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特許7194328ポリエステル組成物、ポリエステルフィルムおよび磁気記録媒体
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-12-14
(45)【発行日】2022-12-22
(54)【発明の名称】ポリエステル組成物、ポリエステルフィルムおよび磁気記録媒体
(51)【国際特許分類】
   C08L 67/02 20060101AFI20221215BHJP
   C08G 63/54 20060101ALI20221215BHJP
   C08J 5/18 20060101ALI20221215BHJP
   C08L 71/00 20060101ALI20221215BHJP
   C08L 79/08 20060101ALI20221215BHJP
   G11B 5/62 20060101ALI20221215BHJP
【FI】
C08L67/02
C08G63/54
C08J5/18 CFD
C08L71/00 Z
C08L79/08 B
G11B5/62
【請求項の数】 6
(21)【出願番号】P 2018192592
(22)【出願日】2018-10-11
(65)【公開番号】P2019131787
(43)【公開日】2019-08-08
【審査請求日】2021-04-23
(31)【優先権主張番号】P 2018014770
(32)【優先日】2018-01-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000003160
【氏名又は名称】東洋紡株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000729
【氏名又は名称】特許業務法人 ユニアス国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】廣瀬 周
(72)【発明者】
【氏名】飯田 真
(72)【発明者】
【氏名】小川 達也
(72)【発明者】
【氏名】東條 光峰
【審査官】谷合 正光
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第02/077062(WO,A1)
【文献】特開平10-077335(JP,A)
【文献】特開2004-107587(JP,A)
【文献】特開2010-024409(JP,A)
【文献】特開2009-221277(JP,A)
【文献】特開2013-173870(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C08L 67/02
C08G 63/54
C08J 5/18
C08L 71/00
C08L 79/08
G11B 5/62
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ジカルボン酸成分が炭素数6以上の芳香族ジカルボン酸成分で、グリコール成分が炭素数2~4のアルキレングリコール成分と炭素数31~50の脂肪族ダイマージオール成分である共重合ポリエステルを含有し、芳香族ジカルボン酸成分のモル数を基準として、ダイマージオール成分の含有量が0.3~5.0モル%の範囲であるポリエステル組成物が少なくとも一つの層に用いられている二軸配向ポリエステルフィルムであって、
長手方向の110℃時のフィルム伸び率が3.0%以下であ
フィルム面方向における少なくとも一方向の湿度膨張係数が1~8.5(ppm/%RH)、少なくとも一方向の温度膨張係数が14(ppm/℃)以下の範囲にある、
二軸配向ポリエステルフィルム。
【請求項2】
前記ポリエステル組成物が、前記共重合ポリエステルのほかに、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトンからなる群より選ばれる少なくとも1種を、前記共重合ポリエステルの質量を基準として、0.5~25重量%の範囲で含有する請求項1に記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
【請求項3】
フィルム面方向における少なくとも一方向のヤング率が4.5GPa以上である請求項1または2に記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
【請求項4】
少なくとも一方の表面の水接触角度が75~90度の範囲にある請求項1~3のいずれかに記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
【請求項5】
磁気記録媒体のベースフィルムに用いられる請求項1~4のいずれかに記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
【請求項6】
請求項5に記載の二軸配向ポリエステルフィルムと、その片面に形成された磁性層とからなる磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は特定のダイマージオールを共重合した共重合ポリエステルを用いたポリエステル組成物、二軸配向ポリエステルフィルムおよび磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【0002】
ポリエチレンテレフタレートやポリエチレン-2,6-ナフタレンジカルボキシレートに代表される芳香族ポリエステルは優れた機械的特性、寸法安定性および耐熱性を有することから、フィルムなどに幅広く使用されている。特にポリエチレン-2,6-ナフタレートは、ポリエチレンテレフタレートよりも優れた機械的特性、寸法安定性および耐熱性を有することから、それらの要求の厳しい用途、例えば高密度磁気記録媒体などのベースフィルムなどに使用されている。
【0003】
近年の磁気記録媒体などにおける記録密度向上への要求は厳しく、それに伴いベースフィルムに求められる寸法安定性も、ポリエチレンテレフタレートはもちろん、ポリエチレン-2,6-ナフタレートフィルムでも達成できない状況となってきていた。
【0004】
そこで、特許文献1では4、4´-(アルキレンジオキシ)ビス安息香酸成分を共重合すること、特許文献2では、2,6-ナフタレンジカルボン酸成分(成分A)とテレフタル酸成分、イソフタル酸成分、または1,4-シクロヘキサンジカルボン酸成分(成分B)と、グリコール成分としてエチレングリコール成分(成分C)と脂肪族ダイマージオール成分(成分D)とを共重合することなどで、湿度変化に対する寸法安定性を向上させることなどが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開2012-268375号公報
【文献】特開2013-173870号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1は4、4´-(アルキレンジオキシ)ビス安息香酸成分は非常に複雑な構造で原料の入手が困難であり、特許文献2の方法では4種類もの原料による共重合であること製造が非常に複雑であった。また、4成分からなるポリエステルであるため、長手方向の110℃時のフィルム伸び率が大きく、磁気層やバックコート層を塗布する際にトラフが生じ、塗り斑の原因になってしまう。
【0007】
そのため、本発明の目的は、より簡便に寸法安定性、特に温度や湿度といった環境変化に対する寸法安定性に優れ、110℃時のフィルム伸び率が小さい二軸配向ポリエステルフィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
二軸配向ポリエステルフィルムにおいて、湿度膨張係数と温度膨張係数はともにヤング率と非常に密接な関係にあり、ヤング率が高いほど一般的に低くなる。しかしながら、ヤング率はいくらでも高められるというわけではなく、製膜性や直交する方向のヤング率確保の点から自ずと限界がある。そのため、同じヤング率なら温度や湿度に対するより低い膨張係数をもつフィルムが得られないか鋭意研究したところ、前述のポリエチレン-1,2-ジフェノキシエタン-4,4´-ジカルボキシレートからなるフィルムは、低い湿度膨張係数を示すことから、製膜性に問題があるものの好適なフィルムとして考えた。
【0009】
そこで、本発明者らは、特定のダイマージオール成分を共重合成分として用いたとき、驚くべきことにポリアルキレン-1,2-ジフェノキシアルキレン-4,4´-ジカルボキシレートとその共重合相手である芳香族ポリエステルの両方の優れた特性を兼備するフィルムが得られることを見出し、本発明に到達した。
【0010】
かくして本発明によれば、以下の(1)および(2)記載のポリエステル樹脂組成物、(3)~(8)記載のポリエステルフィルム、(9)記載の磁気記録媒体が提供される。
【0011】
(1)ジカルボン酸成分が炭素数6以上の芳香族ジカルボン酸成分で、グリコール成分が炭素数2~4のアルキレングリコール成分と炭素数31~50の脂肪族ダイマージオール成分を含有し、芳香族ジカルボン酸成分のモル数を基準として、ダイマージオール成分の含有量が0.3~5.0モル%の範囲であるポリエステル組成物。
(2)前記共重合ポリエステルのほかに、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトンからなる群より選ばれる少なくとも1種を、前記共重合ポリエステルの質量を基準として、0.5~25重量%の範囲で含有する上記(1)に記載のポリエステル組成物。
(3)上記(1)または(2)に記載のポリエステル組成物が少なくとも一つの層に用いられているポリエステルフィルム。
(4)フィルム面方向における少なくとも一方向のヤング率が4.5GPa以上である上記(3)に記載のポリエステルフィルム。
(5)長手方向の110℃時のフィルム伸び率が3.0%以下である上記(3)に記載のポリエステルフィルム。
(6)フィルム面方向における少なくとも一方向の湿度膨張係数が1~8.5(ppm/%RH)、少なくとも一方向の温度膨張係数が-10~15(ppm/℃)の範囲にある上記(3)~(5)のいずれかに記載のポリエステルフィルム。
(7)少なくとも一方の表面の水接触角度が75~90度の範囲にある上記(3)~(6)のいずれかに記載のポリエステルフィルム。
(8)磁気記録媒体のベースフィルムに用いられる上記(3)~(7)のいずれかに記載のポリエステルフィルム。
(9)上記(8)に記載のポリエステルフィルムと、その片面に形成された磁性層とからなる磁気記録媒体。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、より簡便に寸法安定性、特に温度や湿度といった環境変化に対する寸法安定性に優れ、さらに110℃時のフィルム伸び率も小さく、塗布工程での塗り斑が起こりにくいポリエステルフィルムを提供することができる。
【0013】
したがって、本発明によれば、湿度と温度による影響も加味した高度の寸法安定性が求められる用途、特に高密度磁気記録媒体のベースフィルムに適したフィルムが提供される。そして、本発明のフィルムを用いれば、優れた寸法安定性を有する高密度磁気記録媒体なども提供できる。
【発明を実施するための形態】
【0014】
<共重合ポリエステル>
本発明における共重合ポリエステルは、ジカルボン酸成分とグリコール成分とからなる。
【0015】
まず、具体的な前述のジカルボン酸成分はフェニレン基またはナフタレンジイル基であるものであり、テレフタル酸成分、イソフタル酸成分、2,6-ナフタレンジカルボン酸成分、2,7-ナフタレンジカルボン酸成分等が挙げられる。これらの中でも、本発明の効果の点からは、比較的機械強度などの物性を向上させやすいテレフタル酸成分および2,6-ナフタレンジカルボン酸成分が好ましく、特に2,6-ナフタレンジカルボン酸成分が好ましい。
【0016】
前述のグリコール成分としては、炭素数2~4のアルキレングリコールが挙げられ、具体的にはエチレングリコール成分、トリメチレングリコール成分、テトラメチレングリコール成分、などが挙げられる。これらの中でも、本発明の効果の点からは、比較的機械強度などの物性を向上させやすいエチレングリコール成分が好ましい。
【0017】
本発明の特徴は、炭素数31~50の脂肪族ダイマージオール成分を共重合していることにある。具体的なダイマージオールとしては、分岐鎖を含んでいることが好ましく、シクロヘキサン環構造などの脂環部分を有することが好ましく、特に分岐鎖とシクロヘキサン環の両方を有するものが好ましい。好ましいダイマージオールの炭素数は34~46の範囲である。
【0018】
なお、本発明における共重合ポリエステルは、本発明の効果を損なわない範囲で、それ自体公知の共重合成分、例えば脂肪族ジカルボン酸成分、脂環族ジカルボン酸成分、前述のいずれにも該当しないアルキレングリコール成分、ヒドロキシカルボン酸成分、トリメリット酸などの3官能以上の官能基を有する酸成分やアルコール成分などを共重合してもよい。そのような観点から、前記炭素数2~4のアルキレングリコール成分がエチレングリコール成分である場合、ジエチレングリコール成分の割合は、全芳香族ジカルボン酸成分のモル数を基準として、0.5~3mol%の範囲にあることが製膜性と得られた製品の寸法安定性の点から好ましい。特に好ましいのは1.0~2.5mol%の範囲である。
【0019】
ところで、本発明における共重合ポリエステルの特徴は、共重合ポリエステルを構成する全芳香族ジカルボン酸成分のモル数を基準としたとき、0.3モル%以上5.0モル%未満の範囲で、上記のダイマージオール成分が共重合されていることである。上記ダイマージオール成分の割合が下限未満では、湿度膨張係数の低減効果などが発現されがたい。他方、上限を超えると、製膜性が損なわれ、ヤング率などの機械的特性を延伸によって向上させにくく、温度膨張係数を下げにくくなることや、さらにひどい場合は延伸などの製膜工程で破断してしまう。また、驚くべきことに、特定のダイマージオール成分による湿度膨張係数の低減効果は、比較的少ない量でも効率的に発現される。そのような観点から、好ましい特定のダイマージオール成分の含有割合の上限は、5.0mol%以下、さらに4.0mol%以下、よりさらに3.0mol%以下であり、他方下限は、0.3mol%以上、さらに0.5mol%以上、よりさらに0.7mol%以上である。
【0020】
このような特定量の特定のダイマージオール成分を共重合した共重合ポリエステルを用いることで、温度膨張係数と湿度膨張係数の両方をともに低い成形品、例えばフィルムなどを製造することができる。
【0021】
なお、上記特定のダイマージオール成分の共重合量は、重合段階で所望の共重合量となるように原料の組成を調整するか、ジオール成分として上記特定のダイマージオール成分のみを用いたホモポリマーもしくはその共重合量が多いポリマーと、共重合していないポリマーまたは共重合量の少ないポリマーとを用意し、所望の共重合量となるようにこれらを溶融混練によってエステル交換させることで調整できる。
【0022】
<共重合ポリエステル樹脂の製造方法>
本発明の共重合ポリエステルの製造方法について、詳述する。
【0023】
前述の好ましい特定のダイマージオール成分としては、Croda社製のダイマージオール “Pripol 2033”やコグニス社製のダイマージオール“SOVERMOL 908”等を用いることで得ることができる。
【0024】
また、本発明における共重合ポリエステルは、ポリエステル前駆体を重縮合反応することで得ることができる。具体的には炭素数6以上の芳香族ジカルボン酸成分たとえば2,6-ナフタレンジカルボン酸ジメチルと特定のダイマージオールおよび炭素数2~6の直鎖状グリコール成分、たとえばエチレングリコールをエステル交換反応させて、ポリエステル前駆体を得ることができる。その後、このようにして得られたポリエステル前駆体を重合触媒の存在かで重合することで製造でき、必要に応じて固相重合などを施しても良い。このようにして得られる芳香族ポリエステルのP-クロロフェノール/1,1,2,2-テトラクロロエタン(重量比40/60)の混合溶媒を用いて35℃で測定した固有粘度は、0.4~1.5dl/g、さらに0.5~1.2dl/g、特に0.55~0.8dl/gの範囲にあることが本発明の効果の点から好ましい。
【0025】
また、ポリエステルの前駆体を製造する際の反応温度としては、190℃~250℃の範囲で行なうことが好ましく、常圧下または加圧下で行なう。190℃よりも低いと反応が十分に進行しにくく、250℃よりも高いと副反応物であるジエチレングリコールなどが生成しやすい。
【0026】
なお、ポリエステルの前駆体を製造する反応工程では、公知のエステル化もしくはエステル交換反応触媒を用いてもよい。例えば酢酸マンガン、酢酸亜鉛、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、チタン化合物などが上げられる。フィルムにしたときの表面高突起を抑えることができるチタン化合物が好ましい。
【0027】
つぎに、重縮合反応について説明する。まず、重縮合温度は得られるポリマーの融点以上でかつ230~300℃以下、より好ましくは融点より5℃以上高い温度から融点より30℃高い温度の範囲である。重縮合反応では通常100Pa以下の減圧下で行なうのが好ましい。
【0028】
重縮合触媒としては、少なくとも一種の金属元素を含む金属化合物が挙げられる。なお、重縮合触媒はエステル化反応においても使用することができる。金属元素としては、チタン、ゲルマニウム、アンチモン、アルミニウム、ニッケル、亜鉛、スズ、コバルト、ロジウム、イリジウム、ジルコニウム、ハフニウム、リチウム、カルシウム、マグネシウムなどが挙げられる。より好ましい金属としては、チタン、ゲルマニウム、アンチモン、アルミニウム、スズなどであり、前述したように、特にチタン化合物を使用するとフィルムとしたときに触媒で使用した残存金属の影響による表面の高突起物を抑えられるため、これを使用することが好ましい。
【0029】
これらの触媒は単独でも、あるいは併用してもよい。かかる触媒量は、共重合ポリエステルの繰り返し単位のモル数に対して、0.001~0.1モル%、さらには0.005~0.05モル%が好ましい。
【0030】
具体的なエステル化触媒、エステル交換触媒および重縮合触媒としてのチタン化合物としては、例えば、テトラ-n-プロピルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラ-n-ブチルチタネート、テトライソブチルチタネート、テトラ-tert-ブチルチタネート、テトラシクロヘキシルチタネート、テトラフェニルチタネート、テトラベンジルチタネート、蓚酸チタン酸リチウム、蓚酸チタン酸カリウム、蓚酸チタン酸アンモニウム、酸化チタン、チタンのオルトエステル又は縮合オルトエステル、チタンのオルトエステル又は縮合オルトエステルとヒドロキシカルボン酸からなる反応生成物、チタンのオルトエステル又は縮合オルトエステルとヒドロキシカルボン酸とリン化合物からなる反応生成物、チタンのオルトエステル又は縮合オルトエステルと少なくとも2個のヒドロキシル基を有する多価アルコール、2-ヒドロキシカルボン酸、又は塩基からなる反応生成物などが挙げられる。
【0031】
そして、本発明における共重合ポリエステルは、前述の通り、所望の共重合量の共重合ポリエステルとなるように重合してもよいし、溶融混練時にエステル交換反応が進むので、2種以上の共重合量の異なる芳香族ポリエステルを作成し、それらを溶融混練して所望の共重合量となるようにブレンドして作成してもよい。
【0032】
<ポリエステル組成物>
本発明のポリエステル組成物は、前述の共重合ポリエステルを含むことを特徴としている。なお、本発明の効果を阻害しない範囲で、それ自体公知の添加剤や他の樹脂をブレンドして組成物としてもよい。添加剤としては、紫外線吸収剤等の安定剤、酸化防止剤、可塑剤、滑剤、難燃剤、離型剤、顔料、核剤、充填剤あるいはガラス繊維、炭素繊維、層状ケイ酸塩などが挙げられ、用いられる用途の要求に応じて適宜選択すればよい。また、他の樹脂としては、脂肪族ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート、ABS樹脂、液晶性樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリアミド系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリエーテルイミド、ポリイミドなどが挙げられる。
【0033】
ところで、本発明のポリエステル組成物は、前述の共重合ポリエステルの他に、さらに他の熱可塑性樹脂を0.5~25重量%の範囲でブレンドしても良い。ブレンドすることによって、ガラス転移温度などの耐熱性を高められるため、磁気層等を塗布する際のフィルムの伸びなどを軽減させる効果が期待できる。ブレンドする熱可塑性樹脂としてはポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトンなどがあげられ、好ましくはポリエーテルイミドである。ブレンド量は少なすぎると耐熱性向上の効果は少なく、多すぎると相分離するため、そのため、含有量は、共重合ポリエステルの質量を基準として、0.5~25重量%の範囲にとどめることが一般的である。好ましくは、2~20重量%、より好ましくは4~18重量%、さらに好ましくは5~15重量%である。なお、具体的なポリエーテルイミドとしては、特開2000-355631号公報などで開示したものを挙げられる。また、より環境変化に対する寸法安定性を向上させる観点から、国際公開2008/096612号パンフレットに記載された6,6’-(エチレンジオキシ)ジ-2-ナフトエ酸成分、6,6’-(トリメチレンジオキシ)ジ-2-ナフトエ酸成分および6,6’-(ブチレンジオキシ)ジ-2-ナフトエ酸成分などを共重合したものも好ましい。
【0034】
<フィルム>
本発明のポリエステルフィルムは、後述のヤング率などを高めやすいことから延伸された配向フィルムであることが好ましく、特に直交する2方向に配向させた二軸配向ポリエステルフィルムであることが好ましい。例えば、前述のポリエステル組成物を溶融製膜して、シート状に押出し、製膜方向(以下、縦方向、長手方向またはMD方向と称することがある。)およびそれに直交する方向(以下、幅方向、横方向またはTD方向と称することがある。)に延伸することで作成できる。
【0035】
もちろん、前述の共重合ポリエステルを溶融製膜したフィルムであることから、特定のダイマージオール成分と前述のジカルボン酸成分と直鎖状グリコール成分からなる芳香族ポリエステルの優れた機械的特性なども具備している。また、本発明のポリエステルフィルムは単層に限られず、積層フィルムであってもよく、その場合、少なくとも一つの層が前述の本発明のポリエステル組成物からなるフィルム層であればよいことは容易に理解されるであろう。
【0036】
ところで、本発明のポリエステルフィルムは、優れた寸法安定性を発現する点から、フィルムのその面方向における少なくとも1方向の温度膨張係数(αt)が、14ppm/℃以下であることが好ましい。なお、好ましくはフィルムの幅方向の温度膨張係数(αt)がフィルムの少なくとも一方向における温度膨張係数が上限以下であることで、例えば最も寸法安定性が求められるフィルムの方向と合わせることで、環境変化に対する優れた寸法安定性を得られるフィルムに発現することが出来る。好ましい温度膨張係数(αt)の下限は、-10ppm/℃以上、さらに-7ppm/℃以上、特に-5ppm/℃以上であり、また上限は10ppm/℃以下、さらに7ppm/℃以下、特に5ppm/℃以下である。また、例えば磁気記録テープとしたとき、雰囲気の温湿度変化による寸法変化に対して優れた寸法安定性を発現できることから、上記温度膨張係数を満足する方向は、ポリステルフィルムの幅方向であることが好ましい。
【0037】
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、フィルム面方向の少なくとも一方向、好ましくは上記温度膨張係数が14ppm/℃以下である方向のフィルムのヤング率が少なくとも4.5GPa以上あることが好ましく、上限は特に制限されないが通常12GPa程度が好ましい。特に好ましいヤング率の範囲は5~11GPa、特に6~10GPaの範囲にあることが好ましい。この範囲から外れると、前述のαtやαhを達成することが困難になることや、機械的特性が不十分になることがある。このようなヤング率は、前述のブレンドまたは共重合の組成および後述の延伸によって調整できる。
【0038】
また、本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、磁気テープのベースフィルムに用いる場合など、フィルム面方向の少なくとも一方向、好ましくは上記温度膨張係数が15ppm/℃以下である方向の湿度膨張係数が1~8.5(ppm/%RH)、さらに3~8.5(ppm/%RH)、特に4~7(ppm/%RH)の範囲にあることが好ましく、下限は特に制限されないが通常1(ppm/%RH)程度が好ましい。この範囲から外れると、湿度変化に対する寸法変化が大きくなる。このような湿度膨張係数は、前述のブレンドまたは共重合の組成および後述の延伸によって調整できる。
【0039】
なお、上記温度膨張係数が14ppm/℃以下の方向については、少なくとも一方向、好ましくは前述のとおり、幅方向が満足していれば良い。もちろん、幅方向に直交する方向も寸法安定性の点からは、同様な温度膨張係数や湿度膨張係数、さらにヤング率などを満足することが好ましい。
【0040】
ところで、前記ポリエステル組成物は、ダイマージオールの含有量によって、フィルムとしたときにその表面の表面エネルギーが異なる。具体的には、ダイマージオールの含有量が増えるほど、水の接触角が高くなる。そして、フィルム表面をより疎水性にすることで、湿度膨張係数を低くすることが可能とできることから、本発明のポリエステルフィルムは、少なくとも一方の表面の水の接触角が75度以上であることが好ましく、より好ましくは77度以上。さらに好ましくは78度以上である。また、塗布工程の観点から接触角の上限は90度以下であることが好ましい。これはポリエステルフィルムと表面エネルギーが異なりすぎると塗布工程で従来では生じなかった問題が起こりうるためである。その上限はより好ましくは88度以下、さらに好ましくは86度以下である。
【0041】
ところで、ポリエステルフィルムに磁気層やバックコート層等を塗布する際は乾燥するためにオーブンで加熱をする。この乾燥工程での工程適正能力の一つの指標として後述の110℃時のフィルム伸び率が考えられる。フィルム伸び率が高い場合、工程でトラフが発生し、塗り斑の原因となることから、フィルム伸び率は低いほうが良く、3.0%以下であることが好ましい。フィルム伸び率は2.5%以下が好ましく、より好ましくは2.0%以下、さらに好ましくは1.5%以下である。
【0042】
<ポリエステルフィルムの製造方法>
本発明のポリエステルフィルムは、前述の通り、配向ポリエステルフィルムであることが好ましく、特に製膜方向と幅方向に延伸してそれぞれの方向の分子配向を高めたものであることが好ましい。このようなポリエステルフィルムは、例えば以下のような方法で製造することが製膜性を維持しつつ、ヤング率を高め、温度膨張係数や湿度膨張係数を低減しやすいことから好ましい。
【0043】
まず、上述の本発明のポリエステル組成物を原料とし、これを乾燥後、該芳香族ポリエステルの融点(Tm:℃)ないし(Tm+50)℃の温度に加熱された押出機に供給して、例えばTダイなどのダイよりシート状に押出す。この押出されたシート状物を回転している冷却ドラムなどで急冷固化して未延伸フィルムとし、さらに該未延伸フィルムを二軸延伸する。
【0044】
なお、本発明で規定するαt、αh、さらにヤング率などを達成するためには、その後の延伸を進行させやすくすることが必要であり、本発明のポリエステル組成物は結晶化速度が速い傾向にあり、そのような観点から冷却ドラムによる冷却は非常に速やかに行なうことが好ましい。そのような観点から、20~60℃という低温で行なうことが好ましい。このような低温で行なうことで、未延伸フィルムの状態での結晶化が抑制され、その後の延伸をよりスムーズに行なうことが可能となる。
【0045】
二軸延伸としては、それ自体公知のものを採用でき、逐次二軸延伸でも同時二軸延伸でもよい。
【0046】
ここでは、縦延伸、横延伸および熱処理をこの順で行なう逐次二軸延伸の製造方法を一例として挙げて説明する。まず、最初の縦延伸は共重合ポリエステルのガラス転移温度(Tg:℃)ないし(Tg+40)℃の温度で、3~8倍に延伸し、次いで横方向に先の縦延伸よりも高温で(Tg+10)~(Tg+50)℃の温度で3~8倍に延伸し、さらに熱処理として共重合ポリエステルの融点以下の温度でかつ(Tg+50)~(Tg+150)℃の温度で1~20秒、さらに1~15秒熱固定処理するのが好ましい。
【0047】
前述の説明は逐次二軸延伸について説明したが、本発明のポリエステルフィルムは縦延伸と横延伸とを同時に行なう同時二軸延伸でも製造でき、例えば先で説明した延伸倍率や延伸温度などを参考にすればよい。
【0048】
また、本発明のポリエステルフィルムは単層フィルムに限られず、積層フィルムであっても良い。積層フィルムの場合、2種以上の溶融ポリエステルをダイ内で積層してからフィルム状に押出し、好ましくはそれぞれのポリエステルの融点(Tm:℃)ないし(Tm+70)℃の温度で押出すか、2種以上の溶融ポリエステルをダイから押出した後に積層し、急冷固化して積層未延伸フィルムとし、ついで前述の単層フィルムの場合と同様な方法で二軸延伸および熱処理を行なうとよい。また、前述の塗布層を設ける場合、前記した未延伸フィルムまたは一軸延伸フィルムの片面または両面に所望の塗布液を塗布し、後は前述の単層フィルムの場合と同様な方法で二軸延伸および熱処理を行なうことが好ましい。
【0049】
本発明によれば、本発明の上記ポリエステルフィルムをベースフィルムとし、その一方の面に非磁性層および磁性層をこの順で形成し、他方の面にバックコート層を形成することなどでデータストレージなどの磁気記録テープとすることができる。
【0050】
ところで、本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、前述の通り単層フィルムに限られず、積層フィルムであってもよく、それによって平坦性と巻取性とを両立しやすい。例えば、表面粗さの小さい平坦な表面に磁気層、表面粗さの大きい粗い表面にバックコート層を塗布することで、要求される平坦性と搬送性とをより高度に両立できる。そのような観点から、磁気記録媒体のベースフィルムに用いる場合、表面粗さの大きい粗い表面の表面粗さの上限は、8.0nm、さらに7.0nm、特に6.0nmであることが好ましく、他方下限は2.0nm、さらに3.0nm、特に4.0nmであることが好ましい。また、表面粗さの小さい平坦な表面の表面粗さの上限は、5.0nm、さらに4.5nm、特に4.0nmであることが好ましく、他方下限は1.0nm、さらに1.5nm、特に2.0nmであることが好ましい。このような表面粗さは、不活性粒子を含有させ、その不活性粒子の粒子径や含有量を調整したり、表面に塗膜層を設けることで調整できる。
【0051】
以下、本発明の二軸配向ポリエステルフィルムが二軸配向積層ポリエステルフィルムである場合について、説明する。
【0052】
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムがフィルム層Aとフィルム層Bとを積層した二軸配向積層ポリエステルフィルムである場合、少なくともフィルム層AおよびBのいずれかが前述のポリエステル組成物からなるものであればよく、他のフィルム層は、前述のポリエステル組成物以外からなるものであってもよい。 この際、カールを抑制する観点からはフィルム層Aとフィルム層Bは含有するダイマージオールの含有量がほぼ同じであることが好ましく、そのような観点からフィルム層Aとフィルム層Bは、同じポリエステルからなり、含有するダイマージオールの含有量の差が、例えば0.3モル%未満であることが好ましい。
【0053】
具体的な前述の共重合ポリエステル以外のポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのアルキレンテレフタレートを繰り返し単位とするポリアルキレンテレフタレート、ポリエチレン-2,6-ナフタレンジカルボキシレート、ポリトリメチレン-2,6-ナフタレート、ポリブチレン-2,6-ナフタレートなどのアルキレン-2,6-ナフタレートを繰り返し単位とするポリアルキレン-2,6-ナフタレートが好ましく挙げられる。これらの中でも、機械的特性などの点からポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン-2,6-ナフタレンジカルボキシレートが好ましく、特にポリエチレン-2,6-ナフタレンジカルボキシレートが好ましい。
【0054】
なお、上記、特定のダイマージオール成分が特定量共重合されている芳香族ポリエステルおよび他方の層を形成するポリエステルは、本発明の効果を阻害しない範囲で、それ自体公知の他の共重合成分を共重合しても良い。
【実施例
【0055】
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、本発明では、以下の方法により、その特性を測定および評価した。
【0056】
(1)ヤング率
得られたフィルムを試料巾10mm、長さ15cmで切り取り、チャック間100mm、引張速度10mm/分、チャート速度500mm/分の条件で万能引張試験装置(東洋ボールドウィン製、商品名:テンシロン)にて引っ張る。得られた荷重―伸び曲線の立ち上がり部の接線よりヤング率を計算する。
【0057】
(2)温度膨張係数(αt)
得られたフィルムを、フィルムの製膜方向および幅方向がそれぞれ測定方向となるように長さ15mm、幅5mmに切り出し、真空理工製TMA3000にセットし、窒素雰囲気下(0%RH)、60℃で30分間前処理し、その後室温まで降温させる。その後25℃から70℃まで2℃/minで昇温して、各温度でのサンプル長を測定し、次式より温度膨張係数(αt)を算出する。なお、測定方向が切り出した試料の長手方向であり、5回測定し、その平均値を用いた。
αt={(L60-L40)}/(L40×△T)}+0.5
ここで、上記式中のL40は40℃のときのサンプル長(mm)、L60は60℃のときのサンプル長(mm)、△Tは20(=60-40)℃、0.5は石英ガラスの温度膨張係数(×10-6/℃)である。
【0058】
(3)湿度膨張係数(αh)
得られたフィルムを、フィルムの製膜方向および幅方向がそれぞれ測定方向となるように長さ15mm、幅5mmに切り出し、真空理工製TMA3000にセットし、30℃の窒素雰囲気下で、湿度30%RHと湿度70%RHにおけるそれぞれのサンプルの長さを測定し、次式にて湿度膨張係数を算出する。なお、測定方向が切り出した試料の長手方向であり、5回測定し、その平均値をαhとした。
αh=(L70-L30)/(L30×△H)
ここで、上記式中のL30は30%RHのときのサンプル長(mm)、L70は70%RHのときのサンプル長(mm)、△H:40(=70-30)%RHである。
【0059】
(4)水の接触角
エルマ販売株式会社の接触角測定画像解析装置(G-1-1000)を用いて、水を滴下後10秒後の接触角を測定した。
【0060】
(5)ダイマージオールおよびジエチレングリコールの特定
試料20mgを重トリフルオロ酢酸:重クロロホルム=1:1(容積比)の混合溶媒0.6mLに室温で溶解し、500MHzでH-NMRでポリマーチップおよびフィルム中のダイマージオールおよびジエチレングリコールの量を算出した。
【0061】
(6)固有粘度(IV)
得られた共重合ポリエステルおよびフィルムの固有粘度は、P-クロロフェノール/テトラクロロエタン(40/60重量比)の混合溶媒を用いてポリマーを溶解して35℃で測定して求めた。
【0062】
(7)ガラス転移点(Tg)および融点(Tm)
ガラス転移点(補外開始温度)、融点はDSC(TAインスツルメンツ株式会社製、商品名:Thermal Analyst2100)により試料量10mg、昇温速度20℃/minで測定した。
【0063】
(8)110℃時のフィルム伸び率
得られたフィルムを、フィルムの製膜方向が測定方向となるように長さ20mm、幅4mmに切り出し、SII製EXSTAR6000にセットし、窒素雰囲気下(0%RH)、30℃で保持した後、製膜方向に20MPaの応力をかけた状態で2℃/minで150℃まで昇温して、各温度でのサンプル長を測定し、30℃で保持した後の昇温する前のフィルム長(L30)に対し、110℃におけるフィルム長(L110)から、以下の式にて、いてどの程度長さ方向に膨張したかを計算した。
塗布適性(%)=(L110-L30)/L30×100
【0064】
(9)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10倍、測定面積283μm×213μm(=0.0603mm)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)をそれぞれの面について行い、表面粗さの差が0.1nm以下の場合は、同じ表面粗さとして平均値を記載した。
【0065】
(10)フィルム層の厚み
未延伸フィルムの場合は、その製膜方向に直交する方向の断面をミクロトーム(ULTRACUT-S)で切り出した後、光学顕微鏡を用いて層AおよびBのそれぞれの厚みを算出した。また、配向積層ポリエステルフィルム場合は、同様にして切り出した後、透過型電子顕微鏡を用いて層AおよびBのそれぞれの厚みを算出し、厚み比dA/dBを求めた。
【0066】
(11)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の積層二軸配向ポリエステルフィルムの粗面層側表面に、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、フィルムの平坦層側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。
【0067】
<非磁性塗料の組成>
・二酸化チタン微粒子 :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 : 2重量部
・ラウリン酸 :1.5重量部
<磁性塗料の組成>
・鉄(長軸:0.037μm、針状比:3.5、2350エルステッド):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 : 2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 :100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
【0068】
(12)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、上記11の方法で作成した実施例1を0dBとした相対値を求め、以下の基準で、評価した。
◎ : +1dB以上
○ : -1dB以上、+1dB未満
× : -1dB未満
【0069】
(13)エラーレート
上記(11)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
【0070】
(14)ドロップアウト(DO)
上記(13)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
【0071】
[実施例1]
ジカルボン酸成分として2,6-ナフタレンジカルボン酸ジメチル、ジオール成分としてエチレングリコールをチタンテトラブトキシドの存在下でエステル交換反応を行い、さらに引き続いて重縮合反応を行って、ポリエチレンナフタレートペレットA1を用意した(IV=0.58dl/g、Tg=115℃、Tm=263℃)。
【0072】
ジカルボン酸成分として2,6-ナフタレンジカルボン酸ジメチル、ジオール成分としてエチレングリコール、Pripol2033をチタンテトラブトキシドの存在下でエステル交換反応を行い、さらに引き続いて重縮合反応を行って、ダイマージオールを共重合せしめた共重合ポリエチレンナフタレートペレットB1を用意した(IV=0.56dl/g、Tg=76℃、Tm=252℃)。なお、ジオール成分としてのダイマージオールの含有量はNMRによる解析によって8.0mol%であることが分かった。
【0073】
ペレットA1およびB1をそれぞれ質量比で93:7の割合でブレンドし、樹脂C1とした。この樹脂C1に含有されるダイマージオールの組成比は0.5mol%である。また、樹脂C1には平均粒径0.1μmの真球状シリカ粒子を、フィルムの質量を基準としたとき、0.25質量%、平均粒径0.3μmの真球状シリカ粒子を、フィルムの質量を基準としたとき、0.04質量%となるように含有させた。
【0074】
回転中の温度60℃の冷却ドラム上にこのようにして得られた樹脂C1を290℃で押し出し未延伸フィルムとした。そして、未延伸フィルムを、製膜方向に沿って回転速度の異なる二組のローラー間で、上方よりIRヒーターにてフィルム表面温度が130℃になるように加熱して、縦方向(製膜方向)の延伸を、延伸倍率4.5倍で行い、一軸延伸フィルムを得た。そして、この一軸延伸フィルムをステンターに導き、130℃で横方向(幅方向)に延伸倍率5.0倍で延伸し、その後210℃で3秒間熱固定処理を行い、厚さ5.0μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
使用したポリエステル組成物と得られた二軸配向ポリエステルフィルムの結果を表1に示す。
【0075】
[実施例2]
ペレットA1およびB1をそれぞれ質量比で83:17の割合でブレンドし、樹脂C2とした。この樹脂C2に含有されるダイマージオール成分は1.2mol%である。また、樹脂C2には平均粒径0.1μmの真球状シリカ粒子を、フィルムの質量を基準としたとき、0.25質量%、平均粒径0.3μmの真球状シリカ粒子を、フィルムの質量を基準としたとき、0.04質量%となるように含有させた。
【0076】
回転中の温度60℃の冷却ドラム上にこのようにして得られた樹脂C2を280℃で押し出し未延伸フィルムとした。そして、未延伸フィルムを、製膜方向に沿って回転速度の異なる二組のローラー間で、上方よりIRヒーターにてフィルム表面温度が130℃になるように加熱して、縦方向(製膜方向)の延伸を、延伸倍率4.0倍で行い、一軸延伸フィルムを得た。そして、この一軸延伸フィルムをステンターに導き、130℃で横方向(幅方向)に延伸倍率5.0倍で延伸し、その後200℃で3秒間熱固定処理を行い、厚さ5.0μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
使用したポリエステル組成物と得られた二軸配向ポリエステルフィルムの結果を表1に示す。
【0077】
[実施例3]
ペレットA1およびB1をそれぞれ質量比で46:54の割合でブレンドし、樹脂C3とした。この樹脂C3に含有されるダイマージオール成分は4.0mol%である。また、樹脂C3には平均粒径0.1μmの真球状シリカ粒子を、フィルムの質量を基準としたとき、0.25質量%、平均粒径0.3μmの真球状シリカ粒子を、フィルムの質量を基準としたとき、0.04質量%となるように含有させた。
【0078】
回転中の温度60℃の冷却ドラム上にこのようにして得られた樹脂C2を280℃で押し出し未延伸フィルムとした。そして、未延伸フィルムを、製膜方向に沿って回転速度の異なる二組のローラー間で、上方よりIRヒーターにてフィルム表面温度が120℃になるように加熱して、縦方向(製膜方向)の延伸を、延伸倍率4.0倍で行い、一軸延伸フィルムを得た。そして、この一軸延伸フィルムをステンターに導き、120℃で横方向(幅方向)に延伸倍率5.0倍で延伸し、その後190℃で3秒間熱固定処理を行い、厚さ5.0μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
使用したポリエステル組成物と得られた二軸配向ポリエステルフィルムの結果を表1に示す。
【0079】
[実施例4]
実施例2で得られた未延伸フィルムを、製膜方向に沿って回転速度の異なる二組のローラー間で、上方よりIRヒーターにてフィルム表面温度が130℃になるように加熱して、縦方向(製膜方向)の延伸を、延伸倍率3.7倍で行い、一軸延伸フィルムを得た。そして、この一軸延伸フィルムをステンターに導き、130℃で横方向(幅方向)に延伸倍率5.0倍で延伸し、その後200℃で3秒間熱固定処理を行い、厚さ5.0μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
使用したポリエステル組成物と得られた二軸配向ポリエステルフィルムの結果を表1に示す。
【0080】
[実施例5]
実施例2で得られた未延伸フィルムを、製膜方向に沿って回転速度の異なる二組のローラー間で、上方よりIRヒーターにてフィルム表面温度が130℃になるように加熱して、縦方向(製膜方向)の延伸を、延伸倍率4.5倍で行い、一軸延伸フィルムを得た。そして、この一軸延伸フィルムをステンターに導き、130℃で横方向(幅方向)に延伸倍率4.0倍で延伸し、その後200℃で3秒間熱固定処理を行い、厚さ5.0μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
使用したポリエステル組成物と得られた二軸配向ポリエステルフィルムの結果を表1に示す。
【0081】
[実施例6]
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸ジメチル、ジオール成分としてエチレングリコールをチタンテトラブトキシドの存在下でエステル交換反応を行い、さらに引き続いて重縮合反応を行って、ポリエチレンテレフタレートペレットA2を用意した(IV=0.58dl/g、Tg=76℃、Tm=254℃)。
【0082】
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸ジメチル、ジオール成分としてエチレングリコールをチタンテトラブトキシドの存在下でエステル交換反応を行い、さらに引き続いて重縮合反応を行って、ダイマージオールを共重合せしめた共重合ポリエチレンテレフタレートペレットB2を用意した(IV=0.55dl/g、Tg=51℃、Tm=251℃)。なお、ジオール成分としてのダイマージオールの含有量は8.0mol%となるように調製した。
【0083】
ペレットA2およびB2をそれぞれ質量比で83:17の割合でブレンドし、樹脂C4とした。この樹脂C4に含有されるダイマージオール成分は1.2mol%である。また、樹脂C4には平均粒径0.1μmの真球状シリカ粒子を、フィルムの質量を基準としたとき、0.25質量%、平均粒径0.3μmの真球状シリカ粒子を、フィルムの質量を基準としたとき、0.04質量%となるように含有させた。
【0084】
回転中の温度25℃の冷却ドラム上にこのようにして得られた樹脂C4を280℃で押し出し未延伸フィルムとした。そして、未延伸フィルムを、製膜方向に沿って回転速度の異なる二組のローラー間で、上方よりIRヒーターにてフィルム表面温度が100℃になるように加熱して、縦方向(製膜方向)の延伸を、延伸倍率3.5倍で行い、一軸延伸フィルムを得た。そして、この一軸延伸フィルムをステンターに導き、100℃で横方向(幅方向)に延伸倍率4.5倍で延伸し、その後200℃で3秒間熱固定処理を行い、厚さ5.0μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
使用したポリエステル組成物と得られた二軸配向ポリエステルフィルムの結果を表1に示す。
【0085】
[実施例7]
ポリエーテルイミドとしてSABICイノベーティブプラスチック社製の“Ultem1010”を用意した。用意したポリエーテルイミドとペレットA2およびB2をそれぞれ質量比で5:78:17の割合でブレンドし、樹脂C5とした。この樹脂C5に含有されるダイマージオール成分は1.2mol%である。また、樹脂C5には平均粒径0.1μmの真球状シリカ粒子を、フィルムの質量を基準としたとき、0.25質量%、平均粒径0.3μmの真球状シリカ粒子を、フィルムの質量を基準としたとき、0.04質量%となるように含有させた。
【0086】
回転中の温度25℃の冷却ドラム上にこのようにして得られた樹脂C5を280℃で押し出し未延伸フィルムとした。そして、未延伸フィルムを、製膜方向に沿って回転速度の異なる二組のローラー間で、上方よりIRヒーターにてフィルム表面温度が100℃になるように加熱して、縦方向(製膜方向)の延伸を、延伸倍率3.6倍で行い、一軸延伸フィルムを得た。そして、この一軸延伸フィルムをステンターに導き、100℃で横方向(幅方向)に延伸倍率4.6倍で延伸し、その後200℃で3秒間熱固定処理を行い、厚さ5.0μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
使用したポリエステル組成物と得られた二軸配向ポリエステルフィルムの結果を表1に示す。
【0087】
[実施例8]
用意したポリエーテルイミドとペレットA2およびB2をそれぞれ質量比で20:63:17の割合でブレンドし、樹脂C6とした。この樹脂C6に含有されるダイマージオール成分は1.5mol%である。また、樹脂C6には平均粒径0.1μmの真球状シリカ粒子を、フィルムの質量を基準としたとき、0.25質量%、平均粒径0.3μmの真球状シリカ粒子を、フィルムの質量を基準としたとき、0.04質量%となるように含有させた。
【0088】
回転中の温度25℃の冷却ドラム上にこのようにして得られた樹脂C6を280℃で押し出し未延伸フィルムとした。そして、未延伸フィルムを、製膜方向に沿って回転速度の異なる二組のローラー間で、上方よりIRヒーターにてフィルム表面温度が100℃になるように加熱して、縦方向(製膜方向)の延伸を、延伸倍率3.6倍で行い、一軸延伸フィルムを得た。そして、この一軸延伸フィルムをステンターに導き、100℃で横方向(幅方向)に延伸倍率4.8倍で延伸し、その後200℃で3秒間熱固定処理を行い、厚さ5.0μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
使用したポリエステル組成物と得られた二軸配向ポリエステルフィルムの結果を表1に示す。
【0089】
[実施例9]
樹脂C2の滑剤組成を、平均粒径0.1μmの真球状シリカ粒子を、フィルム層Aの質量を基準としたとき、0.08質量%となるように変更した樹脂C7を用意した。同様に樹脂C2の滑剤組成を、平均粒径0.1μmの真球状シリカ粒子を、フィルム層Bの質量を基準としたとき、0.12質量%、平均粒径0.3μmの真球状シリカ粒子を、フィルム層Bの質量を基準としたとき、0.13質量%となるように含有させた樹脂C8を用意した。樹脂C7、樹脂C8をそれぞれ280℃で押出し、フィードブロックで層Aと層Bの厚み比dA:dB=3:7となるように合流させた。なお、樹脂C7が層A、樹脂C8が層Bを形成するようにした。
【0090】
回転中の温度60℃の冷却ドラム上に前述の合流させた層Aと層Bの積層シートをダイから280℃で押し出し未延伸フィルムとした。そして、得られた未延伸フィルムを、製膜方向に沿って回転速度の異なる二組のローラー間で、上方よりIRヒーターにてフィルム表面温度が130℃になるように加熱して、縦方向(製膜方向)の延伸を、延伸倍率4.5倍で行い、一軸延伸フィルムを得た。そして、この一軸延伸フィルムをステンターに導き、130℃で横方向(幅方向)に延伸倍率5.5倍で延伸し、その後210℃で3秒間熱固定処理を行い、厚さ4.0μmの積層二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
使用したポリエステル組成物と得られた積層二軸配向ポリエステルフィルムの結果を表1に示す。
【0091】
[実施例10]
樹脂C4の滑剤組成を、平均粒径0.1μmの真球状シリカ粒子を、フィルム層Aの質量を基準としたとき、0.08質量%となるように変更した樹脂C9を用意した。また、同様に樹脂C4の滑剤組成を、平均粒径0.1μmの真球状シリカ粒子を、フィルム層Bの質量を基準としたとき、0.12質量%、平均粒径0.3μmの真球状シリカ粒子を、フィルム層Bの質量を基準としたとき、0.13質量%となるように変更した樹脂C10を用意した。そして、樹脂C9、樹脂C10をそれぞれ280℃で押出し、フィードブロックで層Aと層Bの厚み比dA:dB=3:7となるように合流させた。なお、樹脂C9が層A、樹脂C10が層Bを形成するようにした。
【0092】
回転中の温度25℃の冷却ドラム上に、前述の合流させた層Aと層Bの積層シートをダイから280℃で押し出し、未延伸フィルムとした。そして、得られた未延伸フィルムを、製膜方向に沿って回転速度の異なる二組のローラー間で、上方よりIRヒーターにてフィルム表面温度が100℃になるように加熱して、縦方向(製膜方向)の延伸を、延伸倍率3.0倍で行い、一軸延伸フィルムを得た。そして、この一軸延伸フィルムをステンターに導き、100℃で横方向(幅方向)に延伸倍率3.5倍で延伸し、その後200℃で3秒間熱固定処理を行い、厚さ4.5μmの積層二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
使用したポリエステル組成物と得られた積層二軸配向ポリエステルフィルムの結果を表1に示す。
【0093】
[実施例11]
ポリエーテルイミドとペレットA2およびB2をそれぞれ質量比で10:73:17の割合でブレンドし、樹脂C11とした。この樹脂C11に含有されるダイマージオール成分は1.2mol%である。また、樹脂C11には平均粒径0.1μmの真球状シリカ粒子を、フィルム層Aの質量を基準としたとき、0.08質量%となるように含有させた。また、樹脂C11の滑剤組成を、平均粒径0.1μmの真球状シリカ粒子を、フィルム層Bの質量を基準としたとき、0.12質量%、平均粒径0.3μmの真球状シリカ粒子を、フィルム層Bの質量を基準としたとき、0.13質量%となるように変更した樹脂C12を用意した。そして、樹脂C11、C12をそれぞれ280℃で押し出し、フィードブロックで層Aと層Bの厚み比dA:dB=3:7となるように合流させた。なお、樹脂C11が層A、樹脂C12が層Bを形成するようにした。
【0094】
回転中の温度25℃の冷却ドラム上に前述の合流させた層Aと層Bの積層シートをダイから280℃で押し出し未延伸フィルムとした。そして、得られた未延伸フィルムを、製膜方向に沿って回転速度の異なる二組のローラー間で、上方よりIRヒーターにてフィルム表面温度が100℃になるように加熱して、縦方向(製膜方向)の延伸を、延伸倍率3.0倍で行い、一軸延伸フィルムを得た。そして、この一軸延伸フィルムをステンターに導き、100℃で横方向(幅方向)に延伸倍率3.5倍で延伸し、その後200℃で3秒間熱固定処理を行い、厚さ4.5μmの積層二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
使用したポリエステル組成物と得られた積層二軸配向ポリエステルフィルムの結果を表1に示す。
【0095】
[実施例12]
層Aと層Bの厚み比をdA:dB=8.5:1.5に変更するほかは実施例11と同様な操作を繰り返した。
使用したポリエステル組成物と得られた積層二軸配向ポリエステルフィルムの結果を表1に示す。
【0096】
[実施例13]
実施例12において、得られる積層二軸配向ポリエステルフィルムの厚みが6.0μmとなるように、未延伸フィルムの厚みを変更したほかは同様な操作を繰り返した。
使用したポリエステル組成物と得られた積層二軸配向ポリエステルフィルムの結果を表1に示す。
【0097】
[実施例14]
実施例12において、縦方向(製膜方向)の延伸の延伸倍率4.0倍に、横方向(幅方向)の延伸の延伸倍率を3倍に、そして得られる積層二軸配向ポリエステルフィルムの厚みが4.5μmとなるように、未延伸フィルムの厚みを変更したほかは同様な操作を繰り返した。
使用したポリエステル組成物と得られた積層二軸配向ポリエステルフィルムの結果を表1に示す。
【0098】
[実施例15]
実施例14において、得られる積層二軸配向ポリエステルフィルムの厚みが6.0μmとなるように、未延伸フィルムの厚みを変更したほかは同様な操作を繰り返した。
使用したポリエステル組成物と得られた積層二軸配向ポリエステルフィルムの結果を表1に示す。
【0099】
[実施例16]
ポリエーテルイミドとペレットA2およびB2をそれぞれ質量比で10:80:10の割合でブレンドし、樹脂C13とした。この樹脂C13に含有されるダイマージオール成分は0.6mol%である。また、樹脂C13には平均粒径0.1μmの真球状シリカ粒子を、フィルム層Aの質量を基準としたとき、0.08質量%となるように含有させた。また、樹脂C13の滑剤組成を、平均粒径0.1μmの真球状シリカ粒子を、フィルム層Bの質量を基準としたとき、0.12質量%、平均粒径0.3μmの真球状シリカ粒子を、フィルム層Bの質量を基準としたとき、0.13質量%に変更した樹脂C14を用意した。そして、樹脂C13、C14をそれぞれ280℃で押し出し、フィードブロックで層Aと層Bの厚み比dA:dB=8.5:1.5となるように合流させた。なお、樹脂C13が層A、樹脂C14が層Bを形成するようにした。
【0100】
回転中の温度25℃の冷却ドラム上に前述の合流させた層Aと層Bの積層シートをダイから280℃で押し出し未延伸フィルムとした。そして、未延伸フィルムを、製膜方向に沿って回転速度の異なる二組のローラー間で、上方よりIRヒーターにてフィルム表面温度が100℃になるように加熱して、縦方向(製膜方向)の延伸を、延伸倍率2.8倍で行い、一軸延伸フィルムを得た。そして、この一軸延伸フィルムをステンターに導き、100℃で横方向(幅方向)に延伸倍率4.0倍で延伸し、その後200℃で3秒間熱固定処理を行い、厚さ4.6μmの積層二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
使用したポリエステル組成物と得られた積層二軸配向ポリエステルフィルムの結果を表1に示す。
【0101】
[実施例17]
ポリエーテルイミドとペレットA2およびB2をそれぞれ質量比で10:74:16の割合でブレンドし、樹脂C15とした。この樹脂C15に含有されるダイマージオール成分は1.1mol%である。また、樹脂C15には平均粒径0.1μmの真球状シリカ粒子を、フィルム層Aの質量を基準としたとき、0.08質量%となるように含有させた。
【0102】
ポリエーテルイミドとペレットA2およびB2をそれぞれ質量比で10:71:19の割合でブレンドし、樹脂C16とした。この樹脂C16に含有されるダイマージオール成分は1.3mol%である。また、樹脂C16には、平均粒径0.1μmの真球状シリカ粒子を、フィルム層Bの質量を基準としたとき、0.12質量%、平均粒径0.3μmの真球状シリカ粒子を、フィルム層Bの質量を基準としたとき、0.13質量%となるように含有させた。そして、樹脂C15、C16をそれぞれ280℃で押し出し、フィードブロックで層Aと層Bの厚み比dA:dB=5.0:5.0となるように合流させた。なお、樹脂C15が層A、樹脂C16が層Bを形成するようにした。なお、フィルムトータルでのダイマージオール成分は1.2mol%である。
【0103】
回転中の温度25℃の冷却ドラム上に前述の合流させた層Aと層Bの積層シートをダイから280℃で押し出し未延伸フィルムとした。そして、未延伸フィルムを、製膜方向に沿って回転速度の異なる二組のローラー間で、上方よりIRヒーターにてフィルム表面温度が100℃になるように加熱して、縦方向(製膜方向)の延伸を、延伸倍率2.8倍で行い、一軸延伸フィルムを得た。そして、この一軸延伸フィルムをステンターに導き、100℃で横方向(幅方向)に延伸倍率4.0倍で延伸し、その後200℃で3秒間熱固定処理を行い、厚さ4.6μmの積層二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
使用したポリエステル組成物と得られた積層二軸配向ポリエステルフィルムの結果を表1に示す。
【0104】
[比較例1]
ペレットA2を用いて、平均粒径0.1μmの真球状シリカ粒子を、フィルムの質量を基準としたとき、0.25質量%、平均粒径0.3μmの真球状シリカ粒子を、フィルムの質量を基準としたとき、0.04質量%となるように樹脂C17をブレンドした。
回転中の温度25℃の冷却ドラム状に樹脂C17を280℃で押し出し未延伸フィルムとした。そして、未延伸フィルムを、製膜方向に沿って回転速度の異なる二組のローラー間で、上方よりIRヒーターにてフィルム表面温度が120℃になるように加熱して、縦方向(製膜方向)の延伸を、延伸倍率3.5倍で行い、一軸延伸フィルムを得た。そして、この一軸延伸フィルムをステンターに導き、120℃で横方向(幅方向)に延伸倍率4.5倍で延伸し、その後210℃で3秒間熱固定処理を行い、厚さ5.0μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
得られた二軸配向ポリエステルの結果を表1に示す。
【0105】
[比較例2]
ペレットA1を用いて、平均粒径0.1μmの真球状シリカ粒子を、フィルムの質量を基準としたとき、0.25質量%、平均粒径0.3μmの真球状シリカ粒子を、フィルムの質量を基準としたとき、0.04質量%となるように樹脂C18をブレンドした。
【0106】
回転中の温度60℃の冷却ドラム状に樹脂C18を300℃で押し出し未延伸フィルムとした。そして、未延伸フィルムを、製膜方向に沿って回転速度の異なる二組のローラー間で、上方よりIRヒーターにてフィルム表面温度が150℃になるように加熱して、縦方向(製膜方向)の延伸を、延伸倍率4.5倍で行い、一軸延伸フィルムを得た。そして、この一軸延伸フィルムをステンターに導き、150℃で横方向(幅方向)に延伸倍率5.0倍で延伸し、その後210℃で3秒間熱固定処理を行い、厚さ5.0μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
得られた二軸配向ポリエステルの結果を表1に示す。
【0107】
[比較例3]
ペレットA1およびB1をそれぞれ質量比で97:3の割合でブレンドし、樹脂C19とした。この樹脂C19に含有されるダイマージオール成分は0.2mol%である。また、樹脂C19には平均粒径0.1μmの真球状シリカ粒子を、フィルムの質量を基準としたとき、0.25質量%、平均粒径0.3μmの真球状シリカ粒子を、フィルムの質量を基準としたとき、0.04質量%となるように含有させた。
【0108】
回転中の温度60℃の冷却ドラム上にこのようにして得られた樹脂C19を290℃で押し出し未延伸フィルムとした。そして、未延伸フィルムを、製膜方向に沿って回転速度の異なる二組のローラー間で、上方よりIRヒーターにてフィルム表面温度が120℃になるように加熱して、縦方向(製膜方向)の延伸を、延伸倍率4.5倍で行い、一軸延伸フィルムを得た。そして、この一軸延伸フィルムをステンターに導き、120℃で横方向(幅方向)に延伸倍率5.0倍で延伸し、その後210℃で3秒間熱固定処理を行い、厚さ5.0μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
【0109】
得られたポリエステルフィルムは乾燥時のフィルム伸びが大きく、磁気テープの作成が困難であるため、特性評価は行わなかった。
得られた二軸配向ポリエステルの結果を表1に示す。
【0110】
[比較例4]
ペレットA1およびB1をそれぞれ質量比で26:78の割合でブレンドし、樹脂C20とした。この樹脂C20に含有されるダイマージオール成分は6.0mol%である。また、樹脂C20には平均粒径0.1μmの真球状シリカ粒子を、フィルムの質量を基準としたとき、0.25質量%、平均粒径0.3μmの真球状シリカ粒子を、フィルムの質量を基準としたとき、0.04質量%となるように含有させた。
【0111】
回転中の温度60℃の冷却ドラム上にこのようにして得られた樹脂C20を270℃で押し出し未延伸フィルムとした。そして、未延伸フィルムを、製膜方向に沿って回転速度の異なる二組のローラー間で、上方よりIRヒーターにてフィルム表面温度が110℃になるように加熱して、縦方向(製膜方向)の延伸を、延伸倍率4.2倍で行い、一軸延伸フィルムを得た。そして、この一軸延伸フィルムをステンターに導き、110℃で横方向(幅方向)に延伸倍率5.0倍で延伸し、その後190℃で3秒間熱固定処理を行い、厚さ5.0μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
【0112】
得られたポリエステルフィルムは、前記(11)磁気テープの作成における乾燥時のフィルム伸びが大きく、磁気テープの作成が困難であるため、特性評価は行わなかった。
得られた二軸配向ポリエステルの結果を表1に示す。
【0113】
【表1】
【0114】
表1中の、NDCは2,6-ナフタレンジカルボン酸、TAはテレフタル酸、EGはエチレングリコール、DEGはジエチレングリコール、PEIはポリエーテルイミド、MDは製膜方向、TDは幅方向を意味する。
【産業上の利用可能性】
【0115】
本発明のポリエステルフィルムは、優れた寸法安定性を有することから、高密度磁気記録媒体のベースフィルムなどに好適に使用できる。