Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4622366B2 - Polybenzazole film and method for producing the same - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4622366B2 - Polybenzazole film and method for producing the same - Google Patents

Polybenzazole film and method for producing the same Download PDF

Info

Publication number
JP4622366B2
JP4622366B2 JP2004218469A JP2004218469A JP4622366B2 JP 4622366 B2 JP4622366 B2 JP 4622366B2 JP 2004218469 A JP2004218469 A JP 2004218469A JP 2004218469 A JP2004218469 A JP 2004218469A JP 4622366 B2 JP4622366 B2 JP 4622366B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polybenzazole
film
solution
polymer
tensile
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004218469A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006035628A (en
Inventor
久人 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyobo Co Ltd filed Critical Toyobo Co Ltd
Priority to JP2004218469A priority Critical patent/JP4622366B2/en
Publication of JP2006035628A publication Critical patent/JP2006035628A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4622366B2 publication Critical patent/JP4622366B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)

Description

本発明は高強度、高弾性率を有し、かつ表面平滑性と滑り性とを兼ね備えたポリベンザゾール系フィルムおよびその製造法に関するものである。特に磁気記録用基材フィルムとして好適なポリベンザゾール系フィルムに関するものである。   The present invention relates to a polybenzazole-based film having high strength and high elastic modulus and having both surface smoothness and slipperiness, and a method for producing the same. In particular, the present invention relates to a polybenzazole film suitable as a base film for magnetic recording.

磁気テープ用基材フィルムとしては、2軸配向ポリエチレンテレフタレートフィルムが広く一般的に使用されている。しかし、基材フィルムを薄くすることで記録時間と記録容量を増やしたい要求に対して機械的強度において限界があった。そこでより高強力な全芳香族ポリアミドや全芳香族ポリエステルなどのフィルムの開発が行われている。ポリベンザゾール、特にポリベンザゾールは、棒状ポリマーでそれの配向フィルムは極めて高い機械的強度を有することが開示されている(特許文献1参照)。しかし、磁気テープ用ベースとして使用する場合、フィルム表面には平滑性と無欠点性が必要であると同時に走行性を得るため微細な表面凹凸が必要である。
以上の方法はいずれも、剛直性高分子の溶液(厳密な意味での溶液としてではなく、溶液と称するものである。以下同じ)が光学的異方性すなわち液晶性を示す高濃度領域で加工時のせん断粘度が比較的低くなる特性に着目したものであるが、光学的異方性を示す溶液で製膜すると、フィルムの長手方向(MD、フィルムの流れ方向、マシンダイレクション)および幅方向(TD、MDと直角の方向、トランスバースダイレクション)方向の機械的物性のバランスをとるのが難しい。力学特性のバランスに関する問題を解決する方法として、ダイ押出しまでを光学的異方性相で実施し、ダイ押出し後は組成変化若しくは温度変化により光学的等方相へ相転移させる製膜方式が開示されている(特許文献2参照)。ところが、光学的に異方性を示すポリベンザゾール系溶液をダイ押出しすると、押出されたシート表面はその液晶性に由来し発生すると考えられる著しい荒れが観察される。また、光学的に異方性を有するポリベンザゾール溶液を支持体上に流延し、その後光学的に等方性を示す状態に変化させることにより得られる、高弾性率かつ適度な伸度を示すポリベンザゾール系フィルムが開示されている(特許文献3参照)。
米国特許第4,973,442 特開平9−118758号公報 特開平2000−273214号公報
As a base film for magnetic tape, a biaxially oriented polyethylene terephthalate film is widely used in general. However, there is a limit in mechanical strength for the demand to increase the recording time and the recording capacity by thinning the base film. Therefore, development of films such as higher-strength wholly aromatic polyamides and wholly aromatic polyesters is underway. It is disclosed that polybenzazole, especially polybenzazole, is a rod-like polymer and its oriented film has extremely high mechanical strength (see Patent Document 1). However, when used as a base for a magnetic tape, the surface of the film must be smooth and defect-free, and at the same time, fine surface irregularities are required to obtain traveling properties.
In any of the above methods, a rigid polymer solution (referred to as a solution, not as a solution in a strict sense; hereinafter the same) is processed in a high-concentration region exhibiting optical anisotropy, that is, liquid crystallinity. It is focused on the property that the shear viscosity at that time is relatively low, but when the film is formed with a solution exhibiting optical anisotropy, the longitudinal direction of the film (MD, the flow direction of the film, machine direction) and the width direction ( It is difficult to balance mechanical properties in the direction perpendicular to TD and MD and in the transverse direction. As a method to solve the problem related to the balance of mechanical properties, a film forming method is disclosed in which the process up to die extrusion is carried out in an optically anisotropic phase, and after die extrusion, the phase is changed to the optically isotropic phase by composition change or temperature change. (See Patent Document 2). However, when a polybenzazole-based solution exhibiting optical anisotropy is die-extruded, the surface of the extruded sheet is observed to be markedly rough due to its liquid crystallinity. In addition, the polybenzazole solution having optical anisotropy is cast on a support and then changed to a state in which it is optically isotropic. A polybenzazole-based film is disclosed (see Patent Document 3).
US Pat. No. 4,973,442 JP-A-9-118758 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-273214

しかし上記のいずれの方式においても液晶性非等方性溶液から形成されたフィルムであり、液晶相の高配向性のため、長手方向と幅方向の機械的物性のバランスも十分に解決されているとはいえない。さらに、液晶性非非等方性溶液をTダイ等により押出されると、押出されたシート状物には表面荒れが観察されるが、これらの問題はいまだ解決されていない。
この点についての検討は全くなされておらず、従来開示されているポリベンザゾールフィルムは表面に粗いフィブリル状の突起を有し実用的な磁気テープとして使用することは難しかった。これに対する改良も試みられてはいるが、表面平滑性の良好なフィルムは得られていないのが現状である(特許文献4、5参照)。
特表平6−503521号公報 特開平11−171993号公報
However, in any of the above methods, it is a film formed from a liquid crystalline anisotropic solution, and because of the high orientation of the liquid crystal phase, the balance between mechanical properties in the longitudinal direction and the width direction is sufficiently solved. That's not true. Furthermore, when the liquid crystalline anisotropic solution is extruded by a T-die or the like, surface roughness is observed in the extruded sheet, but these problems have not been solved yet.
This point has not been studied at all, and the polybenzazole film disclosed heretofore has rough fibril-like projections on the surface and is difficult to use as a practical magnetic tape. Although the improvement with respect to this is also tried, the present condition is that the film with favorable surface smoothness is not obtained (refer patent document 4, 5).
JP-T 6-503521 Japanese Patent Laid-Open No. 11-171993

本発明は、上記の点を解決しようとするもので、高強度、高弾性率を有し、かつ表面平滑性と滑り性とを兼ね備えた積層ポリベンザゾール系フィルムおよびその製造法を提供することを課題とする。   The present invention is intended to solve the above-described points, and provides a laminated polybenzazole-based film having high strength, high elastic modulus, and having both surface smoothness and slipperiness, and a method for producing the same. Is an issue.

すなわち本発明は、光学的に異方性のポリベンザゾール系溶液から形成したコア層と該コア層の両表面に微粒子をポリベンザゾール系ポリマーに対して0.20〜2.00質量%含有した光学的に等方性であるポリベンザゾール系溶液から形成したスキン層とで構成されたポリベンザゾール系フィルムであり、また下式(1)〜(6)の全てを満たす前記のポリベンザゾール系フィルムである。
(1)長手方向および幅方向の引張弾性率≧10.0GPa、
(2)長手方向および幅方向の引張破断強度≧350MPa、
(3)長手方向および幅方向の引張破断伸度≧10%、
(4)0.85≦(幅方向の引張弾性率)/(長手方向の引張弾性率)≦1.20、
(5)0.85≦(幅方向の引張破断強度)/(長手方向の引張破断強度)≦1.20、
(6)0.85≦(幅方向の引張破断伸度)/(長手方向の引張破断伸度)≦1.20。
That is, the present invention contains a core layer formed from an optically anisotropic polybenzazole-based solution and fine particles on both surfaces of the core layer in an amount of 0.20 to 2.00% by mass based on the polybenzazole-based polymer. And a polybenzazole film comprising a skin layer formed from an optically isotropic polybenzazole solution and satisfying all of the following formulas (1) to (6): It is a sol-based film.
(1) Tensile elastic modulus in the longitudinal direction and the width direction ≧ 10.0 GPa,
(2) Tensile breaking strength in the longitudinal direction and the width direction ≧ 350 MPa,
(3) Tensile breaking elongation in the longitudinal direction and the width direction ≧ 10%,
(4) 0.85 ≦ (tensile modulus in the width direction) / (tensile modulus in the longitudinal direction) ≦ 1.20,
(5) 0.85 ≦ (tensile breaking strength in the width direction) / (tensile breaking strength in the longitudinal direction) ≦ 1.20,
(6) 0.85 ≦ (tensile elongation at break in the width direction) / (tensile elongation at break in the longitudinal direction) ≦ 1.20.

好ましい態様はフィルム表面の3次元平均粗さSRaが5nm以上かつ50nm以下であり、1μm以上の粗大突起が10個/mm以下である前記のポリベンザゾール系フィルムであり、更に好ましい態様は、光学的に異方性のポリベンザゾール系溶液から形成させるコア層の厚みがフィルム全厚み(積層体の全体厚み)の25〜75%である前記のポリベンザゾール系フィルムであり、ポリベンザゾールがポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾールである前記のポリベンザゾール系フィルムである。
また本発明は、光学的に異方性のポリベンザゾール系溶液からコア層を形成し、該コア層の両表面に微粒子をポリベンザゾール系ポリマーに対して0.20〜2.00質量%含有した光学的に等方性であるポリベンザゾール系溶液からスキン層を積層形成する工程を含むことを特徴とするポリベンザゾール系フィルムの製造法であり、より好ましくは、光学的に異方性のポリベンザゾール系ポリマー溶液のポリマー濃度が8.0〜16.0質量%、光学的に等方性ポリベンザゾール系ポリマー溶液の濃度が0.5から5質量%である前記のポリベンザゾール系フィルムの製造法である。
A preferred embodiment is the polybenzazole-based film described above in which the three-dimensional average roughness SRa of the film surface is 5 nm or more and 50 nm or less, and the number of coarse protrusions of 1 μm or more is 10 pieces / mm 2 or less. The polybenzazole film, wherein the thickness of the core layer formed from the optically anisotropic polybenzazole solution is 25 to 75% of the total film thickness (total thickness of the laminate), The polybenzazole-based film is a polyparaphenylene benzobisoxazole.
In the present invention, a core layer is formed from an optically anisotropic polybenzazole-based solution, and fine particles on both surfaces of the core layer are 0.20 to 2.00% by mass with respect to the polybenzazole-based polymer. A method for producing a polybenzazole film, comprising a step of laminating and forming a skin layer from an optically isotropic polybenzazole-based solution, and more preferably optically anisotropic The polybenzazole polymer solution has a polymer concentration of 8.0 to 16.0% by mass, and the optically isotropic polybenzazole polymer solution has a concentration of 0.5 to 5% by mass. This is a method for producing a sol-based film.

本発明のポリベンザゾール系フィルムは、前記のとおりの構成を採用することにより、滑り性が良好でフィルムの取り扱い性や磁気テープにした時などの走行性が良好である。また表面が平滑で粗大突起を持たないので磁気記録特性が良好である。更に異方性ポリマー溶液からのみ作製されるフィルムの持つ欠点を補正改良し得て、かつフィルムの長手方向(MD)と幅方向(TD)での強伸度などの物性バランスが良好であり、極めて高い引張弾性率など優れた物性を有するので薄膜基材フィルムとして使用できる。特に磁気記録用の薄膜基材フィルムとして有用である。   By adopting the configuration as described above, the polybenzazole-based film of the present invention has good slipperiness and good runnability when used as a film or a magnetic tape. Also, since the surface is smooth and does not have coarse protrusions, the magnetic recording characteristics are good. Furthermore, it is possible to correct and improve the defects of the film produced only from the anisotropic polymer solution, and the physical property balance such as strong elongation in the longitudinal direction (MD) and the width direction (TD) of the film is good, Since it has excellent physical properties such as extremely high tensile modulus, it can be used as a thin film substrate film. In particular, it is useful as a thin film substrate film for magnetic recording.

本発明におけるポリベンザゾール系ポリマーとは、ポリベンゾオキサゾール(PBO)ホモポリマー、ポリベンゾチアゾール(PBT)ホモポリマー及びポリベンズイミダゾール(PBI)ホモポリマー、もしくは、それらPBO、PBT、および/又はPBIのランダム共重合ポリマー、交互共重合ポリマーあるいはブロック共重合ポリマーをいう。ここでポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾチアゾール及びそれらのランダム、交互あるいはブロック共重合ポリマーは、例えば米国特許第4703103号、米国特許4533692号、米国特許第4533724号、米国特許第4533693号、米国特許第4539567号、米国特許第4578432号等に記載されたものである。   The polybenzazole-based polymer in the present invention is a polybenzoxazole (PBO) homopolymer, a polybenzothiazole (PBT) homopolymer and a polybenzimidazole (PBI) homopolymer, or PBO, PBT and / or PBI. Random copolymer, alternating copolymer or block copolymer. Here, polybenzoxazole, polybenzothiazole and their random, alternating or block copolymer may be exemplified by US Pat. No. 4,703,103, US Pat. No. 4,533,692, US Pat. No. 4,533,724, US Pat. No. 4, U.S. Pat. No. 4,578,432 and the like.

ポリベンザゾール系ポリマーに含まれる構造単位としては、好ましくはライオトロピック液晶ポリマーから選択される。構造単位は構造式(a)〜(n)に記載されている構造単位からなり、さらに好ましくは、構造式(a)〜(f)から選択された構造単位からなる。特に好ましくは、構造式(a)〜(b)から選択されたモノマー単位からなるPBOポリマーである。   The structural unit contained in the polybenzazole polymer is preferably selected from lyotropic liquid crystal polymers. The structural unit is composed of structural units described in structural formulas (a) to (n), and more preferably is a structural unit selected from structural formulas (a) to (f). Particularly preferred is a PBO polymer comprising monomer units selected from structural formulas (a) to (b).

Figure 0004622366
Figure 0004622366

Figure 0004622366
Figure 0004622366

本発明においては上記したポリベンザゾール系ポリマーが80質量%以上を含有することが好ましく、20質量%未満は他のポリマー、例えば芳香族ポリイミド等を含有してもよい。より機械的特性に優れるポリベンザゾール系フィルムを得る為には、ポリベンザゾール系ポリマーの含量は90質量%以上が望ましい。   In the present invention, the above-described polybenzazole-based polymer preferably contains 80% by mass or more, and less than 20% by mass may contain other polymers such as aromatic polyimide. In order to obtain a polybenzazole film having more excellent mechanical properties, the content of the polybenzazole polymer is desirably 90% by mass or more.

本発明においては、請求項5に記載のごとく、前記したポリベンザゾール系ポリマーがポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾールであることが好ましい実施態様である。該ポリマーにすることで優れた耐熱性と機械的物性が得られる。
本発明でスキン層形成のために用いられるポリベンザゾール溶液には、ポリベンザゾールのポリリン酸溶液に対して不活性な微粒子を含有させる必要がある。不活性な微粒子はポリベンザゾールに対し0.20〜2.0質量%以下の範囲で含有させることが必要である。不活性な微粒子の含有量が0.20質量%未満であると例えば磁気テープに加工した時の走行性が低下し好ましくない。一方2.0質量%を超えると磁気記録特性が低下するので好ましくない。不活性な微粒子としては、シリカ、シリカアルミナなどの無機微粒子や架橋有機高分子微粒子などが好適である。
In the present invention, as described in claim 5, it is a preferred embodiment that the polybenzazole-based polymer is polyparaphenylene benzobisoxazole. By using the polymer, excellent heat resistance and mechanical properties can be obtained.
In the polybenzazole solution used for skin layer formation in the present invention, it is necessary to contain fine particles inactive to the polybenzazole polyphosphate solution. The inert fine particles should be contained in the range of 0.20 to 2.0% by mass or less with respect to polybenzazole. If the content of the inert fine particles is less than 0.20% by mass, for example, the running property when processed into a magnetic tape is lowered, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 2.0% by mass, the magnetic recording characteristics deteriorate, which is not preferable. As the inactive fine particles, inorganic fine particles such as silica and silica alumina, and crosslinked organic polymer fine particles are suitable.

該微粒子は表面処理によって溶液に対して不活性化しているのが好ましい。該微粒子は、ポリベンザゾールの溶液もしくはその原料に添加して2軸混練り機などで混練り分散される。この際に副反応が生じるのは好ましくないので、副反応を最小限に抑える必要がある。該微粒子の重量平均粒子径は50〜2000nmが好適である。特に重量平均粒子径が70〜700nmで粒度分布の幅の小さいものが好適である。特に5000nm以上の粒子径の微粒子を実質的に含まないものが好適である。微粒子の重量平均粒子径が50nm以下の場合、フィルム表面にフィルム走行性に有効な突起を形成させることができない。重量平均粒子径が1000nmより大きいと表面に形成される突起が大きく、磁気テープにした時の磁気記録特性が悪くなる。重量平均粒子径が5000nm以上の粒子が存在するとフィルム表面に粗大突起ができ磁気テープにした時の磁気変換特性が悪くなる。本特許の表面特性を有するポリベンザゾールを得る上で、適切な不活性微粒子の混練り分散が重要である。該微粒子を適切なスクリューの2軸押出機で混練りした後、フィルターを通すことで更に分散させるとともに凝集した微粒子や系外から入った異物由来の粗大な粒子を除く必要がある。   The fine particles are preferably inactivated with respect to the solution by surface treatment. The fine particles are added to a polybenzazole solution or its raw material and kneaded and dispersed with a biaxial kneader or the like. In this case, it is not preferable that a side reaction occurs, so it is necessary to minimize the side reaction. The weight average particle diameter of the fine particles is preferably 50 to 2000 nm. Particularly preferred are those having a weight average particle diameter of 70 to 700 nm and a narrow particle size distribution. Particularly preferred are those which do not substantially contain fine particles having a particle diameter of 5000 nm or more. When the weight average particle diameter of the fine particles is 50 nm or less, protrusions effective for film running properties cannot be formed on the film surface. When the weight average particle diameter is larger than 1000 nm, the protrusions formed on the surface are large, and the magnetic recording characteristics when the magnetic tape is formed deteriorate. When particles having a weight average particle diameter of 5000 nm or more are present, coarse protrusions are formed on the film surface, and the magnetic conversion characteristics are deteriorated when the magnetic tape is formed. Appropriate kneading and dispersion of inert fine particles is important in obtaining polybenzazole having the surface characteristics of this patent. It is necessary to knead the fine particles with a twin screw extruder of an appropriate screw, and further disperse them by passing through a filter, and to remove aggregated fine particles and coarse particles derived from foreign matters entering from outside the system.

本発明の積層ポリベンザゾール系フィルムは少なくとも一方のスキン層に微粒子を0.20〜2.00質量%含有するポリベンザゾール系フィルムであって、このましくは下式(1)〜(6)を満たすことを特徴とする。
(1)長手方向および幅方向の引張弾性率≧10.0GPa、
(2)長手方向および幅方向の引張破断強度≧350MPa、
(3)長手方向および幅方向の引張破断伸度≧10%、
(4)0.85≦(幅方向の引張弾性率)/(長手方向の引張弾性率)≦1.20、
(5)0.85≦(幅方向の引張破断強度)/(長手方向の引張破断強度)≦1.20、
(6)0.85≦(幅方向の引張破断伸度)/(長手方向の引張破断伸度)≦1.20。
The laminated polybenzazole film of the present invention is a polybenzazole film containing 0.20 to 2.00% by mass of fine particles in at least one skin layer, preferably the following formulas (1) to (6 ) Is satisfied.
(1) Tensile elastic modulus in the longitudinal direction and the width direction ≧ 10.0 GPa,
(2) Tensile breaking strength in the longitudinal direction and the width direction ≧ 350 MPa,
(3) Tensile breaking elongation in the longitudinal direction and the width direction ≧ 10%,
(4) 0.85 ≦ (tensile modulus in the width direction) / (tensile modulus in the longitudinal direction) ≦ 1.20,
(5) 0.85 ≦ (tensile breaking strength in the width direction) / (tensile breaking strength in the longitudinal direction) ≦ 1.20,
(6) 0.85 ≦ (tensile elongation at break in the width direction) / (tensile elongation at break in the longitudinal direction) ≦ 1.20.

引張弾性率が10.0GPa未満であると後加工速度が上げられない、あるいは使用される際の高速巻き取り時の高張力や張力でフィルム変形が生じ好ましくなく、さらに製膜時の薄膜化が困難となる。本発明のポリオベンザゾール系フィルムの引張弾性率はより好ましくは12.0GPa以上である。さらに、引張破断強度が350MPa未満の場合は高速かつ高張力化で後加工した場合、フィルムの破断の原因となり好ましくない。また、引張破断伸度は10%以上が好ましい。伸度がこれ未満である場合、加工時のハンドリングが困難になるのみならず、使用時にフィルムが脆くなり好ましくない。   If the tensile modulus is less than 10.0 GPa, the post-processing speed cannot be increased, or film deformation occurs due to high tension and tension during high-speed winding at the time of use. It becomes difficult. The tensile modulus of the polyobenzazole film of the present invention is more preferably 12.0 GPa or more. Further, if the tensile strength at break is less than 350 MPa, it is not preferable that the film is broken when post-processing is performed at a high speed and high tension. The tensile elongation at break is preferably 10% or more. If the elongation is less than this, not only the handling during processing becomes difficult, but also the film becomes brittle during use, which is not preferable.

また、本発明のポリベンザゾール系フィルムは長手方向の引張弾性率、引張破断強度および引張破断伸度と幅方向の引張弾性率、引張破断強度および引張破断伸度との関係が上記(1)〜(3)と共に、(4)〜(6)式を同時に満足する必要がある。上記の(4)〜(6)式を同時に満足することにより、フイルムの長手方向と幅方向の機械的物性値のバランスが取れるので、特定方向に裂け易いという従来公知の製造法で得られるフィルムの持っていた欠点を改善でき、各種用途に好適に展開することができる。   Further, the polybenzazole-based film of the present invention has the relationship between the tensile modulus in the longitudinal direction, the tensile breaking strength and the tensile breaking elongation and the tensile modulus in the width direction, the tensile breaking strength and the tensile breaking elongation as described in (1). It is necessary to satisfy the expressions (4) to (6) simultaneously with ~ (3). By satisfying the above expressions (4) to (6) at the same time, the mechanical properties of the film in the longitudinal direction and the width direction can be balanced, so that the film can be obtained by a conventionally known production method that is easy to tear in a specific direction. Can be improved and can be suitably developed for various uses.

本発明の微粒子を含有するポリベンザゾール系フィルムの3次元平均表面粗さ(SRa)は、好ましくは5nm〜50nmである。また、フィルム表面に存在する1μm以上の突起は10個/mm以下である必要がある
SRaが3nmより小さい場合は、フィルムを巻き取る作業性や磁気テープにした時の走行性、ガイドロールに対する耐摩耗性などが不足する。一方、SRaが50nm以上の時は、磁気テープやフレキシブルディスクにした時に電磁変換特性が不十分となる。高密度記録用の磁気記録基材として使用する場合のフィルム(基材フィルムとのいう)のSRaは20nm以下が好ましい。また、フィルム表面の1μm以上の突起が10個/mm以上の時は、磁気テープやフレキシブルディスクにした時に信号欠陥が生じるので好ましくない。特に高記録密度用の磁気記録基材として使用する場合は1個/mm以下である必要がある。3次元平均表面粗さ(SRa)と1μm以上の粗大突起数を本発明の範囲にするためには、該不活性微粒子の粒径分布と添加量、分散方法を適切なものを用いるとともに、延伸や凝固の条件も適切に選ぶ必要がある。また、異物の混入の防止措置と混入した異物の除去する対策を行うことが望ましい。
The three-dimensional average surface roughness (SRa) of the polybenzazole-based film containing the fine particles of the present invention is preferably 5 nm to 50 nm. Also, the number of protrusions of 1 μm or more present on the film surface needs to be 10 pieces / mm 2 or less. When SRa is smaller than 3 nm, the workability of winding the film, the running property when used as a magnetic tape, and the guide roll Insufficient wear resistance. On the other hand, when SRa is 50 nm or more, electromagnetic conversion characteristics are insufficient when a magnetic tape or a flexible disk is used. When used as a magnetic recording substrate for high-density recording, the SRa of a film (referred to as a substrate film) is preferably 20 nm or less. Further, when the number of protrusions of 1 μm or more on the film surface is 10 / mm 2 or more, a signal defect occurs when a magnetic tape or a flexible disk is used. In particular, when used as a magnetic recording base material for high recording density, it is necessary to be 1 piece / mm 2 or less. In order to make the three-dimensional average surface roughness (SRa) and the number of coarse protrusions of 1 μm or more within the scope of the present invention, the particle size distribution, addition amount, and dispersion method of the inert fine particles are appropriately used and stretched. It is also necessary to select appropriate conditions for solidification. In addition, it is desirable to take measures to prevent the entry of foreign substances and to remove the mixed foreign substances.

本発明で用いられるポリベンザゾール系フィルムの厚みは特に限定されないが、例えば、高密度の磁気テープとして使用する場合は0.5〜10μmが好適である。フィルムが厚い場合は、敢えて本発明の高強度フィルムを使用する必要はない場合が多い。加工工程やテープ走行の時の張力に耐える必要から一般的に0.5μm以上の厚みが好適である。
本発明の微粒子を含有するポリベンザゾール系フィルムに微粒子を含有しないポリベンザゾール系フィルム層を積層することもできる。
The thickness of the polybenzazole-based film used in the present invention is not particularly limited. For example, when used as a high-density magnetic tape, 0.5 to 10 μm is preferable. When the film is thick, it is often unnecessary to use the high-strength film of the present invention. In general, a thickness of 0.5 μm or more is suitable because it is necessary to withstand the tension during the processing step and tape running.
A polybenzazole-based film layer not containing fine particles can be laminated on the polybenzazole-based film containing fine particles of the present invention.

本発明においては、前記した特性を発現するには請求項3及び請求項6に記載のごとく、光学的に異方性のポリベンザゾール系溶液から形成させるコア層の両表面に光学的に等方性であるポリベンザゾール系溶液から形成されるスキン層を積層するし製膜する必要がある。該方法により製膜することにより、光学的異方性のポリベンザゾール系ポリマー溶液のみを用いて製膜した場合に発生する流動方向にポリマー分子鎖が配向し、この分子鎖の配向により発現されるフィルムのフィルムの長手方向と幅方向との機械的物性バランスが崩れるという従来公知技術の欠点及びダイ押出し時等に発生するフィルム表面の荒れが著しく改善される。   In the present invention, as described in claims 3 and 6, in order to exhibit the above-described characteristics, optically and the like are formed on both surfaces of the core layer formed from the optically anisotropic polybenzazole-based solution. It is necessary to form and form a skin layer formed from a polybenzazole-based solution that is isotropic. By forming the film by this method, the polymer molecular chain is oriented in the flow direction generated when the film is formed using only the optically anisotropic polybenzazole polymer solution, and is expressed by the orientation of this molecular chain. The disadvantage of the prior art that the balance between the mechanical properties of the film in the longitudinal direction and the width direction of the film is lost and the roughness of the film surface that occurs during die extrusion are remarkably improved.

ポリベンザゾール系溶液が光学的に等方性であるかどうかの確認は、該溶液をスライドガラス上に薄く延ばしカバーガラスで挟んだプレパラートを偏光顕微鏡により直交ニコル下での観察することにより行う。すなち、光学的に異方性を示す液晶状態であれば、サンプルステージを回転させると液晶構造に由来するドメイン構造が観察され明視野となるが、光学的に等方性な溶液であればサンプルステージを回転させても暗視野のままであり、両者違いを区別することができる。   Whether or not the polybenzazole-based solution is optically isotropic is confirmed by observing a preparation prepared by thinly extending the solution on a slide glass and sandwiching the solution with a cover glass under a crossed Nicol. In other words, if the liquid crystal state is optically anisotropic, when the sample stage is rotated, a domain structure derived from the liquid crystal structure is observed and a bright field is obtained. For example, even if the sample stage is rotated, the dark field remains, and the difference between the two can be distinguished.

本発明においては、積層ポリベンザゾール系フィルムは前記した光学的に等方性を示す溶液と光学的に異方性を示す溶液から製膜する。光学的に異方性を示す溶液と光学的に等方性を示す溶液を共押出により積層し薄膜状に成形してもよいが、コア層となる光学的異方性の溶液をTダイより薄膜化し、ついで、コア層の両表面に光学的に等方性の溶液を塗布しスキン層を形成してもよい。その後得られた薄膜状積層体を凝固、洗浄および乾燥等を実施することにより積層ポリベンザゾール系フィルムを得ることができる。薄膜状に成形する工程おいては、Tダイ方式やサーキュラーダイ方式等公知の方法により成形することができるが、機械的物性の制御の点で、凝固前に長手方向及びもしくは幅方向の延伸処理を施してもよい。   In the present invention, the laminated polybenzazole film is formed from the above optically isotropic solution and the optically anisotropic solution. An optically anisotropic solution and an optically isotropic solution may be laminated by coextrusion to form a thin film. The skin layer may be formed by thinning and then applying an optically isotropic solution to both surfaces of the core layer. A laminated polybenzazole-based film can be obtained by coagulating, washing, drying and the like for the obtained thin film laminate. In the process of forming into a thin film, it can be formed by a known method such as a T-die method or a circular die method. However, in terms of control of mechanical properties, stretching treatment in the longitudinal direction and / or the width direction is performed before solidification. May be applied.

延伸処理を施す場合は以下の方法が例示できる。すなわち、共押出法によりコア層に光学的異方性を示すポリベンザゾール溶液、両スキン層に光学的に等方性を示すポリベンザゾール溶液からなる積層体を形成し、次いで対抗ロール、圧延装置あるいはプレス装置を介して、少なくとも二枚の支持体の間に該積層体を挟んだ、支持体と積層ポリベンザゾールフィルム前駆体との複合積層構造体を形成する。得られたサンドイッチ状の複合積層体は凝固浴に導かれ、凝固浴中で支持体を剥離、凝固させることを特徴とするものである。対向ロール、圧延装置およびプレス装置等の構成および配置はさまざまな組合わせをとることができる。望ましくは、少なくとも二枚の支持体の間に挟んだ積層ポリベンザゾールフィルム前駆体を、少なくとも一対の対向ロールにはさみ、向かい合ったロールを反対方向に回転させ、支持体/積層ポリベンザゾールフィルム前駆体/支持体のサンドイッチ状の複合積層体を形成する方式である。得られた支持体/積層ポリベンザゾールフィルム前駆体/支持体のサンドイッチ状の複合積層体は、縦延延伸機及びまたはテンター等の横延伸機にて延伸される。   The following method can be illustrated when performing a extending | stretching process. That is, a co-extrusion method is used to form a laminate comprising a polybenzazole solution exhibiting optical anisotropy in the core layer and a polybenzazole solution exhibiting optical isotropy in both skin layers, followed by a counter roll, rolling A composite laminated structure of a support and a laminated polybenzazole film precursor is formed by sandwiching the laminate between at least two supports via an apparatus or a press apparatus. The obtained sandwich composite laminate is guided to a coagulation bath, and the support is peeled off and coagulated in the coagulation bath. The configuration and arrangement of the facing roll, the rolling device, the pressing device, and the like can be variously combined. Desirably, the laminated polybenzazole film precursor sandwiched between at least two supports is sandwiched between at least a pair of opposing rolls, and the opposed rolls are rotated in the opposite direction to form a support / laminated polybenzazole film precursor. This is a method of forming a composite laminate of a body / support sandwich. The obtained support / laminated polybenzazole film precursor / support sandwich composite laminate is stretched by a longitudinal stretching machine and / or a transverse stretching machine such as a tenter.

その後、凝固浴に導かれ、凝固浴中で支持体を剥離することにより、該ポリベンザゾール系溶液は凝固される。上記支持体としてはPETフィルムに代表されるポリエステル系フィルムやポリプロピレン(PPともいう)フィルムなどのポリオレフィン系フィルム等のプラスチックフィルムを用いることが出来る。さらに支持体として透湿性を有する多孔質フィルムや布帛、不織布をそのまま、あるいは上記プラスチックフィルム支持体と併用してもよい。プラスチックフィルムを支持体とした場合は支持体剥離後の凝固時間が、多孔質フィルムを単独で支持体とした場合では上記サンドイッチ状の複合積層体を凝固浴に浸漬後支持体剥離までの時間および支持体剥離後の凝固浴浸漬時間が得られる凝固湿潤フィルムの膜構造および物性に影響し重要である。   Thereafter, the polybenzazole-based solution is solidified by being guided to a coagulation bath and peeling the support in the coagulation bath. As the support, a plastic film such as a polyester film typified by a PET film or a polyolefin film such as a polypropylene (also referred to as PP) film can be used. Further, a porous film, fabric or nonwoven fabric having moisture permeability as a support may be used as it is or in combination with the plastic film support. When the plastic film is used as a support, the solidification time after the support is peeled off. When the porous film is used as a support alone, the time until the support is peeled off after the sandwich composite laminate is immersed in the coagulation bath and This is important because it affects the film structure and physical properties of the coagulated wet film that provides the time for immersion in the coagulation bath after peeling off the support.

本発明の積層ポリベンザゾールフィルムでは光学的に異方性のポリベンザゾール系溶液から形成させるコア層の厚みがフィルム全厚み(積層体の全体の厚み)の25〜75%が重要である。コア層の厚みが、フィルム全厚みに対して25%より小さくなると、長手方向及び幅方向の機械的物性のバランスは優れるものの、機械的強度の低下につながる。一方、コア層の厚みが、フィルム全厚みに対して75%より大きくなると、特に長手方向の機械的物性は向上するが、長手方向及び幅方向の機械的物性のバランスが崩れてしまうという問題が生じる。   In the laminated polybenzazole film of the present invention, the thickness of the core layer formed from an optically anisotropic polybenzazole-based solution is important from 25 to 75% of the total film thickness (total thickness of the laminated body). When the thickness of the core layer is less than 25% with respect to the total film thickness, the mechanical property balance in the longitudinal direction and the width direction is excellent, but the mechanical strength is reduced. On the other hand, when the thickness of the core layer is greater than 75% with respect to the total thickness of the film, the mechanical properties in the longitudinal direction are improved, but the balance between the mechanical properties in the longitudinal direction and the width direction is lost. Arise.

本発明においては、前記した光学的に異方性を示す溶液を得る為には、ポリマー濃度を8.0〜16.0質量%にするのが望ましい。8%質量%を下回ると光学的異方性が発現しにくく、16質量%をこえると溶液の粘度が上昇し成形加工が困難となる。光学的に等方性の溶液を得るためには、ポリベンザゾール系ポリマーの濃度を0.5〜5質量%にするのが好ましい。より好ましくは3質量%以下である。一方、0.5質量%未満の濃度では、ポリマー溶液の粘度が小さくなり、適用できる製膜方法が限られるほか、得られるポリベンザゾール系フィルムの引張弾性率や引張破断強度及び引張破断伸度等の機械的物性が小さくなるため好ましくない。経済的にも不利になるので、0.5質量%以上が好ましい。溶液濃度が5質量%を超えると溶液の光学的な異方性が発現し易くなり、かつ溶液粘度が増大し成形性が困難となる。   In the present invention, in order to obtain the above optically anisotropic solution, the polymer concentration is desirably 8.0 to 16.0% by mass. When the content is less than 8% by mass, optical anisotropy is hardly exhibited, and when the content exceeds 16% by mass, the viscosity of the solution increases and molding processing becomes difficult. In order to obtain an optically isotropic solution, the concentration of the polybenzazole-based polymer is preferably 0.5 to 5% by mass. More preferably, it is 3 mass% or less. On the other hand, when the concentration is less than 0.5% by mass, the viscosity of the polymer solution becomes small, and the applicable film forming methods are limited. In addition, the resulting polybenzazole-based film has a tensile elastic modulus, tensile breaking strength, and tensile breaking elongation. It is not preferable because mechanical properties such as the above become small. Since it becomes economically disadvantageous, 0.5 mass% or more is preferable. If the solution concentration exceeds 5% by mass, the optical anisotropy of the solution tends to be developed, and the solution viscosity increases and the moldability becomes difficult.

ポリベンザゾール系ポリマー溶液の濃度を上記で示したような範囲に調整するには次に示すような方法をとる事ができる。すなわち、重合されたポリベンザゾール系ポリマー溶液から一旦ポリマー固体を分離し、再度溶媒を加えて溶解することで濃度調整を行なう方法。さらには、ポリ燐酸中で縮合重合されたままのポリマー溶液からポリマー固体を分離することなく、そのポリマー溶液に溶媒を加えて希釈し、濃度調整を行なう方法。さらにはポリマーの重合組成を調整することで上記濃度範囲のポリマー溶液を直接得る方法などである。   In order to adjust the concentration of the polybenzazole polymer solution to the range shown above, the following method can be used. That is, a method in which a polymer solid is once separated from a polymerized polybenzazole-based polymer solution, and the concentration is adjusted by adding a solvent again and dissolving. Furthermore, a method of adjusting the concentration by adding a solvent to the polymer solution and diluting the polymer solution without separating the polymer solid from the polymer solution that has been subjected to condensation polymerization in polyphosphoric acid. Furthermore, there is a method of directly obtaining a polymer solution in the above concentration range by adjusting the polymerization composition of the polymer.

ポリマー溶液の濃度調整に用いるのに好ましい溶媒としては、メタンスルホン酸、ジメチル硫酸、ポリ燐酸、硫酸、トリフルオロ酢酸などがあげられ、あるいはこれらの溶媒を組み合わせた混合溶媒を用いることもできる。中でも特にメタンスルホン酸、ポリリン酸が好ましい。   Preferred solvents for use in adjusting the concentration of the polymer solution include methanesulfonic acid, dimethylsulfuric acid, polyphosphoric acid, sulfuric acid, trifluoroacetic acid, and the like, or a mixed solvent combining these solvents can also be used. Of these, methanesulfonic acid and polyphosphoric acid are particularly preferable.

本発明のポリベンザゾール系フィルムを得る為に用いられる、前記ポリベンザゾール系ポリマー溶液中のポリマーの重合度は極限粘度で表される。この極限粘度は15dl/g以上35dl/g以下が好ましく、20dl/g以上30dl/g以下であることがより好ましい。この範囲未満では、得られるポリベンザゾール系フィルムの力学物性が低下し、またこの範囲を越えると、溶液の粘度が高く加工困難となる。   The degree of polymerization of the polymer in the polybenzazole-based polymer solution used for obtaining the polybenzazole-based film of the present invention is represented by an intrinsic viscosity. The intrinsic viscosity is preferably 15 dl / g or more and 35 dl / g or less, and more preferably 20 dl / g or more and 30 dl / g or less. If it is less than this range, the mechanical properties of the resulting polybenzazole-based film will decrease, and if it exceeds this range, the viscosity of the solution will be high and processing will be difficult.

上記の凝固液としては前記した溶液を形成する溶媒と相溶し、かつポリマーの貧溶媒であるものであれば限定されず任意であるが、例えば、水、金属塩水溶液、多価アルコール、非プロトン性極性溶媒、プロトン性極性溶媒等が挙げられる。   The coagulating liquid is not limited as long as it is compatible with the solvent forming the above solution and is a poor solvent for the polymer. For example, water, aqueous metal salt solution, polyhydric alcohol, Examples include protic polar solvents and protic polar solvents.

凝固されたフィルムはポリマー溶液の溶媒である酸等を含むため、酸の洗浄、除去をおこなう必要がある。洗浄液は通常、水が用いられるが、必要に応じて温水で行ったり、アルカリ水溶液で中和洗浄した後、水等で洗浄してもよい。洗浄は、例えば洗浄液中でフィルムを走行させたり、洗浄液を噴霧する等の方法がある。   Since the coagulated film contains an acid that is a solvent of the polymer solution, it is necessary to wash and remove the acid. Water is usually used as the cleaning liquid, but it may be washed with warm water as necessary, or may be washed with water after neutralizing and washing with an aqueous alkali solution. Cleaning includes, for example, a method of running the film in the cleaning liquid or spraying the cleaning liquid.

本発明における乾燥工程とは、緊張下、定張下フィルムの収縮を制限して行うことが望ましい。自由収縮で乾燥させた場合には、部分収縮がおこるため厚み斑となったり、さらにはフィルムの平面性が損なわれる場合がある。収縮を制限しつつ乾燥するには、例えばテンター乾燥機や金属枠に挟んでの乾燥などをおこなうことができる。乾燥に懸かる他の条件は特に制限されるものではなく、空気、窒素などの加熱気体や常温気体を用いた乾燥方法や、ヒーターや赤外線ランプを用いた乾燥方法等が挙げられる。   In the present invention, the drying step is desirably performed under tension and by restricting shrinkage of the film under constant tension. When the film is dried by free shrinkage, partial shrinkage occurs, resulting in uneven thickness, and the flatness of the film may be impaired. In order to dry the film while restricting the shrinkage, for example, a tenter dryer or a metal frame can be used for drying. Other conditions related to drying are not particularly limited, and examples include a drying method using a heated gas such as air or nitrogen or a room temperature gas, a drying method using a heater or an infrared lamp, and the like.

フィルム状に成形する工程、凝固工程、洗浄工程および乾燥工程等は連続的に行ってもよく、また、バッチ式で行ってもよい。さらに各工程の間に、その他の特別な工程を加えてもよい。   The film forming step, the coagulation step, the washing step, the drying step, and the like may be performed continuously or in a batch manner. Furthermore, you may add another special process between each process.

本発明で用いられるポリベンザゾール系フィルムは、磁気記録層や金属蒸着層などとの接着力を上げるために、アンカー剤を塗布したり、ケミカルエッチング処理、コロナ処理、プラズマ処理などを行ってもよい。   The polybenzazole-based film used in the present invention may be applied with an anchor agent or subjected to chemical etching treatment, corona treatment, plasma treatment, etc. in order to increase the adhesive strength with a magnetic recording layer or a metal vapor deposition layer. Good.

本発明のフィルムには公知の添加剤、たとえば、紫外線吸収剤、熱安定剤、延伸助剤、滑剤などが添加されていてもよい。
本発明における、コア層とスキン層とは同一のポリベンザゾール系ポリマーを使用してもよく、異なるポリベンザゾール系ポリマーを使用してもよい。ポリベンザゾール系ポリマーにおける、ポリオキサゾール系ポリマー、ポリチアゾール系ポリマー、ポリイミダゾール系ポリマーの中から選んだ一種のポリベンザゾール系ポリマーの異方性溶液からコア層を、ポリベンザゾール系ポリマーにおける、ポリオキサゾール系ポリマー、ポリチアゾール系ポリマー、ポリイミダゾール系ポリマーの中から選んだ一種のポリベンザゾール系ポリマーの等方性溶液からスキン層を積層し、本発明のポリベンザゾール系フィルムとすることが出来る。
The film of the present invention may contain known additives such as ultraviolet absorbers, heat stabilizers, stretching aids, lubricants and the like.
In the present invention, the same polybenzazole polymer may be used for the core layer and the skin layer, or different polybenzazole polymers may be used. In the polybenzazole-based polymer, the core layer is formed from an anisotropic solution of one kind of polybenzazole-based polymer selected from polyoxazole-based polymer, polythiazole-based polymer, and polyimidazole-based polymer. A skin layer is laminated from an isotropic solution of a kind of polybenzazole polymer selected from polyoxazole polymer, polythiazole polymer, and polyimidazole polymer to form the polybenzazole film of the present invention. I can do it.

以下、本発明の内容および効果を実施例によって説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例における測定・評価方法は以下の通りである。
1.極限粘度
メタンスルホン酸を溶媒として、0.5g/lの濃度に調整したポリマー溶液の粘度をオストワルド粘度計を用いて30℃恒温槽中で測定し、算出した。
Hereinafter, the contents and effects of the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples. In addition, the measurement / evaluation method in an Example is as follows.
1. Intrinsic viscosity The viscosity of a polymer solution adjusted to a concentration of 0.5 g / l using methanesulfonic acid as a solvent was measured in an oven at 30 ° C. using an Ostwald viscometer and calculated.

2.ポリマー溶液の光学的等方性評価
溶液をスライドガラス上にのせ、カバーガラスで挟み薄く伸ばしたものを、偏光顕微鏡を用いた直交ニコル下の観察することにより行った。サンプルステージを回転させても暗視野であり、ドメイン構造が観察されない場合を、光学的に等方性な溶液であると判断した。サンプルステージを回転させることによって暗視野から明視野に変化するドメイン構造が観察される場合、光学的に異方性な溶液であると判断した。
2. Evaluation of optical isotropy of polymer solution The solution was placed on a slide glass, sandwiched between cover glasses and stretched thinly, and observed under crossed Nicols using a polarizing microscope. Even when the sample stage was rotated, it was a dark field, and when the domain structure was not observed, it was judged as an optically isotropic solution. When a domain structure changing from a dark field to a bright field was observed by rotating the sample stage, the solution was judged to be an optically anisotropic solution.

3.微粒子の平均粒子径
微粒子を島津製作所(株)製遠心沈降式粒度分布計SA−CP4を用いて重量平均粒子径を計算することで求めた。
4.引張弾性率、引張破断強度及び引張破断伸度
乾燥後のフィルムを長手方向(MD方向)および幅方向(TD方向)にそれぞれ長さ100mm、幅10mmの短冊状に切り出して試験片とし、引張試験機(島津製作所(株)製オートグラフ(R)、機種名AG−5000A)を用い、引張速度50mm/分、チャック間距離40mmで測定し、引張弾性率、引張破断強度及び引張破断伸度を求めた。
3. Average particle size of fine particles The fine particles were determined by calculating the weight average particle size using a centrifugal sedimentation type particle size distribution analyzer SA-CP4 manufactured by Shimadzu Corporation.
4). Tensile modulus, tensile strength at break, and tensile elongation at break The dried film was cut into strips of length 100 mm and width 10 mm in the longitudinal direction (MD direction) and width direction (TD direction), respectively, and used as a test piece. Using a machine (Shimadzu Corporation Autograph (R), model name AG-5000A), measured at a tensile speed of 50 mm / min and a distance between chucks of 40 mm, the tensile modulus, tensile breaking strength and tensile breaking elongation were measured. Asked.

5.フィルムの3次元表面粗さ
フィルム表面を触針式3次元表面粗さ計(SE−3AK、株式会社小坂研究所製)を用いて、針の半径2μm、荷重30mgfの条件下に、フィルムの機械方向にカットオフ値0.25mm測定長1mmにわたって測定し、2μmピッチで500点に分割し、各点の高さを3次元粗さ解析装置(SPA−11)に取り込ませた。これと同様の操作をフィルムの幅方向について2μm間隔で連続的に150回、即ちフィルムの幅方向0.3mmにわたって行い、解析装置にデータを取り込ませた。そして解析装置に3次元平均表面粗さSRaを計算させた。
5. 3D surface roughness of film Using a stylus type 3D surface roughness meter (SE-3AK, manufactured by Kosaka Laboratories), the film surface was measured under the conditions of a needle radius of 2 μm and a load of 30 mgf. A cut-off value of 0.25 mm in the direction was measured over a measurement length of 1 mm, divided into 500 points at a pitch of 2 μm, and the height of each point was taken into a three-dimensional roughness analyzer (SPA-11). The same operation was performed 150 times continuously at intervals of 2 μm in the width direction of the film, that is, over 0.3 mm in the width direction of the film, and the data was taken into the analyzer. Then, the analysis apparatus was made to calculate the three-dimensional average surface roughness SRa.

6.フィルム表面の1μm以上の粗大突起数
フィルム表面にアルミニウムを薄く蒸着した後、Nache社製二光束干渉顕微鏡を用い、400倍で1mmの面積を観察し、突起高さ対応してできる干渉縞をもつ突起を数えた。
7.フィルムの動摩擦係数
20℃、65RH%における動摩擦係数を、ASTM−D1894に準じて測定した。動摩擦係数が0.8以下のフィルムは、滑り性が良好で、作業性に優れる。
6). The number of coarse protrusions of 1 μm or more on the film surface After thinly depositing aluminum on the film surface, using a two- beam interference microscope manufactured by Nache, observe an area of 1 mm 2 at 400 times, and create interference fringes that can be made corresponding to the protrusion height Counted the protrusions.
7). Coefficient of dynamic friction of film The coefficient of dynamic friction at 20 ° C. and 65 RH% was measured according to ASTM-D1894. A film having a dynamic friction coefficient of 0.8 or less has good slipperiness and excellent workability.

8.フィルムの耐スクラッチ性
幅10mm長さ1mに裁断したポリベンザゾールフィルムの両端リードフィルムは接続し、プラスチック性ピンに張力100gf、巻き付け角90度、走行速度150m/分で摩擦させつつ走行させた後、ポリベンザゾールフィルム部の摩擦面にアルミニウムを蒸着して表面の傷の量を実体顕微鏡で観察して、以下の様にランク分けした。
優:傷が全く認められない。
良:かすかに傷が認められるが、極めて微量である。
可:少量の傷が認められる。
不可:多量の傷が認められる。
8). Scratch resistance of the film After connecting the lead film of both ends of the polybenzazole film cut to 10mm width and 1m length, and running it while rubbing the plastic pin at a tension of 100gf, winding angle of 90 degrees, running speed of 150m / min Then, aluminum was vapor-deposited on the friction surface of the polybenzazole film portion, and the amount of scratches on the surface was observed with a stereomicroscope, and ranked as follows.
Excellent: No scratches are observed.
Good: Slightly scratched but very small amount.
Good: A small amount of scratches is observed.
Impossible: A lot of scratches are observed.

(ポリベンザゾール溶液の調整)
(1)微粒子含有ポリマー溶液(溶液(A))の作製
1バッチ当たり116質量%のポリリン酸43.86kgに窒素気流下、五酸化二リン14.49kgを加えた後、4,6−ジアミノレゾルシノール二塩酸塩9.10kg、及び、平均粒径2μmにまで微粉化したテレフタル酸7.10kg、及び日本触媒化学工業製の平均粒径200nmの単分散球状シリカ微粒子250gを加え、80℃で槽型反応器内で、撹拌混合した。さらに150℃で10時間加熱混合した後、200℃に加熱した2軸押し出し機を用いて重合し、公称目開き50μmフィルターを通してポリパラフェニレンベンゾオキサゾール(PBO)の14質量%溶液を得た。ポリマー溶液の色は黄色であり、メタンスルホン酸溶液で測定した極限粘度は27dl/gであった。
(Preparation of polybenzazole solution)
(1) Production of fine particle-containing polymer solution (solution (A)) After adding 14.49 kg of diphosphorus pentoxide in a nitrogen stream to 43.86 kg of polyphosphoric acid of 116% by mass per batch, 4,6-diaminoresorcinol 9.10 kg of dihydrochloride, 7.10 kg of terephthalic acid pulverized to an average particle diameter of 2 μm, and 250 g of monodispersed spherical silica fine particles having an average particle diameter of 200 nm manufactured by Nippon Shokubai Chemical Industry Co., Ltd. Stir and mix in the reactor. The mixture was further heated and mixed at 150 ° C. for 10 hours and then polymerized using a biaxial extruder heated to 200 ° C. to obtain a 14% by mass solution of polyparaphenylenebenzoxazole (PBO) through a nominal aperture 50 μm filter. The color of the polymer solution was yellow, and the intrinsic viscosity measured with a methanesulfonic acid solution was 27 dl / g.

(2)微粒子を含まないポリマー溶液(溶液(B))
単分散球状シリカを添加しない以外は(1)と同様の方法で、微粒子無添加PBO溶液を得た。得られた溶液の極限粘度は27dl/gであった。
(3)光学的に等方性なポリマー溶液
溶液(A)と溶液(B)を質量比1/3で混合し、ポリリン酸を加えて希釈し、PBO濃度1.0質量%の製膜用ポリマー溶液(溶液(C))を調製した。更に別途溶液(A)と溶液(B)を質量比1/1で混合しポリリン酸を加えて希釈し、PBO濃度1.0質量%の製膜用ポリマー溶液(溶液(D))を調製した。溶液(C)及び溶液(D)はいずれも光学的に等方性を示した。
(2) Polymer solution not containing fine particles (solution (B))
A fine particle-free PBO solution was obtained in the same manner as (1) except that no monodispersed spherical silica was added. The intrinsic viscosity of the obtained solution was 27 dl / g.
(3) Optically isotropic polymer solution Solution (A) and solution (B) are mixed at a mass ratio of 1/3, diluted by adding polyphosphoric acid, and used for film formation with a PBO concentration of 1.0% by mass. A polymer solution (solution (C)) was prepared. Separately, the solution (A) and the solution (B) were mixed at a mass ratio of 1/1 and diluted by adding polyphosphoric acid to prepare a polymer solution for film formation (solution (D)) having a PBO concentration of 1.0% by mass. . Solution (C) and solution (D) were both optically isotropic.

(実施例1)
マルチマニホールド方式の2種3層積層Tダイ式押出機を用い、コア層に溶液(B)、スキン層に溶液(C)とした積層PBOフィルム前駆体を作製し、0.30m/分の速さで引き取りつつ、20℃の凝固水槽に導入した。凝固水槽中での滞留時間は約2分とし、凝固した積層PBOフィルムは0.31m/分で巻き上げた。さたに凝固させたフィルムを十分に水洗した後にテンターで両端を把持しつつ150℃で30秒間熱固定して厚み5.0μmのPBOフィルムを得た。この際、完成した積層フィルムの全体厚みが約5.0μm、コア層の厚みが2.5μmになるよう、各種溶液の吐出量とリップギャップを調整した。尚、押出し時の溶液温度は170℃となるように設定した。
Example 1
Using a multi-manifold type two-layer three-layer laminated T-die extruder, a laminated PBO film precursor having a solution (B) for the core layer and a solution (C) for the skin layer was prepared, and the speed was 0.30 m / min. Then, it was introduced into a 20 ° C. coagulating water tank. The residence time in the coagulation water tank was about 2 minutes, and the solidified laminated PBO film was wound up at 0.31 m / min. The coagulated film was sufficiently washed with water, and then heat fixed at 150 ° C. for 30 seconds while holding both ends with a tenter to obtain a 5.0 μm thick PBO film. At this time, the discharge amounts of various solutions and the lip gap were adjusted so that the total thickness of the completed laminated film was about 5.0 μm and the thickness of the core layer was 2.5 μm. The solution temperature at the time of extrusion was set to 170 ° C.

(実施例2)
コア層の厚みを1.3μmとした以外は実施例1と同様の方法で厚み4.9μmの積層PBOフィルムを得た。
(Example 2)
A laminated PBO film having a thickness of 4.9 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the core layer was 1.3 μm.

(実施例3)
スキン層のポリマー溶液を溶液(D)とした以外は実施例1と同様の方法で厚み5.0μm、コア層の厚みが2.5μmの積層PBOフィルムを得た。
(Example 3)
A laminated PBO film having a thickness of 5.0 μm and a core layer thickness of 2.5 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polymer solution of the skin layer was changed to the solution (D).

(比較例1)
溶液(B)をポリリン酸で希釈しPBO濃度1.0質量%溶液(溶液(E))を作製した。この溶液は光学的に等方性であった。この溶液(E)をスキン層とした以外は実施例1と同様の方法で厚み5.0μm、コア層の厚みが2.5μmの積層PBOフィルムを得た。
(Comparative Example 1)
The solution (B) was diluted with polyphosphoric acid to prepare a PBO concentration 1.0 mass% solution (solution (E)). This solution was optically isotropic. A laminated PBO film having a thickness of 5.0 μm and a core layer thickness of 2.5 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that this solution (E) was used as a skin layer.

(比較例2)
溶液(A)をポリリン酸で希釈しPBO濃度1.0質量%溶液(溶液(F))を作製した。この溶液は光学的に等方性であった。この溶液(F)をスキン層とした以外は実施例1と同様の方法で厚み5.0μm、コア層の厚みが2.5μmの積層PBOフィルムを得た。
(Comparative Example 2)
The solution (A) was diluted with polyphosphoric acid to prepare a PBO concentration 1.0 mass% solution (solution (F)). This solution was optically isotropic. A laminated PBO film having a thickness of 5.0 μm and a core layer thickness of 2.5 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that this solution (F) was used as a skin layer.

(比較例3)
コア層の厚みを4.5μmとした以外は実施例1と同様の方法で厚さ5.0μmの積層PBOフィルムを作製した。この際、Tダイから押出されたPBOフィルム前駆体の表面は著しい表面荒れが観察された。このため、三次元表面粗さは測定していない。
(Comparative Example 3)
A laminated PBO film having a thickness of 5.0 μm was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the core layer was 4.5 μm. At this time, remarkable surface roughness was observed on the surface of the PBO film precursor extruded from the T-die. For this reason, the three-dimensional surface roughness is not measured.

(比較例4)
コア層の厚みを1.0μmとした以外は実施例1と同様の方法で厚さ4.9μmの積層PBOフィルムを作製した。
(Comparative Example 4)
A laminated PBO film having a thickness of 4.9 μm was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the core layer was 1.0 μm.

(比較例5)
溶液(A)と溶液(B)を質量比1/3した溶液(溶液(C’))を作製した。溶液(C’)のみを用いて厚み5.2μmのPBOフィルムを作製した。尚、比較例3と比較しフィルムの表面荒れは改善されたが、三次元表面粗さを評価するレベルにはないと判断しSRaは測定していない。
上述の各実施例と各比較例で得たフィルムを評価した結果を表1に示す。
(Comparative Example 5)
A solution (solution (C ')) in which the mass ratio of the solution (A) and the solution (B) was 1/3 was prepared. A PBO film having a thickness of 5.2 μm was produced using only the solution (C ′). Although the surface roughness of the film was improved as compared with Comparative Example 3, it was determined that the three-dimensional surface roughness was not at a level for evaluation, and SRa was not measured.
Table 1 shows the results of evaluating the films obtained in each of the above Examples and Comparative Examples.

Figure 0004622366
Figure 0004622366

本発明の積層ポリベンザゾール系フィルムは、前記のとおりの構成を採用することにより、滑り性が良好なのでフィルムの取り扱い性や磁気テープにした時などの走行性が良好で、かつ表面が平滑で粗大突起を持たないので磁気記録特性が良好なので磁気記録用の薄膜基材フィルムとして有用である。また、極めて高い引張弾性率を持ち薄膜で用いることができるので、特に高容量の磁気記録用媒体の基材フィルムとして有用である。   The laminated polybenzazole-based film of the present invention adopts the configuration as described above, so that the slipperiness is good, so that the handling property of the film and the running property when using a magnetic tape are good, and the surface is smooth. Since it has no coarse protrusions, it has good magnetic recording characteristics and is useful as a thin film substrate film for magnetic recording. Further, since it has a very high tensile modulus and can be used as a thin film, it is particularly useful as a base film for a high-capacity magnetic recording medium.

Claims (5)

偏光顕微鏡を用いた直交クロスニコル下での観察で溶液試料を回転させて暗視野から明視野に変化するドメイン構造が観察される光学的に異方性のポリベンザゾール系溶液から形成したコア層と該コア層の両表面に微粒子をポリベンザゾール系ポリマーに対して0.20〜2.00質量%含有した偏光顕微鏡を用いた直交クロスニコル下での観察で溶液試料を回転させても暗視野でありドメイン構造が観察されない光学的に等方性であるポリベンザゾール系溶液から形成したスキン層とで構成され、コア層の厚みがフィルム全厚みの25〜75%であることを特徴とするポリベンザゾール系フィルム。 A core layer formed from an optically anisotropic polybenzazole-based solution in which a domain structure changing from a dark field to a bright field is observed by rotating the solution sample by observation under orthogonal crossed Nicols using a polarizing microscope Even if the solution sample is rotated by observation under a crossed cross Nicol using a polarizing microscope containing fine particles of 0.20 to 2.00% by mass with respect to the polybenzazole polymer on both surfaces of the core layer. And a skin layer formed from an optically isotropic polybenzazole-based solution in which the domain structure is not observed, and the thickness of the core layer is 25 to 75% of the total film thickness polybenzazole film to be. ポリベンザゾールがポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾールであり、下式(1)〜(6)の全てを満たす請求項1記載のポリベンザゾール系フィルム。
(1)長手方向および幅方向の引張弾性率≧10.0GPa、
(2)長手方向および幅方向の引張破断強度≧350MPa、
(3)長手方向および幅方向の引張破断伸度≧10%、
(4)0.85≦(幅方向の引張弾性率)/(長手方向の引張弾性率)≦1.20、
(5)0.85≦(幅方向の引張破断強度)/(長手方向の引張破断強度)≦1.20、
(6)0.85≦(幅方向の引張破断伸度)/(長手方向の引張破断伸度)≦1.20。
The polybenzazole film according to claim 1 , wherein the polybenzazole is polyparaphenylenebenzobisoxazole and satisfies all of the following formulas (1) to (6).
(1) Tensile elastic modulus in the longitudinal direction and the width direction ≧ 10.0 GPa,
(2) Tensile breaking strength in the longitudinal direction and the width direction ≧ 350 MPa,
(3) Tensile breaking elongation in the longitudinal direction and the width direction ≧ 10%,
(4) 0.85 ≦ (tensile modulus in the width direction) / (tensile modulus in the longitudinal direction) ≦ 1.20,
(5) 0.85 ≦ (tensile breaking strength in the width direction) / (tensile breaking strength in the longitudinal direction) ≦ 1.20,
(6) 0.85 ≦ (tensile elongation at break in the width direction) / (tensile elongation at break in the longitudinal direction) ≦ 1.20.
フィルム表面の少なくとも一方面の3次元平均粗さSRaが5nm以上かつ50nm以下であり、1μm以上の粗大突起が10個/mm2以下であることを特徴とする請求項1、2記載のポリベンザゾール系フィルム。 3. The polybenzazole according to claim 1, wherein the three-dimensional average roughness SRa of at least one surface of the film surface is 5 nm or more and 50 nm or less, and the number of coarse protrusions of 1 μm or more is 10 / mm 2 or less. Film. 偏光顕微鏡を用いた直交クロスニコル下での観察で溶液試料を回転させて暗視野から明視野に変化するドメイン構造が観察される光学的に異方性のポリベンザゾール系溶液からコア層を形成し、該コア層の両表面に微粒子をポリベンザゾール系ポリマーに対して0.20〜2.00質量%含有した偏光顕微鏡を用いた直交クロスニコル下での観察で溶液試料を回転させても暗視野でありドメイン構造が観察されない光学的に等方性であるポリベンザゾール系溶液からスキン層を積層形成する工程を含むことを特徴とするポリベンザゾール系フィルムの製造法。 A core layer is formed from an optically anisotropic polybenzazole-based solution in which a domain structure changing from a dark field to a bright field is observed by rotating the solution sample by observation under crossed crossed Nicols using a polarizing microscope Even if the solution sample is rotated by observation under orthogonal crossed Nicol using a polarizing microscope containing fine particles of 0.20 to 2.00% by mass with respect to the polybenzazole polymer on both surfaces of the core layer. A method for producing a polybenzazole-based film comprising a step of laminating and forming a skin layer from a polybenzazole-based solution that is dark field and has no domain structure observed and is optically isotropic. 光学的に異方性のポリベンザゾール系ポリマー溶液のポリマー濃度が8.0〜16.0質量%、光学的に等方性ポリベンザゾール系ポリマー溶液の濃度が0.5から5質量%である請求項に記載の積層ポリベンザゾール系フィルムの製造法。 The polymer concentration of the optically anisotropic polybenzazole polymer solution is 8.0 to 16.0% by mass, and the concentration of the optically isotropic polybenzazole polymer solution is 0.5 to 5% by mass. A method for producing a laminated polybenzazole film according to claim 4 .
JP2004218469A 2004-07-27 2004-07-27 Polybenzazole film and method for producing the same Expired - Fee Related JP4622366B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004218469A JP4622366B2 (en) 2004-07-27 2004-07-27 Polybenzazole film and method for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004218469A JP4622366B2 (en) 2004-07-27 2004-07-27 Polybenzazole film and method for producing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006035628A JP2006035628A (en) 2006-02-09
JP4622366B2 true JP4622366B2 (en) 2011-02-02

Family

ID=35901129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004218469A Expired - Fee Related JP4622366B2 (en) 2004-07-27 2004-07-27 Polybenzazole film and method for producing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4622366B2 (en)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2097296A1 (en) * 1990-12-07 1992-06-08 Peter E. Pierini Process for fabricating oriented polybenzazole films
JPH11171993A (en) * 1997-12-10 1999-06-29 Toyobo Co Ltd Polybenzazole film
JP2000102974A (en) * 1998-09-30 2000-04-11 Toray Ind Inc Polymer film and magnetic recording medium using the same
JP2000273214A (en) * 1999-03-29 2000-10-03 Toray Ind Inc Polybenzazole film and magnetic recording medium using the same
WO2003024695A1 (en) * 2001-09-18 2003-03-27 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha Polymer film and method for preparation thereof
JP4048417B2 (en) * 2002-04-12 2008-02-20 東洋紡績株式会社 Polybenzoazole film
JP2004025610A (en) * 2002-06-25 2004-01-29 Toray Ind Inc Laminated film and method for producing the same
JP2004106407A (en) * 2002-09-19 2004-04-08 Toyobo Co Ltd Polybenzazole film and method for producing the same
JP2005023217A (en) * 2003-07-03 2005-01-27 Toyobo Co Ltd Polybenzazole film and method for forming the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006035628A (en) 2006-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3183297B2 (en) Method for producing aromatic polyamide film
JPWO1996006128A1 (en) Aromatic polyamide film, its manufacturing method, magnetic recording medium and solar cell using the same
JP6476844B2 (en) Biaxially oriented polypropylene film
JPH02214734A (en) Biaxially oriented polyester film
KR100687508B1 (en) Aromatic polyamide film
JP4622366B2 (en) Polybenzazole film and method for producing the same
JP2000273214A (en) Polybenzazole film and magnetic recording medium using the same
JP2530680B2 (en) Biaxially oriented polyester film
JP2009166442A (en) Method for producing uniaxially oriented polyester film
WO2024162016A1 (en) Biaxially oriented multilayer polyester film
US10589497B2 (en) Biaxially oriented polyester film
JP2007253619A (en) Biaxially stretched resin film
JP2555742B2 (en) Laminated film
JP2005187563A (en) Polybenzazole film and method for forming the same
JP2008155435A (en) Biaxially stretched resin film
JP5028997B2 (en) Biaxially stretched resin film for release film
JP2006035680A (en) Polybenzazole film and method for producing the same
JP2621632B2 (en) Aromatic polyamide film
KR100562464B1 (en) Surface Treatment Biaxially Stretched Film
JP2679234B2 (en) Method for producing polyester film
JP4221828B2 (en) High elastic modulus film roll for magnetic recording medium and method for manufacturing magnetic recording medium
JP2001114913A (en) Aromatic polyamide film and its use
JP2007211072A (en) Mold release polyester film
JPH0224113A (en) Biaxially oriented polyester film
JP2023527466A (en) Polyester film and its manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070123

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090630

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090716

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090914

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101005

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101018

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4622366

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131112

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees