KR100277051B1 - 2축배향 적층 폴리에스테르필름 - Google Patents

Abstract

(a1) 1 ~ 7.9nm의 중심선 평균 조도 R_aA, (b1) 15 ~ 400nm의 10점 평균 조도 R_ZA, (c1) 11 ~ 51의 R_ZA/R_aA를 갖는 제 1 폴리에스테르 표면층 및 (a2) R_aA보다 크고 5 ~ 40nm의 중심선 평균 조도 R_aB, (b2) 75 ~ 600nm의 10점 평균 조도 R_ZB, (c2) 20 이하의 R_ZB/R_aB를 갖는 제 2 폴리에스테르 표면층을 포함하고, 제 1 폴리에스테르 표면층 및 제 2 폴리에스테르 표면층 사이에 하기 관계식 :

을 만족시키는 2축 배향 적층 폴리에스테르 필름.

상기 2 축 배향 적층 폴리에스테르 필름은 윤활성이 뛰어나고, 고속 권축성, 가공성 및 자기 필름용으로 사용되는 경우, 전자기적 특성이 뛰어나고, 특히 자기 기록 매체용 기재 필름으로서 특히 유용하다.

Description

2축배향 적층 폴리에스테르필름

제1도는 본 발명의 2축 배향 적층 폴리에스테르 필름의 동적 마찰 계수(μk)를 측정하는 장치를 나타낸 도면이다.

본 발명은 2축 배향 적층 폴리에스테르 필름에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 윤활성, 고속 권취성, 가공성 및 자기필름용으로 사용하는 경우 전자기적 전환이 뛰어난 2축 배향 적층 폴리에스테르 필름에 관한 것이고, 특히 자기 기록 매체용 기재 필름으로서 유용하다.

2축 배향 적층 폴리에스테르 필름은 뛰어난 특성을 가지며, 따라서, 자기 테이프, 전기 제품, 사진용, 금속화 및 포장 분야에서 광범위하게 사용된다. 무엇보다도, 그의 고강도 및 탄성률에 기인하여 비디오 테이프, 오디오 테이프, 컴퓨터 테이프 및 플로피 디스크와 같은 자기 기록 매체용 기재 필름으로서 광범위하게 사용된다.

상기 매체의 분야에서, 최근에는 고밀도 기록화 및 고품질화의 요구가 증가하고 있으며, 결과적으로 기재 필름으로서 폴리에스테르 필름이 평활한 표면을 가질 필요가 증가하고 있다.

그러나, 필름 표면의 편평도의 증가에 따라 예를 들면, 자기 테이프용 필름은 증가된 마찰 계수를 가지며, 주행이 불량하거나 스크래칭이 생기는 문제를 가지고 있다. 그 밖의 문제는 필름 표면 편평도의 증가와 함께 권축 필름의 형태는 필름 권축 단계에서 심하게 열화되어 양호한 형태의 권축 필름 롤을 수득하기 어려운 것이다. 또한, 권축률을 증가시킬 필요가 있고, 요구되는 필름의 고생산성화를 얻기 위해 필름을 확장시킬 필요가 있으며, 이러한 요구는 양호한 형태를 갖는 권축 필름 롤을 수득하는 것이 점점 더 어렵게 만드는 것이다.

따라서, 기재 필름으로서 폴리에스테르 필름은 편평도뿐만 아니라 양호한 권축 형태를 수득하기 위한 윤활성이 뛰어날 필요가 있다.

필름의 윤활성을 개선시키기 위하여 산화 규소 또는 탄산 칼슘의 무기 미립자를 폴리에스테르와 혼합시키는 방법, 또는 칼슘, 리튬 또는 인을 함유하는 미립자를 폴리에스테르를 합성하는 중합계에서 침전시키는 방법이 있다. 상기 방법에서, 폴리에스테르로 필름을 형성시키는 경우, 필름 표면상에 미립자의 미세 돌기를 형성시킴으로서 필름의 윤활성을 개선시킨다.

미립자의 미세 돌기를 사용하여 필름의 윤활성을 개선시키는 상기의 방법에서, 윤활성은 일반적으로 필름 표면의 조도의 증가에 따라 개선된다. 그러나, 상기 표면이 요철화 필름을 자기 기록 매체용 기재 필름으로서 사용하는 경우, 상기 표면 요철화 필름상에 자기 코팅 조성물을 도포시켜 수득된 자기층의 표면도 기재 필름의 요철화 표면에 기인하여 요철화되어, 전자기적 특성이 열화되는 경향이 있다.

일본국 특허 공개 제 289029/1988호에는, 가수 분해 및 알콕시실란의 축합 반응으로 수득되고, 평균 입경 0.01~3.0㎛이고, 하기 식 (I)에의해 정의된 [d₁₀/d₉₀]치가 1.1~2.7인 부정형 구형 실리카 미립자(미립자(A))를 실질적으로 0.01~5.0 중량%, 하기 식 (2)에 의해 정의되는 [D₂/D₁]치가 1.1~3.0인 0.005~1.0 중량% 미립자(B)를 함유하는 단일 층 폴리에스테르 필름의 발명이 기재되어 있다.

일본국 특허 공개 제 284534/1989호에는 제 1 성분으로서 평균 입경 0.12~0.6㎛, 종횡비 (장입경/단입경) 1.0~1.2인 0.01~2.0 중량%의 구형 실리카 입자, 제 2 성분으로서 제 1 성분보다 0.1㎛이상 작고 0.02~0.5㎛인 입경을 가지며, 종횡비 (장입경/단입경) 1.0~1.2인 제1 성분보다 더 작은 양인 0.005~1.8 중량%의 구형 실리카 입자를 함유하는 폴리에스테르로 형성된 단일층 폴리에스테르 필름의 발명이 기재되어 있다.

한편, 서로 대조적인 편평도 및 윤활성을 획득하기 위한 방법으로서, 한 표면은 평활하고, 다른 표면은 윤활성이 있도록 요철화된 필름과 같은, 전면 및 이면 사이의 표면 조도가 다른 2축 배향 적층 필름을 사용하는 방법이 제안되어 있다.

그러나, 상기 방법에서, 한 표면은 평활하며, 따라서, 권축성의 개선은 그 밖의 요철화된 표면만으로 획득되어야만 한다. 그 결과로써, 전면 및 이면이 동일한 조도를 가지며, 상기 적층 필름의 요철화된 표면은 단일층 필름의 조도 보다 더 높은 조도를 갖을 필요가 있으며, 대량의 불활성 미립자를 혼합시켜 표면을 요철화시키는 것이 필수적이다.

일본국 특허 출원 공개 제 143836/1990호에서는 고유 점도가 0.56~0.8이고, 평균 입경 0.02~1.0㎛인 입자를 함유하는 폴리에스테르를 1이상의 폴리에스테르 필름 및 2축 배향 생성된 적층물의 표면상에 0.2~5㎛ 두께로 겹쳐 쌓아 수득되고 새성물의 종횡 방향의 연신비가 10회이상인 1 이상의 표면이 8.0이하의 표면 조도 파라미터(조도 곡선의 최고점 및 조도 곡선의 최하점 사이의 거리 Rt에 대한 중심선 평균 조도 Ra : Rt/Ra의 비)를 갖는 2축 배향 적층 폴리에스테르 필름의 발명이 기재되어 있다.

일본국 특허 출원 공개 제 211054/1991호에는 윤활제를 함유하고 다수의 미세한 돌기를 같는 하기와 같은 표면 :

상기 필름의 한 노출 표면(표면 A)은 평균 조도(Ra_A)가 0.01~0.03㎛인 윤활 표면이고, 상기 필름의 다른 노풀 표면(표면 B)은 평균 조도(Ra_B)가 0.15㎛이하이며, Ra_B＜ Ra_A를 만족시키는 평활한 표면이며, 필름/필름 접촉면의 공기 누출율이 300초 이하인 표면을 갖는 2축 배향 폴리에스테르 필름의 발명이 기재되어 있다.

일본국 특허 출원 공개 제 81806/1992호에는 공압출, 2축 연신 및 재연신으로 단일축 방향 또는 2축 방향으로 강화된 복합체 필름이고, 한 노출된 표면(표면 A)이 형성되어 있고, 중심선 평균 조도 Ra⁽¹⁾(μ)가 0 ~ 0.015인 평활하고 매끄러운 표면이 제공된 필름 및 다른 노출된 필름(표면 B)이 형성되어 있고, 중심선 평균 조도 Ra⁽²⁾(μ)가 0.005 ~ 0.030인 윤활성 표면이 제공되어 있는 필름을 포함하며 하기 :

Ra⁽¹⁾및 Ra⁽²⁾는 하기 관계식 [I]를 만족시키고,

종축 방향에서 필름의 F₅치(kg/mm²)(5% 신장 인장 강도)가 하기 관계식 [II]를 만족시키며,

표면 A상에서 0.1mm이상의 스크래치의 수는 0~500 /mm²인 금속-도포 8mm 비디오 테이프용 복합체 필름이 기재되어 있다.

최근에는 자기 기록은 점점 더 고밀화되는 경향이 있으며, 따라서 기재 필름의 평활한 표면은 고편평도를 갖는 것이 필요하다. 기재 필름의 요철화된 표면이 권축성면에서 추가로 요철된 경우, 기재 필름은 하기 문제를 일으키는 원인이 된다 : 가공하여 자기 테이프를 형성시키는 경우, 기재 필름은 내마모성의 감소를 나타내며, 권축 필름 롤의 수축에 기인하여, 요철화된 표면의 요철 표면 형태가 평활한 표면상에 형성시킨 자기층상에 인쇄되어 자기층 표면을 요철화시켜, 자기 테이프는 열화된 전자기적 특성을 나타낸다.

본 발명자들은 상기한 문제를 극복하기 위한 집중적 연구로 고품질 자기 테이프용으로 적당한 평활성을 갖고, 권축성이 뛰어나며, 권축시에 롤형태가 뛰어난 내마모성 및 가공성이 현저한 필름을 개발하고 그 결과로써 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 고밀도 기록화 및 고품질의 자기 테이프를 수득하기 위한 평활성을 보유하고, 권축성이 뛰어나며, 필름 롤 형태가 뛰어난 윤활성, 내마모성 및 내스크래치성이 뛰어난 2축 배향 적층 폴리에스테르 필름을 제공한다.

본 발명의 다른 목적 및 잇점은 하기 기술에서 뚜렷하다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 상기한 목적 및 잇점은 하기:

(a1) 1 ~ 7.9nm의 중심선 평균 조도 R_aA

(b1) 15 ~ 400nm의 10점 평균 조도 R_ZA및

(c1) 11 ~ 51의 R_ZA/R_aA.

를 갖는 제 1 폴리에스테르 표면층 및

(a2) R_aA보다 크고 5 ~ 40nm의 중심선 평균 조도 R_aB,

(b2) 75 ~ 600nm의 10점 평균 조도 R_ZB및

(c2) 20 이하의 R_ZB/R_aB

를 갖는 제 2 폴리에스테르 표면층을 포함하고, 제 1 폴리에스테르 표면층 및 제 2 폴리에스테르 표면층 사이에 하기 관계식 :

을 만족시키는 2축 배향 적층 폴리에스테르 필름을 수득한다.

본 발명에서 필름을 구성하는 폴리에스테르는 바람직하게는 주로 알킬렌 테레프탈레이트 및/또는 알킬렌 나프탈레이트로 구성된 폴리에스테르로부터 선택된다.

상기 폴리에스테르에서, 총 80몰%이상의 카르복실산 성분이 테레프탈산 및/또는 2, 6-나프탈렌디카르복실산으로부터 유래되고, 및 총 80몰%이상의 글리콜 성분이 에틸렌 글리콜으로부터 유래된 공중합체는 바람직하게는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 -2, 6-나프탈레이트가 있다. 이경우, 총 산 성분의 20몰%이하는 테레프탈산 및/또는 2, 6-나프탈렌디카르복실산 이외에 이소프탈산, 비페닐디카르복실산, 디페닐 에테르 디카르복실산, 디페닐에탄카르복실산, 디페닐술폰디카르복실산 및 디페닐케톤디카르복실산과 같은 방향족 디카르복실산, 아디프산 및 세바스산과 같은 지방족 디카르복실산, 및 시클로헥산 - 1,4-디카르복실산과 같은 지환족 디카르복실산으로부터 유래될 수 있다. 추가로, 총 글리콜 성분의 20몰%이하는 에틸렌 글리콜 이외에 트리메틸렌 글리콜, 테트라메틸렌 글리콜, 펜타메틸렌 글리콜, 헥사메틸렌 글리콜 및 데카메틸렌 글리콜과 같은 글리콜, 시클로헥산디메탄올과 같은 지환족 글리콜, 히드로퀴논, 레조르신 및 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판과 같은 방향족 디올, 1,4-디히드록시메틸벤젠과 같은 지환족 디올, 및 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 및 폴리테트라메틸렌 글리콜과 같은 폴리알킬렌 글리콜(폴리옥시알킬렌 글리콜)일 수 있다.

본 발명에서 사용하는 폴리에스테르는 총 디카르복실산 성분 및 히드록시카르복실산 성분을 기준하여 히드록시벤조산과 같은 방향족 히드록시산 및 w-히드록시카프론산과 같은 지화족 히드록시산 유래의 성분의 20몰%이하가 공중합되거나 결합된 (공)폴리에스테르가 있다.

추가로, 본 발명에서 사용하는 폴리에스테르는 폴리카르복실산, 또는 트리멜리트산 또는 펜타에리트리톨과 같은 작용기가 3 이상인 폴리히드록시화합물로부터 유래된 성분을 총 카르복실산 성분을 기준으로 폴리에스테르가 실질적으로 선형인, 2몰%이하와 같은 양으로 함유하는 공중합체가 있다.

상기 폴리에스테르는 그 자체로서 공지되어 있으며, 그 자체로서 공지된 방법으로 제조할 수 있다.

상기 폴리에스테르의 35℃에서 o-클로로페놀 중에서 측정한 고유 점도는 바람직하게는 약 0.4 ~ 0.8, 보다 바람직하게는 0.5 ~ 0.7, 특히 바람직하게는 0.55 ~ 0.65이다.

본 발명의 2축 배향 적층 폴리에스테르 필름은 2이상의 층으로 형성된다.

이러한 2층은 동일 또는 상이할 수 있으나, 2층은 바람직하게는 동일하다.

본 발명의 2축 배향 적층 폴리에스테르 필름에서, 한 표면층의 표면 중심선 평균 조도(R_aA: nm 단위)는 1 ~7.9nm인 것이 필요하다. R_aA가 너무 큰 경우, 권축성은 개선되는 반면, 자기 테이프가 불량한 전자기적 특성을 나타낸다. R_aA가 너무 작을 경우, 바람직하지 않게, 필름은 불량한 윤활성을 나타내고, 범프(bump)형 돌기를 형성시키는 경향이 있거나, 롤의 형태로 권축되는 경우, 불량한 롤의 형태가 수득된다. 이러한 관점에서, R_aA는 바람직하게는 1 ~ 5.8nm, 보다 바람직하게는 2 ~ 4.8nm이다.

제1폴리에스테르 표면층은 10점 평균 조도 R_ZA가 15 ~ 400nm이다. R_ZA는 바람직하게는 40 ~ 240nm, 보다 바람직하게는 40 ~ 130nm이다.

제1폴리에스테르 표면층은, 추가로 10점 평균 조도 (R_ZA: nm 단위)에 대한 중심선 평균 조도 (R_aA)의 비 (R_ZA/R_aA)는 11 ~ 51이 요구된다.

이러한 비 (R_ZA/R_aA)가 너무 작은 경우, 바람직하지 않게, 필름은 불량한 공기 압출 성능을 나타내고, 롤의 형태로 권축하는 경우, 불균일한 결과 단면을 형성하고, 불량한 권축성을 나타내는 경향이 있다. 이러한 관점에서, 이러한 비 (R_ZA/R_aA)는 바람직하게는 13 ~ 30, 특히 바람직하게는 14 ~ 21이다.

상기 제1폴리에스테르 표면층의 상기한 표면 특성은 주로 불활성 미립자를 제1 폴리에스테르 표면층을 형성하는 폴리에스테르에 혼합시키고, 평균 입경 및 불활성 미립자의 함량을 조절하여 수득할 수 있다.

불활성 미립자를 함유하는 폴리에스테르는 일반적으로, 예를 들면, 에스테르 교환법중의 에스테르 교환 반응, 다축합 반응 중에서 임의로, 또는 직접 중합법 중에서 임의로, 즉, 폴리에스테르를 형성시키기 위한 반응을 수행하는 경우, 불활성 미립자(바람직하게는 글리콜 중에서 그의 슬러리의 형태)를 반응계에 가하여 제조할 수 있다. 바람직하게는 예를 들면, 반응 혼합물이 약 0.3의 고유 점도를 갖기 전과 같은 다축합 반응의 초기에 반응계에 불활성 미립자를 가한다.

불활성 미립자의 예는 (1) 이산화 규소(수화물, 규산질 모래 및 실리카를 포함); (2) 알루미나; (3) 30중량%이상의 SiO₂을 함유하는 실리케이트(예를 들면, 부정형 또는 결정형 점토 광물, 알루미노 실리케이트(소성된 생성물 및 수화물 포함), 크리소타일, 지르콘 및 플라이 애쉬); (4) Mg, Zn, Zr 또는 Ti의 산화물; (5) Li, Na 또는 Ca의 술페이트(일수화물 및 이수화물을 포함); (7) Li, Na 또는 K의 벤조에이트; (8) Ca, Ba, Zn 또는 Mn의 테레프탈레이트; (9) Mg, Ca, Ba, Zn, Cd, Pd, Sr, Mn, Fe, Co 또는 Ni의 티타네이트; (10) Ba 또는 Pb의 크로메이트; (11) 탄소(예를 들면, 카아본 블랙 또는 흑연); (12) 유리 (예를 들면, 유리 분말 또는 유리 비드); (13) Ca 또는 Mg의 카르보네이트; (14) 형석; (15) ZnS; 및 (16) 가교 결합된 중합체 이자(예를 들면, 가교 결합 폴리스티렌 입자 또는 가교 결합된 실리콘 수지 입자).

본 발명에서, 대 평균 입경을 갖는 불활성 미립자 및 소 평균 입경을 갖는 불활성 미립자의 2 종류의 불활성 미립자를 폴리에스테르에 배합시켜 제1폴리에스테르 표면층을 형성시킨다.

예를 들면, 평균 입경(dx : ㎛ 단위)이 0.01 ~ 0.5㎛인 0.05 ~ 1.5 중량 % 제1소 불활성 미립자, 평균 입경(dx : ㎛ 단위)이 0.1 ~ 2.5㎛인 상기 제1의 작은 불활성 미립자의 1/4이하의 양인 제1대 불활성 미립자를 혼합시키는 것이 바람직하다. 제1대 불활성 미립자의 평균 입경(dy)는 제1소 불활성 미립자의 평균 입경보다 0.1㎛이상 큰 것이 바람직하다.

제1소 불활성 미립자의 평균 입경(dx)이 너무 작은 경우, 또는 제1소 불활성 미립자의 함량이 너무 작은 경우, 필름을 권취시킬 때 블로킹이 일어나는 경향이 있고, 롤 중에 범프형 돌기의 수가 증가한다. 평균 입경(dx)가 너무 크거나, 제1소 불활성 미립자의 함량이 너무 큰 경우, 바람직하지 않게, 테이프가 불량한 전자기적 특성을 나타내기 쉽다. 이러한 관점에서, 제1소 불활성 미립자의 평균 입경(dx)은 바람직하게는 0.05㎛이상, 보다 바람직하게는 0.09㎛이상,특히 바람직하게는 0.15㎛이상이다. 또한, 바람직하게는 0.34㎛이하, 보다 바람직하게는 0.29㎛이하, 특히 바람직하게는 0.24㎛이하이다. 제1소 불활성 미립자의 함량은 바람직하게는 0.09중량% 이상, 보다 바람직하게는 0.19중량% 이상, 특히 바람직하게는 0.29중량% 이상이다. 또한 바람직하게는 1.2중량% 이하, 보다 바람직하게는 0.9중량% 이하, 특히 바람직하게는 0.5중량% 이하이다.

제1대 불활성 미립자의 평균 입경(dy)이 너무 작은 경우, 또는 제1대 불활성 미립자의 함량이 너무 작은 경우, 필름을 권축시키는 경우 롤중에 범프형 돌기가 생성되기 쉽다. 평균 입경(dy)가 너무 크거나, 제1대 불활성 미립자의 함량이 너무 큰 경우, 바람직하지 않게, 롤 형태로 권축시키는 경우 필름은 불균일한 결과 표면을 형성시키기 쉽다. 이러한 점에서, 제1대 불활성 미립자의 평균 입경(dy)는 바람직하게는 0.2㎛이상, 보다 바람직하게는 0.3㎛이상, 특히 바람직하게는 0.4㎛이상, 특히 더 바람직하게는 0.51㎛이상이다. 또한, 바람직하게는 2.0㎛이하, 보다 바람직하게는 1.4㎛이하, 특히 바람직하게는 0.9㎛이하이다. 제1대 불활성 미립자의 함량은 바람직하게는 0.001중량% 이상, 보다 바람직하게는 0.002중량% 이상, 특히 바람직하게는 0.003중량% 이상이다. 또한 바람직하게는 0.2중량% 이하, 보다 바람직하게는 0.09중량% 이하, 특히 바람직하게는 0.03중량% 이하이다.

상기 제1소 불활성 미립자는 상기 불활성 미립자에서 선택될 수 있다. 바람직하게는 무수 규산, 가수 규산(이산화 규소), 산화 알루미늄(알루미나), 알루미늄 실리케이트, 이산화 티타늄 및 카올린이다. 보다 바람직하게는 이산화 규소, 이산화 티타늄 및 알루미나이다. 알루미나가 특히 바람직하며, 무엇보다도 θ-알루미나가 특히 바람직하다.

상기 제1대 불활성 미립자는 상기 기재된 불활성 미립자에서 선택할 수 있다. 바람직하게는 내열성 가교 결합 중합체 입자, 탄산 칼슘, 황산 바륨 및 이산화 규소이다. 보다 바람직하게는 내열성 가교 결합 중합체 입자, 보다 바람직하게는 가교 결합 실리콘 수지 입자 및 가교 결합 폴리스티렌 입자이다.

폴리에스테르에 혼합시켜 제 1 폴리에스테르 표면층을 형성시키는 불활성 미립자로서, 상기 제1소 불활성 미립자 및 제1대 불활성 미립자를 사용하는 것이 바람직하고, 그 밖의 필름의 바람직한 특성이 저하되지 않는 양으로 제3불활성 미립자를 혼합시킬 수 있다. 불활성 미립자의 총량을 기준한 그 밖의 불활성 미립자의 양은 30 중량%이하, 및 10 중량%이하일 수 있다.

본 발명의 2축 배향 적층 폴리에스테르 필름에서, 다른 표면층의 중심선 평균 조도(R_aB: nm 단위)는 제1폴리에스테르 표면층의 중심선 평균 조도(R_aA: nm 단위)보다 큰 것이 필요하다.

R_aB는 바람직하게는 R_aA보다 크고, 5 ~ 25nm이다.

또한, 제2폴리에스테르 표면층의 10점 평균 조도는 75 ~ 600nm가 요구된다. R_ZB는 바람직하게는 75 ~ 350nm, 보다 바람직하게는 110 ~ 300nm이다.

제2폴리에스테르 표면층에서 R_ZB/R_aB는 20 이하, 바람직하게는 5 ~11, 보다 바람직하게는 7 ~ 11가 요구된다.

본 발명에서, 제2폴리에스테르 표면층을 형성하는 폴리에스테르는 바람직하게는 1 종 이상의 불활성 미립자를 함유한다. 1종 이상의 불활성 미립자를 혼합시키는 경우, 평균 입경(de : ㎛ 단위)이 0.3 ~ 2㎛인 제 2 불활성 매질 미립자를 사용하는 것이 바람직하다. 이 평균 입경이 너무 작은 경우, 필름은 불량한 주행 및 권축성을 나타낸다. 이 평균 입경이 너무 큰 경우, 바람직하지 않게, 필름은 불량한 내마모성을 나타낸다. 상기한 점에서, 상기 평균 입경(de)은 바람직하게는 0.4㎛이상, 보다 바람직하게는 0.5㎛이상이다. 또한, 바람직하게는 1.4㎛이하, 보다 바람직하게는 0.7㎛이하이다. 또한, 제 2 불활성 매질 미립자의 함량(We : 중량 % 단위)은 바람직하게는 0.1 ~ 5 중량%이고, 추가로 평균 입경 및 함량(We)의 곱 (de ×We)은 바람직하게는 0.06 ~ 1.5이다. 생성물은 바람직하게는 0.1 이상, 보다 바람직하게는 0.6이상, 특히 바람직하게는 0.9이상이며, 바람직하게는 1.0 이하이다.

2종 이상의 불활성 미립자를 혼합시키는 경우, 평균 입경이 다른 2종 이상의 불활성 미립자를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 평균 입경(dp : ㎛ 단위)이 0.03 ~ 1㎛인 0.05 ~ 3 중량% 제 2 소 불활성 미립자, 평균 입경(dq : ㎛ 단위)이 평균 입경(dq)보다 0.1㎛이상 크고, 3㎛이하인 0.005 ~ 2 중량% 제 2 대 불활성 미립자를 사용하는 것이 바람직하다. 제 2 소 미립자의 평균 입경(dp)이 너무 작거나, 제 2 소 불활성 미립자의 함량이 너무 작은 경우, 필름을 권축시킬 때 블로킹이 일어나기 쉽고, 다수의 범프형 돌기가 생성되기 쉽다. 평균 입경(dp)가 너무 크거나, 제2소 불활성 미립자의 함량이 너무 큰 경우, 바람직하지 않게, 필름이 불량한 내마모성을 나타낸다. 이러한 점에서, 제2소 불활성 미립자의 평균 입경(dp)은 바람직하게는 0.05㎛이상, 보다 바람직하게는 0.09㎛이상, 특히 바람직하게는 0.16㎛이상이다. 또한 바람직하게는 2.0㎛이하, 보다 바람직하게는 1.4㎛이하, 특히 바람직하게는 0.9㎛이하, 특히 더 바람직하게는 0.7㎛이하이다.

추가로, 제2대 불활성 미립자의 평균 입경(dq)이 너무 작거나, 제2소 불활성 미립자의 평균 입경(dp)와 평균 입경(dq)의 차가 너무 작은 경우, 필름은 그의 불량한 공기 압출 성능 때문에 불량한 권축성을 나타내기 쉽고, 높은 가공률을 수득하기 어렵다. 이러한 관점에서, 평균 입경(dq)는 평균 입경 (dp)보다 바람직하게는 0.15㎛이상 더 크고, 보다 바람직하게는 0.25㎛이상 더 크며, 특히 바람직하게는 0.35㎛이상 더 크고, 특히 더 바람직하게는 0.6㎛이상 더 크다. 또한, 평균 입경(dq)는 바람직하게는 2.5㎛이하, 보다 바람직하게는 1.9㎛이하, 특히 바람직하게는 1.4㎛이하, 특히 더 바람직하게는 0.9㎛이하이다.

본 발명의 2축 배향 적층 폴리에스테르 필름은 제1폴리에스테르 표면층 및 제2폴리에스테르 표면층 사이의 관계가 하기 관게식을 만족시킴이 요구된다.

상기 관계식 (1)의가 너무 큰 경우, 바람직하지 않게, 자기층이 형성되는 필름의 표면 그 자체가 요철이 있거나, 다른 표면(주행변)의 표면 조도가 자기층 표면상에 인쇄되어 자기층 표면이 요철화 되므로 테이프는 불량한 전자기적 특성을 나타낸다. 이러한 점에서,치는 바람직하게는 30이하, 보다 바람직하게는 20 이하, 특히 바람직하게는 13이하, 특히 더 바람직하게는 10 이하이다. 더 낮은 한계는 바람직하게는 5, 보다 바람직하게는 7이다.

관계식 (2)의가 너무 작은 경우, 필름을 롤 형태로 권축 시키는 경우, 범프형 돌기가 생성되기 쉽다.치가 너무 큰 경우, 바람직하지 않게 필름 롤은 불균일한 결과 표면을 형성시키기 쉽다. 이러한 점에서,치는 바람직하게는 200이상, 보다 바람직하게는 400 이상, 특히 바람직하게는 700 이상이다. 또한, 바람직하게는 2,000이하, 보다 바람직하게는 1,500이하, 특히 바람직하게는 1,200이하, 특히 더 바람직하게는 1,000이하이다.

본 발명의 2축 배향 적층 폴리에스테르 필름의 두께는 바람직하게는 3 ~ 20㎛, 보다 바람직하게는 4 ~ 16㎛이다. 또한, 제 2 폴리에스테르 표면층의 두께는 바람직하게는 0.1 ~ 3㎛이하, 보다 바람직하게는 0.5~2.5㎛이다.

본 발명의 2축 배향 적층 폴리에스테르 필름을 해당 분야에서 공지된 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 비배향 적층 필름을 먼저 제조시킨후, 비연신 적층 필름을 2축으로 배향시키는 방법으로 제조할 수 있다. 비배향 적층 필름은 해당 분야의 공지된 기술을 사용하여 제조할 수 있다. 예를 들면, 폴리에스테르(류)를 용융시키거나 냉각 고화시키는 상태로 표면을 형성하는 필름층 및 다른 표면 또는 중심층을 형성하는 필름층을 적층시키는 방법으로 제조할 수 있다. 보다 구체적인 예를 들면, 공압출 적층법으로 제조할 수 있다.

상기 방법으로 수득된 적층 필름을 해당 분야에서 공지된 방법으로 2축배향시킬 수 있다. 예를 들면, 폴리에스테르를 그의 융점(Tm : ℃) ~ (Tm + 70)℃에서 용융 및 공압출시켜 고유 점도 0.4 ~ 0.8 dl/g인 비연신적층 필름을 수득하고, (Tg - 10) ~ (Tg + 10)℃에서 (Tg = 폴리에스테르의 유리 전이 온도) 2.5 이상, 바람직하게는 3 이상의 연신비로 단일축으로 연신시킨 후(세로축 또는 가로축 방향), Tg ~ (Tg + 70)℃에서 2.5 이상, 바람직하게는 3 이상의 연신비로 상기 연신 방향과 직각 방향으로 연신시킨다. 상기 수득된 2 축 배향 적층 폴리에스테르 필름은 추가로 필요에 따라 종축 방향 및/또는 횡축 방향으로 연신시킨다. 면적 연신비로서 총 연신비는 바람직하게는 9이상, 보다 바람직하게는 12~35, 특히 바람직하게는 15 ~25이다. 또한, (Tg + 70℃) ~(Tm - 70)℃(Tm = 폴리에스테르의 융점), 바람직하게는 180 ~ 250℃에서 1 ~ 60초동안 2축 배향 필름을 열경화시키는 것이 바람직하다.

상기 방법으로 수득된 2축 배향 적층 폴리에스테르 필름의 표면 경도는 바람직하게는 21 이상, 보다 바람직하게는 23 이상, 특히 바람직하게는 28이상이다. 상기 표면 경도가 너무 낮은 경우, 바람직하지 않게, 필름이 불량한 내스크래치성을 나타낸다.

본 발명의 2축 배향 적층 폴리에스테르 필름은 자기 기록 매체용 기재 필름으로서 적당하게 사용할 수 있다.

즉, 본 발명에 따르면, 본 발명의 2축 배향 적층 폴리에스테르 필름 및 2축 배향 적층 폴리에스테르 필름의 제 1 폴리에스테르 표면층상에 형성시킨 자기 기록층을 포함함을 특징으로 하는 자기 기록 매체를 제공한다.

자기 기록 매체의 제조에서, 예를 들면, 강자성 산화철(예를 들면, γ-Fe₂O₃또는 γ-Fe₂O₃공동 함유) 또는 강자성 금속 분말 (예를 들면, 순수 Fe 및 Fe-Ni 또는 Fe-Ni-Co와 같은 철 합금)과 같은 자성 분말을 결합제와 함께 혼련하여 제 1 폴리에스테르 표면층(비자기 지지체)상에 코팅시켜 자기 코팅 조성물을 제조하는 방법을 사용하여, 기재 필름으로서 2축 배향 적층 폴리에스테르 필름의 제 1 폴리에스테르 표면층상에 자기 기록층을 형성시킬 수 있다. 본 발명의 2축 배향 적층 폴리에스테르 필름은 특히 강자성 산화철 분말을 함유하는 고품질의 자기 기록 매체용으로 특히 적당하다.

본 발명은 하기 실시예에서 참고로 상세히 기재된다.

본 발명의 물리적 수치 및 특성은 하기와 같이 정의되고 측정된다.

(1) 입자의 평균 입경(d)

(Shimadzu Corporation 제조의 CP-50형 원심 입자 크기 분석기로 측정) 수득된 원심 침전 곡선을 기준으로 입자 및 그의 양의 적산 곡선을 제도하고, 적산 곡선을 기준으로 50 매스%에 해당하는 입경을 측정하고, 상기 평균 입경으로 취한다(문헌 : “Technique of Particle Size Measurement”, Nikkan Kogyo Press, 1975, p 242 - 247).

(2) 중심선 평균 조도 (R_a) 및 10 점 평균 조도(R_z)

JIS - B601로 중심선 평균 조도 (R_a) 및 10점 평균 조도(R_z)를 측정한다. 본 발명은 하기 조건하에서 촉침 표면 조도 시험기(SURFCORDER SE - 30C, Kosaka Laboratory, Ltd, 제조)를 사용한다.

(a) 촉침 선단 반경 : 2 ㎛

(b) 측정 압력 : 30 mg

(c) 컷 오프 (cut off) : 0.08mm

(d) 측정 길이 : 8.0mm

(e) 데이타의 요약 방법 : 한 샘플에서 측정을 8회 수해하고, 최대치를 삭제한다. 남은 7개의 값을 평균하여 중심선 평균 조도 (R_a) 및 10점 평균 조도 (R_z)를 측정한다.

(3) 정지 마찰 계수(㎲)

2개의 중첩 필름이 그 위에 놓여 있는 고정 유리 시트가 제공된다. 하부에 위치한 필름(유리 시트와 접촉하는 필름)을 일정한 비율의 롤로 감고(약 10cm/분), 측정기를 상부에 위치한 필름의 한쪽 말단(하부에 위치한 필름의 감는 방향의 반대)에 고정시켜 필름/필름 인장 강도(F)를 측정한다. 이러한 경우, 상부에 위치한 필름상에 위치시킨 슬레드는 50 cm²(80mm ×62.5mm)의 하부 표면적을 가지며, 필름과 접촉하고 있는 그의 표면은 80°네오프렌 고무로 형성되어 있다. 그의 중량(P)은 1.2kg 이다.

정지 마찰 계수는 하기 관계식을 기초로 계산한다.

(4) 필름의 동적 마찰 계수 (μk)

하기 방법으로 제 도에 나타낸 장치를 사용하여 측정한다. 제1도에서 숫자 1 은 풀림 릴을 나타내고, 숫자 2 는 인장 제동기를 나타내며, 각 숫자 3, 5, 6, 8, 9 및 11 은 자유 롤러를 나타내고, 숫자 4 는 인장 검출기 (입구)를 나타내며, 숫자 7 은 스테인레스 강 SUS 304 의 고정 막대(외부 직경 5 mmΦ) 를 나타내고, 숫자 10 은 인장 검출기 (출구) 를 나타내며, 숫자 12는 가이드롤러를 나타내며, 숫자 13은 권축 릴을 나타낸다.

폭 1/2 인치의 필름 커트를 고정 막대 7 (표면 조도 0.3㎛)에 θ= 152/180 π 라디안 (152°) 의 각도로 접촉시키면서 20℃ 및 습도 60% 인 조건하에서 200 cm/분의 속도로 이동시킨다 (마찰시킨다). 인장 제동기 2 를 입구 장력 T1은 35g으로 조절하고. 필름을 90m 주행시킨 후, 출구 장력(T₂: g)을 외부 장력 검출기로 검출한다. 주행 마창 계수 μk 를 하기 관계식을 기초로 계산한다.

(5) 카렌더(Calender) 내마모성

필름의 주행 표면의 내마모성을 3 - 롤 미니 수퍼 카렌더로 측정한다. 카렌더는 나일론 롤 및 강철 롤을 사용하는 3 - 롤 카렌더이고, 필름을 필름 상의 선형 하중 200 kg/cm 하에 필름 주행 속도 150 m/분으로 처리 온도 80℃에서 주행시킨다. 필름을 총 길이 6,000 m로 주행시키는 경우, 카렌더의 상단 롤러에 부착되는 먼지를 기준으로 기재 필름의 내마모성을 평가한다.

[5 개의 등금에 의한 평가]

1급 : 나일론 롤은 먼지가 전혀 없다.

2급 : 나일론 롤은 먼지가 거의 없다.

3급 : 나일론 롤은 약간의 먼지가 있으나 건조 헝겊으로 먼지를 제거 할 수 있다.

4급 : 나일론 롤은 먼지가 있고, 건조 헝겊으로 먼지를 제거할 수 없으나, 아세톤과 같은 용매를 사용하여 세척할 수 있다.

5급 : 나일론 롤은 먼지가 많고, 용매를 사용하는 경우에도 나일론 롤을 세척할 수 없다.

(6) 롤의 형태

필름을 폭 1,100 mm 및 길이 15,000 m 인 롤의 형태로 300 m/분의 속도로 권축시키며, 수득된 롤의 외관을 조심스럽게 관찰하여 하기 5 등급을 기준으로 평가한다.

필름의 폭 방향에서 단면 길이의 편차를 기준으로 표 1 에 나타낸 바와 같이 균일한 단면을 평가한다.

장직경 2 mm 이상인 범프형 돌기의 수를 기준으로 표 1 에 나타낸 바와 같이 범프형 돌기를 평가한다.

[표 1]

(7) 자기 테이프의 전자기적 특성

50 % 백색 수준 시그날 (100 % 백색 시그날의 피크 : 피크 전압은 0.714 V 이다) 과 100 % 크로마 (chroma) 수준 시그날을 중첩시켜 제조한 시그날을 시판용으로 입수가능한 가정용 VTR 로 기록하여, 잡음계(Shibasoku noise meter : 952R 형) 로 그의 재생 시그날을 측정한다. 크로마 S/N 의 정의는 하기 정의 (Shibasoku) 에 따른다.

(식중, ES (p-p)는 백색 시그날의 재생 시그날의 피크 : 피크 전압차이고, ES (p-p) = 0.714V (p-p), 및 EN (rms) 는 크로마 시그날 수준의 피크 전압의 제곱이다)

[실시예 1 ~ 4 및 비교예 1 ~ 3]

에스테르교환촉매로서 아세트산 망간, 중합촉매로서 삼산화 주석, 안정화제로서 인산 및 윤할제로서 표 2 또는 3에 나타낸 불활성 미세 입자의 존재하에 디메틸 테레프탈레이트 및 에틸렌글리콜을 통상적 방법에 따라 중합하여 제 1 및 제 2폴리에스테르 표면층을 위한 고유 점도 062 (o -클로로페놀, 35℃) 인 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 수득한다.

상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 170℃에서 3시간 동안 건조하고, 제 1 및 제 2폴리에스테르 표면층을 형성시키기 위해 공압출 필름 형성 장치의 차등 압출기에 공급하고, 2층 다이를 통해 제 1폴리에스테르 표면층 (이후 A 층으로 인용) : 제 2 폴리에스테르 표면층 (이후 B 층으로 인용)의 두께비가 95 : 5가 되도록 공압출시켜 비연신 필름을 수득한다.

상기 비연신필름을 78℃로 예열하고, 고속 및 저속 롤 사이에서 필름 상 15 mm 에 위치한 표면 온도 850℃인 IR 가열기로 가열하여 종축 방향으로 2.3배 연신하고, 신속히 냉각시키고, 스텐터 (stenter)로 100℃에서 횡축 방향으로 4.0 배 연신한다.

추가로, 상기 2축 배향 연신 필름을 110℃로 예열하고, 저속 및 고속 롤 사이에 종축 방향으로 2.2배 연신한다. 수득된 필름을 215℃에서 4초간 고온공기로 열 경화시켜 두께 7.5㎛인 2축 배향 적층 폴리에스테르 필름을 수득한다.

별도로, 하기 조성물을 볼 밀에 넣고, 혼련하여, 16시간 동안 분산시키고, 그 조성물에 5 중량부 이소시아네이트 화합물 (Desmodur L, Bayer AG 사 공급) 을 가하고, 혼합물을 고속으로 1 시간 동안 응력 - 분산시켜 자기 코팅 조성물을 수득한다.

자기 코팅 조성물용 조성물 :

침상 Fe 입자 100 중량부

비닐 클로라이드 - 비닐 아세테이트 공중합체 15 중량부

(Eslec A, Sekisui Chemical Co., Ltd. 제조)

열가소성 폴리우레탄 수지 5 중량부

산화 크롬 5 중량부

카아본 블랙 5 중량부

레시틴 2 중량부

지방산 에스테르 1 중량부

톨루엔 50 중량부

메틸 에틸 케톤 50 중량부

시클로헥사논 50 중량부

상기 자기 코팅 조성물을 2 축 배향 적층 폴리에스테르 필름의 한 표면 (A 충) 상에 코팅시켜 3 ㎛ 두께 자기층을 형성시키고, 자기층을 2,500 가우스의 직류 자기장에서 배향 처리시키고, 100℃에서 가열 건조시키고, 수퍼 - 카렌더 (super - calendered) 시킨다 (선형 압력 200 kg/cm, 온도 80℃) 이어서, 필름을 롤의 형태로 권축시킨다. 필름 롤을 55℃에서 3일 동안 오븐에서 방치시킨다. 추가로, 하기에 나타낸 백 (back)코팅 조성물을 코팅시켜 1㎛두께 백 코팅을 형성시키고, 건조시킨 후, 코팅된 필름을 절단하여 자기 테이프를 수득한다.

백 코트 조성물:

카아본 블랙 100 중량부

열가소성 폴리우레탄 수지 60 중량부

이소시 아네이트 화합물 18 중량부

(Coronate L, Nippon Polyurethane Kogyo K.K 제조)

실리콘 오일 0.5 중량부

메틸 에틸 케톤 250 중량부

톨루엔 50 중량부

상기 기재된 바와 같이 수득된 필름 및 자기 테이프의 특징을 표 2에 나타낸다.

표 2 및 표 3에 뚜렷한 바와 같이, 본 발명에 따르는 필름 또는 자기 테이프는 낮은 마찰 계수 또는 뛰어난 윤활성을 나타내고, 권축성이 뛰어나며, 전자기적 특성 및 내마모성이 현저하다. 각 필름의 F - 5치는 종축 방향으로 19 kg/mm²이고, 횡축 방향으로 12 kg/mm²이다.

[표 2]

[표 2a]

[표 3]

[표 3a]

본 발명에 따르면, 고밀도 기록화 및 고품질의 자기 테이프를 수득할 수 있는 평활성을 보유하며, 권축성이 뛰어나고, 뛰어난 롤 형태를 가지며, 윤활성, 내마모성 및 내스크래치성이 뛰어난 2 축 배향 적층 폴리에스테르 필름을 제공할 수 있다.

Claims (13)

1. (a1) 1 ~ 7.9nm의 중심선 평균 조도 R_aA(b1) 15 ~ 400nm의 10점 평균 조도 R_ZA(c1) 11 ~ 51의 R_ZA/R_aA를 갖는 제 1 폴리에스테르 표면층 및 (a2) R_aA보다 크고 5 ~ 40nm의 중심선 평균 조도 R_aB(b2) 75 ~ 600nm의 10점 평균 조도 R_ZB(c2) 20 이하의 R_ZB/R_aB를 갖는 제 2 폴리에스테르 표면층을 포함하고, 제1폴리에스테르 표면층 및 제2폴리에스테르 표면층 사이에 하기 관계식 :

   을 만족시키는 2축 배향 적층 폴리에스테르 필름.
2. 제1항에 있어서, 제1폴리에스테르 표면층의 R_aA가 1 ~ 5.8nm인 2축 배향 적층 폴리에스테르 필름.
3. 제1항에 있어서, 제1폴리에스테르 표면층의 R_ZA가 40 ~ 240nm인 2축 배향 적층 폴리에스테르 필름.
4. 제1항에 있어서, 제1폴리에스테르 표면층의 R_ZA/R_aA가 13 ~ 30nm인 2축 배향 적층 폴리에스테르 필름.
5. 제1항에 있어서, 제1폴리에스테르 표면층의 R_aB가 R_aA보다 크고, 5 ~ 25nm인 2축 배향 적층 폴리에스테르 필름.
6. 제1항에 있어서, 제1폴리에스테르 표면층의 R_ZB가 75 ~ 350nm인 2축 배향 적층 폴리에스테르 필름.
7. 제1항에 있어서, 제1폴리에스테르 표면층의 R_ZB/R_aB가 5 ~ 11nm인 2축 배향 적층 폴리에스테르 필름.
8. 제1항에 있어서, 2 축 배향 적층 폴리에스테르 필름이 하기식 (1) - 1으로 나타내는 제1폴리에스테르 표면층과 제2폴리에스테르 표면층 사이의 관계식을 만족시키는 2 축 배향 적층 폴리에스테르 필름.
9. 제1항에 있어서, 2 축 배향 적층 폴리에스테르 필름이 하기식 (2) - 1으로 나타내는 제1폴리에스테르 표면층과 제 2 폴리에스테르 표면층 사이의 관계식을 만족시키는 2 축 배향 적층 폴리에스테르 필름.
10. 제1항에 있어서, 제1폴리에스테르 표면층이 평균 입경 0.01 ∼ 0.5㎛인 0.05 ∼ 1.5 중량% 제1소 불활성 미립자를 함유하고, 제1소 불활성 미립자의 평균 입경보다 평균 입경이 0.1㎛ 이상 크고, 0.1 ~ 2.5㎛ 인 제1대 불활성 미립자를 제1소 불활성 미립자의 1/4 이하의 양으로 함유하는 2 축 배향 적층 폴리에스테르 필름.
11. 제1항에 있어서, 제2 폴리에스테르 표면층이 평균 입경 0.3 ~ 2㎛인 0.1 ~ 5 중량% 제2불활성 미립자를 함유하는 2 축 배향 적층 폴리에스테르 필름.
12. 제1항에 있어서, 제2폴리에스테르 표면층이 평균 입경 0.03 ∼ 1㎛인 0.05 ∼ 3 중량% 제2소 불활성 미립자를 함유하고, 제2소 불활성 미립자의 평균 입경보다 0.1㎛ 이상 크고, 3㎛ 이하인 0.005 ~ 2 중량% 제2대 불활성 미립자를 함유하는 2 축 배향 적층 폴리에스테르 필름.
13. 제1항에 정의된 2 축 배향 적층 폴리에스테르 필름 및 이 2 축 배향 폴리에스테르 필름의 제1폴리에스테르 표면층 상에 형성된 자기 기록층을 포함하는 자기 기록 매체.