JP2523102B2 - 磁気記録媒体用複合ポリエステルフイルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は磁気記録媒体用、さらに詳しくは蒸着ビデオ
テープ用複合ポリエステルフィルムに関する。

〔従来技術〕

磁性物質をポリエステルフィルムの表面に蒸着せしめ
た蒸着ビデオテープは、極めて高密度な磁気記録が可能
であるが、磁性層の厚さが非常に薄いため、使用するベ
ースフィルムの表面形態がそのまま磁性体蒸着後の蒸着
薄膜表面形態となり、そのためベースフィルムの表面粗
さが粗いと、蒸着ビデオテープの電磁変換特性が著しく
悪くなる。そのため電磁変換特性の面から考えると、平
滑な全くの鏡面からなるベースフィルムが好ましい。

また磁性薄膜非形成面はビデオテープレコーダー内で
各種ガイドピンと接触走行するので易滑で耐久性の良い
ことが必須である。これを満足させるためには、走行フ
ィルム表面の表面粗度を大にするのが一般である。

上記特性を共に満足させたものとしては、平滑なポリ
エステルフィルムＡと微粒子が内在されたある程度の表
面粗度を有するポリエステルフィルムＢとが積層された
複合フィルムを用いて、Ａ層外面に磁性層薄膜を設けた
ものが知られている。

しかし上記ポリエステル複合フィルムでは、蒸着ビデ
オテープベースとしては不適である。

すなわち、蒸着ビデオテープ製造の時、蒸着工程にお
いて、蒸発金属がベースフィルム上で蒸着膜になる際の
潜熱によってひきおこされるベースフィルム温度の急激
な上昇によりポリエステルフィルム内部からオリゴマー
がフィルム表面に析出するのである。オリゴマーが析出
すると、その固体状粒子のために、表面性が損われ、蒸
着テープの電磁変換特性に悪影響を及ぼす。また、オリ
ゴマーがあまりにも大きい場合は、蒸着できず、ピンホ
ールなどが生じる。オリゴマーが蒸着膜の上に出てしま
うことも考えられ、磁気テープにしたあと、ドロップア
ウトの問題をもひきおこす。すなわち、蒸着ビデオテー
プ用ベースにとって温度上昇の際に、オリゴマーを析出
させないことは重要な特性であり、上記複合フィルムで
はこの特性を満足しない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、鏡面状に平滑でかつ高温度条件下で
もオリゴマーの析出がみられない面を片面に有し、他面
が易滑で走行性の良好な蒸着ビデオテープ用ポリエステ
ルフィルムを提供することにある。

〔発明の構成〕

本発明は、上記目的を達成するため次の構成を有す
る。すなわち、ポリエステルからなる層Ａと、微粒子が
内在されたポリエステルからなる層Ｂとが積層された複
合ポリエステルフィルムであり、該層Ａの外面に、水溶
性高分子とシランカップリング剤を主体とした全面被覆
層Ｃが形成されており、かつ該被覆層Ｃの外面の粗さが
Ra値で0.006μ以下、該層Ｂの外面の粗さがRa値で0.005
〜0.040μである磁性金属薄膜蒸着用ポリエステルフィ
ルムを特徴とするものである。

本発明のポリエステルは線状ポリエステルを主体とす
るものであればどのようなものでも良い。たとえば、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフ
タレート、ポリ−1,4−シクロヘキシレンジメチレンテ
レフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタリンジカル
ボキシレート、ポリエチレン−ｐ−オキシペンゾエート
などがその代表例である。

また上記のポリエステルは、ホモポリエステルであっ
ても、コウポリエステルであってもよい。コウポリエス
テルの場合、共重合する成分としては、例えば、ジエチ
レングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチル
グリコール、ポリエチレングリコール、ｐ−キシリレン
グリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノールなどの
ジオール成分、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、イ
ソフタル酸、2,6−ナフタリンジカルボン酸、５−ナト
リウムスルホイソフタル酸などのジカルボン酸成分、ト
リメリッツト酸、ピロメリット酸などの多官能ジカルボ
ン酸成分、ｐ−オキシエトキシ安息香酸などが上げられ
る。なお、共重合の場合、共重合する成分は20モル％以
下が好ましい。

本発明のポリエステルからなる層Ａとは、上記ポリエ
ステルからなり、その中に粒子径0.5μ以上の微粒子が
含まれない層、好ましくは微粒子の含有量が0.005重量
％以下の層をいう。微粒子が内在されたポリエステルか
らなる層Ｂとは、上記説明ポリエステルからなり、その
中にCa、Si、Mn、Mg、Sb、Ge、Ｐ、Li、Ｋ、Naなどを含
む重合触媒残渣で構成されるポリマー不溶解組成物から
なる微粒子（内部粒子）および／または酸化アルミニウ
ム、酸化ケイ素、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等から
なる微粒子（外部無機粒子）等を含んだ層である。ただ
し微粒子としては、これらに限定されない。

また、これらの粒子径は２μ以下が好ましく、添加量
は0.01〜1.0重量％、好ましくは0.02〜0.5重量％が望ま
しい。

なお、層Ａ、層Ｂは１軸延伸、好ましくは２軸延伸さ
れているのが望ましい。

本発明の全面被覆層Ｃは、層Ａの外面、すなわち層Ｂ
に接してない側の面に形成されており、層Ａの外面を全
面にほぼ均一に被覆しており、層Ａは全く露出しておら
ず、またその成分は水溶性高分子とシランカップリング
剤とを主体としていることを特徴とする。

本発明の水溶性高分子としては、分子量が１万〜200
万、好ましくは10万〜100万のものが使用される。分子
量が１万を下まわると、被覆層が柔らかすぎ、変形しや
すく傷つきやすくなる。分子量が200万を上まわると、
被覆層がかたくなりすぎ、もろくなり好ましくない。

かかる水溶性高分子としては、ポリビニルアルコー
ル、トラガントゴム。アラビアゴム、カゼイン、ゼラチ
ン、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、
ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセル
ロース等が適用できる。

本発明のシランカップリング剤としては、その分子中
に２個以上の異なった反応基をもつ有機けい素単量体で
あり、反応基の一つはメトキシ基、エトキシ基、シラノ
ール基などであり、もう一つの反応基は、ビニル基、エ
ポキシ基、メタアクリル基、アミノ基、メルカプト基な
どである。反応基は水溶性高分子側鎖、末端基およびポ
リエステルと結合するものを運ぶが、シランカップリン
グ剤としてビニルトリクロルシラン、ビニルトリエトキ
シシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−
β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチ
ルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキ
シシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等が適用で
きる。

上記説明の全面被覆層Ｃにより、本発明フィルムの層
Ａが加熱され、高温度になっても、オリゴマーが層Ａ
の、層Ｂと接しない面から析出することが防げられる。
温度上昇によって層Ｃの外面すなわち層Ａと接しない側
の面にオリゴマーが析出するということがなくなる。こ
こでオリゴマーとは、ポリエステル構成モノマーの低重
合体を言い、ポリエステル縮合重合の平衡反応により生
成されるものである。ポリエステルフィルムを150℃以
上に加熱すると、簡単にポリエステルフィルム表面に析
出し、200倍以上の顕微鏡観察により、容易にその存在
が確認できる。

被覆層Ｃの、水溶性高分子（ａ）とシランカップリン
グ剤（ｂ）との成分割合（重量比）は、（ａ）：（ｂ）
＝100:5〜100のものが好ましく、更に好ましくは
（ａ）：（ｂ）＝100:5〜50である。被覆層Ｃの厚さ
は、0.001〜２μが好ましく、更に好ましくは0.003〜１
μのものである。（ｂ）の割合が少なすぎると、被覆層
Ｃとポリエステル層Ａとの密着が弱くなり、（ｂ）の割
合が多すぎると、被覆層Ｃがもろくなり、好ましくな
い。被覆層Ｃの厚さが上記下限値を下まわると、オリゴ
マー析出防止効果が弱くなり、また厚さが上限をこえる
と、被覆層Ｃがポリエステル層Ａから剥離しやすくな
り、好ましくない。

本発明の全面被覆層Ｃの外面、すなわち層Ａに接して
いない側の面の粗さはRa値（DIN4768に準じ、カットオ
フ値0.25mm）で0.06μ以下であり、層Ｂの外面すなわち
層Ａに接していない側の面の粗さは同様のRa値で0.05〜
0.040μであることを特徴とする。

全面被覆層Ｃの外面、すなわち層Ａに接していない面
に、磁性体薄膜を蒸着により設けるが、該被覆層Ｃ外面
のRa値が0.006μをこえると、蒸着磁気テープの薄膜磁
性面が粗れ、磁気テープの電磁変換特性、特にS/Nが悪
化する。

層Ｂの外面、すなわち層Ａと接していない側の面は磁
気テープの走行面となる面であるが、ここで該面のRa値
が下限をはずれると、この面の金属ロール、ガイド棒と
の走行性が悪くなる。すなわち易滑性、耐久性が悪化す
る。またRa値が上限をはずれると表面粗度が大となり、
ベースフィルムをロール状に巻いた時、テープ化プロセ
スおよび磁気テープをリール状に巻いた時のいずれにお
いても、この表面が薄膜形成面へ転写し、薄膜形成面の
表面平滑性が悪くなり好ましくない。

走行面としての層Ｂの外面の易滑性、耐久性をさらに
増したい場合には層Ｂの外面に滑剤を主体とした成分か
らなる被覆層を形成させても良い。

次に本発明の複合フィルムの製法について述べる。本
発明の複合フィルムは溶融、成形、二軸延伸、熱固定か
らなる通常のプラスチックフィルム製造工程において共
押出し技術を使用して製造することができる。含有粒子
を可能な限り除いた層Ａ用の原料と積極的に粒子を含有
させた層Ｂ用の原料とを共押出しにより製膜して積層フ
ィルムを得て、必要に応じて一軸延伸、より好ましくは
二軸延伸を行ない熱処理を施して複合フィルムを得る
が、製膜過程あるいは製膜後に前記の水溶性高分子とシ
ランカップリング剤を主体とした溶液を層Ａの外面に塗
布することにより、層Ａの外面に平滑な全面被覆層Ｃが
形成された複合フィルムを製造することができる。

本発明の複合フィルムを用いて蒸着型ビデオテープを
製造するには、上記製法で製造した複合フィルムの層Ｃ
の外面に、Fe、Co、Niあるいはそれらの合金、あるいは
それらと他の非磁性材料との合金からなる強磁性物質
を、真空蒸着で500〜2000Åの範囲の膜厚で薄膜状に形
成させ、その強磁性体薄膜表面に有機化合物保護膜層を
設け、所定の幅に切断すればよい。なお、ここに、有機
化合物保護膜層とは、エポキシ樹脂、塩−酢ビ樹脂等の
接着剤成分と、シリコーン樹脂、ワックス等の滑剤成分
およびシランカップリング剤等からなる混合成分の保護
膜層である。

該保護膜層の厚みは、0.01〜0.50μであり、好ましく
は0.1〜0.2μが望ましい。この保護膜層により該磁性体
表面が直接にビデオテープレコーダー内ガイド、磁気ヘ
ッド等に接触することがなくなる。

〔発明の効果〕

上述したように本発明の複合フィルムの層Ｃの上面に
強磁性体薄膜を設け、さらにその上に有機化合物保護膜
層を設けて得られる磁気テープは、ベースフィルム面の
平滑性が極めて良好なこと、また蒸着工程においても、
オリゴマーの表面析出がおこらないため磁性体薄膜表面
は極めて平滑であり、そのため電磁変換特性は優れてい
る。また有機化合物保護膜層の効果で、この磁性面は易
滑で、ビデオテープレコーダー内での実際走行において
回転ヘッドドラムと接触してはりつけ現象をおこさず、
しかも層Ｂの外面の走行性が極めて良好であるなどの優
れた効果が得られる。

実施例１ 層Ａ用として重合触媒残渣等にもとづく内部粒子をで
きる限り含まないポリエチレンテレフタレート原料およ
び、層Ｂ用として重合触媒残渣からの粒径1.5μの内部
粒子を0.2重量％含むポリエチレンテレフタレート原料
を厚み比1:1の割合で溶融押出して、延伸倍率３倍の縦
延伸を施し、次に層Ａの表面に下記水溶液の塗布を施し
た。

メチルセルロース:0.20％ シランカップリング剤〔Ｎ−β（アミノエチル）γ−ア
ミノプロピルメチルジメトキシシラン〕:0.05％ 塗布量は固形分濃度で20mg/m²とした。次にステンタ
ーを通し、80℃で予熱、横延伸を施した。横延伸倍率は
３倍とした。次に200℃の熱処理を施し、層Ａと層Ｂと
が積層された複合ポリエステルフィルムであり、該層Ａ
の外面にメチルセルロース／シランカップリング剤から
なる粗さRa値が0.004μ（カットオフ値0.25mm）の全面
被覆層Ｃが形成され、該層Ｂの層Ａと接していない外面
の粗さRa値が、0.014μ（カットオフ値0.25mm）である
厚さ12μの二軸延伸複合ポリエステルフィルムを得た。

このポリエステルフィルム表面Ｃに真空蒸着によりコ
バルトー鉄合金薄膜を1500Åの膜厚で形成した。続いて
エポキシ樹脂、シリコーン・シランカップリング剤とか
らなる保護膜層をコバルトー鉄合金薄膜表面上に0.1μ
の膜厚で設けたあと、所定の幅に長手方向に切断し磁気
テープとした。この特性を表１に示す。

実施例２ 実施例１において、メチルセルロースをヒドロキシプ
ロピルセルロースに変更した。

他は同様にして、カットオフ値0.25mmでのRa値が0.00
5μである層Ｃと、カットオフ値0.25mmでのRa値が0.014
μである表面Ｂを有した厚さ12μの二軸延伸ポリエステ
ル複合フィルムを得た。実施例１と同様にしてこのベー
スフィルムから磁気テープを得た。特性を表１に示す。

比較例１ 実施例１において重合触媒残渣等にもとづく内部粒子
をできる限り含まないポリエチレンテレフタレート原料
Ａ中に、粒径３μのSiO₂粒子を0.02wt％加えて、他は同
様にして、カットオフ値0.25mmでのRa値が0.010μであ
る表面Ｃと、カットオフ値が0.25mmでのRa値が0.015μ
である表面Ｂとを有した厚さ12μの二軸延伸ポリエステ
ル複合フィルムを得た。

実施例１と同様にして、このベースフィルムから磁気
テープを得た。特性を表１に示す。

比較例２ 実施例１において、重合触媒残渣からの内部粒子を含
むポリエチレンテレフタレート原料Ｂ中に、粒径３μの
SiO₂粒子を0.03wt％加えて、他は同様にしてカットオフ
値0.25mmでのRa値が0.004μである表面Ｃと、カットオ
フ値0.25mmでのRa値が0.050μの表面Ｂを有した厚さ12
μの二軸延伸ポリエステル複合フィルムを得た。

実施例１と同様にして、このベースフィルムから磁気
テープを得た。特性を表１に示す。

比較例３ 実施例１において、縦延伸後の水溶液の塗布を行なわ
ず、他は実施例１と同様にして磁気テープとした。特性
を表１に示す。

テープ特性は一般市販のVHS方式のビデオテープレコ
ーダーを用いて録画・再生を繰り返して評価した。

テープの走行特性（耐すり傷特性、易滑性、耐久性）
は100回繰り返し再生走行させたあとのテープ磁性薄膜
上および走行面側表面上のすり傷を観察することにより
評価した。

テープのS/N比は50％白レベル信号を各テープの最適
記録電流で記録し、再生時のビデオ復調信号に含まれる
信号と雑音の比をビデオノイズメーターを用い、市販の
VHS標準テープを零dBとして比較評価した。

ドロップアウトは磁気記録テープに３段階段波信号を
最適記録電流で記録し、再生時のビデオヘッドアンプ出
力の減衰量が18dB、継続時間20μsec以上のドロップア
ウトを10分間ドロップアウトカウンターで測定し、１分
間あたりの平均をとった。

またテープの蒸着磁性層表面は微分干渉顕微鏡観察
（400倍）し、オリゴマーの存在をみた。

比較例３においては、蒸着磁気層を顕微鏡観察すると
ポリエステルフィルムからのオリゴマーによる粒子が析
出したことによる表面の粗れがみられ、それによりS/N
比、ドロップアウト特性が悪かった。

以上のように、本発明は、平滑性、耐オリゴマー析出
性に優れた磁性面用表面と走行性、耐久性に優れた走行
表面を有する複合ポリエステルフィルムであり、蒸着ビ
デオテープ用ベースフィルムとして好適である。

なお本発明複合ポリエステルフィルムは蒸着ビデオテ
ープ用ベースフィルムとしてだけでなく、一般的磁気記
録触媒体用にも有益である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリエステルからなる層Ａと、微粒子が内
   在されたポリエステルからなる層Ｂとが積層された複合
   ポリエステルフィルムであり、該層Ａの外面に、水溶性
   高分子とシランカップリング剤を主体とした全面被覆層
   Ｃが形成されており、かつ該被覆層Ｃの外面の粗さがRa
   値で0.006μ以下、該層Ｂの外面の粗さがRa値で0.005〜
   0.040μであることを特徴とする磁気記録媒体用ポリエ
   ステルフィルム。