JP2586545B2

JP2586545B2 - ビデオテープ

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Publication number: JP2586545B2
Application number: JP63031471A
Authority: JP
Inventors: 晃一阿部; 彰二中島; 巌岡崎
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1988-02-13
Filing date: 1988-02-13
Publication date: 1997-03-05
Anticipated expiration: 2012-03-05
Also published as: JPH01205711A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はビデオテープに関するものである。

［従来の技術］ビデオテープとしては、ポリエステルフイルムに磁性
層を設けてなるビデオテープが知られている（たとえば
特開昭57−78630号公報）。

［発明が解決しようとする課題］ビデオテープは、最近ソフト用として最初から映画な
どを録画して使うケースが多くなってきている。この場
合、製造工程の高速化をはかるため、ビデオテープをス
リットして巻いた状態（パンケーキという）で、高速
で、映画などを録画した後所定の長さに切ってビデオテ
ープ用のカセットに充填しビデオカセットが製造され
る。したがって、パンケーキの状態で輸送することが多
くなり、そのため従来のビデオテープでは、輸送時に、
巻いてあるテープがずれて巻姿が悪くなり、ひどい場合
にはその後の使用ができなくなる問題点が出てきてい
る。また、上記従来のビデオテープでは「映画などを録
画する工程」で録画済みテープから高速でダビング（記
録複写）する時のS/N（シグナル／ノイズ比、画質のパ
ラメータ）の低下が大きく画質が悪くなるという問題点
も出てきている。

本発明はかかる問題点を改善し、パンケーキの状態で
輸送しても巻姿が悪くならず（以下巻姿良好という）、
高速ダビング時のS/N低下の少ない（以下ダビング性良
好という）ビデオテープを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明は、ポリエステルと不活性粒子からなる組成物
を主成分とするフイルムの片面に塗布型磁性層を設けて
なるビデオテープであって、該テープの非磁性面のRz
（10点平均粗さ）とRa（中心線平均粗さ）の比、Rz/Ra
（単位はともにnm）が４〜20、Rz（単位はnm）と磁性層
の厚さｄ（単位はμｍ）の比、Rz/dが12〜90の範囲であ
り、かつ、該面の水の接触角の最小値が50〜66゜、最大
値が68〜95゜であることを特徴とするビデオテープに関
するものである。

本発明を構成するベースフイルムに用いるポリエステ
ルは、エチレンテレフタレート、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、エチレン2,6−ナフタレート単位から選ばれ
た少なくとも一種の構造単位を主要構成成分とする。た
だし、本発明を阻害しない範囲内、好ましくは10モル％
以内であれば他成分が共重合されていてもよい。

また、エチレンテレフタレートを主要構成成分とする
ポリエステルの場合にダビング性がより一層良好となる
ので特に望ましい。

本発明における不活性粒子は特に限定されないが、平
均粒径が0.2〜1.3μｍの場合に巻姿、ダビング性がより
一層良好となるので望ましい。本発明の無機粒子として
は、コロイダルシリカに起因する実質的に球形のシリ
カ、あるいは、炭酸カルシウム、α−アルミナ、ルチル
型の二酸化チタン、サーマルタイプのカーボンブラック
が巻姿、ダビング性の点で特に望ましい。

本発明における不活性粒子の含有量は、内部析出粒子
を併用しない場合は0.3〜1.5重量％、特に0.4〜1.0重量
％の場合にダビング性、巻姿がより一層良好となるので
望ましい。

本発明に用いるポリエステルフィルムは、内部析出粒
子を併用しても良い。本発明における内部析出粒子と
は、ポリエステル重合時に添加したカルシウム化合物、
マグネシウム化合物、リチウム化合物の少なくとも一種
の化合物とポリエステル構成成分とが結合して生成する
粒子である。なお、本発明の内部析出粒子には、本発明
の目的を阻害しない範囲内で、リン元素および微量の他
の金属成分、たとえば、亜鉛、コバルト、アンチモン、
ゲルマニウム、チタンなどが含まれていてもよい。

なお、内部析出粒子と不活性粒子を組み合わせる場合
の不活性粒子の含有量は0.01〜0.2重量％の場合に、ダ
ビング性、巻姿がより一層良好となるので望ましい。

本発明に用いるポリエステルフイルムは、上記組成物
を主要成分とするが、本発明の目的を阻害しない範囲内
で、他種ポリマをブレンドしてもよいし、また酸化防止
剤、熱安定剤、滑剤、紫外線吸収剤、核生成剤などの無
機または有機添加剤が通常添加される程度添加されてい
てもよい。

本発明に用いるポリエステルフイルムは、上記組成物
を二軸配向せしめたフィルムである。無配向あるいは、
一軸配向フィルムでは、摩擦係数が大きくなるので好ま
しくない。その配向の程度を示す厚さ方向屈折率比は特
に限定されないが、0.935〜0.975、好ましくは、0.940
〜0.970の範囲である場合が特に望ましい。

本発明に用いる磁性層は、磁性粉を有機バインダーに
分散せしめた塗布型であることが必要である。実質的に
有機バインダーを含有しない金属薄膜型ではダビング性
が不良となるので好ましくない。磁性粉の種類は特に限
定されないが、酸化物系、特に、γ−酸化鉄、Co含有γ
−酸化鉄、二酸化クロムの場合に、ダビング性がより一
層良好となるので特に望ましい。バインダーの種類は特
に限定されないが、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体、
ポリビニルブチラール、ポリウレタンが含有されている
場合に巻姿、ダビング性がより一層良好となるので特に
望ましい。

磁性層とベースフイルムであるポリエステルフイルム
の厚さ構成は特に限定されないが、磁性層の厚さが２〜
７μｍ、ポリエステルフイルムの厚さが10〜20μｍの場
合に、巻姿、ダビング性がより一層良好となるので特に
望ましい。

本発明のビデオテープは、非磁性面（磁性面の反対
面）のRz/Ra比（単位はともにnm）が４〜20、好ましく
は６〜18、さらに好ましくは８〜16であることが必要で
ある。Rz/Ra比（単位はともにnm）が上記範囲より小さ
いと巻姿が不良となり、逆に大きいとダビング性が不良
となるので好ましくない。

本発明のビデオテープは、非磁性面（磁性面の反対
面）のRz（nm）/d（μｍ）比が12〜90、好ましくは14〜
80、さらに好ましくは15〜60であることが必要である。
Rz（μｍ）/d（μｍ）比が上記範囲より小さいと巻姿が
不良となり、逆に大きいとダビング性が不良となるので
好ましくない。

本発明のビデオテープは、非磁性面（磁性面の反対
面）の水の接触角の最小値が50〜66゜、好ましくは55〜
65゜であることが必要である。接触角の最小値が上記の
範囲より小さいと、走行性が不良となりジッターなどが
発生するのでビデオテープとして好ましくない。逆に接
触角の最小値が上記の範囲より大きいと、巻姿が不良と
なるので好ましくない。接触角の最大値は68〜95゜、好
ましくは70〜90゜であることが必要である。接触角の最
大値が上記の範囲より小さいと走行性が不良となりジッ
ターなどが発生するのでビデオテープとして好ましくな
い。逆に接触角の最大値が上記の範囲より大きいと巻姿
が不良となるので好ましくない。

本発明のビデオテープは、非磁性面のRzが70〜250n
m、さらに好ましくは90〜180nmである場合に巻姿、ダビ
ング性がより一層良好となるので望ましい。

本発明のビデオテープは、非磁性面の突起の平均間隔
が20μｍ以下、好ましくは15μｍ以下、さらに好ましく
は12μｍ以下である場合に巻姿がより一層良好となるの
で望ましい。

本発明のビデオテープのヤング率は特に限定されない
が、幅方向のヤング率が長手方向のヤング率より50kg/m
m²以上高い場合にダビング性がより一層良好となるので
特に望ましい。

次に本発明フィルムの製造方法について説明する。

まず、所定のポリエステルに粒子を含有せしめる方法
としては、ポリエステルのジオール成分であるエチレン
グリコールに、スラリーの形で混合、分散せしめて添加
する方法が本発明のRz/Ra比を満足させるのに有効であ
る。また、粒子の含有量を調節する方法としては、高濃
度、好ましくは0.5〜３重量％のマスターペレットを製
造時に、実質的に粒子を含有しないポリエステルあるい
は内部析出粒子を含有するポリエステルのペレットで稀
釈する方法が本発明のRz/Ra比を満足させるのに有効で
ある。また、エチレングリコールのスラリーの段階で絶
対瀘過精度が1.5〜3.5μｍのフイルターで瀘過した後、
所定のジカルボン酸またはそのエステルと重縮合する方
法が、本発明のRz/Ra比を満足させるのに有効である。
また、高濃度、好ましくは1.0〜５重量％のマスターペ
レットの固有粘度、共重合成分を調整して、ガラス転移
点Tgと冷結晶化温度Tccとの差（Tcc−Tg）、ΔTcg、を6
0〜95℃の範囲とし、かつ、該マスターポリマを実質的
に粒子を含有しないポリエステルあるいは内部析出粒子
を含有するポリエステルのペレットで希釈する時、該マ
スターポリマのΔTcgと実質的に粒子を含有しないポリ
エステルあるいは内部析出粒子を含有するポリエステル
のΔTcgとの差（マスターポリマのΔTcg−実質的に粒子
を含有しないポリエステルのΔTcg、または、マスター
ポリマのΔTcg−内部析出粒子を含有するポリエステル
のΔTcg）を２℃以上、好ましくは５℃以上にしておく
にしておくことは、本発明のRz/Ra比、Rz/d比、を満足
させるのに極めて有効である。この場合の共重合成分と
してはイソフタル酸成分、シクロヘキシレンジメタノー
ル成分が好適である。

かくして、所定量の粒子を含有するペレットと実質的
に粒子を含有しないポリエステルのペレットを所定割合
で混合したペレットを十分乾燥したのち、公知の溶融押
出機に供給し、260〜330℃でスリット状のダイからシー
ト状に押出し、キャスティングロール上で冷却固化せし
めて未延伸フィルムを作る。この場合、ダイのスリット
幅（間隙）と未延伸フィルムの厚さの比（スリット幅／
未延伸フイルム）を５〜30、好ましくは８〜20の範囲に
することが本発明範囲のRz/Ra比、Rz/d比を得るのに有
効である。また、押し出し温度として、エクストルダー
の供給ゾーンの温度を290〜310℃、溶融・圧縮ゾーンの
温度を供給ゾーンの温度より低くして、好ましくは260
〜280℃で行なう方法は本発明範囲のRz/Ra比、Rz/d比を
得るのに有効である。

次にこの未延伸フィルムを二軸延伸し、二軸配向せし
める。延伸方法としては、逐次二軸延伸法または同時二
軸延伸法を用いることができる。ただし、最初に長手方
向、次に幅方向の延伸を行なう逐次二軸延伸法を用い、
長手方向の延伸を、（ポリマのガラス転移点−10℃）〜
（ポリマのガラス転移点＋10℃）の低い温度で延伸張力
を高くして、かつ、1000〜50000％／分の範囲の延伸速
度で行なう方法は本発明範囲のRz/d比、Rz/Ra比を得る
のに有効である。また、長手方向の延伸を２段階、特に
３段階以上に分けて行なう方法は本発明範囲のRz/d比を
得るのに有効である。幅方向の延伸温度、速度は、80〜
160℃、1000〜20000％／分の範囲が好適である。延伸倍
率は長手、幅方向ともに３〜５倍が好適である。次にこ
の延伸フィルムを熱処理する。この場合の熱処理条件と
しては、幅方向に３〜15％伸長させつつ、150〜220℃、
好ましくは170〜200℃の範囲で0.5〜60秒間行なうのが
好適である。

次に、このフイルムに所定の磁性層を塗布する。磁性
層を塗布する方法は公知の方法で行なうことができる
が、グラビヤロールで塗布する方法が本発明範囲のRz/d
比を得るのに有効である。

塗布後の乾燥工程は、温度を90〜120℃とするのが好
適である。

また、カレンダー工程は、ポリアミドまたはポリエス
テルを弾性ロールに用い、25〜90℃、特に40〜70℃の温
度範囲で行なうのが本発明範囲のRz/Ra比、Rz/d比を得
るのに好適である。

次にこのビデオテープの磁性層をキュアした後、非磁
性面にコロナ放電処理を施す方法は、本発明範囲の水の
接触角およびその最大最小のばらつきを得るのに有効で
ある。この場合の処理強度Ｅ値［（プレート電流（Ａ）
×プレート電圧（Ｖ））／（処理速度（m/分）×電極幅
（ｍ））」は、10〜150watt/m²/分の範囲が本発明範囲
の水の接触角を得るのに有効である。この後、このテー
プ原反（広幅）はスリットされて、本発明のビデオテー
プは完成する。コロナ処理としては、空気中、窒素中、
炭酸ガスあるいはそれらの混合ガス中で行なうのが好適
であり、このコロナ処理以降、製品となるまでにポリマ
のガラス転移点以上の温度をかけないことが本発明範囲
の水の接触角およびその最大最小のばらつきを得るのに
有効である。また、磁性層に脂肪酸を含有せしめるか、
あるいはベースフイルムであるポリエステルフイルムに
炭素数が10〜30の脂肪酸あるいはそのエステルまたはア
ミドなどを含有、好ましくは0.05〜５重量％含有せしめ
た上で、上記のコロナ処理を行なうのが本発明範囲の水
の接触角およびその最大最小のばらつきを得るのに特に
有効である。ポリエステルフイルムに脂肪酸を含有せし
める方法としては、その高濃度の粒子マスタペレットに
含有せしめておくのが本発明範囲の水の接触角およびそ
の最大最小のばらつきを得るのに特に有効である。

［物性の測定方法ならびに効果の評価方法］本発明の特性値の測定方法並びに効果の評価方法は次
の通りである。

（１）無機微粒子の平均粒径（μｍ）フィルムからポリエステルをプラズマ灰化処理法ある
いは０−クロルフェノール溶解法で除去し、これをエタ
ノールに分散させ、遠心沈降法（堀場製作所、CAPA500
使用）で測定した体積平均径である。

（２）無機微粒子の含有量（重量％）ポリエステル100gに０−クロルフェノール1.0リット
ルを加え120℃で３時間加熱した後、日立工機（株）製
超遠心機55P−72を用い、30,000rpmで40分間遠心分離を
行ない、得られた粒子を100℃で真空乾燥する。微粒子
を走査型差動熱量計にて測定した時、ポリマに相当する
溶解ピークが認められる場合には微粒子に０−クロルフ
ェノールを加え、加熱冷却後再び遠心分離操作を行な
う。溶解ピークが認められなくなった時、微粒子を析出
粒子とする。通常遠心分離操作は２回で足りる。かくし
て分離された粒子の全体重量に対する比率（重量％）を
もって含有量とする。

（３）ガラス転移点Tg、冷結晶化温度Tcc パーキンエルマー社製のDSC（示差走査熱量計）II型
を用いて測定した。DSCの測定条件は次の通りである。
すなわち、試料10mgをDSC装置にセットし、300℃の温度
で５分間溶融した後、液体窒素中に急冷する。この急冷
試料を10℃／分で昇温し、ガラス転移点Tgを検知する。
さらに昇温を続け、ガラス状態からの結晶化発熱ピーク
温度をもって冷結晶化温度Tccとした。ここでTccとTgの
差（Tcc−Tg）をΔTcgと定義する。

（４）屈折率ナトリウムＤ線（589nm）を光源として、アッベ屈折
率計を用いて測定した。マウント液にはヨウ化メチレン
を用い、25℃、65％RHにて測定した。

（５）厚さ方向屈折率比上記の方法で、二軸配向フィルムの厚さ方向の屈折率
（Ａとする）および溶融プレス後10℃の水柱へ急冷して
作った無配向（アモルファス）フィルムの厚さ方向の屈
折率（Ｂとする）を測定し、A/Bをもって厚さ方向屈折
率比とした。

（６）Ra、Rz、突起の平均間隔Sm 小坂研究所製の高精度薄膜段差測定器ET−10を用いて
測定した。条件は下記のとおりであり、20回の測定の平
均値をもって値とした。

・触針先端半径:0.5μｍ・触針荷重 :5mg ・測定長 :1mm ・カットオフ値:0.08mm なお、Ra、Rz、突起の平均間隔Smの定義の詳細は、た
とえば、奈良治郎著「表面粗さの測定・評価法」（総合
技術センター、1983）に示されているものである。

（７）固有粘度［η］（単位はdl/g）オルソクロルフェノール中、25℃で測定した溶液粘度
から下記式が計算される値を用いる。すなわち、 η_SP/C＝［η］＋Ｋ［η］^２・Ｃここでη_SP＝（溶液粘度／溶媒粘度）−１、Ｃは溶媒
100mlあたりの溶解ポリマ重量（g/100ml、通常1.2）、
Ｋはハギンス定数（0.343とする）。また、溶液粘度、
溶媒粘度はオストワルド粘度計を用いて測定した。

（８）水の接触角協和界面科学（株）のCA−Ｓミクロ２型を用いて、液
滴法（水、23℃）で測定した。長さ1mのテープについて
ランダムに場所を変えて50点測定し、最大値〜上から３
番目までの平均値を最大値、最小値〜下から３番目まで
の平均値を最小値とした。

（９）ヤング率 JIS−Ｚ−1702に規定された方法にしたがって、イン
ストロンタイプの引っ張り試験機を用いて、25℃、65％
RHにて測定した。

（10）巻姿ビデオテープの原反（1000mm幅）をシェアカッタを有
するマイクロスリッタを用いて、速度500m/分で1/2イン
チにスリットしパンケーキとする。このパンケーキに50
0Hzの振動を100時間与える（トラック輸送などのシミュ
レーション）。その後、パンケーキの端面を観察、テー
プずれを測定し、テープのずれが0.5mm未満の場合は巻
姿良好、0.5mm以上の場合は巻姿不良と判定した。

（11）ダビング性上記ビデオテープに家庭用VTRを用いてシバソク製の
テレビ試験波形発生器（TG7/U706）により100％クロマ
信号を記録し、その再生信号からシバソク製カラービデ
オノイズ測定器（925D/1）でクロマS/Nを測定しＡとし
た。また上記と同じ信号を記録したテープのパンケーキ
を磁界転写方式のビデオソフト高速プリントシステム
（たとえばソニーマグネスケール（株）製のスプリン
タ）を用いて同じ種類のテープ（未記録）のパンケーキ
へダビングした後のテープのクロマS/Nを上記と同様に
して測定し、Ｂとした。このダビングによるクロマS/N
の低下（Ａ−Ｂ）が4.0dB未満の場合は耐ダビング性良
好、4.0dB以上の場合は耐ダビング性不良と判定した。

［実施例］本発明を実施例に基づいて説明する。

実施例１〜５、比較例１〜６平均粒径0.3μｍの種々の不活性無機粒子を含有する
エチレングリコールスラリーを調製した。このスラリー
を絶対瀘過精度が0.5〜20μｍのフイルターで瀘過した
後（第１表）、テレフタル酸ジメチルとをエステル交換
反応後、重縮合し、粒子を１重量％含有するポリエチレ
ンテレフタレートの粒子マスターペレットを作った。こ
の時、マスタペレットポリマの固有粘度を変更してΔTc
gの異なるマスターペレットを作った。これらのマスタ
ーペレットのΔTcgは第１表に示したとおりであり、第
１表に示した脂肪酸を含有せしめたものも作った。これ
らの粒子マスターペレットと、実質的に粒子を含有しな
いポリエチレンテレフタレートのペレット（ΔTcg約72
℃）または内部析出粒子を含有するポリエチレンテレフ
タレートのペレット（ΔTcg:55℃）を、不活性無機粒子
含有量が所定量（第１表）となるよう混合したペレット
を100℃で10時間減圧乾燥（3Torr）した。このペレット
を押出機に供給し、300℃で溶融押出し、静電印加キャ
スト法を用いて表面温度30℃のキャスティング・ドラム
に巻きつけて冷却固化し未延伸フィルムを作った。この
時、口金のスリット幅／未延伸フイルム厚さの比は３〜
15とした。また、押し出しのエクストルーダーの供給ゾ
ーン／溶融・圧縮ゾーンの温度をそれぞれ310℃、280℃
とした。

この未延伸フィルムを70℃にて長手方向に4.5倍延伸
した。この延伸はロールの周速差で行なわれ、延伸段数
は１〜３段の範囲で変更した。延伸速度の平均は10000
％／分であった。この一軸延伸フィルムをステンタを用
いて延伸速度5000％／分で100℃で幅方向に3.6倍延伸
し、200℃にて５秒間熱処理（伸長率:5％）し、厚さ12
〜18μｍの範囲の二軸配向フィルムを得た。

このフイルムに下記方法で調合した磁性塗料をグラビ
ヤロールにより塗布し、磁気配向させ、110℃で乾燥
し、さらに小型テストカレンダー装置（スチールロール
／ナイロンロール、５段）で、温度:70℃、線圧:200kg/
cmでカレンダー処理した後、70℃、48時間キュアリング
した。磁性層の厚さは２〜８μｍの範囲で変更し、厚さ
20μｍのビデオテープを作った。

（磁性塗料の調合）・Co含有γ−Fe₂O₃ 100部平均粒子サイズ長さ :0.3μｍ針状比 :10/1 保磁力 650エルステッド・ポリウレタン樹脂 15部・塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体５部・ニトロセルロース樹脂５部・酸化アルミ粉末３部平均粒径 :0.3μｍ・レシチン２部・メチルエチルケトン 100部・メチルイソブチルケトン 100部・トルエン 100部・ステアリン酸０〜20部で変更上記組成物をボールミルで48時間混合分散した後、硬
化剤（コロネートＬ）６部を添加して得られた混練物を
フィルターで瀘過して磁性塗料を準備した。

これらのビデオテープの非磁性面に、空気中で処理強
度を変更してコロナ処理を施してテープ原反（幅1000m
m）とした。

これらのビデオテープの性能は第２表に示したとおり
であり、第２表から非磁性面が本発明のRz/Ra比、Rz/d
比、水の接触角を満足するビデオテープ（実施例１〜
５）は巻姿、ダビング性ともに優れているが、そうでな
いテープ（比較例１〜６）は巻姿、ダビング性を両立で
きないことがわかる。

［発明の効果］本発明は、非磁性面の表面形態（特殊なパラメータに
よってのみ示される）を特定化し、また、磁性層の厚さ
と該表面形態との関係を特定範囲とし、かつ、接触角に
よって表わされる表面エネルギーをところどころ低くし
たり高くしたりしたので、巻姿、ダビング性に優れ、も
ちろん、従来からビデオテープに求められる諸特性に優
れたビデオテープが得られたものである。本テープの用
途は特に限定されないが、パンケーキとして扱われるビ
デオテープ、中でもパンケーキの形での流通が多い映画
などを録画した形で販売されるソフト用ビデオテープに
特に好適である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリエステルと不活性粒子からなる組成物
を主成分とするフイルムの片面に塗布型磁性層を設けて
なるビデオテープであって、該テープの非磁性面のRz
（10点平均粗さ）とRa（中心線平均粗さ）の比、Rz/Ra
（単位はともにnm）が４〜20、Rz（単位はnm）と磁性層
の厚さｄ（単位はμｍ）の比、Rz/dが12〜90の範囲であ
り、かつ、該面の水の接触角の最小値が50〜66゜、最大
値が68〜95゜であることを特徴とするビデオテープ。