JP4112040B2 - Biaxially oriented polyethylene terephthalate film - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気テープ用ベースフイルムに好適なポリエステルフイルムに関し、特に、電磁変換特性に優れ、かつ耐摩耗性、ダイコート削れに優れたポリエステルフイルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオテープレコーダーやコンピュータなど電子工業技術の急速な発展に伴い、磁性層を薄膜化して、磁気テープの電磁変換特性を高めることが要求されている。これに伴い、磁気テープの磁性層の塗布方法は、従来のグラビアロールを使用する方法から、薄膜化が可能なダイコーターを使用する方法へと変わってきた。
【０００３】
ダイコーターにより磁性層を塗布する場合、ダイ（口金）とフイルムの接触によりフイルムが削られるという、いわゆるダイコート削れが発生する。ダイにより削られたフイルムの破片は、ダイに付着して、磁性層の塗布スジや塗布ムラの原因となり、磁気テープの出力変動やドロップアウトなどを引き起こす。
【０００４】
従来より、磁気テープ用ポリエステルフイルムのフイルム削れとして、磁性体の鏡面仕上げ工程で起こるカレンダー削れや、テープ走行時の磁気テープの白粉削れが問題となっている。これらのフイルム削れの対策として、例えば、特開平６−９３１１３号公報に示されるように、添加粒子の形状を制御し、添加粒子の表面処理を施すことが提案されている。しかし、この方法では、耐スクラッチ性の改善、すなわち、磁気テープを高速で製造する工程においてフイルムが傷つきにくくすることには効果があるが、フイルム加工時の工程内のフイルム削れ、特に、ダイコート削れに対しては、十分な効果を発揮しなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、電磁変換特性に優れ、同時に、ダイコート削れを防止することができる２軸配向ポリエステルフイルムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、本発明に到達した。
【０００７】
すなわち、本発明は、下記の（１）式、（２）式を同時に満足することを特徴とする２軸配向ポリエステルフイルムである。
【０００８】
ＳＲａ≦１３ （１）
１７．７≦（ｎＭＤ＋ｎＴＤ）χｃ≦１８ （２）
（ただし、ＳＲａは中心面平均粗さ（ｎｍ）を示し、ｎＭＤはフイルム長手方向の屈折率、ｎＴＤはフイルム幅方向の屈折率、χｃはポリエチレンテレフタレートの結晶粒径（ｎｍ）を示す。）
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の２軸配向ポリエステルフイルムは、ＳＲａ（中心面平均粗さ）が１３ｎｍ以下であることが必要であり、好ましくは、１１ｎｍ以下、さらに好ましくは、８ｎｍ以下である。ＳＲａが小さいほど、フイルム面が平滑であることを示し、磁気テープとしたときヘッドタッチがよくなり電磁変換特性が向上する。ＳＲａが、１３ｎｍを越えると、電磁変換特性が劣るので本発明の目的を達成できない。
【００１０】
本発明の２軸配向ポリエステルフィルムは、フィルム長手方向屈折率（ｎＭＤ）とフィルム幅方向屈折率（ｎＴＤ）の和と、結晶粒径（χｃ）の積が、１８以下であることが必要であり、さらに、１７．７以上１８以下であると強度や熱変形性などの機械的特性が良好となるので好ましい。フィルム長手方向屈折率（ｎＭＤ）とフィルム幅方向屈折率（ｎＴＤ）の和と、結晶粒径（χｃ）の積が、１８以下となると、ダイコート削れが防止できるだけでなく、耐スクラッチ性、ハイエッジ性にも優れた２軸配向ポリエステルフィルムとなる。
【００１１】
本発明の２軸配向ポリエステルフイルムでは、結晶粒径（χｃ）は、５．５ｎｍ以下が好ましい。結晶粒径（χｃ）が５．５ｎｍ以下になると、フイルムが柔軟になり、ダイとポリエステルフイルム表面の接触により、ポリエステルフイルム表面が削れにくくなる傾向がある。
【００１２】
また、フイルムの屈折率を低くするとフイルム表面の突起がなだらかになり、ダイコート時にフイルム表面の突起とダイが接触しても突起が削れにくくなるので、フイルム長手方向屈折率（ｎMD）とフイルム幅方向屈折率（ｎTD）の和は、４．５以下が好ましい。
【００１３】
さらに、フイルム長手方向の屈折率（ｎMD）がフイルム幅方向の屈折率（ｎTD）より大きい場合は、添加粒子による突起はフイルム長手方向に形成されやすい。ダイコート時の磁性層の塗布の方向と、フイルムの突起の方向が同じになると、ダイとフイルムとの接触による添加粒子の脱落が起こりにくくなるので、フイルム長手方向の屈折率（ｎMD）がフイルム幅方向の屈折率（ｎTD）より大きいことが好ましい。
【００１４】
さらに、フイルム長手方向の屈折率（ｎMD）がフイルム幅方向の屈折率（ｎTD）より大きいと、磁気テープの製造工程でフイルムをテープ幅にスリットする際に、ハイエッジと呼ばれるスリット端面のそり上がりが起こらないので、好ましい。フイルム長手方向の屈折率（ｎMD）とフイルム幅方向の屈折率（ｎTD）の差は、大きいほど好ましく、（ｎMD−ｎTD）が０．０３０以上であることがより好ましい。
【００１５】
また、フイルム表面に粗大突起があると、磁気テープとしたとき、磁性層が盛り上がり、ドロップアウトの原因になるので、フイルム表面の少なくとも片面にある高さ０．５５μｍ以上の粗大突起個数が、１０００ｃｍ2当たり１００個以下であることが好ましい。
【００１６】
本発明の２軸配向ポリエステルフイルムの固有粘度は、フイルム表面から粒子が脱落しにくく、かつ、削れ粉が発生しにくい、０．５〜０．７dl/gであることが好ましい。
【００１７】
本発明の２軸配向ポリエステルフイルムは、単層フイルムであっても、積層フイルムであってもよい。積層フイルムの場合は、少なくとも一方の最外層が、本発明の条件を満足する２軸配向ポリエステルフイルムであることが好ましい。
【００１８】
本発明の２軸配向ポリエステルフイルムにはポリエチレンテレフタレートが用いられる。
本発明の２軸配向ポリエチレンテレフタレートフイルムは、ハンドリング性の向上などのため、０．０１〜１０重量％の粒子を含有することが好ましい。これらの粒子としては、二酸化ケイ素、炭酸カルシウム、アルミナ、二酸化チタン、ケイ酸アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化タングステン、酸化モリブデンなどの無機粒子、ポリビニルベンゼン、シリコーン、ポリアミドイミド、ポリメチルメタクリレートなどの有機粒子が挙げられる。特に、無機粒子としては、二酸化ケイ素、アルミナ（βアルミナ、γアルミナ、δアルミナ、θアルミナ、ηアルミナのいずれでもよい）、炭酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、有機粒子としては、ポリビニルベンゼン、シリコーンが好ましく、これらの粒子の混合物、あるいは、これらと他種の粒子との混合物であってもよい。
【００１９】
これらの粒子の平均粒径は１５〜１５００ｎｍが好ましい。粒子の形状は、特に限定はされないが、好ましくは球状である。
【００２０】
さらに、ポリエステルとの親和性を向上させるため、表面処理された粒子を用いることが好ましく、通常、表面処理剤は、粒子に対して、０．１〜１０重量％使用される。
【００２１】
これらの粒子の添加方法は、特に限定されないが、例えば、ポリエステルを重合する任意の時期において添加される。
【００２２】
本発明の２軸配向ポリエステルフイルムは、例えば、下記の方法で得られる。まず、ポリエチレンテレフタレートを乾燥し、押出機に供給して溶融させ、スリットダイから押し出した後、急冷固化させて無定形フイルムとする。次に、この無定形フイルムを、縦方向、および、横方向に延伸して、２軸配向ポリエステルフイルムとする。このときの延伸倍率や延伸順序は限定されないが、通常、縦方向に３〜６倍、横方向に３〜５倍に延伸する。縦延伸、横延伸をそれぞれ２回に分けて行う場合は、例えば、まず、縦方向に１１０〜１３０℃で３〜５倍に延伸し、次いで、横方向に９５〜１１０℃で３〜４倍に延伸し、再度、縦方向に１３０〜１６０℃で１．０〜１．７倍に延伸し、さらに再度、横方向に１９０〜２２０℃で１．０〜１．２倍延伸する。また、延伸後、１９０〜２２０℃で１〜３秒熱処理することが好ましい。
【００２３】
また、縦方向、および／または、横方向に延伸した直後に、フィルムを収縮させる工程（フィルムをリラックスさせる工程）を設けると、磁気テープを製造する際の磁性体の乾燥工程において、フィルムの変形が小さくなり、さらに、このフィルムを用いた磁気テープは、環境温度によるテープの変形が少なくなるので、好ましい。一般的には縦方向のリラックス率は、５％以下、横方向のリラックス率は、１０％以下が好ましい。
【００２４】
特性の測定方法
（１）中心面表面粗さ（ＳＲａ）
小坂研究所（株）製３次元粗さ計（ＥＴ３０ＨＫ）を用い、触針の先端半径２μｍ、測定長０．５ｍｍ、カットオフ０．２５ｍｍ、縦倍率５００００倍、横倍率２００倍、走査本数８０本、送りピッチ５μｍの条件でフイルム長手方向に測定して、粗さ曲面を測定した。粗さ曲面からその中心面上に面積ＳMの部分を抜き取り、ＳＲａ値（μｍ）を次式により求めた。
【００２５】
【式１】
（２）屈折率
ナトリウムＤ線を用いてアツベ式屈折計により、フイルムの幅向の屈折率（ｎTD）および長手方向の屈折率（ｎMD）を測定した。
【００２６】
（３）粗大突起数
２枚のフイルムを貼り合わせ、５５０ｎｍの波長の光源を用いて、粗大突起により２枚のフイルム間にできる２次以上の干渉縞をカウントし、反射式実体顕微鏡を用いて測定し、１０００cm2 当たりに換算して数回に分けて測定した。これを高さ０．５５μｍ以上の粗大突起個数とした。
【００２７】
（４）結晶粒径（χｃ）
ポリエステルフイルムを５０μｍの厚さに積層し、フイルム長手方向に垂直な面内でＸ線の照射角を変えて、Ｘ線回折装置により反射法により測定した。
【００２８】
ターゲット：ＣｕーＫα線
フィルター：Ｎｉ
電圧：30KV
電流：20mA
時間：4min
スキャンスピード：1°/min
チャートスピード：20mm/min
ベースライン：32°〜18°
Scattering Slit:1°
Divergency Slit:0.15mm
結晶粒径（χｃ）は、次の式により算出した。
【００２９】
χｃ＝λ／｛（Ｂ−０．１２）ｃｏｓθ｝
ここで、Ｂは、回析ピークの半値幅、λは、ＣｕーＫα線の波長（０．１５４１８ｎｍ）、θは、回折角のピークである。
【００３０】
（５）耐摩耗性
ダイコート加工時を想定して、下記の条件で耐摩耗性を測定した。耐摩耗性が良いフイルムは、ダイコート削れが少ない。
【００３１】
まず、フイルムを１／２インチ幅のテープ状にスリットした。スリットしたフイルムを、テープ走行試験機にセットし、硬質クロム製のガイドピン上を、走行速度を３００ｍ／分、走行張力を２００ｇ、昇速時間を１０ｓｅｃ、フイルム接触長を９ｍ、ガイドピン巻き付け角を９０°として走行させた。
【００３２】
このときガイドピン表面に発生する白粉量によって下記の基準により耐摩耗性を評価し４点以上を合格とした。
【００３３】
５点 ： 白粉量微少
４点 ： 白粉量微少〜少
３点 ： 白粉量少
２点 ： 白粉量少〜多
１点 ： 白粉量多
（６）耐スクラッチ性
耐摩耗性と同一の条件でフイルムを走行させ、フイルム表面に入った傷を顕微鏡を用い、倍率２０倍で観察し、耐スクラッチ性を評価した。
【００３４】
◎ ： 傷が３本以下である
○ ： 傷が４〜９本である
Ｘ ： 傷が１０本以上である。
【００３５】
（７）電磁変換特性
フイルムに下記組成の磁性塗料を塗布し、磁気配向させた後、乾燥させた。さらに、小型テストカレンダー装置（スチールロール／ナイロンロール、５段）で、７０℃で、線圧をとして１９．６ＭＰａでカレンダー処理した後、ロールのまま７０℃で４８時間キュアリングした。上記のテープ原反を１/２インチ幅にスリットし、パンケーキを作成した。このパンケーキから２５０ｍの長さのテープをＶＴＲカセットに組み込んだ。
【００３６】
家庭用ＶＴＲを用いて、テレビ試験波形発生器からの１００％クロマ信号をこのテープに記録し、その再生信号からノイズ測定器でクロマＳ／Ｎを測定して、電磁変換特性とした。
【００３７】
Ｃｏ含有γ−Ｆｅ2Ｏ3 ：１００重量部
塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体： １０重量部
ポリウレタンエラストマ ： １０重量部
ポリイソシアネート ： ５重量部
レシチン ： １重量部
メチルエチルケトン ： ７５重量部
メチルイソプチルケトン ： ７５重量部
トルエン ： ７５重量部
カーボンブラック ： ２重量部
ラウリン酸 ：１．５重量部
（８）ハイエッジ性
フィルムをスリットしながら、フィルムロールの外径が３００ｍｍを越えるまで外径１６８ｍｍのコアに巻き取った後、端面を観察し、ハイエッジと呼ばれる、端面のそり上がり具合を下記の５段階に分けて評価し４点以上を合格とした。
５点： ハイエッジがまったくない。
【００３８】
４点： １ｍｍ以上のハイエッジがなく、１ｍｍ未満のハイエッジが、フィルムロール外周の５％未満存在する。
【００３９】
３点： １ｍｍ以上のハイエッジがなく、１ｍｍ未満のハイエッジが、フィルムロール外周の５％以上存在する。
【００４０】
２点： １ｍｍ以上のハイエッジが、フィルムロール外周の５％未満存在する。
【００４１】
１点： １ｍｍ以上のハイエッジが、フィルムロール外周の５％以上存在する。
【００４２】
【実施例】
次に、実施例および比較例により本発明をさらに詳細に説明する。
【００４３】
実施例１
エステル交換触媒として酢酸カルシウムを、重合触媒として酸化アンチモンを、安定剤としてリン酸を用いて、常法によりジメチルテレフタレートとエチレングリコールを重合した。重合時に、粒子比１．０重量％のアニオン系表面活性剤で表面処理した平均粒径０．３μｍのジビニルベンゼン粒子を０．０６重量％、δ型アルミナ粒子を０．３重量％添加して、固有粘度０．６２０のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を得た。前記ポリエチレンテレフタレートを乾燥させた後、押出機に供給して溶融し、スリットダイより冷却ロール上にキャストし、急冷固化させて無定形フイルムを得た。
【００４４】
次いで、これを１２２℃で縦方向に３．４５倍、１００℃で横方向に３．５倍に延伸し、再度１３５℃で縦方向に１．５８倍に延伸した後、再度２００℃で横方向に１．０５倍延伸し、その後２０５℃で２秒間熱処理して、厚さ６μｍの２軸配向ポリエステルフイルムを得た。フイルムの特性値を表１に示した。
【００４５】
実施例２
ジビニルベンゼン粒子の添加量を０．１０重量％としたほかは、実施例１と同様にして、固有粘度０．６２０のポリエチレンテレフタレートを得たのち、実施例１と同様にして、無定形フィルムを得た。
【００４６】
次いで、熱処理を２００℃で２秒間としたほかは、実施例１と同様の方法で厚さ６μｍの２軸配向ポリエステルフィルムを得た。フィルムの特性値を表１に示した。
【００４７】
実施例３
実施例１と同様の方法で、ジメチルテレフタレートとエチレングリコールを重合した。重合時に、平均粒径０．２μｍの球状シリカ粒子を０．２５重量％、δアルミナ粒子を０．３重量％となるように添加して、固有粘度０．６２０のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を得たのち、実施例１と同様にして厚さ６μｍの２軸配向ポリエステルフイルムを得た。フイルムの特性値を表１に示した。
【００４８】
実施例４
実施例１と同様の方法で、ジメチルテレフタレートとエチレングリコールを重合した。重合時に、粒子比１．０重量％のアニオン系表面活性剤で表面処理した平均粒径０．３μｍのジビニルベンゼン粒子を０．１０重量％、粒子比１．０重量％のアニオン系表面活性剤で表面処理した平均粒径０．８μｍのジビニルベンゼン粒子を０．０２重量％、δアルミナ粒子を０．３重量％となるように添加して、固有粘度０．６２０のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を得たのち、実施例１と同様の方法で無定形フイルムを得た。
【００４９】
次いで、これを１２２℃で縦方向に３．４５倍、１００℃で横方向に３．５倍に延伸し、再度１３５℃で縦方向に１．５６倍に延伸した後、再度２００℃で横方向に１．０５倍延伸し、その後２０５℃で２秒間熱処理して、厚さ１４μｍの２軸配向ポリエステルフイルムを得た。フイルムの特性値を表１に示した。
【００５２】
比較例１
実施例１と同様の方法で、ジメチルテレフタレートとエチレングリコールを重合した。重合時に、平均粒径０．２μｍの球状シリカ粒子を０．３重量％、δアルミナ粒子を０．１重量％となるように添加して、固有粘度０．６２０のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を得たのち、実施例１と同様の方法で、無定形フイルムを得た。
【００５３】
次いで、これを１１７℃で縦方向に３．４０倍、９５℃で横方向に４．２倍に延伸し、再度１３５℃で縦方向に１．５０倍に延伸し、再度２１０℃で横方向に１．１６倍延伸し、その後２１５℃で１秒間熱処理して、厚さ６μｍの２軸配向ポリエステルフイルムを得た。フイルムの特性値を表１に示した。
【００５４】
比較例２
比較例１のポリエチレンテレフタレートを用いて、比較例１と同様にして無定形フイルムを得た後、これを１２２℃で縦方向に３．４５倍、１００℃で横方向に３．５倍に延伸し、再度１３５℃で縦方向に１．６０倍に延伸し、再度２００℃で横方向に１．０７倍延伸し、その後２０５℃で２秒間熱処理して、厚さ６μｍの２軸配向ポリエステルフイルムを得た。フイルムの特性値を表１に示した。
【００５５】
比較例３
実施例１と同様の方法で、ジメチルテレフタレートとエチレングリコールを重合した。重合時に、粒子比１．０重量％のアニオン系表面活性剤で表面処理した平均粒径０．３μｍのジビニルベンゼン粒子を０．２重量％、粒子比１．０重量％のアニオン系表面活性剤で表面処理した平均粒径０．８μｍのジビニルベンゼン粒子を０．２６重量％、となるように添加して、固有粘度０．６２０のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を得たのち、実施例１と同様の方法で、無定形フイルムを得た。
【００５６】
次いで、これを１２３℃で縦方向に４．５０倍、１１０℃で横方向に４．２倍に延伸し、再度２００℃で横方向に１．１３倍延伸し、その後２０２℃で２秒間熱処理して、厚さ１４μｍの２軸配向ポリエステルフイルムを得た。フイルムの特性値を表１に示した。
【００５７】
比較例４
平均粒径０．８μｍのジビニルベンゼン粒子の添加量を０．４０重量％としたほかは、比較例３と同様にして、固有粘度０．６２０のポリエチレンテレフタレートを得たのち、実施例１と同様の方法で、無定形フイルムを得た。
【００５８】
次いで、これを１１７℃で縦方向に３．４９倍、９５℃で横方向に３．６倍に延伸し、再度１３５℃で縦方向に１．５７倍に延伸し、再度２１０℃で横方向に１．０２倍延伸し、その後２１０℃で２秒間熱処理し厚さ６μｍの２軸配向ポリエステルフイルムを得た。フイルムの特性値を表１に示した。
【００５９】
比較例５
比較例３のポリエチレンテレフタレートから、実施例１と同様にして無定形フイルムを得た。
【００６０】
次いで、これを１２３℃で縦方向に４．５０倍、１１０℃で横方向に４．３倍に延伸し、再度２００℃で横方向に１．１６倍延伸し、その後２０８℃で２秒間熱処理して、厚さ１４μｍの２軸配向ポリエステルフイルムを得た。フイルムの特性値を表１に示した。
【００６３】
【表１】
【発明の効果】
本発明の２軸配向ポリエチレンテレフタレートフイルムは、ダイコートにより磁性層を塗布してもフイルム削れが発生しないので、磁性層の塗布スジや塗布ムラが起きず、出力変動やドロップアウトが少なく、かつ電磁変換特性に優れた磁気テープを得ることができる。さらに、本発明の２軸配向ポリエチレンテレフタレートフイルムは、ダイコート削れを防止するだけでなく、ハイエッジ性にも優れるので、各種磁気テープのベースフイルムとして好適である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polyester film suitable for a base film for a magnetic tape, and more particularly to a polyester film excellent in electromagnetic conversion characteristics, wear resistance and die coat scraping.
[0002]
[Prior art]
With the rapid development of electronic industry technologies such as video tape recorders and computers, it is required to reduce the magnetic layer to improve the electromagnetic conversion characteristics of the magnetic tape. In connection with this, the coating method of the magnetic layer of the magnetic tape has changed from a method using a conventional gravure roll to a method using a die coater capable of thinning.
[0003]
When the magnetic layer is applied by a die coater, so-called die coat scraping occurs, in which the film is scraped by contact between the die (die) and the film. Film fragments scraped by the die adhere to the die and cause coating stripes and uneven coating of the magnetic layer, causing output fluctuations and dropouts of the magnetic tape.
[0004]
Conventionally, as the film scraping of the polyester film for the magnetic tape, the calendar scraping that occurs in the mirror finishing process of the magnetic material and the white powder scraping of the magnetic tape during the tape running have been problems. As a countermeasure against such film scraping, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-93113, it has been proposed to control the shape of the additive particles and perform surface treatment of the additive particles. However, this method is effective in improving scratch resistance, that is, making the film hard to be damaged in the process of producing magnetic tape at a high speed. However, film scraping in the process of film processing, especially die coat scraping, is effective. Was not effective enough.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a biaxially oriented polyester film that is excellent in electromagnetic conversion characteristics and can simultaneously prevent die coat scraping.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The inventors of the present invention have arrived at the present invention as a result of intensive studies to achieve the above object.
[0007]
That is, the present invention is a biaxially oriented polyester film characterized by satisfying the following formulas (1) and (2) simultaneously.
[0008]
SRa ≦ 13 (1)
17.7 ≦ (n MD + n TD ) χc ≦ 18 (2)
(However, SRa the center plane average roughness indicates (nm), n MD denotes the refractive index of the film longitudinal direction, n TD is the refractive index of the film width direction, Kaishi the crystal grain size of the poly ethylene terephthalate (nm) .)
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The biaxially oriented polyester film of the present invention is required to have an SRa (central surface average roughness) of 13 nm or less, preferably 11 nm or less, and more preferably 8 nm or less. A smaller SRa indicates that the film surface is smoother, and the head touch is improved when the magnetic tape is used, and the electromagnetic conversion characteristics are improved. If SRa exceeds 13 nm, the electromagnetic conversion characteristics are inferior and the object of the present invention cannot be achieved.
[0010]
In the biaxially oriented polyester film of the present invention, the product of the sum of the film longitudinal direction refractive index (n MD ) and the film width direction refractive index (n TD ) and the crystal grain size (χc) needs to be 18 or less. Furthermore, it is preferable that it is 17.7 or more and 18 or less because mechanical properties such as strength and heat deformability are improved. When the product of the sum of the film longitudinal direction refractive index (n MD ) and the film width direction refractive index (n TD ) and the crystal grain size (χc) is 18 or less, not only can die coat scraping be prevented, but also scratch resistance, A biaxially oriented polyester film having excellent high edge properties is obtained.
[0011]
In the biaxially oriented polyester film of the present invention, the crystal grain size (χc) is preferably 5.5 nm or less. When the crystal grain size (χc) is 5.5 nm or less, the film becomes flexible, and the polyester film surface tends to be difficult to scrape due to the contact between the die and the polyester film surface.
[0012]
Also, if the film refractive index is lowered, the film surface protrusions will be smooth, and even if the film surface protrusions come into contact with the die during die coating, the protrusions will be difficult to scrape. Therefore, the film longitudinal refractive index (n MD ) and film width The sum of the directional refractive indices (n TD ) is preferably 4.5 or less.
[0013]
Furthermore, when the refractive index (n MD ) in the film longitudinal direction is larger than the refractive index (n TD ) in the film width direction, the protrusions due to the additive particles are easily formed in the film longitudinal direction. If the direction of coating the magnetic layer during die coating is the same as the direction of film protrusion, the added particles will not easily fall off due to contact between the die and the film, so the refractive index (n MD ) in the film longitudinal direction will be It is preferably larger than the refractive index (n TD ) in the width direction.
[0014]
Further, when the refractive index (n MD ) in the film longitudinal direction is larger than the refractive index (n TD ) in the film width direction, when the film is slit to the tape width in the manufacturing process of the magnetic tape, the warp of the slit end surface called high edge is caused. This is preferable because no rise occurs. The difference between the refractive index (n MD ) in the film longitudinal direction and the refractive index (n TD ) in the film width direction is preferably as large as possible, and (n MD −n TD ) is more preferably 0.030 or more.
[0015]
In addition, if there are coarse protrusions on the film surface, the magnetic layer rises and causes dropout when a magnetic tape is formed. Therefore, the number of coarse protrusions having a height of 0.55 μm or more on at least one surface of the film surface is 1000 cm. The number per 2 is preferably 100 or less.
[0016]
The intrinsic viscosity of the biaxially oriented polyester film of the present invention is preferably 0.5 to 0.7 dl / g, in which particles are less likely to fall off from the film surface and scraping powder is less likely to occur.
[0017]
The biaxially oriented polyester film of the present invention may be a single layer film or a laminated film. In the case of a laminated film, at least one outermost layer is preferably a biaxially oriented polyester film that satisfies the conditions of the present invention.
[0018]
It is Po triethylene terephthalate used for the biaxially oriented polyester film of the present invention.
Biaxially oriented poly ethylene terephthalate film of the present invention, such as for improving the handling properties, preferably contains 0.01 to 10% by weight of the particles. These particles include inorganic particles such as silicon dioxide, calcium carbonate, alumina, titanium dioxide, aluminum silicate, zirconium oxide, cerium oxide, tungsten oxide, molybdenum oxide, polyvinylbenzene, silicone, polyamideimide, polymethyl methacrylate, etc. Organic particles are mentioned. In particular, as inorganic particles, silicon dioxide, alumina (any of β alumina, γ alumina, δ alumina, θ alumina, and η alumina), calcium carbonate, aluminum silicate, and organic particles are preferably polyvinylbenzene and silicone. , A mixture of these particles, or a mixture of these and other types of particles.
[0019]
The average particle size of these particles is preferably 15 to 1500 nm. The shape of the particles is not particularly limited, but is preferably spherical.
[0020]
Furthermore, in order to improve the affinity with polyester, it is preferable to use surface-treated particles. Usually, the surface treatment agent is used in an amount of 0.1 to 10% by weight based on the particles.
[0021]
Although the addition method of these particle | grains is not specifically limited, For example, it adds in the arbitrary time which superposes | polymerizes polyester.
[0022]
The biaxially oriented polyester film of the present invention can be obtained, for example, by the following method. First, polyethylene terephthalate is dried, supplied to an extruder, melted, extruded from a slit die, and then rapidly solidified to form an amorphous film. Next, this amorphous film is stretched in the machine direction and the transverse direction to form a biaxially oriented polyester film. Although the draw ratio and drawing order at this time are not limited, it is usually drawn 3 to 6 times in the longitudinal direction and 3 to 5 times in the transverse direction. When longitudinal stretching and transverse stretching are performed in two steps, for example, first, the film is stretched 3 to 5 times at 110 to 130 ° C in the longitudinal direction, and then 3 to 4 times at 95 to 110 ° C in the transverse direction. Then, the film is stretched 1.0 to 1.7 times in the longitudinal direction at 130 to 160 ° C, and further stretched 1.0 to 1.2 times in the transverse direction at 190 to 220 ° C. Moreover, after extending | stretching, it is preferable to heat-process at 190-220 degreeC for 1-3 second.
[0023]
In addition, if a step of shrinking the film (step of relaxing the film) is provided immediately after stretching in the longitudinal direction and / or the transverse direction, the deformation of the film in the step of drying the magnetic material when manufacturing the magnetic tape is performed. Further, a magnetic tape using this film is preferable because deformation of the tape due to environmental temperature is reduced. In general, the longitudinal relaxation rate is preferably 5% or less, and the lateral relaxation rate is preferably 10% or less.
[0024]
Characteristics measurement method (1) Center plane surface roughness (SRa)
Using a three-dimensional roughness meter (ET30HK) manufactured by Kosaka Laboratory, the tip radius of the stylus is 2 μm, the measurement length is 0.5 mm, the cutoff is 0.25 mm, the vertical magnification is 50000 times, the horizontal magnification is 200 times, and the number of scans is 80 The surface was measured in the longitudinal direction of the film under the condition of a feed pitch of 5 μm, and the roughness curved surface was measured. From a roughness curved withdrawn portion of the area S M on its center plane was determined SRa value ([mu] m) by the following equation.
[0025]
[Formula 1]
(2) Refractive index The refractive index in the width direction of the film (n TD ) and the refractive index in the longitudinal direction (n MD ) were measured with an Atsube refractometer using the sodium D line.
[0026]
(3) Films with two coarse projections are bonded together, a light source with a wavelength of 550 nm is used, the secondary fringes formed between the two films by coarse projections are counted, and a reflective stereomicroscope is used. Measured and converted into several times per 1000 cm 2 . This was the number of coarse protrusions having a height of 0.55 μm or more.
[0027]
(4) Crystal grain size (χc)
A polyester film was laminated to a thickness of 50 μm, and the X-ray irradiation angle was changed in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the film, and measurement was performed by a reflection method using an X-ray diffractometer.
[0028]
Target: Cu-Kα ray filter: Ni
Voltage: 30KV
Current: 20mA
Time: 4min
Scanning speed: 1 ° / min
Chart speed: 20mm / min
Baseline: 32 ° -18 °
Scattering Slit: 1 °
Divergency Slit: 0.15mm
The crystal grain size (χc) was calculated by the following formula.
[0029]
χc = λ / {(B−0.12) cos θ}
Here, B is the half width of the diffraction peak, λ is the wavelength of the Cu—Kα ray (0.15418 nm), and θ is the peak of the diffraction angle.
[0030]
(5) Abrasion resistance Abrasion resistance was measured under the following conditions assuming die coating. Film with good wear resistance has little die coat scraping.
[0031]
First, the film was slit into a 1/2 inch wide tape. The slit film is set on a tape running test machine, on a hard chrome guide pin, the running speed is 300 m / min, the running tension is 200 g, the ascending time is 10 sec, the film contact length is 9 m, the guide pin winding angle Was run at 90 °.
[0032]
At this time, the abrasion resistance was evaluated according to the following criteria based on the amount of white powder generated on the surface of the guide pin, and four or more points were accepted.
[0033]
5 points: Small white powder amount 4 points: White powder amount small to small 3 points: White powder amount small 2 points: White powder amount small to many 1 point: White powder amount small (6) Scratch resistance Abrasion resistance The scratches that entered the film surface were observed using a microscope at a magnification of 20 times, and scratch resistance was evaluated.
[0034]
A: There are 3 or less scratches. O: 4-9 scratches. X: There are 10 or more scratches.
[0035]
(7) A magnetic paint having the following composition was applied to the electromagnetic conversion characteristic film, magnetically oriented, and then dried. Furthermore, after calendering at 19.6 MPa using a small test calender (steel roll / nylon roll, 5 stages) at 19.6 MPa with a linear pressure at 70 ° C., the roll was cured at 70 ° C. for 48 hours. The above tape stock was slit to 1/2 inch width to prepare a pancake. From this pancake, a tape having a length of 250 m was incorporated into a VTR cassette.
[0036]
Using a home VTR, a 100% chroma signal from a television test waveform generator was recorded on this tape, and chroma S / N was measured with a noise measuring device from the reproduced signal to obtain an electromagnetic conversion characteristic.
[0037]
Co-containing γ-Fe 2 O 3 : 100 parts by weight Vinyl chloride / vinyl acetate copolymer: 10 parts by weight Polyurethane elastomer: 10 parts by weight Polyisocyanate: 5 parts by weight Lecithin: 1 part by weight Methyl ethyl ketone: 75 parts by weight Methyl isoptyl ketone : 75 parts by weight Toluene: 75 parts by weight Carbon black: 2 parts by weight Lauric acid: 1.5 parts by weight (8) While slitting the high edge film, the core of the outer diameter is 168 mm until the outer diameter of the film roll exceeds 300 mm After winding up, the end face was observed, and the degree of warping of the end face, called high edge, was evaluated in the following five stages, and four or more points were accepted.
5 points: There is no high edge.
[0038]
4 points: There is no high edge of 1 mm or more, and a high edge of less than 1 mm is present in less than 5% of the outer periphery of the film roll.
[0039]
3 points: There is no high edge of 1 mm or more, and a high edge of less than 1 mm is present in 5% or more of the outer periphery of the film roll.
[0040]
2 points: A high edge of 1 mm or more is present in less than 5% of the outer periphery of the film roll.
[0041]
1 point: A high edge of 1 mm or more exists at 5% or more of the outer periphery of the film roll.
[0042]
【Example】
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples.
[0043]
Example 1
Dimethyl terephthalate and ethylene glycol were polymerized by a conventional method using calcium acetate as a transesterification catalyst, antimony oxide as a polymerization catalyst, and phosphoric acid as a stabilizer. At the time of polymerization, 0.06% by weight of divinylbenzene particles having an average particle diameter of 0.3 μm and surface treatment with an anionic surfactant having a particle ratio of 1.0% by weight and 0.3% by weight of δ-type alumina particles were added. Polyethylene terephthalate (PET) having an intrinsic viscosity of 0.620 was obtained. After the polyethylene terephthalate was dried, it was supplied to an extruder, melted, cast on a cooling roll from a slit die, and rapidly cooled and solidified to obtain an amorphous film.
[0044]
Next, this was stretched 3.45 times in the longitudinal direction at 122 ° C., 3.5 times in the transverse direction at 100 ° C., stretched 1.58 times in the longitudinal direction again at 135 ° C., and then stretched again at 200 ° C. The film was stretched 1.05 times in the direction and then heat treated at 205 ° C. for 2 seconds to obtain a biaxially oriented polyester film having a thickness of 6 μm. The characteristic values of the film are shown in Table 1.
[0045]
Example 2
A polyethylene terephthalate having an intrinsic viscosity of 0.620 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the addition amount of divinylbenzene particles was changed to 0.10% by weight. Obtained.
[0046]
Next, a biaxially oriented polyester film having a thickness of 6 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the heat treatment was performed at 200 ° C. for 2 seconds. The characteristic values of the film are shown in Table 1.
[0047]
Example 3
In the same manner as in Example 1, dimethyl terephthalate and ethylene glycol were polymerized. At the time of polymerization, spherical silica particles having an average particle diameter of 0.2 μm are added to 0.25 wt% and δ alumina particles are added to 0.3 wt% to obtain polyethylene terephthalate (PET) having an intrinsic viscosity of 0.620. Thereafter, a biaxially oriented polyester film having a thickness of 6 μm was obtained in the same manner as in Example 1. The characteristic values of the film are shown in Table 1.
[0048]
Example 4
In the same manner as in Example 1, dimethyl terephthalate and ethylene glycol were polymerized. Anionic surfactant having an average particle size of 0.3 μm and treated with an anionic surfactant having a particle ratio of 1.0% by weight during polymerization is 0.10% by weight and an anionic surfactant having a particle ratio of 1.0% by weight. The polyvinyl terephthalate (PET) having an intrinsic viscosity of 0.620 was added by adding 0.02% by weight of divinylbenzene particles having an average particle diameter of 0.8 μm and surface-treating with 0.3% by weight of δ alumina particles. After being obtained, an amorphous film was obtained in the same manner as in Example 1.
[0049]
Next, this was stretched 3.45 times in the longitudinal direction at 122 ° C., 3.5 times in the transverse direction at 100 ° C., stretched 1.56 times in the longitudinal direction again at 135 ° C., and then stretched again at 200 ° C. The film was stretched 1.05 times in the direction and then heat treated at 205 ° C. for 2 seconds to obtain a biaxially oriented polyester film having a thickness of 14 μm. The characteristic values of the film are shown in Table 1.
[0052]
Comparative Example 1
In the same manner as in Example 1, dimethyl terephthalate and ethylene glycol were polymerized. During polymerization, spherical silica particles having an average particle size of 0.2 μm are added to 0.3 wt% and δ alumina particles to 0.1 wt% to obtain polyethylene terephthalate (PET) having an intrinsic viscosity of 0.620. Thereafter, an amorphous film was obtained in the same manner as in Example 1.
[0053]
Next, this was stretched 3.17 times in the machine direction at 117 ° C., 4.2 times in the transverse direction at 95 ° C., stretched 1.35 times in the machine direction again at 135 ° C., and again in the transverse direction at 210 ° C. And then heat treated at 215 ° C. for 1 second to obtain a biaxially oriented polyester film having a thickness of 6 μm. The characteristic values of the film are shown in Table 1.
[0054]
Comparative Example 2
Using the polyethylene terephthalate of Comparative Example 1, an amorphous film was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, and then stretched 3.45 times in the longitudinal direction at 122 ° C. and 3.5 times in the transverse direction at 100 ° C. Then, the film was stretched 1.35 times in the longitudinal direction again at 135 ° C., 1.07 times in the transverse direction again at 200 ° C., and then heat treated at 205 ° C. for 2 seconds to obtain a biaxially oriented polyester film having a thickness of 6 μm. Got. The characteristic values of the film are shown in Table 1.
[0055]
Comparative Example 3
In the same manner as in Example 1, dimethyl terephthalate and ethylene glycol were polymerized. 0.2% by weight of divinylbenzene particles having an average particle diameter of 0.3 μm and surface-treated with an anionic surfactant having a particle ratio of 1.0% by weight during polymerization, and an anionic surfactant having a particle ratio of 1.0% by weight After adding divinylbenzene particles having an average particle diameter of 0.8 μm surface-treated with 0.26% by weight to obtain polyethylene terephthalate (PET) having an intrinsic viscosity of 0.620, the same as in Example 1 In this way, an amorphous film was obtained.
[0056]
Next, this was stretched 4.5 times in the machine direction at 123 ° C, 4.2 times in the transverse direction at 110 ° C, and again stretched 1.13 times in the transverse direction at 200 ° C, and then heat treated at 202 ° C for 2 seconds. Thus, a biaxially oriented polyester film having a thickness of 14 μm was obtained. The characteristic values of the film are shown in Table 1.
[0057]
Comparative Example 4
Similar to Example 1, after obtaining polyethylene terephthalate having an intrinsic viscosity of 0.620 in the same manner as in Comparative Example 3 except that the amount of divinylbenzene particles having an average particle diameter of 0.8 μm was set to 0.40% by weight. In this way, an amorphous film was obtained.
[0058]
Next, the film was stretched 3.17 times in the machine direction at 117 ° C., 3.6 times in the transverse direction at 95 ° C., stretched 1.57 times in the machine direction again at 135 ° C., and again transverse at 210 ° C. Then, it was heat treated at 210 ° C. for 2 seconds to obtain a biaxially oriented polyester film having a thickness of 6 μm. The characteristic values of the film are shown in Table 1.
[0059]
Comparative Example 5
An amorphous film was obtained from the polyethylene terephthalate of Comparative Example 3 in the same manner as in Example 1.
[0060]
Next, this was stretched 4.5 times in the machine direction at 123 ° C., 4.3 times in the transverse direction at 110 ° C., stretched 1.16 times in the transverse direction at 200 ° C., and then heat treated at 208 ° C. for 2 seconds. Thus, a biaxially oriented polyester film having a thickness of 14 μm was obtained. The characteristic values of the film are shown in Table 1.
[0063]
[Table 1]
【The invention's effect】
Biaxially oriented poly ethylene terephthalate film of the present invention, since by applying the magnetic layer scraping the film is not generated by a die, not occur coating streaks and coating unevenness of the magnetic layer, the output fluctuation or dropout less, and electromagnetic A magnetic tape having excellent conversion characteristics can be obtained. Furthermore, biaxially oriented poly ethylene terephthalate film of the present invention not only prevents scraping die, so excellent in the high-edge properties, it is suitable as a base film for various magnetic tapes.
Claims (4)
ＳＲａ≦１３ （１）
１７．７≦（ｎＭＤ＋ｎＴＤ）χｃ≦１８ （２）
（ただし、ＳＲａは中心面平均粗さ（ｎｍ）を示し、ｎＭＤはフイルム長手方向の屈折率、ｎＴＤはフイルム幅方向の屈折率、χｃはポリエチレンテレフタレートの結晶粒径（ｎｍ）を示す。）(1) below, (2) biaxially oriented poly ethylene terephthalate film, characterized by satisfying expression at the same time.
SRa ≦ 13 (1)
17.7 ≦ (n MD + n TD ) χc ≦ 18 (2)
(However, SRa the center plane average roughness indicates (nm), n MD denotes the refractive index of the film longitudinal direction, n TD is the refractive index of the film width direction, Kaishi the crystal grain size of the poly ethylene terephthalate (nm) .)
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| JP7626197A JP4112040B2 (en) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | Biaxially oriented polyethylene terephthalate film |
Applications Claiming Priority (1)
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| JPH10264245A JPH10264245A (en) | 1998-10-06 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP7626197A Expired - Lifetime JP4112040B2 (en) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | Biaxially oriented polyethylene terephthalate film |
Country Status (1)
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- 1997-03-27 JP JP7626197A patent/JP4112040B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JPH10264245A (en) | 1998-10-06 |
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