二軸配向ポリエステルフィルムおよび金属蒸着ポリエステルフィルム
【課題】 カッピング、特に磁気記録媒体用支持体として必要なカッピングを有する二軸配向ポリエステルフィルムおよび金属蒸着ポリエステルフィルムを提供すること。
【解決手段】 ２層以上の層構成を有し、厚み方向における中心から一方の表面Ａ側までの部分に含まれる耐熱性熱可塑性樹脂の含有量をＷＡとし、厚み方向における中心から他方の表面Ｂ側までの部分に含まれる耐熱性熱可塑性樹脂の含有量をＷＢとしたとき、ＷＡおよびＷＢがともに０〜５ｗｔ％であり、かつ、ＷＢ−ＷＡの値が０．１〜３．０ｗｔ％である二軸配向ポリエステルフィルムとする。
【解決手段】 ２層以上の層構成を有し、厚み方向における中心から一方の表面Ａ側までの部分に含まれる耐熱性熱可塑性樹脂の含有量をＷＡとし、厚み方向における中心から他方の表面Ｂ側までの部分に含まれる耐熱性熱可塑性樹脂の含有量をＷＢとしたとき、ＷＡおよびＷＢがともに０〜５ｗｔ％であり、かつ、ＷＢ−ＷＡの値が０．１〜３．０ｗｔ％である二軸配向ポリエステルフィルムとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録材料、電子材料、製版フィルム、昇華型リボン、包装材料、金属蒸着用として用いた時に有用で、特に高容量の磁気記録媒体用支持体として用いた場合に有用な二軸配向ポリエステルフィルムおよび金属蒸着ポリエステルフィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デ−タストレージやデジタルビデオテープ用などの磁気記録媒体においては、高密度化、高容量化が進んでいる。例えば、ＬＴＯ（Ｌｉｎｅａｒ Ｔａｐｅ Ｏｐｅｎ）やＳＤＬＴ（Ｓｕｐｅｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｎｅａｒ Ｔａｐｅ）などのリニア記録方式の磁気記録媒体では、１巻で５００ＧＢ以上の高容量を有するものが開発されている。
【０００３】
高容量化のために、延伸倍率アップによるベースフィルムの高強度化、テープ幅方向の温度膨張係数や湿度膨張係数の最適化、添加粒子の小径化等これまで数多くの検討がなされてきた。しかし、これらの技術を用いても１巻で５００ＧＢ以上の高容量を有する磁気記録媒体用としては十分な特性が得られなかった。
【０００４】
これらの磁気記録媒体においては、媒体表面がヘッドに当たりやすいように、フィルムを熱処理（特許文献１）したり、磁性層及びバックバックコート層の構成成分を制御（特許文献２）して磁気記録表面を凸に制御することが一般的に行われている。しかし、フィルムに熱処理を施す場合、工程が増えるためにシワなどにより収率が下がる場合があり、また構成成分を制御する場合、構成成分の厚みによってカッピングが変化するなどの課題があった。
【特許文献１】特開２００１−３２５７２３号公報
【特許文献２】特開２００５−２５９２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、カッピング、特に磁気記録媒体用支持体として必要なカッピングを有する二軸配向ポリエステルフィルムおよび金属蒸着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】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明は、２層以上の層構成を有し、厚み方向における中心から一方の表面Ａ側までの部分に含まれる耐熱性熱可塑性樹脂の含有量をＷＡとし、厚み方向における中心から他方の表面Ｂ側までの部分に含まれる耐熱性熱可塑性樹脂の含有量をＷＢとしたとき、ＷＡおよびＷＢがともに０〜５ｗｔ％であり、かつ、ＷＢ−ＷＡの値が０．１〜３．０ｗｔ％である二軸配向ポリエステルフィルムであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、カッピング、特に磁気記録媒体用支持体として必要なカッピングを有する二軸配向ポリエステルフィルムおよび金属蒸着ポリエステルフィルムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、ポリエステルを含む層を少なくとも２層含む層構成を有している。また、フィルムの厚み方向において、その中心（中央の位置）から一方の表面Ａ側までの部分に含まれる耐熱性熱可塑性樹脂の含有量をＷＡとし、前記中心から他方の表面Ｂ（表面Ａの反対側の面）までの部分に含まれる耐熱性熱可塑性樹脂の含有量をＷＢとしたとき、ＷＡおよびＷＢがいずれも０〜５ｗｔ％であり、かつ、ＷＢ−ＷＡが０．１〜３．０ｗｔ％である。
【０００９】
ＷＡは、好ましくは０〜４ｗｔ％、より好ましくは０〜３ｗｔ％である。ＷＢは、好ましくは０．２〜４．５ｗｔ％、更に好ましくは０．５〜４．０ｗｔ％である。ＷＡ及びWBが５ｗｔ％よりも大きいと、製膜性が不安定となる傾向がある。また、ＷＢ−ＷＡは好ましくは０．２〜２．５ｗｔ％、更に好ましくは０．５〜２．０ｗｔ％である。ＷＢ−ＷＡが０．１ｗｔ％よりも小さいとカッピングの効果が得られにくく、３．０ｗｔ％よりも大きいとカッピングが大きくなり過ぎ、逆にヘッド当たりが不均一になる傾向がある。
【００１０】
本発明に用いることができるポリエステルとしては、分子配向により高強度フィルムとなるポリエステルであれば特に限定しないが、ポリエチレンテレフタレートや、ポリエチレン−２，６−ナフタレートを構成成分とすることが好ましい。エチレンテレフタレート以外のポリエステル共重合体成分としては、例えばジエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングリコール、ｐ−キシリレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノールなどのジオール成分、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸などのジカルボン成分、トリメリット酸、ピロメリット酸などの多官能ジカルボン酸成分、ｐ−オキシエトキシ安息香酸などが使用できる。
【００１１】
本発明における耐熱性熱可塑性樹脂とは、用いるポリエステルのガラス転移温度（Ｔｇ）よりも高いＴｇを有する熱可塑性樹脂を意味し、溶融成形性及びポリエステルとの相溶性を備えた熱可塑性樹脂であれば用いることができる。具体的には、例えば、ポリイミド系樹脂（ポリエーテルイミドを含む）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリレートが例示される。この中でも、ポリエステルとの親和性及び溶融成形性の観点から、ポリイミド系樹脂、特にポリエーテルイミドが好ましい。
【００１２】
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは上述したように、２層以上の積層構成を有している。これは、カッピングの制御に不可欠であると共に、磁気記録媒体用支持体として用いたときに、一方の表面には優れた電磁変換特性を得るための平滑さを、他方の表面には製膜・加工工程での優れた搬送性を付与するための適度な粗さを両立せしめることが容易になるからである。
【００１３】
表面Ａは磁気記録媒体用支持体として用いる場合に、磁性層を設ける側の表面とすることが好ましく、反対側の表面Ｂはバックコート層などを設ける走行面側の表面とすることが好ましい。
【００１４】
表面Ａ側に磁性層を設ける場合、ポリエステルフィルムの表面粗さＳＲａは０．５〜１０ｎｍであることが好ましい。表面ＡのＳＲａが０．５ｎｍより小さい場合は、フィルム製造、加工工程などで、搬送ロールなどとの摩擦係数が大きくなり、工程トラブルを起こすことがある。また、ＳＲａが１０ｎｍより大きい場合は、高密度記録の磁気テープとして用いる場合に、電磁変換特性が低下させることがある。表面Ａ側に磁性層を設ける場合、ＳＲａの下限は、より好ましくは１ｎｍ、さらに好ましくは２ｎｍであり、上限は９ｎｍ、さらに好ましくは８ｎｍである。より好ましい範囲としては、１〜９ｎｍ、さらに好ましい範囲としては、２〜８ｎｍである。
【００１５】
一方、表面Ｂ側にバックコート層を設ける場合、その表面粗さＳＲａは２〜３０ｎｍであることが好ましい。表面ＢのＳＲａが２ｎｍより小さい場合は、搬送ロールなどとの摩擦係数が大きくなり、工程トラブルを起こすことがある。また、ＳＲａが３０ｎｍより大きい場合は、フィルムロールやパンケーキとして保管する際に、表面突起が反対側の表面に転写し、電磁変換特性が低下することがある。表面Ｂ側にバックコート層を設ける場合、ＳＲａの下限は、より好ましくは３ｎｍ、さらに好ましくは４ｎｍであり、上限は２０ｎｍ、さらに好ましくは１５ｎｍである。より好ましい範囲としては、３〜２０ｎｍ、さらに好ましい範囲としては４〜１５ｎｍである。
【００１６】
ＳＲａを上記範囲内とするためには、層内に不活性粒子を添加することが好ましく、本発明において表面Ａを構成する層Ａに不活性粒子Ｉを用いる場合、その平均粒径ｄＩは好ましくは０．０４〜０．３０μｍ、より好ましくは０．０５〜０．１５μｍであり、含有量は好ましくは０．００１〜０．３０質量％、より好ましくは０．０１〜０．２５質量％である。磁気記録用媒体支持体においては平均粒径が０．３０μｍよりも大きな粒子を用いると電磁変換特性が悪化する場合がある。一般に平均粒径および添加量を小さくするほどＳＲａは小さくなり、平均粒径および添加量を大きくするほどＳＲａは大きくなる。
【００１７】
表面Ｂを構成する層Ｂに粒子を含有せしめる場合、その粒子は１種類であっても２種類以上であってもよい。層Ｂに含有せしめる最も粒径の大きい不活性粒子を不活性粒子ＩＩとしたとき、その平均粒径ｄＩＩは、好ましくは０．１〜１．０μｍ、より好ましくは０．４〜０．９μｍ、含有量は好ましくは０．００２〜０．１０質量％、より好ましくは０．００５〜０．０５質量％であり、さらに不活性粒子ＩＩＩを含有せしめる場合、その平均粒径ｄＩＩＩはｄＩＩよりも小さく、ｄＩＩＩの範囲は、好ましくは０．０５〜０．５μｍ、より好ましくは０．２〜０．４μｍであり、含有量は好ましくは０．１〜１．０質量％、より好ましくは０．２〜０．４質量％である。
【００１８】
上述したように層Ａおよび層Ｂはそれぞれ表面Ａおよび表面Ｂを構成する最外層となるが、それら２層の間に層Ｃや層Ｄを有する、３層、４層の構成であってもよい。
【００１９】
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムに含まれる不活性粒子は、球状シリカ、ケイ酸アルミニウム、二酸化チタン、炭酸カルシウムなどの無機粒子、またその他有機系高分子粒子としては、架橋ポリスチレン樹脂粒子、架橋シリコーン樹脂粒子、架橋アクリル樹脂粒子、架橋スチレン−アクリル樹脂粒子、架橋ポリエステル粒子、ポリイミド粒子、メラミン樹脂粒子等が好ましい。これらの１種もしくは２種以上を選択して用いることができる。
【００２０】
不活性粒子は、粒子形状・粒子分布は均一なものが好ましく、体積形状係数は好ましくはｆ＝０．３〜π／６であり、より好ましくはｆ＝０．４〜π／６である。体積形状係数ｆは、次式で表される。
【００２１】
ｆ＝Ｖ／Ｄｍ３
ここでＶは粒子体積（μｍ３），Ｄｍは粒子の投影面における最大径（μｍ）である。
【００２２】
なお、体積形状係数ｆは粒子が球の時、最大のπ／６（＝０．５２）となる。必要に応じて粗大粒子や介在物を除去するため、濾過などを行うことが好ましい。中でも、球状シリカは単分散性に優れ、突起形成を容易に制御でき、本発明の効果がより良好となるため好ましい。また必要に応じて、地肌補強の観点から一次粒径が０．００５〜０．１０μｍ、好ましくは０．０１〜０．０５μｍのα型アルミナ、γ型アルミナ、δ型アルミナ、θ型アルミナ、ジルコニア、シリカ、チタン粒子などから選ばれる不活性粒子を表面突起形成に影響を及ぼさない範囲で含有してもよい。
【００２３】
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、長手方向および幅方向のヤング率がいずれも４〜１３ＧＰａであることが好ましい。長手方向のヤング率が４ＧＰａより小さい場合、テープドライブ内での長手方向への張力によって長手方向に伸び、この伸び変形により幅方向に収縮し、記録トラックずれが起こりやすくなる。長手方向のヤング率の下限は、より好ましくは４．３ＧＰａ、さらに好ましくは４．５ＧＰａである。一方、長手方向のヤング率が１３ＧＰａより大きい場合、十分な幅方向のヤング率が得られず、エッジダメージの原因となりやすい。長手方向のヤング率の上限は、より好ましくは１０ＧＰａ、さらに好ましくは８ＧＰａである。より好ましい範囲としては、４．３〜１０ＧＰａ、さらに好ましい範囲としては４．５〜８ＧＰａである。
【００２４】
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、幅方向のヤング率が４〜１３ＧＰａの範囲であることが好ましい。幅方向のヤング率が４ＧＰａより小さい場合、エッジダメージの原因となったりすることがある。幅方向のヤング率の下限は、より好ましくは５ＧＰａ、さらに好ましくは６ＧＰａである。一方、幅方向のヤング率が１３ＧＰａより大きい場合、十分な長手方向のヤング率が得られにくい。幅方向のヤング率の上限は、より好ましくは１１ＧＰａ、さらに好ましくは１０ＧＰａである。より好ましい範囲としては、５〜１１ＧＰａ、さらに好ましい範囲としては６〜１０ＧＰａである。
【００２５】
なお、本発明において長手方向とは、一般的にＭＤ方向といわれる方向であって、ポリエステルフィルム製造工程時の長手方向と同じ方向を指し、幅方向とは、一般的にＴＤ方向といわれる方向であって、ポリエステルフィルム製造工程時の幅方向と同じ方向（ＭＤ方向と直交する方向）を指す。
【００２６】
また、本発明の二軸配向ポリエステルフィルムの厚みは、２〜１０μｍであることが好ましい。この厚みが２μｍより小さい場合は、磁気記録媒体用支持体として必要なこしが得られにくい。ポリエステルフィルムの厚みの下限は、より好ましくは３μｍ、さらに好ましくは４μｍである。一方、ポリエステルフィルムの厚みが１０μｍより大きい場合は、テープ１巻あたりのテープ長さが短くなるため、磁気テープの小型化、高容量化が困難になる場合がある。ポリエステルフィルムの厚みの上限は、より好ましくは８μｍ、さらに好ましくは６μｍである。より好ましい範囲としては３〜８μｍ、さらに好ましい範囲としては４〜６μｍである。
【００２７】
磁気記録媒体として必要な強度や寸法安定性を付与するため、上記した二軸配向ポリエステルフィルムの少なくとも一方の面に酸化アルミなどの金属蒸着を施してもよい。蒸着フィルムにおいては、蒸着された時と蒸着後冷えた時の蒸着膜の伸縮差によりカッピングが発生することが一般的である。また、酸化アルミなどの酸化物を蒸着した場合には、蒸着後に進行する酸化反応や水酸化反応によっても蒸着膜が寸法変化し、カッピングを引き起こすこともある。さらに、両面に酸化物蒸着を施す場合、表裏で膜厚や酸化度を制御することが必要である。本発明のポリエステルフィルムはそのような金属蒸着ポリエステルフィルムのカッピング矯正用としても有用である。
【００２８】
上記したような本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、たとえば次のように製造される。以下、ポリエステルとしてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を、耐熱性熱可塑性樹脂としてポリエーテルイミドを用いた例を代表例として説明するが、本発明は特にこれらに限定されるものではない。
【００２９】
ポリエステルに不活性粒子を含有させる方法としては、例えばジオール成分であるエチレングリコールに不活性粒子Ｉを所定割合にてスラリーの形で分散させ、このエチレングリコールスラリーをポリエステル重合完結前の任意段階で添加する。ここで、粒子を添加する際には、例えば、粒子を合成時に得られる水ゾルやアルコールゾルを一旦乾燥させることなく添加すると粒子の分散性が良好であり、滑り性、電磁変換特性を共に良好とすることができる。また粒子の水スラリーを直接所定のポリエステルペレットと混合し、ベント方式の２軸混練押出機に供給しポリエステルに練り込む方法も本発明の効果に有効である。
【００３０】
実質的に粒子を含有しないポリエステルのペレットと、ポリエーテルイミドのペレットを所定の割合で混合して、２７０〜３００℃で加熱されたベント式の二軸混練押出機に供給、溶融押出して、ペレットを得る。
【００３１】
このようにして準備した、粒子含有ペレット、ポリエーテルイミド含有ペレットおよび粒子などを実質的に含有しないペレットを所定の割合で混合し、乾燥したのち、公知の溶融積層用押出機に供給し、ポリマーをフィルターにより濾過する。
【００３２】
また、非常に薄い磁性層を塗布する高密度磁気記録媒体用途においては、ごく小さな異物も磁気記録欠陥であるＤＯ（ドロップアウト）の原因となるため、フィルターには例えば１．５μｍ以上の異物を９５％以上捕集する高精度の繊維焼結ステンレスフィルターを用いることが有効である。続いてスリット状のスリットダイからシート状に押し出し、キャスティングロール上で冷却固化せしめて未延伸フィルムとする。すなわち、複数の押出機、複数のマニホールドまたは合流ブロック（例えば矩形合流部を有する合流ブロック）を用いて必要な層数を積層し、口金からシートを押し出し、キャスティングロールで冷却して未延伸フィルムを作る。この場合、背圧の安定化および厚み変動の抑制の観点からポリマー流路にスタティックミキサー、ギヤポンプを設置する方法が有効である。
続いて、上記未延伸フィルムを長手方向と幅方向の二軸に延伸した後、熱処理する。延伸工程は、特に限定されないが、各方向において２段階以上に分けることが好ましい。すなわち再縦、再横延伸を行う方法が高密度記録の磁気テープとして最適な高強度のフィルムが得られ易いために好ましい。
【００３３】
延伸方法は同時二軸延伸であっても逐次二軸延伸であってもよい。同時二軸延伸においてはロールによる延伸を伴わないため、フィルム表面の局所的な加熱が発生せず、表面性が制御しやすいため延伸方法としてより好ましい。同時二軸延伸においては未延伸フィルムを、まず長手および幅方向に、延伸温度を、例えば８０〜１６０℃、好ましくは８５〜１３０℃、更に好ましくは９０〜１１０℃として、同時に延伸する。延伸温度が８０℃よりも低くなるとフィルムが破断しやすく、延伸温度が１６０℃よりも高くなると磁気記録媒体として用いた時に十分な強度が得られにくい場合がある。また、延伸ムラを防止する観点から、長手方向・横方向の合計延伸倍率は、例えば８〜３０倍、好ましくは９〜２５倍、更に好ましくは１０〜２０倍とすることが好ましい。延伸倍率が８倍よりも小さいと本発明の対象とする高密度磁気記録媒体用として必要十分な強度が得られにくい。一方、倍率が３０倍よりも大きくなると、フィルムが破れ、製造が難しい場合がある。高密度磁気記録媒体に必要な強度を得るためには、必要に応じて、好ましくは温度１４０〜２１０℃、より好ましくは１６０〜２００℃で、好ましくは、１．０５〜１．８、より好ましくは１．２〜１．６倍で再度長手及び／又は幅方向に延伸を行うことが好ましい。１．０５よりも小さいと十分な強度が得られない場合があり、１．８倍よりも大きいとフィルムが破れ、製造が難しい場合がある。その後、例えば１８０〜２３５℃好ましくは１９０〜２２０℃で、例えば０．５〜２０秒、好ましくは１〜１５秒熱固定を行う。熱固定温度が１８０℃よりも低いとフィルムの結晶化が進まないため構造が安定しにくい。一方、２３５℃よりも大きくすると、ポリエステル非晶鎖部分の緩和が進み、ヤング率が小さくなるため磁気記録媒体用途として十分な強度が得られにくい。その後、長手及び/又は幅方向に０．５〜７．０％の弛緩処理を施す。
【００３４】
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、表裏の耐熱性に差があるため、耐熱性熱可塑性樹脂を多く含む側の層のガラス転移点が高く、見かけ上低温で延伸されることになり、非晶鎖が緊張しやすい。このため、弛緩処理では耐熱性熱可塑性樹脂を多く含む層がより多く縮み、結果としてカッピングを有するフィルムを得ることができる。磁気記録媒体用支持体として用いる場合には、ヘッド当たりを確保するため、表面Ａ側すなわち磁性層を設ける側が凸になっていることが好ましく、その場合表面Ｂ側の耐熱性熱可塑性樹脂の含有量を表面Ａ側よりも多くすることが効果的である。本発明の手法を用いた場合、表裏の耐熱性熱可塑性樹脂の含有量の差を調整することによって、必要なカッピング量に容易に制御することができる。また、カッピングはＡ面側が凸な場合を−（マイナス）、Ｂ面側が凸な場合を＋（プラス）として評価し、磁気記録媒体用途として用いる場合には、プラスでも、マイナスが大き過ぎても、ヘッドあたりが悪くなりやすい。磁気記録媒体用支持体におけるカッピングは、好ましくは０〜−５ｍｍ、更に好ましくは０〜−３ｍｍである。
【００３５】
本発明のフィルムを用いた場合、通常のポリエステルフィルム製造設備を用いて、カッピングを有するポリエステルフィルムを容易に作製することができるため、磁性層を設けた後に改めてカッピングを付与する工程を省くことが可能となる。従って、磁気記録媒体の生産効率を向上せしめることが可能となる。
【００３６】
本発明の二軸ポリエステルフィルムは、磁気記録材料、電子材料、製版フィルム、昇華型リボン、包装材料、金属蒸着用として用いた時に有用で、特に１巻で５００ＧＢ以上の高容量を有する磁気記録媒体用支持体として用いた時に有用である。
【実施例】
【００３７】
（物性の測定方法ならびに効果の評価方法）
本発明における特性値の測定方法並びに効果の評価方法は次の通りである。
【００３８】
（１）耐熱性熱可塑性樹脂濃度 ＷＡおよびＷＢの評価方法
耐熱性熱可塑性樹脂濃度ＷＡおよびＷＢは下記式により質量平均値で求める。２層構造の場合を記載するが、３層、４層など多層積層の場合も同様である。
【００３９】
Ａ層及びＢ層の厚みをＴＡ、ＴＢ、Ａ層及びＢ層中の耐熱性熱可塑性樹脂濃度をＣＡ、ＣＢとする。Ａ層の厚みがＢ層の厚みと同じ、もしくは大きい（ＴＡ ≧ Ｔ／２ ≧ ＴＢ）場合、ポリエステルフィルムの全厚みをＴとすると、
【００４０】
【数１】
【００４１】
Ｂ層の厚みがＡ層の厚みよりも大きい（ＴＢ ＞ Ｔ／２ ＞ ＴＡ）場合、
【００４２】
【数２】
【００４３】
である。
【００４４】
なお、ＣＡ、ＣＢの評価方法は、プラズマ低温灰化処理法により不要な層を灰化・除去した上で、次の通り行う。
【００４５】
前処理 ；凍結粉砕、減圧乾燥（常温、２時間）
測定方法 ；酸化分解、減圧化学発光法による全窒素分析
反応炉で気化・酸化させ、生成した一酸化窒素を化学発光法により測定する。
【００４６】
定量は予め作成した検量線により濃度計算を行う。３回測定し、平均値から算出する。
【００４７】
なお、全窒素分析による定量が困難な場合、１Ｈ核のＮＭＲ（核磁気共鳴法）により定量を行うことができる。
【００４８】
（２）カッピング
サンプルを２４時間以上、下記の条件で保管し、幅方向５０ｍｍ、長手方向３００ｍｍの短冊を切り出した。図１に示すように、無張力で長手方向を縦にして鉛直に把持し、５０ｍｍ幅の両端を結んだ線と、中央部（両端から２５ｍｍ部分）の距離をカッピングとして評価した。Ａ面側が凸な場合を−（マイナス）、Ｂ面側が凸な場合を＋（プラス）として評価した。
【００４９】
保管・測定環境：温度２３℃、湿度６５％ＲＨ
測定回数 ：５回測定し、平均値から算出する。
【００５０】
×：−５．０ｍｍより小さい
○：−５．０ｍｍ以上で−３．０ｍｍより小さい
○○：−３．０ｍｍ以上で０．０ｍｍより小さい
×：０．０ｍｍ以上
（３）三次元表面粗さ
小坂研究所の三次元微細形状測定器（型式ＥＴ−３５０Ｋ）および三次元表面粗さ解析システム（型式ＴＤＡ−２２）を用いて三次元表面粗さＳＲａ（中心面平均粗さ）を測定した。条件は下記の通りであり、５回の測定の平均値をもって値とした。
【００５１】
・触針径 ：２μｍ
・触針の荷重 ：０．０４ｍＮ
・縦倍率 ：５万倍
・カットオフ ：０．０８ｍｍ
・送りピッチ ：５μｍ
・測定長 ：０．５ｍｍ
・測定面積 ：０．２ｍｍ２
・測定速度 ：０．１ｍｍ／秒
（４）ヤング率の評価
ＪＩＳ−Ｋ７１６１（１９９４）に準拠して測定する。なお、インストロンタイプの引張試験機を用い、条件は下記のとおりとする。５回の測定結果の平均値を本発明におけるヤング率とする。
【００５２】
試料サイズ：幅１０ｍｍ×試長間１００ｍｍ
引張り速度：２００ｍｍ／分
測定環境：温度２３℃、湿度６５％ＲＨ
測定回数：５回測定し、平均値から算出する。
【００５３】
（５）粒子の平均粒径
ポリエステルフィルムからポリマーをプラズマ低温灰化処理法で除去し、粒子を露出させた。処理条件は、ポリマーは灰化されるが粒子は極力ダメージを受けない条件を選択した。その粒子を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、粒子画像をイメージアナライザで処理した。ＳＥＭの倍率は２０，０００倍で、観察箇所をかえて粒子数１００個以上で粒径とその体積分率から、次式で体積平均径ｄを得た。粒径の異なる２種類以上の粒子を含有している場合には、それぞれの粒子について同様の測定を行い、粒径を求めた。
【００５４】
ｄ＝Σ（ｄｉ・Ｎｖｉ）
ここで、ｄｉは粒径、Ｎｖｉはその体積分率である。粒子がプラズマ低温灰化処理法で大幅にダメージを受ける場合には、フィルム断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で、２０，０００倍で観察した。ＴＥＭの切片厚さは約１００ｎｍとし、観察箇所をかえて粒子数１００個以上測定し、上記式から体積平均径ｄを求めた。
【００５５】
（６）粒子の体積形状係数
走査型電子顕微鏡で、粒子の写真を２０，０００倍で１０視野撮影した。さらに画像解析処理装置を用いて、投影面最大径および粒子の平均体積を算出し、下記式により体積形状係数を得た。
【００５６】
ｆ ＝ Ｖ ／ Ｄｍ３
ここで、Ｖは粒子の平均体積（μｍ３）、Ｄｍは投影面の最大径（μｍ）である。
【００５７】
（７）フィルム積層厚み
フィルム断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、２０，０００倍で観察した。ＴＥＭの切片厚さは約１００ｎｍとし、含有粒子径および粒子濃度をもとに界面の観察結果から各層の厚みを評価した。また、上記による観察が困難な場合、ＳＩＭＳ（二次イオン質量分析装置）を用いて評価することもできる。表面からエッチングしながら、粒子もしくは耐熱性熱可塑性樹脂に起因する元素濃度のデプスプロファイルを測定し、各層の厚みを評価する。
【００５８】
（８）製膜安定性の評価
製膜時の安定性を下記基準で評価した。フィルム破れは製品採取条件で、２４時間あたり２回以下が好ましく、実用可能なレベルは１回以下である。ここで、フィルム破れとは穴があいたり、フィルムが切れたりして、製膜装置にフィルムを通し直す必要が生じ、製品を連続して取れなくなることをいう。
【００５９】
○○：２４時間で破れなし
○：２４時間で１〜２回の破れあり
×：２４時間で３回以上破れあり
次の実施例に基づき、本発明の実施形態を説明する。
【００６０】
なお、本発明・実施例においては、ｗｔ％は質量％の意味で用いている。
【００６１】
（実施例１）
実質上粒子を含有しないポリエチレンテレフタレートのペレット（５０ｗｔ％）とＧｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ（ＧＥ）社製“ウルテム”１０１０（以下ＰＥＩと略す）（５０ｗｔ％）を２９０℃に加熱された同方向回転タイプのベント式２軸混練押出機に供給して、ＰＥＩを５０ｗｔ％含有したペレットを作成した。
【００６２】
平均粒径０．１０μｍ、体積形状係数ｆ＝０．５１の球状シリカ粒子を含有するポリエチレンテレフタレートと実質上粒子を含有しないポリエチレンテレフタレートを球状シリカ粒子の含有量が０．２質量％となるよう２種のペレットを混合することにより熱可塑性樹脂Ａを調製した。
【００６３】
また、平均粒径０．３μｍ、体積形状係数ｆ＝０．５２のジビニルベンゼン／スチレン共重合架橋粒子を含有するポリエチレンテレフタレートと、平均粒径０．８μｍ、体積形状係数ｆ＝０．５２のジビニルベンゼン／スチレン共重合架橋粒子を含有するポリエチレンテレフタレート、ＰＥＩを５０ｗｔ％含有したペレットおよび実質上粒子を含有しないポリエチレンテレフタレートのペレットを、０．３μｍの粒子含有量が０．２６質量％、０．８μｍの粒子含有量が０．０１質量％、ＰＥＩ量が３ｗｔ％になるよう混合した熱可塑性樹脂Ｂを調製した。これらの熱可塑性樹脂をそれぞれ１６０℃で８時間減圧乾燥した後、別々の押出機に供給し、２７５℃で溶融押出して高精度濾過した後、矩形の２層用合流ブロックで合流積層し、２層積層とした。その後、２９５℃に保ったスリットダイを介し冷却ロール上に静電印加キャスト法を用いて表面温度２５℃のキャスティングドラムに巻き付け冷却固化し、未延伸積層フィルムを得た。この未延伸積層フィルムをリニアモーター式の同時二軸延伸機により９５℃で長手及び幅方向にそれぞれ３．５倍、トータルで１２．３倍延伸しその後、再度１９０℃で長手方向に１．２倍、幅方向に１．４倍延伸し、定長下、２０５℃で３秒間熱処理した。その後幅方向に２％の弛緩処理を施し、全厚み４．３μｍ、層Ｂの厚み０．５μｍ、ＷＡ＝０％、ＷＢ＝０．７ｗｔ％の二軸配向ポリエステルフィルムを得た。長手方向のヤング率は５ＧＰａ、幅方向のヤング率は７ＧＰａ、表面粗さＳＲａは層Ａ側が６ｎｍ、層Ｂ側が１１ｎｍであった。
【００６４】
特性は表１の通りであり、フィルム破れもなく、製膜性は良好であった。
【００６５】
（実施例２）
層Ａ、層Ｂの厚み、およびそれぞれの層への耐熱性熱可塑性樹脂の添加量を変更する以外は、実施例１と同様にして二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
【００６６】
（実施例３）
層Ａ、層Ｂの厚みを変更する以外は、実施例１と同様にして二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
【００６７】
（比較例１）
層Ａ、層Ｂへの耐熱性熱可塑性樹脂の添加量を変更する以外は、実施例１と同様にして二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
【００６８】
（比較例２）
層Ａ、層Ｂへの耐熱性熱可塑性樹脂の添加量を変更する以外は、実施例１と同様にして二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
【００６９】
（比較例３）
層Ａ、層Ｂの厚み、および層Ｂへの耐熱性熱可塑性樹脂の添加量を変更する以外は、実施例１と同様にして二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
【００７０】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】カッピング評価の概略図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ サンプル
２ サンプル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録材料、電子材料、製版フィルム、昇華型リボン、包装材料、金属蒸着用として用いた時に有用で、特に高容量の磁気記録媒体用支持体として用いた場合に有用な二軸配向ポリエステルフィルムおよび金属蒸着ポリエステルフィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デ−タストレージやデジタルビデオテープ用などの磁気記録媒体においては、高密度化、高容量化が進んでいる。例えば、ＬＴＯ（Ｌｉｎｅａｒ Ｔａｐｅ Ｏｐｅｎ）やＳＤＬＴ（Ｓｕｐｅｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｎｅａｒ Ｔａｐｅ）などのリニア記録方式の磁気記録媒体では、１巻で５００ＧＢ以上の高容量を有するものが開発されている。
【０００３】
高容量化のために、延伸倍率アップによるベースフィルムの高強度化、テープ幅方向の温度膨張係数や湿度膨張係数の最適化、添加粒子の小径化等これまで数多くの検討がなされてきた。しかし、これらの技術を用いても１巻で５００ＧＢ以上の高容量を有する磁気記録媒体用としては十分な特性が得られなかった。
【０００４】
これらの磁気記録媒体においては、媒体表面がヘッドに当たりやすいように、フィルムを熱処理（特許文献１）したり、磁性層及びバックバックコート層の構成成分を制御（特許文献２）して磁気記録表面を凸に制御することが一般的に行われている。しかし、フィルムに熱処理を施す場合、工程が増えるためにシワなどにより収率が下がる場合があり、また構成成分を制御する場合、構成成分の厚みによってカッピングが変化するなどの課題があった。
【特許文献１】特開２００１−３２５７２３号公報
【特許文献２】特開２００５−２５９２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、カッピング、特に磁気記録媒体用支持体として必要なカッピングを有する二軸配向ポリエステルフィルムおよび金属蒸着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】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明は、２層以上の層構成を有し、厚み方向における中心から一方の表面Ａ側までの部分に含まれる耐熱性熱可塑性樹脂の含有量をＷＡとし、厚み方向における中心から他方の表面Ｂ側までの部分に含まれる耐熱性熱可塑性樹脂の含有量をＷＢとしたとき、ＷＡおよびＷＢがともに０〜５ｗｔ％であり、かつ、ＷＢ−ＷＡの値が０．１〜３．０ｗｔ％である二軸配向ポリエステルフィルムであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、カッピング、特に磁気記録媒体用支持体として必要なカッピングを有する二軸配向ポリエステルフィルムおよび金属蒸着ポリエステルフィルムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、ポリエステルを含む層を少なくとも２層含む層構成を有している。また、フィルムの厚み方向において、その中心（中央の位置）から一方の表面Ａ側までの部分に含まれる耐熱性熱可塑性樹脂の含有量をＷＡとし、前記中心から他方の表面Ｂ（表面Ａの反対側の面）までの部分に含まれる耐熱性熱可塑性樹脂の含有量をＷＢとしたとき、ＷＡおよびＷＢがいずれも０〜５ｗｔ％であり、かつ、ＷＢ−ＷＡが０．１〜３．０ｗｔ％である。
【０００９】
ＷＡは、好ましくは０〜４ｗｔ％、より好ましくは０〜３ｗｔ％である。ＷＢは、好ましくは０．２〜４．５ｗｔ％、更に好ましくは０．５〜４．０ｗｔ％である。ＷＡ及びWBが５ｗｔ％よりも大きいと、製膜性が不安定となる傾向がある。また、ＷＢ−ＷＡは好ましくは０．２〜２．５ｗｔ％、更に好ましくは０．５〜２．０ｗｔ％である。ＷＢ−ＷＡが０．１ｗｔ％よりも小さいとカッピングの効果が得られにくく、３．０ｗｔ％よりも大きいとカッピングが大きくなり過ぎ、逆にヘッド当たりが不均一になる傾向がある。
【００１０】
本発明に用いることができるポリエステルとしては、分子配向により高強度フィルムとなるポリエステルであれば特に限定しないが、ポリエチレンテレフタレートや、ポリエチレン−２，６−ナフタレートを構成成分とすることが好ましい。エチレンテレフタレート以外のポリエステル共重合体成分としては、例えばジエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングリコール、ｐ−キシリレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノールなどのジオール成分、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸などのジカルボン成分、トリメリット酸、ピロメリット酸などの多官能ジカルボン酸成分、ｐ−オキシエトキシ安息香酸などが使用できる。
【００１１】
本発明における耐熱性熱可塑性樹脂とは、用いるポリエステルのガラス転移温度（Ｔｇ）よりも高いＴｇを有する熱可塑性樹脂を意味し、溶融成形性及びポリエステルとの相溶性を備えた熱可塑性樹脂であれば用いることができる。具体的には、例えば、ポリイミド系樹脂（ポリエーテルイミドを含む）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリレートが例示される。この中でも、ポリエステルとの親和性及び溶融成形性の観点から、ポリイミド系樹脂、特にポリエーテルイミドが好ましい。
【００１２】
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは上述したように、２層以上の積層構成を有している。これは、カッピングの制御に不可欠であると共に、磁気記録媒体用支持体として用いたときに、一方の表面には優れた電磁変換特性を得るための平滑さを、他方の表面には製膜・加工工程での優れた搬送性を付与するための適度な粗さを両立せしめることが容易になるからである。
【００１３】
表面Ａは磁気記録媒体用支持体として用いる場合に、磁性層を設ける側の表面とすることが好ましく、反対側の表面Ｂはバックコート層などを設ける走行面側の表面とすることが好ましい。
【００１４】
表面Ａ側に磁性層を設ける場合、ポリエステルフィルムの表面粗さＳＲａは０．５〜１０ｎｍであることが好ましい。表面ＡのＳＲａが０．５ｎｍより小さい場合は、フィルム製造、加工工程などで、搬送ロールなどとの摩擦係数が大きくなり、工程トラブルを起こすことがある。また、ＳＲａが１０ｎｍより大きい場合は、高密度記録の磁気テープとして用いる場合に、電磁変換特性が低下させることがある。表面Ａ側に磁性層を設ける場合、ＳＲａの下限は、より好ましくは１ｎｍ、さらに好ましくは２ｎｍであり、上限は９ｎｍ、さらに好ましくは８ｎｍである。より好ましい範囲としては、１〜９ｎｍ、さらに好ましい範囲としては、２〜８ｎｍである。
【００１５】
一方、表面Ｂ側にバックコート層を設ける場合、その表面粗さＳＲａは２〜３０ｎｍであることが好ましい。表面ＢのＳＲａが２ｎｍより小さい場合は、搬送ロールなどとの摩擦係数が大きくなり、工程トラブルを起こすことがある。また、ＳＲａが３０ｎｍより大きい場合は、フィルムロールやパンケーキとして保管する際に、表面突起が反対側の表面に転写し、電磁変換特性が低下することがある。表面Ｂ側にバックコート層を設ける場合、ＳＲａの下限は、より好ましくは３ｎｍ、さらに好ましくは４ｎｍであり、上限は２０ｎｍ、さらに好ましくは１５ｎｍである。より好ましい範囲としては、３〜２０ｎｍ、さらに好ましい範囲としては４〜１５ｎｍである。
【００１６】
ＳＲａを上記範囲内とするためには、層内に不活性粒子を添加することが好ましく、本発明において表面Ａを構成する層Ａに不活性粒子Ｉを用いる場合、その平均粒径ｄＩは好ましくは０．０４〜０．３０μｍ、より好ましくは０．０５〜０．１５μｍであり、含有量は好ましくは０．００１〜０．３０質量％、より好ましくは０．０１〜０．２５質量％である。磁気記録用媒体支持体においては平均粒径が０．３０μｍよりも大きな粒子を用いると電磁変換特性が悪化する場合がある。一般に平均粒径および添加量を小さくするほどＳＲａは小さくなり、平均粒径および添加量を大きくするほどＳＲａは大きくなる。
【００１７】
表面Ｂを構成する層Ｂに粒子を含有せしめる場合、その粒子は１種類であっても２種類以上であってもよい。層Ｂに含有せしめる最も粒径の大きい不活性粒子を不活性粒子ＩＩとしたとき、その平均粒径ｄＩＩは、好ましくは０．１〜１．０μｍ、より好ましくは０．４〜０．９μｍ、含有量は好ましくは０．００２〜０．１０質量％、より好ましくは０．００５〜０．０５質量％であり、さらに不活性粒子ＩＩＩを含有せしめる場合、その平均粒径ｄＩＩＩはｄＩＩよりも小さく、ｄＩＩＩの範囲は、好ましくは０．０５〜０．５μｍ、より好ましくは０．２〜０．４μｍであり、含有量は好ましくは０．１〜１．０質量％、より好ましくは０．２〜０．４質量％である。
【００１８】
上述したように層Ａおよび層Ｂはそれぞれ表面Ａおよび表面Ｂを構成する最外層となるが、それら２層の間に層Ｃや層Ｄを有する、３層、４層の構成であってもよい。
【００１９】
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムに含まれる不活性粒子は、球状シリカ、ケイ酸アルミニウム、二酸化チタン、炭酸カルシウムなどの無機粒子、またその他有機系高分子粒子としては、架橋ポリスチレン樹脂粒子、架橋シリコーン樹脂粒子、架橋アクリル樹脂粒子、架橋スチレン−アクリル樹脂粒子、架橋ポリエステル粒子、ポリイミド粒子、メラミン樹脂粒子等が好ましい。これらの１種もしくは２種以上を選択して用いることができる。
【００２０】
不活性粒子は、粒子形状・粒子分布は均一なものが好ましく、体積形状係数は好ましくはｆ＝０．３〜π／６であり、より好ましくはｆ＝０．４〜π／６である。体積形状係数ｆは、次式で表される。
【００２１】
ｆ＝Ｖ／Ｄｍ３
ここでＶは粒子体積（μｍ３），Ｄｍは粒子の投影面における最大径（μｍ）である。
【００２２】
なお、体積形状係数ｆは粒子が球の時、最大のπ／６（＝０．５２）となる。必要に応じて粗大粒子や介在物を除去するため、濾過などを行うことが好ましい。中でも、球状シリカは単分散性に優れ、突起形成を容易に制御でき、本発明の効果がより良好となるため好ましい。また必要に応じて、地肌補強の観点から一次粒径が０．００５〜０．１０μｍ、好ましくは０．０１〜０．０５μｍのα型アルミナ、γ型アルミナ、δ型アルミナ、θ型アルミナ、ジルコニア、シリカ、チタン粒子などから選ばれる不活性粒子を表面突起形成に影響を及ぼさない範囲で含有してもよい。
【００２３】
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、長手方向および幅方向のヤング率がいずれも４〜１３ＧＰａであることが好ましい。長手方向のヤング率が４ＧＰａより小さい場合、テープドライブ内での長手方向への張力によって長手方向に伸び、この伸び変形により幅方向に収縮し、記録トラックずれが起こりやすくなる。長手方向のヤング率の下限は、より好ましくは４．３ＧＰａ、さらに好ましくは４．５ＧＰａである。一方、長手方向のヤング率が１３ＧＰａより大きい場合、十分な幅方向のヤング率が得られず、エッジダメージの原因となりやすい。長手方向のヤング率の上限は、より好ましくは１０ＧＰａ、さらに好ましくは８ＧＰａである。より好ましい範囲としては、４．３〜１０ＧＰａ、さらに好ましい範囲としては４．５〜８ＧＰａである。
【００２４】
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、幅方向のヤング率が４〜１３ＧＰａの範囲であることが好ましい。幅方向のヤング率が４ＧＰａより小さい場合、エッジダメージの原因となったりすることがある。幅方向のヤング率の下限は、より好ましくは５ＧＰａ、さらに好ましくは６ＧＰａである。一方、幅方向のヤング率が１３ＧＰａより大きい場合、十分な長手方向のヤング率が得られにくい。幅方向のヤング率の上限は、より好ましくは１１ＧＰａ、さらに好ましくは１０ＧＰａである。より好ましい範囲としては、５〜１１ＧＰａ、さらに好ましい範囲としては６〜１０ＧＰａである。
【００２５】
なお、本発明において長手方向とは、一般的にＭＤ方向といわれる方向であって、ポリエステルフィルム製造工程時の長手方向と同じ方向を指し、幅方向とは、一般的にＴＤ方向といわれる方向であって、ポリエステルフィルム製造工程時の幅方向と同じ方向（ＭＤ方向と直交する方向）を指す。
【００２６】
また、本発明の二軸配向ポリエステルフィルムの厚みは、２〜１０μｍであることが好ましい。この厚みが２μｍより小さい場合は、磁気記録媒体用支持体として必要なこしが得られにくい。ポリエステルフィルムの厚みの下限は、より好ましくは３μｍ、さらに好ましくは４μｍである。一方、ポリエステルフィルムの厚みが１０μｍより大きい場合は、テープ１巻あたりのテープ長さが短くなるため、磁気テープの小型化、高容量化が困難になる場合がある。ポリエステルフィルムの厚みの上限は、より好ましくは８μｍ、さらに好ましくは６μｍである。より好ましい範囲としては３〜８μｍ、さらに好ましい範囲としては４〜６μｍである。
【００２７】
磁気記録媒体として必要な強度や寸法安定性を付与するため、上記した二軸配向ポリエステルフィルムの少なくとも一方の面に酸化アルミなどの金属蒸着を施してもよい。蒸着フィルムにおいては、蒸着された時と蒸着後冷えた時の蒸着膜の伸縮差によりカッピングが発生することが一般的である。また、酸化アルミなどの酸化物を蒸着した場合には、蒸着後に進行する酸化反応や水酸化反応によっても蒸着膜が寸法変化し、カッピングを引き起こすこともある。さらに、両面に酸化物蒸着を施す場合、表裏で膜厚や酸化度を制御することが必要である。本発明のポリエステルフィルムはそのような金属蒸着ポリエステルフィルムのカッピング矯正用としても有用である。
【００２８】
上記したような本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、たとえば次のように製造される。以下、ポリエステルとしてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を、耐熱性熱可塑性樹脂としてポリエーテルイミドを用いた例を代表例として説明するが、本発明は特にこれらに限定されるものではない。
【００２９】
ポリエステルに不活性粒子を含有させる方法としては、例えばジオール成分であるエチレングリコールに不活性粒子Ｉを所定割合にてスラリーの形で分散させ、このエチレングリコールスラリーをポリエステル重合完結前の任意段階で添加する。ここで、粒子を添加する際には、例えば、粒子を合成時に得られる水ゾルやアルコールゾルを一旦乾燥させることなく添加すると粒子の分散性が良好であり、滑り性、電磁変換特性を共に良好とすることができる。また粒子の水スラリーを直接所定のポリエステルペレットと混合し、ベント方式の２軸混練押出機に供給しポリエステルに練り込む方法も本発明の効果に有効である。
【００３０】
実質的に粒子を含有しないポリエステルのペレットと、ポリエーテルイミドのペレットを所定の割合で混合して、２７０〜３００℃で加熱されたベント式の二軸混練押出機に供給、溶融押出して、ペレットを得る。
【００３１】
このようにして準備した、粒子含有ペレット、ポリエーテルイミド含有ペレットおよび粒子などを実質的に含有しないペレットを所定の割合で混合し、乾燥したのち、公知の溶融積層用押出機に供給し、ポリマーをフィルターにより濾過する。
【００３２】
また、非常に薄い磁性層を塗布する高密度磁気記録媒体用途においては、ごく小さな異物も磁気記録欠陥であるＤＯ（ドロップアウト）の原因となるため、フィルターには例えば１．５μｍ以上の異物を９５％以上捕集する高精度の繊維焼結ステンレスフィルターを用いることが有効である。続いてスリット状のスリットダイからシート状に押し出し、キャスティングロール上で冷却固化せしめて未延伸フィルムとする。すなわち、複数の押出機、複数のマニホールドまたは合流ブロック（例えば矩形合流部を有する合流ブロック）を用いて必要な層数を積層し、口金からシートを押し出し、キャスティングロールで冷却して未延伸フィルムを作る。この場合、背圧の安定化および厚み変動の抑制の観点からポリマー流路にスタティックミキサー、ギヤポンプを設置する方法が有効である。
続いて、上記未延伸フィルムを長手方向と幅方向の二軸に延伸した後、熱処理する。延伸工程は、特に限定されないが、各方向において２段階以上に分けることが好ましい。すなわち再縦、再横延伸を行う方法が高密度記録の磁気テープとして最適な高強度のフィルムが得られ易いために好ましい。
【００３３】
延伸方法は同時二軸延伸であっても逐次二軸延伸であってもよい。同時二軸延伸においてはロールによる延伸を伴わないため、フィルム表面の局所的な加熱が発生せず、表面性が制御しやすいため延伸方法としてより好ましい。同時二軸延伸においては未延伸フィルムを、まず長手および幅方向に、延伸温度を、例えば８０〜１６０℃、好ましくは８５〜１３０℃、更に好ましくは９０〜１１０℃として、同時に延伸する。延伸温度が８０℃よりも低くなるとフィルムが破断しやすく、延伸温度が１６０℃よりも高くなると磁気記録媒体として用いた時に十分な強度が得られにくい場合がある。また、延伸ムラを防止する観点から、長手方向・横方向の合計延伸倍率は、例えば８〜３０倍、好ましくは９〜２５倍、更に好ましくは１０〜２０倍とすることが好ましい。延伸倍率が８倍よりも小さいと本発明の対象とする高密度磁気記録媒体用として必要十分な強度が得られにくい。一方、倍率が３０倍よりも大きくなると、フィルムが破れ、製造が難しい場合がある。高密度磁気記録媒体に必要な強度を得るためには、必要に応じて、好ましくは温度１４０〜２１０℃、より好ましくは１６０〜２００℃で、好ましくは、１．０５〜１．８、より好ましくは１．２〜１．６倍で再度長手及び／又は幅方向に延伸を行うことが好ましい。１．０５よりも小さいと十分な強度が得られない場合があり、１．８倍よりも大きいとフィルムが破れ、製造が難しい場合がある。その後、例えば１８０〜２３５℃好ましくは１９０〜２２０℃で、例えば０．５〜２０秒、好ましくは１〜１５秒熱固定を行う。熱固定温度が１８０℃よりも低いとフィルムの結晶化が進まないため構造が安定しにくい。一方、２３５℃よりも大きくすると、ポリエステル非晶鎖部分の緩和が進み、ヤング率が小さくなるため磁気記録媒体用途として十分な強度が得られにくい。その後、長手及び/又は幅方向に０．５〜７．０％の弛緩処理を施す。
【００３４】
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、表裏の耐熱性に差があるため、耐熱性熱可塑性樹脂を多く含む側の層のガラス転移点が高く、見かけ上低温で延伸されることになり、非晶鎖が緊張しやすい。このため、弛緩処理では耐熱性熱可塑性樹脂を多く含む層がより多く縮み、結果としてカッピングを有するフィルムを得ることができる。磁気記録媒体用支持体として用いる場合には、ヘッド当たりを確保するため、表面Ａ側すなわち磁性層を設ける側が凸になっていることが好ましく、その場合表面Ｂ側の耐熱性熱可塑性樹脂の含有量を表面Ａ側よりも多くすることが効果的である。本発明の手法を用いた場合、表裏の耐熱性熱可塑性樹脂の含有量の差を調整することによって、必要なカッピング量に容易に制御することができる。また、カッピングはＡ面側が凸な場合を−（マイナス）、Ｂ面側が凸な場合を＋（プラス）として評価し、磁気記録媒体用途として用いる場合には、プラスでも、マイナスが大き過ぎても、ヘッドあたりが悪くなりやすい。磁気記録媒体用支持体におけるカッピングは、好ましくは０〜−５ｍｍ、更に好ましくは０〜−３ｍｍである。
【００３５】
本発明のフィルムを用いた場合、通常のポリエステルフィルム製造設備を用いて、カッピングを有するポリエステルフィルムを容易に作製することができるため、磁性層を設けた後に改めてカッピングを付与する工程を省くことが可能となる。従って、磁気記録媒体の生産効率を向上せしめることが可能となる。
【００３６】
本発明の二軸ポリエステルフィルムは、磁気記録材料、電子材料、製版フィルム、昇華型リボン、包装材料、金属蒸着用として用いた時に有用で、特に１巻で５００ＧＢ以上の高容量を有する磁気記録媒体用支持体として用いた時に有用である。
【実施例】
【００３７】
（物性の測定方法ならびに効果の評価方法）
本発明における特性値の測定方法並びに効果の評価方法は次の通りである。
【００３８】
（１）耐熱性熱可塑性樹脂濃度 ＷＡおよびＷＢの評価方法
耐熱性熱可塑性樹脂濃度ＷＡおよびＷＢは下記式により質量平均値で求める。２層構造の場合を記載するが、３層、４層など多層積層の場合も同様である。
【００３９】
Ａ層及びＢ層の厚みをＴＡ、ＴＢ、Ａ層及びＢ層中の耐熱性熱可塑性樹脂濃度をＣＡ、ＣＢとする。Ａ層の厚みがＢ層の厚みと同じ、もしくは大きい（ＴＡ ≧ Ｔ／２ ≧ ＴＢ）場合、ポリエステルフィルムの全厚みをＴとすると、
【００４０】
【数１】
【００４１】
Ｂ層の厚みがＡ層の厚みよりも大きい（ＴＢ ＞ Ｔ／２ ＞ ＴＡ）場合、
【００４２】
【数２】
【００４３】
である。
【００４４】
なお、ＣＡ、ＣＢの評価方法は、プラズマ低温灰化処理法により不要な層を灰化・除去した上で、次の通り行う。
【００４５】
前処理 ；凍結粉砕、減圧乾燥（常温、２時間）
測定方法 ；酸化分解、減圧化学発光法による全窒素分析
反応炉で気化・酸化させ、生成した一酸化窒素を化学発光法により測定する。
【００４６】
定量は予め作成した検量線により濃度計算を行う。３回測定し、平均値から算出する。
【００４７】
なお、全窒素分析による定量が困難な場合、１Ｈ核のＮＭＲ（核磁気共鳴法）により定量を行うことができる。
【００４８】
（２）カッピング
サンプルを２４時間以上、下記の条件で保管し、幅方向５０ｍｍ、長手方向３００ｍｍの短冊を切り出した。図１に示すように、無張力で長手方向を縦にして鉛直に把持し、５０ｍｍ幅の両端を結んだ線と、中央部（両端から２５ｍｍ部分）の距離をカッピングとして評価した。Ａ面側が凸な場合を−（マイナス）、Ｂ面側が凸な場合を＋（プラス）として評価した。
【００４９】
保管・測定環境：温度２３℃、湿度６５％ＲＨ
測定回数 ：５回測定し、平均値から算出する。
【００５０】
×：−５．０ｍｍより小さい
○：−５．０ｍｍ以上で−３．０ｍｍより小さい
○○：−３．０ｍｍ以上で０．０ｍｍより小さい
×：０．０ｍｍ以上
（３）三次元表面粗さ
小坂研究所の三次元微細形状測定器（型式ＥＴ−３５０Ｋ）および三次元表面粗さ解析システム（型式ＴＤＡ−２２）を用いて三次元表面粗さＳＲａ（中心面平均粗さ）を測定した。条件は下記の通りであり、５回の測定の平均値をもって値とした。
【００５１】
・触針径 ：２μｍ
・触針の荷重 ：０．０４ｍＮ
・縦倍率 ：５万倍
・カットオフ ：０．０８ｍｍ
・送りピッチ ：５μｍ
・測定長 ：０．５ｍｍ
・測定面積 ：０．２ｍｍ２
・測定速度 ：０．１ｍｍ／秒
（４）ヤング率の評価
ＪＩＳ−Ｋ７１６１（１９９４）に準拠して測定する。なお、インストロンタイプの引張試験機を用い、条件は下記のとおりとする。５回の測定結果の平均値を本発明におけるヤング率とする。
【００５２】
試料サイズ：幅１０ｍｍ×試長間１００ｍｍ
引張り速度：２００ｍｍ／分
測定環境：温度２３℃、湿度６５％ＲＨ
測定回数：５回測定し、平均値から算出する。
【００５３】
（５）粒子の平均粒径
ポリエステルフィルムからポリマーをプラズマ低温灰化処理法で除去し、粒子を露出させた。処理条件は、ポリマーは灰化されるが粒子は極力ダメージを受けない条件を選択した。その粒子を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、粒子画像をイメージアナライザで処理した。ＳＥＭの倍率は２０，０００倍で、観察箇所をかえて粒子数１００個以上で粒径とその体積分率から、次式で体積平均径ｄを得た。粒径の異なる２種類以上の粒子を含有している場合には、それぞれの粒子について同様の測定を行い、粒径を求めた。
【００５４】
ｄ＝Σ（ｄｉ・Ｎｖｉ）
ここで、ｄｉは粒径、Ｎｖｉはその体積分率である。粒子がプラズマ低温灰化処理法で大幅にダメージを受ける場合には、フィルム断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で、２０，０００倍で観察した。ＴＥＭの切片厚さは約１００ｎｍとし、観察箇所をかえて粒子数１００個以上測定し、上記式から体積平均径ｄを求めた。
【００５５】
（６）粒子の体積形状係数
走査型電子顕微鏡で、粒子の写真を２０，０００倍で１０視野撮影した。さらに画像解析処理装置を用いて、投影面最大径および粒子の平均体積を算出し、下記式により体積形状係数を得た。
【００５６】
ｆ ＝ Ｖ ／ Ｄｍ３
ここで、Ｖは粒子の平均体積（μｍ３）、Ｄｍは投影面の最大径（μｍ）である。
【００５７】
（７）フィルム積層厚み
フィルム断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、２０，０００倍で観察した。ＴＥＭの切片厚さは約１００ｎｍとし、含有粒子径および粒子濃度をもとに界面の観察結果から各層の厚みを評価した。また、上記による観察が困難な場合、ＳＩＭＳ（二次イオン質量分析装置）を用いて評価することもできる。表面からエッチングしながら、粒子もしくは耐熱性熱可塑性樹脂に起因する元素濃度のデプスプロファイルを測定し、各層の厚みを評価する。
【００５８】
（８）製膜安定性の評価
製膜時の安定性を下記基準で評価した。フィルム破れは製品採取条件で、２４時間あたり２回以下が好ましく、実用可能なレベルは１回以下である。ここで、フィルム破れとは穴があいたり、フィルムが切れたりして、製膜装置にフィルムを通し直す必要が生じ、製品を連続して取れなくなることをいう。
【００５９】
○○：２４時間で破れなし
○：２４時間で１〜２回の破れあり
×：２４時間で３回以上破れあり
次の実施例に基づき、本発明の実施形態を説明する。
【００６０】
なお、本発明・実施例においては、ｗｔ％は質量％の意味で用いている。
【００６１】
（実施例１）
実質上粒子を含有しないポリエチレンテレフタレートのペレット（５０ｗｔ％）とＧｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ（ＧＥ）社製“ウルテム”１０１０（以下ＰＥＩと略す）（５０ｗｔ％）を２９０℃に加熱された同方向回転タイプのベント式２軸混練押出機に供給して、ＰＥＩを５０ｗｔ％含有したペレットを作成した。
【００６２】
平均粒径０．１０μｍ、体積形状係数ｆ＝０．５１の球状シリカ粒子を含有するポリエチレンテレフタレートと実質上粒子を含有しないポリエチレンテレフタレートを球状シリカ粒子の含有量が０．２質量％となるよう２種のペレットを混合することにより熱可塑性樹脂Ａを調製した。
【００６３】
また、平均粒径０．３μｍ、体積形状係数ｆ＝０．５２のジビニルベンゼン／スチレン共重合架橋粒子を含有するポリエチレンテレフタレートと、平均粒径０．８μｍ、体積形状係数ｆ＝０．５２のジビニルベンゼン／スチレン共重合架橋粒子を含有するポリエチレンテレフタレート、ＰＥＩを５０ｗｔ％含有したペレットおよび実質上粒子を含有しないポリエチレンテレフタレートのペレットを、０．３μｍの粒子含有量が０．２６質量％、０．８μｍの粒子含有量が０．０１質量％、ＰＥＩ量が３ｗｔ％になるよう混合した熱可塑性樹脂Ｂを調製した。これらの熱可塑性樹脂をそれぞれ１６０℃で８時間減圧乾燥した後、別々の押出機に供給し、２７５℃で溶融押出して高精度濾過した後、矩形の２層用合流ブロックで合流積層し、２層積層とした。その後、２９５℃に保ったスリットダイを介し冷却ロール上に静電印加キャスト法を用いて表面温度２５℃のキャスティングドラムに巻き付け冷却固化し、未延伸積層フィルムを得た。この未延伸積層フィルムをリニアモーター式の同時二軸延伸機により９５℃で長手及び幅方向にそれぞれ３．５倍、トータルで１２．３倍延伸しその後、再度１９０℃で長手方向に１．２倍、幅方向に１．４倍延伸し、定長下、２０５℃で３秒間熱処理した。その後幅方向に２％の弛緩処理を施し、全厚み４．３μｍ、層Ｂの厚み０．５μｍ、ＷＡ＝０％、ＷＢ＝０．７ｗｔ％の二軸配向ポリエステルフィルムを得た。長手方向のヤング率は５ＧＰａ、幅方向のヤング率は７ＧＰａ、表面粗さＳＲａは層Ａ側が６ｎｍ、層Ｂ側が１１ｎｍであった。
【００６４】
特性は表１の通りであり、フィルム破れもなく、製膜性は良好であった。
【００６５】
（実施例２）
層Ａ、層Ｂの厚み、およびそれぞれの層への耐熱性熱可塑性樹脂の添加量を変更する以外は、実施例１と同様にして二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
【００６６】
（実施例３）
層Ａ、層Ｂの厚みを変更する以外は、実施例１と同様にして二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
【００６７】
（比較例１）
層Ａ、層Ｂへの耐熱性熱可塑性樹脂の添加量を変更する以外は、実施例１と同様にして二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
【００６８】
（比較例２）
層Ａ、層Ｂへの耐熱性熱可塑性樹脂の添加量を変更する以外は、実施例１と同様にして二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
【００６９】
（比較例３）
層Ａ、層Ｂの厚み、および層Ｂへの耐熱性熱可塑性樹脂の添加量を変更する以外は、実施例１と同様にして二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
【００７０】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】カッピング評価の概略図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ サンプル
２ サンプル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２層以上の層構成を有し、厚み方向における中心から一方の表面Ａ側までの部分に含まれる耐熱性熱可塑性樹脂の含有量をＷＡとし、厚み方向における中心から他方の表面Ｂ側までの部分に含まれる耐熱性熱可塑性樹脂の含有量をＷＢとしたとき、ＷＡおよびＷＢがともに０〜５ｗｔ％であり、かつ、ＷＢ−ＷＡの値が０．１〜３．０ｗｔ％である二軸配向ポリエステルフィルム。
【請求項２】
耐熱性熱可塑性樹脂がポリエーテルイミドである、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】
磁気記録媒体用支持体として用いる、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】
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の少なくとも片面に金属蒸着を施した金属蒸着ポリエステルフィルム。
【請求項１】
２層以上の層構成を有し、厚み方向における中心から一方の表面Ａ側までの部分に含まれる耐熱性熱可塑性樹脂の含有量をＷＡとし、厚み方向における中心から他方の表面Ｂ側までの部分に含まれる耐熱性熱可塑性樹脂の含有量をＷＢとしたとき、ＷＡおよびＷＢがともに０〜５ｗｔ％であり、かつ、ＷＢ−ＷＡの値が０．１〜３．０ｗｔ％である二軸配向ポリエステルフィルム。
【請求項２】
耐熱性熱可塑性樹脂がポリエーテルイミドである、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】
磁気記録媒体用支持体として用いる、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】
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の少なくとも片面に金属蒸着を施した金属蒸着ポリエステルフィルム。
【図１】
【公開番号】特開２００９−１９６２３５（Ｐ２００９−１９６２３５Ａ）
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−４１１１４（Ｐ２００８−４１１１４）
【出願日】平成２０年２月２２日（２００８．２．２２）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２２日（２００８．２．２２）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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