KR100628672B1

KR100628672B1 - 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름

Info

Publication number: KR100628672B1
Application number: KR1020017014995A
Authority: KR
Inventors: 고바야시이에야스; 오사와도시후미
Original assignee: 데이진 가부시키가이샤
Priority date: 1999-05-25
Filing date: 2000-05-18
Publication date: 2006-09-27
Also published as: EP1190848A4; TW486426B; DE60017564T2; JP3905314B2; WO2000071339A1; EP1190848A1; EP1190848B1; KR20020013892A; US6592966B1; DE60017564D1

Abstract

본 발명은 필름의 권취성과 취급성이 우수하며, 고밀도 자기 기록매체, 특히 디지털 기록형 자기 기록매체의 기제 필름으로 사용했을 때 우수한 전자기 변환 특성을 부여하는 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름에 관한 것이다. 당해 필름은 폴리에스테르 B층 위에 폴리에스테르 A층이 적층되어 있고,

(1) 폴리에스테르 A층은 평균 입자 직경이 상이한 3종의 미립자를 함유하고, 표면 조도, WRa가 5 내지 20㎚이며, 표면 조도, WRz가 100 내지 300㎚이고,

(2) 폴리에스테르 B층은 표면 조도, WRa가 2 내지 10㎚이며, 표면 조도, WRz가 30 내지 150㎚이고,

(3) 필름 마찰계수가 0.5 이하이다.

이축 배향, 폴리에스테르 필름, 불활성 미립자, 전자기 변환 특성, 자기 기록매체.

Description

이축 배향 적층 폴리에스테르 필름{Biaxially orientated multilayer polyester film}

본 발명은 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 필름의 권취성과 취급성이 우수하며, 또한 고밀도 자기 기록매체, 특히 디지털 기록형 자기 기록매체의 기제 필름으로 사용했을 때 우수한 전자기 변환 특성을 부여하는 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.

종래의 기술

폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름으로 대표되는 이축 배향 폴리에스테르 필름은 우수한 물리적 특성과 화학적 특성 때문에 폭넓은 용도로, 특히 자기 기록매체의 기제 필름으로 사용되고 있다.

최근, 자기 기록매체에서는 고밀도화와 고용량화가 진행되고 있고, 이에 따라 기제 필름의 표면 평활성과 두께의 박막화가 요망되고 있다. 특히, 최근 증착형 자기 테이프에 필적하는 성능을 가진 중층(重層) 메탈 방식의 자기 테이프가 개발되어, 기제 필름에 대한 표면 평활화의 요구는 한층 더 높아지고 있다.

그러나, 우수한 전자기 변환 특성을 유지하기 위해 필름 표면을 평활화시키면, 필름의 윤활성 또는 에어 스퀴즈성(air squeezability)이 악화되고, 롤 형상으로 감을 경우에 주름이 생기거나 부풀어오름이 생기기 쉬워서 양호하게 감는 것이 매우 어려워진다. 또한, 필름 가공공정에서도 윤활성이 나쁘면, 접촉하는 금속 롤과의 마찰이 증가하고, 필름에 주름이 생겨서 자성층을 잘 도포할 수 없게 되거나, 압연기가 잘 작동되지 않게 된다.

일반적으로, 폴리에스테르 필름의 윤활성 개선에는 (ⅰ) 원료 중합체 중에 이의 제조과정에서 촉매 잔류물에 의한 불활성 입자를 석출시키는 방법이나, (ⅱ) 불활성 입자를 첨가하는 등의 방법으로 필름 표면에 미세한 요철을 만드는 방법이 채택되고 있다. 필름 중의 이들 입자는 크기가 클수록, 또한 함유량이 많을수록 윤활성 개선이 큰 것이 일반적이다.

위에서 설명한 바와 같이, 전자기 변환 특성의 향상이라는 관점에서 기제 필름의 표면은 가능한 한 평활한 것이 요구되고 있다. 기제 필름의 표면이 거칠면, 자기 기록매체로 가공할 경우, 당해 필름의 표면 돌기가 자성층 도포 후에도 자성층면으로 돌출되어 전자기 변환 특성을 악화시킨다. 이러한 경우, 기제 필름 중의 입자 크기가 클수록, 또한 함유량이 많을수록 필름 표면이 거칠어져 전자기 변환 특성은 악화된다.

윤활성의 개선과 전자기 변환 특성의 향상이라는 상반된 특성을 양립시키는 수단으로서, 표면 조도가 상이한 2층으로 이루어진 적층 필름을 취함으로써, 자성층을 도포하는 층의 표면을 평활하게 하여 전자기 변환 특성을 개선하고, 반대층의 표면을 조면화시켜 윤활성을 향상시키는 수단이 널리 알려져 있다.

그러나, 위와 같은 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름을 사용하여 자성층을 도포하는 면의 반대면[이하, 조면(粗面)이라고 함]을 거칠게 하는 경우에도, 필름의 두께가 얇을 때에는 조면측 층에 함유된 윤활제의 종류, 입자 직경 및 양에 따라서는 자성층을 도포하는 면(평활면)측의 층에까지 영향을 미쳐 평활면에 구불거림 등을 발생시켜, 이의 평활성을 악화시키는 문제를 발생시킨다.

특히, 최근 고밀도 자기 기록매체에서는 자성층의 평활화가 한층 더 요구되어, 선 두께가 큰 메탈 압연기가 사용되게 되고, 조면측 층 중의 윤활제에 의한 평활면의 밀어 올림에 의해 표면 특성에 대한 악영향이 커지고 있다.

조면측 층에서, 평활면측 층을 밀어 올리는 돌기를 적게 하기 위해, 조면측 층 속에 함유된 윤활제의 입자 직경을 작게 하는 방법이나 입자 직경이 큰 것을 조금 함유시키는 방법이 제안되어 있다. 그러나, 전자의 경우에는 조면측 층의 표면에 형성된 돌기의 높이가 낮기 때문에 충분한 에어 스퀴즈성을 수득할 수 없고, 또한 후자의 경우에는 당해 표면에 형성된 돌기 빈도가 적기 때문에 충분한 필름의 윤활성을 수득할 수 없다. 또한, 필름을 롤 형상으로 감았을 때, 전자의 경우에는 세로 주름이 생기고, 또한 후자의 경우는 부풀어오름이 발생하여, 충분한 제품 수율을 수득할 수 없는 문제가 발생한다.

또한, 전자기 변환 특성을 향상시키기 위해, 자성층 면측의 필름 표면을 더욱 평활화시킨다는 관점에서 실질적으로 윤활제를 함유하지 않은 평활층이 제안되어 있는데, 이러한 경우에 테이프 가공시 평활면측의 반송성이 불량해져서 공정시에 주름이 생기고 제품 수율이 크게 저하된다는 새로운 문제가 발생한다.

발명의 개시

본 발명자는 이러한 문제를 동시에 해결하는 필름을 개발하기 위해 예의 검토한 결과, 본 발명에 도달한 것이다.

즉, 본 발명의 목적은 필름을 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름으로 하고, 조면측 및 평활면측에 함유된 윤활제의 입자 직경, 첨가량을 특정 값으로 하고, 또한 조면측 및 평활면의 표면 조도 및 필름의 마찰계수를 특정 값으로 한 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 고밀도 자기 기록매체의 기재로서 유용한, 우수한 전자기 변환 특성을 지니면서 필름으로서의 권취성과 반송성도 우수한 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름을 기제 필름으로 하는 자기 기록매체를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적 및 이점은 다음의 설명을 통해 명백해질 것이다.

본 발명에 의하면, 본 발명의 위의 목적과 이점은, 첫째로,

(A) (1) 평균 입자 직경 범위가 0.3 내지 0.7㎛이고 입자 직경 분포의 상대 표준편차가 0.5 이하인 제1 불활성 가교결합 고분자 미립자 0.001 내지 0.1중량%,

삭제

평균 입자 직경 범위가 0.2 내지 0.4㎛이고 입자 직경 분포의 상대 표준편차가 0.5 이하인 제2 불활성 가교결합 고분자 미립자 0.05 내지 0.4중량% 및

평균 입자 직경 범위가 0.01 내지 0.3㎛인 제3 불활성 미립자 0.1 내지 1.0중량%를 적어도 함유하고, 단 제2 불활성 가교결합 고분자 미립자의 평균 입자 직경은 제1 불활성 가교결합 고분자 미립자의 평균 입자 직경보다 0.1 내지 0.4㎛ 작고, 제3 불활성 미립자의 평균 입자 직경보다 0.1 내지 0.3㎛ 크며, 이들 세 종류의 불활성 미립자는 입자 직경 분포 곡선에 있어서, 평균 입자 직경의 범위 내에 각각 존재하는 명확하게 구별 가능한 3개의 입자 직경 피크를 나타내고,

(2) 표면 조도, WRa 범위가 5 내지 20㎚이고 표면 조도, WRz 범위가 100 내지 300㎚인 폴리에스테르 A층과

(B) 표면 조도, WRa 범위가 2 내지 10㎚이고 표면 조도, WRz 범위가 30 내지 150㎚이며 폴리에스테르 A층 위에 적층되어 있는 폴리에스테르 B층으로 이루어지고,

(C) 폴리에스테르 A층의 노출면과 폴리에스테르 B층의 노출면 사이의 정지 마찰계수가 0.5 이하인 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름에 의해 달성된다.

또한, 본 발명의 위의 목적과 이점은, 둘째로, 본 발명의 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름과 이의 폴리에스테르 B층 위에 적층된 자성층으로 이루어진 자기 기록매체에 의해 달성된다.

도 1은 필름을 롤 형상으로 감았을 때의 부풀어오름의 발생 상황을 모식적으로 나타낸 설명도이다.

도 2는 필름 세로 주름의 발생 상황과 이의 비율을 구하는 모식적 설명도이 다.

도 3은 필름의 절삭성을 측정하는 장치의 모식적 설명도이다.

발명의 바람직한 실시양태

본 발명에서 폴리에스테르 A층 및 폴리에스테르 B층을 구성하는 폴리에스테르란, 방향족 디카복실산을 주된 산 성분으로 하고, 지방족 글리콜을 주된 글리콜 성분으로 하는 폴리에스테르이다. 당해 폴리에스테르는 실질적으로 선형이며, 따라서 필름 형성성, 특히 용융 성형에 의한 필름 형성성을 갖는다.

방향족 디카복실산으로는, 예를 들어, 테레프탈산, 2,6-나프탈렌 디카복실산, 이소프탈산, 디페녹시에탄 디카복실산, 디페닐 디카복실산, 디페닐에테르 디카복실산, 디페닐설폰 디카복실산, 디페닐케톤 디카복실산, 안트라센 디카복실산을 들 수 있다. 또한, 지방족 글리콜로는, 예를 들어, 에틸렌 글리콜, 트리메틸렌 글리콜, 테트라메틸렌 글리콜, 펜타메틸렌 글리콜, 헥사메틸렌 글리콜, 데카메틸렌 글리콜 등의 탄소수 2 내지 10의 폴리메틸렌 글리콜 또는 1,4-사이클로헥산디메탄올과 같은 지환족 디올을 들 수 있다.

본 발명에서, 폴리에스테르로서는 알킬렌 테레프탈레이트 또는 알킬렌-2,6-나프탈레이트를 주 반복단위로 하는 것이 바람직하고, 특히 에틸렌 테레프탈레이트를 주 반복단위로 하는 폴리에스테르 또는 에틸렌-2,6-나프탈렌 디카복실레이트를 주 반복단위로 하는 폴리에스테르가 특히 바람직하다.

이들 폴리에스테르 중에서도, 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트는 물론, 예를 들어, 전체 디카복실산 성분의 80몰% 이상이 테레프탈산 또는 2,6-나프탈렌 디카복실산이며, 전체 글리콜 성분의 80몰% 이상이 에틸렌 글리콜인 공중합체가 바람직하다. 이때 전체 산 성분의 20몰% 이하는 테레프탈산 또는 2,6-나프탈렌 디카복실산 이외의 방향족 디카복실산일 수 있고, 또한 예를 들어, 아디프산, 세박산 등의 지방족 디카복실산; 사이클로헥산-1,4-디카복실산 등의 지환족 디카복실산일 수 있다. 또한, 전체 글리콜 성분의 20몰% 이하는 에틸렌 글리콜 이외의 상기 글리콜일 수 있고, 또한 예를 들어, 하이드로퀴논, 레조르신, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판 등의 방향족 디올; 1,4-디하이드록시디메틸벤젠 등의 방향 환을 갖는 지방족 디올; 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리테트라메틸렌 글리콜 등의 폴리알킬렌 글리콜(폴리옥시알킬렌 글리콜)일 수도 있다. 그 중에서도, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트가 바람직하다.

또한, 본 발명에서의 폴리에스테르에는, 예를 들어, 하이드록시벤조산 등의 방향족 옥시산, ω-하이드록시카프론산 등의 지방족 옥시산 등의 옥시카복실산에 유래하는 성분을 디카복실산 성분 및 옥시카복실산 성분의 총량에 대해 20몰% 이하로 공중합시키거나 결합시킨 것도 포함된다.

또한, 본 발명에서의 폴리에스테르에는 3관능 이상의 폴리카복실산 또는 폴리하이드록시 화합물, 예를 들어, 트리멜리트산, 펜타에리트리톨을 실질적으로 선형인 범위의 양, 예를 들어, 전체 산 성분에 대해 2몰% 이하의 양으로 공중합시킨 것도 포함된다.

폴리에스테르는 자체 공지되어 있으며, 또한 자체 공지된 방법으로 제조할 수 있다. 상기 폴리에스테르로는, o-클로로페놀 중의 용액으로서 35℃에서 측정하여 구한 고유점도가 0.4 내지 0.9인 것이 바람직하고, 0.5 내지 0.7인 것이 보다 바람직하며, 0.55 내지 0.65인 것이 특히 바람직하다.

본 발명에서의 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름은 폴리에스테르 A층과 폴리에스테르 B층의 2층으로 구성된다. 2층을 구성하는 폴리에스테르는 동일한 것이어도 되고 상이한 것이어도 되지만, 동일한 것이 바람직하다.

본 발명의 필름에서 폴리에스테르 A층은 3종의 불활성 미립자를 함유한다. 이들 3종의 불활성 미립자는

① 평균 입자 직경 범위가 0.3 내지 0.7㎛이고 입자 직경 분포의 상대 표준편차가 0.5 이하인 제1 불활성 가교결합 고분자 미립자(이하, 윤활제 Ⅰ_A라고 하는 경우도 있음),

② 평균 입자 직경 범위가 0.2 내지 0.4㎛이고 입자 직경 분포의 상대 표준편차가 0.5 이하인 제2 불활성 가교결합 고분자 미립자(이하, 윤활제 Ⅱ_A라고 하는 경우도 있음) 및

③ 평균 입자 직경 범위가 0.01 내지 0.3㎛인 제3 불활성 미립자(이하, 윤활제 Ⅲ_A라고 하는 경우도 있음)이다.

또한, 윤활제 Ⅱ_A의 평균 입자 직경(DⅡ_A)은 윤활제 Ⅰ_A의 평균 입자 직경(DⅠ_A)보다 0.1 내지 0.4㎛ 작거나(DⅠ_A-DⅡ_A = 0.1 내지 0.4㎛), 윤활제 Ⅲ_A의 평균 입자 직경(DⅢ_A)보다 0.1 내지 0.3㎛ 크다(DⅡ_A-DⅢ_A = 0.1 내지 0.3㎛).

또한, 윤활제 Ⅰ_A의 함유량은 0.001 내지 0.1중량%이며, 윤활제 Ⅱ_A의 함유량은 0.05 내지 0.4중량%이며, 윤활제 Ⅲ_A의 함유량은 0.1 내지 1.0중량%이다.

이들 세 종류의 불활성 미립자는 입자 직경 분포 곡선에 있어서, 상기 평균 입자 직경의 범위 내에 각각 존재하는 명확하게 구별 가능한 3개의 입자 직경 피크를 나타냄으로써 명료하게 구별된다.

또한, 폴리에스테르 A층은 표면 조도, WRa가 5 내지 20㎚이며, 표면 조도, WRz가 100 내지 300㎚일 필요가 있다.

단일 성분의 윤활제 시스템에서는, 입자 직경이 큰 것을 사용하는 경우, 전자기 변환 특성의 관점에서 첨가량을 적게 할 필요가 있고, 필름의 마찰계수가 높아져서 필름을 롤 형상으로 감았을 때 부풀어오름이 발생하여 잘 감을 수 없다. 또한, 2성분 윤활제 시스템은 단일 성분보다 양호한 편이나, 필름 막 형성 속도의 고속화에 따라 권취성은 악화되어 2성분 윤활제 시스템에서도 입자 직경과 첨가량의 적절한 영역을 취할 수 없게 되었다.

상기 폴리에스테르 A층의 윤활제 시스템은 평균 입자 직경이 상이한 윤활제 Ⅰ_A, 윤활제 Ⅱ_A 및 윤활제 Ⅲ_A를 함유한 3종 이상의 윤활제 시스템으로 이루어진다. 그리고, 윤활제 Ⅰ_A 및 윤활제 Ⅱ_A는 가교결합 고분자 미립자이고, 윤활제 Ⅲ_A는 바람직하게는 가교결합 고분자 미립자 또는 불활성 무기 미립자이다. 또한, 윤활제 Ⅱ_A의 평균 입자 직경(DⅡ_A)은 0.2㎛ 이상 0.4㎛ 이하일 필요가 있다. 바람직하게는, 0.25㎛ 이상 0.35㎛ 이하, 특히 바람직하게는 0.28 내지 0.32㎛이다. 평균 입자 직경이 0.2㎛ 미만인 경우, 에어 스퀴즈성이 부족하고 세로 주름이 발생하여 잘 감기지 않는다. 또한, 0.4㎛를 초과하는 경우, 초고밀도 자기 기록매체용 전자기 변환 특성이라는 관점에서 첨가량을 그다지 많게 할 수 없고, 필름의 마찰계수가 높아져 부풀어오름이 발생하여 잘 감기지 않는다. 또한, 윤활제 Ⅱ_A의 첨가량은 0.05 내지 0.4중량%일 필요가 있다. 당해 양은 바람직하게는 0.10 내지 0.35중량%, 보다 바람직하게는 0.15 내지 0.30중량%이다. 당해 양이 0.05중량% 미만인 경우, 필름의 마찰계수가 높고, 롤 형상으로 감았을 때 부풀어오름이 발생하여 잘 감기지 않는다. 또한, 0.4중량%를 초과하는 경우, 만족할 수 있는 전자기 변환 특성을 얻을 수 없다.

또한, 윤활제 Ⅰ_A의 평균 입자 직경(DⅠ_A)은 윤활제 Ⅱ_A의 평균 입자 직경(DⅡ_A)보다 0.1 내지 0.4㎛ 큰 것이 필요하다. 바람직하게는, 0.15 내지 0.35㎛, 보다 바람직하게는 0.20 내지 0.30㎛ 크다. 그 차이가 0.1㎛ 미만인 경우, 에어 스퀴즈성의 개선이 적어 만족할 수 있는 권취성을 수득할 수 없다. 또한, 0.4㎛ 보다 큰 경우, 돌기가 지나치게 커져 평탄층 면측으로의 돌기의 밀어 올림 및 자기 테이프 권취시의 자성면측으로의 전사가 커지고 자성면이 거칠어져 만족할 수 있는 전자기 변환 특성을 수득할 수 없게 된다. 또한, 윤활제 Ⅰ_A의 첨가량은 0.001 내지 0.1중량%인 것이 필요하다. 바람직하게는 0.005 내지 0.07중량%, 특히 바람직하게는 0.01 내지 0.05중량%이다. 당해 양이 0.05중량% 미만인 경우, 에어 스퀴즈성의 개선이 적고, 만족할 수 있는 권취성을 수득할 수 없다. 또한, 0.1중량%보다 많은 경우, 표면이 거칠어져서 평탄층 면측으로의 돌기의 밀어 올림 및 자기 테이프 권취시의 자성면측으로의 전사가 커지고 자성면이 거칠어져 만족할 수 있는 전자기 변환 특성을 수득할 수 없게 된다.

또한, 윤활제 Ⅲ_A의 평균 입자 직경(DⅢ_A)은 윤활제 Ⅱ_A의 평균 입자 직경(DⅡ_A)보다 0.1 내지 0.3㎛ 작은 것이 필요하다. 바람직하게는 0.15 내지 0.25㎛, 특히 바람직하게는 0.18 내지 0.22㎛ 작다. 그 차이가 0.1㎛ 미만인 경우, 표면과 자성면이 거칠어져서 만족할 수 있는 전자기 변환 특성을 수득할 수 없다. 또한, 그 차이가 0.3㎛보다 큰 경우, 에어 스퀴즈성의 개선이 적어 만족할 수 있는 권취성을 수득할 수 없다.

또한, 윤활제 Ⅲ_A의 함유량은 0.1 내지 1.0중량%이다. 당해 양은 바람직하게는 0.1 내지 0.5중량%, 보다 바람직하게는 0.1 내지 0.3중량%이다. 당해 양이 0.1중량% 미만인 경우, 만족할 수 있는 권취성을 수득할 수 없고, 또한 1.0중량%보다 많은 경우, 만족할 수 있는 전자기 변환 특성을 수득할 수 없게 된다.

또한, 윤활제 Ⅰ_A 및 윤활제 Ⅱ_A의 입자 직경 분포의 표준편차는 0.5 이하이다. 윤활제 Ⅲ_A로서 불활성 가교결합 고분자 입자나 실리카 입자 등의 필름 중에 단분산되어 있는 입자를 사용하는 경우, 윤활제 Ⅲ_A의 입자 직경 분포의 표준편차도 바람직하게는 0.5 이하이다. 각 윤활제가 이와 같은 표준편차를 가짐으로써, 이들 윤활제는 입자 직경 분포 곡선에서 각각의 평균 입자 직경의 범위 내에 존재하는 3개의 입자 직경 피크를 명확하게 구별하도록 할 수 있다.

윤활제 Ⅰ_A 및 윤활제 Ⅱ_A의 상기 가교결합 고분자 미립자로는, 예를 들어, 가교결합 폴리스티렌 수지 입자, 가교결합 실리콘 수지 입자, 가교결합 아크릴 수지 입자, 가교결합 스티렌-아크릴 수지, 가교결합 폴리에스테르 수지, 폴리이미드 입자 또는 멜라민 수지 입자를 바람직한 것으로 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 이 중에서도, 가교결합 폴리스티렌 수지 입자, 가교결합 실리콘 수지 입자 또는 가교결합 아크릴 수지 입자를 사용하면, 본 발명의 효과가 한층 더 현저해져 바람직하다.

윤활제 Ⅲ_A는 상기와 같이 가교결합 고분자 미립자 또는 불활성 무기 미립자일 수 있다. 가교결합 고분자로서는, 상기와 동일한 종류의 입자를 사용할 수 있고, 또한 불활성 무기 입자로서는, 예를 들어, 구형 실리카 입자 또는 알루미나 입자가 바람직하다.

윤활제 Ⅲ_A로는, 평균 입자 직경의 상대 표준편차가 0.5 이하인 가교결합 실리콘 수지, 가교결합 폴리스티렌 수지, 가교결합 아크릴 수지 또는 실리카가 바람직하다. 또한, 필름 중에 응집 상태로 존재하는 알루미나 입자의 경우, 2차 입자 직경의 평균 입자 직경이 0.01 내지 0.3㎛인 알루미나 입자가 바람직하다. 이들 윤활제 Ⅲ_A 역시 1종 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.

폴리에스테르 A층을 구성하는 윤활제 Ⅰ_A 및 윤활제 Ⅱ_A의 바람직한 조합은 이들이 모두 가교결합 실리콘 수지인 조합이며, 또한 그러한 경우, 윤활제 Ⅲ_A가 알루미나 수지인 조합이 한층 더 바람직하다.

본 발명에서의 폴리에스테르 A층의 표면 조도, WRa는 5 내지 20㎚인 것이 필요하다. 바람직하게는 8 내지 15㎚, 특히 바람직하게는 10 내지 15㎚이다. 또한, 표면 조도, WRz가 100 내지 300㎚인 것이 필요하다. 바람직하게는 100 내지 250㎚, 특히 바람직하게는 150 내지 250㎚이다. 표면 조도, WRa가 20㎚보다 크거나 표면 조도, WRz가 300㎚보다 크면, 평탄층 면측으로의 돌기의 밀어 올림 및 자기 테이프 권취시의 자성면측으로의 전사가 커지고 자성면이 거칠어져서 만족할 수 있는 전자기 변환 특성을 수득할 수 없게 된다. 또한, 표면 조도, WRa가 5㎚ 미만이거나 표면 조도, WRz가 100㎚ 미만이면, 필름의 윤활성이 악화되거나 에어 스퀴즈성이 나빠지거나 필름 슬릿시, 부풀어오름이 발생하거나 세로 주름이 발생하여 만족할 수 있는 권취성을 수득할 수 없다.

본 발명의 필름에서, 폴리에스테르 B층은 폴리에스테르 A층 위에 적층되어 있고, 표면 조도, WRa 범위가 2 내지 10㎚이고, 표면 조도, WRz 범위가 30 내지 150㎚이다.

표면 조도, WRa는 바람직하게는 3 내지 8㎚, 특히 바람직하게는 5 내지 7㎚이다. 또한, 표면 조도, WRz는 바람직하게는 50 내지 150㎚, 특히 바람직하게는 80 내지 130㎚이다. 표면 조도, WRa가 10㎚보다 크거나 표면 조도, WRz가 150㎚보다 크면, 자성면의 표면이 거칠어져 만족할 수 있는 전자기 변환 특성을 수득할 수 없게 된다. 한편, 표면 조도, WRa가 2㎚ 미만이거나 표면 조도, WRz가 30㎚ 미만이면, 표면이 지나치게 평탄해져서 패스롤 또는 압연기에서의 윤활성이 나빠져 주름이 발생하고, 자성층을 잘 도포할 수 없게 되거나 압연기를 잘 작동시킬 수 없게 된다.

B층의 이러한 표면 조도, WRa 및 WRz는 B층 중에 다음 조성의 미립자를 함유시킴으로써 달성할 수 있다.

① 평균 입자 직경 범위가 0.05 내지 0.55㎛, 바람직하게는 0.1 내지 0.5㎛, 보다 바람직하게는 0.1 내지 0.3㎛이고 입자 직경 분포의 상대 표준편차가 0.5 이하인 제4 불활성 미립자를 0.01 내지 0.4중량%, 바람직하게는 0.02 내지 0.35중량%, 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.3중량% 함유한다.

② 평균 입자 직경 범위가 0.2 내지 0.55㎛, 바람직하게는 0.2 내지 0.4㎛, 더욱 바람직하게는 0.25 내지 0.35㎛이고 입자 직경 분포의 상대 표준편차가 0.5 이하인 제5 불활성 가교결합 고분자 미립자를 0.01 내지 0.2중량%, 바람직하게는 0.02 내지 0.15중량%, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 0.15중량% 함유하고, 평균 입자 직경 범위가 0.01 내지 0.3㎛, 바람직하게는 0.05 내지 0.2㎛, 더욱 바람직하게는 0.10 내지 0.15㎛인 제6 불활성 미립자를 0.01 내지 1.0중량%, 바람직하게는 0.02 내지 0.5중량%, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 0.15중량% 함유한다. 단, 제5 불활성 가교결합 고분자 미립자의 평균 입자 직경은 제6 불활성 미립자의 평균 입자 직경보다 0.1 내지 0.3㎛ 크다.

①의 경우, 제4 불활성 미립자로서는 가교결합 고분자 미립자 또는 불활성 무기 미립자를 사용할 수 있다. 이들의 구체예로는 폴리에스테르 A층에 관해 상기한 것과 동일한 종류의 것을 사용할 수 있다.

불활성 미립자의 평균 입자 직경이 0.05㎛ 미만이거나 첨가량이 0.01중량% 미만에서는 B층의 표면이 지나치게 평탄해져 패스롤 또는 압연기에서의 윤활성이 나빠지고 주름이 발생하여 자성층을 잘 도포할 수 없게 되거나 압연기를 잘 작동시킬 수 없게 된다. 한편, 평균 입자 직경이 0.55㎛보다 크거나 첨가량이 0.4중량% 보다 많으면, 자성면의 표면이 거칠어져 만족할 수 있는 전자기 변환 특성을 수득할 수 없게 된다.

②의 경우, 제5 불활성 미립자인 가교결합 고분자 미립자의 구체예로서도 폴리에스테르 A층에 관해 상기한 것과 동일한 종류의 것을 사용할 수 있다. 제6 불활성 미립자는 가교결합 고분자 미립자 또는 불활성 무기 미립자일 수 있다. 이들의 구체예로서도 역시 폴리에스테르 A층에 관해 상기한 것과 동일한 종류의 것을 사용할 수 있다.

제6 불활성 미립자의 바람직한 것으로는 제3 불활성 미립자의 바람직한 것과 동일한 것을 들 수 있다.

본 발명의 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름은 폴리에스테르 A층과 B층 사이의 정지 마찰계수가 0.5 이하일 필요가 있다. 바람직하게는 0.45 이하, 더욱 바람직하게는 0.4 이하이다. 정지 마찰계수가 0.5를 초과하면, 롤 형상으로 필름을 감았을 때, 부풀어오름이 발생하여 잘 감기지 않는다.

본 발명의 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름의 전체 두께는 바람직하게는 2 내지 10㎛이다. 보다 바람직하게는 3 내지 7㎛이고, 더욱 바람직하게는 4 내지 6㎛이다. 두께가 10㎛를 초과하면, 테이프 두께가 두꺼워지고, 예를 들어, 카세트에 들어가는 테이프 길이가 짧아져 충분한 자기 기록용량을 수득하기 어려워진다. 또한, 2㎛ 미만에서는 필름 두께가 얇기 때문에, 필름 막 형성시에 필름 파단이 쉽게 발생하거나 필름의 권취성이 불량해지기 쉬워, 양호한 필름 롤을 수득하기 어려워진다. 또한, 평활층의 두께가 얇아지고, 조면측으로부터의 평활면에 대한 표면성의 영향이 커져 만족할 수 있는 평활면의 표면성도 수득하기 어려워진다.

또한, 폴리에스테르 A층의 두께 범위가 0.1 내지 2.5㎛이고, 폴리에스테르 B층의 두께 범위가 1.0 내지 9.5㎛인 것이 바람직하다.

또한, 폴리에스테르 A층의 두께 대 폴리에스테르 B층의 두께 비의 범위가 1:1 내지 1:20인 것이 바람직하다.

본 발명의 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름은 바람직하게는 한 방향(예를 들어, 세로 방향)의 영률이 4,904㎫(500㎏/㎟) 이상이며, 이와 직교하는 방향(예를 들어, 가로 방향)의 영률이 3,923㎫(400㎏/㎟) 이상이며, 이들 두 방향의 영률의 합의 범위가 9,807 내지 19,614㎫(1,000 내지 2,000㎏/㎟)인 것으로 제공된다.

본 발명에서의 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름은 세로 방향의 영률이 5,884㎫(600㎏/㎟) 이상, 나아가 6,865㎫(700㎏/㎟) 이상, 특히 7,846㎫(800㎏/㎟) 이상, 또한 가로 방향 영률이 4,904㎫(500㎏/㎟) 이상, 특히 5,884㎫(600㎏/㎟) 이상인 것이 바람직하다. 또한, 세로 방향과 가로 방향의 영률의 합이 11,768 내지 15,691㎫(1,200 내지 1,600㎏/㎟), 특히 12,259 내지 14,711㎫(1,250 내지 1,500㎏/㎟)인 것이 바람직하다. 또한, 선형 방식의 자기 테이프의 기제 필름으로 제공할 경우, 필름 세로 방향의 신장을 적게 하는 관점에서 세로 방향의 영률이 가로 방향의 영률보다 큰 것이 바람직하다. 세로 방향의 영률이 5,884㎫(600㎏/㎟) 미만이면, 자기 테이프의 세로 방향 강도가 약해져, 기록·재생시 세로 방향으로 강한 힘이 가해지면 쉽게 파단된다. 또한, 가로 방향의 영률이 3,923㎫(400㎏/㎟) 미만이면, 온도 및 습도 변화시 테이프 폭 방향의 치수 변화가 커지고 트랙 어긋남에 의한 에러가 발생하여 만족할 수 있는 고밀도 자기 기록매체용으로는 제공하기 어려워진다. 또한, 필름의 세로 방향과 가로 방향의 영률의 합이 9,807㎫(1,000㎏/㎟) 미만이면, 자기 테이프의 강도가 약해져 테이프가 쉽게 파단되거나 온도 및 습도 변화시 치수 변화가 커지고 트랙 어긋남에 의한 에러가 발생하여 만족할 수 있는 고밀도 자기 기록매체용으로는 제공하기 어려워진다. 또한, 19,614㎫(2,000㎏/㎟)를 초과하면, 필름 막 형성시 연신 배율이 높아져 필름 파단이 다발하고 제품 수율이 현저하게 악화된다.

본 발명에서의 폴리에스테르 A층 및 폴리에스테르 B층은 각각 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트로 이루어지는데, 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트로 이루어진 것이 보다 바람직하다. 특히 필름 전체의 두께가 6㎛ 이상인 경우에는 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어져도 되지만, 6㎛ 미만으로 되면 영률을 보다 높게 할 수 있는 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트가 바람직하다.

본 발명에서의 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름은 종래부터 알려져 있거나 당업계에 축적되어 있는 방법에 따라 제조할 수 있다. 예를 들어, 우선 미배향 적층 필름을 제조한 후, 당해 필름을 이축 배향시킴으로써 수득할 수 있다. 미배향 적층 필름은 종래부터 축적된 적층 필름의 제조법으로 제조할 수 있다. 예를 들어, 폴리에스테르 A층 및 반대면을 형성하는 폴리에스테르 B층을 폴리에스테르의 용융 상태 또는 냉각 고화된 상태에서 적층하는 방법을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들어, 공압출, 압출 적층 등의 방법으로 제조할 수 있다. 위에서 설명한 방법으로 적층된 필름은 또한 종래부터 축적된 이축 배향 필름의 제조법에 따라 실시하여 이축 배향 필름으로 할 수 있다. 예를 들어, 융점(Tm:℃) 내지 (Tm+70)℃의 온도에서 폴리에스테르를 용융·공압출하여 적층 미연신 필름을 수득하고, 적층 미연신 필름을 일축 방향(세로 방향 또는 가로 방향)으로 (Tg-10) 내지 (Tg+70)℃의 온도(단, Tg: 폴리에스테르의 유리전이온도)에서 2.5배 이상, 바람직하게는 3배 이상의 배율로 연신한 후, 상기 연신 방향과 직각 방향으로 Tg 내지 (Tg+70)℃의 온도에서 2.5배 이상, 바람직하게는 3배 이상의 배율로 연신하는 것이 바람직하다. 또한, 필요에 따라, 세로 방향 및/또는 가로 방향으로 재연신해도 된다. 이와 같이 하여, 전체 연신 배율은 면적 연신 배율로 9배 이상이 바람직하고, 12 내지 35배가 보다 바람직하고, 15 내지 30배가 특히 바람직하다. 또한, 이축 배향 필름은 (Tg+70) 내지 (Tg-10)℃의 온도에서 열고정할 수 있고, 예를 들어, 180 내지 250℃에서 열고정하는 것이 바람직하다. 열고정 시간은 1 내지 60초가 바람직하다.

본 발명의 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름은 평활성, 윤활성, 권취성 등이 우수하며, 고밀도 자기 기록매체, 특히 디지털 기록형 자기 기록매체의 기제 필름으로서 바람직하게 사용된다.

본 발명의 자기 기록매체는 본 발명의 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름과 이의 B층 위에 적층된 자성층으로 이루어진다.

본 발명의 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름은 폴리에스테르 B층의 표면에 진공증착, 스퍼터링, 이온 플레이팅 등의 방법으로 철, 코발트, 크롬 또는 이들을 주된 성분으로 하는 합금 또는 산화물로 이루어진 강자성 금속 박막층을 형성하거나, 표면에 목적, 용도 및 필요에 따라 다이아몬드 라이크 카본(DLC) 등의 보호층, 불소 함유 카복실산계 윤활층을 순차적으로 형성하고, 또한 폴리에스테르 A층측의 표면에 공지된 백 코팅층을 형성함으로써, 특히 단파장 영역의 출력, S/N, C/N 등의 전자기 변환 특성이 우수하고, 드롭아웃 또는 에러율이 적은 고밀도 기록용 증착형 자기 기록매체로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름은 폴리에스테르 B층의 표면에 철 또는 철을 주성분으로 하는 바늘형의 미세 자성 분말을 폴리비닐 클로라이드, 비닐 클로라이드/비닐 아세테이트 공중합체 등의 결합제에 균일하게 분산시키고, 자성층 두께가 1㎛ 이하, 바람직하게는 0.1 내지 1㎛가 되도록 도포하고, 특히 단파장 영역에서의 출력, S/N, C/N 등의 전자기 변환 특성이 우수하고, 드롭아웃 또는 에러율이 적은 고밀도 기록용 금속 도포형 자기 기록매체로 할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 금속 분말 함유 자성층의 기초층으로서 미세한 산화티탄 입자 등을 함유하는 비자성층을 자성층과 동일한 유기 결합제 속에 분산시켜 도포 형성할 수 있다.

위에서, 증착형 전자기 기록매체 또는 금속 도포형 자기 기록매체는 8mm 비디오, Hi8, β캠 SP, W-VHS, 디지털 신호 기록용 디지털 비디오 카세트 레코더(DVC), 디지털 β캠, D2, D3, SX 등의 비디오 용도, 또는 데이터 8mm, DDSIV, DLT, S-DLT, LTO 등의 데이터 용도의 테이프 매체로 매우 유용하다.

본 발명의 자기 기록매체는 자성층에 대한 정보 기록이 선형 방식으로 실시되는 것에 대해서는 기제 필름인 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름의 길이 방향 영률이 폭 방향 영률의 0.5 내지 4배, 바람직하게는 0.7 내지 3배, 보다 바람직하게는 0.9 내지 2배인 것이 바람직하고, 또한 자성층에 대한 정보 기록이 나선형 방식으로 실시되는 것에 대해서는 기제 필름인 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름의 폭 방향의 영률이 길이 방향의 영률의 0.5 내지 4배, 바람직하게는 0.5 내지 3배, 보다 바람직하게는 0.5 내지 2배인 것이 바람직하다.

실시예

다음에, 실시예를 들어 본 발명을 추가로 설명한다.

본 발명에서의 다양한 물성값 및 특성은 다음과 같이 측정된 것이다. 단, 다음의 측정법으로 한정되는 것은 아니다.

(1) 입자의 평균 입자 직경

(1-1) 필름 중의 입자의 평균 입자 직경

필름 표면층의 폴리에스테르를 플라즈마 저온 회분화 처리법(예를 들어, 야마토가가쿠사 제조, PR-503 형)으로 제거하여 입자를 노출시킨다. 처리조건은 폴리에스테르는 회분화되지만 입자는 손상되지 않는 조건을 선택한다. 이를 SEM(주사형 전자현미경)으로 1만배 정도의 배율로 입자를 관찰하고, 입자의 화상[입자에 따라 생기는 빛의 농담(濃淡)]을 이미지 애널라이저(예를 들어, 캠브릿지 인스트루먼트사 제조, QTM900)에 연결하고, 관찰 지점을 변경하여 적어도 5,000개 입자의 면적 원(圓)에 상당하는 직경(Di)을 구한다. 당해 결과로부터 입자의 입자 직경 분포 곡선을 작성하고, 각 피크의 개수 비율(각 피크의 영역은 분포 곡선의 계곡부를 경계로 하여 결정함)을 산출한다. 이어서, 각 피크의 영역에 있는 입자의 입자 직경과 개수의 측정 결과로부터 다음 수학식 1의 수 평균값을 구하고, 이것을 입자의 평균 입자 직경(DA)으로 한다. 필름 중에 응집 상태로 존재하는 입자(예를 들어, 알루미나 입자)의 경우는 응집 상태에서의 입자 직경(2차 입자 직경)을 측정하여 평균 입자 직경(DA)을 구한다. 또한, 입자종의 동정은 SEM-XMA, ICP에 의한 금속 원소의 정량 분석 등을 사용하여 실시할 수 있다.

(1-2) 입자의 평균 입자 직경의 상대 표준편차

위의 (1-1)에서 측정한 각 피크 영역의 각 입자의 개수(n)와 면적 원에 상당하는 직경(Di)으로부터 상대 표준편차를 다음 수학식 2로 구한다.

본 발명에서 필름 중에 존재하는 입자는 입자 직경 분포가 샤프(sharp)한 것이 바람직하고, 불활성 가교결합 고분자나 실리카 등 필름 중에 단분산되어 있는 입자의 입도 분포의 상대 표준편차는 0.5 이하이지만, 0.4 이하인 것이 바람직하고, 특히 0.3 이하인 것이 바람직하다.

응집 상태로 존재하는 입자의 경우는 2차 입자 직경의 평균 입자 직경 범위가 0.01 내지 0.3㎛인 것이 바람직하다.

상대 표준편차 =

위의 수학식 2에서,

Di는 각각의 입자의 면적 원에 상당하는 직경(㎛)이고,

DA는 면적 원에 상당하는 직경의 평균값

이며,

n은 입자의 개수이다.

(2) 입자의 함유량

(2-1) 각 층 중의 입자의 총 함유량

적층 폴리에스테르 필름으로부터 폴리에스테르 A층과 폴리에스테르 B층을 각각 100g 정도 깎아 내어 샘플링하고, 폴리에스테르는 용해시키고 입자는 용해시키지 않는 용매를 선택하여 샘플을 용해시킨 후, 입자를 폴리에스테르로부터 원심분리하고, 샘플 중량에 대한 입자의 비율(중량%)을 각 층 중의 입자 총 함유량으로 한다.

(2-2) 각 층 중의 무기 입자의 총 함유량

적층 폴리에스테르 필름의 무기 입자가 존재하는 경우, 폴리에스테르 A층과 폴리에스테르 B층을 각각 깎아 내어 100g 정도 샘플링하고, 이것을 백금 도가니 속에서 1,000℃ 정도의 노(爐) 안에서 3시간 이상 연소시킨 후, 도가니 중의 연소물을 테레프탈산(분체)과 혼합하여 50g의 정제형 플레이트를 제작한다. 당해 플레이트를 파장 분산형 형광 X선을 사용하여 각 원소의 카운트값이 미리 작성되어 있는 각 원소마다의 검량선으로부터 환산하여 각 층 중의 무기 입자의 총 함유량을 결정한다. 형광 X선을 측정할 때의 X선 관은 Cr 관이 바람직하고, Rh 관으로 측정해도 된다. X선 출력은 4KW로 설정하고, 분광결정은 측정하는 원소마다 변경한다. 재질이 다른 무기 입자가 복수 종류 존재하는 경우, 이와 같이 측정하여 각 재질의 무기 입자의 함유량을 결정한다.

(2-3) 각 층 중의 각종 입자의 함유량(무기 입자가 존재하지 않는 경우)

층 중에 무기 입자가 존재하지 않는 경우, 위의 (1-1)에서 구한 피크를 구성하는 각 입자의 개수 비율, 평균 입자 직경 및 입자의 밀도로부터 각 피크 영역에 존재하는 입자의 중량 비율을 산출하고, 이것과 상기 (2-1)에서 구한 각 층 중의 입자의 총 함유량으로부터 각 피크 영역에 존재하는 입자의 함유량(중량%)을 구한다.

대표적인 미립자의 밀도는 다음과 같다.

가교결합 실리콘 수지의 밀도: 1.35g/㎤

가교결합 폴리스티렌 수지의 밀도: 1.05g/㎤

가교결합 아크릴 수지의 밀도: 1.20g/㎤

또한, 수지의 밀도는 (2-1)의 방법으로 폴리에스테르로부터 원심분리한 입자를 다시 분별하고, 예를 들어, 피크노미터에 의해 『미립자 핸드북: 아사쿠라쇼텡, 1991 년판, 150페이지』에 기재되어 있는 방법으로 측정할 수 있다.

(2-4) 각 층 중의 각종 입자의 함유량(무기 입자가 존재하는 경우)

층 중에 무기 입자가 존재하는 경우, (2-1)에서 구한 각 층 중의 입자의 총 함유량과 위의 (2-2)에서 구한 각 층 중의 무기 입자의 총 함유량으로부터 층 중의 유기 입자와 무기 입자의 함유량을 각각 산출하고, 유기 입자의 함유량은 위의 (2-3)의 방법으로, 무기 입자의 함유량은 위의 (2-2)의 방법으로 각각 함유량(중량%)을 구한다.

(3) 층 두께

2차 이온 질량 분석장치(SIMS)를 사용하여 표층에서 깊이 3,000㎚까지의 범위의 필름 중의 입자 내에서, 가장 고농도인 입자에서 기인하는 원소와 폴리에스테르의 탄소 원소의 농도비(M⁺/C⁺)를 입자 농도로 하고, 표면에서 깊이 3,000㎚까지 두께 방향을 분석한다. 표층에서는 표면이라는 계면 때문에 입자 농도는 낮고, 표면에서 멀어짐에 따라 입자 농도는 높아진다. 그리고, 일단 극대값이 된 입자 농도가 다시 감소하기 시작한다. 이러한 농도 분포 곡선을 기초로 표층 입자 농도가 극대값의 1/2로 되는 깊이(이 깊이는 극대값이 되는 깊이보다도 깊음)를 구하여 이를 표층 두께로 한다.

조건은 다음과 같다.

① 측정 장치

2차 이온 질량 분석장치(SIMS)

② 측정 조건

1차 이온 종류: O₂ ⁺

1차 이온 가속전압: 12KV

1차 이온 전류: 200nA

래스터 영역: 400㎛□

분석 영역: 게이트 30%

측정 진공도: 0.8Pa(6.0×10^-3Torr)

E-GUN: 0.5KV-3.0A

또한, 표층에서 깊이 3,000㎚까지의 범위에서 가장 많이 함유하는 입자가 유기 고분자 입자인 경우, SIMS로는 측정하기가 어려워 표면부터 에칭하면서 XPS(X선 광전자분광법), IR(적외분광법) 등으로 상기 동일한 깊이 프로파일을 측정하여 표층 두께를 구해도 된다.

(4) 영률

필름을 시료 폭 10㎜, 길이 15㎝로 절단하고, 척(chuck) 간격을 100㎜로 하며, 인장속도 10㎜/min, 차트 속도 500㎜/min의 조건에서 인스트론 타입의 만능 인장시험장치로 인장한다. 수득한 하중-신장 곡선의 상승부의 접선으로부터 영률을 계산한다.

(5) 표면 조도(WRa, WRz)

WYKO사가 제조한 비접촉식 3차원 조도계(NT-2000)를 사용하여 측정 배율 25배, 측정 면적 246.6㎛×187.5㎛(0.0462㎟)의 조건에서 측정수(n) 10회 이상으로 측정하고, 조도계에 내장된 표면 해석 소프트로 중심면 평균 조도(WRa: ㎚)와 10점 평균 조도(WRz: ㎚)를 구한다.

(A) 중심면 평균 조도(WRa)

[여기서,

이고,

Zjk는 측정 방향(246.6㎛), 이와 직각인 방향(187.5㎛)을 각각 m분할, n분할하였을 때 각 방향의 j번째, k번째의 위치에서의 2차원 조도 차트 상의 높이이다].

(B) 10점 평균 조도(WRz)

피크(HP)가 높은 측부터 5점을 취하고 계곡(Hv)이 낮은 측부터 5점을 취하여, 이의 평균 조도를 WRz로 한다.

(6) 권취성

필름을 폭 1,000㎜, 길이 6,000m의 롤 형상으로 감았을 때 2㎜φ이상의 크기의 부풀어오름 발생 개수(도 1 참조) 및 세로 주름의 발생 상황(도 2 참조)을 측정하고, 부풀어오름 개수에 대해서는 제품 폭 1m당 비례 환산한다. 또한, 평가는 10개 이상 감았을 때 1개당 평균값을 구하고, 다음과 같이 평가한다.

(A) 부풀어오름

◎: 0 내지 2개/m

Ｏ: 3 내지 5개/m

△: 6 내지 10개/m

×: 11개/m 이상

(B) 세로 주름

◎: 0 내지 10% 미만

Ｏ: 10 내지 20% 미만

△: 20 내지 30% 미만

×: 30% 이상

(7) 필름 두께

먼지가 들어가지 않도록 필름을 10장 중첩하고, 타점식 전자 마이크로미터로 두께를 측정하여 1장당 필름 두께를 계산한다.

(8) 반송성

원단 폭 1,000㎜의 롤을 테이프화시킬 때 자성층 도포 공정 또는 압연 공정에서의 필름 평활면과 금속 롤의 윤활성 불량에 따른 공정 주름 발생을 다음과 같이 판정한다.

◎: 주름 발생이 전혀 없음

Ｏ: 주름 발생은 조금 있으나, 공정상 문제 없음

△: 주름 발생은 있으나, 공정상 자유 자재로 쓸 수 있음

×: 주름 발생이 심해서 자유 자재로 쓸 수 없음

(9) 전자기 변환 특성

미디어 로직사가 제조한 ML4500B, QIC용 시스템을 사용하여 측정한다. 또한, 평가는 실시예 1의 S/N을 0dB로 하고, 다음의 기준으로 상대 평가한다.

◎: +3dB 이상

Ｏ: +1dB 이상 +3dB 미만

×: +1dB 미만

(10) 필름의 정지 마찰계수

중첩한 2장의 필름 하측에 고정시킨 유리판을 놓고 중첩한 필름 하측(유리판과 접하고 있는 필름)의 필름을 저속 롤로 잡아 당기고(약 10㎝/min), 상측 필름의 한쪽 말단(하측 필름의 잡아 당김 방향과 반대 말단)에 검출기를 고정시켜, 필름/필름 사이의 스타트시의 인장력을 검출한다. 또한, 이때 사용되는 트레드(thread)는 중량 1㎏ 및 하측 면적 100㎠인 것을 사용한다.

또한, 정지 마찰계수(μs)는 다음 수학식 3으로 구한다.

μs = 스타트시 인장력(㎏)/하중 1㎏

(11) 절삭성

도 3에 나타낸 장치에서 미국 GKI제 공업용 면도날 시험용 블레이드를 사용하고, 블레이드 날끝을 필름에 6°의 각도로 닿도록 하여, 다음 주행 조건에서 블레이드 날끝에 부착되는 절삭분 양으로 절삭성을 평가한다.

주행 조건:

스피드: 60m/min, 장력: 60g, 주행길이: 50m

판정:

◎: 블레이드 날끝에 부착되는 절삭분 양이 0.5㎜ 미만

Ｏ: 블레이드 날끝에 부착되는 절삭분 양이 0.5㎜ 이상 1.0㎜ 미만

×: 블레이드 날끝에 부착되는 절삭분 양이 1.0㎜ 이상

또한, 당해 평가는 자기 테이프 제조공정, 특히 다이 피복기에서의 절삭 발생과 잘 대응한다.

실시예 1

평균 입자 직경 0.5㎛, 상대 표준편차 0.15의 가교결합 실리콘 수지 입자 0.02중량%, 평균 입자 직경 0.3㎛, 상대 표준편차 0.15의 가교결합 실리콘 수지 입자 0.20중량% 및 평균 입자 직경(2차 입자 직경) 0.1㎛의 알루미나 입자 0.6중량%를 함유한 A층용 폴리에틸렌 테레프탈레이트 펠릿과, 평균 입자 직경 0.3㎛, 상대 표준편차 0.15의 가교결합 실리콘 수지 입자 0.06중량%를 함유한 B층용 폴리에틸렌 테레프탈레이트 펠릿을 170℃에서 3시간 동안 건조시킨 후, 2대의 압출기 호퍼에 공급하여 용융 온도 300℃에서 용융시키고, 멀티매니폴드형 공압출 다이를 사용하여 B층의 한쪽에 A층을 적층시키고, 표면 마무리 0.3S 정도, 표면 온도 25℃의 캐스팅 드럼 상에 압출하여 적층 미연신 필름을 수득한다. 또한, 층 두께 구성은 표 2의 표면 조도가 되도록 2대의 압출기의 토출량으로 조정한다.

이렇게 해서 수득한 미연신 필름을 75℃에서 예열하고, 다시 저속 롤과 고속 롤 사이에서 14㎜ 상측으로부터 830℃의 표면 온도의 IR 히터로 가열하여 2.25배로 연신시키고, 급냉시킨 다음, 스텐터에 공급하여 110℃에서 가로 방향으로 3.6배 연신한다. 다시 계속해서 110℃에서 예열하고, 저속 롤과 고속 롤 사이에서 2.5배로 세로 방향으로 연신하고, 다시 스텐터에 공급하여 210℃에서 10초간 열고정하여 두께 6.0㎛의 적층 이축 배향 필름을 수득한다. 당해 필름의 영률은 세로 방향 7,846㎫(800㎏/㎟) 및 가로 방향 4,707㎫(480㎏/㎟)이다.

또한, 다음에 나타낸 조성물을 볼 밀에 넣고, 16시간 동안 혼련하고 분산시킨 후, 이소시아네이트 화합물(바이엘사 제조, 데스모듈 L) 5중량부를 첨가하고, 1시간 동안 고속으로 전단 분산시켜 자성 도료로 한다.

자성 도료의 조성:

바늘형 Fe 입자 100중량부

비닐 클로라이드-비닐 아세테이트 공중합체 15중량부

(세끼스이가가꾸사 제조, 에스렉 7A)

열가소성 폴리우레탄 수지 5중량부

산화크롬 5중량부

카본 블랙 5중량부

레시틴 2중량부

지방산 에스테르 1중량부

톨루엔 50중량부

메틸 에틸 케톤 50중량부

사이클로헥사논 50중량부

위에서 설명한 적층 이축 배향 필름의 한 면(B층면)에 당해 자성 도료를 도포 두께가 0.5㎛로 되도록 도포한 다음, 0.25테슬러(2,500가우스)의 직류 자장 중에서 배향 처리하고, 100℃에서 가열 건조시킨 후, 수퍼 압연기 처리(선압 200㎏/㎝, 온도 80℃)하고, 권취한다. 권취한 롤을 55℃의 오븐 속에 3일간 방치한다.

또한, 적층 이축 배향 필름의 다른 면(A층면)에 다음 조성의 백 코팅층 도료를 도포 두께가 1㎛로 되도록 도포시키고, 건조시킨 다음, 6.35㎜(=1'/4)로 재단하여 자기 테이프를 수득한다.

백 코팅층 도료의 조성:

카본 블랙 100중량부

열가소성 폴리우레탄 수지 60중량부

이소시아네이트 화합물 18중량부

(니혼 폴리우레탄 고교사 제조, 콜로네이트 L)

실리콘 오일 0.5중량부

메틸 에틸 케톤 250중량부

톨루엔 50중량부

수득한 필름 및 테이프 특성을 표 2에 나타낸다. 당해 표로부터 알 수 있듯이, 절삭성, 권취성, 반송성 및 전자기 변환 특성이 모두 양호하다.

실시예 2 및 비교예 1 내지 비교예 5

첨가 입자를 표 1에 기재한 바와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 적층 이축 배향 필름을 수득한다. 당해 필름의 영률은 세로 방향 7,846㎫(800㎏/㎟) 및 가로 방향 4,707㎫(480㎏/㎟)이다. 당해 필름의 B층 표면에 자성 도료를, 그리고 A층 표면에 백 코팅층 도료를 실시예 1과 동일하게 도포하고, 건조시킨 다음, 다시 6.35㎜(=1'/4)로 재단하여 자기 테이프를 수득한다.

평가 결과를 표 2에 나타낸다. 당해 표로부터 알 수 있듯이, 실시예 2는 절삭성, 권취성, 반송성 및 전자기 변환 특성이 모두 양호하지만, 비교예 1 내지 비교예 5는 일부 특성이 불량한 결과를 나타내었다.

실시예 3

평균 입자 직경 0.6㎛, 상대 표준편차 0.15의 가교결합 폴리스티렌 수지 입자 0.008중량%, 평균 입자 직경 0.3㎛, 상대 표준편차 0.15의 가교결합 실리콘 수지 입자 0.25중량% 및 평균 입자 직경 0.1㎛, 상대 표준편차 0.15의 가교결합 아크릴 수지 입자 0.3중량%를 함유한 A층용 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트 펠릿과, 평균 입자 직경 0.15㎛, 상대 표준편차 0.10의 구형 실리카 입자 0.25중량%를 함유한 B층용 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트 펠릿을 180℃에서 5시간 동안 건조시킨 후, 2대의 압출기 호퍼에 공급하여 용융 온도 300℃에서 용융시키고, 멀티매니폴드형 공압출 다이를 사용하여 B층의 한쪽에 A층을 적층시키고, 표면 마무리 0.3S 정도, 표면 온도 60℃의 캐스팅 드럼 상에 압출하여 적층 미연신 필름을 수득한다. 또한, 층 두께 구성은 표 2의 표면 조도가 되도록 2대의 압출기 토출량으로 조정한다.

이렇게 해서 수득한 미연신 필름을 속도가 상이한 2개의 롤 사이에서 120℃의 온도에서 5.5배 연신하고, 다시 스텐터에 의해 가로 방향으로 4.1배 연신한 다음, 210℃에서 10초 동안 열처리한다. 당해 필름의 영률은 가로 방향 5,884㎫(600㎏/㎟) 및 세로 방향 8,826㎫(900㎏/㎟)이다.

당해 적층 이축 배향 필름의 B층 표면에 자성 도료를, 그리고 A층 표면에 백 코팅층 도료를 실시예 1과 동일하게 도포하고, 건조시킨 다음, 6.35㎜(=1'/4)로 재단하여 자기 테이프를 수득한다.

평가 결과를 표 2에 나타낸다. 당해 표로부터 알 수 있듯이, 실시예 3은 절삭성, 권취성, 반송성 및 전자기 변환 특성이 모두 양호하다.

			단위	실시예1	실시예2	실시예3
중합체				PET	PET	PEN
윤활제	A층 윤활제 Ⅰ_A	윤활제 종류		가교결합 실리콘 수지 입자	가교결합 실리콘 수지 입자	가교결합 폴리스티렌 수지 입자
		평균 입자 직경	㎛	0.5	0.5	0.6
		상대 표준편차		0.15	0.15	0.15
		첨가량	중량%	0.02	0.02	0.008
	A층 윤활제 Ⅱ_A	윤활제 종류		가교결합 실리콘 수지 입자	가교결합 실리콘 수지 입자	가교결합 실리콘 수지 입자
		평균 입자 직경	㎛	0.3	0.3	0.3
		상대 표준편차		0.15	0.15	0.15
		첨가량	중량%	0.20	0.20	0.25
	A층 윤활제 Ⅲ_A	윤활제 종류		알루미나	완전 구형 실리카	가교결합 아크릴 수지 입자
		평균 입자 직경	㎛	0.1	0.15	0.1
		상대 표준편차		-	0.10	0.15
		첨가량	중량%	0.6	0.2	0.3
윤활제	B층 윤활제 Ⅰ	윤활제 종류		가교결합 실리콘 수지 입자	가교결합 실리콘 수지 입자	완전 구형 실리카
		평균 입자 직경	㎛	0.3	0.5	0.15
		상대 표준편차		0.15	0.15	0.10
		첨가량	중량%	0.06	0.01	0.25
	B층 윤활제 Ⅱ	윤활제 종류			알루미나
		평균 입자 직경	㎛		0.1
		상대 표준편차			-
		첨가량	중량%		0.4

			단위	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4	비교예 5
중합체				PET	PET	PET	PET	PET
윤활제	A층 윤활제Ⅰ_A	윤활제 종류		가교결합 실리콘 수지 입자	완전 구형 실리카	가교결합 폴리스티렌 수지 입자	-	가교결합 실리콘 수지 입자
		평균 입자 직경	㎛	0.5	0.5	0.8	-	0.5
		상대 표준편차		0.15	0.10	0.15	-	0.15
		첨가량	중량%	0.02	0.03	0.03	-	0.015
	A층 윤활제Ⅱ_A	윤활제 종류		완전 구형 실리카	가교결합 실리콘 수지 입자	가교결합 실리콘 수지 입자	완전 구형 실리카	-
		평균 입자 직경	㎛	0.3	0.3	0.5	0.3	-
		상대 표준편차		0.10	0.15	0.15	0.10	-
		첨가량	중량%	0.30	0.20	0.20	0.20	-
	A층 윤활제Ⅲ_A	윤활제 종류		알루미나	알루미나	알루미나	알루미나	알루미나
		평균 입자 직경	㎛	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
		상대 표준편차		-	-	-	-	-
		첨가량	중량%	0.6	0.6	0.4	0.3	0.4
윤활제	B층 윤활제Ⅰ	윤활제 종류		가교결합 실리콘 수지 입자	가교결합 실리콘 수지 입자	완전 구형 실리카	완전 구형 실리카	완전 구형 실리카
		평균 입자 직경	㎛	0.3	0.3	0.5	0.3	0.15
		상대 표준편차		0.15	0.15	0.10	0.10	0.10
		첨가량	중량%	0.06	0.06	0.08	0.10	0.01
	B층 윤활제Ⅱ	윤활제 종류				알루미나
		평균 입자 직경	㎛			0.1
		상대 표준편차				-
		첨가량	중량%			0.4

			단위	실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4	비교예 5
표면 조도	A층	WRa	㎚	13	12	12	13	13	18	11	4
	A층	WRz	㎚	180	180	250	180	180	350	150	90
	B층	WRa	㎚	7	3	5	7	7	11	7	1.5
	B층	WRz	㎚	110	80	60	110	110	200	110	20
필름 마찰계수				0.37	0.39	0.39	0.37	0.37	0.30	0.41	0.55
절삭성	A층			◎	◎	◎	×	×		×	◎
절삭성	B층			◎	◎				×	×
권취성						◎			◎	×	×
반송성				◎	◎		◎	◎	◎	◎	×
전자기 변환 특성						◎			×		×

Claims

(A) (1) 평균 입자 직경 범위가 0.3 내지 0.7㎛이고 입자 직경 분포의 상대 표준편차가 0.5 이하인 제1 불활성 가교결합 고분자 미립자 0.001 내지 0.1중량%,

평균 입자 직경 범위가 0.2 내지 0.4㎛이고 입자 직경 분포의 상대 표준편차가 0.5 이하인 제2 불활성 가교결합 고분자 미립자 0.05 내지 0.4중량% 및

평균 입자 직경 범위가 0.01 내지 0.3㎛인 제3 불활성 미립자 0.1 내지 1.0중량%를 적어도 함유하고, 단 제2 불활성 가교결합 고분자 미립자의 평균 입자 직경은 제1 불활성 가교결합 고분자 미립자의 평균 입자 직경보다 0.1 내지 0.4㎛ 작고, 제3 불활성 미립자의 평균 입자 직경보다 0.1 내지 0.3㎛ 크고, 이들 세 종류의 불활성 미립자는 입자 직경 분포 곡선에 있어서, 평균 입자 직경의 범위 내에 각각 존재하는 명확하게 구별 가능한 3개의 입자 직경 피크를 나타내고,

(2) 표면 조도, WRa 범위가 5 내지 20㎚이고 표면 조도, WRz 범위가 100 내지 300㎚인 폴리에스테르 A층과

(B) 표면 조도, WRa 범위가 2 내지 10㎚이고 표면 조도, WRz 범위가 30 내지 150㎚이며 폴리에스테르 A층 위에 적층되어 있는 폴리에스테르 B층으로 이루어지고,

(C) 폴리에스테르 A층의 노출면과 폴리에스테르 B층의 노출면 사이의 정지 마찰계수가 0.5 이하인, 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름.
제1항에 있어서, 제1 불활성 가교결합 고분자 미립자가, 가교결합 실리콘 수지, 가교결합 폴리스티렌 수지 및 가교결합 아크릴 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 수지로 이루어지는 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름.
제1항에 있어서, 제2 불활성 가교결합 고분자 미립자가, 가교결합 실리콘 수지, 가교결합 폴리스티렌 수지 및 가교결합 아크릴 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 수지로 이루어지는 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름.
제1항에 있어서, 제3 불활성 미립자가, 평균 입자 직경의 상대 표준편차가 0.5 이하인 가교결합 실리콘 수지, 가교결합 폴리스티렌 수지, 가교결합 아크릴 수지, 실리카 및 평균 입자 직경(2차 입자 직경)이 0.01 내지 0.3㎛인 알루미나로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상으로 이루어지는 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름.
제1항에 있어서, 제1 불활성 가교결합 고분자 미립자와 제2 불활성 가교결합 고분자 미립자가 모두 가교결합 실리콘 수지 입자인 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름.
제1항에 있어서, 제1 불활성 가교결합 고분자 미립자와 제2 불활성 가교결합 고분자 미립자가 모두 가교결합 실리콘 수지 입자이며, 제3 불활성 미립자가 알루미나 미립자인 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름.
제1항에 있어서, 폴리에스테르 B층이, 평균 입자 직경 범위가 0.05 내지 0.55㎛이고 입자 직경 분포의 상대 표준편차가 0.5 이하인 제4 불활성 미립자를 0.01 내지 0.4중량% 함유하는 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름.
제1항에 있어서, 폴리에스테르 B층이,

평균 입자 직경 범위가 0.2 내지 0.55㎛이고 입자 직경 분포의 상대 표준편차가 0.5 이하인 제5 불활성 가교결합 고분자 미립자 0.01 내지 0.2중량%와

평균 입자 직경 범위가 0.01 내지 0.3㎛인 제6 불활성 미립자 0.01 내지 1.0중량%를 함유하고, 단 제5 불활성 가교결합 고분자 미립자의 평균 입자 직경이 제6 불활성 미립자의 평균 입자 직경보다 0.1 내지 0.3㎛ 큰 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름.
제8항에 있어서, 제6 불활성 미립자가, 평균 입자 직경의 상대 표준편차가 0.5 이하인 가교결합 실리콘 수지, 가교결합 폴리스티렌 수지, 가교결합 아크릴 수지, 실리카 및 평균 입자 직경(2차 입자 직경)이 0.01 내지 0.3㎛인 알루미나로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상으로 이루어지는 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름.
제1항에 있어서, 한 방향의 영률이 4,904㎫(500㎏/㎟) 이상이고, 이와 직교하는 방향의 영률이 3,923㎫(400㎏/㎟) 이상이며, 이들 두 방향의 영률의 합의 범 위가 9,807 내지 19,614㎫(1,000 내지 2,000㎏/㎟)인, 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름.
제1항에 있어서, 폴리에스테르 A층의 두께 범위가 0.1 내지 2.5㎛이고, 폴리에스테르 B층의 두께 범위가 1.0 내지 9.5㎛인, 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름.
제10항에 있어서, 폴리에스테르 A층의 두께 대 폴리에스테르 B층의 두께 비의 범위가 1:1 내지 1:20인, 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름.
제1항에 있어서, 두께 범위가 2 내지 10㎛인, 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름.
제1항에 있어서, 폴리에스테르가 에틸렌 테레프탈레이트를 주 반복단위로 하는 폴리에스테르 또는 에틸렌-2,6-나프탈렌 디카복실레이트를 주 반복단위로 하는 폴리에스테르인, 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름.
제1항에 기재한 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름과 이의 폴리에스테르 B층 위에 적층된 자성층으로 이루어진 자기 기록매체.
제15항에 있어서, 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름의 길이 방향 영률이 폭 방향 영률의 0.5 내지 4배이고, 자성층에 대한 정보 기록이 선형 방식으로 실시되는 자기 기록매체.
제15항에 있어서, 이축 배향 적층 폴리에스테르 필름의 폭 방향 영률이 길이 방향 영률의 0.5 내지 4배이고, 자성층에 대한 정보 기록이 나선형 방식으로 실시되는 자기 기록매체.