(57)【要約】【課題】縦および横方向に強度が高く、幅寸法安定性にも優れ、平坦で出力特性にも優れた高密度磁気記録媒体、特にリニア記録方式の高密度磁気記録媒体用の二軸配向ポリエステルフィルムを提供すること。【解決手段】二軸配向フィルムは、エチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートを主たる繰返し単位としてなる二軸配向フィルムであり、縦方向のヤング率が８〜１２ＧＰａであり、横方向のヤング率が６．５〜９ＧＰａであり、横方向の温度膨張係数（αｔ）が−５×１０−６／℃から＋１２×１０−６／℃の範囲にあり、横方向の湿度膨張係数（αｈ）が６×１０−６％ＲＨから１２×１０−６／％ＲＨの範囲にあるおよび横方向の１０５℃における熱収縮率が０％から＋１．５％の範囲にある。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）縦方向のヤング率が８〜１２ＧＰａであり、
（ｉｉ）横方向のヤング率が６．５〜９ＧＰａであり、
（ｉｉｉ）横方向の温度膨張係数（αｔ）が−５×１０−６／℃から＋１２×１０−６／℃の範囲にあり、
（ｉｖ）横方向の湿度膨張係数（αｈ）が＋６×１０−６／％ＲＨから１２×１０−６／％ＲＨの範囲にあり、
（ｖ）横方向の１０５℃における熱収縮率が０％から＋１．５％の範囲にあり、そして
（ｖｉ）エチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートが全繰返し単位の少なくとも９５モル％を占めるポリエステルからなる、
ことを特徴とする二軸配向ポリエステルフィルム。
【請求項２】
縦方向のヤング率と横方向のヤング率の和が１５〜２０ＧＰａの範囲にある請求項１に記載のフィルム。
【請求項３】
縦方向のヤング率が横方向のヤング率より大きい請求項１に記載のフィルム。
【請求項４】
フィルム厚み方向の屈折率（Ｎｚ）が１．４９０よりも小さい請求項１に記載のフィルム。
【請求項５】
少なくとも片面の中心面平均粗さ（ＷＲａ）が０．５〜１０ｎｍの範囲にある請求項１に記載のフィルム。
【請求項６】
エチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートが全繰返し単位の少なくとも９５モル％を占めるポリエステルが隣接する２層をなして積層体を形成しており、そして片面の中心面平均粗さ（ＷＲａ）が０．５〜１０ｎｍの範囲にあり、他方の面のＷＲａが１〜２０ｎｍの範囲にある請求項１に記載のフィルム。
【請求項７】
請求項１に記載の二軸配向ポリエステルフィルムの磁気記録媒体のベースフィルムとしての使用。
【請求項８】
磁気記録媒体がリニア記録方式のディジタル記録型である請求項７に記載の使用。
【請求項９】
磁気記録媒体が塗布型である請求項７に記載の使用。
【請求項１０】
磁気記録媒体が強磁性金属薄膜型である請求項７に記載の使用。
【請求項１１】
請求項１に記載の二軸配向ポリエステルフィルムおよびこのフィルムの表面上の磁性層からなる磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は二軸配向ポリエステルフィルムに関する。さらに詳しくは高密度磁気記録媒体、特にリニア記録方式のＬＴＯ、Ｓ−ＤＬＴ用磁気テープのベースフィルムとして有用な高ヤング率を有しつつ、優れた寸法安定性をも兼備した二軸配向ポリエステルフィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステルフィルムは優れた熱的および機械的特性を有することから、磁気記録媒体用、電気絶縁用など広い分野で用いられている。近年、磁気記録媒体、特にデータストレージテープにおいては高容量化、高密度化がかなり進み、それに伴ってベースフィルムへの特性要求もより厳しいものとなっている。
テープの高容量化を確保するためにテープ厚みを薄くし、テープ長を長くしたり、磁性面を平坦にし、線記録密度を上げたり、またトラック本数を増やすことが考えられ、より平坦で、より強度の高い、しかも幅寸法安定性に優れたベースフィルムが要求されている。
従来、磁気テープ用ベースフィルムとして、ポリエチレンテレフタレートフィルムが広く用いられているが、最近、強度、寸法安定性に優れたポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートフィルムが多く用いられるようになってきた。しかしながら、縦方向の強度を上げようとすると、横方向の強度が低くなって幅方向の寸法安定性が悪化し、また横方向の寸法安定性を良くしようと横方向の強度を上げると、縦方向の強度が下がるなど、縦方向および横方向ともに有用な高ヤング率を維持しつつ、優れた寸法安定性をも兼備させた二軸配向ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートフィルムはいまだ提供されていないのが現状である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、上記課題を解決し、縦および横方向に強度が高く、幅寸法安定性にも優れた、エチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートを主たる繰返し単位としてなる二軸配向ポリエステルフィルムを提供することにある。
【０００４】
本発明の他の目的は、出力特性に優れた高密度磁気記録媒体、特にリニア記録方式の高密度磁気記録媒体のベースフィルムとして有用な、平坦な二軸配向ポリエステルフィルムを提供することにある。
【０００５】
本発明のさらに他の目的および利点は以下の説明から明らかになろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、
（ｉ）縦方向のヤング率が８〜１２ＧＰａであり、
（ｉｉ）横方向のヤング率が６．５〜９ＧＰａであり、
（ｉｉｉ）横方向の温度膨張係数（αｔ）が−５×１０−６／℃から＋１２×１０−６／℃の範囲にあり、
（ｉｖ）横方向の湿度膨張係数（αｈ）が＋６×１０−６／％ＲＨから＋１２×１０−６／％ＲＨの範囲にあり、
（ｖ）横方向の１０５℃における熱収縮率が０％から＋１．５％の範囲にあり、そして
（ｖｉ）エチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートが全繰返し単位の少なくとも９５モル％を占めるポリエステルからなる、
ことを特徴とする二軸配向ポリエステルフィルムによって達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明について詳述する。最初に、製造方法について説明する。この製造法は、
（１）エチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートが全繰返し単位の少なくとも９５モル％を占めるポリエステルの未延伸フィルムを１００〜１９０℃の範囲の温度で４．５〜７．０倍に機械軸方向に縦延伸して一軸延伸フィルムを形成し、
（２）この一軸延伸フィルムを、フィルムの進行方向に向って温度を上昇させながら、１１０〜１７０℃の範囲にある温度で、４．０〜５．０倍に横方向に第１横延伸し、引き続いて、フィルムの進行方向に向って温度を上昇させながら、第１横延伸の最終温度以上２４０℃以下の範囲にある温度で、かつ第１横延伸の延伸速度よりも小さい延伸速度で１．０５〜１．５倍に第２横延伸し、
（３）第２横延伸の後、第２横延伸の最終温度と同じ温度で、あるいは最終温度からフィルムの進行方向に向って温度を下降させながら１７０〜２３０℃の範囲にある温度で、０．９〜１．０５倍に横方向に、収縮ないし延伸せしめることからなる。上記のごとく、まず機械軸（縦）方向に一軸延伸し、次いで横方向に２段でかつ２段目の横延伸の延伸速度を１段目の横延伸の延伸速度より小さくして延伸することからなっている。
【０００８】
工程（１）の一軸延伸で用いられる未延伸フィルムは、エチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートが全繰返し単位の少なくとも９５モル％を占めるポリエステルからなる。かかるポリエステルのうち、エチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートのホモポリマーが特に好ましい。
かかるポリエステルはそれ自体公知の方法で製造することができる。例えば２，６−ナフタレンジカルボン酸の低級アルキルエステルとエチレングリコールをエステル交換反応させた後、重縮合して製造することができる。エステル交換反応に用いるエステル交換反応触媒としては、マンガン化合物が好ましく、マンガン化合物としては、酸化物、塩化物、炭酸塩、カルボン酸塩等が好ましく挙げられ、特にマンガンの酢酸塩が好ましい。また、エステル交換反応が実質的に終了した時点でリン化合物を添加して、エステル交換触媒を失活させるのが好ましい。リン化合物としては、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリ−ｎ−ブチルホスフェートおよび正リン酸が好ましく、その中でもトリメチルホスフェートが好ましい。また、重縮合触媒としては、アンチモン化合物が好ましく、特に三酸化アンチモンが好ましい。
このようにして得られたポリエステルの固有粘度は、０．４０（ｄｌ／ｇ）以上であることが好ましく、０．４０〜０．９０であることがさらに好ましい。固有粘度が０．４未満では延伸工程において切断が多発することがある。一方固有粘度が０．９を超えるポリエステルは重合生産性が低下しやすく、好ましくない。なお、ポリエステルは溶融重合後、これをチップ化し、加熱減圧下または窒素などの不活性気流中において固相重合してもよい。
【０００９】
本発明で用いられる上記ポリエステルには、本発明の目的を損わない限り、種々の添加物を添加することができる。なかでも、不活性微粒子の添加は、得られる二軸配向ポリエステルフィルムのフィルム面の表面粗さを適当に調節するために望ましい。不活性微粒子の添加については後述する。
工程（１）では、上記ポリエステルの未延伸フィルムを１００〜１９０℃の範囲の温度で４．５〜７．０倍に機械軸方向に縦延伸して一軸延伸フィルムを形成する。縦延伸倍率が４．５倍未満であると、最終的に得られる二軸配向フィルムの縦方向のヤング率が８ＧＰａ未満になりやすく、他方、縦延伸倍率が７．０倍を超えると、次の工程（２）の横延伸でフィルムが切断しやすく、最終的に得られる二軸延伸フィルムの横方向のヤング率を６ＧＰａ以上とすることが困難になる。
工程（１）の縦延伸の温度は１２０〜１７０℃が好ましく、また延伸倍率は５．０〜６．５倍であることが好ましい。
工程（１）で得られる一軸配向フィルムの縦方向の屈折率（ＮＭＤ）は、１．７７以上、横方向の屈折率（ＮＴＤ）は１．５５〜１．６２の範囲、さらに好ましくは１．５７〜１．６０の範囲および厚み方向の屈折率（ＮＴＤ）は１．５０〜１．５６の範囲、特に１．５２〜１．５６の範囲にあることが好ましい。一軸配向フィルムの屈折率がこの範囲から外れると、次の横延伸で切断が多発しやすくなったり、また目的とする二軸配向フィルムのヤング率を得ることが困難になる。
【００１０】
工程（２）では、一軸延伸フィルムを、まず、フィルムの進行方向に向って温度を上昇させながら、換言すれば、フィルムの温度をフィルムの進行方向に向って上昇させながら、１１０〜１７０℃の範囲で、４．０〜５．０倍に横方向に延伸する（第１横延伸）。上記横延伸倍率が４倍未満であると、目的とする二軸配向フィルムの横方向のヤング率を得ることが困難になり、他方、横延伸倍率が５倍を超えると切断多発で製膜性が著しく悪化する。
工程（２）の第１横延伸の温度は１３０〜１６０℃が好ましい。また、第１横延伸のフィルム進行方向に向う温度上昇は、第１横延伸の間において、１５〜５５℃の範囲にあるのが好ましく、２０〜５０℃の範囲にあるのがより好ましい。
第１横延伸に引き続いて、工程（２）では、フィルムの進行方向に向って温度を上昇させながら、第１横延伸の最終温度と等しい温度から２４０℃までの範囲の温度で、かつ第１横延伸の延伸速度よりも小さい延伸速度で、１．０５〜１．５倍にさらに横延伸する（第２横延伸）。第２横延伸倍率が１．０５倍未満では、最終的に得られる二軸配向フィルムの横方向のヤング率を得るのに前の横延伸倍率を過剰に大きくする必要があり、前の横延伸にてフィルムの破断がしやすくなる。他方、第２横延伸倍率が１．５倍を超えると、得られる二軸配向フィルムの横方向の熱収縮率が過度に高くなるので好ましくない。
【００１１】
第２横延伸の温度は、第１横延伸の最終温度と等しい温度から２２０℃の間が好ましく、またその延伸倍率は１．０５〜１．２倍が好ましい。
また、第２横延伸のフィルム進行方向に向う温度上昇は、第２横延伸の間において、２０〜９０℃の範囲にあるのが好ましく、２５〜８５℃の範囲にあるのがさらに好ましい。
第２横延伸の延伸速度は、第１横延伸の延伸速度例えば１０〜３００％／秒よりも小さく、例えば０．１〜３０％／秒であることができる。また、第１横延伸速度に対する第２横延伸速度の比は、０．００５〜０．５、より好ましくは０．０１〜０．３、さらに好ましくは０．０１〜０．１である。
第２横延伸の後、第２横延伸の最終温度と同じ温度で、あるいは最終温度からフィルムの進行方向に向って温度を下降させながら１７０〜２３０℃の範囲にある温度で、０．９〜１．０５倍に横方向に、収縮ないし延伸せしめる工程をさらに実施する。この工程すなわち熱固定あるいは結晶化工程の温度が１７０℃未満であると１０５℃における横方向の熱収縮率が高くなり、１．５％を超えることがある。また２３０℃を超えると、温湿度膨張係数が高くなり、温湿度変化による幅方向の寸法安定性が悪化して好ましくない。最後に熱固定処理する際の幅方向の寸法変化は、トーアウト（伸張）が１０％を超えると熱収縮率が高くなって幅方向の寸法安定性が悪くなりやすく、他方、トーイン（収縮）が５％を超えると、この熱固定にてフィルムの横方向のヤング率が急激に低下して必要な横方向のヤング率を得ることが難しくなる。なお、全工程の面積延伸倍率は、好ましくは２０〜５０倍、さらに好ましくは２５〜４５倍、特に好ましくは３０〜４０倍である。
【００１２】
かくして、上記方法によれば、
（ｉ）縦方向のヤング率が８〜１２ＧＰａであり、
（ｉｉ）横方向のヤング率が６．５〜９ＧＰａであり、
（ｉｉｉ）横方向の温度膨張係数（αｔ）が−５×１０−６／℃から＋１２×１０−６／℃の範囲にあり、
（ｉｖ）横方向の湿度膨張係数（αｈ）が＋５×１０−６／％ＲＨから＋１２×１０−６／％ＲＨの範囲にありそして
（ｖ）横方向の１０５℃における熱収縮率が−０．５％から＋１．５％の範囲にある、
二軸延伸（配向）フィルムが生成される。
【００１３】
上記二軸配向フィルムは、縦方向のヤング率、横方向のヤング率、横方向の温度膨張係数（αｔ）、横方向の湿度膨張係数（αｈ）および横方向の１０５℃における熱収縮率が特定の範囲にある点で特徴的である。
この二軸配向フィルムは、フィルムの縦方向のヤング率が８〜１２ＧＰａ、フィルムの横方向のヤング率が６．５〜９ＧＰａである。縦方向のヤング率が８ＧＰａ未満では、磁気テープに強い応力がかかったとき、テープが長手方向に伸びて変形するので好ましくない。特に高トラック密度のリニア記録方式の磁気記録媒体に用いた場合、長手方向の伸びに伴って幅方向に収縮し、トラックずれを生じる。縦方向のヤング率は、８．５ＧＰａ以上が好ましく、９ＧＰａ以上がさらに好ましい。
【００１４】
また、フィルムの横方向のヤング率が６ＧＰａ未満の場合、横方向の温湿度膨張率が大きくなり、高トラック密度のリニア記録方式の磁気記録媒体に用いたとき、温湿度の変化によって幅方向に伸縮してトラックずれを生じたり、また、薄物（ベース厚み３〜７μｍ）のテープの状態で走行を繰返したとき、テープの端部が損傷を受けてワカメ状に変形し、ひどい場合は、テープの横規制ガイドに当ってテープの端部が折れ曲がるなどテープの特性が著しく損われるので好ましくない。横方向のヤング率は７ＧＰａ以上がさらに好ましい。
このように、縦横両方向共高ヤング率であることが望ましいが、リニア記録方式の磁気記録媒体に用いた場合、縦方向のヤング率が横方向のヤング率より大きいことが好ましい。これは、高密度磁気記録媒体は基体フィルムが薄いので、荷重によるテープの変形や切断に備えることがより重要となるからである。
【００１５】
上記二軸配向フィルムは、横方向の温度膨張係数（αｔ）が−５×１０−６／℃から＋１２×１０−６／℃の範囲にあり、横方向の湿度膨張係数（αｈ）が５×１０−６／％ＲＨから１２×１０−６／％ＲＨの範囲にありそして横方向の１０５℃における熱収縮率が−０．５から＋１．５％の範囲にある。横方向の温度膨張係数または湿度膨張係数が上記の範囲より大きいと、高トラック密度のリニア記録方式の磁気記録媒体に用いた場合、温湿度の変化による幅方向の寸法変化が大きくなり、トラックずれが発生してデータの読み出しができなくなる。他方、横方向の温度膨張係数および湿度膨張係数が上記の範囲より小さい場合は、横ヤング率が大きくなるため、縦の高ヤング率を維持することが困難となり、磁気テープに強い応力がかかったとき、テープが伸びて変形するので好ましくない。また、横方向の１０５℃における熱収縮率は、好ましくは−０．５〜＋１．０％の範囲、特に好ましくは−０．５〜＋０．７％の範囲である。横方向の１０５℃における熱収縮率が上記範囲を逸脱すると、磁気テープ加工工程で、フィルムの伸縮が大きくなり、シワが発生し、塗布斑の原因となったり、カレンダー工程にてうまくカレンダーがかけれなくなる。また磁気テープとなった場合、ドライブ内での温度上昇によってテープの幅方向に収縮または伸長を生じ、トラックずれが発生してデータの読み出しができなくなる。
【００１６】
上記二軸配向フィルムは、厚み方向の屈折率（Ｎｚ）が１．４９０より小さいことが好ましく、１．４８７より小さいことがより好ましく、Ｎｚが１．４８５より小さいことがさらに好ましく、Ｎｚが１．４８３よりも小さいことが特に好ましい。Ｎｚが１．４９０以上であると、面配向性が低くなり、縦横高ヤング率化が難しくなる。
また、上記二軸配向フィルムは、優れた電磁変換特性を発現させるために、磁性層を設ける面は平坦であることが好ましく、少なくとも片面の表面粗さ（ＷＲａ）が０．５〜１０ｎｍの範囲であることが好ましく、さらには少なくとも片面の表面粗さ（ＷＲａ）が０．８〜７ｎｍ、特に少なくとも片面の表面粗さ（ＷＲａ）が１〜５ｎｍの範囲であることが好ましい。この表面粗さＷＲａが１０ｎｍより大きいと、磁気テープとして必要な電磁変換特性を維持することが難しく、また表面粗さＷＲａが０．５ｎｍより小さいと、摩擦係数が過度に大きくなって、フィルムの走行性およびロール状に巻き上げることが非常に難しくなるので好ましくない。他方、上記二軸配向フィルムは、優れた走行性を発現させるために、磁性層を設ける面と反対の面、すなわち、非磁性層側の表面は、その表面粗さが１〜２０ｎｍの範囲、さらには２〜１５ｎｍの範囲、特に２〜１２ｎｍの範囲にあるものが好ましい。この非磁性層側の表面粗さが１ｎｍ未満では、フィルム製造時や加工中の巻き取り性、搬送性が悪く、使用困難である。他方、非磁性層側の表面粗さが２０ｎｍを超えると、磁性層側の平坦性を損うことがあり、電磁変換特性が低下する場合があるので好ましくない。
【００１７】
このような表面粗さの異なる表面を得るには、例えば、フィルム表面に微細な凹凸を形成するために添加された不活性微粒子の平均粒径や添加量の異なる二つの層を積層したり、フィルムの片面あるいはそれぞれの面に異なる塗布層を設ければよい。もちろん、磁性層側および非磁性層側の表面粗さが上記範囲に入るならば、磁性層側および非磁性層側の表面粗さ同じにたしたものでもよく、その場合は単層フィルムでも容易に製造できる。
２層からなる積層体である二軸配向フィルムは、本発明の上記製造法において、工程（１）の縦延伸に供する未延伸フィルムに２層からなる未延伸の積層フィルムを用いることにより得られる。
【００１８】
磁性層を設ける側のフィルム層に添加する不活性粒子は、平均粒径が好ましくは０．０５〜０．７μｍ、さらに好ましくは０．１〜０．３μｍ、特に好ましくは０．１〜０．２μｍの範囲にあるものである。その添加量は好ましくは０．００１〜１重量％、さらに好ましくは０．００５〜０．５重量％、特に好ましくは０．０１〜０．２重量％の範囲である。前記不活性粒子の平均粒径が０．０５μｍ未満、または含有量が０．００１重量％未満では巻き取り性や加工工程での搬送性が悪くなる。一方、平均粒径が０．５μｍを超えるか、または含有量が１重量％を超えると、電磁変換特性が悪くなる。
このような磁性層側のフィルム層に添加する不活性粒子は、例えば（１）耐熱性ポリマー粒子（例えば、架橋シリコーン樹脂、架橋ポリスチレン、架橋アクリル樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、架橋ポリエステルなどの１種以上からなる粒子）や、（２）金属酸化物（例えば、酸化アルミニウム、二酸化チタン、二酸化ケイ素（シリカ）、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウムなど）、（３）金属の炭酸塩（例えば、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウムなど）、（４）金属の硫酸塩（例えば、硫酸カルシウム、硫酸バリウムなど）、（５）炭素（例えば、カーボンブラック、グラファイト、ダイアモンドなど）、（６）粘土鉱物（例えば、カオリン、クレー、ベントナイトなど）などの無機化合物からなる微粒子が挙げられる。これらのうち、架橋シリコーン樹脂粒子、架橋ポリスチレン樹脂粒子、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂粒子、ポリアミドイミド樹脂粒子、酸化アルミニウム（アルミナ）粒子、二酸化チタン粒子、二酸化ケイ素粒子、酸化ジルコニウム粒子、合成炭酸カルシウム粒子、硫酸バリウム粒子、ダイアモンド粒子、およびカオリン粒子が好ましい。さらに好ましくは、架橋シリコーン樹脂粒子、架橋ポリスチレン樹脂粒子、酸化アルミニウム（アルミナ）粒子、二酸化チタン粒子、二酸化ケイ素粒子、および炭酸カルシウム粒子である。前記不活性粒子は、１種または２種以上のものを混合して使用してもよい。
【００１９】
非磁性層側のフィルム層に含有させる不活性粒子は、平均粒径が好ましくは０．０５〜１．０μｍ、さらに好ましくは０．１〜０．７μｍ、特に好ましくは０．１〜０．６μｍの範囲にある。その添加量は好ましくは０．０１〜２重量％、さらに好ましくは０．１〜１重量％、特に好ましくは０．１〜０．５重量％のものである。平均粒径が０．０５μｍ未満であるか、添加量が０．０１重量％未満であると、滑り性が不足し、巻き取り性や加工工程でのハンドリング性が悪くなる。平均粒径が１.０μｍを超えるか添加量が２重量％を超えるとカレンダー処理などによる粗面層滑剤の平坦層への突き上げで磁性面を粗くなったり、キュアリング時、走行面側の表面性が磁性面に転写し、磁性面が粗くなり、エラーが発生しやすくなる。なお、前記不活性粒子は、１種または２種以上のものを混合して使用してもよい。不活性粒子の種類に関しては、磁性層面に添加したものと同様なものが好適に採用できる。
上記二軸配向フィルムの厚みは、２〜１０μｍであることが好ましく、さらに好ましく３〜７μｍ、特に好ましくは４〜６μｍである。１０μｍを超えると、カセットに巻く磁気テープの長さが短くなり、高容量化を図ることが難しくなる。一方、フィルムの厚みが２μｍ未満であると、磁気テープの起動や停止時にかかる力により、フィルムに永久伸びが生じ、耐久性を満足させることが困難になる。積層フィルムの場合、磁性層側層と非磁性層側層の厚み構成は、好ましくは非磁性層側の厚みが積層二軸配向ポリエステルフィルムの全厚みの２／３以下、さらに好ましくは１／２以下、特に好ましくは１／３以下である。
【００２０】
本発明の二軸配向フィルムは、上記二軸配向フィルムのうち、物性が特に優れたものであり次のとおりである。
（ｉ）縦方向のヤング率が８〜１２ＧＰａであり、
（ｉｉ）横方向のヤング率が６．５〜９ＧＰａであり、
（ｉｉｉ）横方向の温度膨張係数（αｔ）が−５×１０−６／℃から＋１２×１０−６／℃の範囲にあり、
（ｉｖ）横方向の湿度膨張係数（αｈ）が＋５×１０−６／％ＲＨから＋１２×１０−６／％ＲＨの範囲にあり、
（ｖ）横方向の１０５℃における熱収縮率が０％から＋１．５％の範囲にあり、そして
（ｖｉ）エチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートが全繰返し単位の少なくとも９５モル％を占めるポリエステルからなる、
ことを特徴とする二軸配向ポリエステルフィルム。
【００２１】
縦方向のヤング率と横方向のヤング率は、それらの和が１５〜２０ＧＰａの範囲にあるのが好ましい。
また、縦方向のヤング率が横方向のヤング率より大きいフィルムが好ましい。
フィルム厚み方向の屈折率（Ｎｚ）は１．４９０よりも小さいのが好ましい。
さらに、少なくとも片面の中心面平均粗さ（ＷＲａ）が０．５〜１０ｎｍの範囲にあるフィルムが好ましい。
本発明の上記二軸配向ポリエステルフィルムが積層フィルムである場合には、好ましくはエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートが全繰返し単位の少なくとも９５モル％を占めるポリエステルが隣接する２層をなして積層体を形成しており、そして片面の中心面平均粗さ（ＷＲａ）が０．５〜１０ｎｍの範囲にあり、他方の面のＷＲａが１〜２０ｎｍの範囲にある。
【００２２】
本発明の二軸配向フィルムは、表面粗さの小さい方（磁性層側）の表面に、鉄または鉄を主成分とする針状微細磁性粉（メタル粉）をポリ塩化ビニル、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体などのバインダーに均一に分散し、磁性層厚みが好ましくは１μｍ以下、より好ましくは０．１〜１μｍとなるように塗布し、さらに必要により、反対層の表面に、公知の方法でバックコート層を設けることにより、特に短波長領域での出力、Ｓ／Ｎ、Ｃ／Ｎなどの電磁変換特性に優れ、ドロップアウト、エラーレートの少ない高密度記録用メタル塗布型磁気記録媒体とすることができる。また磁性層側のフィルムの表面に、上記メタル粉含有磁性層の下地層として微細な酸化チタン粒子などを含有する非磁性層を磁性層と同様の有機バインダー中に分散し、塗設することもできる。
【００２３】
このようにして得られたメタル塗布型磁気記録媒体は、大容量コンピュータテープ、特にリニア記録方式のＬＴＯ、Ｓ−ＤＬＴ、ＤＬＴ用磁気テープとして、走行性、耐久性、寸法安定性、電磁変換特性に優れた磁気テープに供することができる。また、本発明の二軸配向フィルムは磁性層を塗布型に代えて金属薄膜とすることもできる。この場合、表面粗さの小さい方の表面に、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の方法により、鉄、コバルト、クロムまたはこれらを主成分とする合金もしくは酸化物よりなる強磁性金属薄膜層を形成し、またその表面に、目的または用途に応じてダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）などの保護層、含フッ素カルボン酸系潤滑層を順次設け、反対側（非磁性層）の表面に、前記の方法でバックコート層を設けることにより、特に短波長領域での出力、Ｓ／Ｎ、Ｃ／Ｎなどの電磁変換特性に優れ、ドロップアウト、エラーレートの少ない高密度記録用蒸着型磁気記録媒体とすることもできる。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例にもとづいて本発明をさらに説明する。なお、本発明における種々の物性および特性は、以下のようにして測定されたものであり、かつ定義される。
【００２５】
（１）ヤング率
フィルムを試料幅１０ｍｍ、長さ１５０ｍｍに切り、チャック間１００ｍｍにして、引張り速度１０ｍｍ／分、チャート速度５００ｍｍ／分でインストロンタイプの万能引張り試験装置にて引張る。得られる荷重−伸び曲線の立ち上がり部の接線よりヤング率を算出する。
【００２６】
（２）表面粗さ（ＷＲａ）
ＷＹＫＯ社製非接触式三次元粗さ計（ＮＴ−２０００）を用いて測定倍率２５倍、測定面積２４６．６μｍ×１８７．５μｍ（０．０４６２ｍｍ２）の条件にて、測定数（ｎ）１０以上で測定を行い、該粗さ計に内蔵された表面解析ソフトにより、中心面平均粗さ（ＷＲａ）を求める。
【数１】
2006257434.tif 000002
【００２７】
Ｚｊｋは測定方向（２４６．６μｍ）、それと直交する方向（１８７．５μｍ）をそれぞれｍ分割、ｎ分割したときの各方向のｊ番目、ｋ番目の位置における２次元粗さチャート上の高さである。
【００２８】
（３）温度膨張係数（αｔ）
フィルムサンプルをフィルム横方向に長さ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、６０℃で３０分前処理し、その後室温まで降温させる。その後２５℃から７０℃まで２℃／分で昇温し、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。
αｔ＝｛（Ｌ２−Ｌ１）／（Ｌ０×ΔＴ）｝×１０６＋０．５（注）
ここで、Ｌ１  ：４０℃時のサンプル長（ｍｍ）
Ｌ２  ：６０℃時のサンプル長（ｍｍ）
Ｌ０  ：初期のサンプル長（ｍｍ）
ΔＴ  ：６０−４０＝２０（℃）
注：石英ガラスの温度膨張係数（×１０６）
【００２９】
（４）湿度膨張係数（αｈ）
フィルムサンプルをフィルム横方向に長さ１５ｍｍ、幅５ｍｍに切り出し、真空理工製ＴＭＡ３０００にセットし、窒素雰囲気下から、湿度２０％ＲＨ、および湿度８０％ＲＨで一定に保ち、その時のサンプル長さを測定し、次式にて湿度膨張係数を算出する。
αｈ＝｛（Ｌ２−Ｌ１）×１０−６／（Ｌ１×ΔＨ）｝
ここで、Ｌ１  ：湿度２０％ＲＨ時のサンプル長（ｍｍ）
Ｌ２  ：湿度８０％ＲＨ時のサンプル長（ｍｍ）
ΔＨ：６０（＝８０−２０％ＲＨ）
である。
【００３０】
（５）熱収縮率
１０５℃に設定されたオーブン中に、横方向に切り出した長さ３００ｍｍ、幅１０ｍｍのフィルム試料を無荷重で入れ、３０分熱処理し、その後オーブンよりフィルムを取り出し、室温に戻してからその寸法の変化を読み取る。熱処理前の長さ（Ｌ０）と、熱処理による寸法変化量（ΔＬ）より、次式から熱収縮率を算出する。
熱収縮率＝（ΔＬ／Ｌ０）×１００（％）
ただし、伸長の場合ΔＬは負の値とする
【００３１】
（６）屈折率
アッベ屈折計（株式会社アタゴ製）を用い、光源にはＮａ−Ｄ線を用いて、２５℃にてフィルムの縦方向および横方向の屈折率を測定する。フィルムサンプルの表裏両面について測定し、その平均値を屈折率とする。
【００３２】
（７）縦方向荷重下の高温高湿処理時の幅寸法変化
温度２３℃、湿度５０％ＲＨの雰囲気下において、１２．６５ｍｍ（１／２インチ）にスリットしたフィルムを図１に示す通りにセットする。
１２．６５ｍｍにスリットしたサンプルは検出器にて幅寸法が測定できるようにするため、あらかじめ表面にスパッタによって金を蒸着しておく。この状態でフィルムの片側（もう一方は固定）にフィルム断面積当り、２９ＭＰａの重りをつけ、そのときのフィルムの幅（Ｌ１）をキーエンス製レーザー外径測定器（本体：３１００型、センサ：３０６０型）にて測定する。
その後、４９℃（１２０°Ｆ）×９０％ＲＨの高温高湿下で、片側（もう一方は固定）にフィルム断面積当り、２９ＭＰａの重りをつけ、７２ｈｒ（３日間）処理した後、重りを取り外し、温度２３℃、湿度５０％の雰囲気下で２４ｈｒ調湿した後、再び、フィルムの片側（もう一方は固定）にフィルム断面積当り、２９ＭＰａの重りをつけ、そのときのフィルムの幅（Ｌ２）をキーエンス製レーザー外径測定器（本体：３１００型、センサ：３０６０型）にて測定する。
上記で測定した温湿度処理前後の寸法より、荷重下温湿度処理前後の幅寸法変化（αＷ）は、次式より算出する。
αＷ＝｛（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ１｝×１００（％）
評価基準は次の通りである。
【００３３】
（８）トラックずれ（エラーレート）
メディアロジック社製ＭＬ４５００Ｂ、ＱＩＣ用システムを用いて、下記条件にてエラーレートを測定する。
Ｃｕｒｒｅｎｔ      ：１５．４２ｍＡ
Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ：０．２５ＭＨｚ
Ｌｏｃａｔｉｏｎ    ：０
Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ：４０．０
Ｂａｄ／Ｇｏｏｄ／Ｍａｘ：１：１：１
Ｔｒａｃｋｓ        ：２８
なお、エラーレート数は、測定したトラック数の平均値で表す。
なお、条件１（温湿度変化によるトラックずれ）および条件２（温湿度処理によるトラックずれ）の測定は次のように行う。
◇  条件１（温湿度変化によるトラックずれ）：
１０℃、１０％ＲＨの温湿度下で記録したテープを、４５℃、８０％ＲＨの温湿度下で再生し、温湿度変化によるトラックずれ量を測定する。なお、評価は実施例１のサンプルのトラックずれ量を基準として、下記基準にて相対評価する。
◎：エラーレートなし
○：エラーレートあるが、実用上  問題なし
×：エラーレートが多く、実用上  問題あり
◇  条件２（温湿度処理によるトラックずれ）：
２３℃、５０％ＲＨの温湿度下で記録したテープを、４０℃×６０％ＲＨの温湿度下で６０ｈｒ繰返走行させ、その後２３％、５０％ＲＨの温湿度下に戻し、２４ｈｒ調湿した後、２３℃×５０％ＲＨの温湿度下で再生し、温湿度処理によるトラックずれ量を測定する。
なお、評価は実施例１のサンプルのトラックずれ量を基準として、下記基準にて相対評価する。
◎：エラーレートなし
○：エラーレートあるが、実用上問題なし
×：エラーレートが多く、実用上問題あり
【００３４】
（９）磁気テープの電磁変換特性
メディアロジック社製  ＭＬ４５００Ｂ、ＱＩＣ用システムを用いて測定する。なお、評価は、実施例１サンプルのＳ／Ｎを０ｄＢとし、下記基準にて相対評価する。
◎：＋１ｄＢ以上
○：−１ｄＢ以上＋１ｄＢ未満
×：−１ｄＢ未満
【００３５】
実施例１
平均粒径０．６μｍの炭酸カルシウム粒子を０．０２重量％および平均粒径０．１μｍのシリカ粒子を０．２重量％含有したポリエチレン−２，６−ナフタレート（固有粘度：０．６）を１８０℃で５時間乾燥した後、３００℃で溶融押出し、６０℃に保持したキャスティングドラム上で急冷固化せしめて、未延伸フィルムを得た。
この未延伸フィルムを速度差を持った２つのロール間で縦方向に１５０℃の温度で６．２倍延伸した。なお、縦延伸後の一軸フィルムの縦方向の屈折率は１．７７を超え、横方向の屈折率は１．５８７、厚み方向の屈折率は１．５３４であった。次いで、この一軸延伸フィルムを、フィルムの進行方向に向って温度を１２０〜１５５℃に上昇させながら、横方向に８７．５％／秒の延伸速度で４．５倍に第１横延伸した後、さらにフィルムの進行方向に向って温度を１５５〜２０５℃に上昇させながら、横方向に２．９％／秒の延伸速度で１．１倍に第２横延伸した後、最終熱固定ゾーンにて１９０℃にて５％トーアウト（１．０５倍）し、５秒間熱固定処理した。得られた二軸配向フィルムの厚みは４．５μｍであった。
【００３６】
一方、下記に示す組成物をボールミルに入れ、１６時間混練、分散した後、イソシアネート化合物（バイエル社製のデスモジュールＬ）５重量部を加え、１時間高速剪断分散して磁性塗料とした。
磁性塗料の組成：
針状Ｆｅ粒子                        １００重量部
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体        １５重量部
（積水化学製エスレック７Ａ）
熱可塑性ポリウレタン樹脂                ５重量部
酸化クロム                              ５重量部
カーボンブラック                        ５重量部
レシチン                                ２重量部
脂肪酸エステル                          １重量部
トルエン                              ５０重量部
メチルエチルケトン                    ５０重量部
シクロヘキサノン                      ５０重量部
この磁性塗料を上述の二軸配向ＰＥＮフィルムの片面に最終塗布厚さ０．５μｍとなるように塗布し、次いで２，５００ガウスの直流磁場中で配向処理を行い、１００℃で加熱乾燥後、スーパーカレンダー処理（線圧２００ｋｇ／ｃｍ、温度８０℃）を行い、巻き取った。この巻き取ったロールを５５℃のオーブン中に３日間放置した。
【００３７】
さらに下記組成のバックコート層塗料を、二軸配向ＰＥＮフィルムの他の面に、塗布厚さ１μｍとなるように塗布し、乾燥させ、裁断し、磁気テープを得た。
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
こうして得られたフィルムおよび磁気テープの特性を表１に示す。この表から明らかなように、得られたテープは幅方向の寸法安定性（温湿度変化および縦方向荷重下の高温高湿処理）に優れ、トラックずれが少なく、また出力特性も良好であった。
【００３８】
実施例２
平均粒径０．３μｍの架橋シリコーン樹脂粒子を０．１５重量％、平均粒径０．１μｍの球状シリカ粒子を０．１５重量％含有したＢ層用ポリエチレン−２，６−ナフタレート（固有粘度：０．６）と、平均粒径０．１μｍの球状シリカ粒子を０．０１重量％含有したＡ層用ポリエチレン−２，６−ナフタレート（固有粘度：０．６）とを準備し、これらポリエチレン−２，６−ナフタレートのペレットを１８０℃で５時間乾燥した後、２台の押出機ホッパーに供給し、溶融温度３００℃で溶融し、マルチマニホールド型共押出ダイを用いて、Ｂ層の片側にＡ層を積層させ、表面仕上げ０．３Ｓ程度、表面温度６０℃のキャスティングドラム上に押出し、積層未延伸フィルムを得た。なお、層厚み構成は表１の表面粗さになるように２台の押出機の吐出量にて調整した。
【００３９】
この未延伸フィルムを速度差を持った２つのロール間で縦方向に１５０℃の温度で６．０倍延伸した。なお、縦延伸後の一軸フィルムの縦方向の屈折率は１．７７を超え、横方向の屈折率は１．５８７、厚み方向の屈折率は１．５３６であった。次いで、この一軸延伸フィルムを、フィルムの進行方向に向って温度を１２０〜１５５℃に上昇させながら、横方向に９５．０％／秒の延伸速度で４．８倍に第１横延伸した後、さらにフィルムの進行方向に向って温度を１５５〜２０５℃に上昇させながら、横方向に４．４％／秒の延伸速度で１．１５倍に第２横延伸した後、最終熱固定ゾーンにて１９０℃にて、レールをストレート化（１．００倍）し、５秒間熱固定処理した。得られた二軸配向フィルムの厚みは４．５μｍであった。
【００４０】
このフィルムのＡ層（磁性層側）表面に磁性塗料を、またＢ層（非磁性層側）表面にバックコート層塗料を実施例１と同様に塗布し、乾燥させ、裁断し、磁気テープを得た。
こうして得られたフィルムおよび磁気テープの特性を表１に示す。この表から明らかなように、得られたテープは幅方向の寸法安定性（温湿度変化および縦方向荷重下の高温高湿処理）に優れ、トラックずれが少なく、また出力特性も良好であった。
【００４１】
比較例１
実施例１において、縦方向に１５０℃の温度で６．２倍延伸した。なお、縦延伸後の一軸フィルムの縦方向の屈折率は１．７７を超え、横方向の屈折率は１．５８７、厚み方向の屈折率は１．５３４であった。次いで、この一軸延伸フィルムを、フィルムの進行方向に向って温度を１２０〜１５５℃に上昇させながら、横方向に４０．０％／秒の延伸速度で２．６倍に第１横延伸した後、さらにフィルムの進行方向に向って温度を１５５〜２０５℃に上昇させながら、横方向に２９．２％／秒の延伸速度で２．００倍に第２横延伸した後、最終熱固定ゾーンにて１９０℃にて、レールをストレート化（１．００倍）し、５秒間熱固定処理したが、第２横延伸にて、フィルム切断が多発し、ロールサンプルが採取できなかった。
【００４２】
比較例２
実施例１において、縦方向に１５０℃の温度で６．０倍延伸した。なお、縦延伸後の一軸フィルムの縦方向の屈折率は１．７７を超え、横方向の屈折率は１．５８７、厚み方向の屈折率は１．５３６であった。次いで、この一軸延伸フィルムを、フィルムの進行方向に向って温度を１２０〜１５５℃に上昇させながら、横方向に１１２．５％／秒の延伸速度で５．５倍に第１横延伸した後、さらにフィルムの進行方向に向って温度を１５５〜２０５℃に上昇させながら、レールをストレート化（１．００倍）し、さらに最終熱固定ゾーンにて１９０℃にて、レールをストレート化（１．００倍）し、５秒間熱固定処理したが、第１横延伸にて、フィルム切断が多発し、ロールサンプルが採取できなかった。
【００４３】
比較例３
実施例１において、縦方向に１５０℃の温度で６．２倍延伸した。なお、縦延伸後の一軸フィルムの縦方向の屈折率は１．７７を超え、横方向の屈折率は１．５８７、厚み方向の屈折率は１．５３４であった。次いで、この一軸延伸フィルムを、フィルムの進行方向に向って温度を１２０〜１５５℃に上昇させながら、横方向に８２．５％／秒の延伸速度で４．３倍に第１横延伸した後、さらにフィルムの進行方向に向って温度を１５５〜２０５℃に上昇させながら、横方向に２．９％／秒の延伸速度で１．１０倍に第２横延伸した後、最終熱固定ゾーンにて１９０℃にて１０％トーアウト（１．１０倍）し、５秒間熱固定処理した。得られた二軸配向フィルムの厚みは４．５μｍであった。
こうして得られたフィルムを実施例１と同様にして磁気テープを得た。フィルムおよび磁気テープの特性を表１に示す。この表から明らかなように、得られたフィルムの横方向の熱収縮率が高く、テープの幅方向の寸法安定性（縦方向荷重下の高温高湿処理）が不良であった。
【００４４】
比較例４
実施例１において、縦方向に１５０℃の温度で５．７倍延伸した。なお、縦延伸後の一軸フィルムの縦方向の屈折率は１．７７を超え、横方向の屈折率は１．５８７、厚み方向の屈折率は１．５３９であった。次いで、この一軸延伸フィルムを、フィルムの進行方向に向って温度を１２０〜１５５℃に上昇させながら、横方向に７２．５％／秒の延伸速度で３．９倍に第１横延伸した後、さらにフィルムの進行方向に向って温度を１５５〜２０５℃に上昇させながら、レールをストレート化（１．００倍）し、さらに最終熱固定ゾーンにて１９０℃にて、レールをストレート化（１．００倍）し、５秒間熱固定処理した。得られた二軸配向フィルムの厚みは４．５μｍであった。
こうして得られたフィルムを実施例１と同様にして磁気テープを得た。フィルムおよび磁気テープの特性を表１に示す。この表から明らかなように、得られたフィルムは横ヤング率が低く、テープの幅方向の寸法安定性（温湿度変化）が不良であった。
【００４５】
比較例５
実施例１において、縦方向に１５０℃の温度で４．０倍延伸した。なお、縦延伸後の一軸フィルムの縦方向の屈折率は１．７７を超え、横方向の屈折率は１．５８７、厚み方向の屈折率は１．５５８であった。次いで、この一軸延伸フィルムを、フィルムの進行方向に向って温度を１２０〜１５５℃に上昇させながら、横方向に１１０．０％／秒の延伸速度で５．４倍に第１横延伸した後、さらにフィルムの進行方向に向って温度を１５５〜２０５℃に上昇させながら、レールをストレート化（１．００倍）し、さらに最終熱固定ゾーンにて１９０℃にて、レールをストレート化（１．００倍）し、５秒間熱固定処理した。得られた二軸配向フィルムの厚みは４．５μｍであった。
こうして得られたフィルムを実施例１と同様にして磁気テープを得た。フィルムおよび磁気テープの特性を表１に示す。この表から明らかなように、得られたフィルムは横ヤング率が低く、テープの幅方向の寸法安定性（縦方向荷重下の高温高湿処理）が不良であった。
【００４６】
【表１】
2006257434.tif 000003
【００４７】
【表２】
2006257434.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】縦荷重下の幅寸法変化を測定する装置の概略図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  測定サンプル
２  光センサー発光部（キーエンス株式会社製  ＬＳ−３０３６）
３  光センサー受光部（キーエンス株式会社製  ＬＳ−３０３６）
４  荷重
５  フリーロール
６  ガラス板
７  計測器（キーエンス株式会社製  ＬＳ−３１００）
８  アナログデジタル変換機
９  パーソナルコンピューター
１０  レーザー光
【図１】
2006257434.tif 000005