KR100825249B1

KR100825249B1 - 이축배향 폴리에스테르 필름 및 그 제조법

Info

Publication number: KR100825249B1
Application number: KR1020027010348A
Authority: KR
Inventors: 고바야시이에야스; 무로신지; 무로오까히로후미
Original assignee: 데이진 가부시키가이샤
Priority date: 2000-12-11
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2008-04-25
Also published as: JPWO2002047889A1; EP1346815A1; JP3813929B2; EP1346815A4; US6890471B2; DE60130793T2; EP1346815B1; US7122241B2; WO2002047889A1; DE60130793D1; US20050031880A1; TWI235113B; US20030108775A1; KR20020076301A

Abstract

종 및 횡방향으로 강도가 높고, 폭치수안정성도 우수하고, 평탄하고 출력특성도 우수한 고밀도 자기기록매체, 특히 선형 기록방식의 고밀도 자기기록매체용 이축배향 폴리에스테르 필름 및 그 제조법이 제공된다. 이축배향 필름은 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트로 이루어지는 이축배향 필름이고, 종방향의 영률이 8 ㎬ 이상이고, 횡방향의 영률이 6 ㎬ 이상이고, 횡방향의 온도팽창계수(αt)가 －5×10^－6/℃ 내지 ＋12×10^－6/℃의 범위에 있고, 횡방향의 습도팽창계수(αh)가 ＋5×10^－6/%RH 내지 ＋12×10^－6/%RH의 범위에 있고, 및 횡방향의 105℃에서의 열수축율이 －0.5% 내지 ＋1.5%의 범위에 있다.

Description

이축배향 폴리에스테르 필름 및 그 제조법 {BIAXIALLY ORIENTED POLYESTER FILM AND METHOD FOR PRODUCTION THEREOF}

본 발명은 이축배향 폴리에스테르 필름 및 그 제조법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 고밀도 자기기록매체, 특히 선형 기록방식의 LTO, S-DLT용 자기테이프의 베이스 필름으로 유용한 고영률을 가지면서 우수한 치수안정성도 겸비한 이축배향 폴리에스테르 필름 및 그 제조법에 관한 것이다.

폴리에스테르 필름은 우수한 열적 및 기계적 특성을 갖는 점에서, 자기기록매체용, 전기절연용 등 광범위한 분야에서 사용되고 있다. 최근, 자기기록매체, 특히 데이터 스토리지 테이프에서는 고용량화, 고밀도화가 상당히 진행되어 있으며, 이에 수반하여 베이스 필름에 대한 특성요구도 보다 엄격해져 있다.

테이프의 고용량화를 확보하기 위해 테이프 두께를 얇게 하고 테이프 길이를 길게 하거나, 자성면을 평탄하게 하여 선기록밀도를 높이거나, 또는 트랙 개수를 증가시키는 것이 고려되고 있으며, 보다 평탄하고 보다 강도가 높은, 더욱이 폭치수안정성이 우수한 베이스 필름이 요구되고 있다.

종래, 자기테이프용 베이스 필름으로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이 널리 사용되고 있었으나, 최근에는 강도, 치수안정성이 우수한 폴리에틸렌-2,6-나프 탈렌디카르복실레이트 필름이 많이 사용되게 되었다. 그러나, 종방향의 강도를 높이고자 하면 횡방향의 강도가 낮아져 폭방향의 치수안정성이 악화되고, 또한 횡방향의 치수안정성을 좋게 하고자 횡방향의 강도를 높이면 종방향의 강도가 낮아지는 등, 종방향 및 횡방향 모두 유용한 고영률을 유지하면서 우수한 치수안정성도 겸비시킨 이축배향 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트 필름은 아직 제공되고 있지 않은 실정이다.

발명의 개시

본 발명의 목적은 상기 과제를 해결하는 것으로, 종 및 횡방향으로 강도가 높고, 폭치수안정성도 우수한 에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트를 주요 반복단위로 하여 이루어지는 이축배향 폴리에스테르 필름을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 출력특성이 우수한 고밀도 자기기록매체, 특히 선형 기록방식의 고밀도 자기기록매체의 베이스 필름으로서 유용한 평탄한 이축배향 폴리에스테르 필름을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 상기와 같이 우수한 제반 성능을 구비한 이축배향 폴리에스테르 필름의 공업적으로 유리한 제조법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적 및 이점은 다음의 설명을 통해 분명해질 것이다.

본 발명에 따르면 본 발명의 상기 목적 및 이점은 첫째,

(1) 에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트가 전체 반복단위의 적어도 95몰%를 차지하는 폴리에스테르의 미연신 필름을 100 내지 190℃ 범위의 온도에서 4.5 내지 7.0배로 기계축방향으로 종연신하여 일축연신 필름을 형성하고,

(2) 이 일축연신 필름을 필름의 진행방향으로 향해 온도를 상승시키면서 110 내지 170℃ 범위에 있는 온도에서 4.0 내지 7.0배로 횡방향으로 제1 횡연신하고, 계속하여 필름의 진행방향으로 향해 온도를 상승시키면서 제1 횡연신의 최종온도 이상 240℃ 이하의 범위에 있는 온도에서 또한 제1 횡연신의 연신속도보다 작은 연신속도로 1.05 내지 1.5배로 제2 횡연신하고, 그럼으로써

(i) 종방향의 영률이 8 ㎬ 이상이고,

(ii) 횡방향의 영률이 6 ㎬ 이상이고,

(iii) 횡방향의 온도팽창계수(αt)가 －5×10^－6/℃ 내지 ＋12×10^－6/℃의 범위에 있고,

(iv) 횡방향의 습도팽창계수(αh)가 ＋5×10^－6/%RH 내지 ＋12×10^－6/%RH의 범위에 있고, 및

(v) 횡방향의 105℃에서의 열수축율이 －0.5% 내지 ＋1.5%의 범위에 있는,

이축연신 필름을 생성시키는 것을 특징으로 하는 이축배향 폴리에스테르 필름의 제조법에 의해 달성된다.

본 발명에 따르면 본 발명의 상기 목적 및 이점은 둘째,

(i) 종방향의 영률이 8 내지 12 ㎬이고,

(ii) 횡방향의 영률이 6.5 내지 9 ㎬이고,

(iv) 횡방향의 습도팽창계수(αh)가 ＋6×10^－6/%RH 내지 ＋12×10^－6/%RH의 범위에 있고,

(v) 횡방향의 105℃에서의 열수축율이 0% 내지 ＋1.5%의 범위에 있고, 및

(vi) 에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트가 전체 반복단위의 적어도 95몰%를 차지하는 폴리에스테르로 이루어지는,

것을 특징으로 하는 이축배향 폴리에스테르 필름에 의해 달성된다.

도 1 은 종방향 하중하의 폭치수변화를 측정하는 장치의 개략도이다.

발명의 바람직한 실시형태

이하, 본 발명에 대해 상세히 기술한다. 먼저 제조방법에 대해 설명한다. 본 발명의 방법은 상기한 바와 같이, 우선 기계축(종)방향으로 일축연신하고, 이어서 횡방향으로 2단으로 또한 2단째의 횡연신의 연신속도를 1단째의 횡연신의 연신속도보다 작게 하여 연신하는 것으로 이루어진다.

공정 (1)의 일축연신에서 사용되는 미연신 필름은 에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트가 전체 반복단위의 적어도 95몰%를 차지하는 폴리에스테르로 이루어진다. 이러한 폴리에스테르 중, 에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트의 호모폴리머가 특히 바람직하다.

이러한 폴리에스테르는 그 자체 공지의 방법으로 제조할 수 있다. 예컨대 2,6-나프탈렌디카르복실산의 저급알킬에스테르와 에틸렌글리콜을 에스테르 교환반응시킨 후, 중축합하여 제조할 수 있다. 에스테르 교환반응에 사용하는 에스 테르 교환반응촉매로는 망간 화합물이 바람직하고, 망간 화합물로는 산화물, 염화물, 탄산염, 카르복실산염 등을 바람직하게 들 수 있고, 특히 망간의 아세트산염이 바람직하다. 또한, 에스테르 교환반응이 실질적으로 종료된 시점에서 인 화합물을 첨가하여 에스테르 교환촉매를 실활시키는 것이 바람직하다. 인 화합물로는 트리메틸포스페이트, 트리에틸포스페이트, 트리-n-부틸포스페이트 및 정(正)인산이 바람직하고, 그 중에서도 트리메틸포스페이트가 바람직하다. 또한 중축합촉매로는 안티몬 화합물이 바람직하고, 특히 삼산화 안티몬이 바람직하다.

이렇게 하여 얻어진 폴리에스테르의 고유점도는 0.40(dl/g) 이상인 것이 바람직하고, 0.40 내지 0.90인 것이 더욱 바람직하다. 고유점도가 0.4 미만에서는 연신공정에서 절단이 다발하는 경우가 있다. 한편 고유점도가 0.9를 초과하는 폴리에스테르는 중합생산성이 저하되기 쉬워 바람직하지 않다. 또 폴리에스테르는 용융중합후, 이것을 칩화하고, 가열감압하 또는 질소 등의 불활성 기류중에서 고상중합해도 된다.

본 발명에서 사용되는 상기 폴리에스테르에는 본 발명의 목적을 저해하지 않는 한, 각종 첨가물을 첨가할 수 있다. 그 중에서도 불활성 미립자의 첨가는 얻어지는 이축배향 폴리에스테르 필름의 필름면의 표면조도를 적당하게 조절하므로 바람직하다. 불활성 미립자의 첨가에 대해서는 후술한다.

공정 (1)에서는 상기 폴리에스테르의 미연신 필름을 100 내지 190℃ 범위의 온도에서 4.5 내지 7.0배로 기계축방향으로 종연신하여 일축연신 필름을 형성한다. 종연신배율이 4.5배 미만이면 최종적으로 얻어지는 이축배향 필름의 종방향의 영률 이 8 ㎬ 미만으로 되기 쉽고, 한편 종연신배율이 7.0배를 초과하면 다음의 공정 (2)의 횡연신에 의해 필름이 절단되기 쉽고, 최종적으로 얻어지는 이축연신 필름의 횡방향의 영률을 6 ㎬ 이상으로 하기가 어려워진다.

공정 (1)의 종연신의 온도는 120 내지 170℃가 바람직하고, 또한 연신배율은 5.0 내지 6.5배인 것이 바람직하다.

공정 (1)에서 얻어지는 일축배향 필름의 종방향의 굴절률(NMD)은 1.77 이상, 횡방향의 굴절률(NTD)은 1.55 내지 1.62의 범위, 더욱 바람직하게는 1.57 내지 1.60의 범위 및 두께방향의 굴절률(NTD)은 1.50 내지 1.56의 범위, 특히 1.52 내지 1.56의 범위에 있는 것이 바람직하다. 일축배향 필름의 굴절률이 이 범위에서 벗어나면 다음의 횡연신에 의해 절단이 다발하기 쉬워지거나, 또한 목적으로 하는 이축배향 필름의 영률을 얻기가 어려워진다.

공정 (2)에서는 일축연신 필름을 우선 필름의 진행방향으로 향해 온도를 상승시키면서, 바꿔말하자면 필름의 온도를 필름의 진행방향으로 향해 상승시키면서 110 내지 170℃의 범위에서, 3.0 내지 6.0배로 횡방향으로 연신한다(제1 횡연신). 상기 횡연신배율이 3배 미만이면 목적으로 하는 이축배향 필름의 횡방향의 영률을 얻기 어려워지고, 한편 횡연신배율이 6배를 초과하면 절단다발로 인해 제막성이 현저히 악화된다.

공정 (2)의 제1 횡연신의 온도는 130 내지 160℃가 바람직하고, 또한 연신배율은 4.0 내지 5.0배가 바람직하다. 또한 제1 횡연신의 필름진행방향으로 향하는 온도상승은 온도상승의 구배가 제1 횡연신 사이에서 15 내지 55℃의 범위에 있 는 것이 바람직하고, 20 내지 50℃의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다.

제1 횡연신에 계속하여 공정 (2)에서는 필름의 진행방향으로 향해 온도를 상승시키면서 제1 횡연신의 최종온도와 같은 온도에서 240℃ 까지의 범위의 온도에서, 또한 제1 횡연신의 연신속도보다 작은 연신속도로 1.05 내지 1.5배로 더욱 횡연신한다(제2 횡연신). 제2 횡연신배율이 1.05배 미만에서는 최종적으로 얻어지는 이축배향 필름의 횡방향의 영률을 얻는 데에 앞의 횡연신배율을 지나치게 크게 할 필요가 있어 앞의 횡연신에 의해 필름이 파단되기 쉬워진다. 한편, 제2 횡연신배율이 1.5배를 초과하면 얻어지는 이축배향 필름의 횡방향의 열수축율이 지나치게 높아지므로 바람직하지 않다.

제2 횡연신의 온도는 제1 횡연신의 최종온도와 동등한 온도에서 220℃ 사이가 바람직하고, 또한 그 연신배율은 1.05 내지 1.2배가 바람직하다.

또한, 제2 횡연신의 필름진행방향으로 향하는 온도상승은 온도상승의 구배가 제2 횡연신 사이에서 20 내지 90℃의 범위에 있는 것이 바람직하고, 25 내지 85℃의 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다.

제2 횡연신의 연신속도는 제1 횡연신의 연속속도 예컨대 10 내지 300%/초보다 작고, 예컨대 0.1 내지 30%/초일 수 있다. 또한, 제1 횡연신속도에 대한 제2 횡연신속도의 비율은 0.005 내지 0.5, 보다 바람직하게는 0.01 내지 0.3, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 0.1이다.

본 발명의 방법에서는 제2 횡연신후, 제2 횡연신의 최종온도와 동일한 온도에서, 또는 최종온도에서 필름의 진행방향으로 향해 온도를 하강시키면서 170 내지 230℃의 범위에 있는 온도에서, 0.9 내지 1.05배로 횡방향으로, 수축 내지 연신시키는 공정을 추가로 실시하는 것이 바람직하다. 이 공정 즉 열고정 또는 결정화공정의 온도가 170℃ 미만이면 105℃에서의 횡방향의 열수축율이 높아져 1.5%를 초과하는 경우가 있다. 또한 230℃를 초과하면 온습도 팽창계수가 높아지고, 온습도변화로 인한 폭방향의 치수안전성이 악화되어 바람직하지 않다. 마지막으로 열고정처리할 때의 폭방향의 치수변화는 토우아웃(신장)이 10%를 초과하면 열수축율이 높아져 폭방향의 치수안정성이 악화되기 쉽고, 한편 토우인(수축)이 5%를 초과하면 이 열고정에 의해 필름의 횡방향의 영률이 급격히 저하되어 필요한 횡방향의 영률을 얻기 어려워진다. 또 전체 공정의 면적연신배율은 바람직하게는 20 내지 50배, 더욱 바람직하게는 25 내지 45배, 특히 바람직하게는 30 내지 40배이다.

이렇게 하여 상기 본 발명의 방법에 따르면 상기한 바와 같이,

(i) 종방향의 영률이 8 ㎬ 이상이고,

(ii) 횡방향의 영률이 6 ㎬ 이상이고,

이축연신(배향)필름이 생성된다.

상기 이축배향 필름은 종방향의 영률, 횡방향의 영률, 횡방향의 온도팽창계수(αt), 횡방향의 온도팽창계수(αh) 및 횡방향의 105℃에서의 열수축율이 특정한 범위에 있는 점에서 특징적이다.

이 이축배향 필름은 필름의 종방향의 영률이 8 ㎬ 이상, 필름의 횡방향의 영률이 6 ㎬ 이상이다. 종방향의 영률이 8 ㎬ 미만에서는 자기테이프에 강한 응력이 가해졌을 때, 테이프가 길이방향으로 늘어나 변형되므로 바람직하지 않다. 특히 높은 트랙밀도의 선형 기록방식의 자기기록매체에 사용한 경우, 길이방향의 신장에 수반하여 폭방향으로 수축하고, 트랙어긋남이 발생한다. 종방향의 영률은 8.5 ㎬ 이상이 바람직하고, 9 ㎬ 이상이 더욱 바람직하다.

또한, 필름의 횡방향의 영률이 6 ㎬ 미만인 경우, 횡방향의 온습도팽창율이 커지고, 고트랙밀도의 선형 기록방식의 자기기록매체에 사용하였을 때, 온습도의 변화에 의해 폭방향으로 신축하여 트랙어긋남이 발생하거나, 또한 박물(베이스 두께 3 내지 7㎛)의 테이프 상태에서 주행을 반복하였을 때, 테이프의 단부가 손상되어 미역 모양으로 변형되고, 심한 경우에는 테이프의 횡규제가이드에 닿아 테이프의 단부가 절곡되는 등 테이프의 특성이 현저히 손상되므로 바람직하지 않다. 횡방향의 영률은 6.5 ㎬ 이상이 바람직하고, 7 ㎬ 이상이 더욱 바람직하다.

이 같이, 종횡 양방향 모두 고영률인 것이 바람직하지만, 선형 기록방식의 자기기록매체에 사용한 경우, 종방향의 영률이 횡방향의 영률보다 큰 것이 바람직하다. 그 이유는 고밀도 자기기록매체는 기체필름이 얇으므로 하중으로 인한 테이프의 변형이나 절단에 대비하는 것이 보다 중요해지기 때문이다.

상기 이축배향 필름은 횡방향의 온도팽창계수(αt)가 －5×10^－6/℃ 내지 ＋12×10^－6/℃의 범위에 있고, 횡방향의 습도팽창계수(αh)가 ＋5×10^－6/%RH 내지 ＋12×10^－6/%RH의 범위에 있고, 및 횡방향의 105℃에서의 열수축율이 －0.5 내지 ＋1.5%의 범위에 있다. 횡방향의 온도팽창계수 또는 습도팽창계수가 상기 범위보다 크면 고트랙밀도의 선형 기록방식의 자기기록매체에 사용한 경우, 온습도의 변화로 인한 폭방향의 치수변화가 커져 트랙어긋남이 발생하여 데이터를 판독할 수 없게 된다. 한편, 횡방향의 온도팽창계수 및 습도팽창계수가 상기 범위보다 작은 경우에는 횡영률이 커지기 때문에, 세로의 고영률을 유지하기 어려워지고, 자기테이프에 강한 응력이 가해졌을 때, 테이프가 늘어나 변형되므로 바람직하지 않다. 또한, 횡방향의 105℃에서의 열수축율은 바람직하게는 －0.5∼＋1.0%의 범위, 특히 바람직하게는 －0.5∼＋0.7%의 범위이다. 횡방향의 105℃에서의 열수축율이 상기 범위를 벗어나면 자기테이프 가공공정에서, 필름의 신축이 커져 주름이 발생하여 도포불균일의 원인이 되거나, 캘린더공정에서 제대로 캘린더를 걸 수 없게 된다. 또한 자기테이프로 된 경우, 드라이브내에서의 온도상승에 따라 테이프가 폭방향으로 수축 또는 신장을 일으켜 트랙어긋남을 발생시켜 데이터를 판독할 수 없게 된다.

상기 이축배향 필름은 두께방향의 굴절률(Nz)이 1.490보다 작은 것이 바람직하고, 1.487보다 작은 것이 보다 바람직하고, Nz가 1.485보다 작은 것이 더욱 바람 직하고, Nz가 1.483보다 작은 것이 특히 바람직하다. Nz가 1.490 이상이면 면배향성이 낮아져 종횡 고영률화가 어려워진다.

또한, 상기 이축배향 필름은 우수한 전자변환특성을 발현시키기 위해, 자성층을 형성하는 면은 평탄한 것이 바람직하고, 적어도 편면의 표면조도(WRa)가 0.5 내지 10㎚의 범위인 것이 바람직하고, 적어도 편면의 표면조도(WRa)가 0.8 내지 7㎚의 범위인 것이 더욱 바람직하고, 적어도 편면의 표면조도(WRa)가 1 내지 5㎚의 범위인 것이 특히 바람직하다. 이 표면조도(WRa)가 10㎚보다 크면 자기테이프로서 필요한 전자변환특성을 유지하기 어렵고, 또한 표면조도(WRa)가 0.5㎚보다 작으면 마찰계수가 지나치게 커져 필름의 주행성 및 롤형상으로 감기가 매우 어려워지므로 바람직하지 않다. 한편, 상기 이축배향 필름은 우수한 주행성을 발현시키기 위해 자성층을 형성하는 면과 반대면, 즉 비자성층측의 표면은 그 표면조도가 1 내지 20㎚의 범위가 바람직하고, 2 내지 15㎚의 범위가 더욱 바람직하고, 2 내지 12㎚의 범위가 특히 바람직하다. 이 비자성층측의 표면조도가 1㎚ 미만에서는 필름제조시나 가공중의 권취성, 반송성이 나빠 사용하기 어렵다. 한편, 비자성층측의 표면조도가 20㎚를 초과하면 자성층측의 평탄성을 저해하는 경우가 있어 전자변환특성이 저하되는 경우가 있으므로 바람직하지 않다.

이 같이 표면조도가 다른 표면을 얻기 위해서는 예컨대 필름표면에 미세한 요철을 형성하기 위해 첨가된 불활성 미립자의 평균입경이나 첨가량이 다른 2개의 층을 적층하거나, 필름의 편면 또는 각각의 면에 다른 도포층을 형성하면 된다. 물론, 자성층측 및 비자성층측의 표면조도가 상기 범위내에 있으면 자성층측 및 비 자성층측의 표면조도와 동일하게 한 것이어도 되고, 그 경우에는 단층필름이라도 쉽게 제조할 수 있다.

2층으로 이루어지는 적층체인 이축배향 필름은 본 발명의 상기 제조법에 있어서, 공정 (1)의 종연신에 제공하는 미연신 필름에 2층으로 이루어지는 미연신의 적층필름을 사용함으로써 얻어진다.

자성층을 형성하는 측의 필름층에 첨가하는 불활성입자는 평균입경이 바람직하게는 0.05 내지 0.7㎛, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 0.3㎛, 특히 바람직하게는 0.1 내지 0.2㎛의 범위에 있는 것이다. 그 첨가량은 바람직하게는 0.001 내지 1중량%, 더욱 바람직하게는 0.005 내지 0.5중량%, 특히 바람직하게는 0.01 내지 0.2중량%의 범위이다. 상기 불활성입자의 평균입경이 0.05㎛ 미만, 또는 함유량이 0.001중량% 미만에서는 권취성 또는 가공공정에서의 반송성이 악화된다. 한편, 평균입경이 0.5㎛를 초과하거나, 또는 함유량이 1중량%를 초과하면 전자변환특성이 악화된다.

이 같은 자성층측의 필름층에 첨가하는 불활성입자는 예컨대 (1) 내열성 폴리머 입자(예컨대 가교 실리콘 수지, 가교 폴리스티렌, 가교 아크릴 수지, 멜라민-포름알데히드 수지, 방향족 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 가교 폴리에스테르 등의 1종 이상으로 이루어지는 입자) 또는 (2) 금속산화물(예컨대 산화알루미늄, 이산화티탄, 이산화규소(실리카), 산화마그네슘, 산화아연, 산화지르코늄 등), (3) 금속의 탄산염(예컨대 탄산마그네슘, 탄산칼슘 등), (4) 금속의 황산염(예컨대 황산칼슘, 황산바륨 등), (5) 탄소(예컨대 카본블랙, 그 라파이트, 다이아몬드 등), (6) 점토 광물(예컨대 카올린, 클레이, 벤토나이트 등) 등의 무기화합물로 이루어지는 미립자를 들 수 있다. 이들 중, 가교 실리콘 수지 입자, 가교 폴리스티렌 수지 입자, 멜라민-포름알데히드 수지 입자, 폴리아미드이미드 수지 입자, 산화알루미늄(알루미나) 입자, 이산화티탄 입자, 이산화규소 입자, 산화지르코늄 입자, 합성탄산칼슘 입자, 황산바륨 입자, 다이아몬드 입자, 및 카올린 입자가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 가교 실리콘 수지 입자, 가교 폴리스티렌 수지 입자, 산화알루미늄(알루미나) 입자, 이산화티탄입자, 이산화규소 입자, 및 탄산칼슘 입자이다. 상기 불활성 입자는 1종 또는 2종 이상의 것을 혼합하여 사용해도 된다.

비자성층측의 필름층에 함유시키는 불활성입자는 평균입경이 바람직하게는 0.05 내지 1.0㎛, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 0.7㎛, 특히 바람직하게는 0.1 내지 0.6㎛의 범위에 있다. 그 첨가량은 바람직하게는 0.01 내지 2중량%, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 1중량%, 특히 바람직하게는 0.1 내지 0.5중량%이다. 평균입경이 0.05㎛ 미만이거나, 첨가량이 0.01중량% 미만이면 미끄럼성이 부족하여 권취성이나 가공공정에서의 핸들링성이 악화된다. 평균입경이 1.0㎛를 초과하거나 첨가량이 2중량%를 초과하면 캘린더처리 등에 의한 조면층 활제의 평탄층으로의 돌출로 인해 자성면을 거칠게 하거나, 큐어링시, 주행면측의 표면성이 자성면에 전사되어 자성면이 거칠어져 에러가 발생되기 쉬워진다. 또 상기 불활성입자는 1종 또는 2종 이상의 것을 혼합하여 사용해도 된다. 불활성입자의 종류에 관해서는 자성층면에 첨가한 것과 동일한 것을 바람직하게 채용할 수 있다.

상기 이축배향 필름의 두께는 2 내지 10㎛인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 3 내지 7㎛, 특히 바람직하게는 4 내지 6㎛이다. 10㎛를 초과하면 카세트에 감는 자기테이프의 길이가 짧아져 고용량화를 도모하기 어려워진다. 한편, 필름의 두께가 2㎛ 미만이면 자기테이프의 기동이나 정지시에 가해지는 힘에 의해 필름에 영구신장이 발생하여 내구성을 만족시키기 어렵다. 적층필름의 경우, 자성층측 층과 비자성층측 층의 두께 구성은 바람직하게는 비자성층측의 두께가 적층이축배향 폴리에스테르 필름의 전체 두께의 2/3 이하, 더욱 바람직하게는 1/2 이하, 특히 바람직하게는 1/3 이하이다.

본 발명의 이축배향 필름은 본 발명의 방법으로 제조되는 상기 이축배향 필름 중, 물성이 특히 우수한 것으로 다음과 같다.

(i) 종방향의 영률이 8 내지 12 ㎬이고,

(ii) 횡방향의 영률이 6.5 내지 9 ㎬이고,

(iv) 횡방향의 습도팽창계수(αh)가 ＋5×10^－6/%RH 내지 ＋12×10^－6/%RH의 범위에 있고,

것을 특징으로 하는 이축배향 폴리에스테르 필름.

종방향의 영률과 횡방향의 영률은 그들의 합이 15 내지 20 ㎬의 범위에 있는 것이 바람직하다.

또한 종방향의 영률이 횡방향의 영률보다 큰 필름이 바람직하다.

필름두께방향의 굴절률(Nz)은 1.490보다 작은 것이 바람직하다.

또한, 적어도 편면의 중심면 평균조도(WRa)가 0.5 내지 10㎚의 범위에 있는 필름이 바람직하다.

본 발명의 상기 이축배향 폴리에스테르 필름이 적층필름인 경우에는 바람직하게는 에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트가 전체 반복단위의 적어도 95몰%를 차지하는 폴리에스테르가 인접하는 2층을 이루어 적층체를 형성하고 있고, 및 편면의 중심면 평균조도(WRa)가 0.5 내지 10㎚의 범위에 있고, 타방의 면의 WRa가 1 내지 20㎚의 범위에 있다.

본 발명의 이축배향 필름은 표면조도가 작은 쪽(자성층측)의 표면에, 철 또는 철을 주성분으로 하는 침상 미세자성분(메탈분)을 폴리염화비닐, 염화비닐ㆍ아세트산비닐 공중합체 등의 바인더에 균일하게 분산시키고, 자성층 두께가 바람직하게는 1㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.1 내지 1㎛가 되도록 도포하고, 필요에 따라 반대층의 표면에 공지된 방법으로 백코트층을 추가로 형성함으로써, 특히 단파장영역에서의 출력, S/N, C/N 등의 전자변환특성이 우수하고, 드롭아웃, 에러율이 적은 고밀도기록용 메탈도포형 자기기록매체로 할 수 있다. 또한 자성층측의 필름의 표면에, 상기 메탈분 함유 자성층의 바탕층으로서 미세한 산화티탄 입자 등을 함유 하는 비자성층을 자성층과 동일한 유기 바인더 중에 분산시켜 도포할 수도 있다.

이 같이 하여 얻어진 메탈도포형 자기기록매체는 대용량 컴퓨터 테이프, 특히 선형 기록방식의 LTO, S-DLT, DLT용 자기테이프로서 주행성, 내구성, 치수안정성, 전자변환특성이 우수한 자기테이프에 제공할 수 있다. 또한 본 발명의 이축배향 필름은 자성층을 도포형 대신에 금속박막으로 할 수도 있다. 이 경우, 표면조도가 작은 쪽의 표면에 진공증착, 스퍼터링, 이온플레이팅 등의 방법에 의해 철, 코발트, 크롬 또는 이들을 주성분으로 하는 합금 또는 산화물로 이루어지는 강자성 금속박막층을 형성하고, 또한 그 표면에 목적 또는 용도에 따라 다이아몬드 라이크 카본(DLC) 등의 보호층, 함불소 카르복실산계 윤활층을 차례로 형성하고, 반대측(비자성층)의 표면에 상기 방법으로 백코트층을 형성함으로써, 특히 단파장영역에서의 출력, S/N, C/N 등의 전자변환특성이 우수하고, 드롭아웃, 에러율이 적은 고밀도기록용 증착형 자기기록매체로 할 수도 있다.

이하, 실시예를 바탕으로 본 발명을 상세히 설명한다. 또 본 발명의 각종 물성 및 특성은 다음과 같은 방법으로 측정된 것이며 또한 정의된다.

(1) 영률

필름을 시료폭 10㎜, 길이 150㎜로 자르고, 척간 100㎜로 하여, 인장속도 10㎜/분, 차트속도 500㎜/분으로 인스트론 타입의 만능인장시험장치로 잡아당긴다. 얻어지는 하중-신장 곡선의 상승부의 접선으로부터 영률을 산출한다.

(2) 표면조도(WRa)

WYKO사 제조의 비접촉식 삼차원 조도계(NT-2000)를 사용하여 측정배율 25배, 측정면적 246.6㎛×187.5㎛(0.0462㎟)의 조건으로 측정수(n) 10 이상으로 측정하고, 이 조도계에 내장된 표면해석 소프트에 의해 중심면 평균조도(WRa)를 구한다.

Z_jk는 측정방향(246.6㎛), 이것과 직교하는 방향(187.5㎛)을 각각 m분할, n분할하였을 때의 각 방향의 j번째, k번째의 위치에서의 2차원 차트상의 높이이다.

(3) 온도팽창계수(αt)

필름샘플을 필름 횡방향으로 길이 15㎜, 폭 5㎜로 자르고, 신꾸리꼬 제조 TMA3000에 세팅하고, 질소분위기하, 60℃에서 30분 전처리하고, 그 후 실온까지 강온시킨다. 그 후 25℃에서 70℃까지 2℃/분으로 승온시키고, 각 온도에서의 샘플길이를 측정하여 다음 식으로 온도팽창계수(αt)를 산출한다.

αt＝{L₂－L₁)/(L₀×ΔT)}×10⁶＋0.5(주)

여기서, L₁: 40℃일 때의 샘플길이(㎜)

L₂: 60℃일 때의 샘플길이(㎜)

L₀: 초기의 샘플길이(㎜)

ΔT: 60－40＝20(℃)

주:석영유리의 온도팽창계수(×10⁶)

(4) 습도팽창계수(αh)

필름샘플을 필름 횡방향으로 길이 15㎜, 폭 5㎜로 자르고, 신꾸리꼬 제조 TMA3000에 세팅하고, 질소분위기하에서, 습도 20%RH 및 습도 80%RH로 일정하게 유지하고, 그 때의 샘플길이를 측정하여 다음 식으로 습도팽창계수를 산출한다.

αh＝{(L₂－L₁)×10^－6/(L₁×ΔH)}

여기서, L₁: 습도 20%RH일 때의 샘플길이(㎜)

L₂: 습도 80%RH일 때의 샘플길이(㎜)

ΔH: 60(＝80－20%RH) 이다.

(5) 열수축율

105℃로 설정된 오븐 속에 횡방향으로 잘라 낸 길이 300㎜, 폭 10㎜의 필름시료를 무하중으로 넣고, 30분 열처리한 후 오븐에서 필름을 꺼내 실온으로 되돌린 다음 그 치수의 변화를 판독한다. 열처리전의 길이(L₀)와, 열처리에 따른 치수변화량(ΔL)으로부터 다음 식을 통해 열수축율을 산출한다.

열수축율＝(ΔL/L₀)×100(%)

단, 신장의 경우 ΔL은 마이너스의 값으로 한다.

(6) 굴절률

아베 굴절계(가부시끼가이샤 아타고 제조)를 사용하고, 광원으로는 Na-D선을 사용하여 25℃에서 필름의 종방향 및 횡방향의 굴절률을 측정한다. 필름샘플의 표리양면에 대해 측정하여 그 평균값을 굴절률로 한다.

(7) 종방향 하중하의 고온고습처리시의 폭치수변화

온도 23℃, 습도 50%RH의 분위기하에서, 12.65㎜(1/2인치)로 슬릿한 필름을 도 1에 나타내는 바와 같이 세팅한다.

도 1에서 각 부호의 의미는 다음과 같다.

1: 측정샘플

2: 광센서 발광부(키엔스 가부시끼가이샤 제조 LS-3036)

3: 광센서 수광부(키엔스 가부시끼가이샤 제조 LS-3036)

4: 하중

5: 프리롤

6: 유리판

7: 계측기(키엔스 가부시끼가이샤 제조 LS-3100)

8: 아날로그 디지털 변환기

9: 퍼스널 컴퓨터

10: 레이저광

12.65㎜로 슬릿한 샘플은 검출기로 폭치수를 측정할 수 있도록 하기 위해, 미리 표면에 스퍼터에 의해 금을 증착해 둔다. 이 상태에서 필름의 편측(다른 한쪽은 고정)에 필름 단면적 당, 29㎫의 추를 달고, 그 때의 필름의 폭(L₁)을 키엔스 제조 레이저 외경측정기(본체:3100형, 센서:3060형)로 측정한다.

그 후, 49℃(120℉)×90%RH의 고온고습하에서, 편측(다른 한쪽은 고정)에 필름 단면적 당, 29㎫의 추를 달고, 72hr(3일간) 처리한 후, 추를 제거하고, 온도 23℃, 습도 50%의 분위기하에서 24시간 습도조절한 후, 다시 필름의 편측(다른 한쪽은 고정)에 필름 단면적 당, 29㎫의 추를 달고, 그 때의 필름의 폭(L₂)을 키엔스 제조 레이저 외경측정기(본체:3100형, 센서:3060형)로 측정한다.

상기에서 측정한 온습도처리전후의 치수로부터, 하중하 온습도처리전후의 폭치수변화(αW)는 다음 식으로 산출한다.

αW＝{(L₂－L₁)/L₁}×100(%)

평가기준은 다음과 같다.

(8) 트랙어긋남(에러율)

미디어로직사 제조 ML4500B, QIC용 시스템을 사용하여 하기 조건으로 에러율을 측정한다.

Current: 15.42㎃

Frequency: 0.25㎒

Location: 0

Threshold: 40.0

Bad/Good/Max: 1:1:1

Tracks: 28

또 에러율의 수는 측정한 트랙수의 평균값으로 나타낸다. 또, 조건 1(온 습도변화에 따른 트랙어긋남) 및 조건 2(온습도처리에 따른 트랙어긋남)의 측정은 다음과 같이 한다.

◇ 조건 1(온습도변화에 따른 트랙어긋남):

10℃, 10%RH의 온습도하에서 기록한 테이프를 45℃, 80%RH의 온습도하에서 재생하고, 온습도변화에 따른 트랙어긋남량을 측정한다. 또 평가는 실시예 1의 샘플의 트랙어긋남량을 기준으로 하여 하기 기준으로 상대평가한다.

◎: 에러율 없음

○: 에러율 있으나 실용상 문제없음

×: 에러율이 많아 실용상 문제있음

◇ 조건 2(온습도처리에 따른 트랙어긋남)

23℃, 50%RH의 온습도하에서 기록한 테이프를 40℃×60%RH의 온습도하에서 60hr 반복주행시키고, 그 후 23%, 50%RH의 온습도하로 되돌리고, 24시간 습도조절한 후, 23℃×50%RH의 온습도하에서 재생하여 온습도처리에 따른 트랙어긋남량을 측정한다.

또 평가는 실시예 1의 샘플의 트랙어긋남량을 기준으로 하여 하기 기준으로 상대평가한다.

◎: 에러율 없음

○: 에러율 있으나 실용상 문제없음

×: 에러율이 많아 실용상 문제있음

(9) 자기테이프의 전자변환특성

미디어로직사 제조 ML4500B, QIC용 시스템을 사용하여 측정한다. 또 평가는 실시예 1 샘플의 S/N을 0㏈로 하고, 하기 기준으로 상대평가한다.

◎: ＋1㏈ 이상

○: －1㏈ 이상 ＋1㏈ 미만

×: －1㏈ 미만

실시예 1

평균입경 0.6㎛의 탄산칼슘 입자를 0.02중량% 및 평균입경 0.1㎛의 실리카 입자를 0.2중량% 함유한 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트(고유점도:0.6)를 180℃에서 5시간 건조시킨 후, 300℃에서 용융압출하고, 60℃로 유지한 캐스팅 드럼 상에서 급랭고화시켜 미연신 필름을 얻는다.

이 미연신 필름을 속도차를 갖는 2개의 롤 사이에서 종방향으로 150℃의 온도에서 6.2배로 연신하였다. 또 종연신후의 일축필름의 종방향의 굴절률은 1.77을 초과하고, 횡방향의 굴절률은 1.587, 두께방향의 굴절률은 1.534였다. 이어서, 이 일축연신 필름을 필름의 진행방향으로 향해 온도를 120 내지 155℃로 상승시키면서, 횡방향으로 87.5%/초의 연신속도로 4.5배로 제1 횡연신한 후, 추가로 필름의 진행방향으로 향해 온도를 155 내지 205℃로 상승시키면서, 횡방향으로 2.9%/초의 연신속도로 1.1배로 제2 횡연신한 후, 최종 열고정영역에서 190℃에서 5% 토우아웃(1.05배)하고, 5초간 열고정처리하였다. 얻어진 이축배향 필름의 두께는 4.5㎛였다.

한편, 하기에 나타내는 조성물을 볼밀에 넣고, 16시간 혼련, 분산시킨 후, 이소시아네이트 화합물(바이엘사 제조의 데스모듈 L) 5중량부를 첨가하여 1시간 고속전단분산하여 자성도료로 하였다.

자성도료의 조성:

침상 Fe 입자 100중량부

염화비닐-아세트산비닐 공중합체 15중량부

(세키스이가가꾸 제조 에스레크 7A)

열가소성 폴리우레탄 수지 5중량부

산화크롬 5중량부

카본블랙 5중량부

레시틴 2중량부

지방산에스테르 1중량부

톨루엔 50중량부

메틸에틸케톤 50중량부

시클로헥사논 50중량부

이 자성도료를 상기 기술한 이축배향 PEN 필름의 편면에 최종도포두께 0.5㎛가 되도록 도포하고, 이어서 2,500가우스의 직류자장중에서 배향처리하고, 100℃에서 가열건조후, 수퍼캘린더처리(선압 200㎏/㎝, 온도 80℃)를 행하고, 권취하였다. 이 권취한 롤을 55℃의 오븐 속에 3일간 방치하였다.

또한 하기 조성의 백코트층 도료를 이축배향 PEN 필름의 다른 면에, 도포두께 1㎛가 되도록 도포하고, 건조시키고, 재단하여 자기테이프를 얻는다.

백코트층 도료의 조성:

카본블랙 100중량부

열가소성 폴리우레탄 수지 60중량부

이소시아네이트 화합물 18중량부

(닛뽕 폴리우레탄고오교사 콜로네이트 L)

실리콘오일 0.5중량부

메틸에틸케톤 250중량부

톨루엔 50중량부

이렇게 하여 얻어진 필름 및 자기테이프의 특성을 표 1에 나타낸다. 이 표를 통해 알 수 있는 바와 같이, 얻어진 테이프는 폭방향의 치수안정성(온습도변화 및 종방향 하중하의 고온고습처리)이 우수하고, 트랙어긋남이 적으며 또한 출력특성도 양호하였다.

실시예 2

실시예 1에서, 종방향으로 150℃의 온도에서 6.2배 연신하였다. 또 종연신후의 일축필름의 종방향의 굴절률은 1.77을 초과하고, 횡방향의 굴절률은 1.587, 두께방향의 굴절률은 1.534였다. 이어서, 이 일축연신 필름을 필름의 진행방향으로 향해 온도를 120 내지 155℃로 상승시키면서, 횡방향으로 80.0%/초의 연신속도로 4.2배로 제1 횡연신한 후, 추가로 필름의 진행방향으로 향해 온도를 155 내지 205℃로 상승시키면서, 횡방향으로 5.8%/초의 연신속도로 1.20배로 제2 횡연신한 후, 최종 열고정영역에서 190℃에서 5% 토우인(0.95배)하고, 5초간 열고정처리하였 다. 얻어진 이축배향 필름의 두께는 4.5㎛였다.

이렇게 하여 얻어진 필름을 실시예 1과 동일하게 하여 자기테이프를 얻는다. 필름 및 자기테이프의 특성을 표 1에 나타낸다. 이 표를 통해 알 수 있는 바와 같이, 얻어진 테이프는 폭방향의 치수안정성(온습도변화 및 종방향 하중하의 고온고습처리)이 우수하고, 트랙어긋남이 적으며 또한 출력특성도 양호하였다.

실시예 3

평균입경 0.3㎛의 가교 실리콘 수지 입자를 0.15중량%, 평균입경 0.1㎛의 구상 실리카 입자를 0.15중량% 함유한 B층용 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트 (고유점도:0.6)와, 평균입경 0.1㎛의 구상 실리카 입자를 0.01중량% 함유한 A층용 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트(고유점도:0.6)를 준비하고, 이들 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트의 펠릿을 180℃에서 5시간 건조시킨 후, 2대의 압출기 호퍼에 공급하고, 용융온도 300℃에서 용융하고, 멀티매니폴드형 공압출 다이를 사용하여 B층의 편측에 A층을 적층시키고, 표면마무리 0.3S 정도, 표면온도 60℃의 캐스팅 드럼 상에 압출하여, 적층미연신 필름을 얻는다. 또, 층두께 구성은 표 1의 표면조도가 되도록 2대의 압출기의 토출량으로 조정하였다.

이 미연신 필름을 속도차를 갖는 롤 사이에서 종방향으로 150℃의 온도에서 6.0배 연신하였다. 또 종연신후의 일축필름의 종방향의 굴절률은 1.77을 초과하고, 횡방향의 굴절률은 1.587, 두께방향의 굴절률은 1.536이었다. 이어서, 이 일축연신 필름을 필름의 진행방향으로 향해 온도를 120 내지 155℃로 향상시키면서, 횡방향으로 95.0%/초의 연신속도로 4.8배로 제1 횡연신한 후, 추가로 필름의 진행방향으로 향해 온도를 155 내지 205℃로 상승시키면서, 횡방향으로 4.4%/초의 연신속도로 1.15배로 제2 횡연신한 후, 최종 열고정영역에서 190℃에서 레일을 스트레이트화(1.00배)하고, 5초간 열고정처리하였다. 얻어진 이축배향 필름의 두께는 4.5㎛였다.

이 필름의 A층(자성층측) 표면에 자성도료를, 또한 B층(비자성층측) 표면에 백코트층 도료를 실시예 1과 동일하게 도포하고, 건조시키고, 재단하여 자기테이프를 얻는다.

비교예 1

실시예 1에서 종방향으로 150℃의 온도에서 6.2배 연신하였다. 또 종연신후의 일축필름의 종방향의 굴절률은 1.77을 초과하고, 횡방향의 굴절률은 1.587, 두께방향의 굴절률은 1.534였다. 이어서 이 일축연신 필름을, 필름의 진행방향으로 향해 온도를 120 내지 155℃로 상승시키면서, 횡방향으로 40.0%/초의 연신속도로 2.6배로 제1 횡연신한 후, 추가로 필름의 진행방향으로 향해 온도를 155 내지 205℃로 상승시키면서, 횡방향으로 29.2%/초의 연신속도로 2.00배로 제2 횡연신한 후, 최종 열고정영역에서 190℃에서, 레일을 스트레이트화(1.00배)하고, 5초간 열고정처리하였으나, 제2 횡연신에 의해 필름절단이 다발하여 롤 샘플을 채취할 수 없었다.

비교예 2

실시예 1에서 종방향으로 150℃의 온도에서 6.0배 연신하였다. 또 종연신후의 일축필름의 종방향의 굴절률은 1.77을 초과하고, 횡방향의 굴절률은 1.587, 두께방향의 굴절률은 1.536이었다. 이어서 이 일축연신 필름을, 필름의 진행방향으로 향해 온도를 120 내지 155℃로 상승시키면서, 횡방향으로 112.5%/초의 연신속도로 5.5배로 제1 횡연신한 후, 추가로 필름의 진행방향으로 향해 온도를 155 내지 205℃로 상승시키면서, 레일을 스트레이트화(1.00배)하고, 추가로 최종 열고정영역에서 190℃에서 레일을 스트레이트화(1.00배)하고, 5초간 열고정처리하였으나, 제1 횡연신에 의해 필름절단이 다발하여 롤 샘플을 채취할 수 없었다.

비교예 3

실시예 1에서 종방향으로 150℃의 온도에서 6.2배 연신하였다. 또 종연신후의 일축필름의 종방향의 굴절률은 1.77을 초과하고, 횡방향의 굴절률은 1.587, 두께방향의 굴절률은 1.534였다. 이어서 이 일축연신 필름을, 필름의 진행방향으로 향해 온도를 120 내지 155℃로 상승시키면서, 횡방향으로 82.5%/초의 연신속도로 4.3배로 제1 횡연신한 후, 추가로 필름의 진행방향으로 향해 온도를 155 내지 205℃로 상승시키면서, 횡방향으로 2.9%/초의 연신속도로 1.10배로 제2 횡연신한 후, 최종 열고정영역에서 190℃에서 10% 토우아웃(1.10배)하고, 5초간 열고정처리하였다. 얻어진 이축배향 필름의 두께는 4.5㎛였다.

이렇게 하여 얻어진 필름을 실시예 1과 동일하게 하여 자기테이프를 얻는다. 필름 및 자기테이프의 특성을 표 1에 나타낸다. 이 표를 통해 알 수 있는 바와 같이, 얻어진 필름의 횡방향의 열수축율이 높고, 테이프의 폭방향의 치수안정성(종방향 하중하의 고온고습처리)이 불량하였다.

비교예 4

실시예 1에서 종방향으로 150℃의 온도에서 5.7배 연신하였다. 또 종연신후의 일축필름의 종방향의 굴절률은 1.77을 초과하고, 횡방향의 굴절률은 1.587, 두께방향의 굴절률은 1.539였다. 이어서 이 일축연신 필름을, 필름의 진행방향으로 향해 온도를 120 내지 155℃로 상승시키면서, 횡방향으로 72.5%/초의 연신속도로 3.9배로 제1 횡연신한 후, 추가로 필름의 진행방향으로 향해 온도를 155 내지 205℃로 상승시키면서, 레일을 스트레이트화(1.00배)하고, 추가로 최종 열고정영역에서 190℃에서 레일을 스트레이트화(1.00배)하고, 5초간 열고정처리하였다. 얻어진 이축배향 필름의 두께는 4.5㎛였다.

이렇게 하여 얻어진 필름을 실시예 1과 동일하게 하여 자기테이프를 얻는다. 필름 및 자기테이프의 특성을 표 1에 나타낸다. 이 표를 통해 알 수 있는 바와 같이, 얻어진 필름은 횡영률이 낮고, 테이프의 폭방향의 치수안정성(온습도변화)이 불량하였다.

비교예 5

실시예 1에서 종방향으로 150℃의 온도에서 4.0배 연신하였다. 또 종연신후의 일축필름의 종방향의 굴절률은 1.77을 초과하고, 횡방향의 굴절률은 1.587, 두께방향의 굴절률은 1.558이었다. 이어서 이 일축연신 필름을, 필름의 진행방 향으로 향해 온도를 120 내지 155℃로 상승시키면서, 횡방향으로 110.0%/초의 연신속도로 5.4배로 제1 횡연신한 후, 추가로 필름의 진행방향으로 향해 온도를 155 내지 205℃로 상승시키면서, 레일을 스트레이트화(1.00배)하고, 추가로 최종 열고정영역에서 190℃에서 레일을 스트레이트화(1.00배)하고, 5초간 열고정처리하였다. 얻어진 이축배향 필름의 두께는 4.5㎛였다.

이렇게 하여 얻어진 필름을 실시예 1과 동일하게 하여 자기테이프를 얻는다. 필름 및 자기테이프의 특성을 표 1에 나타낸다. 이 표를 통해 알 수 있는 바와 같이, 얻어진 필름은 횡영률이 낮고, 테이프의 폭방향의 치수안정성(종방향 하중하의 고온고습처리)이 불량하였다.

항목	단위	실시예1	실시예2	실시예3	비교예1	비교예2	비교예3	비교예4	비교예5
층 구성		단층	단층	2층	단층	단층	단층	단층	단층
제막조건
종연신배율	배	6.2	6.2	6.0	6.2	6.0	6.2	5.7	4.0
횡연신배율 제1횡연신배율(SD1) 제2횡연신배율(SD2) 최종열고정영역에서의 배율(SD3) 토탈배율(SD1×SD2×SD3)	배 배 배 배	4.5 1.10 1.05 5.20	4.2 1.20 0.95 4.79	4.8 1.15 1.00 5.52	2.6 2.00 1.00 5.20	5.5 1.00 1.00 5.50	4.3 1.10 1.10 5.20	3.9 1.00 1.00 3.9	5.4 1.00 1.00 5.40
횡연신속도 제1횡연신속도(S1) 제2횡연신속도(S2) S1/S2	%/초 %/초 -	87.5 2.9 0.03	80.0 5.8 0.07	95.0 4.4 0.05	40.0 29.2 0.73	112.5 0.0 0.00	82.5 2.9 0.04	72.5 0.0 0.00	110.0 0.0 0.00
제막상황
제1연신영역						절단 다발생
제2연신영역					절단 다발생

(계속)

항목	단위	실시예1	실시예2	실시예3	비교예1	비교예2	비교예3	비교예4	비교예5
물성
필름두께	㎛	4.5	4.5	4.5	4.5	4.5	4.5	4.5	4.5
영률 종방향 횡방향	㎬㎬	9.0 7.0	9.7 6.5	8.5 7.5	9.0 7.0	8.5 7.5	9.0 7.0	9.5 5.5	6.0 9.0
두께방향의 굴절률(이축배향필름)		1.484	1.487	1.484	1.484	1.484	1.484	1.487	1.487
온도팽창계수(αt) 횡방향	×10^－6/℃	3	8	0	3	0	3	17	－5
습도팽창계수(αh) 횡방향	×10^－6/%RH	12	13	10	12	10	12	16	8
105℃ 열수축율 횡방향	%	1.3	0.3	0.8	2.3	0.5	1.8	0.3	0.3
종방향 하중하의 고온고습처리시의 폭치수변화	%	0.20	0.17	0.22	0.20	0.22	0.20	0.18	0.35
표면조도 자성면측(WRa) 비자성면측	㎚㎚	6 6	6 6	2 8	6 6	6 6	6 6	6 6	6 6
트랙어긋남
조건1(온습도변화에 따른 트랙어긋남)		◎	○	◎	-	-	◎	×	◎
조건2(온습도변화에 따른 트랙어긋남)		○	◎	○	-	-	×	◎	×
전자변환특성		○	○	◎	-	-	○	○	○

Claims

(1) 에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트가 전체 반복단위의 적어도 95몰%를 차지하는 폴리에스테르의 미연신 필름을 100 내지 190℃ 범위의 온도에서 4.5 내지 7.0배로 기계축방향으로 종연신하여 일축연신 필름을 형성하고,

(2) 이 일축연신 필름을 필름의 진행방향으로 향해 온도를 상승시키면서 110 내지 170℃ 범위에 있는 온도에서 4.0 내지 5.0배로 횡방향으로 제1 횡연신하고, 계속하여 필름의 진행방향으로 향해 온도를 상승시키면서 제1 횡연신의 최종온도 이상 240℃ 이하의 범위에 있는 온도에서 또한 제1 횡연신의 연신속도보다 작은 연신속도로 1.05 내지 1.5배로 제2 횡연신하고,

(3) 제 2 횡연신 후, 제 2 횡연신의 최종 온도와 동일한 온도에서, 또는 최종 온도로부터 필름의 진행 방향을 향해 온도를 하강시키면서, 170～230℃ 의 범위에 있는 온도에서, 0.9～1.05 배로 횡방향으로, 수축 내지 연신시키고, 그에 의해

(i) 종방향의 영률이 8～12GPa 이고,

(ii) 횡방향의 영률이 6.5～9GPa 이고,

(iii) 횡방향의 온도팽창계수(αt)가 －5×10^－6/℃ 내지 ＋12×10^－6/℃의 범위에 있고,

(iv) 횡방향의 습도팽창계수(αh)가 ＋5×10^－6/%RH 내지 ＋12×10^－6/%RH의 범위에 있고, 및

(v) 횡방향의 105℃에서의 열수축율이 －0.5% 내지 ＋1.5%의 범위에 있는,

이축연신 필름을 생성시키는 것을 특징으로 하는 이축배향 폴리에스테르 필름의 제조 방법.
제 1 항에 있어서, 공정 (1)의 종연신을 120 내지 170℃ 범위의 온도에서 실시하는 방법.
제 1 항에 있어서, 공정 (1)의 종연신의 연신배율이 5.0 내지 6.5인 방법.
제 1 항에 있어서, 공정 (1)에서 형성되는 일축연신 필름이 종방향의 굴절률이 1.77 이상이고, 횡방향의 굴절률이 1.55 내지 1.62이고, 및 두께방향의 굴절률이 1.50 내지 1.56인 방법.
제 1 항에 있어서, 공정 (2)의 제1 횡연신을 130 내지 160℃ 범위의 온도에서 실시하는 방법.
제 1 항에 있어서, 공정 (2)의 제1 횡연신의 연신배율이 4.0 내지 5.0배인 방법.
제 1 항에 있어서, 공정 (2)의 제2 횡연신을 제1 횡연신의 최종온도 이상 220℃ 이하의 범위의 온도에서 실시하는 방법.
제 1 항에 있어서, 공정 (2)의 제2 횡연신배율이 1.05 내지 1.2배인 방법.
제 1 항에 있어서, 공정 (2)의 제1 횡연신에 있어서, 필름의 진행방향으로 향하는 온도 상승이 15 내지 55℃의 범위에 있는 방법.
제 1 항에 있어서, 공정 (2)의 제2 횡연신에 있어서, 필름의 진행방향으로 향하는 온도 상승이 20 내지 90℃의 범위에 있는 방법.
삭제
(i) 종방향의 영률이 8 내지 12 ㎬이고,

(ii) 횡방향의 영률이 6.5 내지 9 ㎬이고,

(iii) 횡방향의 온도팽창계수(αt)가 －5×10^－6/℃ 내지 ＋12×10^－6/℃의 범위에 있고,

(iv) 횡방향의 습도팽창계수(αh)가 ＋6×10^－6/%RH 내지 ＋12×10^－6/%RH의 범위에 있고,

(v) 횡방향의 105℃에서의 열수축율이 0% 내지 ＋1.5%의 범위에 있고, 및

(vi) 에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트가 전체 반복단위의 적어도 95몰%를 차지하는 폴리에스테르로 이루어지는,

것을 특징으로 하는 이축배향 폴리에스테르 필름.
제 12 항에 있어서, 종방향의 영률과 횡방향의 영률의 합이 15 내지 20 ㎬의 범위에 있는 필름.
제 12 항에 있어서, 종방향의 영률이 횡방향의 영률보다 큰 필름.
제 12 항에 있어서, 필름두께방향의 굴절률(Nz)이 1.490보다 작은 필름.
제 12 항에 있어서, 적어도 편면의 중심면 평균조도(WRa)가 0.5 내지 10㎚의 범위에 있는 필름.
제 12 항에 있어서, 에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트가 전체 반복단위의 적어도 95몰%를 차지하는 폴리에스테르가 인접하는 2층을 이루어 적층체를 형성하고 있고, 및 편면의 중심면 평균조도(WRa)가 0.5 내지 10㎚의 범위에 있고, 타방의 면의 WRa가 1 내지 20㎚의 범위에 있는 필름.
자기기록매체의 베이스 필름으로서 사용하는 제 12 항에 기재된 이축배향 폴리에스테르 필름.
제 18 항에 있어서, 자기기록매체가 선형 기록방식의 디지털 기록형인 이축배향 폴리에스테르 필름.
제 18 항에 있어서, 자기기록매체가 도포형인 이축배향 폴리에스테르 필름.
제 18 항에 있어서, 자기기록매체가 강자성 금속 박막형인 이축배향 폴리에스테르 필름.
제 12 항에 기재된 이축배향 폴리에스테르 필름 및 이 필름의 표면 상의 자성층으로 이루어지는 자기기록매체.