JP2528215B2 - 磁気記録媒体用二軸配向ポリエステルフイルム - Google Patents

磁気記録媒体用二軸配向ポリエステルフイルム

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁気記録媒体用二軸配向
ポリエステルフイルムに関し、更に詳しくは特に耐削れ
性，耐スクラッチ性に優れた磁気記録媒体用二軸配向ポ
リエステルフイルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリエチレンテレフタレートフイルムに
代表される二軸配向ポリエステルフイルムは、その優れ
た物理的，化学的特性の故に、磁気記録媒体用として広
く用いられている。
【０００３】二軸配向ポリエステルフイルムにおいて
は、その滑り性や耐削れ性がフイルムの製造工程および
加工工程の作業の良否、さらにはその製品品質を左右す
る大きな要因となっているこれらが不足すると、例えば
二軸配向ポリエステルフイルム表面に磁性層を塗付し磁
気テープとして用いる場合に、コーティングロールとフ
イルム表面との摩擦が激しく、削れ粉が発生したり、フ
イルム表面にスクラッチが発生する。またＶＴＲやデー
タカートリッジ用として用いる場合にも、カセットに高
速で巻き込む工程で削れ粉や、スクラッチが発生し、Ｄ
／Ｏの原因となる。
【０００４】特にＶＴＲ用途では、最近、コストダウン
を目的としてカセット内に固定されたガイドポストに、
表面を十分に仕上げてない金属ガイドやプラスチックガ
イドを用いる場合があるが、該ガイドポストの表面は極
めて粗い。このため、従来のフイルムの易滑性，削れ性
を向上させる技術、例えば酸化ケイ素，二酸チタン，炭
酸カルシウム，タルク，クレイ，焼成カオリン等の無機
質粒子を添加する方法（例えば特開昭５４−５７５６２
号）又は重合系内でカルシウム，リチウムあるいはリン
を含む微粒子を析出せしめる方法（例えば特公昭５２−
３２９１４号）を適用した、バックコートを設けない磁
気テープでは、カセットに高速で巻き込む工程において
削れ粉やスクラッチが発生し、Ｄ／Ｏレベルがアップす
る。
【０００５】このような問題に対して、モース硬度の高
い微細な粒子を添加し、傷付きを減少させる方法（例え
ば特開平１−３０６２２０号，特開平２−１８５５３３
号等）が提案されている。しかし、この方法はコストダ
ウン用ガイドポストに対しては効果が認められるもの
の、従来より使用されてきた表面仕上げの良好な金属ガ
イドに対しては改善効果が不充分である。また表面仕上
げの良好な金属ガイドに対するスクラッチの発生に対し
ては、上記微細な粒子より、やや大きな不活性粒子を併
用して改善する方法もあるが、逆に削れ粉の発生という
弊害も見出されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、従来から
使用されている表面仕上げの良好な金属ガイドはもちろ
ん、新たに出てきた粗い金属ガイド，プラスチックガイ
ドの全てにわたって良好な耐削れ性，耐スクラッチ性を
有し、かつ易滑性に優れた磁気記録媒体用二軸配向ポリ
エステルフイルムを開発すべく鋭意研究した結果、本発
明に到達した。
【０００７】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は比表
面積が５０ｍ2 ／ｇ以上１２０ｍ2 ／ｇ以下であり、全
細孔容積が０．５ml／ｇ以上１．０ml／ｇ以下であり、
さらに平均粒子径が０．０２μｍ以上０．３０μｍ以下
である不活性粒子Ａを０．０５重量％以上１．０重量％
以下含有し、かつ平均粒径が０．３μｍを超え１．２μ
ｍ以下の不活性粒子Ｂの１種以上を含有することを特徴
とする磁気記録媒体用二軸配向ポリエステルフイルムで
ある。
【０００８】本発明におけるポリエステルとは、芳香族
ジカルボン酸を主たる酸成分とし、脂肪族グリコールを
主たるグリコール成分とするポリエステルである。かか
るポリエステルは実質的に線状であり、そしてフイルム
形成性特に溶融成形によるフイルム形成性を有する。
【０００９】芳香族ジカルボン酸としては、例えばテレ
フタル酸，ナフタレンジカルボン酸，イソフタル酸，ジ
フェノキシエタンジカルボン酸，ジフェニルジカルボン
酸，ジフェニルエーテルジカルボン酸，ジフェニルスル
ホンジカルボン酸，ジフェニルケトンジカルボン酸，ア
ンスラセンジカルボン酸等を挙げることができる。
【００１０】脂肪族グリコールとしては例えばエチレン
グリコール，トリメチレングリコール，テトラメチレン
グリコール，ペンタメチレングリコール，ヘキサメチレ
ングリコール，デカメチレングリコール等の如き炭素数
２〜１０のポリメチレングリコールあるいはシクロヘキ
サンジメタノールの如き脂環族ジオール等を挙げること
ができる。
【００１１】本発明において、ポリエステルとしては例
えばアルキレンテレフタレート及び／又はアルキレンナ
フタレートを主たる構成成分とするものが好ましく用い
られる。
【００１２】かかるポリエステルのうちでも、例えばポ
リエチレンテレフタレート，ポリエチレン−２，６−ナ
フタレートはもちろんのこと、例えば全ジカルボン酸成
分の８０モル％以上がテレフタル酸及び／又は２，６−
ナフタレンジカルボン酸であり、全グリコール成分の８
０モル％以上がエチレングリコールである共重合体が好
ましい。
【００１３】その際全酸成分の２０モル％以下はテレフ
タル酸及び／又は２，６−ナフタレンジカルボン酸以外
の上記芳香族ジカルボン酸であることができ、また例え
ばアジピン酸，セバチン酸等の如き脂肪族ジカルボン
酸；シクロヘキサン−１，４−ジカルボン酸の如き脂環
族ジカルボン酸等であることができる。
【００１４】また、全グリコール成分の２０モル％以下
は、エチレングリコール以外の上記グリコールであるこ
とができ、あるいは例えばハイドロキノン，レゾルシ
ン，２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン
等の如き芳香族ジオール；１，４−ジヒドロキシジメチ
ルベンゼンの如き芳香環を有する脂肪族ジオール；ポリ
エチレングリコール，ポリプロピレングリコール，ポリ
テトラメチレングリコール等の如きポリアルキレングリ
コール（ポリオキシアルキレングリコール）等であるこ
ともできる。
【００１５】また、本発明におけるポリエステルには例
えばヒドロキシ安息香酸の如き芳香族オキシ酸，ω−ヒ
ドロキシカプロン酸の如き脂肪族オキシ酸等のオキシカ
ルボン酸に由来する成分を、ジカルボン酸成分およびオ
キシカルボン酸成分の総量に対し２０モル％以下で共重
合或は結合するものも包含される。
【００１６】さらに本発明におけるポリエステルには実
質的に線状である範囲の量、例えば全酸成分に対し２モ
ル％以下の量で、３官能以上のポリカルボン酸又はポリ
ヒドロキシ化合物、例えばトリメリット酸，ペンタエリ
スリトール等を共重合したものも包含される。
【００１７】上記ポリエステルは、それ自体公知であ
り、且つそれ自体公知の方法で製造することができる。
【００１８】上記ポリエステルとしては、ｏ−クロロフ
ェノール中の溶液として３５℃で測定して求めた固有粘
度が約０．４〜約０．９のものが好ましい。
【００１９】本発明における不活性粒子Ａは、比表面積
が５０ｍ2 ／ｇ以上１２０ｍ2 ／ｇ以下、好ましくは６
０ｍ2 ／ｇ以上１００ｍ2 ／ｇ以下であり、全細孔容積
が０．５ml／ｇ以上１．０ml／ｇ以下、好ましくは０．
６ml／ｇ以上０．９ml／ｇ以下であり、そして平均粒径
が０．０２μｍ以上０．３μｍ以下である不活性粒子で
ある。この比表面積が５０ｍ2 ／ｇ未満であると、一次
粒子径が大きくなり、スクラッチ性は良好となるが、削
れ粉が発生しやすくなり、さらに表面仕上げの良い金属
ガイドに対する傷つきが多くなる。一方１２０ｍ2 ／ｇ
を超えると、一次粒子径が小さくなりすぎ、もはや充分
な突起とはなり得ないため、削れ粉の発生は少なくなる
が、スクラッチ性は悪化する。
【００２０】また、全細孔容積が０．５ml／ｇ未満であ
ると、粒子がポーラスでなくなり、ポリエステルとの親
和性が低くなり、削れ粉が発生しやすくなる。一方１．
０ml／ｇを超えると、粒子がもろくなり、二軸配向のた
めの延伸時においてくずれてしまい、表面仕上げの良い
金属ガイドに対する傷つきに効果のあるような比較的大
きな突起になり得ない。
【００２１】さらにまた、平均二次粒径が０．０２μｍ
未満であると、微細粒子が細かくなりすぎてしまい、耐
スクラッチ性，耐削れ粉性に必要な微細突起を形成しえ
なくなる。一方０．３μｍよりも大きいと、滑剤の凝集
が大きすぎて削れ粉が発生しやすくなる。
【００２２】不活性粒子Ａの添加量は、ポリエステルに
対し、０．０５重量％以上１．０重量％以下である。こ
の添加量が０．０５重量％未満では、微細粒子の添加効
果が小さくなり、一方１．０重量％を越えると粒子の重
なりが見られ、削れ粉が発生しやすくなる。
【００２３】本発明における微細な不活性粒子Ａとして
は、具体的には酸化アルミニウム，酸化ケイ素，酸化チ
タン，酸化ジルコニウム等を好ましく例示できる。これ
らのうち酸化アルミニウム，酸化ケイ素，酸化チタンが
さらに好ましい。就中酸化アルミニウムが好ましい。
【００２４】酸化アルミニウムは８種の結晶形態のうち
α，θ，α型から選ばれる１種以上の結晶形態をとるも
のが好ましく、就中θ型結晶形態のもの、あるいはγ型
結晶形態にα型結晶形態が含まれているものが好まし
い。
【００２５】本発明においては、このような微細粒子Ａ
の他に、平均粒径が０．３μｍを超え１．２μｍ以下の
不活性粒子Ｂを含有することが必要である。これは、微
細粒子Ａより大きな粒子が存在しないと、各種ガイドに
対する摩擦係数が高くなり、耐スクラッチ性，耐削れ粉
性を悪化させるばかりでなく、二軸配向ポリエステルフ
イルムの製造工程での取扱性が難しくなり、また磁気記
録用ベースフイルムとして使用した場合の走行性が悪化
する。
【００２６】この比較的大きな不活性粒子Ｂの種類につ
いては、特に限定されるものではなく、例えば炭酸カル
シウム，二酸化ケイ素，酸化チタン，酸化アルミニウ
ム，カオリン等の無機不活性粒子，シリコン粒子，架橋
ポリスチレン粒子等の有機不活性粒子および重合触媒に
よる内部析出の粒子のいずれであってもよい。
【００２７】不活性粒子Ｂの含有量は、ポリエステルに
対し、０．０５重量％以上１重量％以下であることが好
ましい。
【００２８】本発明における不活性粒子Ａ及び不活性粒
子Ｂをポリエステル中に含有分散させる方法は、当業界
において従来から知られている方法を用いることができ
る。
【００２９】本発明の二軸配向ポリエステルフイルム
は、例えば、融点（Ｔｍ：℃）ないし（Ｔｍ＋７０）℃
の温度でポリエステルを溶押して固有粘度０．３５〜
０．９dl／ｇの未延伸フイルムを得、該未延伸フイルム
を一軸方向（縦方向又は横方向）に（Ｔｇ−１０）〜
（Ｔｇ＋７０）℃の温度（但し、Ｔｇ：ポリエステルの
ガラス転移温度）で２．５〜５．０倍の倍率で延伸し、
次いで上記延伸方向と直角方向（一段目延伸が縦方向の
場合には、二段目延伸は横方向となる）にＴｇ（℃）〜
（Ｔｇ＋７０）℃の温度で２．５〜５．０倍の倍率で延
伸することで製造できる。この場合、面積延伸倍率は９
〜２２倍、更には１２〜２２倍にするのが好ましい。延
伸手段は同時二軸延伸、逐次二軸延伸のいずれでも良
い。
【００３０】更に、二軸配向フイルムは、（Ｔｇ＋７
０）℃〜Ｔｍ（℃）の温度で熱固定することができる。
例えばポリエチレンテレフタレートフイルムについては
１９０〜２３０℃で熱固定することが好ましい。熱固定
時間は例えば１〜６０秒である。 本発明の二軸配向ポ
リエステルフイルムは、特定範囲の比表面積，全細孔容
積及び平均粒径を有する不活性粒子を特定量含有し、さ
らにそれより大きな不活性粒子を１種以上含有している
ため、表面仕上げの良好な金属ガイド、表面仕上げを十
分にしていない金属ガイドおよびプラスチックガイドの
全てにわたって優れた耐クラッチ性，耐削れ粉性を有し
ており、磁気記録媒体用として極めて有用である。
【００３１】なお本発明における種々の物性値および特
性は以下の如く測定したものであり、かつ定義される。 （１）粒子の平均粒径（ＤＰ） 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 An
alyser）を用いて測定する。得られる遠心沈降曲線を基
に算出した各粒径の粒子とその存在量との積算曲線か
ら、５０マスパーセント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（Book「粒度測定技術」日刊
工業新聞社発行，1975年，頁 242〜247 参照）。 （２）粉体の比表面積，全細孔容積 カンタクローム社製オートソーブ−１を使用し、ＢＥＴ
法により比表面積および全細孔容積を測定する。 （３）フイルムの走行摩擦係数（μｋ） 図１に示した装置を用いて下記のようにして測定する。
【００３２】図１中、１は巻出しリール，２はテンショ
ンコントローラー，３，５，６，８，９および１１はフ
リーローラー，４はテンション検出機（入口），７はス
テンレス鋼ＳＵＳ３０４製の固定棒（外径５mmφ，表面
粗さＲａ＝０．０２μｍ），１０はテンション検出機
（出口），１２はガイドローラー，１３は巻取りリール
をそれぞれ示す。
【００３３】温度２０℃，湿度６０％の環境で、巾１／
２インチに裁断したフイルムを７の固定棒に角度θ＝
（152 ／180 ）πラジアン（152 °）で接触させて毎分
200 cmの速さで移動（摩擦）させる。入口テンションＴ
1 が３５ｇとなるようにテンションコントローラー２を
調整した時の出口テンション（Ｔ2 ：ｇ）を、フイルム
が９０ｍ走行したのちに出口テンション検出機で検出
し、次式（数１）で走行摩耗係数μｋを算出する。
【００３４】
【数１】 （４）フイルム表面の平坦性 Ｒａ（中心線平均粗さ）をＪＩＳ Ｂ ０６０１に準じ
て測定する。
【００３５】東京精密社（株）製の触針式表面粗さ計
（SURFCOM3B)を用いて、針の半径２μｍ，荷重０．０７
ｇの条件下にチャート（フイルム表面粗さ曲線）をかか
せ、得られるフイルム表面粗さ曲線からその中心線の方
向に測定長さＬの部分を抜き取り、この抜き取り部分の
中心線をＸ軸とし、縦倍率の方向をＹ軸として、粗さ曲
線Ｙ＝ｆ（x)で表わしたとき、次の式（数２）で与えら
れる値（Ｒａ；μｍ）をフイルム表面の平坦性として定
義する。
【００３６】
【数２】 は、基準長を０．２５mmとして８個測定し、値の大きい
方から３個除いた５個の平均値としてＲａを表わす。 （５）スクラッチ性，削れ性 走行摩擦係数μｋの測定に使用した図１と同様の装置に
おいて、巻き付け角度を３０度として、毎分３００ｍの
速さで、入口張力が５０ｇとなるようにして２００ｍ走
行させる。走行後に固定棒上７に付着した削れ粉および
走行後テープのスクラッチを評価する。
【００３７】 このとき固定棒として、 ＳＵＳ３０４製で表面を十分に仕上げた６φのテープガ
イド（表面粗さＲａ＝０．０１５μｍ）を使った場合を
Ａ法、 ＳＵＳ焼結板を円柱形に曲げた表面仕上げが不十分な６
φのテープガイド（表面粗さＲａ＝０．１５μｍ）を使
った場合をＢ法、 カーボンブラック含有ポリアセタールの６φのテープガ
イドを使った場合をＣ法とする。 ＜削れ粉判定＞ ◎ 削れ粉が全く見られない ○ うっすらと削れ粉が見られる △ 削れ粉の存在が一見して判る × 削れ粉がひどく付着している ＜スクラッチ判定＞ ◎ スクラッチが全く見られない ○ １〜５本のスクラッチが見られる △ ６〜１５本のスクラッチが見られる × １６本以上のスクラッチが見られる （６）低速くり返しスクラッチ性 走行摩擦係数μｋの測定に使用した図１と同様の装置に
おいて、１０ｍの走行長で、５０回固定棒を往復させ
る。走行後のテープのスクラッチを評価する。
【００３８】このとき固定棒として、 ＳＵＳ３０４製で表面を十分に仕上げた６φのテープガ
イド（表面粗さＲａ＝０．０１５μｍ）を使った場合を
Ａ法、 ＳＵＳ焼結板を円柱形に曲げた表面仕上げが不十分な６
φのテープガイド（表面粗さＲａ＝０．１５μｍ）を使
った場合をＢ法、 カーボンブラック含有ポリアセタールの６φのテープガ
イドを使った場合をＣ法とする。 ＜スクラッチ判定＞ ◎ スクラッチが全く見られない ○ １〜５本のスクラッチが見られる △ ６〜１５本のスクラッチが見られる × １６本以上のスクラッチが見られる
【００３９】
【実施例】以下、実施例をあげて本発明をさらに説明す
る。 実施例１〜１０及び比較例１〜１０ジメチルテレフタレ
ートとエチレングリコールとを、エステル交換触媒とし
て酢酸マンガンを、重合触媒として三酸化アンチモン
を、安定剤として亜燐酸を、更に滑剤として表１，表２
に示す添加粒子を添加して、常法により重合し、固有粘
度（オルソクロロフェノール，３５℃）０．６２のポリ
エチレンテレフタレートを得た。
【００４０】このポリエチレンテレフタレートのペレッ
トを１７０℃で３時間乾燥後押出機ホッパーに供給し、
溶融温度２８０〜３００℃で溶融し、この溶融ポリマー
を１mmのスリット状ダイを通して表面仕上げ０．３ｓ程
度、表面温度２０℃の回転冷却ドラム上に押出し、２０
０μｍの未延伸フイルムを得た。
【００４１】このようにして得られた未延伸フイルムを
７５℃に予熱し、更に低速、高速のロール間で１５mm上
方より９００℃の表面温度のＩＲヒーター１本にて加熱
して３．６倍に延伸し、急冷し、続いてステンターに供
給し、１０５℃にて横方向に３．９倍に延伸した。得ら
れた二軸配向フイルムを２０５℃の温度で５秒間熱固定
し、厚み１４μｍの熱固定二軸配向フイルムを得た。
【００４２】一方、γ−Ｆｅ2 Ｏ3 １００重量部（以下
単に「部」と記す）と下記の組成物をボールミルで１２
時間混練分散した。
【００４３】 ポリエステルポリウレタン １２部 塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体 １０部 α−アルミナ ５部 カーボンブラック １部 酢酸ブチル ７０部 メチルエチルケトン ３５部 シクロヘキサノン １００部 分散後更に 脂肪酸：オレイン酸 １部 脂肪酸：パルミチン酸 １部 脂肪酸エステル（アミルステアレート） １部 を添加してなお１５〜３０分混練した。更に、トリイソ
シアネート化合物の２５％酢酸エチル溶液７部を加え、
１時間高速剪断分散して磁性塗布液を調整した。
【００４４】得られた塗布液を前述の厚さ１４μｍのポ
リエステルフイルム上に乾燥膜厚が３．５μｍとなるよ
うに塗布した。
【００４５】次いで直流磁場中で配向処理した後、１０
０℃で乾燥した。乾燥後、カレンダリング処理を施して
１／２インチ巾にスリットして、厚み１７．５μｍの磁
気テープを得た。
【００４６】このようにして得られた磁気テープについ
ての特性を表１，表２に示す。
【００４７】
【表１】
【表２】
【００４９】これら表から明らかなように、本発明によ
るものは磁気記録媒体用として優れた易滑性を有すると
ともに、表面が充分に仕上げられた金属テープガイド，
表面が充分に仕上げられていない金属テープガイドおよ
びプラスチックテープガイドの全てに対して、優れた耐
削れ性，耐スクラッチ性を有しており、磁気記録媒体用
二軸配向ポリエステルフイルムとして極めて優れた特性
を有している。
【００５０】
【発明の効果】本発明の二軸配向ポリエステルフイルム
は、磁気記録媒体用として優れた易滑性を有するととも
に、表面が充分に仕上げられた金属テープガイド、表面
が充分に仕上げられていない金属テープガイド、および
プラスチックテープガイドの全てに対して優れた耐削れ
性，耐スクラッチ性を有しており、磁気記録媒体のベー
スフイルムとして極めて優れた特性を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】走行摩擦係数測定装置の概略図である。
【符号の説明】
１ 巻出しリール ２ テンションコントローラー ３，５，６，８，９，１１ フリーローラー ４ テンション検出機（入口） ７ 固定棒 １２ ガイドローラー １３ 巻取りルール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 (56)参考文献 特開 平１−126340（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−161025（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−214518（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】比表面積が５０ｍ2 ／ｇ以上１２０ｍ2 ／
    ｇ以下であり、全細孔容積が０．５ml／ｇ以上１．０ml
    ／ｇ以下であり、さらに平均粒子径が０．０２μｍ以上
    ０．３０μｍ以下である不活性粒子Ａを０．０５重量％
    以上１．０重量％以下含有し、かつ平均粒径が０．３μ
    ｍを超え１．２μｍ以下の不活性粒子Ｂの１種以上を含
    有することを特徴とする磁気記録媒体用二軸配向ポリエ
    ステルフイルム。
  2. 【請求項２】不活性粒子Ａが酸化アルミニウム，酸化ケ
    イ素及び酸化チタンから選ばれる１種以上である請求項
    １記載の磁気記録媒体用二軸配向ポリエステルフイル
    ム。
  3. 【請求項３】酸化アルミニウムが結晶形態としてα，
    θ，γ型から選ばれる少なくとも１種の結晶形態をとっ
    ている請求項２記載の磁気記録媒体用二軸配向ポリエス
    テルフイルム。
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