KR0144663B1 - 자기 기록 매체용 이축 배향 폴리에스테르 필름 - Google Patents

자기 기록 매체용 이축 배향 폴리에스테르 필름

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KR0144663B1 KR1019910022932A KR910022932A KR0144663B1 KR 0144663 B1 KR0144663 B1 KR 0144663B1 KR 1019910022932 A KR1019910022932 A KR 1019910022932A KR 910022932 A KR910022932 A KR 910022932A KR 0144663 B1 KR0144663 B1 KR 0144663B1
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Abstract

본 발명은 (A)평균 입경이 0.02내지 0.3㎛이고, 비표면적이 50내지 120㎡/g인 θ-산화알루미늄 0.05내지 1.0중량%, 및 (B)평균 입경이 0.1 내지 1.5㎛내로 θ-산화알루미늄의 평균 입경보다 큰 불활성 입자 0.01내지 1.5중량%를 포함함을 특징으로 하는 자기기록 매체용 이축 배향 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.

Description

자기 기록 매체용 이축 배향 폴리에스테르 필름
제1도는 자기 기록 매체용 이축 배향 폴리에스테르 필름의 주행 마찰 계수를 측정하기 위한 기구를 도시한 것이다.
제2도는 돌기 분포 곡선을 나타낸 것이다.
본 발명은 자기 기록 매체용 이축 배향 폴리에스테르 필름에 관한 것이다. 보다 상세히는, 자기 기록 매체용 필름에 요구되는 다양한 성능에 있어서, 특히 내마모성 및 내스크래치성에 있어서 우수한 자기 기록 매체용 이축 배향 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.
폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름으로 대표되는 이축 배향 폴리에스테르 필름은 물리적 및 화학적 특성이 우수하기 때문에 자기 기록 매체용으로 광범위하게 사용된다.
이축 배향 폴리에스테르 필름에 있어서, 이들의 윤활성 및 내마모성은 제조 및 가공공정 작업의 질 뿐만 아니라 제품 품질면에 영향을 미치는 주요 인자이다.
이축 배향 폴리에스테르 필름이 상기한 특성에 있어서 불량할 경우, 예를 들면, 이축 배향 폴리에스테르 필름상에 자성층을 코팅하여 자기 테이프를 형성하는 동안에 코팅 롤 및 필름 표면 사이의 강한 마찰로 인해 절삭 분말이 발생하거나 필름 표면에 스크래치가 발생한다. 또한, 이러한 자기 테이프가 VTR또는 데이타 카트리지로서 사용될 경우, 테이프가 카세트속으로 고속으로 감길 때 절삭 분말 또는 스크래치가 발생하여 기록된 정보가 지워진다.
최근 VTR카세트 분야에서는, 제조비용을 감소시킬 목적으로 카세트내에 고정된 가이드 포스트로서 표면 마무리가 불충분한 금속 가이드 또는 플라스틱 가이드를 사용하는 경우가 있다. 이러한 가이드 포스트는 표면이 매우 거칠다. 따라서, 윤활성 및 내마모성을 개선시키는 통상적인 방법, 예를 들면, 산화규소, 이산화티탄, 탄살칼슘, 탈크, 점토, 소성 카올린 등의 무기질 입자를 첨가하는 방법(일본국 공개 공보 제57762/1979호)또는 칼슘, 리튬 또는 인을 함유하는 미립자를 중합계내에서 침전시키는 방법(일본국 공고 공보 제32914/1977호)을 적용하는데, 백(back)코팅이 되어 있지 않은 생성된 자기 테이프는 테이프가 카세트 속으로 고속으로 감길 때 절삭 분말 또는 스크래치를 발생시키고, 기록정보가 종종 지워진다.
미합중국 특허 제5,006,589호에는 모오스 경도가 6이상이고, 평균 입자 크기가 0.005내지 1.0㎛인 불활성 무기질 입자 (A) 0.05 내지 5중량% 및 평균 입자 크기가 입자(A)보다 크며 0.1 내지 3.0㎛인 불활성 입자(B) 0.01내지 2중량%를 함유하고, 폴리에스테르 필름의 고유 점도가 0.52 내지 0.65인 자기 기록 매체용 폴리에스테르 필름에 대해 기재하고 있다.
상기한 불활성 무기질 입자(A)용 물질로서, SiO2, TiO2, Al2O3, SiC, 제올라이트, 셀라이트, TiC 및 티타늄 블랙이 기재되어 있다. 또한, Al2O3가 특히 바람직한 것으로 기재되어 있고, Al2O3의 α-,β-,γ-,κ-,ο-,δ-,η-,χ-및 ρ-형이 기재되어 있다.
상기한 폴리에스테르 필름은 제조비용을 감소시키기 위해 사용되는 가이드 포스트에 대한 효과를 나타낸다. 그러나, 표면 마무리가 양호한 통상적인 금속 가이드를 사용할 경우, 개선효과는 불충분하다. 또한, 상기한 불활성 무기질 입자(A)보다 크기가 약간 큰 불활성 입자를 병용하여 표면 마무리가 양호한 금속 가이드에 의해 발생되는 스크래치를 개선하는 방법이 있다. 그러나, 이러한 방법에서는 절삭 분말이 새로이 발생하는 역영향이 관찰된다.
따라서, 본 발명의 목적은 자기 기록 매체용 이축 방향 폴리에스테르 필름을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 표면 마무리가 양호한 통상적인 금속가이드 뿐만 아니라 표면이 거친 최근의 금속 가이드 및 플라스틱 가이드에 대하여 내마모성 및 내스크래치성이 우수하고, 또한 윤활성이 우수한 자기 기록 매체용 이축 배향 폴리에스테르 필름을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 설명으로부터 확실해질 것이다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 상기 목적 및 이점은:
(A) 평균 입경이 0.02 내지 0.3㎛이고, 비표면적이 50 내지 120㎡/g인 θ-산화알루미늄 0.05내지 1.0중량%, 및
(B)평균 입경이 0.1 내지 1.5㎛내로 θ-산화알루미늄의 평균 입경보다 큰 불활성 입자 0.01내지 1.5중량%를 포함하는 자기기록 매체용 이축 배향 폴리에스테르 필름에 의해 달성된다.
제1도는 자기 기록 매체용 이축 배향 폴리에스테르 필름의 주행 마찰 계수를 측정하는 기구를 도시한 것이다.
제2도는 돌기 분포 곡선을 나타낸 것이다.
본 발명의 이축 배향 폴리에스테르 필름을 구성하는 폴리에스테르는 바람직하게는 산 주성분으로서 방향족 디카르복실산을 포함하는 방향족 폴리에스테르로부터 선택되고, 글리콜 주성분으로서 탄소수 2 내지 10의 지방족 글리콜로부터 선택된다. 이러한 폴리에스테르로서는 거의 선형이고, 용융-성형에 있어서 필름 형성성이 있는 폴리에스테르가 유익하다. 방향족 디카르복실산의 예로는 테레프탈산, 나프탈렌디카르복실산, 이소프탈산, 디페녹시에탄디카르복실산, 디페닐다카르복실산, 디페닐에테르디카르복실산, 디페닐술폰디카르복실산, 디페닐케톤디카르복실산, 안트라센디카르복실산 등이 있다.
지방족 글리콜의 예로는 에틸렌 글리콜, 트리메틸렌 글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 펜타메틸렌 글리콜, 헥사메틸렌 글리콜, 데카메틸렌 글리콜 등의 탄소수 2 내지 10의 폴리메틸렌 글리콜 및 시클로헥산디메탄올 등의 지환족 디올이 있다.
방향족 폴리에스테르로서는 주로 알킬렌 테레프탈레이트 및/ 또는 알킬렌 나프탈레이트로 구성된 것이 바람직하다.
상기한 방향족 폴리에스테르에 있어서, 디카르복실산 성분 총량의 20몰 %이하는 테레프탈산 이외의 상기 방향족 디카르복실산 및 / 또는 2, 6 - 나프탈렌 디카르복실산으로부터 선택할 수 있고, 또한 아디프산 및 세바신산과 같은 지방족 디카르복실산 및 시클로헥산 - 1, 4 - 디카르복실산과 같은 지환족 디카르복실산으로부터 선택할 수 있다.
또한, 글리콜 성분 총량의 20몰 % 이하는 에틸렌 글리콜 이외의 상기 글리콜로부터 선택할 수 있고, 또한 히드로퀴논, 레조르신 및 2, 2 - 비스(4 - 히드록시페닐)프로판과 같은 방향족 디올 ; 1, 4 - 디히드록시디메틸벤젠과 같은 방향족환을 가진 지방족 디올 ; 및 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 및 폴리테트라메틸렌 글리콜과 같은 폴리알킬렌 글리콜 (폴리옥시알킬렌 글리콜)로부터 선택할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 폴리에스테르는 또한 옥시카르복실산, 예를 들면, 히드록시벤조산과 같은 방향족 옥시산 또는 ω - 히드록시카프로산과 같은 지방족 옥시산으로부터 유도된 성분의 디카르복실산 성분 및 옥시카르복실산 성분 총량을 기본으로 하여 20몰% 이하가 공중합되거나 결합된 폴리에스테르를 포함한다.
또한, 본 발명에서 사용된 폴리에스테르는 트리멜리트산, 펜타에리트리톨등과 같은 3 이상의 관능기를 가진 폴리카르복실산 또는 폴리히드록시 화합물의 생성된 폴리에스테르가 거의 선형이 되는 정도, 즉 산 성분 총량을 기본으로 하여 2 몰% 이하가 공중합된 폴리에스테르를 포함한다.
본 발명의 방향족 폴리에스테르로서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 - 2, 6 - 나프탈레이트 및 테레프탈산 및 / 또는 2, 6 - 디나프탈렌디카르복실산이 80 몰% 이상인 디카르복실산 성분 및 에틸렌 글리콜이 80몰% 이상인 글리콜 성분으로 이루어진 공중합체가 특히 바람직하다.
상기 폴리에스테르는 그 자체가 공지되어 있고, 공지된 방법으로 제조할 수 있다.
상기 폴리에스테르의 고유 점도는 바람직하게는 35℃에서 o -클로로페놀 용액으로 측정하여 약 0.4 내지 약 0.9이다.
본 발명의 이축 배향 폴리에스테르 필름은 상기 언급한 폴리에스테르 중에서 θ-산화알루미늄 및 θ - 산화알루미늄보다 입경이 큰 불활성 입자를 함유한다.
θ - 산화알루미늄의 평균 입경은 0.02 내지 0.3㎛ 이고, 바람직하게는 0.03 내지 0.25㎛이다.
상기한 평균 입경이 0.02㎛보다 작을 경우, 내스크래치성 및 절삭 분말 발생의 예방을 위해 요구되는 미세 돌기를 형성할 수 없다. 한편, 평균 입경이 0.3㎛보다 클 경우, 활제의 응집이 너무 크고, 절삭 분말이 쉽게 발생한다.
θ - 산화알루미늄의 비표면적은 50 내지 120 ㎡/g이고, 바람직하게는 60 내지 100㎡/g이다.
상기한 비표면적인 50㎡/g보다 작을 경우, 내스크래치성이 개선되지만, 절삭 분말이 발생하기 쉽고, 또한 표면 마무리가 양호한 금속 가이드가 생성된 필름에 의해 손상되는 일이 많다. 한편, 비표면적이 120㎡/g을 초과할 경우, 입경이 너무 작아 충분한 돌기를 형성할 수 없으며, 절삭 분말의 발생이 감소되지만 내스크래치성이 악화된다.
또한 바람직하게는 θ - 산화알루미늄의 전체 세공 용적이 0.5 내지 1.0ml/g이다.
전체 세공 용적이 0.5ml/g 미만일 경우, 입자의 다공성 정도가 너무 작아 폴리에스테르에 대한 θ-산화알루미늄의 친화성이 감소되고, 절삭 분말이 쉽게 발생된다. 전체 세공 용적이 1.0ml/g을 초과할 경우, 입자는 약해지고, 필름을 이축 배향을 위해 연신시켰을 때 부서지기 쉬우며, 표면 마무리가 양호한 금속 가이드에 대한 내스크래치성에 영향을 주는 비교적 큰 돌기를 형성하기 어렵다.
폴리에스테르에 있어서 θ-산화알루미늄의 함량은 0.05 내지 1.0 중량% 바람직하게는 0.1 내지 0.6 중량%이다.
상기 함량이 0.05 중량%미만일 경우, 미세 입자의 함유 효과가 감소된다. 상기 함량이 1.0중량%를 초과할 경우, 입자의 포개짐(stacking)이 관찰되고, 절삭 분말이 쉽게 발생한다.
본 발명의 이축 배향 폴리에스테르 필름은 또한 입경이 θ-산화알루미늄보다 큰 불활성 입자를 함유한다.
상기 불활성 입자가 존재하지 않을 경우, 각종 가이드에 대한 필름의 마찰 계수가 높고, 필름의 내스크래치성 및 절삭 분말의 발생이 악화될 뿐만 아니라, 필름 생성 단계에서 필름의 취급이 어렵다. 또한, 필름이 자기 기록 매체용 기재 필름으로 사용될 경우, 필름의 주행성을 악화시킨다.
불활성 입자는 불활성 무기질 입자 및 불활성 내열성 중합체 입자로부터 선택할 수 있다.
불활성 무기질 입자를 위한 물질의 예로는 이산화규소, 산화티타늄, 탈크, 카올린, 탄산칼슘 및 α-,θ-,δ-,γ-,η-,ρ-,κ- 또는 χ- 산화알루미늄이 있다.
불활성 내열성 중합체 입자의 예로는 실리콘 수지 입자, 가교 아크릴 입자. 가교 폴리스티렌 수지 입자, 불소 수지 입자 및 폴리아미드 입자가 있다.
상기 불활성 입자는 단독으로 또는 두개 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
불활성 입자의 평균 입경은 바람직하게는 0.2 내지 1.2㎛이다.
불활성 입자의 평균 입경은 평균 입경이 0.02 내지 0.3㎛ 인 θ-산화알루미늄보다 더 클 필요가 있다. 폴리에스테르에 있어서 불활성 입자의 함량은 0.01 내지 1.5 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 1.5 중량%, 보다 바람직하게는 0.05 내지 1.0 중량%이다.
θ-산화알루미늄 및 불활성 입자는 당해 분야에서 통상적인 공지된 방법으로 폴리에스테르 속에 삽입 및 분산된다.
본 발명의 이축 배향 폴리에스테르 필름은 예를 들면 폴리에스테르의 융점(Tm : ℃) 내지 (Tm +70)℃의 온도에서 폴리에스테르를 용융압출시켜 고유 점도가 0.35 내지 0.9 dl/g인 미연신 필름을 수득하고, 미연신 필름을 (Tg - 10)℃ 내지 (Tg + 70)℃의 온도 (여기서 Tg는 폴리에스테르의 유리 전이 온도이다)에서 2.5 내지 5.0의 연신 배율로 연신시킨 다음, 생성된 필름을 Tg(℃) 내지 (Tg +70)℃의 온도에서 2.5 내지 5.0 의 연신배율로 상기 연신 방향의 직각 방향(즉, 미연신 필름을 종방향으로 첫번째 연신시켰을 때 횡방향)으로 연신시켜 제조할 수 있다. 이 경우, 면적 연신 배율은 9 내지 22, 바람직하게는 12 내지 22이다. 이축 연신은 동시에 또는 순차적으로 수행할 수 있다.
또한, 생성된 이축 배향 폴리에스테르 필름 (Tg +70)℃ 내지 Tm (℃)의 온도에서 열고정시킬 수 있다. 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름은 190℃ 내지 230℃의 온도에서 열고정시키는 것이 바람직하다. 열고정시간은 예를 들면 1 내지 60초이다.
본 발명의 이축 배향 폴리에스테르 필름은 바람직하게는 필름 표면상에 크기, 수 및 분포가 본 발명의 목적 달성에 적합한 돌기를 갖는다. 이러한 목적을 위해 돌기는 하기의 관계를 만족시킨다:
-11.4x + 4 log y -10.0x + 5
상기식에서, x는 기준 레벨로부터 높이 방향의 거리 (㎛)이고, y는 돌기를 x의 높이 방향으로 자를 경우 계수되는 돌기의 수(피스/㎟)이며, 단 X는 0.05㎛ 이상이고, y는 30/㎟이상이다.
본 발명의 이축 배향 폴리에스테르 필름의 주행 마찰 계수(μk)는 바람직하게는 0.3이하이다.
또한, 본 발명의 이축 배향 폴리에스테르 필름의 주행 마찰 계수 상승 (△μk)은 바람직하게는 0.15이하이다.
본 발명의 이축 배향 폴리에스테르 필름의 두게는 예를 들면, 4 내지 100 ㎛이다.
표면 마무리가 양호한 금속가이드, 표면 마무리가 불충분한 금속 가이드 및 플라스틱 가이드 중 어떤 것에 대한 내스크래치성 및 내마모성이 우수한 본 발명의 이축 배향 폴리에스테르 필름은 자기 기록 매체용 기재 필름으로서 매우 유용하다.
본 발명에 따르면, 상기한 본 발명의 이축 배향 폴리에스테르 필름 및 그 위에 형성된 자성층을 포함하는 자기 기록 매체를 제공한다.
또한, 본 발명의 발명자들은 상기 본 발명의 목적이 θ-산화알루미늄 대신에 혼합(α+γ) 산화알루미늄을 사용하여서도 또한 유사하게 달성될 수 있음을 보여주었다.
따라서, 본 발명에 따르면,
(A)' 평균 입경이 0.02 내지 0.3㎛이고, 비표면적이 50 내지 120㎡/g인 혼합(α+γ) 산화알루미늄 0.05내지 1.0중량%, 및
(B)' 평균 입경이 0.1 내지 1.5㎛내로 혼합 (α+γ) 산화알루미늄의 평균 입경보다 큰 불활성 입자 0.01내지 1.5중량%를 함유하는 자기기록 매체용 이축 배향 폴리에스테르 필름을 또한 제공한다.
상기 이축 배향 폴리에스테르 필름에 있어서, 상기 혼합 (α+γ) 산화알루미늄은 각 입자가 α-형 결정형태 및 γ-형 결정형태를 포함하는 산화알루미늄이고, α-형 입자 및 γ-형 입자의 혼합물을 의미하는 것은 아니다.
혼합 (α+γ) 산화알루미늄은 바람직하게는 α-형 결정형태 3 내지 30중량 % 및 γ-형 결정형태 70 내지 97 중량 %를 함유한다. 보다 바람직하게는, α-형 결정형태 10 내지 25 중량 % 및 γ-형 결정형태 75 내지 90 중량 %를 함유한다.
상기 θ-산화알루미늄과 유사하게, 혼합 (α+γ) 산화알루미늄은 평균 입경이 0.02 내지 0.3㎛, 바람직하게는 0.03 내지 0.25㎛, 비표면적은 50 내지 120 ㎡/g, 바람직하게는 60 내지 100㎡/g이다.
혼합 (α+γ) 산화알루미늄의 전체 세공 용적은 또한 바람직하게는 0.5 내지 1.0ml/g이다.
θ-산화알루미늄을 사용한 이축 배향 폴리에스테르 필름의 이전의 설명은 혼합 (α+γ) 산화알루미늄에 관한 상기의 설명 이외에 상기 이축 배향 폴리에스테르 필름에 직접적으로 또는 θ-산화알루미늄을 혼합 (α+γ) 산화알루미늄으로 대체하여 적용할 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명에 의해 제공된 혼합 (α+γ) 산화알루미늄을 사용한 이축 배향 폴리에스테르 필름은 또한 자기 기록 매체용 필름으로서 물론 매우 유용하다. 따라서, 본 발명은 이러한 이축 배향 폴리에스테르 필름 및 그 위에 형성된 자성층을 함유하는 자기 기록 매체를 또한 제공한다.
자기 기록 매체의 제조에 있어서, 자기 기록층은 본 발명의 이축 배향 폴리에스테르 필름위에 예를 들면, 자기 코팅 조성물을 강자성 산화철( 예 ; γ-Fe2O3또는 Co-함유 γ-Fe2O3)과 같은 자석 분말 또는 강자성 금속 분말(예 ; 순수한 Fe 및 Fe - Ni 또는 Fe - Ni - Co와 같은 철 합금)과 결합제를 반죽하여 제조하고, 이축 배향 폴리에스테르 필름(비자성 지지체)위에 코팅시키는 방법으로 기재로서 형성시킬 수 있다. 본 발명의 이축 배향 폴리에스테르 필름은 강자성 산화철 분말을 함유하는 품질이 좋은 자기 기록 매체를 위한 용도로서 특히 적합하다.
기재로서 폴리에스테르 필름을 함유한 자기기록 매체의 다양한 용도, 예를 들면 비디오 테이프, 오디오 테이프, 컴퓨터 테이프 및 플로피디스크로서의 용도가 발견되었다. 이러한 응용에 있어서, 고밀도 기록 및 소형으로의 요구 사항이 증가되었고, 따라서 편평한 표면, 윤활성, 우수한 취급성 및 두께가 얇은 기재로서의 폴리에스테르 필름이 강하게 요구되었다.
이하에서 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
또한 실시예도 포함하여 본 명세서 중에 있어서 여러가지 물성치 및 특성은 다음과 같이 측정한 것이며 또한 정의된다.
(1) 입자의 평균 입경(DP) :
원심적 입자 크기 분석기(시마쓰 제작소제 CP-50형)를 사용하여 입경을 측정하였고, 얻어진 원심 침강곡선에 의거하여 산출한 각 입경의 입자와 그의 존재량과의 적산곡선을 만들었다. 적산곡선에서 50 매스퍼센트에 상당한 입경을 판독하여 판독된 입경값을 입자의 평균 입경으로 한다 [ 참조 ; 「입도 측정 기술」일간 공업 신문사 발행 1975 년 242 ∼247면].
(2) 비표면적 및 전체 세공 용적 :
칸타크롬사(Quantachrome Corp.)제품 오토소브 - 1(Autosorb - 1)을 사용하여 BET법에 의해 비표면적 및 전체 세공 용적을 측정한다.
(3) 필름의 주행 마찰계수 (μk):
제1도에 표시한 장치를 사용하여 필름을 주행 마찰 계수에 대해 하기와 같이 하여 측정한다.
제1도에서, 1은 감아내리는 릴, 2는 장력 조절기, 3, 5, 6, 8, 9 및 11은 프리롤러, 4는 장력 검출기(입구), 7은 스테인레스 강 SUS 304 제의 고정봉 (외경 5mmΦ, 표면조도 Ra = 0.02 ㎛), 10 은 장력 검출기(출구), 12는 가이드롤러, 13은 감는 릴을 각각 나타낸다.
온도 20℃, 습도 60%의 환경에서 폭 1/2 인치로 재단한 필름을 고정봉에 각도 θ=(152/180) π 라디안·(152°)로 접촉시켜서 매분 200cm 의 속도로 이동(마찰)시킨다. 입구장력 (T1)이 35g으로 되도록 장력 조절기(2)를 조정하였을 때, 및 필름이 90m 주행한 후에 출구 장력 (T2: g)을 출구 장력 검출기로 검출하여 하기 식으로 주행 마찰 계수(μk)를 산출한다.
μk= (2.303/θ)log (T2/T1)= 0.868 log (T2/35)
(4) 표면 조도 :
필름을 Ra (중심선 평균 조도)에 대해 JIS B 0601에 준하여 측정한다. 도꾜세이미쓰마 (주) 제의 반경 2㎛인 침으로 촉침식(needle - contacting type)표면 조도계 (SURFCOM 3B)를 사용하여 하중 0.07g의 조건하에서 도표(필름 표면 조도곡선)를 그린다. 필름 표면 조도 곡선으로부터 그의 중심선의 방향으로 측정길이(L)의 부분을 뽑아낸다. 이 부분의 중심선을 X축으로 하고, 종배율의 방향을 Y축으로 하여 조도 곡선 Y=f(X)으로 표시한다.
다음의 식에서 주어지는 값(Ra ; ㎛)을 표면 조도로서 정의한다.
본 발명에서는, 기준길이를 1.25mm로 하여 8개 측정한다. 값의 큰 쪽부터 3개를 제외한 5개의 측정치를 평균하여 Ra로 나타낸다.
(5)내스크래치성 및 내마모성 :
주행 마찰계수 μk의 측정에 사용한 제1도의 기구와 동일한 기구에서, 필름의 접촉각을 30도로 하여 매분 300m의 속도로 입구 장력이 50g로 되도록 하여 200m주행시킨다. 필름을 상기와 같이 주행후에 고정봉(7)사에 부착한 절삭 분말 및 필름 위에 발생한 스크래치를 평가한다.
이때 고정봉으로서 하기와 같은 것을 사용한다 :
방법 A : 스테인레스 강 SUS 304제로 표면 마무리가 양호한 6Φ의 필름 가이드(표면 조도 Ra = 0.015 ㎛)
방법 B : SUS 소결판을 원주형으로 구부린 표면 마무리가 불충분한 6Φ의 필름 가이드(표면 조도 Ra = 0.15 ㎛)
방법 C : 카아본 블랙 - 함유 폴리아세탈로 만들어진 6Φ의 필름 가이드
절삭 분말 판정
A : 절삭 분말을 전혀 볼 수 없다.
B : 약간 절삭 분말을 볼 수 있다.
C : 절삭 분말의 존재를 명확히 알 수 있다.
D : 절삭 분말이 상당히 부착되어 있다.
스크래치 판정
A : 스크래치를 전혀 볼 수 없다.
B : 1∼5개의 스크래치를 볼 수 있다.
C : 6∼15개의 스크래치를 볼 수 있다.
D : 16개 이상의 스크래치를 볼 수 있다.
(6)저속 반복 내스크래치성 :
주행 마찰 계수 (μk)의 측정에 사용한 제1도의 기구와 동일한 기구에서, 10m의 주행길이에서 50회 고정봉의 위를 왕복시킨다. 주행후의 필름의 내스크래치성을 평가한다.
이때의 고정봉으로서 하기와 같은 것을 사용한다 :
방법 A : SUS 304제로 표면 마무리가 양호한 6Φ의 필름 가이드(표면 조도 Ra = 0.015 ㎛)
방법 B : SUS 소결판을 원주형으로 구부리 표면 마무리가 불충분한 6Φ의 필름 가이드(표면 조도 Ra = 0.15 ㎛)
방법 C : 카아본 블랙 - 함유 폴리아세탈로 만들어진 6Φ의 필름 가이드
스크래치 판정
A : 스크래치를 전혀 볼 수 없다.
B : 1∼5개의 스크래치를 볼 수 있다.
C : 6∼15개의 스크래치를 볼 수 있다.
D : 16개 이상의 스크래치를 볼 수 있다.
(7) 필름의 주행 마찰 계수 상승 (△μk) :
필름의 주행마찰계수(μk)를 측정하는 제1도에 표시한 바와 같은 장치를 사용하여 필름 이동속도를 2m/분으로 하여 10m길이의 필름을 50회 반복주행시킨다. 이때 첫번째의 마찰계수를 μk, 50번째의 마찰계수를 μk, 50번째의 마찰계수를μk50으로 한다. 주행마찰계수 상승 △μk를 하기식으로 산출한다.
△μk = μk50- μk1
(8) 돌기 분포 측정법 :
고사까 연구소 제 3차원 조도계 (SE - 30K)를 사용하여 침의 지름이 2μmR, 침압 30mg, 측정길이 1mm, 샘플링 피치 2μm, 절단 0.25mm, 세로 방향 확대배율 2만배, 가로방향 확대배율 200배, 주사개수 150개의 조건으로 필름 표면돌기의 윤곽을 3차원적(입체적)으로 영상화시킨다.
그 윤곽을 필름의 두께 방향과 직각방향의 평면으로 절단한 경우, 각 돌기의 윤곽의 단면적의 합계가 필름의 측정 영역의 면적의 70%로 되는 평면을 기준레벨(0레벨)로 한다. 그의 기준 레벨의 평면과 평행으로 기준레벨의 평면으로부터 돌기의 높이방향으로 거리 × (㎛)만큼 떨어진 평면으로 절단하였을 때에 계수되는 돌기의 수를 Y(피스/㎟)로 한다. x를 증가 또는 감소시켜, y의 수를 판독하여 그래프에 나타내므로써 돌기 분포 곡선을 그린다.
[실시예 1 ∼10]
디메틸 테레프탈레이트와 에틸렌 글리콜을 에스테르 교환 촉매로서 망간 아세테이트, 중합 촉매로서 삼산화안티몬, 안정화제로서 아인산 및 윤활제로서 표 1에 표시한 첨가제의 존재하에 통상적인 방법으로 중합하여 고유점도 (o - 클로로 페놀, 35℃) 0.62의 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 수득한다.
상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 펠릿을 170℃에서 3시간 건조후 호퍼를 통해 압출기에 공급한다. 용융온도 280∼300℃에서 펠릿을 용융하고, 용융중합체를 폭 1mm의 슬릿을 가진 다이(die)를 통과시켜 약 0.3s의 표면 마무리 및 표면 온도 20℃의 회전 냉각 드럼위로 압출시켜 두께 200㎛의 미연신 필름을 수득한다.
이와 같이 하여 수득한 미연신 필름을 75℃로 예열하고, 다시 저속 및 고속의 롤 사이에서 필름상에 15mm상방에 위치한 900℃의 표면온도의 IR히터 하나로 필름을 가열하여 3.6의 연신비로 연신시킨다. 연신 필름을 급냉하고, 스텐터에 공급하여 105℃에서 가로방향으로 3.9의 연신비로 연신시킨다. 얻어진 이축 배향 필름을 205℃의 온도에서 5초간 열고정시켜 두께 14㎛의 열고정 이축 배향 필름을 수득한다.
한편, γ-Fe2O3100 중량부 (이하에서는 단순히 부라고 기재한다)와 하기의 조성물을 볼밀로 12시간 반죽 및 분산시킨다.
폴리에스테르 폴리우레탄 12부
염화비닐-비닐 아세테이트-무수말레산 공중합체 10부
α-알루미나 5부
카아본 블랙 1부
부틸 아세테이트 70부
메틸에틸케톤 35부
시클로헥산 100부
분산후 하기 성분을 첨가한다 :
지방산 : 올레산 1부
지방산 : 팔미트산 1부
지방산 에스테르 : 아밀 스테아레이트 1부
생성된 혼합물을 더욱 15∼30분 반죽한다. 또한, 트리이소시아네이트 화합물의 25%에틸 아세테이트 용액 7부를 첨가하고, 생성된 혼합물을 전단력하에 고속 분산시켜 자성 코팅액을 제조한다.
얻어진 코팅액으로 상기한 두께 14㎛의 폴리에스테르 필름 위를 건조막 두께가 3.5㎛로 되도록 코팅시킨다.
코팅한 폴리에스테르 필름을 직류 자장중에서 배향처리한 후, 100℃에서 건조시킨다. 건조시킨 코팅된 폴리에스테르 필름을 광내기(calenderring)처리하고 1/2인치 폭으로 절단하여 두께 7.5㎛의 자기 테이프를 수득한다.
이와 같이 수득한 자기 테이프테 관한 특성을 표 1에 표시하였다.
표 1 (a),(b)에서 명백한 바와 같이, 본 발명의 이축 배향 폴리에스테르 필름은 자기 기록 매체용으로서 뛰어난 윤활성을 갖는 동시에, 표면 마무리가 양호한 금속 테이프 가이드, 표면 마무리가 불충분한 금속 테이프 가이드 및 플라스틱 테이프 가이드 전부에 대하여 우수한 내마모성 및 내스크래치성을 갖는다. 본 발명의 이축 배향 폴리에스테르 필름은 자기 기록 매체용 기재 필름으로서 극히 뛰어난 특성을 갖고 있다.

Claims (20)

  1. (A) 평균 입경이 0.02 내지 0.3㎛이고, 비표면적이 50 내지 120㎡/g인 θ-산화알루미늄 0.05내지 1.0중량%, 및
    (B) 평균 입경이 0.1 내지 1.5㎛로 θ-산화알루미늄의 평균 입경보다 큰 불활성 입자 0.01내지 1.5중량%를 포함함을 특징으로 하는 자기기록 매체용 이축 배향 폴리에스테르 필름.
  2. 제1항에 있어서, θ-산화알루미늄의 평균 입경이 0.03내지 0.25㎛인 이축 배향 폴리에스테르 필름.
  3. 제1항에 있어서, θ-산화알루미늄의 비표 면적이 60내지 100㎡/g인 이축 배향 폴리에스테르 필름.
  4. 제1항에 있어서, θ-산화알루미늄의 전체 세공 용적이 0.5내지 1.0㎡/g인 이축 배향 폴리에스테르 필름.
  5. 제1항에 있어서, 불활성 입자가 불활성 무기질 입자 또는 불활성 내열성 중합체 입자임을 특징으로 하는 이축 배향 폴리에스테르 필름.
  6. 제5항에 있어서, 불활성 무기질 입자가 이산화실리콘, 산화티타늄, 탈크, 카올린, 탄산칼슘 및 α-,θ-,δ-,γ-,η-,ρ-,κ- 또는 χ- 산화알루미늄으로 구성된 군으로 부터 선택된 물질로 이루어짐을 특징으로 하는 이축 배향 폴리에스테르 필름.
  7. 제5항에 있어서, 불활성 내열성 중합체 입자가 실리콘 수지 입자, 가교 아크릴 입자, 가교 폴리스티렌 수지 입자, 불소 수지 입자 및 폴리이미드 입자로 구성된 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 이축 배향 폴리에스테르 필름.
  8. 제1항에 있어서, 불활성 입자의 평균 입경이 0.2내지 1.2㎛인 이축 배향 폴리에스테르 필름.
  9. 제1항에 있어서, 폴리에스테르가 산 주성분으로서 방향족 디카르복실산 및 글리콜 주성분으로서 탄소수 2 내지 10의 지방족 글리콜을 포함함을 특징으로 하는 이축 배향 폴리에스테르 필름.
  10. 제1항에 있어서, 주행마찰계수(μk)가 0.3 이하임을 특징으로 하는 이축 배향 폴리에스테르 필름.
  11. 제1항에 있어서, 주행 마찰 계수 상승 (△μk)가 0.15 이하임을 특징으로 하는 이축 배향 폴리에스테르 필름.
  12. 제1항에 있어서, 하기 식을 만족시키는 돌기를 함유하는 이축 배향 폴리에스테르 필름 :
    -11.4x + 4 log y -10.0x + 5
    상기식에서, x는 기준 레벨로부터 높이 방향의 거리 (㎛)이고, y는 돌기를 높이 x에서 절단할 경우 계수되는 돌기의 수(피스/㎟)이며, 단 x는 0.05㎛ 이상이고, y는 30/㎟이상이다.
  13. 제1항에 있어서, 두께가 4내지 100㎛인 이축 배향 폴리에스테르 필름.
  14. 제1항에 있어서, 정의한 이축 배향 폴리에스테르 필름 및 그 위에 형성된 자성층을 포함함을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
  15. (A)' 평균 입경이 0.02 내지 0.3㎛이고, 비표면적이 50 내지 120㎡/g인 혼합(α+γ) 산화알루미늄 0.05내지 1.0중량%, 및
    (B)' 평균 입경이 0.1 내지 1.5㎛내로 혼합 (α+γ) 산화알루미늄의 평균 입경보다 큰 불활성 입자 0.01내지 1.5중량%를 포함함을 특징으로 하는 이축 배향 폴리에스테르 필름
  16. 제15항에 있어서, 혼합 (α+γ) 산화알루미늄의 평균 입경이 0.03 내지 0.25㎛인 이축 배향 폴리에스테르 필름.
  17. 제15항에 있어서, 혼합 (α+γ) 산화알루미늄의 비표면적이 60 내지 100㎡/g인 이축 배향 폴리에스테르 필름.
  18. 제15항에 있어서, 혼합 (α+γ) 산화알루미늄의 전체 세공 용적이 0.5 내지 1.0ml/g인 이축 배향 폴리에스테르 필름.
  19. 제15항에 있어서, 혼합 (α+γ) 산화알루미늄이 α-형 결정형태 3 내지 30중량% 및 γ-형 결정형태 70 내지 97 중량 %로 이루어짐을 특징으로 하는 이축 배향 폴리에스테르 필름.
  20. 제15항에서 정의한 이축 배향 폴리에스테르 필름 및 그 위에 형성된 자성층을 포함함을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
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