(57)【要約】【課題】  フィルムなどの成形品にしたときに表面平坦性とヤング率で表される機械特性を高められるポリエステル樹脂組成物およびそれからなる表面平坦性と高いヤング率とを具備する二軸配向ポリエステルフィルムを提供する。【解決手段】  針状ケイ酸カルシウムを含有するポリエステル樹脂組成物であって、該針状ケイ酸カルシウムの含有量はポリエステル樹脂組成物の重量を基準として０．１〜２０重量％の範囲であり、かつポリエステル樹脂組成物中に平均直径（Ｄ）０．０１〜１．０μｍ、平均長さ（Ｌ）０．１〜１０μｍ、平均アスペクト比（Ｌ／Ｄ）３〜２０およびアスペクト比の標準偏差１．０５〜２の範囲で存在するポリエステル樹脂組成物。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
針状ケイ酸カルシウムを含有するポリエステル樹脂組成物であって、該針状ケイ酸カルシウムの含有量はポリエステル樹脂組成物の重量を基準として０．１〜２０重量％の範囲であり、かつポリエステル樹脂組成物中に平均直径（Ｄ）０．０１〜１．０μｍ、平均長さ（Ｌ）０．１〜１０μｍ、平均アスペクト比（Ｌ／Ｄ）３〜２０およびアスペクト比の標準偏差１．０５〜２の範囲で存在することを特徴とするポリエステル樹脂組成物。
【請求項２】
針状ケイ酸カルシウムの含有量が、ポリエステル樹脂組成物の重量を基準として０．１〜５重量％の範囲である請求項１に記載のポリエステル樹脂組成物。
【請求項３】
ポリエステル樹脂組成物中に存在する針状ケイ酸カルシウムの平均直径（Ｄ）が０．０１〜０．１μｍ、平均長さ（Ｌ）が０．１〜１．０μｍである請求項１または２に記載のポリエステル樹脂組成物。
【請求項４】
ポリエステル樹脂がポリエチレン−２，６−ナフタレートである請求項１〜３のいずれかに記載のポリエステル樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のポリエステル樹脂組成物からなる二軸配向ポリエステルフィルム。
【請求項６】
フィルム製膜方向および幅方向の少なくとも一方におけるヤング率が６〜２０ＧＰａである請求項５に記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
【請求項７】
フィルムの少なくとも片方の面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．１〜１０ｎｍである請求項５または６に記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
【請求項８】
フィルム厚みが２〜１０μｍである請求項５〜７のいずれかに記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
【請求項９】
請求項５〜８のいずれかに記載の二軸配向ポリエステルフィルムからなる層を少なくとも１層含む積層二軸配向ポリエステルフィルム。
【請求項１０】
磁気記録媒体のベースフィルムとして用いる請求項１〜９のいずれかに記載の二軸配向ポリエステルフィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリエステル樹脂組成物およびそれからなる二軸配向ポリエステルフィルムに関する。更に詳しくは表面平坦性およびヤング率で表される機械特性に優れるポリエステル樹脂組成物およびそれからなる二軸配向ポリエステルフィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステル樹脂は、優れた成形性と機械特性とを有することから、フィルムや繊維などの成形品に用いられている。これらの中で、例えばデータストレージは、磁気記録媒体を薄膜化して、同一容積中の磁気記録媒体の長さを長尺化することおよび記録密度をより高密度化することが求められている。これらの要求を満たすには、ベースフィルムに高いヤング率と優れた表面平坦性を具備させる必要がある。また、このような要求は繊維においても要求されてきている。
【０００３】
そこで、ポリエステル樹脂の強度や寸法安定性を向上させる方法として、特開平６−１２８４６６号公報では熱可塑性ポリエステル樹脂に特定の繊維状ワラステナイト及び板状充填材を配合してなるポリエステル樹脂組成物が提案されている。また、特開平１−１４４４５２号公報ではポリアルキレンテレフタレートに特定の繊維長を有するガラス繊維を高い割合で配合してなるポリエステル組成物が提案されている。しかしながら、これら公報で提案されたポリエステル樹脂では、配合する充填剤の粒子径が大き過ぎ、また、配合する量も多いため、フィルムに成型した場合、磁気記録媒体のベースフィルムに使用するには表面が粗すぎるという問題があった。また、特開２００３−８２２０２号公報ではカーボンナノチューブを含有させることが提案されているが、カーボンナノチューブはその構造的特性により絡まりやすく、均一に分散させることが難しかった。さらに、特開平７−２１６１３３号公報、特開平８−１６５３７６号公報、特開平８−１６５３７７号公報および特開平８−１７００２３号公報では特定の繊維長および繊維径を有する表面処理された繊維状ゾノトライトを配合してなる熱可塑性樹脂組成物が提案されているが、いずれも樹脂成形品の機械特性および寸法安定性の改良を目的としたものであり、配合する充填剤の粒子径が大き過ぎ、また、配合する量も多いため、フィルムに成型した場合、磁気記録媒体のベースフィルムに使用するには表面が粗すぎるという問題があった。また、このような繊維状の形状の添加剤を強化剤として配合する場合、機械特性と表面平坦性を高めるためには、かかる添加剤を均一に分散させる必要があるが、通常の方法では均一分散化に限界があり、混練過程で攪拌力を高めざるを得ない。一方攪拌力を高めると、繊維が折れて補強効果が低下することから、添加時の繊維長を維持した状態で均一に分散させることが求められている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１２８４６６号公報
【特許文献２】特開平１−１４４４５２号公報
【特許文献３】特開２００３−８２２０２号公報
【特許文献４】特開平７−２１６１３３号公報
【特許文献５】特開平８−１６５３７６号公報
【特許文献６】特開平８−１６５３７７号公報
【特許文献７】特開平８−１７００２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述の従来技術の課題を解決し、フィルムなどの成形品にしたときに表面平坦性とヤング率で表される機械特性を高められるポリエステル樹脂組成物およびそれからなる表面平坦性と高いヤング率とを具備す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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは前記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の平均直径および平均長さを有する針状ケイ酸カルシウムを用い、混練過程で針状ケイ酸カルシウムの折れを減らして繊維長を維持し、また均一に解砕して分散性を高めることで、フィルムにしたときにフィルムの表面が平坦でヤング率を高められることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち本発明によれば、本発明の目的は、針状ケイ酸カルシウムを含有するポリエステル樹脂組成物であって、該針状ケイ酸カルシウムの含有量はポリエステル樹脂組成物の重量を基準として０．１〜２０重量％の範囲であり、かつポリエステル樹脂組成物中に平均直径（Ｄ）０．０１〜１．０μｍ、平均長さ（Ｌ）０．１〜１０μｍ、平均アスペクト比（Ｌ／Ｄ）３〜２０およびアスペクト比の標準偏差１．０５〜２の範囲で存在するポリエステル樹脂組成物によって達成される。
【０００８】
本発明のポリエステル樹脂組成物は、その好ましい態様として、針状ケイ酸カルシウムの含有量が、ポリエステル樹脂組成物の重量を基準として０．１〜５重量％の範囲であること、ポリエステル樹脂組成物中に存在する針状ケイ酸カルシウムの平均直径（Ｄ）が０．０１〜０．１μｍ、平均長さ（Ｌ）が０．１〜１．０μｍであること、ポリエステル樹脂がポリエチレン−２，６−ナフタレートであること、の少なくともいずれか１つを具備するポリエステル樹脂組成物を包含するものである。
また、本発明は好ましい態様として、本発明のポリエステル樹脂組成物からなる二軸配向ポリエステルフィルムも包含する。
【０００９】
さらに本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、その好ましい態様としてフィルム製膜方向および幅方向の少なくとも一方におけるヤング率が６〜２０ＧＰａであること、フィルムの少なくとも片方の面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．１〜１０ｎｍであること、フィルム厚みが２〜１０μｍであること、の少なくともいずれか１つを具備する二軸配向ポリエステルフィルムを包含する。
また、本発明は、本発明の二軸配向ポリエステルフィルムからなる層を少なくとも１層含む積層二軸配向ポリエステルフィルム、磁気記録媒体のベースフィルムとして用いる二軸配向ポリエステルフィルム、のいずれか少なくとも１つも本発明の一態様として包含するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、特定の平均直径および平均長さを有する針状ケイ酸カルシウムが混練過程での折れが少なく繊維長が維持され、また均一に解砕・分散していることで、アスペクト比の標準偏差が小さい状態でポリエステル樹脂組成物中および二軸配向ポリエステルフィルム中に含まれることから、表面平坦性と高いヤング率とを具備する二軸配向ポリエステルフィルムが提供され、例えば磁気記録媒体のベースフィルムとして有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
＜ポリエステル樹脂＞
本発明におけるポリエステル樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン―２，６―ナフタレート、ポリエチレン―α、β―ビス（２―クロルフェノキシ）エタン―４，４′―ジカルボキシレート等が挙げられる。これらの中でも、成形性や機械的特性に優れるポリエチレンテレフタレートおよびポリエチレン―２，６―ナフタレートが好ましく、特に強度が比較的高いことから、ポリエチレン―２，６―ナフタレートが最も好ましい。
【００１２】
本発明におけるポリエチレン―２，６―ナフタレートは、単独でも、他のポリエステルの共重合体や、２種以上のポリエステルの混合体であってもかまわない。具体的には、その繰返し構造単位が、実質的にエチレン―２，６―ナフタレートのみならず、繰返し構造単位のモル数を基準として、１０モル％以下、好ましくは５モル％以下が他の成分であるポリエチレン―２，６―ナフタレート共重合体及びポリマー混合物であってもよい。エチレン−２，６−ナフタレート成分以外の共重合成分としては、２，６−ナフタレンジカルボン酸ジメチルの構造異性体，テレフタル酸ジメチル、イソフタル酸、フタル酸等の如き２，６−ナフタレンジカルボン酸ジメチル以外の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸等のごとき脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等のごとき脂環族ジカルボン酸、トリメチレングリコール、ジエチレングリコール、テトラメチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等のグリコールが挙げられ、これらは単独で使用しても二種以上を併用してもよい。
【００１３】
本発明におけるポリエチレン―２，６―ナフタレートは、そのポリマーの固有粘度がο−クロロフェノール中、３５℃において、０．４０以上であることが好ましく、０．４０〜０．８０であることがさらに好ましい。固有粘度が０．４未満では工程切断が多発することがある。一方固有粘度が０．８を超えるためには重合時の生産性が低下し、好ましくない。
【００１４】
＜針状ケイ酸カルシウム粒子＞
本発明のポリエステル樹脂組成物は、特定の平均直径および平均長さを有する針状ケイ酸カルシウムが混練過程での折れが少なく繊維長が維持され、また均一に解砕・分散した状態で含有していることが必要である。すなわち、本発明の針状ケイ酸カルシウムは、ポリエステル樹脂組成物中、平均直径（Ｄ）、平均長さ（Ｌ）、平均アスペクト比（Ｌ／Ｄ）およびアスペクト比の標準偏差が特定の範囲にあることが必要であり、以下に詳述する。
【００１５】
本発明において、ポリエステル樹脂組成物中の針状ケイ酸カルシウムは、平均直径（Ｄ）が０．０１〜１．０μｍ、平均長さ（Ｌ）が０．１〜１０μｍ、平均アスペクト比（Ｌ／Ｄ）が３〜２０およびアスペクト比の標準偏差が１．０５〜２の範囲である。また、ポリエステル樹脂組成物中の針状ケイ酸カルシウムの含有量は０．１〜２０重量％である。なお、ここでいうポリエステル樹脂組成物中の含有量とは、単層フィルムの場合、フィルム全体を構成するポリエステル樹脂組成物の重量を基準とした含有量を意味し、２層以上の層からなる積層フィルムの場合、針状ケイ酸カルシウムを含有する層を構成するポリエステル樹脂組成物の重量を基準とした含有量を意味する。
【００１６】
針状ケイ酸カルシウムの平均直径（Ｄ）が下限未満であると強度の向上は期待できない。一方、平均直径（Ｄ）が上限を超えるとフィルム表面が粗面化し、磁気記録媒体にしたとき、得られる磁気記録媒体の電磁変換特性が低下する。好ましい針状ケイ酸カルシウムの平均直径（Ｄ）は、０．０１〜０．５μｍ、特にフィルムに用いる場合、０．０１〜０．１μｍの範囲である。
【００１７】
また、針状ケイ酸カルシウムの平均長さ（Ｌ）が下限未満であると強度の向上は期待できない。一方、平均長さ（Ｌ）が上限を超えるとフィルム表面が粗面化し、磁気記録媒体にしたとき、電磁変換特性が低下する。好ましい針状ケイ酸カルシウムの平均長さ（Ｌ）は、０．１〜５μｍ、さらにフィルムに用いる場合０．１〜３μｍ、特に０．１〜１．０μｍの範囲である。
【００１８】
さらにまた、針状ケイ酸カルシウムの平均アスペクト比（Ｌ／Ｄ）が下限未満であると強度の向上は期待できない。一方、平均アスペクト比（Ｌ／Ｄ）が上限を超えると針状ケイ酸カルシウムの分散が不均一になり易く、やはり強度の向上が期待できない。好ましい針状ケイ酸カルシウムの平均アスペクト比（Ｌ／Ｄ）は、３〜１８、さらに３〜１６の範囲である。
【００１９】
また、針状ケイ酸カルシウムのアスペクト比の標準偏差が上限を超えると、混練過程での折れ発生が多く、また解砕が不均一で形状のばらつきが大きいため、強度の向上が期待できない。また、フィルム表面が粗面化し、磁気記録媒体にしたとき、電磁変換特性が低下する。一方、アスペクト比の標準偏差を本発明の下限未満とするのは、添加する針状ケイ酸カルシウムの形状を極めて均一にし、同時に混練過程で針状ケイ酸カルシウムの折れを極めて減らし、解砕後の形状が極めて均一化している必要があり、技術的に極めて困難である。好ましい針状ケイ酸カルシウムのアスペクト比の標準偏差は１．０５〜１．９、さらに１．０５〜１．８の範囲である。
【００２０】
また、針状ケイ酸カルシウムの添加量が下限未満であると強度の向上は期待できない。一方、添加量が上限を超えると、針状ケイ酸カルシウムによる効果が飽和状態になったり、フィルムや繊維にした場合の表面平坦性が低下する場合がある。好ましい針状ケイ酸カルシウムの添加量は、０．１〜１０重量％、さらに０．１〜５．０重量％の範囲である。
【００２１】
本発明における針状ケイ酸カルシウムは、前記の特性を満足するものであれば特に限定はされないが、好ましくは、示性式がＣａ6Ｓｉ6０17（ＯＨ）2、化学式が６ＣａＯ・６ＳｉＯ2・Ｈ2Ｏで表される針状結晶物質であり、繊維状ゾノトライトと呼ばれる場合がある。かかる針状ケイ酸カルシウムは、ポリエステル樹脂との親和性を向上させる目的で、表面が界面活性剤および／またはカップリング剤によって処理されたものであってもよい。
【００２２】
本発明のポリエステル樹脂組成物は、二軸配向ポリエステルフィルムや配向ポリエステル繊維に成形されることが好ましい。すなわち、特定の形状を有する針状ケイ酸カルシウムを含む本発明のポリエステル樹脂組成物を一軸方向またはニ軸方向に延伸することによって、強化剤としての機能が効率よく発現することから、強度や寸法安定性をより高度に発現させることが可能となる。
【００２３】
＜ポリエステル樹脂組成物の製造方法＞
本発明のポリエステル樹脂組成物の製造方法は特に制限されるものではないが、針状ケイ酸カルシウムのアスペクト比の標準偏差を本発明の範囲とするために、例えば、以下の方法を用いることが好ましい。すなわち、針状ケイ酸カルシウムをエチレングリコールに分散させたグリコールスラリーとし、５０〜２５０ＭＰａ、好ましくは８０〜１５０ＭＰａの超高圧状態で双方向からフィードし、グリコールスラリー中で粒子同士の衝突により解砕処理させることで良好な解砕分散状態のスラリーを得ることができる。圧力は高いほど効果が大きいが、その分、装置をより堅牢にする必要が生じたり、解砕から粉砕へとプロセスが進みすぎて微粒子が増加し再凝集が進むことがあり、逆に圧力が低すぎると十分な解砕効果が得られなかったり、解砕に長時間を要することになり共に好ましくない。適正な条件で処理されたグリコールスラリーは、サンドミル、ボールミルに代表される湿式解砕（または粉砕）処理では達成し難かった５〜１０μｍフィルターを通過させることが容易になり、粗大粒子や解砕してもなお残った凝集粒子をここで除去することが可能になる。このような精製処理方法を用いることにより、粗大粒子や凝集粒子を含まず、形状の揃った粒子が高度に均一分散化された針状ケイ酸カルシウムを得ることが可能となる。
【００２４】
このようにして得られたグリコールスラリーは、通常のポリエステルの製造方法において、エステル交換反応中に添加される。ここで、通常のポリエステルの製造方法とは、例えば、ジメチル、ジエチルまたはジプロピルなど炭素原子数が１〜３個の低級アルキルと２，６―ナフタレンジカルボン酸とのエステル化合物を、エチレングリコールとエステル交換反応触媒の存在下でエステル交換反応させた後、重縮合して製造する方法である。
【００２５】
なお、上記説明は、ポリエチレン―２，６―ナフタレートについて行ったが、他のポリエステルについても同様なことが言える。
また、フィルムを構成するポリエステル樹脂には、製膜時のフィルムの巻取り性やフィルムの搬送性等を良くするため、滑剤として有機又は無機の不活性粒子を含有させてもよい
【００２６】
＜二軸配向ポリエステルフィルム＞
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、本発明のポリエステル樹脂組成物を二軸延伸することによって得られるものであり、上述の特定構造の針状ケイ酸カルシウムがフィルム全体に分散されて含有されることが好ましい。
また、フィルムが２層以上の積層フィルムである場合、少なくともその内の１つの層が針状ケイ酸カルシウムを含有していればよい。例えば、針状ケイ酸カルシウムを含有しない層と針状ケイ酸カルシウムを含有する層（針状ケイ酸カルシウム含有層）との２層構造、針状ケイ酸カルシウム含有層とその両表面に針状ケイ酸カルシウムを含有しない層が積層された３層構造、針状ケイ酸カルシウム含有層が針状ケイ酸カルシウムを含有しない層の両表面に積層された３層構造、およびこれらの層構造に、さらに針状ケイ酸カルシウムを含有しない層または針状ケイ酸カルシウム含有層を設ける３層以上の層構造を挙げることができる。
【００２７】
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、フィルム製膜方向（縦方向）および幅方向（横方向）の少なくとも一方におけるヤング率が６ＧＰａ以上、さらに８ＧＰａ以上、特に１０ＧＰａ以上であることが好ましい。製膜方向および幅方向のヤング率がいずれも下限に満たない場合、テープとしたときに張力変化や温度・湿度の変化によって寸法安定性が損なわれ、トラックずれなどの問題が発生しやすくなる。また、針状ケイ酸カルシウムを添加したことによる機械特性の効果が十分に発現しない。かかるヤング率の下限は、フィルム製膜方向において満たす場合、テープの長手方向の張力変化による幅方向の寸法変化を抑制できる。また、幅方向においてかかるヤング率の下限を満たす場合、温湿度変化によるテープの幅方向の寸法変化を抑制できる。
【００２８】
なお、製膜方向および幅方向のヤング率の上限は特に制限されないが、通常２０ＧＰａ以下であることが、直行する方向にも十分なヤング率を付与できる観点から好ましい。また、製膜方向と幅方向のヤング率の和は１２ＧＰａ以上、さらに１５ＧＰａ以上、特に１７ＧＰａ以上であることが好ましい。このような高ヤング率は、針状ケイ酸カルシウムの添加により、従来の針状ケイ酸カルシウムを含有しないフィルムに比べ、より低倍率の延伸で得ることができる。なお、製膜方向および幅方向のヤング率の和の上限は特に制限されないが、通常は高々３０ＧＰａである。
【００２９】
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、ポリエステル樹脂がポリエチレンテレフタレートである場合、製膜方向および幅方向の少なくとも一方のヤング率が、６ＧＰａ以上、さらには７ＧＰａ以上であることが好ましい。かかるヤング率は、針状ケイ酸カルシウムを含有しないポリエチレンテレフタレートを用いて延伸する場合に、通常用いられる３〜６倍の延伸倍率では得られず、過剰な延伸倍率を要するのに対し、本発明のポリエステル樹脂組成物を用いる場合は通常用いられる３〜６倍の延伸倍率によって達成できる。なお、製膜方向および幅方向のヤング率の上限は特に制限されないが、通常１２ＧＰａ以下であることが、直行する方向にも十分なヤング率を付与できることから好ましい。
【００３０】
また、本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、ポリエステル樹脂がポリエチレン−２，６−ナフタレートである場合、製膜方向および幅方向の少なくとも一方のヤング率が、７ＧＰａ以上、さらには８ＧＰａ以上であることが好ましい。かかるヤング率は、針状ケイ酸カルシウムを含有しないポリエチレン−２，６−ナフタレートを用いて延伸する場合に、通常用いられる３〜８倍の延伸倍率では得られず、過剰な延伸倍率を要するのに対し、本発明のポリエステル樹脂組成物を用いる場合は通常用いられる３〜８倍の延伸倍率によって達成できる。なお、製膜方向および幅方向のヤング率の上限は特に制限されないが、通常１５ＧＰａ以下であることが、直行する方向にも十分なヤング率を付与できることから好ましい。
【００３１】
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、磁気記録媒体のベースフィルとして用いる場合、フィルムの少なくとも片方の露出面の中心線平均粗さ（Ｒａ）は、０．１〜１０ｎｍ、さらには０．５〜５ｎｍであることが好ましい。中心線平均粗さが上限を越えると、該表面に磁性層を設けて磁気テープとしたときに磁性層面が粗化し、電磁変換特性が低下することがある。一方、中心線平均粗さが下限に満たない場合、フィルム―フィルム間の滑り性が低下し、フィルムの巻取り性が悪化することがある。
【００３２】
このような表面粗さを本発明の二軸配向ポリエステルフィルムに具備させる手段としては、二軸配向ポリエステルフィルムに含有させる針状ケイ酸カルシウムの種類、形状、サイズおよび添加量を調整するほかに、さらに不活性粒子を添加する場合は、その不活性粒子の種類、形状、サイズおよび添加量によっても調整することが好ましい。また、本発明の二軸配向ポリエステルフィルムの少なくとも一方の表面に、微細凹凸を形成する表面処理、例えば易滑塗剤のコーティング処理によっても調整することができる。不活性粒子としては、例えば周期律表第ＩＩＡ、第ＩＩＢ、第ＩＶＡ、第ＩＶＢの元素を含有する無機微粒子（例えば、カオリン、アルミナ、酸化チタン、炭酸カルシウム、二酸化ケイ素など）、シリコーン樹脂、架橋ポリスチレン等の如き耐熱性の高い高分子よりなる微粒子などが挙げられる。不活性粒子を含有させる場合、粒子の平均粒径は０．０５〜１．０μｍ、さらには０．１〜０．８μｍであることが好ましい。また、また不活性粒子の含有量はポリエステル樹脂を基準として０．０５〜０．５重量％、さらには０．１〜０．３重量％であることが好ましい。また、種類、形状またはサイズの異なる２種類以上の不活性粒子を併用してもよい。
【００３３】
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムの厚みは、特に制限されないが、磁気記録媒体のベースフィルムに使用する場合は、２〜１０μｍ、さらに３〜８μｍ、特に４〜６μｍであることが好ましい。厚みが下限未満であるとテープ強度が不足し、走行開始時の張力などでテープ幅収縮が生じ、トラックと磁気ヘッドのズレを生じ、記録の再生エラーが避けられない場合がある。また、厚みが上限を超えると、カートリッジに収納するテープ長さが短くなり、所望の記憶容量が得られなくなることがある。
【００３４】
＜製膜方法＞
本発明の二軸配ポリエステルフィルムは、例えば以下のような方法に準じて製造することができる。
まず、針状ケイ酸カルシウムを高濃度含有するポリエステル樹脂のペレットと針状ケイ酸カルシウムを含有しないポリエステル樹脂のペレットとを所定の割合で混合し、乾燥後、例えば、ポリエステルがポリエチレン−２，６−ナフタレートの場合、溶融温度２８０℃〜３３０℃で押出し機よりＴダイを経て押出し、冷却ドラム上に流延、冷却固化して未延伸フィルムを作成することができる。この未延伸フィルムを縦方向にポリエチレン―２，６―ナフタレートの場合１００〜１７０℃の温度で３〜８倍、好ましくは５〜８倍の倍率で延伸し、次いで上記延伸方向と直角方向に１１５〜１８０℃の温度で３〜７倍の倍率、好ましくは４〜７倍で延伸する。または必要に応じて縦また横方向の延伸を２段階以上に分割実施してもよい（縦多段延伸、縦−横−縦の３段延伸、縦−横−縦−横の４段延伸等）。また同時二軸延伸にて実施してもよい。このようにして全延伸倍率は、面積延伸倍率として１０〜６０倍、更には２０〜５０倍が好ましい。また二軸配向フィルムは１８０〜２５０℃の温度で熱固定することが好ましく、更には２００〜２３０℃で熱固定するのが好ましく、熱固定時間は１〜６０秒が好ましい。
【００３５】
また、積層の二軸配向ポリエステルフィルムを得る方法としては、２台の押出機を用い、少なくとも１台には針状ケイ酸カルシウムを含有するペレットを送って溶融し、２層または多層ダイから押出し、その後の処置は、上記本発明の二軸配向ポリエステルフィルムと同様な操作を繰り返せばよい。
【００３６】
＜磁気記録媒体＞
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムおよび積層二軸配向ポリエステルフィルムは、優れたヤング率および寸法安定性を有し、さらには平担性、滑り性、巻取り性等を有しており、高密度磁気記録媒体、特にディジタル記録型磁気機記録媒体のベースフィルムとして好ましく用いられる。
【００３７】
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムまたは積層二軸配向ポリエステルフィルムを用いた磁気記録媒体は、片側表面（積層の場合は平坦側表面）に、磁性層を塗布、あるいは真空蒸着、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、クロム又はこれらを主成分とする合金もしくは酸化物より成る強磁性金属薄膜層を形成し、またその表面に、目的、用途、必要に応じてダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等の保護層、含フッ素カルボン酸系潤滑層を順次設け、更に磁性層と反対側の表面にバックコート層を設けることにより形成される。
【実施例】
【００３８】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに説明する。尚、本発明における種々の物性値及び特性は、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。また、実施例中の部および％は、特に断らない限り、それぞれ重量部および重量％を意味する。
【００３９】
（１）ヤング率
東洋ボールドウイン（株）の引張試験機「テンシロン」を用いて、温度２０℃、湿度５０％に調節された室内において、フィルムを製膜方向および幅方向に沿って試料幅１０ｍｍ、長さ１５ｃｍに切り、チャック間１００ｍｍにして引張速度１０ｍｍ／分、チャート速度５００ｍｍ／分でフィルムの製膜方向および幅方向に引張り、得られる荷重―伸び曲線の立ち上り部の接線より、フィルムの製膜方向および幅方向のヤング率をそれぞれ計算する。
【００４０】
（２）針状ケイ酸カルシウムの平均直径、平均長さ、平均アスペクト比、及びアスペクト比の標準偏差
得られたポリエステルフィルムに含有される針状ケイ酸カルシウムの直径、長さ、アスペクト比は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、それぞれ２００個の針状ケイ酸カルシウム粒子を測定し、それらを平均して求める。また、得られた２００個のアスペクト比のデータより、その標準偏差を算出し、針状ケイ酸カルシウムのアスペクト比の標準偏差とする。
【００４１】
（３）不活性粒子の平均粒径
島津製作所製ＣＰ―５０型セントリフュグルパーティクルサイズアナライザー（Ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｓｉｚｅ  Ａｎａｌｙｚｅｒ）を用いて測定する。得られる遠心沈降曲線をもとに算出する各粒径の粒径とその存在量との累積曲線から、５０マスパーセント（ｍａｓｓ  ｐｅｒｃｅｎｔ）に相当する粒径を読み取り、この値を上記平均粒径とする。
【００４２】
（４）フィルムの表面粗さ（中心線平均粗さ：Ｒａ）
中心線平均粗さ（Ｒａ）はＪＩＳ―Ｂ６０１に準じて測定する。本発明では（株）小坂研究所の触針式表面粗さ計（SURFCORDER SE,30C）を用い、次の条件で測定して求める。
（ａ）触針先端半径：２μｍ
（ｂ）測定圧力    ：３０ｍｇ
（ｃ）カットオフ  ：０．０８ｍｍ
（ｄ）測定長      ：８．０ｍｍ
（ｅ）データのまとめ方：同一試料について６回繰り返し測定し、最も大きい値を１つ除き、残り５つのデータを用いて平均値として中心線平均粗さ（Ｒａ）を求める。
【００４３】
［実施例１］
１．スラリーの調製  
針状ケイ酸カルシウム（宇部マテリアルズ（株）製、商品名：ゾノハイジ）１００ｇを９００ｇのエチレングリコールに加え、家庭用卓上ミキサーにて１０分間混合して１０重量％のスラリーを調製した。この操作を１０回繰り返し、全てを混合して総量１０，０００ｇのスラリーを用意した。このスラリーをスギノマシン製連続式微粒化装置アルティマイザーシステムＨＪＰ−２５００５型機にて、圧力２００ＭＰａのもとで超高圧下の粒子衝突処理を全量実施した。この操作を２回繰り返し、続いてこの処理液を日本ポール製フィルタープロファイルIIのカートリッジグレード０７０（９９．９８％濾過精度７μｍ相当）のＭＣＹタイプフィルターにて濾過し、最終スラリーとした。
【００４４】
２．ポリエステル樹脂組成物の製造
２，６−ナフタレン酸ジメチル１００部とエチレングリコール６０部の混合物に、酢酸マンガン四水和物０．０３０部をエステル交換反応釜に仕込み、１４０℃から２３０℃まで徐々に昇温しつつ、生成するメタノールを系外に留出させながらエステル交換反応を行った。この間２２０℃にて、前記針状ケイ酸カルシウムスラリーを３重量％相当で６部を加え反応を続け、完全にメタノールの留出が終了した後、リン化合物としてリン酸トリメチル０．０２０部を加え反応を終了させた。続いて５分後に重合触媒として三酸化アンチモン０．０２４部を加え２５０℃まで加熱して一部のエチレングリコールを留出させた後、重縮合反応釜へオリゴマーを移した。その後、常法に従い高真空下で加熱しながら、最終内温２９５℃にて所望の粘度に到達した時点で反応を終了させ、吐出部からストランド状に連続的に押し出し、冷却カッティングして約３ｍｍ前後のポリエチレン−２，６−ナフタレート組成物の粒状ペレットを得た。このポリマーの固有粘度は０．６１ｄｌ／ｇ（オルトクロロフェノール、３５℃）であった。また、このポリエチレン−２，６−ナフタレート組成物中の針状ケイ酸カルシウムの平均直径（Ｄ）は０．０５μｍ、平均長さ（Ｌ）は０．４μｍ、平均アスペクト比（Ｌ／Ｄ）は８、アスペクト比の標準偏差は１．７４であった。
【００４５】
３．ポリエステルフィルムの製造
前記針状ケイ酸カルシウム含有ポリエチレン−２，６−ナフタレート樹脂組成物を１８０℃で５時間乾燥した後、押出機ホッパーに供給し、３００℃で溶融し、Ｔ型押出ダイを用いて、表面仕上げ０．３Ｓ、表面温度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。
このようにして得られた未延伸フィルムを１２０℃にて予熱し、更に低速、高速のロール間で１４ｍｍ上方より８３０℃の表面温度の赤外線ヒーターにて加熱して５．４倍に延伸し、急冷した後、続いてステンターに供給し、１２５℃にて横方向に４．８倍延伸した。さらに引き続いて２２５℃で３秒間熱固定し、厚み４．５μｍの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。得られた二軸配向ポリエステルフィルムのヤング率は縦方向１０ＧＰａ、横方向７ＧＰａであった。
得られたポリエステル樹脂組成物および二軸配向ポリエステルフィルムの特性を表１に示す。
【００４６】
［実施例２］
実施例１と同様の操作で得られた針状ケイ酸カルシウムを３．０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、０．６１）と、平均粒径０．１μｍの球状シリカ粒子を０．０１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、０．６０）を１８０℃で５時間乾燥した後、別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しダイを用いてＡ層とＢ層を積層し、表面仕上げ０．３Ｓ、表面温度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積層未延伸フィルムを得た。各層の厚みは、Ａ層が６０％、Ｂ層が４０％である。
【００４７】
このようにして得られた積層未延伸フィルムを１２０℃にて予熱し、更に低速、高速のロール間で１４ｍｍ上方より８３０℃の表面温度の赤外線ヒーターにて加熱して５．９倍に延伸し、急冷し、続いてステンターに供給し、１２５℃にて横方向に４．５倍後、さらに１７０℃にて横方向に１．１５倍に延伸し、トータル５．６５倍延伸した。さらに引き続いて２２５℃で３秒間熱固定し、厚み４．５μｍの積層二軸配向ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムのヤング率は縦方向１１ＧＰａ、横方向８ＧＰａであった。
得られたポリエステル樹脂組成物および二軸配向ポリエステルフィルムの特性を表１に示す。
【００４８】
［実施例３〜５］
針状ケイ酸カルシウムおよびその添加量を表１に示すとおり変更する以外は、実施例１と同様な操作を繰り返した。得られたポリエステル樹脂組成物および二軸配向ポリエステルフィルムの特性を表１に示す。
【００４９】
［比較例１］
針状ケイ酸カルシウムを添加せず、平均粒径０．６μｍの炭酸カルシウム粒子を０．０２重量％、平均粒径０．１μｍのシリカ粒子を０．１重量％含有したポリエチレン―２，６―ナフタレートを１８０℃で５時間乾燥した後、押出機ホッパーに供給し、実施例１と同様にして厚み４．５μｍの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。得られたポリエステル樹脂組成物および二軸配向ポリエステルフィルムの特性を表１に示す。
【００５０】
［比較例２〜５および実施例６〜７］
針状ケイ酸カルシウムおよびその含有量を表１に示すとおりに変更した以外は実施例１と同様にして厚み４．５μｍの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。得られたポリエステル樹脂組成物および二軸配向ポリエステルフィルムの特性を表１に示す。
【００５１】
［比較例６］
スラリーの調製の際に連続式微粒化装置による針状ケイ酸カルシウムの解砕を行わなかった以外は実施例１と同様な操作を繰り返した。得られたポリエステル樹脂組成物および二軸配向ポリエステルフィルムの特性を表１に示す。
【００５２】
【表１】
2006290995.tif 000002
【００５３】
表１中、ＰＥＮはポリエチレン−２，６−ナフタレートを示し、針状ケイ酸カルシウムをはじめとする添加剤の含有量は樹脂組成物の重量を基準とした含有量を示す。また、積層ポリエステルフィルムの場合は、針状ケイ酸カルシウムを含む層を構成する樹脂組成物中の添加剤含有量を示す。なお、炭酸カルシウム及びシリカの直径は平均粒径を示し、形状はほぼ球形であった。
【００５４】
表１に示すように、実施例１〜５のポリエステル樹脂組成物および二軸配向ポリエステルフィルムは、好適なサイズの針状ケイ酸カルシウムを適量含有することによって、比較例１の針状ケイ酸カルシウムを含まないポリエステル樹脂組成物および二軸配向ポリエステルフィルムと較べて、同延伸倍率において製膜方向および幅方向のいずれのヤング率も大幅に向上し、かつ中心線平均粗さ（Ｒａ）も１０ｎｍ以下という磁気記録媒体として使用できる平坦性を有していた。
【００５５】
一方、比較例２は針状ケイ酸カルシウムの含有量が少なすぎて十分なヤング率が得られなかった。また比較例３は、針状ケイ酸カルシウムの含有量が多すぎ、ヤング率は向上するものの得られたフィルム表面が粗すぎて、磁気記録媒体として使用できる表面の平坦性は得られなかった。比較例４は、針状ケイ酸カルシウムの平均アスペクト比が不適切であった結果、ヤング率が向上しなかった。さらに、比較例５は針状ケイ酸カルシウムの平均直径が大きすぎて得られたフィルム表面が粗く、磁気記録媒体として使用できる表面の平坦性は得られなかった。
【００５６】
また、実施例６および７は、中心線平均粗さ（Ｒａ）が１０ｎｍを超えるため、高密度磁気記録媒体用途に用いるには充分なフィルム表面の平坦性ではないものの、他の用途、例えば汎用磁気記録媒体用途には充分に用いることができる。
また、比較例６は針状ケイ酸カルシウムの解砕が不均一であることからアスペクト比の標準偏差が大きく、解砕が十分に行われた実施例１と較べてヤング率および平坦性の点で十分ではなかった。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の樹脂組成物によって得られた二軸配向ポリエステルフィルムは、特定の平均直径および平均長さを有する針状ケイ酸カルシウムが混練過程での折れが少なく繊維長が維持され、また均一に解砕していることで、アスペクト比の標準偏差が小さい状態でポリエステル樹脂組成物中および二軸配向ポリエステルフィルム中に含まれることから、表面平坦性と高いヤング率とを具備する二軸配向ポリエステルフィルムが提供され、例えば磁気記録媒体のベースフィルムとして有用である。