KR0158461B1 - 2축 배향 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트 필름 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

(A)평균입자크기가 0.05~3㎛인 불활성 고체 미립자를 0.01~1중량%함유하는 폴리에틸렌 -2,6- 나프탈렌디카르복실레이트로 부터 형성되며, (B)필름 두께 방향의 굴절율이 1.498 이상이고, (C)영의 탄성율이 적어도 한 방향에서 700㎏/㎟ 이상인, 2축 배향 폴리에스테르 필름; 및 이의 제조방법. 이 필름은 마그네틱 기록 매체, 특히 내마모성과 내인열성이 양호한 기재 필름으로서 유용하다.

Description

2축 배향 폴리에틸렌 -2,6- 나프탈렌디카르복실레이트 필름 및 그의 제조방법
본 발명은 2축 배향 폴리에틸렌 -2,6- 타프탈렌디카르복실레이트 필름 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 자기기록 매체, 특히 내마모성 및 내인열성이 양호한 기재 필름으로서 유용한 2축 배향 폴리에틸렌 -2,6- 나프탈렌디카르복실레이트 필름 ; 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름은 마그네틱 테이프용 기재 피름으로서 널리 사용된다. 최근에, 마그네틱 테이프는 그 크기를 소형화하고 고음질 및 고화질을 수득하기 위한 고밀도의 기록을 가능하게 하는 필요성이 증가하고 있다. 또한, 대표적으로 8㎜ 비디오 테이프에서 요구되는 바와같이, 마그네틱 테이프의 두께가 감소될 필요가 있다. 이러한 이유로, 마그네틱 테이프층 -마그네틱 테이프의 측면은 가능한한 가장 평활해야 하며, 또한 마그네틱 테이프의 두께도 가능한한 가장 작을 필요가 있다. 이러한 이유로, 기재 필름도 표면이 평평하고 두께가 작을 필요가 있다. 고밀도 기록을 위해, 표면 조도(surface roughness)도 최대한 작게해야 할 필요가 있다. 그러나, 표면 조도가 감소되는 경우에, 필름 표면간의 윤활성이 저하된다. 또한, 필름 표면 간에 포함된 공기가 거의 방출되지 않거나 방출이 불충분하여 로울 상에 필름을 감기가 매우 어려워진다. 이러한 어려움은 필름 두께가 감소할수록 증가한다. 또한, 필름 두께가 감소함에 따라, 필름은 영의 탄성률(Young's modulus)이 더 높을 필요가 있다.
한편, 영의 탄성율이 높을 수록 필름의 열 수축도가 커지고, 이러한 필름으로 부터 형성된 마그네틱 테이프의 치수 안정성이 저하된다. 또한, 이렇게 수득한 마그네틱 테이프는 최외표면 거침 인쇄 현상을 나타내고(여기에서, 마무리된 마그네틱 표면과 기재 필름표면은 마그네틱 테이프의 로울을 가열함으로써 마그네틱 테이프를 열고정시키는 열처리 단계에서 서로 밀접하게 접촉되어 있으므로 마무리된 마그네틱 표면은 거칠다), 전자기 변환 특성은 저하된다. 또한, 필름 두께를 감소시키고 영의 탄성율을 증가시키기 위해서는 한 방향의 연신 배율이 증가하기 때문에, 그 방향에서의 내인열성은 감소한다. 그 결과, 필름 형성 처리 단계에서의 필름 또는 완성품으로서의 마그네틱 테이프의 필름이 단편의 찰상으로 인해 2개로 절단되는 매우 중요한 문제점을 야기시키는 경향이 있다. 또한 연신 배율을 증가시킴으로써 미립자 주변에 공극이 형성되어 결국 내마모성이 부족하게 된다.
본 발명의 목적은 양호한 특성을 가진 2축 배향 폴리에틸렌 -2,6- 나프탈렌디카르복실레이트 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 얇은 장기간 기록 마그네틱 테이프의 기재 필름으로서 전자기 변환 특성이 우수하며, 마그네틱 코우팅 조성물을 사용한 코우팅 단계에서 또는 마그네틱 테이프로서의 사용시의 절단에 대하여 강도가 크며, 칼렌더 처리용 로울 시스템을 사용한 처리에서 내마모성이 높은 2축 배향 폴리에틸렌 -2,6- 나프탈렌디카르복실레이트 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 2축 배향 폴리에틸렌 -2,6- 나프탈렌디카르복실레이트의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 잇점들은 하기의 기술로 부터 명백해질 것이다.
본 발명에 따르면, 상기의 목적 및 잇점들은, 먼저,
(A) 평균입자크기가 0.05~3㎛인 불활성 고체 미립자 0.01~1 중량%를 함유하는폴리에틸렌 -2,6- 나프탈렌디카르복실레이트로 부터 형성되며,
(B) 필름 두께 방향의 굴절율이 1.498 이상이고,
(C) 영의 탄성율이 적어도 한 방향에서 700㎏/㎟ 이상인 2축 배향 폴리에스테르 필름에 의해 수행된다.
본 발명에서, 필름을 구성하는 폴리에틸렌 -2,6- 나프탈렌디카르복실레이트는 주요 산 성분으로서 나프탈렌디카르복실산(디카르복실산 전체량에 대하여 바람직하게는 80몰%이상, 더욱 바람직하게는 90몰%이상)과 주요 글리콜 성분으로서 에틸렌 글리콜(디올 성분 전체량에 대하여 바람직하게는 80몰%이상, 더욱 바람직하게는 90몰%이상)을 갖는 중합체이다. 이러한 주요 성분이외에, 소량의 다른 디카르복실산 성분과 소량의 다른 글리콜 성분을 혼입할 수 있다.
상기의 다른 디카르복실산 성분으로는 테레프탈산, 이소프탈산, 디페닐술폰디카르복실산 및 벤조페논디카르복실산과 같은 방향족 디카르복실산 : 숙신산, 아디프산, 세바스산 및 도데칸디카르복실산과 같은 지방족 디카르복실산 : 및 헥사히드로테레프탈산 및 1,3 -아다만탄디카르복실산과 같은 지방족 고리 디카르복실산이 있다.
상기의 다른 글리콜 성분으로는 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올 1,6-헥산디올, 네오펜틸 글리콜, 1,4-시크로헥산디메탄올 및 p-크실릴렌글리콜이 있다. 상기의 중합체는 안정화제 및 착색제와 같은 첨가제를 함유할 수도 있다.
폴리에틸렌 -2,6- 나프탈렌디카르복실레이트는 일반적으로 용융중합법과 같은 공지의 방법으로 제조할 수 있으며, 이 방법에서 필요하다면 촉매와 같은 첨가제를 임의로 사용할 수 있다.
폴리에틸렌 -2,6- 나프탈렌디카르복실레이트는 고유점도가 0.45~0.90인 것이 바람직하다
불활성 고체 입자용 물질로는 바람직하게는 (1) 이산화규소(수화물, 규조토, 실리카 모래 및 석영 포함) ; (2) 알루미나 ; (3) 30중량%이상의 SiO2함유 규산염[예 : 무정형 또는 결정성의 점토 광물(하소물 및 수화물 포함), 크리소틸, 지르콘 및 플라이 애쉬] ; (4) Mg, Zn, Zr및 Ti의 산화물 ; (5) Ca, Ba의 황산염 ; (6) Li, Na 및 Ca의 인산염(1수화물 및 2수화물 포함) ; (7) Li, Na 및 K의 벤조에이트 ; (8) Ca, Ba, Zn 및 Mn의 테레프탈레이트 ; (9) Mg, Ca, Ba, Zn, Cd, Pb, Sr, Mn, Fe, Co 및 Ni의 티타네이트 ; (10) Ba 및 Pb의 크로메이트 ; (11) 탄소(예 : 카본 블랙 및 흑연) ; (12) 유리(예 : 분말 유리 및 유리 비이드) ; (13) Ca 및 Mg의 탄산염 ; (14) 플루오라이트 ; 및 (15) ZnS를 포함한다. 더욱 바람직한 것은 이산화규소, 무수 규간, 함수 규산, 알루미나, 규산 알루미늄(하소물 및 수화물 포함), 인산 1 리튬, 인산 3 리튬, 인산나트륨, 인산칼슘, 황산바륨, 산화티타늄, 리튬 벤조에이트, 이들 화합물의 복염(수화물 포함), 분말 유리, 점토(카올린, 벤토나이트및 고령토 포함), 탈크, 규조토 및 탄산칼슘이다. 특히 바람직한 것은 단순 분산 실리카, 산화티타늄, 알루미나 및 탄산칼슘이 있다.
본 발명에서, 상기의 불활성 고체미립자의 평균입자크기는 0.05~3㎛이며, 그의함량은 0.01~1중량% 이다. 불활성 고체 미립자는 단독으로 또는 배합하여 사용할 수 있다. 불활성 고체 미립자는 단독으로 또는 배합하여 사용할 수 있다. 불활성 고체 미립자를 배합하여 사용하는 경우, 2종류 이상의불활성 고체미립자로 사용할 수 있다. 또한, 종류가 다르거나 같음에 관계없이, 평균입자크기가 비교적 큰 입자군(대립자)과 평균입자크기가 비교적 작은 입자군(소립자)을 함께 사용할 수있으며 또한 바람직하다. 소립자의 평균입자크기는 바람직하게는 0.01~3㎛, 더욱 바람직하게는 0.05~3㎛이다. 소립자의 함량은 바람직하게는 0.01~1중량%, 더욱 바람직하게는 0.05~0.5중량%, 특히바람직하게는 0.1~0.3중량%이다. 대립자의 평균입자크기는 바람직하게는 0.3~3.0㎛, 더욱 바람직하게는 0.5~1.5㎛이다.
대립자의 함량은 바람직하게는 0.01~0.10중량%, 더욱 바람직하게는 0.01~ 0.05중량%이다. 전자기 변환 특성의 면에서, 대립자는 소량으로 혼입하는 것이바람직하다. 그러나, 대리자가 혼입되지 않는다면 필름을 감기는 어렵다. 그러므로, 감김성을 향상시키기 위해서는 대립자를 매우 소량으로 혼입하는 것이 바람직하다. 대립자의함량이 0.10중량%보다많으면, 바람직하지 않게도, 테이프는전자기 변환 특성이 불충분함을 나타낸다. 한편, 소립자의 함량이 0.01중량% 미만이면, 대립자를 혼입하였음에도 필름이 감기기 어려우며, 1중량%보다 많으면 바람직하지 않게도, 테이프는 전자기 변환 특성이 불충분하다. 대립자와 소립자가 함께 사용될때, 이들 두 입자군 사이의 평균입자크기차는 바람직하게는 0.3㎛ 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.4㎛ 이상이다. 이러한 입자크기차가 0.3㎛ 미만이면, 필름이 감길 때 공기 방출이 불충분하며 필름의 주행성도 나쁨을 나타낸다. 감김성과 전자기 변환 특성을 동시에 만족시키는 것도 매우 어려운 경향이 있다.
상기한 불활성 고체 미립자를 함유하는 폴리에틸렌 -2,6- 나프탈렌디카르복실레이트로 구성됨으로써, 본 발명의 폴리에틸렌 -2,6- 나프탈렌디카르복실레이트 필름은 표면 조도 Ra가 0.005~0.030㎛인 것이 바람직하다. Ra가 0.030㎛ 보다 크면, 고밀도 기록 마그네틱 테이프에 필요한 전자기 변환 특성을 유지하기가 어렵다. Ra가 0.005㎛ 보다 작으면, 마찰계수가 증가하여 필름의 취급과 로울 형태로 감기가 매우 어려워진다.
본 발명의 2축 배향 폴리에스테르 필름은 필름 두께 방향에서의 굴절율nz가 1.498 이상이다.
폴리에틸렌 -2,6- 나프탈렌디카르복실레이트는 통상적인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 보다 더 강하므로, 그의 연신배율을 증가시킴으로써 두께는 얇으나 충분히 강력한 필름이 수득될 수 있다. 한편, 연신배율이 증가함으로써 필름의 분자 배향도가 증가하고 연신방향의 내인열성이 감소하는 경향이 있다. 배향도는 배향 지수로서 두께 방향의 굴절을 nz로서 나타낼 수 있다. 본 발명의 필름은 두께 방향의 굴절율이 바람직하게는 1.498 이상, 더욱 바람직하게는 1.500 이상인 배향 필름이다. 이러한 조건을 만족한다면, 내인열성이 더욱 높으며, 미립자 주위의공극의 양이 감소되었으며 내마모성이 개선된 필름을 수득할 수 있다.
본 발명의 2축 배향 폴리에스테르 필름의 영의 탄성율은 적어도 한 방향에서 700㎏/㎟ 이상이다.
원료가 폴리에틸렌 -2,6- 나프탈렌디카르복실레이트이며 필름 두께 방향의 굴절율이 1.498 이상이고 적어도 한 방향에서의 영의 탄성율이 700㎏/㎟ 이상인 2축 배향 필름은 신규의 것이다.
본 발명의 2축 배향 포릴에스테르 필름의 영의 탄성율은 적어도 한 방향에서 바람직하게는 800㎏/㎟ 이상, 더욱 바람직하게는 850㎏/㎟ 이상이다.
2축 배향 폴리에스테르 필름의 상기한 방향과 직각 방향의 영의 탄성율은 바람직하게는 500㎏/㎟ 이상이고, 더욱 바람직하게는 550㎏/㎟ 이상이다.
특별히 제한되지는 않지만, 본 발명의 폴리에틸렌 -2,6- 나프탈렌디카르복실레이트 필름의 두께는 바람직하게는 75㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 15㎛ 이하, 특히 바람직하게는 5~12㎛ 이다.
또한, 본 발명의 2축 배향 폴리에스테르 필름에서, 하중이 없는 70℃에서 1시간 동안의 열처리에서 종방향의 열 수축율은 바람직하게는 0.08% 이하, 더욱 바람직하게는 0.04% 이하이다. 열 수축율이 0.08% 보다 크면, 이러한 열 수축율을 가진 필름으로 부터 제조된 테이프는 열적 비가역 변화를 일으키며, 비데오 테이프 녹화 온도와 비데오 테이프재생 온도차가 있을때 꼬임 변형을 나타낸다. 열 수축유이 너무 크면, 기재 필름으로 마그네틱 표면 상에 표면 거침 인쇄 효과를 가지며, 따라서 마그네틱 표면은 거칠게 된다.
70℃에서 1시간 동안의 열처리에서 열 수축율은 일반적으로 연신 필름의 열처리 온도를 증가시킴으로써 감소된다. 열처리 온도가 너무 높으면 기계적 성질이 저하되고, 필름은 마그네틱 테이프로 가공하는 단계에서 크게 상처가 생긴다. 또한, 찰상에 의해 생성된 분진이 마그네틱 테이프의 마그네틱 표면에 부착되어 드롭 아웃(drop out)을 일으킨다. 이러한 문제점을 피하기 위해, 열수축감소 방법이 여기에 한정되지는 않지만, 폴리에틸렌 -2,6- 나프탈렌디카르복실레이트의 유리전이온도(Tg)와 같거나 또는 보다 높은 온도에서 필름을 회전 속도가 다른 두 개의 로울에 의해 형성된 닙(nip)에 통과시키는 완화 처리를 행하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 굴절율과 영의 탄성율이 높은 2축 배향 폴리에스테르 필름은,
(1) 평균입자크기가 0.05~3㎛인 불활성 고체미립자 0.01~1중량%를 함유하는 폴리에틸렌 -2,6- 나프탈렌디카르복실레이트의 실질적으로 무정형인 비연신 필름을 제조하고,
(2) 폴리에틸렌 -2,6- 나프탈렌디카르복실레이트의 유리전이온도 보다 10℃이상 높은 오도에서, 면적 연신 배율을 15 이상으로 하여 한 방향과 그 방향과 수직의 방향으로 비연신 필름을 동시에 또는 연속적으로 2축 연신시켜 필름을 수득하고,
(3) 200℃ 이상의 온도에서 응력하에 연신 필름을 열처리하는 것으로 구성된 방법에 의해 제조될 수있다.
(1) 단계에 기재된 불활성 고체 미립자와 폴리에틸렌 -2,6- 나프탈렌디카르복실레이트는 모두 이미 언급된 것이다. 원료로서 불활성 고체미립자를 함유하는 폴리에틸렌 -2,6- 나프탈렌디카르복실레이트로 부터 형성된 실질적으로 무정형인 비연신 필름은 예를들면, 슬릿을 통해 용융 원료를 회전하는 냉각 드럼으로 압출시켜 이를 공기 냉각시킴으로써 제조될 수 있다.
(2)단계에서, 상기의 비연신 필름은 포리에틸렌 -2,6- 나프탈렌디카르복실레이트의 유리전이온도 보다 10℃ 이상 높은 온도, 바람직하게는 그 유리전이온도 보다 10℃~30℃ 높은 온도에서 연신된다. 예를들면, 폴리에틸렌 -2,6- 나프탈렌디카르복실레이트 동종 중합체는 유리전이온도가 113℃ 이므로 연신 온도는 125℃~140℃ 인 것이 바람직하다.
비연신 필름은, 예를들면, 한 방향과 그 방향과 수직방향의 일련의 로울 또는 텐터에 의해서, 먼저 종방향으로 이어서 횡방향으로 연속적으로 연신 시키는 방법에 의해서, 또는 종방향과 횡방향을 동시에 연신시키는 방법에 의해서 연신된다. 연속적인 연신방법에서, 비연신 필름은 각 방향으로 수회 연신시킬 수 있다.
면적 연신 배율은 15 이상, 바람직하게는 20~30 이다.
이어서, (3) 단계에서, 응력하에 연신 필름을 열처리한다. 열처리 온도는 200℃ 이상, 바람직하게는 210~250℃, 더욱 바람직하게는 220~240℃ 이다. 열처리 시간은 바람직하게는 약 0.9~1.5 초이다.
본 발명에 따르면, (1) 단계에서 제조된 실질적으로 무정형인 비연신 필름을 (2) 단계에서 고연신 배율로 비교적 고온에서 연신시켜 영의 탄성율이 높은 연신 필름으로 전환시킨다. (3) 단계에서 영의 탄성율이 어느 정도 감소되나, 완화용 열처리에 의해 본 발명의 2축 배향 폴리에스테르 필름 만큼 내인열성이 향상된 2축 배향 폴리에스테르 필름이 수득됨은 부인할 수 없다.
상기에 기재한 바와같이, 본 발명의 2축 배향 폴리에틸렌 -2,6- 나프탈렌디카르복실레이트 필름은 공극의 양이 감소되었으므로, 마모성에 대한 강도가 높아지고 내인열성이 향상된다 예를들면, 마그네틱 테이프를 제조하는 단계에서 문제점이 줄어들고 결과적으로 마그네틱 테이프가 더욱 효유적으로 제조된다. 또한, 열안정성이 우수하므로 꼬임 변형이 줄어든다. 그러므로, 마그네틱 기록 매체용 기재 필름으로서 유용하며, 또한 얇은 장기간 기록용 마그네틱 기록매체 특히 마그네틱 테이프용 기재 필름으로서 유용하다.
본 발명을 하기의 실시예를 참고로 하여 설명하겠다.
본 발명의 물리적 성질 및 특성은 하기와 같이 측정 및 / 또는 정의하였다.
(1) 영의 탄성율
필름을 절단하여 나비 10㎜, 길이 150㎜ 의 샘플을 제조하고, 처크(chuck) 간격이 100㎜ 이고, 인장속도가 10㎜/분이며 기록 속도가 500㎜/분인 인스트론 타입 유니버설 인장 시험기를 사용하여 샘플을 인장시킨다. 작성된 하중-인장 커브의 상승 부분의 탄젠트를 기준으로 하여 영의 탄성율을 계산한다.
(2) 필름의 표면 조도 (Ra)
30㎎의 침압 하에서 침 반경이 2㎛인 침-접촉형 표면 조도 시험기(surfcoder 30C, Kosaka Laboratories Ltd.제조)를 사용하여 챠트(필름 표면 조도 곡선)을 작성한다. 중심선 방향에서 측정된 길이가 L인 부분을 필름 표면 조도 곡선에서 찾아낸다. 이 부분의 중심선을 X축이라 하고, 길이 증가 방향을 Y축으로 하여, 조도 곡선을 Y=f(x)로 나타낸다. 하기의 식으로 나타낸 값(Ra : ㎛)을 필름 표면 조도라 정의한다.
본 발명에서, 측정 길이를 1.25㎜라 하고 절단치를 0.08㎜로 하여 표면 조도를 5회 측정하고, 5회 측정 평균치를 Ra라 한다.
(3) 열 수축율
미리 길이를 정확하게 잰 길이 약 30㎝, 나비 1㎝의 필름을 하중 없이 70℃의 오븐에 놓고 1시간 동안 열처리 한다. 이어서, 필름을 오븐에서 꺼내어 실온이될 때까지 정지시키고, 길이를 재어 길이 변화를 측정한다. 열 수축율을 하기의 식으로 측정한다.
(상기에서, Lo는 열처리 전의 길이이고 △L은 열처리전과 후의 길이 변화량이다)
(4) 입자 크기
입자 크기 측정시 두가지 경우가 있다.
1) 미립자의 평균입자지름, 가로세로비 등을 측정하는 경우 :
2) 필름 중의 미립자의 평균입자지름, 가로세로비 등을 측정하는 경우 :
1) 미세 분말의 경우
가능한한 분말 입자가 겹쳐지지 않도록 미세 분말을 전자 현미경의 샘플대 위에 흩뜨려 놓는다. 두께가 200~300Å인 얇은 금 증기 -부착필름을 금 -스퍼터링 장치를 사용하여 각 입자표면상에 형성시킨다. 10,000~30,000배 확대 주사 전자 현미경을 사용하여 분말 입자를 관찰하고, 적어도 100개의 입자에 대하여, 루젝스(Luzex) 500 (Nihon Regulator Co., Ltd. 제)를 사용하여 각각 최대 지름(Dli), 최소 지름(Dsi) 및 그 면적으로부터 전환된 원의 지름(Di)을 측정한다. 하기의 식으로 나타낸 이들의 수 평균값을 구형 미립자의 최대 지름(Dl), 최소 지름(DS) 및 평균입자지름(DA)으로 한다.
2) 필름 중의 구형의 미립자인 경우
샘플 필름의 작은 조각을 주사 전자 현미경의 샘플대에 고정시키고, 샘플 표면을 하기의 조건 하에서 스퍼터링 장치(JFC-1100 이온-스퍼터링 장치 ; Nippon Denshi K.K. 제조)를 사용하여 이온-에칭시킨다. 샘플을 벨 자(Bell Jar)에 넣고 진공 상태를 약 10-3Torr로 진공도를 증가시킨다.
0.25KV의 전압 및 12.5mA의 전류하에서 약 10분 동안 이온 에칭을 행한다. 또한 상기의 장치를 사용하여 필름 표면 상에 금을 스퍼터링하고, 10,000~30,000배 확대 주사 전자 현미경을 사용하여 필름 표면을 관찰하여 적어도 100개의 입자에 대하여 루젝스 500(Nihon Regulator Co., Ltd. 제)를 사용하여 각각 최대 지름(Dli), 최소 지름(Dsi) 및 그 면적으로 부터 전환된 원의 지름(Di)을 측정한다. 이어서, 상기 1)의 방법을 반복한다.
(5) 공극비
필름 표면을 이온-에칭시켜 필름 중의 미립자를 노출시키고 에칭된 표면을 400~500Å 이하의 두께로 알루미늄에 균일하게 진공 부착시킨다. 표면을 3500~5000배 확대 배율의 통상적인 주사 전자 현미경을 통해 관찰하여 미립자의 길이 및 공극의 길이를 측정하여 공극 길이/미립자 길이비를 공극비로 한다. 이온-에칭시에, 예를들면, 필름 표면을 500V, 12.5mA의 JFC-1100 이온-스퍼터링 장치(Nippon Denshi K.K.)를 사용하여 15분간 이온-에칭시킨다. 진공도는 약 10-3Torr이다.
(6) 헤이즈(hase)
JIS-K 674에 따라 적분 구형 HTR 미터 (Nippon Seimitisu Kogakusha 제)를 사용하여 샘플필름의 헤이즈를 측정한다.
(7) 칼렌더링 중의 마모성 평가
5개-로울 미니슈퍼 칼렌더를 사용하여 필름의 주행 표면의 마모성을 평가한다. 200㎏/㎝의 직선 필름 접촉 압력 및 50m/분의 속도로 80℃의 처리온도하에서 나일론 로울과 강철 로울로 구성된 5개-로울 칼렌더를 통해 필름을 주행시킨다. 주행 필름의 마모성을 필름의 주행 거리가 총 2000m일 때 칼렌티의 최상 로울에 부착된 분진도를 근거로 하여 평가한다.
◎ : 나일론 로울상에 분진 없음
○ : 나일론 로울상에 분진 거의 없음
X : 나일론 로울상에 분진 있음
XX : 나일론 로울상에 분진 많음
(8) 굴절율
광원으로서 나트륨 D선 (589nm)을 이용한 압베(Abbe) 굴절계를 사용하여 샘플필름의 굴절율을 측정한다. 요오드화메틸렌 중의 황 용액을 고정액으로 사용하여 25℃, 65%RH에서 측정을 행한다.
(9) 내인열성
JIS-P 8116에 따라 필름의 길이 방향(종 방향)과 필름의 나비 방향(횡 방향)으로 샘플 필름의 내인열성을 측정한다.
(10) 필름 고유 점도
0.300g의 샘플을 25ml의 o-클로로페놀(OCP)에 가하고 150℃에서 가열하에 30분간 용해시킨다. 25℃±0.1℃로 조절된 바쓰 중의 점도관을 사용하여생성된 용액의 고유 점도를 측정한다.
[실시예 1 및 비교예 1]
평균입자크기가 0.3㎛이고 고유 점도가 0.62dl/g인실리카 입자를 0.15중량% 함유하는 폴리에틸렌 -2,6- 나프탈렌디카르복실레이트를 170℃에서 6시간동안 건조시키고, 305℃에서 용융 압출시키고 60℃로 유지된 주조 드럼상에서 급속히 냉각시켜 두께가 110㎛인 비연신 필름을 수득한다.
상기와 같이 수득한 비연신 필름을 필름표면으로 부터 20㎜ 떨어진 필름의 상하에 놓인 5KW IR 히터[160V]에 노출시키는 한편, 속도가 다른 2개의 로울간에 종 방향의 연신배율을 5.6으로 하여 연신시키며, 이때 저속 로울의 표면 온도는 125℃이다. 또한, 텐터를 사용하여 135℃에서 횡방향의 연신배율을 3.8로 하여 연신 필름을 연신시킨 후, 215℃에서 3초간 열고정시킨다. 생성된 2축 배향 필름의 두께는 10㎛이며 두께 방향의 굴절율 nz는 1.487이다. 이 필름의 내마모성은 불충분하며 내인열성이 낮음을 보여준다(비교예 1). 표 1은 이 필름의 특성을 나타낸다.
열고정 온도를 245℃로 증가시키는 것을 제외하고는 상기의 방법을 반복한다(실시예 1). 생성된 2축 배향 필름의 두께 방향의 굴절율 nz는 1.504이다. 이 필름은 영의 탄성율이 높으나, 내마모성과 내인열성이 우수함을 나타낸다.
[실시예 2]
종방향과 횡방향의 연신배율을 6.2와 5.1로 하고 열고정 온도를 240℃로 하는 것을 제외하고는 실시예 1을 반복한다. 표 1에 그 결과를 나타내었다.
[실시예 3]
종방향과 횡방향의 연신 배율을 4.9와 5.3으로 하고 열고정 온도를 240℃로 하는 것을 제외하고는 실시예 1을 반복한다.
표 1은 이들 필름이 완화 처리를 특별히 행하지 않을지라도, 실시예 1, 2 및 3은 70℃에서 1시간동안의 열수축을 충분히 감소시키는 효과가 있음을 보여준다.
마그네틱 테이프용 기재 필름으로서 적당한 것은 영의 탄성율이 높고, 인열 강도가 높으며 칼렌티링시의 마모성이 낮은 필름이다. 이러한 필름 표면상의 공극은 작다. 그러므로, 필름은 헤이즈가 낮고, 열 수축율이 더 적으며 열적으로 안정하다.
실시예에서 수득한 필름을 전체적으로 상기의 성질을 고려하여 하기와 같은 등급으로 평가하였다.
◎ : 테이프 기재로서 양호함
○ : 사용 목적에 따라 양호함
△~X : 다수 항목의 특성이 불충분함. 즉, 테이프 기재로서 부족함

Claims (11)

  1. (A) 평균입자크기가 0.05~3㎛인 불활성 고체 미립자를 0.01~1중량 % 함유하는 폴리에틸렌 -2,6- 나프탈렌디카르복실레이트로부터 형성되며, (B) 필름 두께 방향의 굴절율이 1.498 이상이며, (C) 영의 탄성율이 적어도 한 방향에서 700㎏/㎟ 이상인 2축 배향 폴리에스테르 필름.
  2. 제1항에 있어서, 폴리에틸렌 -2,6-나프탈렌디카르복실레이트의 고유점도가 0.45~0.90인 2축 배향 폴리에스테르 필름.
  3. 제1항에 있어서, 불활성 고체 미립자가 평균입자크기가 비교적 큰 입자군 및 평균입자크기가 비교적 작은 입자구으로 구성되어 있으며, 이들 두 입자군 사이의 평균입자크기 차가 0.3㎛ 이상인 2축 배향 폴리에스테르 필름.
  4. 제1항에 있어서, 필름 두께 방향의 굴절율이 1500이상인 2축 배향 폴리에스테르 필름.
  5. 제1항에 있어서, 적어도 한 방향의 영의 탄성율이 800㎏/㎟ 이상인 2축 배향 폴리에스테르 필름.
  6. 제1항에 있어서, 필름의 표면 조도가 0.005~0.030㎛인 2축 배향 폴리에스테르 필름.
  7. 제1항에 있어서, 필름의 두께가 2.5~25㎛인 2축 배향 폴리에스테르 필름.
  8. (1) 평균입자크기가 0.05~3㎛인 불활성 고체 미립자를 0.01~1중량% 함유하는 폴리에틸렌 -2,6-나프탈렌디카르복실레이트의 실질적으로 무정형인 비연신 필름을 제조하고, (2) 폴리에틸렌 -2,6-나프탈렌디카르복실레이트의 유리전이온도 보다 10℃이상 높은 온도에서 면적 연신 배율을 15이상으로 하여 한 방향과 그 방향과 수직의 방향으로 비연신 필름을 동시에 또는 연속적으로 2축 연신시켜 연신 필름을 수득하고, (3) 200℃이상의 온도에서 응력하에 연신 필름을 열처리함을 특징으로 하는 굴절율과 영의 탄성율의 높은 2축 배향 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, (2) 단계에서 폴리에틸렌 -2,6-나프탈렌디카르복실레이트의 유리전이온도 보다 10℃~30℃ 높은 온도에서 비연신 필름을 연신시키는 제조방법.
  10. 제8항에 있어서, (2) 단계에서 15~40의 면적 연신 배율로 비연신 필름을 연신시키는 제조방법.
  11. 제8항에 있어서, 연신 필름을 200℃~250℃에서 열처리하는 제조방법.
KR1019920021362A 1991-11-13 1992-11-13 2축 배향 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트 필름 및 그의 제조방법 KR0158461B1 (ko)

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