【実施例】
【0038】
以下に実施例及び比較例を挙げ、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明における積層フィルムおよびデータストレージの特性は、下記の方法で測定および評価した。
【0039】
(1)固有粘度
得られたポリエステルの固有粘度は、前述のとおり、o−クロロフェノール、35℃で測定し、o−クロロフェノールでは均一に溶解するのが困難な場合は、p−クロロフェノール/1,1,2,2−テトラクロロエタン(40/60重量比)の混合溶媒を用いて35℃で測定して求めた。
【0040】
(2)フィルム中の粒子の粒径
プラズマ低温灰化処理法(例えばヤマト科学製、PR−503型)でポリエステルAまたは熱可塑性樹脂Bを除去し、粒子を露出させる。処理条件は、ポリマーは灰化されるが粒子はダメージを受けない条件を選択する。これをSEM(走査型電子顕微鏡)にて1万倍程度の倍率で粒子を観察し、粒子の画像(粒子によってできる光の濃淡)をイメージアナライザー(例えば、ケンブリッジインストルメント製、QTM900)に結びつけ、観察箇所を変えて少なくとも5,000個の粒子の面積円相当径(Di)を求める。この結果から粒子の粒径分布曲線を作成した。なお、粒子種の同定はSEM−XMA、ICPによる金属元素の定量分析などを使用して行うことができる。また、添加する不活性粒子の平均粒径は、同様な測定を行って各粒子の粒径を求め、数平均を平均粒径とした。
【0041】
(3)粒子の含有量
(3−1)各層中の粒子の総含有量
積層フィルムからそれぞれ測定したい層を各々100g程度削り採ってサンプリングし、ポリエステルAや熱可塑性樹脂Bは溶解し、粒子は溶解させない溶媒を選択して、サンプルを溶解した後、粒子を熱可塑性樹脂から遠心分離し、サンプル重量に対する粒子の比率(重量%)をもって各層中の粒子総含有量とする。
【0042】
(4)フィルムおよび各層の厚み
(4−1)積層フィルム全体の厚みおよびA層とB層の厚み
ゴミが入らないようにフィルムを10枚重ね、打点式電子マイクロメータにて厚みを測定し、1枚当たりのフィルム厚みを計算する。なお、A層とB層の厚みは、それぞれ積層フィルムから剥離した後、前述の方法で測定した。
【0043】
(4−2)A1層、A2層、B1層またはB2層の厚み
2次イオン質量分析装置(SIMS)を用いて、表層から深さ3000nm迄の範囲のフィルム中の粒子の内もっとも高濃度の粒子に起因する元素とポリエステルAまたは熱可塑性樹脂Bの炭素元素の濃度比(M+/C+)を粒子濃度とし、表面から深さ3000nmまで厚さ方向の分析を行う。表層では表面という界面のために粒子濃度は低く表面から遠ざかるにつれて粒子濃度は高くなる。そして一旦極大値となった粒子濃度がまた減少し始める。この濃度分布曲線をもとに表層粒子濃度が極大値の1/2となる深さ(この深さは極大値となる深さよりも深い)を求め、これを表層厚さとする。そして、先ほどのA層またはB層の厚みと表層厚さから、各層の厚みを算出する。
条件は次のとおりである。
(a)測定装置:2次イオン質量分析装置(SIMS)
(b)測定条件
1次イオン種 :O
2+
1次イオン加速電圧:12KV
1次イオン電流:200nA
ラスター領域 :400μm□
分析領域 :ゲート30%
測定真空度 :0.8Pa(6.0×10
−3Torr)
E−GUN :0.5KV−3.0A
なお、表層から深さ3000nm迄の範囲にもっとも多く含有する粒子が有機高分子粒子の場合はSIMSでは測定が難しいので、表面からエッチングしながらXPS(X線光電子分光法)、IR(赤外分光法)などで上記同様のデプスプロファイルを測定し、表層厚さを求めてもよい。
【0044】
(5)表面粗さ(Ra)
非接触式三次元表面粗さ計(ZYGO社製:New View5022)を用いて測定倍率25倍、測定面積283μm×213μm(=0.0603mm
2)の条件にて測定し、該粗さ計に内蔵された表面解析ソフトMetroProにより中心面平均粗さ(Ra)を求め、これを表面粗さ(Ra)とした。なお、測定は測定箇所を変えて10回行い、それらの平均値を中心面平均粗さ(Ra)とした。
【0045】
(6)巻取り良品率
製品を1m幅で5000m巻取り、100本作成し、以下のような欠陥がないものを良品と定義し、その本数を巻取り良品率とした。
欠陥:ブロッキングによる突起が認められるか、シワが発生したもの。
【0046】
(7)剥離性
フィルムを幅1cm長さ10cmの短冊状に切り出し、端部両面に粘着テープを貼り手で剥離を行なった。途中で切断せず剥離できたものを剥離可能、それ以外を剥離不能とした。
【0047】
(8)フィルムの静摩擦係数
2枚の積層フィルムを用意し、異なる表面が接するように重ね合せ、下側に固定したガラス板を置き、重ね合せたフィルムの下側(ガラス板と接しているフィルム)のフィルムを低速ロールにて引取り(10cm/min)、上側のフィルムの一端(下側フィルムの引取り方向と逆端)に検出器を固定してフィルム/フィルム間のスタート時の引張力を検出する。なお、そのときに用いるスレッドは重さ200g、下側面積50cm
2のものを使用する。
なお、静摩擦係数(μs)は次式より求めた。
μs=(スタート時の引張力g)/(荷重200g)
フィルムの静摩擦係数が、0.9を超える場合は、極端に滑り性が低下し、フィルムをロール状に巻き取る際、シワや欠陥が出やすくなり好ましくない。
【0048】
(9)磁気テープの作成
各実施例及び比較例で得られた幅1000mm、長さ1000mの積層フィルムから一方のB層を剥離し、露出したA層の表面に、下記組成のバックコート層塗料をダイコータ(加工時の張力:20MPa、温度:120℃、速度:200m/分)で、塗布し、乾燥させた後、他方のB層を剥離し、露出したA層の表面に下記組成の非磁性塗料、磁性塗料をダイコータで同時に膜厚を変えて塗布し、磁気配向させて乾燥させる。さらに、小型テストカレンダ−装置(スチ−ルロール/ナイロンロール、5段)で、温度:70℃、線圧:200kg/cmでカレンダ−処理した後、70℃、48時間キュアリングする。上記テ−プを12.65mmにスリットし、カセットに組み込み磁気記録テープとした。なお、乾燥後のバックコート層、非磁性層および磁性層の厚みは、それぞれ0.5μm、1.2μmおよび0.1μmとなるように塗布量を調整した。また、A層がA1層とA2層からなる場合、A2層の表面にバックコート層を形成した。
【0049】
<非磁性塗料の組成>
・酸化鉄粉末 :80重量部
・カーボンブラック :20重量部
・エスレックA(積水化学製塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体 :10重量部
・コロネートL(日本ポポリウレタン製ポリイソシアネート) : 5重量部
・レシチン : 1重量部
・メチルエチルケトン :150重量部
・トルエン :75重量部
・ラウリン酸 :1.5重量部
<磁性塗料の組成>
・バリウムフェライト磁性粉末 :100重量部
・エスレックA(積水化学製塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体 :10重量部
・ニッポラン2304(日本ポリウレタン 製ポリウレタンエラストマ):10重量部
・コロネートL(日本ポリウレタン製ポリイソシアネート) : 5重量部
・レシチン : 1重量部
・メチルエチルケトン :75重量部
・メチルイソブチルケトン :75重量部
・トルエン :75重量部
・カーボンブラック : 1重量部
・ラウリン酸 :1.5重量部
<バックコート層塗料の組成:>
カーボンブラック :50重量部
熱可塑性ポリウレタン樹脂 :60重量部
イソシアネート化合物 :18重量部
(日本ポリウレタン工業社製コロネートL)
シリコーンオイル :0.5重量部
メチルエチルケトン :250重量部
トルエン :50重量部
【0050】
(10)電磁変換特性
電磁変換特性測定には、ヘッドを固定した1/2インチリニアシステムを用いた。記録は、電磁誘導型ヘッド(トラック幅25μm、ギャップ0.1μm)を用い、再生はMRヘッド(8μm)を用いた。ヘッド/テープの相対速度は10m/秒とし、記録波長0.2μmの信号を記録し、再生信号をスペクトラムアナライザーで周波数分析し、キャリア信号(波長0.2μm)の出力Cと、スペクトル全域の積分ノイズNの比をC/N比とし、比較例2を0dBとした相対値を求め、以下の基準で、評価した。なお、磁気記録テープは上記(9)の条件で製造したものを用いた。
◎ : +2dB以上
○ : +1dB以上
△ : −1dB以上、+1dB未満
× : −1dB未満
【0051】
(11)エラーレート
上記(9)で作製したテープ原反を12.65mm(1/2インチ)幅にスリットし、それをLTO用のケースに組み込み、磁気記録テープの長さが850mのデータストレージカートリッジを作成した。このデータストレージを、IBM社製LTO5ドライブを用いて23℃50%RHの環境で記録し(記録波長0.55μm)、次に、カートリッジを50℃、80%RH環境下に7日間保存した。カートリッジを1日常温に保存した後、全長の再生を行い、再生時の信号のエラーレートを測定した。エラーレートはドライブから出力されるエラー情報(エラービット数)から次式にて算出する。次の基準で寸法安定性を評価する。
エラーレート=(エラービット数)/(書き込みビット数)
◎:エラーレートが1.0×10
−6未満
○:エラーレートが1.0×10
−6以上、1.0×10
−4未満
×:エラーレートが1.0×10
−4以上
【0052】
(12)ドロップアウト(DO)
上記(11)でエラーレートを測定したデータストレージカートリッジを、IBM社製LTO5ドライブに装填してデータ信号を14GB記録し、それを再生した。平均信号振幅に対して50%以下の振幅(P−P値)の信号をミッシングパルスとし、4個以上連続したミッシングパルスをドロップアウトとして検出した。なお、ドロップアウトは850m長1巻を評価し、1m当たりの個数に換算して、下記の基準で判定する。
◎:ドロップアウト 3個/m未満
○:ドロップアウト 3個/m以上、9個/m未満
×:ドロップアウト 9個/m以上
【0053】
[実施例1]
ポリエステルAとして、平均粒子径80nmの球状シリカ粒子を0.05質量%含有する固有粘度0.60dl/gのポリエチレン―2,6―ナフタレートのペレットを用意した。一方、熱可塑性樹脂B1として、粒子を含有しないシンジオタクチックポリスチレン(出光石油化学株式会社製、グレード:130ZC)のペレットを用意し、一方、熱可塑性樹脂B2として前述の粒子を含有しないシンジオタクチックポリスチレンに、平均粒子径200nmの球状シリカ粒子を0.20質量%含有させたシンジオタクチックポリスチレンのペレットを用意した。
それぞれのペレットを、170℃で3時間乾燥した後、3台の押出機ホッパーにそれぞれ供給し、溶融温度295℃で、B2/B1/A/B1/B2の順序で、延伸後のそれぞれの層の厚みが表1に示す厚みとなるように積層し、ダイから冷却ドラム上にシート状に共押出し、積層未延伸フィルムを得た。
このようにして得られた積層未延伸ポリエステルフィルムを、120℃に予熱し、上方よりIRヒーターにてフィルム表面温度が135℃になるように加熱し、延伸倍率4.0倍で縦方向(製膜方向)の延伸を行った。続いて、135℃に加熱されたステンター内に供給し、横方向に4.5倍に延伸(第1段)後、更に170℃に加熱されたステンター内に供給して再度横方向に1.2倍に延伸した後、210℃の熱風で4秒間熱固定し、厚み4.5μmの積層フィルムを得た。得られた積層フィルムから、テープ加工を施す際にB1層とB2層とを剥ぎ取りながら加工した。得られた積層フィルムおよび磁気テープの特性を表1に示す。
【0054】
[実施例2]
ポリエステルAとして、粒子を含有しない固有粘度0.60dl/gのポリエチレン―2,6―ナフタレートのペレットを用意した。一方、熱可塑性樹脂B1として、粒子を含有しないシンジオタクチックポリスチレン(出光石油化学株式会社製、グレード:130ZC)のペレットを用意し、一方、熱可塑性樹脂B2として前述の粒子を含有しないシンジオタクチックポリスチレンと、粒子を含有しない固有粘度0.60dl/gのポリエチレン―2,6―ナフタレートとを重量比20:80でブレンドしたものに、平均粒子径100nmの球状シリカ粒子を0.30質量%含有させたペレットを用意した。
それぞれのペレットを、170℃で3時間乾燥した後、3台の押出機ホッパーにそれぞれ供給し、溶融温度295℃で、B2/B1/A/B1/B2の順序で、延伸後のそれぞれの層の厚みが表1に示す厚みとなるように積層し、ダイから冷却ドラム上にシート状に共押出し、積層未延伸フィルムを得た。
このようにして得られた積層未延伸ポリエステルフィルムを、実施例1と同様な操作を繰り返して積層フィルムおよび磁気テープとした。得られた積層フィルムおよび磁気テープの特性を表1に示す。
【0055】
[実施例3]
ポリエステルAとして、粒子を含有しない固有粘度0.60dl/gのポリエチレンテレフタレートのペレットを用意した。一方、熱可塑性樹脂B1として、粒子を含有しないポリプロピレン(Tm:152℃、メルトフローレイト:5g/10分、ホモポリプロピレン)のペレットを用意し、一方、熱可塑性樹脂B2として前述の粒子を含有しないポリプロピレンに平均粒子径300nmの球状シリコーン粒子を0.20質量%含有させたペレットを用意した。
ポリエチレンテレフタレートのペレットを、170℃で3時間乾燥し、ポリプロピレンのペレットを80℃で3時間乾燥した後、3台の押出機ホッパーにそれぞれ供給し、溶融温度295℃および210℃で、B2/B1/A/B1/B2の順序で、延伸後のそれぞれの層の厚みが表1に示す厚みとなるように積層し、ダイから冷却ドラム上にシート状に共押出し、積層未延伸フィルムを得た。この際、フィルム製膜方向および積層方向に直交する方向、すなわち幅方向の両端部(エッジ部)は、A層のみからなる単層とした。
このようにして得られたエッジ単層部を有する積層未延伸ポリエステルフィルムを、75℃に予熱し、上方よりIRヒーターにてフィルム表面温度が90℃になるように加熱し、延伸倍率4.0倍で縦方向(製膜方向)の延伸を行った。続いて、100℃に加熱されたステンター内に供給し、横方向に4.0倍に延伸(第1段)後、更に150℃に加熱されたステンター内に供給して再度横方向に1.2倍に延伸した後、180℃の熱風で4秒間熱固定し、厚み4.5μmの積層フィルムを得た。さらに、実施例1と同様な操作を繰り返して磁気テープとした。なお、ステンターで幅方向に延伸する際にクリップで把持するのは、前述のエッジ単層部を把持するようにした。得られた積層フィルムおよび磁気テープの特性を表1に示す。
【0056】
[実施例4]
ポリエステルAとして、SABICイノベーティブプラスチック社製のポリエーテルイミド(PEI)“Ultem1010”と固有粘度0.60dl/gのポリエチレンテレフタレートとを重量比15:85でブレンドした粒子を含有しないペレットを用意した。一方、熱可塑性樹脂B1として、平均粒径100nmの球状シリカ粒子を0.20質量%含有するポリプロピレン(Tm:152℃、メルトフローレイト:5g/10分、ホモポリプロピレン)のペレットを用意した。
ポリエーテルイミドとポリエチレンテレフタレートをブレンドしたペレットを170℃で3時間乾燥し、ポリプロピレンのペレットを80℃で3時間乾燥した後、3台の押出機ホッパーにそれぞれ供給し、溶融温度295℃および210℃で、B1/A/B1の順序で、延伸後のそれぞれの層の厚みが表1に示す厚みとなるように積層し、ダイから冷却ドラム上にシート状に共押出し、積層未延伸フィルムを得た。この際、フィルム製膜方向および積層方向に直交する方向、すなわち幅方向の両端部(エッジ部)は、A層のみからなる単層とした。
このようにして得られたエッジ単層部を有する積層未延伸ポリエステルフィルムを、85℃に予熱し、上方よりIRヒーターにてフィルム表面温度が95℃になるように加熱し、延伸倍率4.0倍で縦方向(製膜方向)の延伸を行った。続いて、100℃に加熱されたステンター内に供給し、横方向に4.0倍に延伸(第1段)後、更に150℃に加熱されたステンター内に供給して再度横方向に1.2倍に延伸した後、180℃の熱風で4秒間熱固定し、厚み4.5μmの積層フィルムを得た。さらに、実施例1と同様な操作を繰り返して磁気テープとした。なお、ステンターで幅方向に延伸する際にクリップで把持するのは、前述のエッジ単層部を把持するようにした。得られた積層フィルムおよび磁気テープの特性を表1に示す。
【0057】
[実施例5]
ポリエステルA1として、粒子を含有しない固有粘度0.60dl/gのポリエチレン−2,6−ナフタレートのペレットを、ポリエステルA2として、平均粒径100nmの球状シリカ粒子を0.20質量%含有させた固有粘度0.60dl/gのポリエチレン−2,6−ナフタレートのペレットを用意した。一方、熱可塑性樹脂B1として、固有粘度0.60dl/gのポリエチレンテレフタレートに、平均粒径100nmの球状シリカ粒子を0.10質量%含有させたペレットを、熱可塑性樹脂B2として、固有粘度0.60dl/gのポリエチレンテレフタレートに、平均粒径200nmの球状シリカ粒子を0.20質量%含有させたペレットを、用意した。
それぞれのペレットを、170℃で3時間乾燥した後、4台の押出機ホッパーにそれぞれ供給し、溶融温度295℃で、B2/B1/A2/A1/B1/B2の順序で、延伸後のそれぞれの層の厚みが表1に示す厚みとなるように積層し、ダイから冷却ドラム上にシート状に共押出し、積層未延伸フィルムを得た。この際、フィルム製膜方向および積層方向に直交する方向、すなわち幅方向の両端部(エッジ部)は、A1層およびA2層のみからなる層とした。
このようにして得られた積層未延伸ポリエステルフィルムを、実施例1と同様な操作を繰り返して、積層フィルムとした。得られた積層フィルムおよび磁気テープの特性を表1に示す。
【0058】
[比較例1]
樹脂B1および樹脂B2を用いなかった以外は実施例1と同様な操作を繰り返した。得られた単層フィルムおよび磁気テープの特性を表1に示す。
【0059】
[比較例2]
ポリエステルA1として、平均粒子径80nmの球状の架橋ポリスチレン粒子を0.1質量%含有する固有粘度0.60dl/gのポリエチレンテレフタレートのペレットと、ポリエステルA2として、平均粒子径300nmの球状の架橋ポリスチレン粒子を0.2質量%含有する固有粘度0.60dl/gのポリエチレンテレフタレートのペレットを用意した。
それぞれのペレットを、170℃で3時間乾燥した後、2台の押出機ホッパーにそれぞれ供給し、溶融温度295℃で、A1/A2の順序で、延伸後のそれぞれの層の厚みが表1に示す厚みとなるように積層し、ダイから冷却ドラム上にシート状に共押出し、積層未延伸フィルムを得た。
このようにして得られたエッジ単層部を有する積層未延伸ポリエステルフィルムを、75℃に予熱し、上方よりIRヒーターにてフィルム表面温度が90℃になるように加熱し、延伸倍率4.0倍で縦方向(製膜方向)の延伸を行った。続いて、100℃に加熱されたステンター内に供給し、横方向に4.0倍に延伸(第1段)後、更に170℃に加熱されたステンター内に供給して再度横方向に1.2倍に延伸した後、210℃の熱風で4秒間熱固定し、厚み4.5μmの積層フィルムを得た。さらに、実施例1と同様な操作を繰り返して磁気テープとした。得られた積層フィルムおよび磁気テープの特性を表1に示す。
【0060】
[比較例3]
ポリエステルA1として、粒子を含有しない固有粘度0.60dl/gのポリエチレン−2,6−ナフタレートのペレットと、ポリエステルA2として、平均粒子径100nmの球状シリカ粒子を0.5質量%含有する固有粘度0.60dl/gのポリエチレン−2,6−ナフタレートのペレットを用意した。一方、熱可塑性樹脂B1として、平均粒径100nmの球状シリカ粒子を0.20質量%含有する固有粘度0.60dl/gのポリエチレンテレフタレートのペレットを用意した。
それぞれのペレットを、170℃で3時間乾燥した後、3台の押出機ホッパーにそれぞれ供給し、溶融温度295℃で、A2/A1/B1の順序で、延伸後のそれぞれの層の厚みが表1に示す厚みとなるように積層し、ダイから冷却ドラム上にシート状に共押出し、積層未延伸フィルムを得た。この際、フィルム製膜方向および積層方向に直交する方向、すなわち幅方向の両端部(エッジ部)は、A1層およびA2のみからなる層とした。
このようにして得られた積層未延伸ポリエステルフィルムを、実施例1と同様な操作を繰り返して、積層フィルムとした。得られた積層フィルムおよび磁気テープの特性を表1に示す。
【0061】
[比較例4]
ポリエステルA1として、粒子を含有しない固有粘度0.60dl/gのポリエチレンテレフタレートのペレットを、ポリエステルA2として、平均粒子径子300nmの球状の架橋ポリスチレン粒子を0.2質量%含有する固有粘度0.60dl/gのポリエチレンテレフタレートのペレットを用意した。一方、熱可塑性樹脂B1として、粒子を含有しないポリプロピレン(Tm:152℃、メルトフローレイト:5g/10分、ホモポリプロピレン)に平均粒子径100nmの球状シリカ粒子を0.20質量%含有させたペレットを用意した。
ポリエチレンテレフタレートのペレットを、170℃で3時間乾燥し、ポリプロピレンのペレットを80℃で3時間乾燥した後、3台の押出機ホッパーにそれぞれ供給し、溶融温度295℃で、A2/A1/B1の順序で、延伸後のそれぞれの層の厚みが表1に示す厚みとなるように積層し、ダイから冷却ドラム上にシート状に共押出し、積層未延伸フィルムを得た。この際、フィルム製膜方向および積層方向に直交する方向、すなわち幅方向の両端部(エッジ部)は、A1層およびA2層のみからなる層とした。
このようにして得られたエッジ単層部を有する積層未延伸ポリエステルフィルムを、実施例3と同様な操作を繰り返して積層フィルムおよび磁気テープとした。なお、ステンターで幅方向に延伸する際にクリップで把持するのは、前述のエッジ単層部を把持するようにした。得られた積層フィルムおよび磁気テープの特性を表1に示す。
【0062】
[比較例5]
ポリエステルA1として、粒子を含有しない固有粘度0.60dl/gのポリエチレン−2,6−ナフタレートのペレットを用意した。一方、熱可塑性樹脂B1として、SABICイノベーティブプラスチック社製のポリエーテルイミド(PEI)“Ultem1010”と固有粘度0.60dl/gのポリエチレン−2,6−ナフタレートとを重量比15:85でブレンドしたものに、平均粒径300nmの球状シリコーン粒子を0.20質量%含有させたペレットを用意した。
それぞれのペレットを、170℃で3時間乾燥した後、3台の押出機ホッパーにそれぞれ供給し、溶融温度295℃で、B1/A1/B1の順序で、延伸後のそれぞれの層の厚みが表1に示す厚みとなるように積層し、ダイから冷却ドラム上にシート状に共押出し、積層未延伸フィルムを得た。
このようにして得られた積層未延伸ポリエステルフィルムを、実施例1と同様な操作を繰り返して、積層フィルムとした。しかし、B層の剥離ができなく磁気テープとはしなかった。
【0063】
[比較例6]
ポリエステルA1として、粒子を含有しない固有粘度0.60dl/gのポリエチレン−2,6−ナフタレートのペレットを用意した。一方、熱可塑性樹脂B1として、固有粘度0.60dl/gのポリエチレンテレフタレートに、平均粒径100nmの球状シリカ粒子を0.20質量%含有させたペレットを用意した。
それぞれのペレットを、170℃で3時間乾燥した後、3台の押出機ホッパーにそれぞれ供給し、溶融温度295℃で、A1/B1の順序で、延伸後のそれぞれの層の厚みが表1に示す厚みとなるように積層し、ダイから冷却ドラム上にシート状に共押出し、積層未延伸フィルムを得た。この際、フィルム製膜方向および積層方向に直交する方向、すなわち幅方向の両端部(エッジ部)は、A1層のみからなる層とした。
このようにして得られた積層未延伸ポリエステルフィルムを、実施例1と同様な操作を繰り返して、積層フィルムとした。得られた積層フィルムおよび磁気テープの特性を表1に示す。
【0064】
【表1】