JPWO2007091381A1 - 二軸配向ポリエステルフィルムおよび磁気記録テープ - Google Patents
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Abstract
Description
このような磁気記録テープのなかで、QIC、DLT、さらに高容量のスーパーDLTおよびLTOなどのデータストレージ用磁気記録テープでは、リニア記録方式(リニアトラック方式ともいう)を採用しており、磁気記録テープの高容量化および高密度化を実現するために、トラックピッチを非常に狭くしてきている。そのため、磁気記録テープの幅方向に寸法変化が起きると、それが従来では問題にならなかったようなわずかな寸法変化でも、トラックずれが引き起こされ、結果としてエラーが発生するという問題が生じてきた。
磁気記録テープの幅方向に生じる寸法変化としては、温湿度変化によるものと、張力変動によるものとが挙げられる。そして、これらの寸法変化を解決するために、国際公開WO99/29488パンフレットには、横方向の熱膨張係数αt(×10−6/℃)、横方向の湿度膨張係数αh(×10−6/%RH)および縦方向に荷重を負荷したとき該荷重に対する横方向の収縮率P(ppm/g)とを特定の範囲にした二軸配向ポリエステルフィルムが提案されている。また、国際公開WO00/76749パンフレットや国際公開WO02/45959パンフレットには、縦方向に加重を付加して放置したときの幅方向の寸法変化、横方向の熱膨張係数αt(×10−6/℃)、横方向の湿度膨張係数αh(×10−6/%RH)および縦方向に荷重を負荷したとき該荷重に対する横方向の寸法変化(%)を特定の範囲にした二軸配向ポリエステルフィルムも提案されている。
しかしながら、近年の磁気記録テープに対する記憶容量の高容量化および記録密度の高密度化の要求はますます厳しくなっており、これらの特許文献で提案された二軸配向ポリエステルフィルムでも十分に対応できなくなってきているのが現状である。
本発明の第2の目的は、寸法安定性、特に幅方向の寸法安定性に優れつつ製膜性も兼ね備えた、リニア記録方式の磁気記録テープ、特にリニアテープオープン(LTO)のベースフィルムに適した二軸配向ポリエステルフィルムおよびそれを用いた磁気記録テープの提供にある。
本発明の第3の目的は、寸法安定性、特に幅方向の寸法安定性に優れつつ電磁変換特性も優れた、リニア記録方式の磁気記録テープ、特にリニアテープオープン(LTO)のベースフィルムに適した二軸配向ポリエステルフィルムおよびそれを用いた磁気記録テープの提供にある。
本発明の第4の目的は、寸法安定性、特に幅方向の寸法安定性に優れ、電磁変換特性と回収性とを供えた、リニア記録方式の磁気記録テープ、特にリニアテープオープン(LTO)のベースフィルムに適した二軸配向ポリエステルフィルムおよびそれを用いた磁気記録テープの提供にある。
本発明の第5の目的は、寸法安定性、特に幅方向の寸法安定性に優れつつ電磁変換特性および回収性にも優れ、しかも製膜性をも兼ね備えた、リニア記録方式の磁気記録テープ、特にリニアテープオープン(LTO)のベースフィルムに適した二軸配向ポリエステルフィルムおよびそれを用いた磁気記録テープの提供にある。
一般にリニア記録方式の磁気記録テープとヘリカル方式の磁気記録テープとを比較すると、リニア記録方式の磁気記録テープは、ヘリカル方式のようにテープのエッジダメージが問題とならないことから横方向のヤング率はさほど必要なく、一方テープの走行方向にかかる張力がヘリカル方式に比べて大きいことから、縦方向のヤング率は高いものが要求され、前述の特許文献でも製膜方向のヤング率を横方向のヤング率に比べて高めたものが提案されている。特に、高密度磁気記録テープになると、記録容量を上げるためにテープ自体が極めて薄くなることから、ますますその傾向は強くなると考えられる。
ところが、本発明者らが上記課題を解決しようと鋭意研究していたところ、記録容量が例えば500GBを超えるような高密度磁気記録テープになると、磁気記録テープが薄くなるのと同時にテープの走行時にかかる張力も抑えられてきているので、むしろ製膜方向よりも温度や湿度などの変化を過敏に受ける幅方向の寸法安定性を高めることが重要であることが判明した。また、近年の高密度化の要求により、テープ厚みが薄くなるに伴い、ベースフィルムの厚みは薄くなる一方、バックコート層、磁性層+非磁性層の厚みは表面平坦化の関係で、あまり薄くできないことから、磁気テープにおけるベースフィルムの占める割合が縮小してきている。その結果、従来はフィルムの幅方向の温度膨張係数αtは、それを読み取る磁気ヘッドの温度膨張係数αt(MRヘッドは約7ppm/℃)と同程度がよいと考えられていたが、バックコート層、磁性層、非磁性層などの温度膨張が大きく、またそれらの影響が大きくなってきていることから、さらなる寸法安定性を具備させるには、ベースフィルムでそれらの層の温度膨張を緩和することが必要なこと、すなわちベースフィルムに極めて低い温度膨張係数を持たせることが重要であることも見出した。
かくして本発明によれば、フィルムの製膜方向のヤング率(YMD)が6.5GPa以上および幅方向のヤング率(YTD)が8.2〜9.8GPaの範囲にありそしてリニア記録方式の磁気記録テープのベースフィルムに用いられる二軸配向ポリエステルフィルムが提供される。
さらに本発明によれば、ポリエステルがポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレートであること、厚みが3〜6μmの範囲にあること、YMDとYTDの合計が15〜18GPaの範囲にあること、YTDがYMDと同等かそれよりも大きいこと、フィルムの幅方向の温度膨張係数が−8〜+1ppm/℃の範囲にあること、フィルムの幅方向の湿度膨張係数が5〜10ppm/%RHの範囲にあること、フィルムの幅方向の熱収縮率(105℃×30分)が0.8%以下であること、フィルムの幅方向の破断伸度が45%以上であること、フィルムの結晶化度が28〜33%の範囲にあること、温度40℃、湿度90%RHの雰囲気下で、製膜方向に32MPaの荷重を負荷したときの幅方向の寸法変化率が0.3%を越え1.0%以下の範囲にあること、少なくとも一方の表面の粗さ(WRa)が1〜10nmの範囲にあること、二軸配向ポリエステルフィルムが単層フィルムであって、その表面の粗さ(WRa)が1〜10nmの範囲にあること、ポリエステルフィルムが、2つのポリエステルフィルム層(A層およびB層)が積層された積層フィルムであること、A層が磁性層を形成される側の表面で、その表面粗さ(WRa(A))が0.5〜4nmで、B層が磁性層を形成されない側の表面で、その表面粗さ(WRa(B))が5〜10nmの範囲にあること、特にA層は、平均粒径が0.01〜0.18μmの不活性粒子Aを、A層の重量を基準として、0.01〜0.15wt%含有すること、B層は、平均粒径が0.01〜0.18μmの不活性粒子B1と平均粒径が0.2〜0.4μmの不活性粒子B2とをそれぞれB層の重量を基準として、0.01〜0.3wt%および0.01〜0.2wt%含有すること、そしてフィルム全体の厚み(t)が3〜6μmの範囲でかつ、B層の厚みが二軸配向積層ポリエステルフィルム全体の厚みに対して、50〜90%の範囲にあること、または、A層は、平均粒径が0.01〜0.20μmの不活性粒子Aを、A層の重量を基準として、0.01〜0.15wt%含有すること、かつ全体の厚み(t)が3〜6μmの範囲にあること、B層は、その厚さ(tB)と全体の厚み(t)との比(tB/t)が10%以上50%未満の範囲にあり、平均粒径が0.2〜0.4μmの不活性粒子B2を、B層の重量を基準として、0.01〜0.20wt%を含有すること、そしてB層の厚さ(tB)とポリエステルB層に含有された全不活性粒子の平均粒径(dB)との比(tB/dB)が0.5〜25の範囲にあること、不活性粒子Aが、球状のシリカ粒子または耐熱性高分子粒子であること、B層が、不活性粒子B2よりも平均粒径が0.1μm以上小さい不活性粒子B1をさらに含有すること、不活性粒子Aと不活性粒子B1とが同じ不活性粒子であること、tB/tが20%を超え50%未満の範囲にあり、tB/dBが5〜25の範囲にあること、tB/tが10〜20%の範囲にあり、tB/dBが0.5〜10の範囲にあること、不活性粒子B2が架橋有機粒子であることの少なくともいずれかを具備する二軸配向ポリエステルフィルムも本発明の好ましい態様として提供される。
さらにまた、本発明によれば、上記本発明の二軸配向ポリエステルフィルムと、その一方の面に塗設された非磁性層および磁性層と、他方の面に塗設されたバックコート層とからなるリニア記録方式の磁気記録テープ、さらに二軸配向ポリエステルフィルムの厚みに対して、非磁性層、磁性層およびバックコート層の厚みの合計が、0.2〜0.8の範囲にある磁気記録テープも提供される。
(B) 上記図のブレードとその左右に位置するガイドローラー部分の拡大図である。
<ポリエステル>
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、芳香族ポリエステルからなる。ここでいう芳香族ポリエステルとは、ジオールと芳香族ジカルボン酸との重縮合によって得られるポリマーである。かかる芳香族ジカルボン酸として、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、4,4’−ジフェニルジカルボン酸が挙げられる。またジオールとして、例えば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、1,6−ヘキサンジオールが挙げられる。これらの中でも、力学特性の観点から、ポリエチレンテレフタレートとポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレートが好ましく、特に力学特性と寸法安定性とを高度に具備させ易いことからポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレートが好ましい。
本発明における芳香族ポリエステルは、単独ポリマーに限られず、本発明の効果を阻害しない範囲で、他の成分を共重合したり、混合したりしてもよい。共重合または混合させる他の成分の割合は、繰返し単位のモル数を基準として10モル%以下、さらに5モル%以下であることが好ましい。共重合成分としては、それ自体公知のものを挙げることができ、例えばジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリアルキレングリコール等のジオール成分、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸等のジカルボン酸成分が挙げられる。また、得られる二軸配向ポリエステルフィルムの湿度膨張係数を下げるためにシンジオタクチックポリスチレンを共重合または混合したり、力学的特性または熱的特性を向上させるためにポリイミドなどを共重合または混合させることは好ましい。
本発明におけるポリエステル樹脂の固有粘度は、ο−クロロフェノール中、35℃において、0.40以上であることが好ましく、0.40〜0.80であることがさらに好ましく、特に0.5〜0.7であることが好ましい。固有粘度が0.4未満ではフィルム製膜時に切断が多発したり、成形加工後の製品の強度が不足することがある。一方固有粘度が0.8を超えるように高くすることは重合時の生産性が低下しやすくなる。
<ヤング率>
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、フィルムの製膜方向のヤング率(YMD)が6.5GPa以上、好ましくは6.7GPa以上、さらに好ましくは7.0GPa以上、特に好ましくは7.5GPa以上、最も好ましくは8GPa以上であることが必要である。製膜方向のヤング率(YMD)が下限未満であると、磁気テープとして繰返し走行させているうちに、磁気テープの走行方向すなわちフィルムの製膜方向にフィルムが伸ばされ、それに対応してフィルムの幅は狭くなり、トラックずれが発生する。これは、フィルムの製膜方向に長期的に荷重が負荷されることによるフィルムの幅方向の経時寸法変化(クリープ)によるものである。一方、YMDが上限を超えると、フィルムの製膜性の観点から、フィルムの幅方向のヤング率を上記範囲にすることが難しくなるので、9GPa以下であることが好ましい。
また、本発明の二軸配向ポリエステルフィルムの幅方向のヤング率(YTD)は、8.2〜9.8GPaの範囲、好ましくは8.5〜9.5GPaの範囲、さらに好ましくは8.7〜9.3GPaの範囲にあることが必要である。YTDが上記範囲から外れると、温度変化による磁気ヘッドとテープ幅方向の寸法変化の差が大きくなり、トラックずれが発生する。またYMDとYTDの合計は、15〜18GPa、好ましくは16〜18GPaの範囲にあることが好ましい。YMDとYTDの合計が下限未満であると、フィルムの製膜方向のヤング率(YMD)あるいは幅方向のヤング率(YTD)が上記ヤング率を満たさなくなり、寸法変化が大きくなり、トラックずれが発生し易くなる。一方、YMDとYTDの合計が上限を超えると、フィルムの製膜性が著しく難しくなり(フィルム切断が多発)、生産性の観点から、好ましくない。
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、YTDがYMDと同じかそれよりも大きいことが、目的とするトラックずれの小さな二軸配向ポリエステルフィルムを安定して得られ、また得られる二軸配向ポリエステルフィルムの表面性を優れたものにしやすいことから好ましい。このような観点から、YTDはYMDよりも0.5GPa以上大きいことが好ましい。一方、YTDとYMDの差は、上述のクリープと温湿度による寸法変化を高度に具備させやすいことから、2.5GPa以下、さらに2.0GPa以下が好ましい。
<フィルム幅方向の温度膨張係数>
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、フィルムの幅方向の温度膨張係数αtが−8〜+1ppm/℃の範囲にあることが好ましい。好ましいαtは、−6〜0ppm/℃、特に−5〜−1ppm/℃の範囲である。αtが、本範囲から外れると、磁気記録テープとしたときのベースフィルム以外の層の温度膨張を十分に抑制できず、温度変化による幅方向の寸法変化が大きくなり、トラックずれが発生しやすくなる。温度膨張係数は、例えば前述の幅方向のヤング率によって調整できる。
<フィルム幅方向の湿度膨張係数>
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、フィルムの幅方向の湿度膨張係数αhが5〜10ppm/%RHの範囲にあることが好ましい。好ましくは6〜9ppm/%RHの範囲である。αhが上限を超えると、湿度変化による幅方向の寸法変化が大きくなり、トラックずれが発生しやすくなる。またαhが下限未満となると、αtがマイナス方向で大きくなり、温度変化による幅方向の寸法変化が大きくなり、トラックずれが発生しやすくなる。湿度膨張係数も、例えば前述の幅方向のヤング率によって調整できる。
<フィルム厚み>
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、フィルム全体の厚みが、好ましくは3.0〜6.0μm、さらに好ましくは3.5〜5.5μm、特に好ましくは4.0〜5.0μmである。この厚みが上限を超えると、テープ厚みが厚くなりすぎ、例えばカセットに入れるテープ長さが短くなったりして、十分な磁気記録容量、特に500GBを超えるような記録容量が得られなくなったり、また磁気記録テープに占めるベースフィルムの割合が大きくなることから、磁性層、非磁性層が薄くなり、ベースフィルムの表面性の影響を受け、磁性面の表面が粗くなり、その結果出力特性が悪くなってエラーレートなどの悪化が引き起こされたりする。一方、下限未満ではフィルム厚みが薄いが故に、フィルム製膜時にフィルム破断が多発したり、またフィルムの巻取性が不良となったり、さらには本発明のベースフィルムによるベースフィルム以外の層の温度膨張の抑制が十分に達成しがたくなる。
<フィルム幅方向の熱収縮率>
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、105℃で30分間無荷重下で熱処理したときフィルムの幅方向の熱収縮率が、0.8%以下、好ましくは0.7%以下、特に好ましくは0.6%以下の範囲にあることが、寸法安定性をさらにより高めやすいことから好ましい。該熱収縮率を小さくするには、フィルム幅方向の延伸倍率を小さくしたり、フィルム幅方向の延伸温度を高くしたり、熱固定処理の温度を高くしたり、そのときにフィルムの幅方向に弛緩させたりすることが挙げられる。一方、熱収縮率の下限は特に制限はされないが、熱収縮率を極めて小さくしようとするために弛緩処理を過度に行うには、同じヤング率を保つためにより高い延伸倍率を必要とすることになるから、製膜性が損なわれやすく、そのような観点から、フィルム幅方向の熱収縮率の下限は、0.1%以上、さらには0.3%以上であることが好ましい。
<フィルム幅方向の破断伸度>
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、フィルムの幅方向の破断伸度が、45%以上、さらに47%以上で、特に50%以上であることが製膜性の点から好ましい。フィルムの幅方向の伸度が下限未満では、非常に厳しい幅方向の延伸条件となり、製膜性が損なわれることがある。該伸度を高くするには、フィルム幅方向の延伸倍率を小さくしたり、フィルム幅方向の延伸温度を高くしたり、熱固定処理の温度を高くしたり、そのときにフィルムの幅方向に弛緩させたりすることが挙げられる。なお、破断伸度の上限は、前述のヤング率を満足する限り特に制限はされないが、ヤング率からその上限は自ずと決まってくる。
<フィルムの結晶化度>
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムの結晶化度は、ポリエステルがポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレートである場合、好ましくは28〜33%、さらに好ましくは29〜32%の範囲にあることが、フィルムの表面をより高度に平坦にでき、その結果磁気記録テープとしたときに高度の電磁変換特性を発現しやすくなるので好ましい。結晶化度は、熱固定処理温度による影響が大きく、熱固定処理温度を高くしたり、熱固定処理時間を長くすることで、結晶化度を高くすることができ、例えば前述のような結晶化度は、熱固定処理温度を、好ましくは202〜210℃、特に好ましくは203〜208℃の範囲で、好ましくは1〜20秒行なうことで得ることができる。結晶化度を上記下限よりも高くするには、熱固定処理温度を高くすることが必要となり、それにより本発明で規定するような高度の横方向のヤング率を有するフィルムでも、表面の平坦性が熱固定処理によって向上され、結果として本発明で提供する高密度の磁気記録テープは優れた電磁変換特性を発現しやすくなる。他方、結晶化度を上限よりも高くすると、熱固定処理の高温化によるフィルム表面の平坦性向上効果は乏しくなり、むしろヤング率の低下やそれを回避するために延伸倍率を高くするためによる製膜性の低下などが惹起されたり、さらには過度の熱履歴を受けることによってフィルムの厚み斑などが生じて結果として表面の平坦性も損なわれたりする。
<フィルムの製膜方向に荷重負荷したときのフィルムの幅方向の寸法変化>
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、温度40℃、湿度90%RHの雰囲気下で、フィルムの製膜方向に32MPaの荷重を負荷したときの幅方向の寸法変化率が0.3%を越え1.0%以下、さらには0.4〜0.9%の範囲にあることが製膜性とトラックズレなどの点から好ましい。上記荷重負荷時の寸法変化率は、製膜方向のヤング率を高くしたり、フィルム幅方向の熱収縮率を小さくすることで、より小さくすることができる。上記荷重負荷時の幅方向の寸法変化率が下限未満であると、過度に製膜方向のヤング率を高くしたり、フィルム幅方向の熱収縮率を小さくすることが必要となり、結果としてより高い延伸倍率が必要とされ、製膜性が損なわれる。なお、上記のような荷重負荷時の幅方向の寸法変化率を高い範囲にしても良いのは、磁気記録媒体の記録密度の高密度化に伴って、磁気記録テープに掛けられる張力が小さくなってきたためであり、従来の低い記録密度の磁気記録テープからは全く予想できなかったことである。一方、荷重負荷時のフィルム幅方向の寸法変化率が上限を超えると、上記のように磁気記録テープに係る張力が弱くなったとしても、繰り返して使用しているうちに、フィルムの幅方向の寸法変化が生じ、トラックズレなどを惹起しやすくなる。
<表面粗さと不活性粒子>
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、少なくとも一方の露出表面の表面粗さWRa(中心面平均粗さ)が、好ましくは1〜10nm、さらに好ましくは2〜6nm、特に好ましくは3〜5nmである。この表面粗さWRaが上限より大きいと、磁性層の表面が粗くなって、電磁変換特性が低下したりする。一方、表面粗さWRaが下限未満であると、表面が平坦になりすぎ、パスロールまたはカレンダーでの滑りが悪くなり、シワが発生したり、磁性層をうまく塗布できなくなったり、またカレンダー工程が不安定化したりする。
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、単層フィルムに限られず、含有する不活性粒子などの組成が異なる2つ以上のフィルム層を積層したものであっても良い。
本発明のポリエステルフィルムが単層フィルムである場合は、それぞれの表面の表面粗さが1〜10nmであるのが好ましい。さらに製膜性や巻き取り性の観点からは2〜10nmであるのが好ましく、他方電磁変換特性の観点からは1〜7nmの範囲にあることが好ましい。特に、製膜性や巻取り性と、電磁変換特性とを兼備させるには、2〜7nmの範囲にあることが好ましい。
また、積層フィルムの場合は、例えば、磁性層が設けられる側を実質的に不活性粒子を含有しないか、含有するとしても比較的小さな不活性粒子を少量含有するポリエステルフィルム層、すなわちより平坦な表面を形成する層とし、他方の走行面すなわち非磁性層となる側を比較的大きな不活性粒子を多く含有するポリエステルフィルム層、すなわちより走行性に優れた表面とすることが挙げられる。そして、このような積層フィルムは、磁気記録テープとしたときに、電磁変換特性とフィルムの巻取性とを両立させるのが単層フィルムに比べて容易であることから本発明の好ましい態様といえる。好ましいのは、磁性層を形成される側の表面であるA層は、その表面粗さ(WRa(A))が0.5〜4nmで、磁性層を形成されない側の表面であるB層は、その表面粗さ(WRa(B))が5〜10nmの範囲にあることであり、それにより製膜性、巻き取り性および電磁変換特性を両立させやすくなる。
前記表面粗さWRaは、フィルム中に不活性粒子例えば、周期律表第IIA、第IIB、第IVA、第IVBの元素を含有する無機微粒子(例えば、カオリン、アルミナ、酸化チタン、炭酸カルシウム、二酸化ケイ素など)、架橋シリコーン樹脂、架橋ポリスチレン、架橋アクリル樹脂粒子等のごとき耐熱性の高いポリマーよりなる有機粒子などを含有させたり、微細凹凸を形成する表面処理、例えば易滑塗剤をコーティング処理することで調整できる。
フィルム中に不活性粒子を含有させる場合、その平均粒径は好ましくは0.01〜0.8μm、さらに好ましくは0.05〜0.6μmであり、特に好ましくは0.1〜0.4μmである。また不活性粒子の含有量は、単層フィルムの場合はフィルム全体の重量を基準として、また積層フィルムの場合は不活性粒子を含有するフィルム層の重量を基準として、好ましくは0.01〜0.8重量%、さらに好ましくは0.03〜0.6重量%、特に好ましくは0.05〜0.4重量%である。もちろん、フィルム中に含有させる不活性粒子は単成分系に限られず、2種以上を併用する多成分系でもよく、特に積層フィルムの非磁性層側のフィルム層には、テープの電磁変換特性とフィルムの巻取性を両立させやすいことから、2成分系あるいは、それ以上の多成分系の不活性粒子を含有させることが好ましい。
そして、表面粗さWRaは、前述の不活性粒子の平均粒径や添加量を上記の範囲から適宜選択することで調整でき、例えば不活性粒子の平均粒径を大きくしたり、含有量を増やすことで表面粗さWRaを粗くすることができる。もちろん、本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、上記のほかに、易滑塗剤をコーティングして塗布層を設けてもよく、その場合は、片面だけに限られず両面に施しても良い。塗布層としてはそれ自体公知のものを好適に採用でき、例えばWO00/76749号パンフレットで例示したものを好適に採用できる。またフィルムに不活性粒子を含有しないで、易滑塗剤をコーティングして塗布層を設けることも可能である。
<フィルムの層構成>
前述のとおり、本発明の二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よく、含有する不活性粒子の種類、粒径、量などを異にする複数の層からなる積層フィルムであっても良い。
特に、巻き取り性などのフィルムの走行性と磁性層を形成する側の表面の平坦性とをより高度に両立させやすいことから、フィルムがA層とB層とからなる2層積層フィルムであるのが好ましい。
好ましい2層積層フィルムとしては、A層は、平均粒径が0.01〜0.20μmの不活性粒子Aを、A層の重量を基準として、0.01〜0.15wt%含有し、B層は、平均粒径が0.2〜0.4μmの不活性粒子B2を、B層の重量を基準として、0.01〜0.2wt%含有することが好ましい。不活性粒子Aの平均粒径が0.01μm未満であったり、含有量が0.01wt%未満であると、巻きが困難となったり、フィルム製膜時、パスロールで削れ、削れ粉が発生したり、スクラッチが発生し、エラー発生の原因となる。一方、平均粒子が0.20μmより大きい、あるいは含有量が0.15wt%より多いと、本発明が達成しようとする高密度の磁気記録媒体において、高度の寸法安定性を具備させようとするとA層の表面が粗くなり、エラーがやはり発生しやすくなる。特にエラーレートを高度に抑制するには0.09wt%以下であることが好ましい。
また、B層には、上記のような不活性粒子B2を含有させることが好ましく、不活性粒子B2の平均粒径や含有量が下限未満だと、エアースクイズ性、また摩擦係数が高くなり、巻きが困難となりやすく。他方、不活性粒子B2の平均粒径や含有量が上限を越えると、不活性粒子B2によるA層の表面への突き上げが大きくなり、A層の表面性が損なわれ、高記録密度化が困難となりやすい。
ところで、B層は不活性粒子B2のみの単成分系でもよいが、ポリエステルB層による磁性面への表面性の影響(電磁変換特性の向上)とフィルムの巻取性の両立の観点から、さらに不活性粒子B2のほかに、平均粒径が0.01〜0.20μmの不活性粒子B1を、B層の重量を基準として、0.01〜0.3wt%含有することが好ましい。不活性粒子B1の平均粒径や含有量が下限未満だと、摩擦係数が高くなって巻きが困難となったり、表面が削られて、削られた異物がA層の表面に転写してエラーが発生し易くなる。他方、不活性粒子B1の平均粒径や含有量が上限を越えると、不活性粒子B1自体もしくはそれが凝集して大きな突起を形成し、その突き上げによって表面の平坦性が損なわれ易くなる。なお、不活性粒子B1とB2の併用による電磁変換特性とフィルムの巻取性の向上効果をより発現させやすい点から、不活性粒子B2よりも不活性粒子B1は平均粒径が0.1μm以上小さいことが好ましい。好ましい不活性粒子B1の平均粒径は0.05〜0.2μm、より好ましくは0.10〜0.15μmの範囲である。
また、不活性粒子Aおよび不活性粒子B1およびB2としては、前述の不活性粒子の説明で挙げたものを好ましく例示できる。好ましくは、不活性粒子AおよびB1としては、より本発明の効果を発現させやすいことから、球状のシリカ粒子や球状の耐熱性高分子粒子が好ましい。また、不活性粒子B2としては、B層の粗い表面をA層の表面に転写することを軽減できることから、粒子硬度の低い例えば、モース硬度3未満の耐熱性高分子粒子が特に好ましい。
ところで、フィルムを製膜する場合、投入されたポリマーが全て製品として使用されるフィルムになるわけではない。例えば、溶融押出されたフィルムのエッジ部分は延伸を行なうためにクリップなどで把持されており、その部分は延伸されず厚いままで製品にできない。また、製膜されたフィルムの幅が例えば4mで、それを1mの幅にカットして使用する場合、3つに分割すると少なくとも1mの部分は製品とならず、また、フィルムを製膜する間に破断したりすることもあり、このような破断したフィルムもやはり製品とならない。このような製品とならない部分は、フィルムの幅方向の両端にある耳部も含めると通常数十wt%あり、これらを回収して再度フィルムに製膜すること、特に同じフィルムを製膜工程にそのまま使用できるように自己回収することが望まれている。
そして、そのような自己回収を可能にするには、B層が含有する不活性粒子B1を、不活性粒子Aと同じ粒子とすることが好ましい。B層がこのような不活性粒子B1を含有することで、回収された回収ポリマーをB層のポリマーとして使用することが可能となる。なお、A層に回収ポリマーを使用すると不活性粒子B2などがA層に存在することになり、磁性層を形成するA層の表面の平坦性が損なわれたりする。
ところで、磁性層を形成する側の表面の平坦性を実用上問題ないレベルにしつつ、製膜中に発生する製品とならないポリマーを全量再利用できるような優れた回収性を付与するには、不活性粒子Aの平均粒径を0.01〜0.18μmの範囲とし、B層の厚み(tB)を二軸配向積層ポリエステルフィルム全体の厚みに対して、50〜90%、さらに60〜80%の範囲にすることが好ましい。(tB/t)が下限未満であると、B層が受入れられる回収ポリマーの量が少なく、全量を再利用することが困難になる。一方(tB/t)が上限より大きくなると、B層の粒子によるA層の表面への突き上げが大きくなり、A層の表面性が損なわれ、高記録密度化が困難となることがある。
また、磁性層を形成する側の表面の平坦性を実用上問題ないレベルよりもさらに高めつつ、製膜中に発生する製品とならないポリマーのうち半分以上を再利用できるような優れた回収性を付与するには、B層の厚み(tB)が二軸配向積層ポリエステルフィルム全体の厚み(t)に対して、20%を超え50%未満の範囲にあり、tBをB層中に含有される全不活性粒子の平均粒径(dB)で割った値(tB/dB)が2〜30、さらに4〜25の範囲にあることが好ましい。(tB/t)が下限未満であると、B層に投入できる回収ポリマーの割合が極めて少量となり、ほとんどの回収ポリマーが使用できなくなり、他方上限を超えると、ポリエステルB層の粒子によるポリエステルA層への表面性への突き上げを抑制する効果が低下し、ポリエステルA層の表面の平坦性向上効果が小さくなる。また、B層の厚さ(tB)とポリエステルB層に含有された全不活性粒子の平均粒径(dB)との比(tB/dB)が下限未満であると、ポリエステルB層に含有される不活性粒子の粒径が大きく、ポリエステルA層への表面性への突き上げ影響が大きくなり、ポリエステルB層の粒子によるポリエステルA層への表面性への突き上げを抑制する効果が低下し、ポリエステルA層の表面の平坦性向上効果が小さくなる。一方、上限を越えると、含有する不活性粒子が極めて小さくなり、走行性や巻き取り性が損なわれやすくなる。
さらにまた、本発明の二軸配向積層ポリエステルフィルムに、極めて優れた表面の平坦性を具備させてエラーレートを向上させることによる高記録密度化を可能にする観点から、また回収されたポリマーを他のフィルムに転用しやすくする観点から、tB/dBは0.5〜15、さらに2〜10の範囲にあり、tB/tが10〜20%、さらに12〜18%の範囲にすることが好ましい。(tB/t)が下限未満であると、B層に含有した粒子が脱落しやすくなったり、ダイコータまたはカレンダー工程で削れが発生し、エラーが発生しやすくなり、他方上限を超えると、ポリエステルB層厚みが大きくなり、フィルム表面の平坦性向上効果が乏しくなる。また、B層の厚さ(tB)とポリエステルB層に含有された全不活性粒子の平均粒径(dB)との比(tB/dB)が下限未満であると、B層に含有した粒子が脱落し易くなったり、ダイコータまたカレンダー工程で削れが発生し、エラーが発生し易くなる。一方、上限を越えると、B層に含有した粒子による突起の高さを均一にできる効果が低下し、平坦性向上効果が乏しくなりやすい。
<製膜方法>
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、製膜方向と幅方向のヤング率を極めて高い特定の範囲にしたものであり、例えば以下のような方法で製造することが、製膜性を維持しつつ、ヤング率を満足させやすいことから好ましい。
まず、上述の芳香族ポリエステルを原料とし、これを乾燥後、芳香族ポリエステルの融点(Tm:℃)ないし(Tm+50)℃の温度に加熱された押出機に供給して、例えばTダイなどのダイよりシート状に押出す。この押出されたシート状物を急冷固化して未延伸フィルムとし、さらに該未延伸フィルムを二軸延伸する。二軸延伸としては、逐次二軸延伸でも同時二軸延伸でもよいが、少なくとも横延伸は2段階以上に分けて行うことが幅方向のヤング率を本発明の範囲内としつつ製膜性を安定化し易いことから好ましい。また、製膜方向のヤング率を高める場合は、縦延伸も2段階以上に分けて、特に横延伸の後に再度縦延伸を行うことが、製膜方向のヤング率を高めつつ製膜性を安定化し易いことから好ましい。
ここでは、逐次二軸延伸で、縦延伸、横延伸、再横延伸および熱処理をこの順で行う製造方法を一例として挙げて説明する。まず、最初の縦延伸は芳香族ポリエステルのガラス転移温度(Tg:℃)ないし(Tg+40)℃の温度で、4.5〜6.5倍に延伸し、次いで横方向に先の縦延伸よりも高温で(Tg+10)〜(Tg+50)℃の温度で3.5〜5.5倍に延伸し、さらに再度横方向に先の横延伸よりも高温で(Tg+20)〜(Tg+110)℃の温度で先の横延伸の倍率と掛け合わせた全横延伸倍率が5.5〜7.0倍となるように延伸し、さらに熱処理として(Tg+70)〜(Tg+110)℃の温度で1〜20秒、さらに1〜15秒熱固定処理するのが好ましい。
ところで、縦方向および横方向ともに高ヤング率にしようと面積延伸倍率が30倍以上の領域に入っていくと、フィルムの表面の平坦性が損なわれ易くなる。そのような状況下でフィルムの表面の平坦性をさらに高めるには、例えば最初の横延伸を2つ以上の温度ゾーンに分け、前半の延伸ゾーンの温度をTg+5℃〜Tg+20℃、後半の延伸ゾーンの温度をTg+25℃〜Tg+40℃の範囲とし、再度の横延伸も2つ以上の温度ゾーンに分け、前半の延伸ゾーンの温度をTg+45℃〜Tg+65℃、後半の延伸ゾーンの温度をTg+80℃〜Tg+90℃の範囲とし、熱固定温度をTg+80℃〜Tg+90℃の範囲とするのが好ましい。なお、熱固定を再横延伸で同時に行ってもよく、その場合は、再横延伸の最も高い温度が熱固定温度であり、1〜20秒行うのが好ましい。
例えばポリエステルがポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレートである場合は、202〜210℃、さらには203〜208℃の温度で1〜20秒熱固定処理するのが、表面の平坦性と製膜性とを両立させやすいことから特に好ましい。
なお、縦延伸倍率が高くなると、製膜方向のヤング率が向上する反面、幅方向のヤング率が低下し、他方横延伸倍率が高くなると、製膜方向のヤング率が低下する反面、幅方向のヤング率が向上することから、それぞれの延伸倍率は目的とするヤング率に応じて、さらに調整することが必要である。また、逐次二軸延伸で、縦延伸、横延伸、再縦延伸、再横延伸および熱処理をこの順で行う製造方法の場合は、最初の縦延伸の倍率を2.0〜3.5倍とし、続いて最初の横延伸の倍率を3.5〜5.5倍とした後、再縦延伸を、横延伸および再横延伸の中間にある温度で、先の縦延伸の倍率と掛け合わせた全縦延伸倍率が4.5〜6.5倍とし、全横延伸倍率を5.5〜7.0倍となるように延伸する以外は、前述の縦延伸、横延伸、再横延伸および熱処理をこの順で行う製造方法と同様なことが言える。また、縦延伸は、縦延伸の前に(Tg−20)℃〜(Tg+10)℃の温度でフィルムを予熱すること、および加熱ヒーターとしてIRヒーターを用いてフィルムの表面温度が上記範囲になるように延伸することが、本発明の効果を奏し易いことから好ましい。
前述の説明は逐次二軸延伸について説明したが、本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは縦延伸と横延伸とを同時に行う同時二軸延伸でも製造でき、例えば先で説明した延伸倍率や延伸温度などを参考にすればよい。
また、本発明の二軸配向ポリエステルフィルムが積層フィルムの場合、2種以上の溶融ポリエステルをダイ内で積層してからフィルム状に押出し、好ましくはそれぞれのポリエステルの融点(Tm:℃)ないし(Tm+70)℃の温度で押出すか、2種以上の溶融ポリエステルをダイから押出した後に積層し、急冷固化して積層未延伸フィルムとし、ついで前述の単層フィルムの場合と同様な方法で二軸延伸および熱処理を行えばよい。また、前述の塗布層を設ける場合、前記した未延伸フィルムまたは一軸延伸フィルムの片面または両面に所望の塗布液を塗布し、後は前述の単層フィルムの場合と同様な方法で二軸延伸および熱処理を行うことが好ましい。
<磁気記録テープ>
本発明によれば、本発明の上記二軸配向ポリエステルフィルムをベースフィルムとし、その一方の面に非磁性層および磁性層がこの順で形成され、他方の面にバックコート層が形成されている。非磁性層の組成は特に限定されないが、熱硬化性樹脂、高エネルギー線硬化性樹脂などに無機微粉末、例えば、シリカ、アルミナ、二酸化チタンなどを含有せしめたものが用いられる。非磁性層の厚さは、好ましくは0.5〜3.0μm、さらに好ましくは0.5〜2.5μm、特に好ましくは1.0〜2.0μmの範囲にある。本発明の効果が奏され易いことから好ましい。
非磁性層の上の磁性層の種類は、磁性粉をバインダとともに塗布した、いわゆる塗布型であることが好ましい。磁性層を構成する磁性粉の種類は特に限定されず、酸化鉄、酸化クロム、コバルト被着酸化鉄、また、鉄、コバルト、鉄−コバルト、鉄−コバルト−ニッケル、コバルト−ニッケルなどの金属、それらの合金が好ましく用いられるが、酸化物より金属またはその合金が特に望ましい。また、磁性層を構成するバインダは特に限定されないが、熱硬化性樹脂系、高エネルギー線硬化型バインダが好ましく、その他添加剤として分散剤、潤滑剤、帯電防止剤などが含有されていてもよい。例えば、塩化ビニル・酢酸ビニル・ビニルアルコール共重合体、ポリウレタン、ポリイソシアネート、あるいはその混合物などが好ましく用いられる。磁性層の厚さは、好ましくは0.05〜0.5μm、さらに好ましくは0.05〜0.3μm、特に好ましくは0.05〜0.2μmの範囲にある。本発明の効果が奏され易いことから好ましい。
バックコート層については、組成は特に限定されないが、カーボンブラックと、熱硬化性樹脂系または高エネルギー線硬化型バインダとからなるものが好ましく、その他に添加剤として分散剤、潤滑剤、帯電防止剤などが含有されていてもよい。例えば、塩化ビニル・酢酸ビニル・ビニルアルコール共重合体、ポリウレタン、ポリイソシアネート、あるいはその混合物などが好ましく用いられる。バックコート層の厚さは、好ましくは0.1〜1.0μm、さらに好ましくは0.3〜0.8μmの範囲である。本発明の効果が奏され易いことから好ましい。
また、本発明の磁気記録テープは、ベースフィルムの厚みに対して、磁気記録テープの厚みからベースフィルムの厚みを差し引いた厚みの割合が、好ましくは0.2〜0.8倍の範囲、より好ましくは0.2〜0.6倍、特に好ましくは0.3〜0.5倍の範囲にある。該厚みの割合が、下限未満になると、磁性層、非磁性層、バックコート層が薄くなり、塗布が難しくなるとともに、ベースフィルムの表面性が、磁性層、バックコート層の表面性に大きく影響し、エラー発生の原因となったり、ベースフィルムによる温度膨張の抑制効果が過度に発現し、却ってトラックずれを生じたりすることがある。また上限を超えると、テープ厚みが厚くなりすぎ、例えばカセットに入れるテープ長さが短くなって十分な磁気記録容量が得られなかったり、ベースフィルムによる温度膨張の抑制効果が十分に発現されにくくなる。
以上のとおり、本発明によれば、リニア記録方式の磁気記録テープとしたときに、優れた幅方向の寸法安定性を発現する二軸配向ポリエステルフィルムが提供でき、さらに該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用いることで、記録容量が例えば500GBを超えるような高密度磁気記録テープとしてもトラックずれが極めて少ない、優れた寸法安定性を有する、リニア記録方式の磁気記録テープが得られる。その工業的価値は極めて高い。
(1)ヤング率
フイルムを試料幅10mm、長さ15cmに切り、チャック間100mmにして引張速度10mm/min、チャート速度500mm/minでインストロンタイプの万能引張試験装置にて引張り、得られる荷重−伸び曲線の立上り部の接線よりヤング率を計算する。なお、測定方向が試料の長手方向であり、ヤング率は10回測定し、その平均値を用いた。
(2)表面粗さ(WRa)
WYKO社製非接触式三次元粗さ計(NT−2000)を用いて測定倍率25倍、測定面積246.6μm製膜方向×187.5μm幅方向(0.0462mm2)の条件にて、該粗さ計に内蔵された表面解析ソフトにより、中心面平均粗さ(WRa)を次式にて求める。なお、それぞれの測定は、10回繰り返し、それらの平均値を用いた。
ここで
Zjkは測定方向(246.6μm)、それと直行する方向(187.5μm)をそれぞれM分割、N分割したときの各方向のj番目、k番目の位置における3次元粗さチャート上の高さである。
(3)不活性粒子の平均粒径
(株)島津製作所製CP−50型セントリフュガル パーティクル サイズ アナライザー(Centrifugal Particle Size Analyzer)を用いて測定する。得られる遠心沈降曲線をもとに算出する各粒子の粒径とその存在量との累積曲線から、50マスパーセント(mass percent)に相当する粒径を読み取り、この値を上記平均粒径とする。
なお、フィルム中の不活性粒子の平均粒径は、以下のようにして測定することができる。
まず、フィルム表面層のポリエステルをプラズマ低温灰化処理法(例えば、ヤマト科学(株)製、PR−503)で除去し、粒子を露出させる。処理条件は、ポリエステルは灰化されるが粒子はダメージを受けない条件を選択する。これをSEM(走査型電子顕微鏡)にて1万倍程度の倍率で粒子を観察し、粒子の画像(粒子によってできる光の濃淡)をイメージアナライザー(例えば、ケンブリッジインストルメント社製、QTM900)に結び付け、観察箇所を変えて少なくとも5,000個(n個)の粒子の面積円相当径(Di)を求める。この結果から粒子の粒径分布曲線を作成し、各ピークの個数割合(各ピークの領域は分布曲線の谷部を境界として決める。)を算出する。次いで、各ピークの領域にある粒子の粒径と個数の測定結果から次式で表される数平均値を求め、これを粒子の平均粒径(DA)とする。フィルム中に凝集状態で存在する粒子(例えばアルミナ粒子)の場合は、凝集状態での粒径(2次粒径)を測定し平均粒径(DA)を求める。なお、粒子種の同定は、SEM−XMA、ICPによる金属元素の定量分析などを使用して行うことができる。
また、フィルム中の不活性粒子の含有量は、以下のようにして測定することができる。
まず、不活性粒子の総含有量は、単層フィルムの場合はそのまま、積層ポリエステルフィルムの場合はそれぞれの層を100g程度削り取ってサンプリングし、ポリエステルは溶解し粒子は溶解させない溶媒を選択して、サンプルを溶解した後、粒子をポリエステルから遠心分離し、サンプル重量に対する粒子の比率(重量%)から測定できる。
また、フィルム中に無機粒子が存在する場合は、上記と同様にして得たサンプルを白金ルツボ中にて1,000℃の炉の中で3時間以上燃焼させ、次いでルツボ中の燃焼物をテレフタル酸(粉体)と混合し、50gの錠型のプレートを作成する。このプレートを波長分散型蛍光X線を用いて各元素のカウント値をあらかじめ作成してある元素毎の検量線より換算し各層中の無機粒子の総含有量を決定することができる。蛍光X線を測定する際のX線管はCr管が好ましくRh管で測定してもよい。X線出力は4KWと設定し分光結晶は測定する元素ごとに変更する。材質の異なる無機粒子が複数種類存在する場合は、この測定により各材質の無機粒子の含有量を決定することができる。
さらにまた、有機粒子については、フィルム中の不活性粒子の平均粒径に関する測定で求めたピークを構成する各粒子の個数割合と平均粒径と粒子の密度から各ピーク領域に存在する粒子の割合を算出し、これと前述の不活性粒子量の測定で得た総含有量から、各ピーク領域に存在する粒子の含有量(重量%)を求める。なお、無機粒子と混在する場合は、各層中の粒子の総含有量と前述の無機粒子の総含有量とから層中の有機粒子と無機粒子の含有量をそれぞれ算出して求めることができる。
なお、代表的な耐熱性高分子粒子の密度は以下の通りである。
架橋シリコーン樹脂の密度:1.35g/cm3
架橋ポリスチレン樹脂の密度:1.05g/cm3
架橋アクリル樹脂の密度:1.20g/cm3
なお、有機粒子を構成する樹脂の密度は、前述の方法でポリエステルから遠心分離した粒子をさらに分別し、例えば、ピクノメーターにより「微粒子ハンドブック:朝倉書店、1991年版、150頁」に記載の方法で測定することができる。
(4)温度膨張係数(αt)
フィルムおよび磁気記録テープのサンプルを、幅方向が測定方向となるように長さ15mm、幅5mmに切り出し、真空理工製TMA3000にセットし、窒素雰囲気下(0%RH)、60℃で30分前処理し、その後室温まで降温させる。その後25℃から70℃まで2℃/minで昇温し、各温度でのサンプル長を測定し、次式より温度膨張係数(αt)を算出する。なお、測定方向が切り出した試料の長手方向であり、5回測定し、その平均値を用いた。
αt={(L60−L40)/(L40×△T)}+0.5
ここで、L40:40℃のときのサンプル長(mm)、
L60:60℃のときのサンプル長(mm)、
△T :20(=60−40)℃
0.5:石英ガラスの温度膨張係数(ppm/℃)である。
(5)湿度膨張係数(αh)
フィルムおよび磁気記録テープのサンプルを、幅方向が測定方向となるように長さ15mm、幅5mmに切り出し、真空理工製TMA3000にセットし、30℃の雰囲気下で、窒素雰囲気下から、湿度30%RH、および湿度70%RHの一定に保ち、その時のサンプルの長さを測定し、次式にて湿度膨張係数を算出する。なお、測定方向が切り出した試料の長手方向であり、5回測定し、その平均値をαhとした。
αh=(L70−L30)/(L30×△H)
ここで、L30:30%RHのときのサンプル長(mm)、
L70:70%RHのときのサンプル長(mm)
△H:40(=70−30)%RHである。
(6)磁気記録テープとヘッドとのオフトラック量
上記(4)および(5)で測定した磁気記録テープの温度膨張係数と湿度膨張係数とから、下記条件1および条件2において、生じる幅方向の寸法変化率(ppm)を算出した。一方、磁気ヘッドについては、温度膨張係数が7ppm/℃で湿度膨張係数が0ppm/RH%として同じく、下記条件1および条件2において、生じる幅方向の寸法変化率(ppm)を算出した。そして、下記条件1および2において、磁気記録テープと磁気ヘッドとの寸法変化率の差(ppm)を磁気記録テープとヘッドとのオフトラック量とし、下記条件1および2のうち変化量の大きい方を最大オフトラック量とした。
条件1:10℃/10%RH → 29℃/80%RH
条件2:45℃/10%RH → 10℃/80%RH
(7)クリープコンプライアンス量
フィルムサンプルをMD方向に、フィルム幅4mm、試料チャック間200mmになるように、セイコーインスルメンツ(株)製 TMA/6000にセットし、30℃の雰囲気下にて、1gの荷重をかけて30分間保った後、試料の長さを測定し、これをL0とした。つづいて、荷重0.022GPaをかけて60分間保った後の試料の長さを測定し、これをL1とした。そして、次式よりクリープコンプライアンスを算出した。
クリープコンプライアンス(GPa−1)={(L1−L0)/L0}÷0.022
(8)総合評価
上記(6)で測定した最大オフトラック量が700ppm未満でかつ上記(7)で測定したクリープ量が0.20未満のものを総合評価○とし、どちらか一方でも外れたものを総合評価×とした。
(9)エラーレート
エラーレートは、LTOドライブを用いて記録(記録波長0.37μ)・再生することによって求めた。エラーレートはドライブから出力されるエラー情報(エラービット数)をもとに下記式
エラーレート=(エラービット数/書き込みビット数)
より求め、実施例1を基準として(100として)、下記判定をした。
判定:
◎:50未満
○:50以上、200未満
△:200以上、400未満
×:400以上
(10)耐削れ性
図1に示した装置にて、米国GKI製工業用カミソリ試験用ブレードを用い、ブレード刃先をフィルムが174度の角度で当たるようにして、下記走行条件にてブレード刃先に付着する削れ粉量で耐削れ性を評価する。なお、積層フィルムの場合は、B層をブレードと接する面とした。また、図1中、1は巻出しロール、2はテンションコントローラー、3はテンション検出1機(入口)、4、5、7、8はガイドローラー(フリーローラー)、6はブレード、9はテンション検出1機(出口)、10は速度コントローラー、そして11は巻取りロールである。
走行条件:スピード60m/min、張力60g、走行長:50m
判定:
◎:ブレード刃先に付着する削れ粉量が1.0mm未満
○:ブレード刃先に付着する削れ粉量が1.0mm以上2.0mm未満
×:ブレード刃先に付着する削れ粉量が2.0mm以上
(11)回収性
二軸配向ポリエステルフィルムの製造工程で生じたエッジ屑を粉砕し、これを回収ポリマーとしてB層用のポリマーに用いるとき、フィルム全体のポリマーの重量に対して、使用可能な回収ポリマーの割合から、以下の基準で評価した。
◎ : 60重量%以上使用可能
○ : 50重量%以上、60重量%未満で使用可能
△ : 20重量%以上、50重量%未満で使用可能
× : 20重量%未満で使用可能
(12)熱収縮率
105℃に設定されたオーブンの中にあらかじめ正確な長さを測定した長さ約30cm、幅1cmのフィルムを無荷重で入れ、30分間熱処理し、その後オーブンよりフィルムを取り出し、室温に戻してからその寸法の変化を読みとった。熱処理前の長さ(L0)と熱処理による寸法変化量(ΔL)より、熱収縮率[(△L/L0)×100]を求めた。
(13)破断伸度
JIS K−7127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、25℃、65%RHにて測定した時の、(伸張した長さ/元の試料長)×100を破断伸度(%)とした。
(14)巻取性
スリット時の巻取り条件を最適化したのち、幅1,000mm×8,000mのサイズで、50ロールを速度50m/minでスリットし、スリット後のフィルム表面に、ブツ状、突起やシワのないロールを良品として、以下の基準にて巻取り性を評価する。
◎:良品ロールの本数40本以上
○;良品ロールの本数35本以上39本以下
△:良品ロールの本数30本以上34本以下
×;良品ロールの本数29本以下
(15)製膜性
製膜時の状況を観察し、以下の基準で評価した。
◎:製膜する上で切断などの問題がなく、16時間以上の連続製膜が可能。
○:製膜する上で切断などの問題がなく、8時間以上の連続製膜が可能。
△:製膜可能である条件が狭く限定されるが、8,000m以上のロールの採取は可能。
×:連続製膜性に劣り、8,000m以上のロールの採取が困難。
(16)荷重負荷時の幅方向の寸法変化率
温度23℃、湿度50%の雰囲気下において、幅12.65mm(1/2インチ)にスリットしたフィルム(長さ30cm)を図1に示す通りにセットする。なお、12.65mmにスリットしたサンプルは検出器にて幅方向の寸法が測定できるようにするため、あらかじめ表面にスパッタによって金を蒸着しておく。この状態でフィルムの片側(もう一方は固定)に32MPaの重りをつけ、そのときのフィルムの幅(L1)をキーエンス製レーザー外径測定器(本体:3100型、センサー:3060型)にて測定する。
その後、49℃(120°F)×90%RHの高温高湿下で、片側(もう一方は固定)に32MPaの重りをつけ、72hr(3日間)処理した後、重りを取り外し、温度23℃、湿度50%の雰囲気下で24hr調湿した後、再び、フィルムの片側(もう一方は固定)に32MPaの重りをつけ、そのときのフィルムの幅(L2)をキーエンス製レーザー外径測定器(本体:3100型、センサー:3060型)にて測定する。
上記で測定した温湿度処理前後の寸法より、荷重下温湿度処理前後の幅寸法変化(αW)は、次式より算出する。
αW={|L2−L1|/L1}×100(%)
(17)厚み(フィルム全体および各層)
フィルム全体の厚みはマイクロメータにてランダムに10点測定し、その平均値を用いる。ポリエステルB層の層厚は、二次イオン質量分析装置(SIMS)を用いて、被覆層を除いた表層から深さ5,000nmの範囲のフィルム中の粒子の内最も高濃度の粒子に起因する金属元素(M+)とポリエステルの炭化水素(C+)の濃度比(M+/C+)を粒子濃度とし、表面から深さ5,000nmまで厚さ方向の分析を行う。表層では表面という界面のために粒子濃度は低く、表面から遠ざかるにつれて粒子濃度は高くなる。本発明の場合、粒子濃度は一旦安定値1になったのち、上昇して安定値2になる場合と、単調に減少する場合とがある。この分布曲線をもとに、前者の場合は、(安定値1+安定値2)/2の粒子濃度を与える深さをもって、また後者の場合は粒子濃度が安定値1の1/2になる深さ(この深さは安定値1を与える深さよりも深い)をもって、ポリエステルB層の厚み(μm)とする。
なお、ポリエステルB層の測定は、二次イオン質量分析装置(SIMS)(パーキン・エルマー株式会社(PERKINELMER INC.)製、「6300」)によって、一次イオン種:O2 +、一次イオン加速電圧:12KV、一次イオン電流:200nA、ラスター領域:400μm、分析領域:ゲート30%、測定真空度:6.0×10−9TorrおよびE−GUNN:0.5KV−3.0Aの条件で行われた。また、表層から5,000nmの範囲に最も多く存在する粒子がシリコーン樹脂以外の有機高分子粒子の場合、SIMSでは測定が難しいので、表面からエッチングしながらFT−IR(フーリエトランスフォーム赤外分光法)、粒子によってはXPS(X線光電分光法)などで上記同様の濃度分布曲線を測定し、層厚(μm)を求める。
他方のポリエステル層の層厚みは、前述の全厚みよりポリエステルB層の層厚を引き算して求める。
(18)結晶化度
ポリエステルフィルムの密度を密度勾配管により測定し、下記式より結晶化度を求めた。
式中ρ:ポリエステルフイルムサンプルの密度
ρa:1.325(ポリエチレンナレフタレートの完全非晶密度)
ρc:1.407(ポリエチレンナレフタレートの完全結晶密度)
単位はいずれもg/cm3
実施例1
平均粒径0.1μmの球状シリカ粒子を0.1重量%含有した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.60dl/gのPEN樹脂組成物1と、平均粒径0.3μmの球状シリカ粒子を0.15重量%、平均粒径0.14μmの球状シリカ粒子を0.10重量%含有した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.60dl/gのPEN樹脂組成物2とを、それぞれ180℃で5時間乾燥した後、押出機ホッパーに供給し、押出機内で300℃で溶融状態として表面Aに樹脂組成物1の溶融物が、表面Bに樹脂組成物2が位置するように1:2の割合にて積層し、積層状態を維持させたまま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5.1倍に延伸し、急冷し、続いてステンターに供給し、150℃にて横方向に5.2倍延伸し、さらに引き続いて180℃にて横方向に1.2倍延伸した後、205℃にて3秒間熱固定し、厚み5.0μm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ヤング率は縦方向6.7GPa、横方向9GPaであった。
このフィルムのA面側に下記組成のバックコート層塗料をダイコータで塗布し、乾燥させた後、フィルムのB面側に下記組成の非磁性塗料、磁性塗料をダイコータで同時に膜厚を変えて塗布し、磁気配向させて乾燥させる。さらに、小型テストカレンダ−装置(スチ−ルロール/ナイロンロール、5段)で、温度:70℃、線圧:200kg/cmでカレンダー処理した後、70℃、48時間キュアリングする。上記テープを12.65mmにスリットし、カセットに組み込み磁気記録テープとした。なお、乾燥後のバックコート層、非磁性層および磁性層の厚みは、それぞれ0.5μm、1.2μmおよび0.1μmであった。
非磁性塗料の組成
・二酸化チタン微粒子 :100重量部
・エスレックA(積水化学製塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体 :10重量部
・ニッポラン2304(日本ポリウレタン工業(株)製ポリウレタンエラストマ):
10重量部
・コロネートL(日本ポリウレタン工業(株)製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
・メチルイソブチルケトン :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
磁性塗料の組成
・鉄(長さ:0.3μm、針状比:10/1、1800エルステッド)
:100重量部
・エスレックA(積水化学(株)製塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体 :10
重量部
・ニッポラン2304(日本ポリウレタン工業(株)製ポリウレタンエラストマ):
10重量部
・コロネートL(日本ポリウレタン工業(株)製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
・メチルイソブチルケトン :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
バックコート層塗料の組成:
カーボンブラック :100重量部
熱可塑性ポリウレタン樹脂 :60重量部
イソシアネート化合物 :18重量部
(日本ポリウレタン工業(株)製コロネートL)
シリコーンオイル :0.5重量部
メチルエチルケトン :250重量部
トルエン :50重量部
得られた二軸配向積層ポリエステルフィルムと磁気記録テープの特性を表1に示す。
実施例2
平均粒径0.5μmの架橋シリコーン樹脂粒子を0.02重量%、平均粒径0.1μmの球状シリカ粒子を0.30重量%、含有した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.60dl/gのPEN樹脂組成物3を180℃で5時間乾燥した後、押出機ホッパーに供給し、押出機内で300℃で溶融状態として、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5.5倍に延伸し、急冷し、続いてステンターに供給し、150℃にて横方向に4.8倍延伸し、さらに引き続いて180℃にて横方向に1.2倍延伸した後、205℃にて3秒間熱固定し、厚み5.0μm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ヤング率は縦方向7.5GPa、横方向8.5GPaであった。
このフィルムを実施例1と同様に、非磁性塗料、磁性塗料をダイコータで同時に膜厚を変えて塗布し、磁気配向させ、乾燥カレンダー処理した後、70℃、48時間キュアリングする。上記テープを12.65mmにスリットし、カセットに組み込み磁気記録テープとした。
得られた二軸配向積層ポリエステルフィルムと磁気記録テープの特性を表1に示す。
実施例3
実施例1と同様にして、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3.0倍に延伸し、急冷し、続いてステンターに供給し、135℃にて横方向に4.0倍延伸し、160℃にて3秒間熱固定し、さらに引き続いて、155℃にて、縦方向に1.9倍延伸し、続いてステンターに供給し、160℃にて横方向に1.7倍延伸し、205℃にて3秒間熱固定し厚み5.0μm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ヤング率は縦方向8.0GPa、横方向9.5GPaであった。
このフィルムを実施例1と同様に、非磁性塗料、磁性塗料をダイコータで同時に膜厚を変えて塗布し、磁気配向させ、乾燥カレンダー処理した後、70℃、48時間キュアリングする。上記テープを12.65mmにスリットし、カセットに組み込み磁気記録テープとした。
得られた二軸配向積層ポリエステルフィルムと磁気記録テープの特性を表1に示す。
比較例1
実施例1と同様にして、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5.1倍に延伸し、急冷し、続いてステンターに供給し、150℃にて横方向に4.6倍延伸し、205℃にて3秒間熱固定し、厚み5.0μm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ヤング率は縦方向8.0GPa、横方向6.5GPaであった。
このフィルムを実施例1と同様に、非磁性塗料、磁性塗料をダイコータで同時に膜厚を変えて塗布し、磁気配向させ、乾燥カレンダー処理した後、70℃、48時間キュアリングする。上記テープを12.65mmにスリットし、カセットに組み込み磁気記録テープとした。
得られた二軸配向積層ポリエステルフィルムと磁気記録テープの特性を表1に示す。
比較例2
実施例1と同様にして、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4.3倍に延伸し、急冷し、続いてステンターに供給し、150℃にて横方向に4.7倍延伸し、さらに引き続いて180℃にて横方向に1.1倍延伸した後、205℃にて3秒間熱固定し、厚み5.0μm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ヤング率は縦方向6.0GPa、横方向9.0GPaであった。
このフィルムを実施例1と同様に、非磁性塗料、磁性塗料をダイコータで同時に膜厚を変えて塗布し、磁気配向させ、乾燥カレンダー処理した後、70℃、48時間キュアリングする。上記テープを12.65mmにスリットし、カセットに組み込み磁気記録テープとした。
得られた二軸配向積層ポリエステルフィルムと磁気記録テープの特性を表1に示す。
比較例3
実施例1と同様にして、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3.5倍に延伸し、急冷し、続いてステンターに供給し、150℃にて横方向に5.4倍延伸し、さらに引き続いて180℃にて横方向に1.2倍延伸した後、205℃にて3秒間熱固定し、厚み5.0μm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ヤング率は縦方向5.5GPa、横方向12.0GPaであった。
このフィルムを実施例1と同様に、非磁性塗料、磁性塗料をダイコータで同時に膜厚を変えて塗布し、磁気配向させ、乾燥カレンダー処理した後、70℃、48時間キュアリングする。上記テープを12.65mmにスリットし、カセットに組み込み磁気記録テープとした。
得られた二軸配向積層ポリエステルフィルムと磁気記録テープの特性を表1に示す。
比較例4
実施例1と同様にして、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4.9倍に延伸し、急冷し、続いてステンターに供給し、150℃にて横方向に4.7倍延伸し、さらに引き続いて180℃にて横方向に1.1倍延伸した後、205℃にて3秒間熱固定し、厚み5.0μm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ヤング率は縦方向7.0GPa、横方向7.3GPaであった。
このフィルムを実施例1と同様に、非磁性塗料、磁性塗料をダイコータで同時に膜厚を変えて塗布し、磁気配向させ、乾燥カレンダー処理した後、70℃、48時間キュアリングする。上記テープを12.65mmにスリットし、カセットに組み込み磁気記録テープとした。
得られた二軸配向積層ポリエステルフィルムと磁気記録テープの特性を表1に示す。
比較例5
平均粒径0.3μmの球状シリカ粒子を0.38重量%含有した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.60dl/gのPEN樹脂組成物と、平均粒径0.8μmの架橋ポリスチレン粒子を0.1重量%、平均粒径0.3μmの架橋ポリスチレン粒子を0.9重量%含有した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.60dl/gのPEN樹脂組成物とを、それぞれ180℃で5時間乾燥した後、押出機ホッパーに供給し、押出機内で300℃で溶融状態として表面Aに球状シリカ粒子を含有する樹脂組成物の溶融物が、表面Bに架橋ポリスチレン粒子を含有する樹脂組成物が位置するように40:3の割合にて積層し、積層状態を維持させたまま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、高速のロール間で加熱金属ロールで140℃まで加熱して4.6倍に延伸し、急冷し、続いてステンターに供給し、145℃にて横方向に4.0倍延伸し、さらに引き続いて170℃にて横方向に1.4倍延伸した後、215℃にて3秒間熱固定処理を施した後、160℃の冷却ゾーンで幅方向に4.0%弛緩率で弛緩処理を行い、さらに120℃のゾーンで幅方向に1.2%の弛緩率で弛緩処理した後、フィルムを室温まで冷却して厚み4.3μmのフィルムを巻き取った。
得られた二軸配向積層ポリエステルフィルムと磁気記録テープの特性を表1に示す。
実施例4
縦方向の延伸の延伸倍率を5.1倍から4.7倍に、再度の横方向の延伸倍率を1.2倍から1.1倍に、そして熱固定の温度を200℃に変更し、厚みを表1のとおり調整した以外は、実施例1と同様な操作を繰り返した。
得られた二軸配向積層ポリエステルフィルムと磁気記録テープの特性を表1に示す。
実施例5
縦方向の延伸の延伸倍率を5.1倍から5.5倍に、再度の横方向の延伸倍率を1.2倍から1.3倍に、そして熱固定の温度を215℃に変更し、厚みを表1のとおり調整した以外は、実施例1と同様な操作を繰り返した。
得られた二軸配向積層ポリエステルフィルムと磁気記録テープの特性を表1に示す。
平均粒径0.14μmの球状シリカ粒子を0.03重量%含有した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.60dl/gのPEN樹脂組成物4と、平均粒径0.3μmの架橋シリコーン樹脂粒子を0.07重量%、平均粒径0.14μmの球状シリカ粒子を0.10重量%含有した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.60dl/gのPEN樹脂組成物5とを、それぞれ180℃で5時間乾燥した後、押出機ホッパーに供給し、押出機内で300℃で溶融状態として表面Aに樹脂組成物4の溶融物が、表面Bに樹脂組成物5が位置するように17:33の割合にて積層し、積層状態を維持させたまま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5.1倍に延伸し、急冷し、続いてステンターに供給し、前半は130℃、後半は150℃にて横方向に5.2倍延伸し、さらに引き続いて前半は175℃、後半は205℃にて横方向に再度1.2倍延伸した。このとき、後半の205℃の間で3秒間熱固定も兼ね、その後、190℃にて3秒間冷却し、厚み5.0μm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ヤング率は縦方向6.7GPa、横方向9GPaであった。
得られたフィルムを、実施例1と同様な操作を繰り返して磁気記録テープとした。
実施例7
平均粒径0.05μmの球状シリカ粒子を0.09重量%含有した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.60dl/gのPEN樹脂組成物6と、平均粒径0.2μmの架橋シリコーン樹脂粒子を0.15重量%、平均粒径0.05μmの球状シリカ粒子を0.20重量%含有した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.60dl/gのPEN樹脂組成物7とを、それぞれ180℃で5時間乾燥した後、押出機ホッパーに供給し、押出機内で300℃にて溶融状態として表面Aに樹脂組成物6の溶融物が、表面Bに樹脂組成物7が位置するように10:40の割合にて積層し、積層状態を維持させたまま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未延伸フィルムを実施例6と同様に製膜して、厚み5.0μm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ヤング率は縦方向6.7GPa、横方向9GPaであった。
得られたフィルムを、実施例1と同様な操作を繰り返して磁気記録テープとした。
実施例8
平均粒径0.18μmの球状シリカ粒子を0.01重量%含有した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.60dl/gのPEN樹脂組成物8と、平均粒径0.4μmの架橋シリコーン樹脂粒子を0.02重量%、平均粒径0.18μmの球状シリカ粒子を0.05重量%含有した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.60dl/gのPEN樹脂組成物9とを、それぞれ180℃で5時間乾燥した後、押出機ホッパーに供給し、押出機内で300℃にて溶融状態として表面Aに樹脂組成物8の溶融物が、表面Bに樹脂組成物9が位置するように24:26の割合にて積層し、積層状態を維持させたまま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未延伸フィルムを実施例6と同様に製膜して、厚み5.0μm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ヤング率は縦方向6.7GPa、横方向9GPaであった。
得られたフィルムを、実施例1と同様な操作を繰り返して磁気記録テープとした。
実施例9
平均粒径0.14μmの球状シリカ粒子を0.10重量%含有した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.60dl/gのPEN樹脂組成物10と、平均粒径0.3μmの球状シリカ粒子を0.10重量%、平均粒径0.14μmの球状シリカ粒子を0.30重量%含有した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.60dl/gのPEN樹脂組成物11とを、それぞれ180℃で5時間乾燥した後、押出機ホッパーに供給し、押出機内で300℃にて溶融状態として表面Aに樹脂組成物10の溶融物が、表面Bに樹脂組成物11が位置するように17:33の割合にて積層し、積層状態を維持させたまま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未延伸フィルムを実施例6と同様に製膜して、厚み5.0μm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ヤング率は縦方向6.7GPa、横方向9GPaであった。
得られたフィルムを、実施例1と同様な操作を繰り返して磁気記録テープとした。
実施例10
平均粒径0.20μmの球状シリカ粒子を0.05重量%含有した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.60dl/gのPEN樹脂組成物12と、平均粒径0.5μmの架橋シリコーン樹脂粒子を0.06重量%、平均粒径0.2μmの球状シリカ粒子を0.35重量%含有した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.60dl/gのPEN樹脂組成物13とを、それぞれ180℃で5時間乾燥した後、押出機ホッパーに供給し、押出機内で300℃にて溶融状態として表面Aに樹脂組成物12の溶融物が、表面Bに樹脂組成物13が位置するように17:33の割合にて積層し、積層状態を維持させたまま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未延伸フィルムを実施例6と同様に製膜して、厚み5.0μm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ヤング率は縦方向6.7GPa、横方向9GPaであった。
得られたフィルムを、実施例1と同様な操作を繰り返して磁気記録テープとした。
実施例11
実施例1と同様にして、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5.5倍に延伸し、急冷し、続いてステンターに供給し、前半は130℃、後半は150℃にて横方向に4.8倍延伸し、さらに引き続いて前半は175℃、後半は205℃にて横方向に1.2倍延伸した後、190℃にて3秒間熱固定し、厚み5.0μm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ヤング率は縦方向7.5GPa、横方向8.5GPaであった。
得られたフィルムを、実施例6と同様な操作を繰り返して磁気記録テープとした。
実施例12
実施例6と同様にして、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3.0倍に延伸し、急冷し、続いてステンターに供給し、135℃にて横方向に4.0倍延伸し、160℃にて3秒間熱固定し、さらに引き続いて、155℃にて、縦方向に1.9倍延伸し、続いてステンターに供給し、160℃にて横方向に1.7倍延伸し、205℃にて3秒間熱固定し厚み5.0μm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ヤング率は縦方向8.0GPa、横方向9.5GPaであった。
得られたフィルムを、実施例1と同様な操作を繰り返して磁気記録テープとした。
平均粒径0.14μmの球状シリカ粒子を0.05重量%含有した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.60dl/gのPEN樹脂組成物14と、平均粒径0.3μmの架橋シリコーン樹脂粒子を0.07重量%、平均粒径0.14μmの球状シリカ粒子を0.10重量%含有した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.60dl/gのPEN樹脂組成物15とを、それぞれ180℃で5時間乾燥した後、押出機ホッパーに供給し、押出機内で300℃で溶融状態として表面Aに樹脂組成物14の溶融物が、表面Bに樹脂組成物15が位置するように33:17の割合にて積層し、積層状態を維持させたまま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5.1倍に延伸し、急冷し、続いてステンターに供給し、前半は130℃、後半は150℃にて横方向に5.2倍延伸し、さらに引き続いて前半は175℃、後半は205℃にて横方向に再度1.2倍延伸した。このとき、後半の205℃の間で3秒間熱固定も兼ね、その後、190℃にて3秒間冷却し、厚み5.0μm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ヤング率は縦方向6.7GPa、横方向9GPaであった。
得られたフィルムを、実施例1と同様な操作を繰り返して磁気記録テープとした。
実施例14
平均粒径0.18μmの球状シリカ粒子を0.01重量%含有した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.60dl/gのPEN樹脂組成物16と、平均粒径0.4μmの架橋シリコーン樹脂粒子を0.02重量%、平均粒径0.18μmの球状シリカ粒子を0.05重量%含有した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.60dl/gのPENの樹脂組成物17とを、それぞれ180℃で5時間乾燥した後、押出機ホッパーに供給し、押出機内で300℃で溶融状態として表面Aに樹脂組成物16の溶融物が、表面Bに樹脂組成物17が位置するように44:6の割合にて積層し、積層状態を維持させたまま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未延伸フィルムを実施例10と同様に製膜して、厚み5.0μm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ヤング率は縦方向6.7GPa、横方向9GPaであった。
得られたフィルムを、実施例1と同様な操作を繰り返して磁気記録テープとした。
実施例15
平均粒径0.05μmの球状シリカ粒子を0.15重量%含有した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.60dl/gのPEN樹脂組成物18と、平均粒径0.2μmの架橋シリコーン樹脂粒子を0.15重量%、平均粒径0.05μmの球状シリカ粒子を0.30重量%含有した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.60dl/gのPEN樹脂組成物19とを、それぞれ180℃で5時間乾燥した後、押出機ホッパーに供給し、押出機内で300℃で溶融状態として表面Aに樹脂組成物18の溶融物が、表面Bに樹脂組成物19が位置するように26:24の割合にて積層し、積層状態を維持させたまま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未延伸フィルムを実施例13と同様に製膜して、厚み5.0μm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ヤング率は縦方向6.7GPa、横方向9GPaであった。
得られたフィルムを、実施例1と同様な操作を繰り返して磁気記録テープとした。
実施例16
平均粒径0.14μmの球状シリカ粒子を0.05重量%含有した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.60dl/gのPEN樹脂組成物24と、平均粒径0.3μmの架橋シリコーン樹脂粒子を0.07重量%、平均粒径0.14μmの球状シリカ粒子を0.10重量%含有した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.60dl/gのPEN樹脂組成物25とを、それぞれ180℃で5時間乾燥した後、押出機ホッパーに供給し、押出機内で300℃で溶融状態として表面Aに樹脂組成物24の溶融物が、表面Bに樹脂組成物25が位置するように47:3の割合にて積層し、積層状態を維持させたまま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未延伸フィルムを実施例13と同様に製膜して、厚み5.0μm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ヤング率は縦方向6.7GPa、横方向9GPaであった。
得られたフィルムを、実施例1と同様な操作を繰り返して磁気記録テープとした。
実施例17
実施例13と同様にして、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5.5倍に延伸し、急冷し、続いてステンターに供給し、150℃にて横方向に4.8倍延伸し、さらに引き続いて180℃にて横方向に1.2倍延伸した後、205℃にて3秒間熱固定し、厚み5.0μm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ヤング率は縦方向7.5GPa、横方向8.5GPaであった。
得られたフィルムを、実施例1と同様な操作を繰り返して磁気記録テープとした。
実施例18
実施例13と同様にして、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3.0倍に延伸し、急冷し、続いてステンターに供給し、135℃にて横方向に4.0倍延伸し、160℃にて3秒間熱固定し、さらに引き続いて、155℃にて、縦方向に1.9倍延伸し、続いてステンターに供給し、160℃にて横方向に1.7倍延伸し、205℃にて3秒間熱固定し厚み5.0μm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ヤング率は縦方向8.0GPa、横方向9.5GPaであった。
得られたフィルムを、実施例1と同様な操作を繰り返して磁気記録テープとした。
Claims (26)
- フィルムの製膜方向のヤング率(YMD)が6.5GPa以上および幅方向のヤング率(YTD)が8.2〜9.8GPaの範囲にありそしてリニア記録方式の磁気記録テープのベースフィルムに用いられることを特徴とする二軸配向ポリエステルフィルム。
- ポリエステルがポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレートである請求項1記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
- 厚みが3〜6μmの範囲にある請求項1記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
- YMDとYTDの合計が15〜18GPaの範囲にある請求項1記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
- YTDがYMDと同等かそれよりも大きい請求項1記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
- フィルムの幅方向の温度膨張係数が−8〜+1ppm/℃の範囲にある請求項1記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
- フィルムの幅方向の湿度膨張係数が5〜10ppm/%RHの範囲にある請求項1記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
- フィルムの幅方向の熱収縮率(105℃×30分)が0.8%以下である請求項1記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
- フィルムの幅方向の破断伸度が45%以上である請求項1記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
- フィルムの結晶化度が28〜33%の範囲にある請求項1記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
- 温度40℃、湿度90%RHの雰囲気下で、製膜方向に32MPaの荷重を負荷したときの幅方向の寸法変化率が0.3%を越え1%以下の範囲にある請求項1記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
- 少なくとも一方の表面の粗さ(WRa)が1〜10nmの範囲にある請求項1記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
- 二軸配向ポリエステルフィルムが単層フィルムであって、その表面の粗さ(WRa)が1〜10nmの範囲にある請求項1記載の二軸配向ポリエステルフィルム
- ポリエステルフィルムがA層およびB層からなる2つのポリエステルフィルム層が積層された積層フィルムである請求項1記載の二軸配向積層ポリエステルフィルム。
- A層が磁性層が形成される側の表面で、その表面粗さ(WRa(A))が0.5〜4nmでの範囲にありそしてB層が磁性層が形成されない側の表面で、その表面粗さ(WRa(B))が5〜10nmの範囲にある請求項14記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
- A層は、平均粒径が0.01〜0.20μmの不活性粒子Aを、A層の重量を基準として、0.01〜0.15wt%含有し、B層は、平均粒径が0.2〜0.4μmの不活性粒子B2を、B層の重量を基準として、0.01〜0.2wt%含有する請求項14記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
- B層は、不活性粒子B2のほかに、平均粒径が0.01〜0.20μmの不活性粒子B1を、B層の重量を基準として、0.01〜0.3wt%含有する請求項16記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
- 不活性粒子Aの平均粒径が0.01〜0.18μmの範囲にあり、フィルム全体の厚み(t)が3〜6μmの範囲にありそしてB層の厚み(tB)がフィルム全体の厚み(t)に対して、50〜90%の範囲にある請求項16記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
- フィルム全体の厚み(t)が3〜6μmの範囲にあり、B層の厚み(tB)がフィルム全体の厚み(t)に対して、20%を超え50%未満の範囲にあり、B層中に含有される全不活性粒子の平均粒径(dB)でtBを割った値(tB/dB)が2〜30の範囲にある請求項16記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
- フィルム全体の厚み(t)が3〜6μmの範囲で、B層の厚み(tB)がフィルム全体の厚み(t)に対して、10〜20%の範囲にあり、B層中に含有される全不活性粒子の平均粒径(dB)でtBを割った値(tB/dB)が0.5〜15の範囲にある請求項16に記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
- 不活性粒子Aが、球状のシリカ粒子または耐熱性高分子粒子である請求項16記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
- 不活性粒子B1は不活性粒子B2よりも平均粒径が0.1μm以上小さい請求項17記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
- 不活性粒子Aと不活性粒子B1とが同じ化学種からなる請求項17記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
- 不活性粒子B2が架橋有機粒子である請求項16記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
- フィルムの製膜方向のヤング率(YMD)が6.5GPa以上および幅方向のヤング率(YTD)が8.2〜9.8GPaの範囲にある二軸配向ポリエステルフィルムと、その一方の面に塗設された非磁性層および磁性層と、他方の面に塗設されたバックコート層とからなるリニア記録方式の磁気記録テープ。
- 二軸配向ポリエステルフィルムの厚みに対して、非磁性層、磁性層およびバックコート層の厚みの合計が、0.2〜0.8の範囲にある請求項24記載の磁気記録テープ。
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Legal Events
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A521 | Written amendment |
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A521 | Written amendment |
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A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
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A521 | Written amendment |
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