、２０５℃にて３秒間熱固定して厚み４．５μｍのフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表１に示す。

［比較例１〜２、比較例４］
添加する粒子の種類と添加量を表１の通り変更する以外は実施例１と同様にしてフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表１に示す。

［比較例３］
実施例１と同様な操作を繰り返して、積層未延伸フィルムを得た。このようにして得られた積層未延伸フィルムを１２０℃にて予熱し、更に低速、高速のロール間で１４ｍｍ上方より８３０℃の表面温度の赤外線ヒーターにて加熱して４．８倍に延伸し、急冷し、続いてテンターに供給し、１７０℃にて横方向に５．７５倍延伸し、２１５℃にて３秒間熱固定して厚み４．５μｍのフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表１に示す。

表１中のＰＥＮはポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート、ＰＥＴはポリエチレンテレフタレート、ＰＥＩはポリエーテルイミド、架橋Ｐｓｔは架橋ポリスチレン粒子、球状シリカは球状シリカ粒子を意味する。

表１に示すように、実施例１〜５の二軸配向ポリエステルフィルムは、関係式（１）を満たし、かつベアリングカーブにおける０．４％面積の高さが６５ｎｍ以上９０ｎｍ未満であるため、ベースフィルムの製造工程における巻取り性に優れ、磁気記録テープとしたときの電磁変換特性に優れ、信号の欠落の少ないものであった。

これに対して、関係式（１）を満たさずベアリングカーブにおける０．４％面積の高さが大きすぎる比較例１は、巻取り性は良好であったが、磁気記録テープとしたときの特性に劣り、ベアリングカーブにおける０．４％面積の高さが小さすぎる比較例２では、磁気記録テープ特性は良好であったが、巻取り性が良くなかった。関係式（１）を満たさずベアリングカーブにおける０．４％面積の高さが大きすぎる比較例３では、表面粗さが大きく磁気記録テープとしたときの特性が劣るものであった。０．４％面積の高さが大きすぎる比較例４では、巻取り性は良好であったが、テープ特性は不良であった。

本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、特に高容量のデータストレージなどの磁気記録テープのベースフィルムに好適に用いることができ、高密度記録化を実現でき、記憶容量の大きなデータストレージなどとして、好適に用いることができる。

Claims (5)

1. 少なくとも一方の表面について、非接触表面形状測定機で測定した際に、突起高さＸを０．０７５μｍ、０．１００μｍおよび０．１２５μｍとしたときに、その突起高さＸ以上となる突起の突起頻度の対数値ｙが、それぞれ以下の関係式（１）を満たし、かつ突起高さ分布に基づくベアリングカーブにおける０．４％面積に相当する突起高さが、６５ｎｍ以上９０ｎｍ未満であることを特徴とする二軸配向ポリエステルフィルム。
   ｙ≦ −２４．９Ｘ＋３．８ （１）
   （ここで、Ｘは突起高さ（μｍ）であり、ｙは領域２８２μｍ×２１１μｍの視野において、突起高さＸ以上となる突起の突起数の１０を底とした対数値である。）
2. 前記二軸配向ポリエステルフィルムに含まれるポリエステルが、エチレンテレフタレートまたはエチレン−２，６ナフタレンジカルボキシレートを主たる繰り返し単位とする請求項１記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
3. 前記二軸配向ポリエステルフィルムの前記一方の表面と他方の表面を非接触表面形状測定機で測定した際、前記一方の表面の中心線平均表面粗さが他方の表面の中心線平均表面粗さよりも１ｎｍ以上粗い請求項１又は２に記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
4. 前記二軸配向ポリエステルフィルムは、不活性粒子を含有するものである請求項１〜３いずれか１項に記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
5. 前記二軸配向ポリエステルフィルムは、２層以上の異なるポリエステル層が積層されたものである請求項１〜４いずれか１項に記載の二軸配向ポリエステルフィルム。