KR20080045721A

KR20080045721A - 자기 기록 매체용 지지체 및 자기 기록 매체

Info

Publication number: KR20080045721A
Application number: KR1020087006856A
Authority: KR
Inventors: 마사토 호리에; 마코토 사토; 타쿠지 히가시오지; 유카리 나카모리; 히로아키 와타나베
Original assignee: 도레이 가부시끼가이샤
Priority date: 2005-09-22
Filing date: 2006-09-21
Publication date: 2008-05-23
Also published as: WO2007034857A1; ATE518226T1; CN101313357A; US20090297888A1; CN101313357B; KR101261351B1; EP1936610A4; JP4270318B2; JPWO2007034857A1; EP1936610A1; EP1936610B1; US7879471B2

Abstract

[과제] 치수 안정성, 내크랙성이 우수한 지지체로서, 특히 자기 기록 매체로 했을 때에 환경 변화에 의한 치수 변화가 작고, 에러 레이트가 적은 고밀도 자기 기록 매체로 할 수 있는 지지체를 제공하는데 있다.

[해결 수단] 폴리에스테르 필름의 양 면에 금속계 산화물을 함유하는 층(M층)이 형성되고, 이들 각 M층의 두께가 50~200㎚인 자기 기록 매체용 지지체로서, 그 자기 기록 매체용 지지체의 전체 광선 투과율이 0~75%이며, 각각의 면의 표면 저항율이 1×10²~1×10¹³Ω인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체용 지지체로 한다.

자기 기록 매체용 지지체

Description

자기 기록 매체용 지지체 및 자기 기록 매체{SUPPORT FOR MAGNETIC RECORDING MEDIUM, AND MAGNETIC RECORDING MEDIUM}

본 발명은 자기 테이프 등의 자기 기록 매체에 사용되는 지지체와, 그 지지체를 사용한 자성층을 갖는 자기 기록 매체에 관한 것이다.

2축 연신 폴리에스테르 필름은 그 뛰어난 열 특성, 치수 안정성, 기계 특성 및 표면 형태의 제어의 용이함으로부터 각종 용도로 사용되고 있고, 특히 자기 기록 매체의 지지체로서의 유용성이 잘 알려져 있다. 최근, 자기 테이프 등의 자기 기록 매체는 기재의 경량화, 소형화, 대용량화를 위해 고밀도화가 요구되고 있다. 고밀도 기록화를 위해서는 기록 파장을 짧게 하고, 기록 트랙을 작게 하는 것이 유용하다. 그러나, 기록 트랙을 작게 하면 테이프 주행시에 있어서의 열이나 테이프 보관시의 온도, 습도 변화에 의한 변형에 의해 기록 트랙의 어긋남이 일어나기 쉬워진다는 문제가 있다. 따라서, 테이프의 사용 환경 및 보관 환경에서의 치수 안정성이란 특성의 개선에 대한 요구가 점점 더 강해지고 있다.

이 관점에서, 지지체에는 강도, 치수 안정성의 점에서 2축 연신 폴리에스테르 필름보다 뛰어난 강성이 높은 방향족 폴리아미드가 사용되는 일이 있다. 그러나 방향족 폴리아미드는 고가격으로 비용이 들어 범용 기록 매체의 지지체로서는 현실 적이지 않다.

한편, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 등을 사용한 폴리에스테르 필름에 있어서도 연신 기술을 이용하여 고강도화된 자기 기록 매체용 지지체가 개발되어 있다. 그러나, 온도나 습도에 대한 치수 안정성 등의 엄격한 요구를 만족하는 것은 아직 곤란하다.

또한, 온도나 습도에 대한 치수 안정성을 향상시키기 위해 폴리에스테르 필름의 한 면 또는 양 면에 금속 등의 보강층을 형성하는 방법(특허문헌1)이 개시되어 있다. 그러나, 보강층이 금속일 경우 금속 결합 때문에 도전성이 높고 광을 반사시키는 성질을 갖는다. 그 때문에, 자성층을 도포할 때의 막 두께 관리에 투과광을 사용하고 있지만, 금속의 보강막의 영향에 의해 광이 투과되지 않는다는 문제가 있다. 그 때문에 막 두께 관리가 곤란해지고, 자성층의 막 두께에 편차가 생겨 에러 레이트가 높은 자기 테이프로 되기 쉽다. 또한, 도전성이 높기 때문에 정전기나 누설 전류에 의해 자기 테이프에 전류가 흘러버려 그 전류 때문에 자기 헤드가 쇼트되거나 고장나는 일이 있다. 또한, 금속은 산화물과 비교해서 강도가 약해 폴리에스테르 필름의 팽창·수축을 억제하는 효과가 작다는 문제도 있다. 한편, 보강층이 산화물이나 그 외의 화합물일 경우 이온 결합 때문에 단단하지만 무르고 연성이 없는 성질을 갖는다. 그 때문에, 장력에 의해 찢어짐을 발생시키거나, 만곡에 의한 찢어짐이 발생되거나 한다. 또한, 산화물은 흡습성을 가지므로 습도에 대한 치수 안정성 향상 효과가 작고, 보강층 자체의 흡습 팽창에 의해 치수 안정성을 악화시키는 경우도 있다.

그래서, 예의 검토한 결과 금속을 완전히 산화시키는 것이 아니라 보강층의 산화도를 제어함으로써 치수 안정성이 비약적으로 향상되어 상기의 많은 과제를 해결하는 것을 발견했다.

또한, 산화도를 제어한 산화 금속층을 증착하는 기술은 가스 배리어성 필름으로 개시되어 있다(특허문헌2). 그러나, 이 문헌에 기재된 필름은 가스 배리어가 원하는 포장 재료용 필름이며, 투명성이 문제되므로 증착막 두께가 40㎚ 이하로 얇아서 폴리에스테르 필름의 팽창·수축을 억제하는 효과가 작다. 또한, 산화도를 제어해서 50㎚ 이상의 산화 금속층을 증착하기 위해서는 알루미늄의 증발량을 증가시킬 필요가 있고, 그것에 맞춰서 산소 도입량도 증가시킬 필요가 있다. 그러나, 이 문헌에 기재된 방법에서는, 도 3에 나타내는 바와 같은 진공 증착 장치를 사용하므로 후막화가 곤란하다. 즉, 이 진공 증착 장치(111)에 있어서는 진공 쳄버(112)의 내부를 폴리에스테르 필름이 풀림 롤부(113)로부터 냉각 드럼(116)을 거쳐 권취 롤부(118)로 주행한다. 이 때에, 도가니(123) 내의 금속 재료(119)를 전자총(120)으로부터 조사된 전자빔(121)으로 가열 증발시킴과 아울러, 산소 공급 노즐(124)로부터 산소 가스를 도입하여, 증발된 금속을 산화 반응시키면서 냉각 드럼(116) 상의 폴리에스테르 필름에 증착한다. 그러나, 산소 공급 노즐(124)이 냉각 드럼(116)에 가깝기 때문에, 산소 도입량을 증가시키면 그 산소 가스의 분출류에 의해 금속 증기가 날아가버려 산화도를 제어하는 것이 어렵다. 또한, 금속과 산소가 반응하는 공간이 작은 일도 있어 50㎚ 이상이란 금속 산화물의 증착막을 형성하는 것이 어렵고, 형성된 증착막은 불안정한 것으로 되기 쉽다. 그리고 불안정한 증착막은 구조 결함을 많이 생성시켜 치수 안정성의 악화를 초래한다. 또한, 이들 가스 배리어성 필름은 포장 재료 용도이므로 베이스 필름의 두께가 10㎛ 이상으로 두껍고 또한 표면이 평활하지 않기 때문에, 용이하게 증착이 가능한 것에 대하여 자기 기록 매체용 지지체에 사용되는 폴리에스테르 필름은 일반적으로 두께가 얇고 평활하므로, 이들 방법과 같이 연구하지 않고 증착하면 열에 의한 변형 등에 의해 증착 중에 필름 찢어짐이 다발한다.

[특허문헌1 : 일본 특허 공개 평7-272247호 공보]

[특허문헌2 : 일본 특허 공개 소62-220330호 공보]

본 발명의 목적은 상기의 문제를 해결하여 치수 안정성이 뛰어나고, 크랙되기 어려운 자기 기록 매체용 지지체를 제공하는데 있다. 상세하게는, 자기 기록 매체로 했을 때에 환경 변화에 의한 치수 변화가 적고, 크랙 발생이나 에러 레이트도 적은, 주행 내구성이 우수한 고밀도 자기 기록 매체로 할 수 있는 지지체를 제공하는데 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은 다음의 (1)~(5)를 특징으로 하는 것이다.

(1) 폴리에스테르 필름의 양 면에 금속계 산화물을 함유하는 층(M층)이 형성되고, 이들 M층의 두께가 각각 50~200㎚인 자기 기록 매체용 지지체로서, 그 자기 기록 매체용 지지체의 전체 광선 투과율이 0~75%이며, 각 표면의 표면 저항율이 1×10²~1×10¹³[Ω]인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체용 지지체.

(2) 적어도 한쪽의 표면의 중심선 평균 조도(Ra)가 0.5~10㎚인, 상기 (1)에 기재된 자기 기록 매체용 지지체.

(3) 길이 방향의 영률이 5~13㎬인, 상기 (3)에 기재된 자기 기록 매체용 지지체.

(4) 상기 폴리에스테르 필름의 두께가 2~6㎛인, 상기 (1)~(3) 중 어느 하나에 기재된 자기 기록 매체용 지지체.

(5) M층의 금속 원소 농도가 10~70at.%인, 상기 (1)~(4) 중 어느 하나에 기재된 자기 기록 매체용 지지체.

(6) M층의 금속 결합되어 있는 금속 원자의 존재비가 1~20at.%인, 상기 (1)~(5) 중 어느 하나에 기재된 자기 기록 매체용 지지체.

(7) M층의 금속계 산화물이 산화 알루미늄이며, 수산기와 결합되어 있는 알루미늄 원자의 존재비가 0~60at.%인, 상기 (1)~(6) 중 어느 하나에 기재된 자기 기록 매체용 지지체.

(8) 상기 (1)~(7) 중 어느 하나에 기재된 자기 기록 매체용 지지체 중 적어도 한 면에 자성층이 형성된 자기 기록 매체.

<발명의 효과>

본 발명의 자기 기록 매체용 지지체는 치수 안정성이 뛰어나고 크랙도 발생되기 어려운 지지체로서, 특히 자기 기록 매체로 했을 때에 환경 변화에 의한 치수 변화가 작고, 크랙 발생, 에러 레이트가 적은 고밀도 자기 기록 매체로 할 수 있는 지지체를 얻을 수 있다.

도 1은 폭 치수를 측정할 때에 사용하는 시트 폭 측정 장치의 모식도이다.

도 2는 본 발명의 지지체를 제조할 때에 사용되는 진공 증착 장치의 모식도이다.

도 3 은 종래의 지지체를 제조할 때에 사용되는 진공 증착 장치의 모식도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 레이저 발진기 2 : 수광부

3 : 하중 검출기 4 : 하중

5, 6, 7, 8 : 프리 롤 9 : 자기 테이프

10 : 레이저 광 11, 111 : 진공 증착 장치

12, 112 : 진공 쳄버 13, 113 : 풀림 롤부

14, 114 : 폴리에스테르 필름 15, 115 : 가이드 롤

16, 116 : 냉각 드럼 17, 117 : 증착 쳄버

18, 118 : 권취 롤부 19, 119 : 금속 재료

20, 120 : 전자총 21, 121 : 전자빔

22, 122 : 산소 가스 봄베 23, 123 : 도가니

24, 124 : 산소 공급 노즐 25, 125 : 마스크

26, 126 : 가스 유량 제어 장치

본 발명의 자기 기록 매체용 지지체는 폴리에스테르 필름의 양 쪽의 표면 상에 금속계 산화물을 함유하는 층(M층)이 형성되어 이루어진다. 금속계 산화물이란, 예를 들면 Cu, Zn, Al, Si, Fe, Ag, Ti, Mg, Sn, Zr, In, Cr, Mn, V, Ni, Mo, Ce, Ga, Hf, Nb, Ta, Y, W 등의 금속 성분을 산화시킨 것으로서, 조성 분석을 행한 경우의 평균 조성에 있어서의 산소 원자 함유량이 10at.% 이상으로 되어 있는 것을 말한다. 또한, at.%란 atomic%의 약자이며, atomic%란 원자수 100개당 상기 원자수의 개수를 나타낸 것이다.

상기 금속계 산화물은 전체 광선 투과율이나 표면 저항율이 후술하는 바와 같은 범위 내이면 양 쪽 표면에서 다른 금속 성분을 함유하고 있어도 되고, 또한 복수종의 금속 성분을 혼합해서 함유하고 있어도 상관없지만, 보다 바람직하게는 양 쪽 표면에서 동일종의 금속 성분을 함유하는 쪽이 좋다. 그 중에서도 금속계 산화물은 산화도의 제어성, 치수 안정성, 생산성, 환경성의 관점에서 알루미늄, 동, 아연, 은, 규소 원소 중 적어도 1종을 함유하고 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 알루미늄 원소가 주성분으로 되어 있는 것이 바람직하다.

M층의 금속 원소 농도는 10~70at.%인 것이 바람직하다. 금속 원소 농도가 10at.% 보다 적으면 금속 원자에 대하여 산소 원자가 지나치게 많으므로, 불완전한 구조(금속 원자나 산소 원자가 미결합으로 존재한다)를 갖기 쉽고, 보강하는 효과가 작아져 치수 안정성이 저하되어 버린다. 70at.%보다 많을 경우 대부분 금속의 특성을 갖기 때문에, 도전성에 의한 쇼트의 문제나 강도가 낮아서 치수 안정성이 낮거나 하는 문제가 있다. 보다 바람직하게는 20~60at.%이며, 더욱 바람직하게는 30~50at.%이다. 금속 원소 농도는 금속 증발량과 산소 가스 도입량으로부터 제어할 수 있다. 금속 원소 농도를 작게 하기 위해서는 금속 증발량을 적게 하고 산소 가스 도입량을 많게 하면 되고, 금속 원소 농도를 크게 하기 위해서는 그 반대로 하면 된다.

또한, M층의 금속 결합되어 있는 금속 원자의 존재비는 1~20at.%인 것이 바람직하다. 금속 결합의 존재비가 1at.%보다 작으면, 비록 상술하는 바와 같은 금속 원소 농도라도 인성이 있는 금속 결합이 적기 때문에 크랙이 일어나기 쉽다. 20at.%보다 크면, 비록 상술하는 바와 같은 금속 원소 농도라도 금속의 특성을 가지므로 도전성에 의한 쇼트의 문제가 일어나기 쉬워진다. 금속 결합되어 있는 금속 원자는 흡습되지 않으므로, 구조 결함을 만들기 어렵고 치수 안정성의 악화를 방지할 수 있다. 보다 바람직하게는 2~15at.%, 더욱 바람직하게는 3~10at.%이다. 금속 결합의 존재비는 금속의 증발량과 산소 가스 도입량으로부터 제어할 수 있지만 금속 원소 농도보다 더욱 미크로의 구조를 나타낸 조성이며, 산화 반응의 제어가 중요해진다. 금속 결합의 존재비는 금속과 산소 가스의 반응 효율이 영향을 주기 때문에 산소 가스 도입의 방법이 중요해진다. 산소 가스 도입 방법은 증착원의 바로 옆으로부터 금속 증기가 흐르는 방향과 같은 방향으로 공급하는 것이 바람직하다. 이것은, 금속 증기와 산소 가스의 반응이 촉진되어 산화 반응이 완료된 상태에서 폴리에스테르 필름에 도달하므로, 과잉의 산소 가스를 받아들여서 금속 결합 존재 비가 작아지거나, 산소 가스와 반응할 수 없어 금속 원자끼리가 결합되어서 금속 결합 존재비가 커져 버리거나 하는 일이 없어진다. 또한, 금속 증기나 산소 가스를 고에너지화함으로써 반응이 촉진되므로 전자빔 증착법에 의해 금속 증기를 고에너지화하고, 플라즈마 처리 등으로 산소 가스를 고에너지화하는 것이 바람직하다.

M층의 금속 성분은 상술에 있는 바와 같이 알루미늄 원소가 바람직하고, M층은 산화 알루미늄인 것이 바람직하다. 또한, 산화 알루미늄 중의 알루미늄의 결합 상태는 수산기와 결합되어 있는 알루미늄 원자의 존재비가 0~60at.%인 것이 바람직하다. 일반적으로 산화 알루미늄은 수증기를 흡습해서 수화물(Al(OH)₃)을 형성한다. 본원에서는 수화물도 산화 알루미늄으로서 생각한다. 수산기와 결합되어 있다란 알루미늄 원자가 흡습되어서 수화물로 되어 있는 것을 나타내고, 광 전자 분광법(XPS)으로 알루미늄의 결합 상태를 분석함으로써 존재비를 측정할 수 있다. 수화물의 형성에 의해 부분적으로 체적 변화가 일어나 M층 내에 변형이 생겨 구조 결함이 발생한다. 수화물 형성은 치수 안정성을 악화시키는 요인이 되므로 60at.% 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 50at.% 이하, 더욱 바람직하게는 40at.% 이하이다. 수산기와 결합되어 있는 알루미늄 원자의 존재비를 작게 하기 위해서는 수화물을 형성시키지 않는 것, 즉 수분을 흡습시키지 않는 것이 바람직하다. 알루미늄 원자와 산소 원자가 확실히 결합되어 있어서, 미결합의 알루미늄 원자나 산소 원자를 줄여 불완전한 구조를 없애도록 형성함으로써 수분의 흡습을 방지할 수 있다. 불완전한 구조는 없는 것이 바람직하지만, 형성시에 생성되어 버린 경우는 강 제적으로 한번에 흡습시켜 M층 전체로부터 미결합의 알루미늄이나 산소 원자를 없애는 것이 바람직하다. 즉, M층 형성 후에는 미결합 원자를 없애기 위한 강제 가습 처리를 행하는 것이 바람직하다. 가습 처리를 행하지 않고, 미결합 원자가 잔존하고 있으면 부분적으로 흡습이 일어나고, 그 흡습에 의한 체적 변화 등에 의해 M층에 구조 결함이 생기기 쉬워진다. 구조 결함은 새로운 흡습을 발생시키는 원인으로도 되고, 가습 처리를 행하지 않을 경우보다 수산기와 결합되어 있는 알루미늄 원자의 존재비가 높아져 버리는 경우도 있다.

또한, M층을 형성할 때에 폴리에스테르 필름이 흡습되어 있으면, 형성시의 열 부하 등에 의해 폴리에스테르 필름으로부터 수분이 방출되고, M층 중에 수분이 도입되게 되어 수화물을 형성해 버리는 일이 있다. M층을 형성하기 전에 폴리에스테르 필름 내의 수분량을 줄여 두는 것이 바람직하다.

M층의 두께는 각각 50~200㎚일 필요가 있다. M층의 두께가 50㎚보다 작을 경우 보강 효과가 작고, 치수 안정성이 개선되지 않는다. M층의 두께의 하한은 바람직하게는 60㎚, 보다 바람직하게는 70㎚이다. 한편, M층의 두께가 200㎚보다 클 경우는 크랙을 발생시키기 쉬워 치수 안정성이 악화하기 쉽다. 또한, 주행을 반복함으로써 박리나 탈락이 발생하기 쉽고, 결과적으로 치수 안정성이 악화되는 경향이 있다. 또한, 전체 광선 투과율이나 표면 저항율을 본 발명의 범위 내로 하기 위해서는 산소의 도입량을 늘릴 필요가 있지만, 진공 제막 장치를 사용해서 200㎚ 이상의 두께의 M층을 형성하고자 하면, 진공도가 저하되어버려 금속 증기가 증발되기 어려워 불안정해진다. 그 결과, M층이 불완전한 구조로 되어 치수 안정성, 주행 내 구성이 나쁜 자기 기록 매체로 되어버린다. 또한, 스퍼터법에서는 산소 도입량이 많으면 타깃의 표면을 산화시켜버려 스퍼터에 의한 금속 원자의 튀어나옴이 불안정해진다. 그 결과, 진공 증착법과 같이 불완전한 구조로 되어버려 치수 안정성, 주행 내구성이 나쁜 자기 기록 매체로 되어버린다. M층의 두께의 상한은 바람직하게는 180㎚, 보다 바람직하게는 150㎚이다. 바람직한 범위로서는 60~180㎚, 보다 바람직한 범위로서는 70~150㎚이다.

본 발명의 자기 기록 매체용 지지체는 전체 광선 투과율이 0~75%일 필요가 있다. 75%보다 높을 경우 산화가 지나치게 진행되어 있기 때문에 M층이 딱딱하고 물러져 장력이나 만곡에 의해 크랙을 발생시키기 쉽고, 또한 산화물의 흡습 팽창이 일어나기 쉬워 치수 안정성이 저하되는 경향이 있다. 전체 광선 투과의 하한은 보다 바람직하게는 1%이며, 더욱 바람직하게는 5%이다. 한편, 상한은 70%가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 65%이다. 또한, 본 발명의 지지체로서는 전체 광선 투과율이 0%인 것도 포함된다. 이것은 지지체가 상기한 바와 같은 금속 성분을 조금만 산화시킨 금속계 산화물을 함유하는 층을 가질 경우 표면 저항율이 후술하는 바와 같은 범위로 되지만, 전체 광선 투과율이 0%, 즉 검출 한계 이하라는 경우가 있기 때문이다. 보다 바람직한 범위로서는 1~70%, 보다 바람직한 범위로서는 5~65%이다.

본 발명의 자기 기록 매체용 지지체는 표면 저항율이 1×10²~1×10¹³Ω이며, 바람직하게는 1.0×10²~9.9×10¹²Ω이다. 표면 저항율이란 표면비저항(Ω/□)으로도 표기되는 특성값이며, 순수한 표면 저항(면적에 의해 바뀌는 저항값)이나 선 저항 (도선 등의 저항)과는 다른 것이다. 표면 저항율이 1.0×10²Ω보다 낮을 경우, 도전성이 지나치게 높으므로 정전기나 누설 전류에 의해 자기 테이프에 전류가 흘러버려, 그 전류 때문에 자기 헤드가 쇼트되어 고장날 위험성이 있다. 표면 저항율의 하한은 바람직하게는 1.0×10⁴Ω이며, 보다 바람직하게는 1.0×10⁵Ω이다. 한편, 표면 저항율이 1×10¹³Ω, 특히 9.9×10¹²Ω보다 높을 경우, 투과율이 높을 경우와 마찬가지로 산화가 지나치게 진행되어 있으므로 크랙의 발생이나 치수 안정성의 악화의 경향이 있다. 표면 저항율의 상한은 바람직하게는 9.9×10¹¹Ω, 보다 바람직하게는 9.9×10¹⁰Ω이다. 바람직한 범위로서는 1.0×10⁴~9.9×10¹¹Ω, 보다 바람직한 범위로서는 1.0×10⁵~9.9×10¹⁰Ω이다. 또한, 자성층을 형성하는 측의 표면(A)과 자성층을 형성하지 않는 측의 표면, 즉 백 코트층측의 표면(B)에서는 표면 저항율의 값이 동일해도 되지만, 백 코트층측의 표면(B)의 표면 저항율이 낮은 쪽이 바람직하다.

그리고, 본 발명의 자기 기록 매체용 지지체에 있어서 자성층을 형성하는 측의 표면(A)의 중심선 평균 조도(Ra)가 0.5㎚~10㎚인 것이 바람직하다. 자성층을 형성하는 측의 표면(A)의 Ra가 0.5㎚보다 작을 경우는 필름 제조, 가공 공정 등에서 반송 롤 등과의 마찰계수가 커져 공정 트러블을 일으키는 일이 있고, 자기 테이프로서 사용할 경우에 자기 헤드와의 마찰이 커져 자기 테이프 특성이 저하되기 쉽 다. 또한, Ra가 10㎚보다 클 경우는 고밀도 기록의 자기 테이프로서 사용할 경우에 전자 변환 특성이 저하되는 일이 있다. 자성층을 형성하는 측의 표면(A)의 Ra의 하한은 보다 바람직하게는 2㎚, 더욱 바람직하게는 3㎚이며, 상한은 9㎚, 더욱 바람직하게는 8㎚이다. 보다 바람직한 범위로서는 2~9㎚, 더욱 바람직한 범위로서는 3~8㎚이다.

한편, 백 코트층측의 표면(B)의 중심선 평균 조도(Ra)는 3~30㎚인 것이 바람직하다. 백 코트층측의 표면(B)의 Ra가 3㎚보다 작을 경우는 필름 제조, 가공 공정 등에서 반송 롤 등과의 마찰계수가 커져 공정 트러블을 일으키는 일이 있고, 자기 테이프로서 사용할 경우에 가이드 롤과의 마찰이 커져 테이프 주행성이 저하되는 일이 있다. 또한, Ra가 30㎚보다 클 경우는 필름 롤이나 팬케익(㎩ncake)으로서 보관할 때에 표면 돌기가 반대측의 표면에 전사되고, 전자 변환 특성이 저하되는 경향이 있다. 백 코트층측의 표면(B)의 Ra의 하한은 보다 바람직하게는 5㎚, 더욱 바람직하게는 7㎚이며, 상한은 20㎚, 더욱 바람직하게는 15㎚이다. 보다 바람직한 범위로서는 5~20㎚, 더욱 바람직한 범위로서는 7~15㎚이다.

본 발명의 자기 기록 매체용 지지체는 폭 방향의 습도 팽창 계수가 -3~10ppm/%RH인 것도 바람직하다. 습도 팽창 계수가 상기 범위 내인 것은 자기 기록 매체로의 가공 공정이나 자기 기록 매체의 기록 재생시의 고습 조건에서의 치수 안정성의 관점에서 바람직하다. 폭 방향의 습도 팽창 계수의 상한은 보다 바람직하게는 8ppm/%RH, 더욱 바람직하게는 7ppm/%RH이다. 폭 방향의 습도 팽창 계수의 하한은 보다 바람직하게는 -1ppm/%RH, 더욱 바람직하게는 0ppm/%RH이다. 보다 바람직 한 범위로서는 -1~8ppm/%RH, 더욱 바람직한 범위로서는 0~7ppm/%RH이다.

본 발명의 자기 기록 매체용 지지체는 길이 방향의 영률이 5~13㎬인 것이 바람직하다. 길이 방향의 영률이 5㎬보다 작을 경우, 테이프 드라이브 내에서의 길이 방향으로의 장력에 의해 길이 방향으로 신장되고, 이 신장 변형에 의해 폭 방향으로 수축되어 기록 트랙 어긋남이라는 문제가 발생하기 쉽다. 길이 방향의 영률의 하한은 보다 바람직하게는 6㎬, 더욱 바람직하게는 7㎬이다. 한편, 길이 방향의 영률이 13㎬보다 클 경우, 폭 방향의 영률을 바람직한 범위로 제어하는 것이 어려워지고, 폭 방향의 영률이 부족해져 엣지 데미지의 원인으로 된다. 길이 방향의 영률의 상한은 보다 바람직하게는 12㎬, 더욱 바람직하게는 11㎬이다. 보다 바람직한 범위로서는 6~12㎬, 더욱 바람직한 범위로서는 7~11㎬이다.

본 발명의 자기 기록 매체용 지지체는 폭 방향의 영률이 5~13㎬의 범위인 것이 바람직하다. 폭 방향의 영률이 5㎬보다 작을 경우, 엣지 데미지의 원인으로 되거나 하는 일이 있다. 폭 방향의 영률의 하한은 보다 바람직하게는 6㎬, 더욱 바람직하게는 7㎬이다. 한편, 폭 방향의 영률이 13㎬보다 클 경우, 길이 방향의 영률을 바람직한 범위로 제어하는 것이 어려워져 길이 방향의 장력에 의해 변형되기 쉬워지거나, 슬릿성이 악화되는 일이 있다. 폭 방향의 영률의 상한은 보다 바람직하게는 12㎬, 더욱 바람직하게는 11㎬이다. 보다 바람직한 범위로서는 6~12㎬, 더욱 바람직한 범위로서는 7~11㎬이다.

또한, 본 발명에 있어서, 지지체의 길이 방향이란 일반적으로 MD 방향이라고 말해지는 방향으로서 폴리에스테르 필름 제조 공정시의 길이 방향과 같은 방향을 가리키고, 지지체의 폭 방향이란 일반적으로 TD 방향이라고 말해지는 방향으로서 폴리에스테르 필름 제조 공정시의 폭 방향과 같은 방향을 가리킨다.

본 발명에 있어서, 폴리에스테르 필름이란 예를 들면 방향족 디카르복실산, 지환족 디카르복실산 또는 지방족 디카르복실산 등의 산 성분이나 디올 성분을 구성 단위(중합 단위)로 하는 폴리머로 구성된 것이다.

방향족 디카르복실산 성분으로서는, 예를 들면 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 1,4-나프탈렌디카르복실산, 1,5-나프탈렌디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 4,4'-디페닐디카르복실산, 4,4'-디페닐에테르디카르복실산, 4,4'-디페닐술폰디카르복실산 등을 사용할 수 있고, 그 중에서도 바람직하게는 테레프탈산, 프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산을 사용할 수 있다. 지환족 디카르복실산 성분으로서는, 예를 들면 시클로헥산디카르복실산 등을 사용할 수 있다. 지방족 디카르복실산 성분으로서는, 예를 들면 아디핀산, 스베린산, 세바신산, 도데칸디온산 등을 사용할 수 있다. 이들 산 성분은 1종만을 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

디올 성분으로서는, 예를 들면 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 네오펜틸글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,2-시클로헥산디메탄올, 1,3-시클로헥산디메탄올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 폴리알킬렌글리콜, 2,2'-비스(4'-β-히드록시에톡시페닐)프로판 등을 사용할 수 있고, 그 중에서도 에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 디에틸렌글리콜 등을 바람직하게 사용할 수 있으며, 특히 바람직하게는 에틸렌글리콜 등을 사용할 수 있다. 이들 디올 성분은 1종만을 사용 해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

폴리에스테르에는 라우릴알콜, 이소시안산페닐 등의 단관능 화합물이 공중합되어 있어도 되고, 트리멜리트산, 피로멜리트산, 글리세롤, 펜타에리스리톨, 2,4-디옥시안식향산 등의 3관능 화합물 등이 과도하게 분기나 가교를 하지 않고 폴리머가 실질적으로 선형상인 범위 내에서 공중합되어 있어도 된다. 또한 산 성분, 디올 성분 이외에 p-히드록시안식향산, m-히드록시안식향산, 2,6-히드록시나프토일산 등의 방향족 히드록시카르복실산 및 p-아미노페놀, p-아미노안식향산 등을 본 발명의 효과가 손상되지 않을 정도의 소량이면 더욱 공중합시킬 수 있다.

폴리에스테르로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트가 바람직하다. 또한, 이들의 공중합체, 및 변성체여도 되고, 다른 열가소성 수지와의 폴리머 얼로이여도 된다. 여기서 말하는 폴리머 얼로이란 고분자 다성분계이며, 공중합에 의한 블록 코폴리머여도 되고, 혼합 등에 의한 폴리머 블렌드여도 된다. 특히 상기 폴리에스테르 수지와 폴리이미드계 수지의 폴리머 얼로이는 혼합 비율에 의해 내열성(유리 전이 온도)을 제어할 수 있으므로, 사용 조건에 맞춘 폴리머 설계가 가능하기 때문에 바람직하다. 폴리머의 혼합 비율은 NMR법(핵 자기 공명법)이나 현미 FT-IR법(푸리에 변환 현미 적외 분광법)을 이용하여 조사할 수 있다.

폴리이미드계 수지로서는, 예를 들면 하기 일반식으로 나타내어지는 바와 같은 구조 단위를 함유하는 것이 바람직하다.

단, 식 중의 R¹은

등의 지방족 탄화수소기, 지환족 탄화수소기, 방향족 탄화수소기로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 기를 나타내고 있다. 또한, 식 중의 R²는

등의 지방족 탄화수소기, 지환족 탄화수소기, 방향족 탄화수소기로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 기를 나타내고 있다.

용융 성형성이나 폴리에스테르와의 친화성 등의 점에서, 하기 일반식으로 나타내어지는 바와 같은 폴리이미드 구성 성분에 에테르 결합을 함유하는 폴리에테르이미드가 특히 바람직하다.

(단, 상기 식 중 R³은 6~30개의 탄소 원자를 갖는 2가의 방향족 또는 지방족 잔기, R⁴는 6~30개의 탄소 원자를 갖는 2가의 방향족 잔기, 2~20개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌기, 2~20개의 탄소 원자를 갖는 시클로알킬렌기, 및 2~8개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌기로 연쇄 정지된 폴리디오르가노실록산기로 이루어지는 군으로부터 선택된 2가의 유기기이다.)

상기 R³, R⁴로서는, 예를 들면 하기 식군에 나타내어지는 방향족 잔기를 들 수 있다.

본 발명에서는 폴리에스테르와의 친화성, 비용, 용융 성형성 등의 관점에서 2,2-비스[4-(2,3-디카르복시페녹시)페닐]프로판 2무수물과 m-페닐렌디아민, 또는 p-페닐렌디아민과의 축합물인, 하기 식으로 나타내어지는 반복 단위를 갖는 폴리머가 바람직하다.

또는

(n은 2 이상의 정수, 바람직하게는 20~50의 정수)

이 폴리에테르이미드는 "울템"(등록 상표)의 상품명으로 지이 플라스틱사에서 입수 가능하다.

본 발명에 있어서, 폴리에스테르 필름은 2층 이상의 적층 구성인 것이 바람직하다. 특히, 본 발명의 지지체는 자기 기록 매체에 사용하기 위해 한쪽의 표면에는 뛰어난 전자 변환 특성을 얻기 위한 평활함이 요구되고, 다른 쪽의 표면에는 제막·가공 공정에서의 반송이나, 자기 테이프의 주행성이나 주행 내구성을 부여하기 위한 거칠기가 요구된다. 그 때문에, 폴리에스테르 필름을 2층 이상의 적층 구성으로 하는 것이 바람직하다.

폴리에스테르 필름에는 그 표면에 윤활용이성이나 내마모성, 내스크래치성 등을 부여하기 위해 무기 입자, 유기 입자, 예를 들면 클레이, 마이카, 산화 티탄, 탄산칼슘, 카올린, 탤크, 습식 실리카, 건식 실리카, 콜로이드형상 실리카, 인산칼슘, 황산바륨, 알루미나, 지르코니아 등의 무기 입자, 아크릴산류, 스티렌계 수지, 열 경화 수지, 실리콘, 이미드계 화합물 등을 구성 성분으로 하는 유기 입자, 폴리에스테르 중합 반응시에 첨가하는 촉매 등에 의해 석출되는 입자(소위 내부 입자) 등이 첨가되어 있어도 된다. 입자의 지름은 TEM 등에 의해 조사할 수 있고, 입자의 첨가량은 X선 마이크로 애널라이저나 열 분해 가스크로마토 질량 분석 등에 의해 조사할 수 있다.

본 발명에 있어서, 지지체로서의 두께는 용도에 따라 적절히 결정할 수 있지만, 통상 자기 기록 매체 용도에서는 2~7㎛가 바람직하다. 이 두께가 2㎛보다 작을 경우, 자기 테이프로 했을 때에 전자 변환 특성이 저하되는 일이 있다. 한편, 이 두께가 7㎛보다 클 경우는 테이프 1권당의 테이프 길이가 짧아지므로 자기 테이프의 소형화, 고용량화가 곤란해지는 경우가 있다. 따라서, 고밀도 자기 기록 매체 용도의 경우 두께의 하한은 바람직하게는 3㎛, 보다 바람직하게는 4㎛이며, 상한은 바람직하게는 6.5㎛, 보다 바람직하게는 6㎛이다. 보다 바람직한 범위로서는 3~6.5㎛, 보다 바람직한 범위로서는 4~6㎛이다.

또한, 본 발명의 지지체를 구성하는 폴리에스테르 필름의 두께는 2~6㎛인 것이 바람직하다. 이 두께가 2㎛보다 작을 경우는 자기 테이프로 했을 때에 테이프에 탄력이 없어지므로 전자 변환 특성이 저하되는 일이 있다. 폴리에스테르 필름의 두께의 하한은 보다 바람직하게는 3㎛, 더욱 바람직하게는 4㎛이다. 한편, 폴리에스테르 필름의 두께가 6㎛보다 클 경우는 테이프 1권당의 테이프 길이가 짧아지므로 자기 테이프의 소형화, 고용량화가 곤란해지는 경우가 있다. 폴리에스테르 필름의 두께의 상한은 보다 바람직하게는 5.8㎛, 더욱 바람직하게는 5.6㎛이다. 보다 바람 직한 범위로서는 3~5.8㎛, 더욱 바람직한 범위로서는 4~5.6㎛이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 자기 기록 매체용 지지체는, 예를 들면 다음과 같이 제조된다.

우선, 지지체를 구성하는 폴리에스테르 필름을 제조한다. 폴리에스테르 필름을 제조하기 위해서는, 예를 들면 폴리에스테르의 펠릿을 압출기를 이용하여 용융하고, 구금(口金)으로부터 토출한 후 냉각 고화해서 시트형상으로 성형한다. 이 때, 섬유 소결 스테인레스 금속 필터에 의해 폴리머를 여과하는 것이 폴리머 중의 미용융물을 제거하므로 바람직하다. 또한, 폴리에스테르 필름의 표면에 윤활용이성이나 내마모성, 내스크래치성 등을 부여하기 위해 무기 입자, 유기 입자, 예를 들면 클레이, 마이카, 산화 티탄, 탄산칼슘, 카올린, 탤크, 습식 실리카, 건식 실리카, 콜로이드형상 실리카, 인산칼슘, 황산바륨, 알루미나, 지르코니아 등의 무기 입자, 아크릴산류, 스티렌계 수지, 열 경화 수지, 실리콘, 이미드계 화합물 등을 구성 성분으로 하는 유기 입자, 폴리에스테르 중합 반응시에 첨가하는 촉매 등에 의해 석출되는 입자(소위 내부 입자) 등을 첨가하는 것도 바람직하다. 또한, 본 발명을 저해하지 않는 범위 내라면 각종 첨가제, 예를 들면 상용화제, 가소제, 내후제, 산화 방지제, 열 안정제, 윤활제, 대전 방지제, 증백제, 착색제, 도전제, 결정핵제, 자외선 흡수제, 난연제, 난연 조제, 안료, 염료 등이 첨가되어도 된다.

계속해서, 상기 시트를 길이 방향과 폭 방향의 2축으로 연신한 후 열 처리한다. 연신 공정은 특별히 한정되지 않지만, 각 방향에 있어서 2단계 이상으로 나누는 것이 바람직하다. 즉 재종(再縱), 재횡(再橫) 연신을 행하는 방법이 고밀도 기 록의 자기 테이프로서 최적인 고강도의 필름이 얻어지기 쉽기 때문에 바람직하다.

연신 형식으로서는 길이 방향으로 연신한 후에 폭 방향으로 연신을 행하거나 하는 순차 2축 연신법이나, 동시 2축 텐터 등을 이용하여 길이 방향과 폭 방향을 동시에 연신하는 동시 2축 연신법, 또한 순차 2축 연신법과 동시 2축 연신법을 조합한 방법 등이 포함된다.

특히 동시 2축 연신법을 이용하는 것이 바람직하다. 순차 2축 연신법에 비해서 동시 2축 연신법은 제막 공정에서 길이 방향, 폭 방향으로 결정이 균일하게 성장하므로 안정되게 고배율로 연신하기 쉽다. 또한, 여기서 말하는 동시 2축 연신이란 길이 방향과 폭 방향의 연신이 동시에 행해지는 공정을 포함하는 연신 방식이다. 반드시 모든 구간에서 길이 방향과 폭 방향이 동시에 연신되어 있을 필요는 없고, 길이 방향의 연신이 먼저 시작되고, 그 도중부터 폭 방향으로도 연신을 행하며(동시연신), 길이 방향의 연신이 먼저 종료되고, 나머지를 폭 방향으로만 연신하는 방식이여도 된다. 연신 장치로서는, 예를 들면 동시 2축 연신 텐터 등이 바람직하게 예시되고, 그 중에서도 리니어 모터 구동식의 동시 2축 텐터가 찢어짐 없이 필름을 연신하는 방법으로서 특히 바람직하다.

다음에, 상기와 같이 해서 얻어진 폴리에스테르 필름의 양 면에 금속계 산화물을 함유하는 층(M층)을 형성한다. 이 때, 전체 광선 투과율과 표면 저항율의 값을 상술과 같이 하기 위해 금속계 산화물의 산화 상태를 제어한다. M층의 형성 방법으로서는 물리 증착법이나 화학 증착법을 이용할 수 있다. 폴리에스테르 필름으로의 물리 증착법에는 진공 증착법, 스퍼터링법이 있고, 특히 산화도의 제어의 용 이함으로부터 진공 증착법이 바람직하며, 또한 금속 증기의 고에너지화가 가능한 전자빔 증착법이 바람직하다.

M층을 구성하는 금속계 산화물의 산화도를 제어하기 위해서는, 기본적으로는 금속 증발량과 산소 가스 도입량을 제어할 필요가 있다. 금속 증발량이 일정하면, 산소 가스 도입량을 줄이면 산화도가 낮아지고, 산소 가스 도입량을 늘리면 산화도가 높아진다. 반대로 산소 가스 도입량이 일정하면, 금속 증발량을 줄이면 산화도가 높아지고, 금속 증발량을 늘리면 산화도가 낮아진다.

이 때, 산소 가스는 증착원의 바로 옆으로부터 금속 증기가 흐르는 방향과 같은 방향으로 공급되는 것이 바람직하다. 금속 증기가 흐르는 방향과 같은 방향으로 공급함으로써 산소 가스에 의한 금속 증기의 흐트러짐이 적어지고, 원하는 두께나 산화도로 제어하기 쉬워진다. 또한, 산소 가스와 금속 증기의 반응 공간이 커지므로, 폴리에스테르 필름 상에 도달할 때까지 산화 반응이 완료되어 안정적인 구조 결함이 없는 증착막을 제막할 수 있게 되어서 치수 안정성이 향상된다. 냉각 드럼에 가까운 일반적인 산소 공급 노즐 위치(도 3, 부호 124)에서는 가스류가 금속 증기와 수직으로 닿기 때문에 원하는 두께로 제어하기 어렵고, 특히 후막화가 곤란해진다. 또한, 반응 공간이 작아지므로 금속 원자가 불완전한 산화 반응에 의해 폴리에스테르 필름에 도착하기 때문에 불완전한 구조로 되어 치수 안정성을 악화시킨다. 그 이외에도 폴리에스테르 필름으로의 퇴적 개시와 퇴적 종료의 부분에 산소 공급 노즐이 있으므로, 폴리에스테르 필름과의 계면이나 M층의 표면에서 산소 농도가 높아지는 층 구조로 되기 쉽다. M층 중에 다른 조성의 층이 있으면 구조가 흐트 러지기 쉬워 치수 안정성이 저하되는 경향이 있다.

반대로 본원에서 행하는 산소 공급 노즐의 위치는 필연적으로 냉각 드럼으로부터 멀어지는 방향으로 되므로, 미반응의 산소 가스가 쳄버 내에 충만해서 감압도를 저하시키기 쉽고, 또한 도가니 내의 용해 금속의 표면을 산화시키므로 통상은 채용되지 않는다. 특히, 50㎚ 이하의 얇은 막 형성에서는 금속 증기량이 적기 때문에 문제가 현저해져 세밀한 산화도 제어는 곤란해진다. 그러나, 본원에서는 50㎚ 이상의 후막으로 산화도 제어를 행하므로 금속 증기량이 많고, 산소 가스와 잘 반응하여 감압도를 내리는 미반응 산소 가스가 발생하지 않는다. 또한, 도가니 표면에서 용융, 증발이 바로 행해지므로 표면 산화의 문제를 회피할 수 있다.

전체 광선 투과율은 산화도가 높을수록 높아지므로 증착시의 산소 가스 도입량이나 산소 가스 공급 노즐의 위치, 금속 성분의 증발량, 필름 반송 속도를 조정함으로써 제어할 수 있다. 구체적으로는, 산화도를 높게 해서 전체 광선 투과율을 높이는 경우는 산소 가스 도입량을 늘려 반응할 수 있는 산소 가스를 늘리거나, 산소 가스 공급 노즐의 위치를 반응하기 쉬운 위치에 설치하여 반응을 진행시키기 쉽게 하거나, 금속 성분의 증발량을 줄여서 산소 농도를 높이거나, 필름 반송 속도를 느리게 해서 반응 시간을 길게 하거나 함으로써 제어한다. 특히 산소 가스 도입량의 영향이 크다.

표면 저항율도 산화도가 높을수록 높아지므로, 전체 광선 투과율과 마찬가지로 증착시의 산소 가스 도입량이나 산소 가스 공급 노즐의 위치, 금속 성분의 증발량, 필름 반송 속도를 조정함으로써 제어할 수 있다. 특히 금속의 증발량이나 필름 반송 속도의 영향이 크다.

전체 광선 투과율이나 표면 저항율은 M층 내의 금속 원소 농도와 상관이 있지만, 금속 원소 농도가 같아도 금속 원자의 결합 상태에 따라서도 변화된다. 특히 금속-금속 결합의 존재비가 영향을 준다.

또한, 지지체의 표면의 중심선 평균 조도(Ra)를 상기 범위 내로 하기 위해서는 폴리에스테르 필름의 표면 조도를 변경함으로써 제어할 수 있다. 금속 성분의 종류나 M층의 막 두께, 산화도를 변경함으로써도 제어할 수 있다. 폴리에스테르 필름의 표면 조도는 불활성 입자의 지름을 크게 하거나, 첨가량을 늘림으로써 거칠게 할 수 있다. 표면을 거칠게 하면 지지체 표면의 중심선 평균 조도(Ra)도 커진다. 또한, M층의 막 두께를 두껍게 하는 것으로도 지지체 표면의 중심선 평균 조도(Ra)는 커진다. M층의 두께를 두껍게 하면 M층의 구조가 기둥형상 구조로 되기 쉽고, 그 결과 국부적으로 퇴적 성장한 기둥형상 구조가 표면을 거칠게 한다. 또한, 상기한 바와 같이, 산화도를 높이는 것으로도 지지체 표면의 중심선 평균 조도(Ra)를 크게 할 수 있다. 그 중에서도 M층의 두께의 영향이 크다.

지지체의 습도 팽창 계수는 M층의 금속 성분의 종류나 두께, 산화도, 금속 원소 농도, 금속 원자의 결합 상태 등으로 제어할 수 있다.

지지체의 길이 방향의 영률은 폴리에스테르 필름의 길이 방향의 영률에 의해 대부분 결정된다. 한편, 지지체의 폭 방향의 영률도 폴리에스테르 필름의 폭 방향의 영률에 의해 대부분 결정된다. 따라서, 폴리에스테르 필름의 길이 방향, 폭 방향의 영률을 제어하면 된다. 폴리에스테르 필름의 영률은 연신 배율이나 연신 온도 에 의해 제어할 수 있다. 기본적으로는 총면적 연신 배율을 높게 하거나, 연신 온도를 낮게 하면 제조된 폴리에스테르 필름의 영률은 높아진다.

또한, 지지체의 영률은 M층을 구성하는 금속 성분의 종류나 M층의 두께, 산화도에 의해서도 제어할 수 있다. M층 자체의 강도를 높게, 막 두께를 두껍게 함으로써 지지체의 영률을 높일 수 있다.

자기 기록 매체의 치수 안정성은 지지체의 습도 팽창 계수나 영률이 영향을 준다. 특히 습도 팽창 계수의 영향이 크다. 즉, M층의 조성 제어가 치수 안정성 향상에 매우 중요하다.

또한, 본 발명에 있어서는 폴리에스테르 필름이나 그 폴리에스테르 필름을 이용하여 얻어진 지지체에 필요에 따라 열 처리, 마이크로파 가열, 성형, 표면 처리, 라미네이트, 코팅, 인쇄, 엠보스 가공, 에칭 등의 임의의 가공을 행해도 된다.

이하, 본 발명의 지지체의 제조 방법에 대해서 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 폴리에스테르로서 사용한 예를 대표예로 해서 설명한다. 물론, 본원은 PET 필름을 사용한 지지체에 한정되는 것은 아니고, 다른 폴리머를 사용한 것이여도 된다. 예를 들면, 유리 전이 온도나 융점이 높은 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트 등을 이용하여 폴리에스테르 필름을 구성하는 경우는 이하에 나타내는 온도보다 고온에서 압출이나 연신을 행하면 된다.

우선, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 준비한다. 폴리에틸렌테레프탈레이트는 다음 중 어느 하나의 프로세스에서 제조된다. 즉, (1) 테레프탈산과 에틸렌글리콜을 원료로 하여 직접 에스테르화 반응에 의해 저분자량의 폴리에틸렌테레프탈레이 트 또는 올리고머를 얻고, 또한 그 후의 3산화 안티몬이나 티탄 화합물을 촉매로 사용한 중축합 반응에 의해 폴리머를 얻는 프로세스, (2) 디메틸테레프탈레이트와 에틸렌글리콜을 원료로 해서 에스테르 교환 반응에 의해 저분자량체를 얻고, 또한 그 후의 3산화 안티몬이나 티탄 화합물을 촉매로 사용한 중축합 반응에 의해 폴리머를 얻는 프로세스이다. 여기서, 에스테르화는 무촉매로도 반응은 진행되지만, 에스테르 교환 반응에 있어서는 통상 망간, 칼슘, 마그네슘, 아연, 리튬, 티탄 등의 화합물을 촉매로 사용해서 진행시키고, 또한 에스테르 교환 반응이 실질적으로 완결된 후에 상기 반응에 사용된 촉매를 불활성화할 목적으로 인 화합물을 첨가하는 경우도 있다.

필름을 구성하는 폴리에스테르에 불활성 입자를 함유시킬 경우에는, 에틸렌글리콜에 불활성 입자를 소정 비율로 슬러리의 형태로 분산시키고, 이 에틸렌글리콜을 중합시에 첨가하는 방법이 바람직하다. 불활성 입자를 첨가할 때에는, 예를 들면 불활성 입자의 합성시에 얻어지는 물 졸이나 알콜 졸 상태의 입자를 일단 건조 시키지 않고 첨가하면 입자의 분산성이 우수하다. 또한, 불활성 입자의 물 슬러리를 직접 PET 펠릿과 혼합하고, 벤트식 2축 혼련 압출기를 이용하여 PET에 혼련시키는 방법도 유효하다. 불활성 입자의 함유량을 조절하는 방법으로서는, 상기 방법에서 고농도의 불활성 입자의 마스터 펠릿을 만들어 두고, 그것을 제막시에 불활성 입자를 실질적으로 함유하지 않는 PET로 희석해서 불활성 입자의 함유량을 조절하는 방법이 유효하다.

다음에, 얻어진 PET의 펠릿을 180℃에서 3시간 이상 감압 건조시킨 후, 고유 점도가 저하되지 않도록 질소 기류 하 또는 감압 하에서 270~320℃로 가열된 압출기에 공급하고, 슬릿형상의 다이로부터 압출하여 캐스팅 롤 상에서 냉각해서 미연신 필름을 얻는다. 이 때, 이물이나 변질 폴리머를 제거하기 위해 각종 필터, 예를 들면 소결 금속, 다공성 세라믹, 샌드, 금속망 등의 소재로 이루어지는 필터를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 필요에 따라 정량 공급성을 향상시키기 위해 기어 펌프를 설치해도 된다. 필름을 적층할 경우에는 2대 이상의 압출기 및 매니폴드 또는 합류 블록을 이용하여 복수의 다른 폴리머를 용융 적층한다.

다음에, 이 미연신 필름을 동시 2축 연신 텐터로 안내해서 길이 및 폭 방향으로 동시에 2축 연신을 행한다. 연신 속도는 길이, 폭 방향 모두 100~20,000%/분의 범위에서 행하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 500~10,000%/분, 더욱 바람직하게는 2,000~7,000%/분이다. 연신 속도가 100%/분보다 작을 경우에는 필름이 열에 노출되는 시간이 길어지므로, 특히 엣지 부분이 결정화되어서 연신 찢어짐의 원인으로 되어 제막성이 저하되거나, 충분히 분자 배향이 진행되지 않앙서 제조된 필름의 영률이 저하되는 일이 있다. 또한, 20,000%/분보다 클 경우에는 연신 시점에서 분자 사이의 서로 얽힘이 생성되기 쉬워지고, 연신성이 저하되어서 고배율의 연신이 곤란해지는 일이 있다.

또한, 1단째의 연신 온도는 사용되는 폴리머의 종류에 따라 다르지만, 미연신 필름의 유리 전이 온도(Tg)를 기준으로 해서 정할 수 있다. 길이 방향 및 폭 방향 각각의 1단째의 연신 공정에 있어서의 온도는 Tg~Tg＋30℃의 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 Tg＋5℃~Tg＋20℃이다. 상기 범위보다 연신 온도가 낮 을 경우에는 필름 찢어짐이 다발해서 생산성이 저하되거나, 재연신성이 저하되어서 고배율로 안정적으로 연신하는 것이 곤란해지는 일이 있다. 또한, 상기 범위보다 연신 온도가 높을 경우에는 특히 엣지 부분이 결정화되어서 연신 찢어짐의 원인으로 되어 제막성이 저하되거나, 충분히 분자 배향이 진행되지 않고, 제조된 필름의 영률이 저하되는 일이 있다.

연신 배율은 사용되는 폴리머의 종류나 연신 온도에 따라 다르고, 또한 다단 연신의 경우도 다르지만, 총면적 연신 배율(총세로 연신 배율×총가로 연신 배율)이 20~40배의 범위로 되도록 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 25~35배이다. 길이 방향, 폭 방향의 일방향의 총연신 배율로서는 2.5~8배가 바람직하고, 보다 바람직하게는 3~7배이다. 연신 배율이 상기 범위보다 작을 경우에는 연신 편차 등이 발생하여 필름의 가공 적성이 저하되는 일이 있다. 또한, 연신 배율이 상기 범위보다 클 경우에는 연신 찢어짐이 다발해서 생산성이 저하되는 경우가 있다. 또한, 각 방향에 관해서 연신을 다단으로 행할 경우, 1단째의 길이, 폭 방향 각각에 있어서의 연신 배율은 2.5~5배가 바람직하고, 보다 바람직하게는 3~4배이다. 또한, 1단째에 있어서의 바람직한 면적 연신 배율은 8~16배이며, 보다 바람직하게는 9~14배이다. 이들 연신 배율의 값은 특히 동시 2축 연신법을 채용할 경우에 바람직한 값이지만, 순차 2축 연신법에서도 적용할 수 있다.

본 발명의 폴리에스테르 필름의 제조 방법이 다단 연신, 즉 재연신 공정을 포함할 경우, 2단째의 연신 온도는 Tg＋40℃~Tg＋120℃가 바람직하고, 보다 바람직하게는 Tg＋60℃~Tg＋100℃이다(또한, 3단의 연신을 행할 경우, 2단째의 연신 온도 로서는 상기 온도 범위 중에서도 비교적 낮은 연신 온도로 하는 편이 낫다). 연신 온도가 상기 범위를 벗어날 경우에는 열량 부족이나 결정화의 지나친 진행에 의해 필름 찢어짐이 다발해서 생산성이 저하되거나, 충분히 배향을 높일 수 있지 않고, 강도가 저하되는 경우가 있다. 또한, 3단째의 연신을 행할 경우에는 3단째의 연신 온도는 2단째의 연신 온도보다 높고, 후술하는 열 처리의 온도보다 낮은 것이 바람직하다. 또한, 3단째의 연신을 행하면 영률이나 열적 치수 안정성이 향상되기 쉽다.

또한, 재연신을 행하는 경우의 일방향에 있어서의 연신 배율은 1.05~2.5배가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.2~1.8배이다. 재연신의 면적 연신 배율로서는 1.4~4배가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.9~3배이다. 또한, 3단째의 연신을 행할 경우에는 3단째의 연신 배율(일방향)은 1.05~1.2배가 바람직하고, 면적 연신 배율은 1.1~1.4가 바람직하다.

계속해서, 이 연신 필름을 긴장 하 또는 폭 방향으로 이완하면서 열 처리한다. 열 처리 조건은 폴리머의 종류에 따라서도 다르지만, 열 처리 온도는 150℃~230℃가 바람직하고, 열 처리 시간은 0.5~10초의 범위에서 행하는 것이 바람직하다. 또한, 증착 적성을 향상시키기 위해 열 처리 온도는 160℃~190℃의 비교적 저온에서 행하는 것이 바람직하고, 열 처리 시간도 0.5~2초의 비교적 단시간에 행하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 폴리에스테르 필름의 냉각 드럼으로의 밀착성이 향상되고, 열에 의한 주름이나 찢어짐 등을 회피할 수 있다. 또한, 제작된 폴리에스테르 필름은 수분을 흡습하지 않도록 저습도의 환경 하에서 보존하는 것이 바람직하고, 수송시 등에도 가능한 한 흡습을 방지하는 곤포가 바람직하다. 폴리에스테르 필름의 흡습은 M층 형성시에 악영향을 끼치기 때문이다.

다음에, 상기와 같이 해서 얻어진 폴리에스테르 필름의 양 면에 금속계 산화물을 함유하는 층(M층)을 형성하는 방법을 설명한다.

폴리에스테르 필름 표면에 M층을 형성하기 위해서는, 예를 들면 도 2에 나타내는 진공 증착 장치를 사용한다. 이 진공 증착 장치(11)에 있어서는 진공 쳄버(12)의 내부를 폴리에스테르 필름이 풀림 롤부(13)로부터 냉각 드럼(16)을 거쳐 권취 롤부(18)로 주행한다. 그 때에, 도가니(23) 내의 금속 재료(19)를 전자총(20)으로부터 조사된 전자빔(21)으로 가열 증발시킴과 아울러, 산소 공급 노즐(24)로부터 산소 가스를 도입하여 증발된 금속을 산화 반응시키면서 냉각 드럼(16) 상의 폴리에스테르 필름에 증착한다. 본 발명은 양 면에 M층이 필요하므로 한 면의 표면(1면째)에 금속계 산화물을 증착한 후 권취 롤부(18)로부터 한 면 증착 폴리에스테르 필름을 떼어내고, 그것을 풀림 롤부(13)에 셋트하여 마찬가지로 반대측의 표면(2면째)에 금속계 산화물을 증착한다. 또한, 이 진공 증착 장치(11)는 산화도를 용이하게 제어할 수 있도록 산소 공급 노즐(24)을 증착원인 도가니(23)의 바로 옆에 설치하고, 또한 금속 증기와 산소 가스가 같은 방향으로 흐르도록 하고 있다. 그 결과, 금속 증기와 산소 가스의 반응 공간도 커져 있다.

여기서, 진공 쳄버(12)의 내부는 1.0×10^-8~1.0×10²㎩로 감압하는 것이 바람직하다. 또한, 치밀하고 열화 부분이 적은 M층을 형성시키기 위해 바람직하게는 1.0×10^-6~1.0×10^-1㎩로 감압하는 것이 바람직하다.

냉각 드럼(16)은 그 표면 온도를 -40~60℃의 범위 내로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 -35~30℃, 더욱 바람직하게는 -30~0℃이다.

전자빔(21)은 그 출력이 2.0~8.0㎾의 범위 내의 것으로 행하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 3.0~7.0㎾, 더욱 바람직하게는 4.0~6.0㎾의 범위 내이다. 또한, 직접 도가니를 가열함으로써 금속 재료(19)를 가열 증발시켜도 된다.

산소 가스는 가스 유량 제어 장치(26)를 이용하여 0.5~10L/min의 유량으로 진공 쳄버(12) 내부에 도입된다. 보다 바람직하게는 1.5~8L/min, 더욱 바람직하게는 2.0~5L/min이다.

진공 쳄버(12)의 내부에 있어서의 폴리에스테르 필름의 반송 속도는 20~200m/min이 바람직하다. 보다 바람직하게는 30~100m/min, 더욱 바람직하게는 40~80m/min이다. 반송 속도가 20m/min보다 지나치게 느릴 경우, 상기와 같은 M층 두께로 제어하기 위해서는 금속의 증발량을 상당히 작게 할 필요가 있다. 그 때문에, 산소 가스 도입량도 줄일 필요가 생기므로 산화도의 제어가 매우 어려워진다. 반송 속도가 200m/min보다 빨라지면 냉각 드럼과의 접촉 시간이 짧아지므로 열에 의한 찢어짐이나 주름이 발생하여 생산성이 손상된다. 또한, 금속 증기와 산소 가스가 불충분한 반응 상태로 성막되기 쉽고, 산화도의 제어가 어려워진다.

진공 쳄버(12)의 내부에 있어서의 폴리에스테르 필름의 반송 장력은 50~150N/m가 바람직하다. 보다 바람직하게는 70~120N/m, 더욱 바람직하게는 80~100N/m이다. 단, 2면째의 증착시에는 반송 장력을 1면째보다 약하게 하는 것이 바람직하다. 2면째의 반송 장력은 1면째의 반송 장력보다 5~30N/m 낮은 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 7~25N/m 낮으며, 더욱 바람직하게는 10~20N/m 낮은 것이 바람직하다. 이것은 1면째의 증착시에 폴리에스테르 필름이 열 부하를 받아 수축되려고 하는 힘을 잃어버리므로, 2면째의 증착시에 1면째와 같은 반송 장력으로 주행시키면 열에 의한 찢어짐이나 주름이 발생하여 생산성이 손상되기 때문이다. 또한, 폴리에스테르 필름의 표면 조도가 면에 따라 다른 경우는 먼저 거친 쪽의 면을 증착하는 것이 바람직하다. 이것은 2면째 증착시에 냉각 드럼으로의 밀착성을 높이기 위해서이다. 증착은 한 면씩 행해도 되고, 양 면을 1공정에서 행해도 된다.

증착 후, M층을 안정화시키고, 치밀성을 높이기 위해서는 진공 증착 장치 내를 상압으로 되돌려서 권취된 필름을 되감는 것이 바람직하다. 특히, 미결합 원자를 줄이기 위해 가습 되감기를 행하는 것이 수증기와 M층이 접촉할 기회가 길어지므로 바람직하다. 가습 되감기는 20~40℃에서 60~80%RH로 행하는 것이 바람직하다. 또한, 20~50℃의 온도에서 1~3일간 에이징하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 습도 60% 이상의 결로되지 않을 정도의 환경 하에서 에이징하는 것이 바람직하다.

다음에, 자기 기록 매체를 제조하는 방법을 설명한다. 상기와 같이 해서 얻어진 자기 기록 매체용 지지체를, 예를 들면 0.1~3m 폭으로 슬릿하고, 속도 20~300m/min, 장력 50~300N/m로 반송하면서 한쪽의 면(A)에 자성 도료 및 비자성 도료를 익스트루젼 코터에 의해 중층 도포한다. 또한, 상층에 자성 도료를 두께 0.1~0.3㎛로 도포하고, 하층에 비자성 도료를 두께 0.5~1.5㎛로 도포한다. 그 후, 자성 도료 및 비자성 도료가 도포된 지지체를 자기 배향시켜 온도 80~130℃에서 건조시킨다. 이어서, 반대측의 면(B)에 백 코트를 두께 0.3~0.8㎛로 도포하고, 캘린더 처리한 후 권취한다. 또한, 캘린더 처리는 소형 테스트 캘린더 장치(스틸/나일론 롤, 5단)를 사용하여 온도 70~120℃, 선압 0.5~5kN/㎝로 행한다. 그 후, 60~80℃에서 24~72시간 에이징 처리하고, 1/2인치(1.27㎝) 폭으로 슬릿하여 팬케익를 제작한다. 이어서, 이 팬케익으로부터 특정의 길이분을 카세트에 구비해서 카세트 테이프형 자기 기록 매체로 한다.

여기서, 자성 도료 등의 조성은 예를 들면 이하와 같은 조성을 들 수 있다.

(자성 도료의 조성)

·강자성 금속 분말 : 100중량부

·변성 염화 비닐 공중합체 : 10중량부

·변성 폴리우레탄 : 10중량부

·폴리이소시아네이트 : 5중량부

·2-에틸헥실올레이트 : 1.5중량부

·팔미틴산 : 1중량부

·카본 블랙 : 1중량부

·알루미나 : 10중량부

·메틸에틸케톤 : 75중량부

·시클로헥사논 : 75중량부

·톨루엔 : 75중량부

(백 코트의 조성)

·카본 블랙(평균 입자 지름 20㎚) : 95중량부

·카본 블랙(평균 입자 지름 280㎚) : 10중량부

·알루미나 : 0.1중량부

·변성 폴리우레탄 : 20중량부

·변성 염화 비닐 공중합체 : 30중량부

·시클로헥사논 : 200중량부

·메틸에틸케톤 : 300중량부

·톨루엔 : 100중량부

자기 기록 매체는, 예를 들면 데이터 기록 용도, 구체적으로는 컴퓨터 데이터의 백업 용도(LTO4나 LTO5 등)나 영상 등의 디지털 화상의 기록 용도 등에 바람직하게 사용할 수 있다.

(물성의 측정 방법 및 효과의 평가 방법)

본 발명에 있어서의 특성값의 측정 방법 및 효과의 평가 방법은 다음과 같다. 예를 들면, 자기 테이프로부터 본원의 지지체를 인출하기 위해서는 메틸에틸케톤을 이용하여 자성층이나 백 코트층을 닦아 박리함으로써 평가가 가능해진다.

(1) M층의 두께

하기 조건에서 단면 관찰을 행하고, 얻어진 합계 9점의 두께[㎚]의 평균값을 산출하여 M층의 두께[㎚]로 한다.

측정 장치 : 투과형 전자 현미경(TEM) 히타치제 H-7100FA형

측정 조건 : 가속 전압 100㎸

측정 배율 : 20만배

시료 조정 : 초박막 절편법

관찰면 : TD-ZD 단면

측정 횟수 : 1시야에 대하여 3점, 3시야를 측정한다.

(2) 조성 분석

하기 조건에서 깊이 방향의 조성 분석을 행한다. 탄소 농도가 50at.%를 초과하는 깊이를 M층과 폴리에스테르 필름의 계면으로 하고, 표층으로부터 계면까지를 등분으로 5분할하여 각각의 구간의 중앙점을 측정점으로 해서 조성 분석을 행한다. 얻어진 각 측정점의 조성으로부터 평균값을 산출하여 본 발명에 있어서의 평균 조성으로 한다.

측정 장치 : X선 광 전자 분광기 Quantera-SXM 미국 PHI사제

여기 X선 : monochromatic AlKα1,2선(1486.6eV)

X선 지름 : 100[㎛]

광 전자 탈출 각도 : 45°

래스터 영역 : 2×2[㎜]

Ar 이온 에칭 : 2.0[㎸] 1.5×10^-7[Torr]

스퍼터 속도 : 3.68㎚/min(Si₂O 환산값)

데이터 처리 : 9-point smoothing

피크의 결합 에너지값으로부터 원소 정보가 얻어지고, 각 피크의 면적비를 이용하여 조성을 정량화(at.%)한다. 또한, 금속 원소의 피크는 결합 상태(메탈-산소, 메탈-수산기, 메탈-메탈 등)에 의해 각각 결합 상태의 피크로 분할할 수 있고, 각각의 결합 상태의 피크의 면적비로부터 결합 상태의 존재비를 정량화[at.%]할 수 있다. 예를 들면, M층의 금속 성분이 알루미늄일 경우 금속 결합(Al-Al), 알루미늄-산소 결합(Al₂O₃), 알루미늄-산소-수산기 결합(AlOOH), 알루미늄-수산기 결합(Al(OH)₃)의 4종류로 분할할 수 있다. 본원의 수산기와 결합하는 알루미늄의 존재비는 4개째인 알루미늄-수산기 결합(Al(OH)₃)의 존재비이다.

또한, 결합 상태의 피크 분할에 대해서는 B.Vincent Crist저 Handbook of Monochromatic XPS Spectra(2000년 10월, Wiley사 발행)를 참고로 해서 행한다.

(3) 전체 광선 투과율

JIS-K7105(1981)에 준거하고, 하기 측정 장치를 이용하여 측정한다. 5회의 측정 결과의 평균값을 본 발명에 있어서의 전체 광선 투과율로 한다.

측정 장치 : 직독 헤이즈 메타 HGM-2DP(C광원용) 스가시켄키사제

광원 : 할로겐 램프 12V, 50W

수광 특성 : 395~745㎚

측정 환경 : 온도 23℃ 습도 65%RH

측정 횟수 : 5회 측정한다.

(4) 표면 저항율

표면 저항율의 범위에 의해 측정 가능한 장치가 다르기 때문에, 우선 i)의 방법으로 측정을 행하고, 표면 저항율이 지나치게 낮아서 측정 불가능한 샘플을 ⅱ)의 방법으로 측정한다. 5회의 측정 결과의 평균값을 본 발명에 있어서의 표면 저항율로 한다.

i) 고저항율 측정

JIS-C2151(1990)에 준거하고, 하기 측정 장치를 이용하여 측정한다.

측정 장치 : 디지털 초고저항/미소 전류계 R8340 어드밴티스트(주)제

인가 전압 : 100V

인가 시간 : 10초간

측정 단위 : Ω

측정 환경 : 온도 23℃ 습도 65%RH

측정 횟수 : 5회 측정한다.

ⅱ) 저저항율 측정

JIS-K7194(1994)에 준거하고, 하기 측정 장치를 이용하여 측정한다.

측정 장치 : 로레스타 EP MCP-T360 미쓰비시카가꾸제

측정 환경 : 온도 23℃ 습도 65%RH

측정 횟수 : 5회 측정한다.

(5) 중심선 평균 조도(Ra)

촉침식 표면 조도계를 이용하여 하기 조건에서 중심선 평균 조도(Ra)를 측정 한다. 필름 폭 방향으로 20회 주사해서 측정을 행하고, 얻어진 결과의 평균값을 본 발명에 있어서의 중심선 평균 조도(Ra)로 한다.

측정 장치 : 고사카켄큐쇼제 고정밀도 박막 단차 측정기 ET-10

촉침 선단 반경 : 0.5㎛

촉침 하중 : 5㎎

측정 길이 : 1㎜

컷오프값 : 0.08㎜

측정 환경 : 온도 23℃ 습도 65%RH

(6) 습도 팽창 계수

하기 조건에서 측정을 행하고, 3회의 측정 결과의 평균값을 본 발명에 있어서의 습도 팽창 계수로 한다.

측정 장치 : 오쿠라 인더스트리제 테이프 신장 시험기

시료 사이즈 : 폭 10㎜×길이 200㎜

하중 : 10g

측정 횟수 : 3회

측정 온도 : 30℃

측정 습도 : 40%RH로 6시간 유지하여 치수를 측정하고, 습도 상승 속도 1[%RH/분]으로 80%RH까지 습도 상승되고, 80%RH로 6시간 유지된 후 치수 변화량ΔL[㎜]를 측정했다. 다음 식으로부터 습도 팽창 계수[ppm/%RH]를 산출했다.

습도 팽창 계수[ppm/%RH]＝10⁶×{(ΔL/200)/(80―40)}

(7) 영률

ASTM-D882(1997)에 준거해서 측정한다. 또한, 인스트론 타입의 인장 시험기를 사용하고, 조건은 하기와 같이 한다. 5회의 측정 결과의 평균값을 본 발명에 있어서의 영률로 한다.

측정 장치 : 오리엔테크(주)제 필름 강신장도 자동 측정 장치

"텐실론 AMF/RTA-100"

시료 사이즈 : 폭 10㎜×길이 100㎜

인장 속도 : 200㎜/분

측정 환경 : 온도 23℃, 습도 65%RH

측정 횟수 : 5회 측정하고, 평균값으로부터 산출한다.

(8) 고유 점도

오르토 클로로페놀 중, 25℃에서 측정된 용액 점도로부터 하기 식에 기초하여 계산한다.

η_sp/C＝[η]+K[η]²·C

여기서, η_sp＝(용액 점도/용매 점도)―1, C는 용매 100ml당 용해 폴리머 중량(g/100ml, 통상 1.2), K는 허긴스 정수(0.343으로 한다)이다. 또한, 용액 점도, 용매 점도는 오스왈드 점도계를 이용하여 측정한다.

(9) 유리 전이 온도(Tg)

하기 장치 및 조건에서 비열 측정을 행하고, JIS K7121(1987)에 따라 결정한다.

장치 : TA Instrument사제 온도 변조 DSC

-측정 조건 : -

가열 온도 : 270~570K(RCS 냉각법)

온도 교정 : 고순도 인듐 및 주석의 융점

온도 변조 진폭 : ±1K

온도 변조 주기 : 60초

승온 스텝 : 5K

시료 중량 : 5㎎

시료 용기 : 알루미늄제 개방형 용기(22㎎)

참조 용기 : 알루미늄제 개방형 용기(18㎎)

또한, 유리 전이 온도는 하기 식에 의해 산출된다.

유리 전이 온도＝(보외(補外) 유리 전이 개시 온도＋보외 유리 전이 종료 온도)/2

(10) 내크랙성

인장 시험기를 사용하고, 소정의 특정 신장량으로 인장한 후, 미분 간섭 현미경으로 표면 상태를 관찰한다. 조건은 하기와 같이 한다.

- 인장 시험기 -

"텐실론 AMF/RTA-100"

시료 사이즈 : 폭 10㎜×시료 길이 100㎜,

인장 속도 : 10%/분

인장 신장도 : 0.5%~10%(소정의 신장도로 된 시점에서 인장하여 시험기를 정지시킨다)

측정 환경 : 온도 23℃, 습도 65%RH

- 미분 간섭 현미경 -

측정 장치 : 레이카 DMLB HC 레이카 마이크로시스템스(주)제

관찰 배율 : 1,000배

신장도 0.9%의 샘플을 제작하여 무작위로 10시야를 관찰하고, 크랙이 8개소 이상 관찰되는 경우를 크랙 있음으로 한다. 크랙이 없을 경우는 신장도를 크게 하고, 크랙 발생을 관찰할 수 있는 신장도의 샘플까지 관찰하여 다음 기준으로 내크랙성을 평가한다. ×를 불합격으로 한다.

◎ : 신장 5% 이상에서 크랙이 발생한 경우

○ : 신장 2% 이상 5% 미만에서 크랙이 발생한 경우

△ : 신장 1% 이상 2% 미만에서 크랙이 발생한 경우

× : 신장 1% 미만에서 크랙이 발생한 경우

(11) 폭 치수 측정

1m 폭으로 슬릿한 지지체를 장력 20㎏/m로 반송시키고, 지지체의 한쪽의 표 면(A)에 하기 조성의 자성 도료 및 비자성 도료를 익스트루젼 코터에 의해 중층 도포하며(상층이 자성 도료이고 도포 두께 0.2㎛, 하층이 비자성 도료이고 도포 두께 0.9㎛), 자기 배향시켜 건조 온도 100℃에서 건조시킨다. 이어서, 반대측의 표면(B)에 하기 조성의 백 코트를 도포한 후 소형 테스트 캘린더 장치(스틸/나일론 롤, 5단)로 온도 85℃, 선압 200㎏/㎝로 캘린더 처리한 후 권취한다. 상기 테이프 원반(原反)을 1/2 인치(1.27㎝) 폭으로 슬릿하여 팬케익을 작성한다. 이어서, 이 팬케익으로부터 길이 200m분을 카세트에 구비해서 카세트 테이프로 한다.

(자성 도료의 조성)

·강자성 금속 분말 : 100중량부

[Fe:Co:Ni:Al:Y:Ca＝70:24:1:2:2:1(중량비)]

[장축 길이 : 0.09㎛, 축비 : 6, 보자력 : 153㎄/m(1,922Oe), 포화 자화 : 146A㎡/㎏(146emu/g), BETt 비표면적 : 53㎡/g, X선 입자 지름 : 15㎚]

·변성 염화 비닐 공중합체(결합제) : 10중량부

(평균 중합도 : 280, 에폭시기함유량 : 3.1중량%, 술폰산기함유량 : 8×10^-5당량/g)

·변성 폴리우레탄(결합제) : 10중량부

(수평균 분자량 : 25,000, 술폰산기함유량 : 1.2×10^-4당량/g, 유리 전이점 : 45℃)

·폴리이소시아네이트(경화제) : 5중량부

(니폰폴리우레탄고교(주)제 코로네트L(상품명)

·2-에틸헥실올레이트(윤활제) : 1.5중량부

·팔미틴산(윤활제) : 1중량부

·카본 블랙(대전 방지제) : 1중량부

(평균 1차 입자 지름 : 0.018㎛)

·알루미나(연마제) : 10중량부

(α알루미나, 평균 입자 지름 : 0.18㎛)

·메틸에틸케톤 : 75중량부

·시클로헥사논 : 75중량부

·톨루엔 : 75중량부

(비자성 도료의 조성)

·변성 폴리우레탄 : 10중량부

·변성 염화 비닐 공중합체 : 10중량부

·메틸에틸케톤 : 75중량부

·시클로헥사논 : 75중량부

·톨루엔 : 75중량부

·폴리이소시아네이트 : 5중량부

(니폰폴리우레탄고교(주)제 코로네트L(상품명))

·2-에틸헥실올레이트(윤활제) : 1.5중량부

·팔미틴산(윤활제) : 1중량부

(백 코트의 조성)

·카본 블랙 : 95중량부

(대전 방지제, 평균 1차 입자 지름 0.018㎛)

·카본 블랙 : 10중량부

(대전 방지제, 평균 1차 입자 지름 0.3㎛)

·알루미나 : 0.1중량부

(α알루미나, 평균 입자 지름 : 0.18㎛)

·변성 폴리우레탄 : 20중량부

·변성 염화 비닐 공중합체 : 30중량부

·시클로헥사논 : 200중량부

·메틸에틸케톤 : 300중량부

·톨루엔 : 100중량부

카세트 테이프의 카트리지로부터 테이프를 인출하고, 하기 항온 항습조 내로 도 1과 같이 제작한 시트 폭 측정 장치를 넣어 폭 치수 측정을 행한다. 또한, 도 1에 나타내는 시트 폭 측정 장치는 레이저를 사용해서 폭 방향의 치수를 측정하는 장치이며, 자기 테이프(9)를 프리 롤(5~8) 상에 셋트하면서 하중 검출기(3)에 고정하고, 끝부에 하중이 되는 분동(分銅)(4)을 매단다. 이 자기 테이프(9)에 레이저광(10)을 발진하면, 레이저 발진기(1)로부터 폭 방향으로 선형상으로 발진된 레이저광(10)이 자기 테이프(9)의 부분만 가리고 수광부(2)에 들어가며, 그 가려진 레이저의 폭이 자기 테이프의 폭으로서 측정된다. 3회의 측정 결과의 평균값을 본 발명에 있어서의 폭으로 한다.

측정 장치 : (주)아야하 엔지니어링사제 시트 폭 측정 장치

레이저 발진기(1), 수광부(2) : 레이저 치수 측정기 기엔스사제 LS-5040

하중 검출기(3) : 로드셀 NMB사제 CBE1-10K

항온 항습조 : (주)카토사제 SE-25VL-A

하중4 : 분동(길이 방향)

시료 사이즈 : 폭 1/2inch×길이 250㎜

유지 시간 : 5시간

측정 횟수 : 3회 측정한다.

(폭 치수 변화율)

2개의 조건으로 각각 폭 치수(l_A, l_B)를 측정하고, 다음 식에서 치수 변화율을 산출한다. 다음의 기준으로 치수 안정성을 평가한다. ×를 불합격으로 한다.

A조건 : 10℃ 10%RH 장력 1.0N

B조건 : 29℃ 80%RH 장력 0.6N

폭 치수 변화율[ppm]＝10⁶×(l_B―l_A)/l_A)

◎ : 폭 치수 변화율이 0[ppm] 이상 500[ppm] 미만

○ : 폭 치수 변화율이 500[ppm] 이상 800[ppm] 미만

× : 폭 치수 변화율이 800[ppm] 이상

(12) 에러 레이트

상기 (11)에서 제작한 카세트 테이프를 시판의 IBM사제 LTO 드라이브 3580-L11을 이용하여 23℃ 50%RH의 환경에서 기록·재생(기록 파장 0.55㎛)함으로써 평가한다. 에러 레이트는 드라이브로부터 출력되는 에러 정보(에러 비트수)로부터 다음 식에서 산출한다. 다음의 기준으로 치수 안정성을 평가한다. ×를 불합격으로 한다.

에러 레이트＝(에러 비트수)/(기입 비트수)

◎ : 에러 레이트가 1.0×10^-6 미만

○ : 에러 레이트가 1.0×10^-6 이상, 1.0×10^-5 미만

△ : 에러 레이트가 1.0×10^-5 이상, 1.0×10^-4 미만

× : 에러 레이트가 1.0×10^-4 이상

<실시예>

다음의 실시예에 기초하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 또한, 여기서 폴리에틸렌테레프탈레이트를 PET, 폴리(에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트)를 PEN으로 표기한다.

(참고예1)

테레프탈산디메틸 194중량부와 에틸렌글리콜 124중량부를 에스테르 교환 반응 장치에 넣고, 내용물을 140℃로 가열해서 용해했다. 그 후, 내용물을 교반하면서 초산마그네슘 4수염 0.1중량부 및 3산화 안티몬 0.05중량부를 첨가하고, 140~230℃에서 메탄올을 증류 추출하면서 에스테르 교환 반응을 행했다. 이어서, 인산트리메틸의 5중량% 에틸렌글리콜 용액을 1중량부 인산트리메틸로서 0.05중량부) 첨가했다.

트리메틸인산의 에틸렌글리콜 용액을 첨가하면 반응 내용물의 온도가 저하된다. 그래서 잉여의 에틸렌글리콜을 증류 추출시키면서 반응 내용물의 온도가 230℃로 복귀할 때까지 교반을 계속했다. 이렇게 해서 에스테르 교환 반응 장치 내의 반응 내용물의 온도가 230℃에 도달하면, 반응 내용물을 중합 장치로 이행했다.

이행 후, 반응계를 230℃로부터 290℃까지 서서히 승온시킴과 아울러, 압력을 0.1㎪까지 내렸다. 최종 온도, 최종 압력 도달까지의 시간은 모두 60분으로 했다. 최종 온도, 최종 압력에 도달한 후, 2시간(중합을 시작해서 3시간) 반응시킨 결과, 중합 장치의 교반 토크가 소정의 값(중합 장치의 사양에 따라 구체적인 값은 다르지만, 본 중합 장치에서 고유 점도 0.62의 폴리에틸렌테레프탈레이트가 나타내는 값을 소정의 값으로 했다)을 나타냈다. 그래서 반응계를 질소 퍼지(purge)하여 상압으로 되돌려서 중축합 반응을 정지시키고, 냉수에 스트랜드형상으로 토출, 즉시 컷팅해서 고유 점도 0.62의 폴리에틸렌테레프탈레이트의 PET 펠릿X를 얻었다.

(참고예2)

280℃로 가열된 동 방향 회전 타입의 벤트식 2축 혼련 압출기에, 참고예1에서 제작한 PET 펠릿X 98중량부와 평균 지름 0.3㎛의 구형상 가교 폴리스티렌 입자의 10중량% 물 슬러리 20중량부(구형상 가교 폴리스티렌으로 해서 2중량부) 공급하고, 벤트 구멍을 1㎪ 이하의 진공도로 유지하여 수분을 제거하여 평균 지름 0.3㎛의 구형상 가교 폴리스티렌 입자를 2중량% 함유하는 고유 점도 0.62의 PET 펠릿Y를 얻었다.

(참고예3)

평균 지름 0.3㎛의 구형상 가교 폴리스티렌 입자가 아니라 평균 지름 0.8㎛의 구형상 가교 폴리스티렌 입자를 사용한 것 이외, 참고예2와 같은 방법으로 평균 지름 0.8㎛의 구형상 가교 폴리스티렌 입자를 2중량% 함유하는 고유 점도 0.62의 PET 펠릿Z를 얻었다.

(참고예4)

2,6-나프탈렌디카르복실산디메틸 100중량부와 에틸렌글리콜 60중량부의 혼합물에 초산망간·4수화물염 0.03중량부를 첨가하고, 150℃의 온도로부터 240℃의 온 도로 서서히 승온시키면서 에스테르 교환 반응을 행했다. 도중, 반응 온도가 170℃에 도달한 시점에서 3산화 안티몬 0.024중량부를 첨가했다. 또한, 반응 온도가 220℃에 도달한 시점에서 3,5-디카르복시벤젠술폰산테트라부틸포스포늄염 0.042중량부(2mmol%에 상당)를 첨가했다. 그 후, 계속해서 에스테르 교환 반응을 행하고, 트리메틸인산 0.023중량부를 첨가했다. 이어서, 반응 생성물을 중합 장치에 옮겨 290℃ 온도까지 승온시키고, 30㎩의 고감압 하에서 중축합 반응을 행하며, 중합 장치의 교반 토크가 소정의 값(중합 장치의 사양에 따라 구체적인 값은 다르지만, 본 중합 장치에서 고유 점도 0.65의 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트가 나타내는 값을 소정의 값으로 했다)을 나타냈다. 그래서 반응계를 질소 퍼지하여 상압으로 되돌려서 중축합 반응을 정지시키고, 냉수에 스트랜드형상으로 토출, 즉시 컷팅해서 고유 점도 0.65의 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트 펠릿X'를 얻었다.

(참고예5)

280℃로 가열된 동 방향 회전 타입의 벤트식 2축 혼련 압출기에, 참고예4에서 제작한 펠릿X' 98중량부와 평균 지름 0.3㎛의 구형상 가교 폴리스티렌 입자의 10중량% 물 슬러리 20중량부(구형상 가교 폴리스티렌으로 해서 2중량부)를 공급하고, 벤트 구멍을 1㎪ 이하의 진공도로 유지하여 수분을 제거하고, 평균 지름 0.3㎛의 구형상 가교 폴리스티렌 입자를 2중량% 함유하는 고유 점도 0.65의 PEN 펠릿Y'를 얻었다.

(참고예6)

평균 지름 0.3㎛의 구형상 가교 폴리스티렌 입자가 아니라 평균 지름 0.8㎛ 의 구형상 가교 폴리스티렌 입자를 사용한 것 이외, 참고예5와 같은 방법으로 평균 지름 0.8㎛의 구형상 가교 폴리스티렌 입자를 2중량% 함유하는 고유 점도 0.65의 PEN 펠릿Z'를 얻었다.

(실시예1)

압출기(M, N) 2대를 사용하고, 280℃로 가열된 압출기(M)에는 참고예1, 2에서 얻어진 PET 펠릿X 98중량부, PET 펠릿Y 2중량부를 180℃에서 3시간 감압 건조시킨 후에 공급하고, 마찬가지로 280℃로 가열된 압출기(N)에는 참고예1~3에서 얻어진 PET 펠릿X 89.5중량부, PET 펠릿Y 10중량부, 및 PET 펠릿Z 0.5중량부를 180℃에서 3시간 감압 건조시킨 후에 공급했다. 이들을 2층 적층하기 위해 T다이 중에서 합류시켜(적층비M(A면측)/N(B면측)＝7/1), 표면 온도 25℃의 캐스트 드럼에 정전하를 인가시키면서 밀착 냉각 고화하여 적층 미연신 필름을 제작했다.

이 적층 미연신 필름을 리니어 모터식 클립을 갖는 동시 2축 텐터를 이용하여 2축 연신했다. 길이 방향 및 폭 방향으로 동시에 온도 90℃, 연신 속도 6,000%로 3.5배×3.5배 연신하고, 70℃까지 냉각했다. 계속해서, 온도 165℃에서 길이 방향 및 폭 방향으로 동시에 1.4×1.4배로 재연신했다. 또한, 폭 방향으로 1.05배의 연신을 행하면서 온도 175℃에서 1초간 열 처리한 후, 폭 방향으로 2%의 이완 처리를 행하여 두께 5㎛의 2축 배향 폴리에스테르 필름을 제작했다. 제작된 2축 배향 폴리에스테르 필름은 25℃ 30%RH에서 보관했다.

다음에, 도 2에 나타내는 진공 증착 장치(11)의 풀림 롤부(13)에 얻어진 폴 리에스테르 필름을 셋트하고, 1.5×10^-3㎩의 진공도로 한 후에 -20℃의 냉각 드럼(16)을 통해 폴리에스테르 필름을 반송 속도 60m/min, 반송 장력 100N으로 주행시켰다. 이 때, 99.99중량%의 알루미늄을 전자빔(출력 5.1㎾)으로 가열 증발시키고, 또한 증발원인 도가니(23)의 바로 옆에 설치된 산소 공급 노즐(24)로부터 산소 가스를 2.0L/min으로 금속 증기와 같은 방향으로 공급하며, 산화 알루미늄의 증착 박막층(두께 100㎚)을 필름의 B면측의 층 위에 형성해서 권취했다. 다음에 반송 장력을 80N으로 한 것 이외는 같은 방법으로 필름의 A면측의 층 위에 산화 알루미늄의 증착 박막층을 형성했다. 양 면을 증착한 후, 진공 증착 장치 내를 상압으로 되돌려서 권취된 필름을 25℃ 80%RH로 가습 되감고, 40℃의 환경에서 2일간 에이징하여 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다.

얻어진 자기 기록 매체용 지지체를 평가한 결과, 표 1~3에 나타내는 바와 같이, 폴리에스테르 필름의 양 면에 산화 알루미늄층을 갖고, 증착막 두께나 광선 투과율이나 표면 저항율이 본 발명의 범위 내였다. 또한, 자기 테이프로서 사용했을 때에 치수 변화율이 작아 우수한 특성을 갖고 있었다.

(실시예2)

증착 공정에서의 반송 속도를 70m/min, 산소 가스 도입량을 1.0L/min, 전자빔 출력을 5.3㎾로 변경한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는, 표 1~3에 나타내는 바와 같이, 자기 테이프로서 사용했을 때 우수한 특성을 갖고 있었다.

(실시예3)

증착 공정에서의 반송 속도를 90m/min, 산소 가스 도입량을 3.2L/min, 전자빔 출력을 6.1㎾로 변경한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는, 표 1~3에 나타내는 바와 같이, 자기 테이프로서 사용했을 때에 우수한 특성을 갖고 있었다.

(실시예4)

증착 공정에서의 반송 속도를 30m/min, 산소 가스 도입량을 6.0L/min, 전자빔 출력을 3.8㎾로 변경한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는, 표 1~3에 나타내는 바와 같이, 자기 테이프로서 사용했을 때에 우수한 특성을 갖고 있었다.

(실시예5)

증착 공정에서의 반송 속도를 120m/min, 산소 가스 도입량을 2.0L/min, 전자빔 출력을 5.1㎾로 변경한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는, 표 1~3에 나타내는 바와 같이, 자기 테이프로서 사용했을 때에 우수한 특성을 갖고 있었다. 또한, 본 실시예는 실시예1에 대하여 반송 속도를 빠르게 한 것이지만, 반송 속도가 빨라지면 M층이 얇아지고, 그 결과 전체 광선 투과율이나 표면비저항이 높아져 있다.

(실시예6)

증착 공정에서의 반송 속도를 25m/min, 산소 가스 도입량을 2.0L/min, 전자빔 출력을 5.1㎾로 변경한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는, 표 1~3에 나타내는 바와 같이, 자기 테이프로서 사용했을 때에 우수한 특성을 갖고 있었다. 또한, 본 실시예는 실시예1에 대하여 반송 속도를 느리게 한 것이지만, 반송 속도가 느려지면 M층이 두꺼워지고, 그 결과 전체 광선 투과율이나 표면비저항이 낮아져 있다.

(실시예7)

압출기를 2대 사용하지 않고, 280℃로 가열된 압출기(M)에 참고예1~3에서 얻어진 PET 펠릿X 89.5중량부, PET 펠릿Y 10중량부 및 PET 펠릿Z 0.5중량부를 180℃에서 3시간 감압 건조시킨 후에 공급하고, 단층으로 2축 배향 폴리에스테르 필름을 제작한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는, 표 1~3에 나타내는 바와 같이, 자기 테이프로서 사용했을 때에 우수한 특성을 갖고 있었다.

(실시예8)

2축 연신할 때의 연신 배율을 1단째 2.0배×3.5배, 2단째 1.2×1.4배, 3단째 폭 방향으로 1.05배로 변경한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다.

얻어진 자기 기록 매체용 지지체는, 표 1~3에 나타내는 바와 같이, 자기 테이프로서 사용했을 때에 우수한 특성을 갖고 있었다.

(실시예9)

290℃로 가열된 동 방향 회전 타입의 벤트식 2축 혼련 압출기에, 참고예1에서 얻어진 PET 펠릿X 50중량%와 GE Plastics사제의 폴리에테르이미드 "울템 1010"(고유 점도 0.68)의 펠릿 50중량%를 공급하여 블렌드 칩(Ⅰ)을 제작했다.

압출기(M, N) 2대를 사용하고, 295℃로 가열된 압출기(M)에는 참고예1, 2에서 얻어진 PET 펠릿X 88중량%, PET 펠릿Y 2중량%와, 블렌드 칩(Ⅰ) 10중량%를 180℃에서 3시간 감압 건조시킨 후에 공급하고, 마찬가지로 295℃로 가열된 압출기(N)에는 참고예1~3에서 얻어진 PET 펠릿X 79.5중량%, PET 펠릿Y 10중량%, PET 펠릿Z 0.5중량%와, 블렌드 칩(Ⅰ) 10중량%를 180℃에서 3시간 감압 건조시킨 후에 공급했다. 2층 적층하기 위해 T다이 중에서 합류시키고(적층비M(A면측)/N(B면측)＝5/1), 표면 온도 25℃의 캐스트 드럼에 정전하를 인가시키면서 밀착 냉각 고화하여 적층 미연신 필름을 제작했다. 이 미연신 필름을 리니어 모터식 클립을 갖는 동시 2축 텐터를 이용하여 2축 연신했다. 길이 방향 및 폭 방향으로 동시에 온도 95℃, 연신 속도 6,000%로 3.5배×3.5배 연신하고, 70℃까지 냉각했다. 계속해서, 온도 170℃에서 길이 방향 및 폭 방향으로 동시에 1.4×1.4배로 재연신했다. 또한, 폭 방향으로 1.05배의 연신을 행하면서 온도 175℃에서 1초간 열 처리한 후, 폭 방향으로 2%의 이완 처리를 행하여 두께 5㎛의 2축 배향 폴리에스테르 필름을 제작했다.

상기한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는, 표 1~3에 나타내는 바와 같이, 자기 테이프로서 사용했을 때에 우수한 특성을 갖고 있었다.

(실시예10)

압출기(M, N) 2대를 사용하고, 280℃로 가열된 압출기(M)에는 참고예4, 5에서 얻어진 PEN 펠릿X' 98중량부, PEN 펠릿Y' 2중량부를 180℃에서 3시간 감압 건조 시킨 후에 공급하고, 마찬가지로 280℃로 가열된 압출기(N)에는 참고예4~6에서 얻어진 PEN 펠릿X' 89.5중량부, PEN 펠릿Y' 10중량부, 및 PEN 펠릿Z' 0.5중량부를 180℃에서 3시간 감압 건조시킨 후에 공급했다. 이들을 2층 적층하기 위해 T다이 중에서 합류시키고(적층비M(A면측)/N(B면측)＝7/1), 표면 온도 25℃의 캐스트 드럼에 정전하를 인가시키면서 밀착 냉각 고화하여 적층 미연신 필름을 제작했다.

또한, 얻어진 미연신 필름을 리니어 모터식 클립을 갖는 동시 2축 텐터를 이용하여 2축 연신했다. 길이 방향 및 폭 방향으로 동시에 온도 135℃, 연신 속도 6,000%로 4.0배×4.0배 연신하고, 70℃까지 냉각했다. 계속해서, 온도 180℃에서 길이 방향 및 폭 방향으로 동시에 1.2×1.2배로 재연신했다. 또한, 폭 방향으로 1.05배의 연신을 행하면서 온도 195℃에서 1초간 열 처리한 후, 폭 방향으로 2%의 이완 처리를 행하고, 두께 5㎛의 2축 배향 폴리에스테르 필름을 제작했다.

(실시예11)

압출 조건을 제어해서 폴리에스테르 필름의 두께를 6.1㎛로 한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는, 표 1~3에 나타내는 바와 같이, 자기 테이프로서 사용했을 때에 우수한 특성을 갖고 있었다.

(실시예12)

압출 조건을 제어해서 폴리에스테르 필름의 두께를 4.0㎛로 한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는, 표 1~3에 나타내는 바와 같이, 자기 테이프로서 사용했을 때에 우수한 특성을 갖고 있었다.

(실시예13)

2축 연신할 때의 연신 배율을 1단째 3.5배×3.5배, 2단째 1.2배×1.6배, 3단째 폭 방향으로 1.05배로 변경한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는, 표 1~3에 나타내는 바와 같이, 자기 테이프로서 사용했을 때에 우수한 특성을 갖고 있었다.

(실시예14)

2축 연신할 때의 연신 배율을 1단째 3.5배×3.5배, 2단째 1.2배×1.6배, 3단째 폭 방향으로 1.05배로 변경한 것 이외는 실시예9와 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는, 표 1~3에 나타내는 바와 같이, 자기 테이프로서 사용했을 때에 우수한 특성을 갖고 있었다.

(실시예15)

미연신 필름을 2축 연신할 때에 길이 방향 및 폭 방향으로 동시에 온도 125℃, 연신 속도 6,000%로 3.5배×4.2배 연신하고, 70℃까지 냉각했다. 계속해서, 온도 180℃에서 길이 방향 및 폭 방향으로 동시에 1.1×1.4배로 재연신했다. 또한, 폭 방향으로 1.05배의 연신을 행하면서 온도 195℃에서 1초간 열 처리한 후, 폭 방향으로 2%의 이완 처리를 행하여 두께 5㎛의 2축 배향 폴리에스테르 필름을 제작했 다.

상기한 것 이외는 실시예10과 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는, 표 1~3에 나타내는 바와 같이, 자기 테이프로서 사용했을 때에 우수한 특성을 갖고 있었다.

(실시예16)

2축 연신할 때의 연신 배율을 1단째 3.5배×3.5배, 2단째 1.6배×1.2배, 3단째 폭 방향으로 1.05배로 변경한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는, 표 1~3에 나타내는 바와 같이, 자기 테이프로서 사용했을 때에 우수한 특성을 갖고 있었다.

(실시예17)

2축 연신할 때의 연신 배율을 1단째 3.5배×3.5배, 2단째 1.6배×1.2배, 3단째 폭 방향으로 1.05배로 변경한 것 이외는 실시예9와 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는, 표 1~3에 나타내는 바와 같이, 자기 테이프로서 사용했을 때에 우수한 특성을 갖고 있었다.

(실시예18)

미연신 필름을 2축 연신할 때에 길이 방향 및 폭 방향으로 동시에 온도 125℃, 연신 속도 6,000%로 4.2배×3.5배 연신하고, 70℃까지 냉각했다. 계속해서, 온도 180℃에서 길이 방향 및 폭 방향으로 동시에 1.4×1.1배로 재연신했다. 또한, 폭 방향으로 1.05배의 연신을 행하면서 온도 195℃에서 1초간 열 처리한 후, 폭 방향으로 2%의 이완 처리를 행하여 두께 5㎛의 2축 배향 폴리에스테르 필름을 제작했 다.

(실시예19)

미연신 필름을 2축 연신할 때에 롤식 연신기에서 길이 방향으로 2단으로 속도 20,000%/분, 온도 90℃에서 3.0배 연신하고, 또한 텐터를 이용하여 폭 방향으로 속도 2,000%/분, 온도 100℃에서 3.0배 연신했다. 계속해서, 롤식 연신기에서 길이 방향으로 1단으로 온도 140℃에서 1.7배로 재연신했다. 계속해서, 텐터를 이용하여 폭 방향으로 온도 170℃에서 1.5배 재연신했다. 그 후, 정장(定長) 하에서 온도 190℃ 1초간 열 처리한 후, 폭 방향으로 2%의 이완 처리를 행하여 두께 5㎛의 2축 배향 폴리에스테르 필름을 제작했다.

(실시예20)

증착 공정에서의 금속 재료를 알루미늄 50중량%와 동 50중량%의 혼합물로 변경하고, 반송 속도를 60m/min, 산소 가스 도입량을 2.0L/min, 전자빔 출력을 5.5㎾로 한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는, 표 1~3에 나타내는 바와 같이, 자기 테이프로서 사용했을 때에 우수한 특성을 갖고 있었다.

(실시예21)

폴리에스테르 필름의 양 표면에 2층 구성의 증착 박막층을 형성했다. 즉, 우선, 증착 공정에서의 금속 재료를 99.99중량% 실리카로 변경하고, 반송 속도를 50m/min, 산소 가스 도입량을 1.0L/min, 전자빔 출력을 5.0㎾로 한 것 이외는 실시예1에 기재된 방법으로 두께 180㎚의 실리카층을 형성했다. 이어서, 이 실리카층 상에 금속 재료를 99.99중량%의 알루미늄으로 변경하고, 반송 속도 60m/min, 산소 가스 도입량 2.0L/min, 전자빔 출력 4.0㎾로 변경한 것 이외는 실시예1에 기재된 방법으로 두께 20㎚의 산화 알루미늄층을 형성했다.

상기한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 자기 기록 매체 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는, 표 1~3에 나타내는 바와 같이, 자기 테이프로서 사용했을 때에 우수한 특성을 갖고 있었다.

(실시예22)

증착 공정에서의 금속 재료를 99.99중량% 동으로 변경하고, 반송 속도를 60m/min, 산소 가스 도입량을 3.0L/min, 전자빔 출력을 6.5㎾로 한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는, 표 1~3에 나타내는 바와 같이, 자기 테이프로서 사용했을 때에 우수한 특성을 갖고 있었다.

(실시예23)

증착 공정에서의 금속 재료를 99.9999중량% 아연으로 변경하고, 반송 속도를 60m/min, 산소 가스 도입량을 2.5L/min, 전자빔 출력을 5.8㎾로 한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는, 표 1~3에 나타내는 바와 같이, 자기 테이프로서 사용했을 때에 우수한 특성을 갖고 있었다.

(실시예24)

M층을 증착한 후, 가습 되감기를 행하지 않은 것 이외는 실시예4와 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는, 표 1~3에 나타내는 바와 같이, 실시예4과 비교해서 수산기와 결합하는 알루미늄 원자의 존재비가 커지고, 습도 팽창 계수가 약간 악화되어 있다.

(실시예25)

제작된 2축 배향 폴리에스테르 필름을 25℃ 65%RH에서 보관한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 폴리에스테르 필름 내에 흡습된 수분이 M층 형성시 방출되고, 표 1~3에 나타내는 바와 같이, 실시예1과 비교해서 수산기와 결합하는 알루미늄 원자의 존재비가 커지며, 습도 팽창 계수가 약간 커져 치수 안정성이 악화되어 있다.

(실시예26)

전자총(20)으로부터의 전자빔(21)을 사용하지 않고, 도가니(23)에 유도 가열 코일을 감아 직접 가열하는 방법으로 M층을 형성하는 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는, 표 1~3에 나타내는 바와 같이, 실시예1과 비교해서 금속 결합하는 알루미늄 원자의 존 재비가 커지고, 에러 레이트가 약간 악화되어 있다.

(실시예27)

전자총(20)으로부터의 전자빔(21)을 사용하지 않고, 도가니(23)에 유도 가열 코일을 감아 직접 가열하는 방법으로 M층을 형성하는 것 이외는 실시예3과 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는, 표 1~3에 나타내는 바와 같이, 실시예3과 비교해서 금속 결합하는 알루미늄 원자의 존재비가 작아지고, 내크랙성이 약간 저하되어 있다.

(비교예1)

증착 공정에서 산소 가스를 공급하지 않는 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는 산화 알루미늄층을 갖지 않고, 또한 표 4~6에 나타내는 바와 같이, 자기 테이프로서 사용했을 때에 열화된 특성이었다.

(비교예2)

증착 공정에서의 반송 속도를 10m/min, 산소 가스 도입량을 12.0L/min, 전자빔 출력을 3.2㎾로 변경한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는, 표 4~6에 나타내는 바와 같이, 광선 투과율이 90%이고 표면 저항율이 10¹³Ω이며, 또한 자기 테이프로서 사용했을 때에 열화된 특성이었다.

(비교예3)

증착 공정에서의 반송 속도를 220m/min, 산소 가스 도입량을 1.0L/min, 전자빔 출력을 5.3㎾로 변경한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는, 표 4~6에 나타내는 바와 같이, 표면 저항율이 10¹Ω이며, 또한 자기 테이프로서 사용했을 때에 열화된 특성이었다.

(비교예4)

증착 공정에서의 반송 속도를 40m/min, 산소 가스 도입량을 10.0L/min, 전자빔 출력을 8.9㎾로 변경한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는, 표 4~6에 나타내는 바와 같이, 표면 저항율이 10¹³Ω이며, 또한 자기 테이프로서 사용했을 때에 열화된 특성이었다.

(비교예5)

증착 공정에서의 반송 속도를 30m/min, 산소 가스 도입량을 15.0L/min, 전자빔 출력을 4.3㎾로 변경한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는, 표 4~6에 나타내는 바와 같이, 광선 투과율이 80%이며, 또한 자기 테이프로서 사용했을 때에 열화된 특성이었다.

(비교예6)

증착 공정에서의 반송 속도를 180m/min, 산소 가스 도입량을 5.0L/min, 전자빔 출력을 1.3㎾로 변경한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는, 표 4~6에 나타내는 바와 같이, 증착 두께가 40㎚이며, 또한 자기 테이프로서 사용했을 때에 열화된 특성이었다.

(비교예7)

증착 공정에서의 반송 속도를 10m/min, 산소 가스 도입량을 4.0L/min, 전자빔 출력을 3.3㎾로 변경한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는, 표 4~6에 나타내는 바와 같이, 증착 두께가 250㎚이며, 또한 자기 테이프로서 사용했을 때에 열화된 특성이었다.

(비교예8)

양 면이 아니라 한 면에만 증착된 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는 증착막이 한 면뿐이며, 또한 표 4~6에 나타내는 바와 같이, 자기 테이프로서 사용했을 때에 열화된 특성이었다.

(비교예9)

도 3에 나타내는 진공 증착 장치를 사용한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 자기 기록 매체용 지지체는 본 발명의 범위 내의 증착 두께, 광선 투과율, 표면 저항율로 제어하고자 해도 산소 공급 노즐의 위치가 부적절했기 때문에 그와 같이는 제어할 수 없었고, 표 4~6에 나타내는 바와 같이, 자기 테이프로서 사용했을 때에 열화된 특성이었다.

(비교예10)

압출기(M, N) 2대를 사용하고, 280℃로 가열된 압출기(M)에는 참고예1, 2에서 얻어진 PET 펠릿X 90중량부, PET 펠릿Y 10중량부를 180℃에서 3시간 감압 건조시킨 후에 공급하고, 마찬가지로 280℃로 가열된 압출기(N)에는 참고예1~3에서 얻어진 PET 펠릿X 85중량부, PET 펠릿Y 12중량부, PET 펠릿Z 3중량부를 180℃에서 3시간 감압 건조시킨 후에 공급하여 두께 5㎛의 2축 배향 폴리에스테르 필름을 제작했다. 또한, 증착시의 반송 속도 15m/min, 산소 가스 도입량 2.8L/min, 전자빔 출력을 5.7㎾로 했다.

상기한 것 이외는 실시예1과 같은 방법으로 자기 기록 매체용 지지체를 얻었다. 얻어진 기록 매체용 지지체는, 표 4~6에 나타내는 바와 같이, 증착 두께가 230㎚이며, 또한 자기 테이프로서 사용했을 때에 열화된 특성이었다.

Claims

폴리에스테르 필름의 양 면에 금속계 산화물을 함유하는 층(M층)이 형성되고, 이들 M층의 두께가 각각 50~200㎚인 자기 기록 매체용 지지체로서:

그 자기 기록 매체용 지지체의 전체 광선 투과율이 0~75%이고, 각 표면의 표면 저항율이 1×10²~1×10¹³Ω인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체용 지지체.
제 1 항에 있어서, 적어도 한쪽의 표면 중심선 평균 조도(Ra)가 0.5~10㎚인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체용 지지체.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 길이 방향의 영률이 5~13㎬인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체용 지지체.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리에스테르 필름의 두께가 2~6㎛인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체용 지지체.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, M층의 금속 원소 농도가 10~70at.%인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체용 지지체.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, M층의 금속 결합되어 있는 금속 원자의 존재비가 1~20at.%인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체용 지지체.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, M층의 금속계 산화물은 산화 알루미늄이며, 수산기와 결합되어 있는 알루미늄 원자의 존재비는 0~60at.%인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체용 지지체.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 자기 기록 매체용 지지체의 적어도 한 면에 자성층이 형성된 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.