KR100518146B1 - 이축배향 폴리에스테르필름 및 그것을 베이스필름으로 하는 자기기록매체 - Google Patents

이축배향 폴리에스테르필름 및 그것을 베이스필름으로 하는 자기기록매체 Download PDF

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Abstract

평균입경 (dA) 이 0.8 ~ 1.6 ㎛ 인 가교 고분자입자 (A) 를 0.0005 중량 % 초과 ∼ 0.001 중량 % 미만, 평균입경 (dB) 이 0.4 ~ 0.8 ㎛ 인 불활성입자 (B) 를 0.1 ~ 0.8 중량 % , 나아가 평균입경 (dC) 이 0.01 ~ 0.3 ㎛ 이고 또한 모스경도가 7 이상인 불활성무기입자 (C) 0.05 ~ 1.0 중량 % 함유하고, 그리고 가교 고분자입자 (A) 와 불활성무기입자 (B) 의 평균입경의 비 (dA/dB) 가 1.5 ~ 3 이고, 또한 이 필름표면의 삼차원 십점 평균거칠기 (SRz) 와 삼차원 중심면 평균거칠기 (SRa) 의 비 (SRz/SRa) 가 20 이상인 자기기록매체용 이축배향 폴리에스테르필름. 이 필름은 되감기성, 내마모성, 주행내구성이 우수하고, 또한 저렴한 제조비용으로 제조할 수 있는, 특히 고속 복사기용 자기기록매체의 베이스필름으로서 유용하다.

Description

이축배향 폴리에스테르필름 및 그것을 베이스필름으로 하는 자기기록매체{BIAXIALLY ORIENTED POLYESTER FILM AND MAGNETIC RECORDING MEDIA CONTAINING THE FILM AS THE BASE}
본 발명은 이축배향 폴리에스테르필름 및 그것을 베이스필름으로 하는 자기기록매체에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 되감기성, 내마모성, 주행내구성이 우수하고 저렴한 제조비용으로 제조할 수 있으며, 특히 고속 복사기용 자기기록매체의 베이스필름으로서 유용한 이축배향 폴리에스테르필름 및 자기기록매체에 관한 것이다.
폴리에틸렌테레프탈레이트필름으로 대표되는 이축배향 폴리에스테르필름은 그 우수한 물리적, 화학적 특성으로 인하여 자기기록매체 예를 들어 자기테이프 등의 베이스필름으로서 널리 사용되고 있다.
자기테이프의 용도 중에는, 근년에는 영화 등의 소프트를 미리 기록한 테이프 생산의 신장이 크고, 종래에는 마스타의 VTR 에서 수천 대의 VTR 으로 고속으로 복사하는 방식이 취해져 왔으나, 최근에는 소프트를 기록한 미러 마스터테이프에 기록되어 있지 않은 자기테이프를 중첩시키고, 자장, 온도를 인가시켜 기록을 전사시키는 방법이 취해지고 있다. 이 경우의 복사 속도는 매우 빠르고, 이로써 자기테이프의 요구특성도 변화되고 있으며, 또한 이러한 고속 복사기용 베이스필름의 요구특성도 새롭게 나타나고 있다. 예를 들어, 고속으로 감겼을 때의 되감기성, 마스터테이프와의 밀착을 좋게 하고, 전자변환특성을 향상시키기 위한 표면의 평탄화, 나아가 복사시에 접촉되는 가이드롤에서의 마모성의 향상 등이다.
종래에는, 자기기록매체의 베이스필름에 있어서는 되감기성을 향상시키기 위하여 대입경의 불활성입자를 첨가하여 에어스퀴즈성을 향상시켰다. 그러나, 이러한 대입경의 불활성입자를 다량 함유시키면, 자성층 표면에 돌기에 의한 돌츨이 발생되고, 거듭 감았을 때에 대입경 불활성입자에 의한 돌기가 자성층면에 전사되어 자기테이프의 자성층의 표면성을 현저하게 악화시킨다. 또한, 대입경 불활성입자가 가이드롤과의 접촉에 의하여 마모되고 백분을 발생시켜 드롭아웃의 원인이 되는 등의 문제가 있다.
나아가, 최근에는 비용절감을 위하여 표면마무리가 나쁜 카세트하프 또는 가이드핀, 혹은 플라스틱 가이드핀을 사용하는 등, 자기테이프의 마모성, 주행내구성에 대한 환경은 엄격해지고 있어 이에 대한 개량도 이전보다 증가되고 크게 요망되고 있다.
일본 공개특허공보 평 3-239731 호에는 300 ℃ 에서 30 분 동안 처리한 후의 중량감소율이 30 중량 % 이하이고, 또한 평균입경이 0.05 ~ 3 ㎛ 인, 에틸렌글리콜 단위를 가지는 가교 고분자입자 (A) 와, 평균입경이 입자 (A) 의 0.7 배 미만인 입자 (B) 및/또는 평균입경이 입자 (A) 의 1.4 배 이상인 입자 (C) 를 함유하는 이축배향 폴리에스테르필름이 개시되어 있다. 이 공개특허공보에는 입자 (A), (B) 및 (C) 를 함께 함유하는 이축배향 폴리에스테르필름에 대해서는 개시되고 있지 않다.
일본 공개특허공보 평 7-169031 호에는 이축배향 적층 폴리에스테르필름이 개시되어 있다. 이 적층 폴리에스테르필름의 한 층 (A 층) 은, 평균입경 0.4 ~ 0.9 ㎛ 의 중입경 불활성입자 0.05 ~ 0.5 중량 % 및 평균입경 1.0 ~ 1.5 ㎛ 의 대입경 불활성입자 0.001 ~ 0.05 중량 % 이외에, 평균입경 0.05 ~ 0.3 ㎛ 의 비정질 산화티탄 및 θ형 산화티탄에서 선택되는 소입경입자를 0.1 ~ 0.5 중량 % 함유할 수도 있다. 또한, A 층은 0.5 ~ 2.0 ㎛ 로 얇은 것도 특징적이다. 이 공개특허공보에는 단층필름에 대하여 아무 것도 개시되어 있지 않다.
일본 공개특허공보 평 7-252408 호에는 모스경도 6 이상, 평균입경 0.05 ~ 0.5 ㎛ 의 무기입자 (A) 0.05 ~ 3 중량 %, 모스경도 6 미만, 평균입경 0.1 ~ 1.0 ㎛ 로 입자 (A) 보다 평균입경이 큰 무기입자 (B) 0.05 ~ 3 중량 % 및 평균입경 0.1 ~ 1.0 ㎛ 로 입자 (B) 와의 평균입경의 차가 0.3 ㎛ 이하인 가교 고분자입자 (C) 0.05 ~ 3 중량 % 를 함유하는 폴리에스테르 조성물로 이루어지는 이축배향 폴리에스테르필름이 개시되어 있다. 이 이축배향 폴리에스테르필름은 대입자인 가교 고분자입자를 비교적 다량 (하한치라도 0.05 중량 % ) 으로 함유하고 있다.
도 1 은 본 발명의 이축배향 폴리에스테르필름의 고속주행 스크래치성 및 마모성을 측정하기 위한 장치의 개략도이다.
본 발명의 목적은 이축배향 폴리에스테르필름을 제공하는데 있다.
본 발명의 기타의 목적은 고속시의 되감기성, 베이스면의 평탄성, 내마모성 등이 우수하며, 열악한 카세트하프, 가이드핀 등에도 대응할 수 있는 내마모성, 주행내구성 등을 구비한, 이축배향 폴리에스테르필름을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 기타의 목적은 고속 복사기용 자기테이프의 베이스필름으로서 유용한 이축배향 폴리에스테르필름을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 상기 이축배향 폴리에스테르필름과 동일한 특성을 구비하고, 나아가 전자변환특성이 우수하며 저렴한 제조비용으로 제조할 수 있는 토탈퍼포먼스가 우수한 이축배향 적층 폴리에스테르필름을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적 및 이점은 이하의 설명에서 밝혀질 것이다.
본 발명에 의하면, 본 발명의 상기 목적 및 이점은 첫째로,
a) 평균입경 (dA) 이 0.8 ~ 1.6 ㎛ 인 가교 고분자입자 0.0005 중량 % 초과 ∼ 0.001 중량 % 미만,
b) 평균입경 (dB) 이 0.4 ~ 0.8 ㎛ 인 불활성입자 0.1 ~ 0.8 중량 % 및
c) 평균입경 (dC) 이 0.01 ~ 0.3 ㎛ 인 불활성무기입자 0.05 ~ 1.0 중량 %
를 함유하는 폴리에스테르 조성물로 이루어지는 이축배향 폴리에스테르필름으로서,
하기식 (1) 및 (2)
1.5 ≤dA/dB ≤3 … (1)
(여기에서, dA 와 dB 의 정의는 상기와 같다.)
SRZ/SRa ≥ 20 … (2)
(여기에서, SRZ 는 필름표면의 삼차원 십점 평균거칠기이고, SRa 는 필름표면의 삼차원 중심면 평균거칠기이다.)
를 만족하고, 평균입경 (dC) 의 상기 불활성무기입자는 모스경도가 7 이상인 이축배향 폴리에스테르필름 (이하, 본 발명의 단층 폴리에스테르필름이라고 할 때가 있음) 에 의하여 달성된다.
마찬가지로 본 발명의 상기 목적 및 이점은, 둘째로 제 1 폴리에스테르층 및 제 1 폴리에스테르층의 적어도 편면상에 적층된 본 발명의 상기 단층 폴리에스테르필름의 제 2 폴리에스테르층으로 이루어지는 이축배향 적층 폴리에스테르필름 (이하, 본 발명의 적층 폴리에스테르필름이라고 할 때가 있음) 에 의하여 달성된다.
이하, 우선 본 발명의 단층 폴리에스테르필름에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명에 있어서의 폴리에스테르는 방향족 디카르복실산을 주요 산성분으로 하고, 지방족 글리콜을 주요 글리콜성분으로 하는 폴리에스테르이다. 이 폴리에스테르는 실질적으로 선형상이고, 그리고 필름형성성, 특히 용융성형에 의한 필름형성성을 가진다. 방향족 디카르복실산으로는 예를 들어 테레프탈산, 나프탈렌디카르복실산, 이소프탈산, 디페녹시에탄디카르복실산, 디페닐디카르복실산, 디페닐에테르디카르복실산, 디페닐술폰디카르복실산, 디페닐케톤디카르복실산, 안트라센디카르복실산 등을 들 수 있다. 지방족 글리콜로는, 예를 들어 에틸렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 펜타메틸렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 데카메틸렌글리콜 등과 같은 탄소수 2 ~ 10 의 폴리메틸렌글리콜 또는 시클로헥사디메탄올과 같은 지환족 디올 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 폴리에스테르로는 알킬렌테레프탈레이트 및/또는 알킬렌나프탈레이트를 주요 구성성분으로 하는 것이 바람직하다.
이들 폴리에스테르 중에서도 특히 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2, 6-나프탈레이트를 비롯하여, 예를 들어 전체 디카르복실산 성분의 80 몰 % 이상이 테레프탈산 및/또는 2,6-나프탈렌디카르복실산이고, 전체 글리콜성분의 80 몰 % 이상이 에틸렌글리콜인 공중합체가 바람직하다. 그 때, 전체 산성분의 20 몰 % 이하는 테레프탈산 및/또는 2,6-나프탈렌디카르복실산 이외의 상기 방향족 디카르복실산일 수 있고, 또한 예를 들어 아디핀산, 세바틴산 등과 같은 지방족 디카르복실산 : 시클로헥산-1, 4-디카르복실산과 같은 지환족 디카르복실산 등일 수 있다. 또한, 전체 글리콜성분의 20 몰 % 이하는 에틸렌글리콜 이외의 상기 글리콜일 수 있고, 또한 예를 들어 하이드로퀴논, 레조르신, 2,2-비스 (4-히드록시페닐) 프로판 등 같은 방향족 디올 : 1,4-디히드록시디메틸렌벤젠과 같은 방향족환을 가지는 지방족 디올 : 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜 등과 같은 폴리알킬렌글리콜 (폴리옥시알킬렌글리콜) 등일 수도 있다.
또한, 본 발명에 있어서의 폴리에스테르에는, 예를 들어 히드록시벤조산과 같은 방향족 옥시산, ω-히드록시카프론산과 같은 지방족 옥시산 등의 옥시카르복실산에서 유래하는 성분을 디카르복실산 성분 및 옥시카르복실산 성분의 총량에 대하여 20 몰 % 이하에서 공중합 또는 결합하는 것도 포함된다.
나아가 본 발명에 있어서의 폴리에스테르에는 실질적으로 선형상인 범위의 양, 예를 들어 전체 산성분에 대하여 2 몰 % 이하의 양으로 3 관능 이상의 폴리카르복실산 또는 폴리히드록시 화합물, 예를 들어 트리메리트산, 펜타에리스리톨 등을 공중합시킨 것도 포함된다.
상기 폴리에스테르는 그 자체가 공지된 것이고 또한 그 자체가 공지된 방법으로 제조될 수 있다.
본 발명의 이축배향 폴리에스테르필름은 평균입경이 다른 3 종류의 불활성입자를 동시에 함유하는 폴리에스테르 조성물로 이루어진다.
제 1 의 불활성입자 (이하, 불활성입자 (A) 라고 함) 는 평균입경 (dA) 가 0.8 ~ 1.6 ㎛ 의 범위내에 있는 가교 고분자입자로서, 이 함유량은 0.0005 중량 % 를 초과하고 0.001 중량 % 미만의 범위내에 있다. 불활성입자 (A) 의 평균입경 (dA) 및 함유량이 각각 상기 범위보다 작으면 되감기성에 대한 개선효과가 불충분하고 바람직하지 않다. 한편, 평균입경 (dA) 및 함유량이 각각 상기 범위보다 크면 자기테이프로 했을 때의 전자변환특성이 악화되고, 또한 내마모성도 악화되므로 바람직하지 못하다. 불활성입자 (A) 의 평균입경 (dA) 은 0.9 ~ 1.5 ㎛ 의 범위내에 있는 것이 바람직하고, 1.0 ~ 1.4 ㎛ 의 범위내에 있는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 불활성입자 (A) 의 함유량은 0.0006 중량 % 이상, 0.001 중량 % 미만의 범위내에 있는 것이 바람직하고, 0.0007 중량 % 이상, 0.001 중량 % 미만의 범위내에 있는 것이 더욱 바람직하다.
불활성입자 (A) 는 가교실리콘수지입자 및 가교폴리스티렌입자에서 선택되는 적어도 일종인 것이 바람직하다. 이것은 폴리에스테르와의 친화성이 높고, 또한 입자가 연질이므로 돌기에 걸리는 충격이 흡수되기 쉽고, 고속일 때의 충돌시에 돌기가 좀처럼 탈락되지 않기 때문이다.
또한, 불활성입자 (A) 는 입자 외관의 영률이 10 ~ 100 ㎏f/㎟ 인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 10 ~ 50 ㎏f/㎟ 이다. 외관의 영률이 10 ㎏f/㎟ 미만이면 필름 중에 입자를 첨가한 경우, 연신할 때의 응력을 견디지 못하고 입자가 변형되어 되감기성 부여에 필요한 높은 돌기가 형성되기 어렵게 된다. 한편 외관의 영률이 100 ㎏f/㎟ 를 초과하면 입자가 지나치게 굳어 내충격성이 악화되고 입자가 탈락되기 쉬워진다.
제 2 의 불활성입자 (이하, 불활성입자 (B) 라고 함) 는 평균입경 (dB) 이 0.4 ~ 0.8 ㎛ 의 범위내에 있는 입자로서, 이 함유량은 0.1 ~ 0.8 중량 % 의 범위내에 있다. 불활성입자 (B) 의 평균입경 (dB) 및 함유량이 각각 상기 범위보다 작으면 필름의 미끄럼성이 나빠지고 되감기가 힘들어지며, 또한 VTR 내에서의 주행이 불안정하게 된다. 한편, 상기 범위보다 크면 내마모성이 악화된다. 불활성입자 (B) 의 평균입경 (dB) 이 0.4 ~ 0.7 ㎛ 의 범위내에 있는 것이 바람직하고, 0.4 ~ 0.6 ㎛ 의 범위내에 있는 것이 더욱 바람직하다. 불활성입자 (B) 의 함유량은 0.12 ~ 0.6 중량 % 의 범위내에 있는 것이 바람작직하고, 0.15 ~ 0.4 중량 % 의 범위내에 있는 것이 더욱 바람직하다.
불활성입자 (B) 의 종류로는, 예를 들어 (1) 이산화규소 (수화물, 규사, 석영 등을 포함함) ; (2) SiO2 분을 30 중량 % 이상 함유하는 규산염 (예를 들어, 비정질 또는 결정질의 점토광물, 알루미노실리케이트 (소성물 또는 수화물을 포함함), 온석면, 지르콘, 플라이애쉬 등) ; (3) Mg, Zn, Zr 및 Ti 의 산화물 ; (4) Ca, 및 Ba 의 황산염 ; (5) Li, Ba, 및 Ca 의 인산염 (1 수소염 또는 2 수소염을 포함함) ; (6) Li, Na, 및 K 의 벤조산염 ; (7) Ca, Ba, Zn, 및 Mn 의 테레프탈산염 ; (8) Mg, Ca, Ba, Zn, Cd, Pb, Sr, Mn, Fe, Co, 및 Ni 의 티탄산염 ; (9) Ba, 및 Pb 의 크롬산염 ; (10) 탄소 (예를 들어, 카본블랙, 그라파이트 등) ; (11) 유리 (예를 들어, 유리가루, 유리구슬 등) ; (12) Cs, 및 Mg 의 탄산염 ; (13) 형광석 등을 바람직하게 들 수 있다. 이중에서도 탄산칼슘이 가장 바람직하다.
나아가, 제 3 의 불활성입자 (이하, 불활성입자 (C) 라고 함) 는, 모스경도가 7 이상인 불활성무기입자로서, 이 평균입경 (dC) 은 0.01 ~ 0.3 ㎛ 의 범위내에 있고, 또한 이 함유량은 0.05 ~ 1.0 중량 % 의 범위내에 있다. 불활성무기입자 (C) 의 모스경도가 7 미만일 때에는 내스크래치성이 불충분하여 바람직하지 못하다. 불활성입자 (C) 로는, 산화알루미늄 (알루미나), 스피넬형 산화물이 바람직하다. 불활성무기입자 (C) 로는 1 종 또는 2 종 이상을 병용할 수 있다. 불활성입자 (C) 는 또한 응집입자로서, 그 평균응집도가 2 ~ 20 의 범위내에 있는 것이 바람직하다. 이 평균응집도가 상기 범위보다 지나치게 크거나 작아도 내스크래치성이 부족하므로 바람직하지 못하다. 이 평균응집도는 내스크래치성 개선효과라는 점에서 2 ~ 15 의 범위내에 있는 것이 바람직하고, 2 ~ 10 의 범위내에 있는 것이 더욱 바람직하고, 2 이상 5 미만의 범위내에 있는 것이 가장 바람직하다.
불활성입자 (C) 가 산화알루미늄 (알루미나) 으로 이루어지는 응집입자인 경우, 알루미나가 θ형 결정이면 내스크래치성의 개선효과가 더욱 크므로 바람직하다. 또한, 불활성입자 (C) 가 스피넬형 산화물로 이루어지는 응집입자인 경우, MgAl2O4 이면 내스크래치성의 개선효과가 더욱 크므로 바람직하다.
불활성입자 (C) 의 평균입경 (dC) 및 함유량이 상기 범위보다 작으면 내스크래치성의 개선효과가 불충분하여 바람직하지 못하다. 한편, 상기 범위보다 크면 내스크래치성의 개선효과가 불충분하거나 내마모성이 악화되므로 바람직하지 못하다. 불활성입자 (C) 의 평균입경 (dC) 은 0.03 ~ 0.25 ㎛ 의 범위내에 있는 것이 바람직하고, 0.05 ~ 0.2 ㎛ 의 범위내에 있는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 이 함유량은 0.1 ~ 0.7 중량 % 의 범위내에 있는 것이 바람직하고, 0.15 ~ 0.4 중량 % 의 범위내에 있는 것이 더욱 바람직하고, 0.2 중량 % 이상 0.25 중량 % 미만의 범위내에 있는 것이 가장 바람직하다.
본 발명의 이축배향 폴리에스테르필름은 상기 불활성입자 (A,B,C) 의 3 종류의 입자를 동시에 함유하나, 불활성입자 (A) (가교 고분자입자) 의 평균입경 (dA) 과 불활성입자 (B) 의 평균입경 (dB) 의 비 (dA/dB) 가 하기식 (1) 을 만족시킬 필요가 있다.
1.5 ≤dA/dB ≤3 … (1)
dA/dB 의 값이 1.5 미만이면, 되감기성에 대한 개선효과가 불충분하고, 한편으로 3 보다도 크면 되감기성에 대한 개선효과는 인정되나, 자기테이프로 했을 때의 전자변환특성이 악화되고, 또한 내마모성도 악화된다. dA/dB 의 값은 1.7 ~ 2.7 의 범위내에 있는 것이 바람직하고, 1.9 ~ 2.4 의 범위내에 있는 것이 더욱 바람직하다.
즉, 하기식 (1)-1
1.7 ≤dA/dB ≤2.7 … (1)-1
을 만족시키는 것이 바람직하고, 하기식 (1)-2
1.9 ≤dA/dB ≤2.4 … (1)-2
을 만족시키는 것이 보다 바람직하다.
나아가, 본 발명의 이축배향 폴리에스테르필름은 필름표면의 삼차원 십점 평균거칠기 (SRz) 와 삼차원 중심면 평균거칠기 (SRa) 의 비 (SRz/SRa) 가 하기식 (2) 을 만족시킬 필요가 있다.
SRz/SRa ≥ 20 … (2)
SRz/SRa 의 값이 20 미만이면 되감기성에 대한 개선효과가 불충분하다.
SRz/SRa 의 값이 하기식 (2)-1
SRz/SRa ≥ 22 … (2)-1
을 만족시키는 것이 바람직하다. SRz/SRa 는 24 이상인 것이 바람직하다.
SRa 는 바람직하게는 10 ~ 25 ㎚ 의 범위, 보다 바람직하게는 10 ~ 23 ㎚ 의 범위, 특히 바람직하게는 10 ~ 21 ㎚ 의 범위에 있다.
또한, SRz 는 바람직하게는 300 ~ 600 ㎚ 의 범위, 보다 바람직하게는 320 ~ 550 ㎚ 의 범위, 특히 바람직하게는 340 ~ 500 ㎚ 의 범위에 있다.
나아가, 본 발명의 이축배향 폴리에스테르필름의 중심선 평균거칠기 (Ra) 는 바람직하게는 10 ~ 25 ㎚, 더욱 바람직하게는 11 ~ 22 ㎚, 특히 바람직하게는 12 ~ 20 ㎚ 이다. 이 중심선 평균거칠기 (Ra) 가 10 ㎚ 미만일 때는 표면이 지나치게 평탄하므로 되감기성, 주행내구성에 대한 개선효과가 작고, 한편으로 25 ㎚ 보다 크면 표면이 지나치게 거칠므로 자기테이프로 했을 때의 전자변환특성이 악화되어 바람직하지 못하다.
본 발명의 이축배향 폴리에스테르필름의 세로방향의 영률은 400 ㎏f/㎟ 이상이 바람직하며 더욱 바람직하게는 450 ㎏f/㎟ 이상이고, 또한 가로방향의 영률은 500 ㎏f/㎟ 이상 더욱 바람직하게는 600 ㎏f/㎟ 이상이다. 세로, 가로방향의 영률이 상기 범위에 있으면 장시간 테이프용으로서의 박막화에도 대응할 수 있어 바람직하다.
또한, 본 발명의 이축배향 폴리에스테르필름은 바람직하게는 3 ~ 25 ㎛, 보다 바람직하게는 5 ~ 25 ㎛, 특히 바람직하게는 10 ~ 20 ㎛ 의 필름두께를 갖는다.
다음으로, 본 발명의 적층 폴리에스테르필름에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이축배향 적층 폴리에스테르필름은 제 1 폴리에스테르층 및 제 1 폴리에스테르층이 적어도 편면상에 적층된 본 발명의 상기 이축배향 단층 폴리에스테르필름의 제 2 폴리에스테르층으로 이루어진다.
본 발명의 적층 폴리에스테르필름은 본 발명의 단층 폴리에스테르필름을 제 2 층으로 하고, 기타의 폴리에스테르로 이루어지는 제 1 층의 적어도 편면에 적층되는 구조를 취한다. 적층 형태로는 제 2 층/제 1 층의 2 층구조, 제 2 층/제 1 층/제 2 층의 3 층구조가 바람직하다. 3 층 구조는 폴리에스테르필름의 제조공정에서 발생되는 폐필름을 회수하여 제 1 층에 사용 또는 배합하고, 재이용할 수 있으므로 제조비용면에서 보다 바람직하다.
제 1 층을 구성하는 폴리에스테르로는 전술한 제 2 층을 구성하는 폴리에스테르로서 설명, 예시한 것과 동일한 것이 설명, 예시되나, 제 2 층의 폴리에스테르와 동일한 것이 바람직하다.
본 발명의 적층필름에서는, 제 1 층은 불활성입자를 함유하고 있지 않아도 되나, 제 1 층 중에 평균입경 0.4 ㎛ 이상의 불활성입자, 예를 들어 상기 가교 고분자입자 (A), 불활성입자 (B) 등을 이 함유량 (WB) 이 하기식을 만족시키는 비율로 함유시키면, 폴리에스테르필름의 제조공정에서 발생되는 폐필름을 회수하여 제 1 층내에 사용할 수 있으므로 바람직하다.
「단, WA 는 제 2 층 중의 가교 고분자 (A) 및 불활성입자 (B) 의 합계함유량 (중량 %), WB 는 제 1 층 중의 평균입경 0.4 ㎛ 이상의 불활성입자의 함유량 (중량 %), LA 는 제 2 층의 총두께 (㎛), LB 는 제 1 층의 두께 (㎛), R 은 0.3 ~ 0.7 의 수치이다.」
상기식에서 R (값) 이 0.7 을 초과하거나 0.3 미만이면 회수필름을 사용했을 때의 제 1 층의 평균입경이 0.4 ㎛ 이상의 불활성입자의 함유량 변동이 커지고, 그 결과 제 2 층의 표면 거칠기도 크게 변동되므로 바람직하지 못하다. 바람직한 R (값) 은 0.4 ~ 0.6 이다. 또한, 평균입경이 0.4 ㎛ 미만인 소입경 불활성입자는 제 1 층에 함유되어 있어도 제 2 층의 표면에 주는 영향은 작다.
본 발명의 적층필름은 제 2 층의 중심선 평균거칠기 (Ra2) 가 8 ~ 18 ㎚, 바람직하게는 9 ~ 17 ㎚, 특히 바람직하게는 10 ~ 16 ㎚ 이다. 이 중심선 평균거칠기 (Ra2) 가 8 ㎚ 미만일 때는 표면이 지나치게 평탄하기 때문에 되감기성, 주행내구성에 대한 개선효과가 작고, 한편으로 18 ㎚ 보다 크면 표면이 지나치게 거칠기 때문에 자기테이프로 했을 때의 전자변환성이 악화되므로 바람직하지 못하다.
나아가, 적층필름의 세로방향의 영률은 바람직하게는 400 ㎏f/㎟ 이상, 더욱 바람직하게는 450 ㎏f/㎟ 이상이다. 또한, 가로방향의 영률은 바람직하게는 500 ㎏f/㎟ 이상, 더욱 바람직하게는 600 ㎏f/㎟ 이상이다. 세로, 가로방향의 영률이 상기 범위이면 장시간 테이프용으로서의 박막화에도 대응할 수 있으므로 바람직하다.
본 발명의 적층필름은 제 2 층의 두께를 특정 범위로 함으로써, 제 2 층 표면의 표면성을 특정 범위로 조정할 수 있다. 제 2 층의 두께는 바람직하게는 0.5 ~ 2.0 ㎛ 의 범위내에 있다. 이 두께가 2.0 ㎛ 보다 크면 단층필름과 다름없는 특성이 되고, 한편으로 0.50 ㎛ 미만이면 입자가 탈락되어 내마모성이 악화되고 또한 지나치게 평탄해져서 주행내구성, 되감기성도 악화되기 쉽다. 또한, 적층필름의 총두께는 바람직하게는 3 ~ 25 ㎛, 더욱 바람직하게는 5 ~ 25 ㎛, 특히 바람직하게는 10 ~ 20 ㎛ 이다.
또한, 본 발명의 적층필름에 대하여 기재되지 않은 사항에 대해서는, 본 발명의 단층필름에 대한 상기 기재 또는 그 기재에 의하여 당업자가 자명한 변경이 적용되는 것으로 이해할 수 있다.
본 발명의 이축배향 폴리에스테르필름 (이하, 특별히 정의하지 않는 한 단층필름 및 적층필름 모두를 포함함) 은 되감기속도 200 m/분에 있어서의 되감기성 지수가 150 이하인 것이 바람직하다. 되감기성 지수가 150 이하이면 고속 복사기용 베이스필름으로 사용할 때, 되감기성에 대한 개선효과가 현저하므로 바람직하다. 한편, 되감기성 지수가 150 보다 크면 고속으로 감을 때 되감기필름의 단면이 가지런하게 되지 않는 등 감은 형상이 악화되거나, 심할 경우에는 되감기 중에 잘못 되감기거나 하여 바람직하지 못하다. 되감기속도 200 m/분에서의 되감기성 지수는 보다 바람직하게는 130 이하이고, 특히 바람직하게는 100 이하이다.
본 발명의 이축배향 폴리에스테르필름은 기본적으로는 종래부터 알려져 있는, 또는 당업계에 축적되어 있는 방법에 준하여 얻을 수 있다. 예를 들어, 먼저 미연신필름을 제조하고, 다음에 이 필름을 이축배향시킬 수 있다. 미연신필름은, 예를 들어 융점 (Tm : ℃) ~ (Tm + 70) ℃ 의 온도에서 폴리에스테르를 필름형상으로 용융압출하고 급냉 고화시켜 고유점도 0.35 ~ 0.9 ㎗/g 의 미연신필름으로서 얻을 수 있다.
이 미연신필름은 더욱 이전의 종래부터 축적된 이축배향필름의 제조법에 준하여 이축배향필름으로 할 수 있다. 예를 들어, 미연신필름을 일축방향 (세로방향 또는 가로방향) 으로 (Tg-10) ~ (Tg + 70) ℃ 의 온도 (단, Tg : 폴리에스테르의 유리전이온도) 에서 2.5 ~ 7.0 배의 배율로 연신하고, 이어서 상기 연신방향과 직각방향 (일단째 연신이 세로방향인 경우에는 이단째 연신은 가로방향이 됨) 으로 Tg (℃) ~ (Tg + 70) ℃ 의 온도에서 2.5 ~ 7.0 배의 배율로 연신함으로써 제조할 수 있다. 이 경우, 면적연신배율은 9 ~ 32 배가 바람직하고, 12 ~ 32 배로 하는 것이 더욱 바람직하다. 연신수단은 동시이축연신, 순차이축연신의 어느 수단으로도 할 수 있다. 나아가, 이축배향필름은 (Tg + 70) ℃ ~ Tm (℃) 의 온도에서 열고정시킬 수 있다. 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트필름에 대해서는 190 ~ 230 ℃ 에서 열고정시키는 것이 바람직하다. 열고정시간은 예를 들어 1 ~ 60 초이다.
또한, 적층필름의 경우에는 먼저 적층미연신필름을 제조하고, 이어서 이 적층미연신필름을 전술한 방법과 동일한 방법으로 이축배향시킬 수 있다.
이 적층미연신필름은 종래부터 축적된 적층필름의 제조법으로 제조할 수 있다. 예를 들어, 표면을 형성하는 필름층 (제 2 층) 과, 코어층을 형성하는 필름층 (제 1 층) 을 용융상태 또는 냉각 고화된 상태에서 적층하는 방법을 사용할 수 있다. 더 구체적으로는 예를 들어 공압출, 엑스톨젠라미네이트 등의 방법으로 제조할 수 있다.
본 발명의 이축배향 폴리에스테르필름은 자기기록매체의 베이스필름으로서 유리하게 사용된다.
본 발명의 이축배향 폴리에스테르필름을 베이스필름으로 하는 자기기록매체는,
(ⅰ) 베이스필름으로서의 본 발명의 이축배향 단층 폴리에스테르필름 및 이 필름의 편면상에 지지된 자성층으로 이루어지는 자기기록매체, 또는
(ⅱ) 베이스필름으로서의 본 발명의 이축배향 적층 폴리에스테르필름 및 이 적층필름의 제 2 폴리에스테르층상에 지지된 자성층으로 이루어지는 자기기록매체
로서 제공된다.
본 발명에 있어서의 자기기록매체의 자성층으로는, 강자성 분체를 유기바인더에 분산시킨 자성도료를 도포하여 형성시키는 도포형에 의한 것이 바람직하다. 자성층에 사용되는 강자성 분체로는, -Fe2O3 , Co 함유의 -Fe2O3 , Fe3O4 , Co 함유의 Fe3O4 , CrO2 , 바륨페라이트 등의 강자성체를 사용할 수 있다.
본 발명에서 자성 분체와 함께 사용되는 바인더로는 공지의 열가소성수지, 열경화성수지, 반응형수지 또는 이 혼합물들을 들 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 염화비닐·산화비닐 공중합체, 염화비닐·염화비닐리덴 공중합체, 염화비닐·아크릴로니트릴 공중합체, 아크릴산에스테르·아크릴로니트릴 공중합체, 아크릴산에스테르·염화비닐리덴 공중합체, 아크릴산에스테르·스티렌 공중합체, 메타크릴산에스테르·아크릴로니트릴 공중합체, 메타크릴산에스테르·염화비닐리덴 공중합체, 메타크릴산에스테르·스티렌 공중합체, 우레탄에라스토머, 폴리불화비닐, 염화비닐리덴·아크릴로니트릴 공중합체, 부타디엔·아크릴로니트릴 공중합체, 폴리아미드수지, 폴리비닐부티랄, 셀룰로스 유도체 (셀룰로스아세테이트부틸레이트, 셀룰로스다이아세테이트, 셀룰로스트리아세테이트, 셀룰로스프로피오네이트, 니트로셀룰로스 등), 부틸렌·부타디엔 공중합체, 폴리에스테르수지, 클로로비닐에테르·아크릴산에스테르 공중합체, 아미노수지, 각종 합성고무계의 열가소성수지 및 이들 혼합물 등을 사용할 수 있다.
자성도료는 다시 연마제 예를 들어 α-Al2O3 등, 도전제 예를 들어 카본블랙 등, 분산제 예를 들어 레시틴 등, 윤활제 예를 들어 n-부틸스테아레이트, 레시틴산 등, 경화제 예를 들어 에폭시수지, 용매 예를 들어 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케 톤, 톨루엔 등을 함유할 수 있다.
이축배향 폴리에스테르필름상에 상기 자성층을 도포하는 방법으로는, 예를 들어 에어덕트코트, 다이코트, 에어나이프코트, 스퀴즈코트, 함침코트, 리버스롤코트, 트렌스롤코트, 그라비아코트, 키스코트, 캐스트코트, 스프레이코트 등을 이용할 수 있다.
즉, 본 발명의 이축배향 폴리에스테르필름은 고속 복사기용 자기기록매체의 베이스필름으로서 요구되는 고속시 되감기성, 베이스면의 평탄성, 내마모성의 향상이란 점에서, 또한 열악한 카세트하프, 가이드핀 등에 대한 내마모성, 주행내구성의 향상이란 점에서 우수한 성능을 가지고 있고, 나아가 바람직하게는 적층구조를 취함으로써, 전자변환특성도 우수하고, 저렴한 제조비용으로 제조할 수 있는, 토탈퍼포먼스가 우수한 것으로서 자기기록매체용으로서 매우 유용한 것이다.
또한, 본 발명에 있어서의 각종 물성치 및 특성은 아래와 같이 측정되고, 또한 정의된다.
(1) 입자의 평균입경 (DP)
시마쓰 세이사꾸쇼 제조 CP-50 형 (원심 분리 입자크기 분석기) 을 사용하여 측정한다. 얻어진 원심침강곡선을 기초로 하여 산출한 각 입경의 입자와 그 존재량의 적산 (積算) 곡선에서, 50 메스퍼센트에 상당하는 입경을 알아내고, 이 값을 상기 평균입경으로 한다 (Book 「입도측정기술」 닛깐고오교심분샤 발행, 1975 년, 242 ~ 247 페이지 참조).
(2) 입자 외관의 영률시마쓰 세이사꾸쇼 (주) 제조의 초미소 압축시험기 MCTM-201 을 사용하여 다이아몬드 입자를 일정 부하속도 (29 ㎎f/초) 로 강하시켜 입자 1 개에 외부 힘을 가한다. 그리고, 입자가 파괴되었을 때의 하중 (P) (㎏f), 입자가 파괴되었을 때의 입자의 변위 (Z) (㎜), 입자의 입경 (d) (㎜) 에서 하기식에 따라서 외관의 영률 (Y) 을 구하여 동일한 조작을 10 회 실시하고, 10 회의 평균치를 통하여 입자 외관의 영률로 한다.
Y = 2.8P/πdZ
(3) 입자의 평균응집도
입자를 함유한 필름을 단면방향으로 두께 100 ㎚ 의 미박 (微薄) 조각으로 하고, 투과전자현미경 (예를 들어, 니혼덴시 제조 JEM-1200 EX) 을 사용하여 10 만배 정도의 배율로 입자를 관찰하면 이 이상의 입자를 분할할 수 없는 최소 입자 (일차 입자) 를 관찰할 수 있다. 이 관찰사진에서 100 개의 입자에 대하여, 특히 응집입자 (이차 입자) 에 대해서는 몇 개의 일차 입자로 만들어지는지를 세어, 일차 입자의 합계를 측정한 입자의 수로 나눈 값을 평균응집도로 한다.
(4) 삼차원 중심면 평균거칠기 (SRa), 삼차원 십점 평균거칠기 (SRz)
삼차원 거칠기측정기 (오사카겐큐쇼 제조 SE-3CK) 를 사용하여, 바늘직경 2 ㎛R, 바늘압 30 ㎎, 측정길이 1 ㎜, 샘플링피치 2 ㎛, 컷옵 0.25 ㎜, 세로방향 확대율 2 만배, 가로방향 확대율 200 배, 주사개수 100 개의 조건에서 필름표면의 삼차원 표면 프로파일을 이미지시킨다. 얻어진 프로파일에서 중심면상에 면적 (SM) 부분을 빼내고, 이 빼낸 부분의 중심면상에 직교좌표축, X축, Y축을 두고 중심면에 직교하는 축을 Z축으로서 하여 다음 식에 의하여 주어지는 값을 SRa 로 한다.
여기에서, SM = LX ×MY 이다.
또한, SRZ 에 대해서는 프로파일에서 기준 면적분만을 빼낸 부분의 평균선에 평행하는 평면 중에서 높은 쪽부터 1 ~ 5 번째까지의 높이의 평균과 깊은 쪽에서 1 ~ 5 번째까지의 골깊이의 평균과의 간격으로써 SRZ 로 한다.
(5) 필름의 표면거칠기 (Ra)
중심면 평균거칠기 (Ra) 로서 JIS B0601 로 정의되는 값으로서, 본 발명에서는 (주) 오사카연구소의 촉침식 표면거칠기계 (SURFCORDER SE30C) 로 측정한다. 측정조건 등은 다음과 같다.
(a) 촉침 선단 반경 : 2 ㎛
(b) 측정압력 : 30 ㎎
(c) 컷옵 : 0.25 ㎜
(d) 측정길이 : 2.5 ㎜
(e) 데이터 정리방법 : 동일 시료에 대하여 6 회 반복하여 측정하고 가장 큰 값을 1 개 제외하고, 나머지 5 개의 데이터 평균치로 표시한다.
(6) 카렌더 마모성
베이스필름의 주행면 마모성을 3 단의 미니수퍼 카렌더를 사용하여 평가한다. 카렌더는 나일론롤과 스틸롤의 3 단 카렌더로서, 처리온도는 80 ℃, 필름에 걸리는 선압은 300 ㎏/㎝, 필름속도는 100 m/분에서 주행시켰다. 주행필름을 전체 길이 4000 m 주행시킨 시점에서 카렌더의 톱롤러에 부착되는 더러움으로 베이스필름의 마모성을 평가한다.
<5 단계 판정>
1 급 : 나일론롤의 더러움이 전혀 없음,
2 급 : 나일론롤의 더러움이 거의 없음,
3 급 : 나일론롤의 더러움이 조금 있으나, 마른걸레로 간단히 제거됨,
4 급 : 나일론롤의 더러움을 마른걸레로 제거하기 힘들어, 아세톤 등의 용매로 제거함,
5 급 : 나일론롤이 매우 더러워져 용매로도 좀처럼 제거하기 힘듦.
(7) 블레이드 마모성
온도 20 ℃, 습도 60 % 의 환경에서, 폭 1/2 인치로 절단한 필름에 블레이드 (미국 GKI 제조 공업용 면도칼시험기용 블레이드) 의 날끝을 수직으로 대고, 다시 2 ㎜ 눌러 접촉시키고 매분 100 m 의 속도, 입구텐션 T1 = 80 g 으로 주행 (마찰) 시킨다. 필름이 100 m 주행한 후 블레이드에 묻은 마모분량을 평가한다.
<판정>
◎ : 블레이드 날끝에 묻은 마모분의 부착폭이 0.3 ㎜ 미만
Ｏ : 블레이드 날끝에 묻은 마모분의 부착폭이 0.3 ㎜ 이상 0.6 ㎜ 미만
△ : 블레이드 날 끝에 묻은 마모분의 부착폭이 0.6 ㎜ 이상 1.0 ㎜ 미만
× : 블레이드 날끝에 묻은 마모분의 부착폭이 1.0 ㎜ 이상.
(8) 고속주행 스크래치성, 마모성
도 1 에 나타낸 장치를 사용하여 하기와 같이 측정한다.
도 1 중, 1 은 되감기릴, 2 는 텐션컨트롤러, 3,5,6,8,9 및 11 은 프리롤러, 4 는 텐션검출기 (입구), 7 은 고정봉, 10 은 텐션검출기 (출구), 12 는 가이드롤러, 13 은 되감기릴을 각각 나타낸다.
온도 20 ℃, 습도 60 % 의 환경에서, 폭 1/2 인치로 절단한 필름을 7 의 고정봉에 각도 θ= 60 ℃ 에서 접촉시켜 매분 300 m 의 속도에서 입구장력이 50 g 이 되도록 하여 200 m 주행시킨다. 주행 후에 고정봉 (7) 상에 부착된 마모가루 및 주행 후 필름의 스크래치를 평가한다.
이 때 고정봉으로서,
SUS304 제로 표면을 충분히 마무리한 6 φ의 테이프가이드 (표면거칠기 (Ra) = 0.015 ㎛) 를 사용한 경우를 A 법,
SUS 소결판을 원주형으로 굽힌 표면마무리가 불충분한 6 φ의 테이프가이드 (표면거칠기 (Ra) = 0.15 ㎛) 를 사용한 경우를 B 법,
카본블랙함유 폴리아세탈의 6 φ의 테이프가이드를 사용한 경우를 C 법으로 한다.
<마모가루 판정>
◎ : 마모가루가 전혀 확인되지 않음,
Ｏ : 어렴풋이 마모가루가 확인됨,
△ : 마모가루의 존재가 한눈에 확인됨,
× : 마모가루가 심하게 부착되어 있음.
<스크래치판정>
◎ : 스크래치가 전혀 확인되지 않음,
Ｏ : 1 ~ 5 개의 스크래치가 확인됨,
△ : 6 ~ 15 개의 스크래치가 확인됨,
× : 16 개 이상의 스크래치가 확인됨.
(9) 저속반복주행마찰계수 (μk), 스크래치성
도 1 에 나타낸 장치를 사용하여 하기와 같이 측정한다.
온도 20 ℃, 습도 60 % 의 환경에서, 자기테이프의 비자성면을 7 의 고정봉에 각도 θ= (152/180) π라디안 (152°) 으로 접촉시켜 매분 200 ㎝ 의 속도로 이동 (마찰) 시킨다. 입구텐션 (T1) 이 50 g 이 되도록 텐션컨트롤러 (2) 를 조정했을 때의 출구텐션 (T2 : g) 을 필름이 50 왕복 주행한 후에 출구텐션 검출기로 검출하고, 다음 식으로 주행마찰계수 (μk) 를 산출한다.
μk = (2.303/θ)log(T2/T1)
= 0.868log(T2/35)
주행마찰계수 (μk) 가 0.25 이상이면, VTR 중에서 반복 주행시킨 경우에 주행이 불안정해지므로 이 값 이상의 것을 주행내구성 불량으로 판정한다.
이 때 고정봉으로서,
SUS304 제로 표면을 충분히 마무리한 6 φ의 테이프가이드 (표면거칠기 (Ra) = 0.015 ㎛) 를 사용한 경우를 A 법,
SUS 소결판을 원주형으로 굽힌 표면마무리가 불충분한 6 φ의 테이프가이드 (표면거칠기 (Ra) = 0.15 ㎛) 를 사용한 경우를 B 법,
카본블랙함유 폴리아세탈의 6 φ의 테이프가이드를 사용한 경우를 C 법으로 한다.
또한, 스크래치성은 주행후 테이프의 비자성면 스크래치에 대하여 하기 기준에 의하여 판정한다.
<스크래치판정>
◎ : 스크래치가 전혀 확인되지 않음
Ｏ : 1 ~ 5 개의 스크래치가 확인됨,
△ : 6 ~ 15 개의 스크래치가 확인됨,
× : 16 개 이상의 스크래치가 확인됨
또한, 자기테이프의 제조법은 다음과 같다.
-Fe2O3 100 중량부 (이하, 간단히「부」로 표기함) 와 하기의 조성물을 볼 밀에서 12 시간 동안 혼련 분산한다.
폴리에스테르우레탄 12 부
염화비닐-산화비닐-무수말레인산 공중합체 10 부
α-알루미나 5 부
카본블랙 1 부
산화부틸 70 부
메틸에틸케톤 35 부
시클로헥사논 100 부
분산후 다시
지방산 : 올레인산 1 부
지방산 : 팔미틴산 1 부
지방산에스테르 (알루미나스테아레이트) 1 부
를 첨가하여 다시 10 ~ 30 분 동안 혼련하였다. 이후에 트리이소시아네이트 화합물의 25 % 에틸아세테이트 용액 7 부를 첨가하고, 1 시간 동안 고속절단 분산하여 자성도포액을 조정한다.
얻어진 도포액을 폴리에스테르필름상에 건조막 두께가 2.5 ㎛ 가 되도록 도포한다.
이어서 직류 자장 중에서 배향처리한 후에 100 ℃ 에서 건조한다. 건조 후에 카렌더링 처리하여 1/2 인치 폭으로 슬릿하여 자기테이프를 얻는다.
(10) 되감기성 지수
도 1 에 나타낸 장치에 있어서, 고정봉 (7) 을 경유하지 않도록 폭 1/2 인치의 필름을 통하여 온도 20 ℃, 습도 60 % 의 환경에서 200 m/분의 속도로 200 m 를 주행시키고 되감기릴 (13) 로 되감기 직전의 위치에서 CCD 카메라로 단면위치를 검출한다.
이 단면위치의 변동량을 시간축에 대한 파형으로 나타내고, 그 파형에 대하여 하기식으로 되감기성 지수로서 산출한다.
여기에서 t : 측정시간 (초)
x : 단면 변동량 (㎛)
이다.
(11) 되감기성
도 1 에 나타낸 장치에 있어서, 고정봉 (7) 을 경유하지 않도록 전술한 방법으로 제조한 자기테이프를 통하여 400 m/분의 속도로 500 m 주행시키고, 되감기릴측에서의 되감기에 대한 가부 및 감긴 자기테이프의 롤형상으로 평가한다.
<판정>
Ｏ : 감긴 롤에서의 단면 편차가 2 ㎜ 이내
△ : 감긴 롤에서의 단면 편차가 2 ㎜ 를 초과함
× : 되감기 불가능
(12) 전자변환특성
VHS 방식 VTR (니혼비크타 (주) 제조, BR6400) 을 개조하여 4 ㎒ 의 정현파를 앰프를 통하여 기록재생헤드에 입력하고 자기테이프에 기록한 후에 재생하고, 그 재생신호를 스펙트럼 에널라이저에 입력한다. 캐리어신호 4 ㎒ 에서 0.1 ㎒ 떨어진 지점에서 발생되는 노이즈를 측정하여 캐리어와 노이즈의 비 (C/N) 를 dB 단위로 나타낸다. 이 방법을 이용하여 전술한 자기테이프를 측정하고, 비교예 8 에서 얻어진 것을 기준 (±0 ㏈) 으로 하여, 이 자기테이프와의 차를 전자변환특성으로 한다.
[실시예]
이하에서 실시예를 들어 본 발명을 더욱 설명하기로 한다.
「실시예 1 ~ 4 및 비교예 1 ~ 12」
디메틸테레프탈레이트 100 부와 에틸렌글리콜 70 부의 혼합액에 망간아세테이트·4 수염 0.038 부를 첨가하고, 150 ℃ 에서 240 ℃ 로 서서히 승온하면서 에테르 교환반응을 하였다. 도중에서 반응온도가 170 ℃ 에 달한 시점에서 3산화 안티몬 0.040 부를 첨가하고, 다시 표 1 및 3 에 나타낸 각 첨가입자를 각각 표 1 및 3 의 첨가량이 되도록 첨가하였다. 에스테르 교환반응 종료 후에 아인산 0.049 부를 첨가하였다. 그 후 반응생성물을 중합반응기에 옮겨 290 ℃ 까지 승온시키고, 0.2 ㎜Hg 이하의 높은 진공하에서 중축합 반응을 실시하여 고유점도 (오르토클로로페놀, 35 ℃) 0.56 의 폴리에틸렌테레프탈레이트를 얻었다.
이 폴리에틸렌테레프탈레이트의 펠릿을 170 ℃ 에서 3 시간 동안 건조시킨 후, 압출기인 호퍼에 공급하여 압출기 중에서 용융온도 280 ~ 300 ℃ 에서 용융시키고, 이 용융폴리머를 1 ㎜ 의 슬릿형상 다이를 통하여 표면마무리 0.3 s 정도, 표면온도 20 ℃ 의 회전냉각드럼상에 압출하여 두께 200 ㎛ 의 미연신필름을 얻었다.
이렇게 하여 얻어진 미연신필름을 75 ℃ 에서 예열하고, 다시 저속, 고속의 롤 사이에서 15 ㎜ 상방에서 800 ℃ 의 표면온도의 IR 히터 3 개로 가열하여 3.2 배로 연신하여 급냉시키고, 계속하여 스텐터에 공급하여 120 ℃ 에서 가로방향으로 4.3 배로 연신하였다. 얻어진 이축배향필름을 205 ℃ 의 온도에서 5 초 동안 열고정하여 두께 14 ㎛ 의 열고정 이축배향 폴리에스테르필름을 얻었다.
「실시예 5 ~ 7」
실시예 5,6 에 대해서는 실시예 1 과 동일한 불활성입자의 사용 및 제조방법으로, 실시예 7 에 대해서는 실시예 2 와 동일한 불활성입자의 사용 및 제조방법으로 적층필름을 위한 제 2 층 (이하, A 층이라고 함) 용의 폴리에틸렌테레프탈레이트를 얻었다.
또한, 적층필름을 위한 제 1 층 (이하, B 층이라고 함) 용으로는, 어느 것이나 입자를 첨가하지 않고 실시예 1 과 동일한 제조방법으로 폴리에틸렌테레프탈레이트를 얻었다.
이들 폴리에틸렌테레프탈레이트의 펠릿을 170 ℃ 에서 3 시간 동안 건조시킨 후에 2 대의 압출기 호퍼에 공급하여 용융온도 280 ~ 300 ℃ 에서 용융시키고, 멀티머니홀드형 공압출다이를 사용하여 B 층의 양측에 A 층을 적층시키고, 표면마무리 0.3 s 정도, 표면온도 20 ℃ 의 회전냉각드럼상에 압출하여 두께 200 ㎛ 의 미연신적층필름을 얻었다.
이렇게 하여 얻어진 미연신적층필름을 실시예 1 과 동일한 방법으로 연신, 열고정하여 두께가 14 ㎛ 인 열고정 이축배향 적층 폴리에스테르필름을 얻었다.
각 층의 두께에 대해서는 2 대의 압출기 배출량을 변화시켜 조정하였다. 또한, 각 층의 두께에 대해서는, 형광X선법, 및 필름을 박편으로 절단하여 투과형 전자현미경으로 경계면을 찾는 방법을 병용하여 구하였다.
이렇게 하여 얻어진 필름의 특성을 표 2 및 4 에 나타낸다.
표 2 및 4 에서 알 수 있듯이, 본 발명에 의한 것은 우수한 전자변환특성을 나타내면서, 되감기성 및 마모성이 우수하고 나아가 각종 테이프가이드에 대한 스크래치성, 마모성, 주행내구성까지 우수한, 종합적으로 매우 우수한 특성을 나타내고 있다.
A층두께 (㎛) B층두께 (㎛) SRz/SRa Ra (㎚) 카렌더마모성 (급) 블레이드마모성 고속주행
스크래치성 마모성
A법 B법 C법 A법 B법 C법
실시예1 14.0 - 25 12 1 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
실시예2 14.0 - 24 13 1 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
실시예3 14.0 - 24 13 1 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
실시예4 14.0 - 25 12 1 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
실시예5 1.5 11.0 27 11 1 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
실시예6 1.0 12.0 30 10 1 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
실시예7 1.0 12.0 28 11 1 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
저속반복주행 되감기성 지수 되감기성 전자변환특성 (C/N)
스크래치성 주행 (uk)
A법 B법 C법 A법 B법 C법
실시예1 ◎ ◎ ◎ 0.23 0.22 0.22 80 Ｏ + 1.6
실시예2 ◎ ◎ ◎ 0.22 0.22 0.21 70 Ｏ + 1.5
실시예3 ◎ ◎ ◎ 0.22 0.21 0.21 70 Ｏ + 1.4
실시예4 ◎ ◎ ◎ 0.23 0.22 0.22 80 Ｏ + 1.6
실시예5 ◎ ◎ ◎ 0.23 0.22 0.22 90 Ｏ + 1.8
실시예6 ◎ ◎ ◎ 0.24 0.23 0.23 100 Ｏ + 2.0
실시예7 ◎ ◎ ◎ 0.23 0.23 0.22 90 Ｏ + 1.9
A층두께(㎛) B층두께(㎛) SRz/SRa Ra(㎚) 카렌더마모성 (급) 블레이드마모성 고속주행
스크래치성 마모성
A법 B법 C법 A법 B법 C법
비교예1 14.0 - 18 15 1 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
비교예2 14.0 - 15 12 1 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
비교예3 14.0 - 50 7 1 ◎ Ｏ ◎ △ Ｏ ◎ △
비교예4 14.0 - 20 15 1 ◎ × × △ Ｏ Ｏ Ｏ
비교예5 14.0 - 18 15 1 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
비교예6 14.0 - 38 16 4 △ ◎ ◎ ◎ Ｏ Ｏ Ｏ
비교예7 14.0 - 18 15 1 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
비교예8 14.0 - 29 15 4 × ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
비교예9 14.0 - 20 15 4 △ △ △ × △ △ ×
비교예10 14.0 - 20 15 1 ◎ △ △ △ △ △ △
비교예11 14.0 - 17 17 1 ◎ ◎ ◎ Ｏ ◎ ◎ Ｏ
비교예12 14.0 - 22 27 5 × Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ △ Ｏ
저속반복주행 되감기성 지수 되감기성 전자변환특성(C/N)
스크래치성 주행 (uk)
A법 B법 C법 A법 B법 C법
비교예1 ◎ ◎ ◎ 0.21 0.21 0.21 160 △ + 1.1
비교예2 ◎ ◎ ◎ 0.23 0.23 0.24 200 × + 1.7
비교예3 Ｏ ◎ △ 0.32 0.31 0.31 170 △ + 2.4
비교예4 × × △ 0.23 0.23 0.22 110 Ｏ + 1.0
비교예5 ◎ ◎ ◎ 0.21 0.21 0.20 160 △ + 1.0
비교예6 ◎ ◎ ◎ 0.22 0.22 0.21 60 Ｏ -0.1
비교예7 ◎ ◎ ◎ 0.21 0.21 0.20 160 △ + 1.1
비교예8 ◎ ◎ ◎ 0.21 0.21 0.20 60 Ｏ 0
비교예9 Ｏ Ｏ × 0.22 0.22 0.28 110 Ｏ + 0.9
비교예10 △ △ △ 0.22 0.22 0.24 110 Ｏ + 1.0
비교예11 ◎ ◎ Ｏ 0.21 0.21 0.22 160 △ + 0.5
비교예12 Ｏ Ｏ Ｏ 0.20 0.20 0.21 80 Ｏ -2.5
본 발명의 이축배향 폴리에스테르필름은 고속 복사기용 자기테이프용 베이스필름으로서 요구되는 되감기성, 베이스면의 평탄성, 내마모성이 우수하고, 또한 거친 카세트하프, 가이드핀 등에 대한 내마모성, 주행내구성도 우수하며, 나아가 저렴한 제조비용으로 조제할 수 있는, 자기기록매체용으로서 매우 우수한 토탈퍼포먼스를 가지고 있다.

Claims (23)

  1. a) 평균입경 (dA) 이 0.8 ~ 1.6 ㎛ 인 가교 고분자입자 0.0005 중량 % 초과 ∼ 0.001 중량 % 미만,
    b) 평균입경 (dB) 이 0.4 ~ 0.8 ㎛ 인 불활성입자 0.1 ~ 0.8 중량 % 및
    c) 평균입경 (dC) 이 0.01 ~ 0.3 ㎛ 인 불활성무기입자 0.05 ~ 1.0 중량 %
    를 함유하는 폴리에스테르 조성물로 이루어지는 이축배향 폴리에스테르필름으로서,
    하기식 (1) 및 (2)
    1.5 ≤dA/dB ≤3 … (1)
    (상기 dA 와 dB 의 정의는 상기와 동일하다),
    SRZ/SRa ≥ 20 … (2)
    (상기 SRZ 는 필름표면의 삼차원 십점 평균거칠기이고, SRa 는 필름표면의 삼차원 중심면 평균거칠기이다)
    를 만족하고, 평균입경 (dC) 의 상기 불활성무기입자는 모스경도가 7 이상인 이축배향 폴리에스테르필름.
  2. 제 1 항에 있어서, 가교 고분자입자가 가교 실리콘입자 및 가교 폴리스티렌입자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 일종인 이축배향 폴리에스테르필름.
  3. 제 1 항에 있어서, 가교 고분자입자의 외관 영률이 10 ~ 100 ㎏f/㎟ 인 이축배향 폴리에스테르필름.
  4. 제 1 항에 있어서, 평균입경 (dB) 의 불활성입자가 탄산칼슘인 이축배향 폴리에스테르필름.
  5. 제 1 항에 있어서, 평균입경 (dC) 의 불활성 무기입자가 산화알루미늄 및 스피넬형 산화물입자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 일종인 이축배향 폴리에스테르필름.
  6. 제 5 항에 있어서, 평균입경 (dC) 의 불활성무기입자가 응집입자로 이루어지고, 그리고 그 평균응집도가 2 ~ 20 인 이축배향 폴리에스테르필름.
  7. 제 1 항에 있어서, 가교 고분자입자와 평균입경 (dB) 의 불활성입자가 하기식 (1)-1
    1.7 ≤dA/dB ≤2.7 … (1)-1
    (상기 dA 와 dB 의 정의는 상기와 동일하다)
    을 만족시키는 이축배향 폴리에스테르필름.
  8. 제 1 항에 있어서, 하기식 (2)-1
    SRz/SRa ≥ 22 … (2)-1
    (상기 SRz 과 SRa 의 정의는 상기와 동일하다)
    를 만족시키는 이축배향 폴리에스테르필름.
  9. 제 1 항에 있어서, 필름표면의 삼차원 중심면 평균거칠기 (SRa) 가 10 ~ 25 ㎚ 의 범위에 있는 이축배향 폴리에스테르필름.
  10. 제 1 항에 있어서, 필름표면의 중심선 평균거칠기 (Ra) 가 10 ~ 25 ㎚ 의 범위에 있는 이축배향 폴리에스테르필름.
  11. 제 1 항에 있어서, 필름표면의 삼차원 십점 평균거칠기 (SRz) 가 300 ~ 600 ㎚ 의 범위에 있는 이축배향 폴리에스테르필름.
  12. 제 1 항에 있어서, 되감기속도 200 m/분에서의 되감기성 지수가 150 이하인 이축배향 폴리에스테르필름.
  13. 제 1 항에 있어서, 필름 두께가 3 ~ 25 ㎛ 의 범위에 있는 이축배향 폴리에스테르필름.
  14. 제 1 항에 있어서, 필름 두께가 5 ~ 25 ㎛ 의 범위에 있는 이축배향 폴리에스테르필름.
  15. 제 1 폴리에스테르층 및 제 1 폴리에스테르층의 적어도 편면상에 적층된 제 1 항에 따른 이축배향 폴리에스테르필름의 제 2 폴리에스테르층으로 이루어지는 이축배향 적층 폴리에스테르필름.
  16. 제 15 항에 있어서, 제 2 폴리에스테르층의 제 1 폴리에스테르층과 접촉되어 있지 않는 필름면의 중심선 평균거칠기 (Ra2) 가 8 ~ 18 ㎚ 인 이축배향 적층 폴리에스테르필름.
  17. 제 15 항에 있어서, 되감기속도 200 m/분에서의 되감기성 지수가 150 이하인 이축배향 적층 폴리에스테르필름.
  18. 제 15 항에 있어서, 제 2 폴리에스테르층의 두께가 0.5 ㎛ ~ 2.0 ㎛ 의 범위에 있는 이축배향 적층 폴리에스테르필름.
  19. 제 15 항에 있어서, 적층필름의 두께가 3 ~ 25 ㎛ 의 범위에 있는 이축배향 적층 폴리에스테르필름.
  20. 제 1 항에 있어서, 자기기록매체의 베이스필름용인 이축배향 폴리에스테르필름.
  21. 제 15 항에 있어서, 자기기록매체의 베이스필름용인 이축배향 적층 폴리에스테르필름.
  22. 제 1 항에 정의된 베이스필름으로서의 이축배향 폴리에스테르필름 및 이 필름의 편면상에 지지된 자성층으로 이루어지는 자기기록매체.
  23. 제 15 항에 정의된 베이스필름으로서의 이축배향 적층 폴리에스테르필름 및 이 적층필름의 제 2 폴리에스테르층 위에 지지된 자성층으로 이루어지는 자기기록매체.
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