JP2687621B2 - 磁気テープベース用二軸配向熱可塑性樹脂フイルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、磁気テープベース用二軸配向熱可塑性樹脂
フイルムに関し、とくに反磁性層側の表面特性の改良を
はかった磁気テープベース用二軸配向熱可塑性樹脂フイ
ルムに関する。

［従来の技術］ 磁気テープ用ベースフイルムとして、二軸配向熱可塑
性樹脂フイルム（たとえばポリエステルフイルム）が広
く用いられている。磁気テープ製造においては、この二
軸配向熱可塑性樹脂フイルムの片面に磁性層が積層（た
とえば塗布）されるが、この磁性層中には、ベースフイ
ルムとの強固な接着を行うためのバインダとともに、通
常、磁性面の滑り性を改良する（摩擦係数を下げる）た
めに有機滑剤が含有されている。ベースフイルムに磁性
層を塗布した後、そのフイルムを巻き取ってある温度の
雰囲気中に一定時間以上放置し、上記バインダを硬化さ
せるが、このとき、巻き取られた磁気テープの反磁性面
（つまりベースフイルム面）は、対向する磁性面に接触
する。このエージング中の、磁性面とベースフイルム面
との接触により、磁性層中の滑剤がベースフイルム表面
に移行、転写し、磁気テープ製品としてのベースフイル
ム面の摩擦係数を低下させることが知られている。ベー
スフイルム面の摩擦係数が低いことは、磁気テープの使
用上極めて好ましいことである。一方、磁気テープに形
成する前のベースフイルム単体としては、表面の摩擦係
数が低すぎると、フイルム巻取り時に蛇行しやくなり、
また磁気テープへの加工時においても走行や巻取りにお
いて、蛇行が生じやすくなり、工程トラブル、製品不良
の原因となる。

したがって、磁気テープ用ベースフイルムとしては、
磁気テープへの加工上および磁気テープの使用上の両面
から、ベースフイルム単体としては表面の摩擦係数があ
るレベル以上であって蛇行を防止でき、磁気テープに加
工した後には磁性層からの滑剤転写によりベースフイル
ム面の摩擦係数が大幅に低下する特性を有するものが最
も好ましいフイルムとなる。しかし、そのようなベース
フイルムとしての二軸配向熱可塑性樹脂フイルムは、従
来存在しなかった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明者らは、鋭意検討の結果、上記エージング中の
磁性面からベースフイルム面への滑剤の転写を促進する
には、該ベースフイルム表面に微小突起が多数形成され
ていることが有効であることを見出した。このような表
面突起を有するベースフイルムでは、突起の先端部が対
向する磁性層の表面に接触し、該接触点を介して滑剤の
転写が行われるので、転写をより促進すためには、突起
が高密度に形成されていること、および多数の突起が対
向する磁性面に接触して滑剤転写に際し有効に働くよう
にするために、突起の高さが極力均一であること、が望
まれる。

含有粒子により表面に突起を形成した二軸配向熱可塑
性樹脂フイルムは、従来からも知られているが（たとえ
ば特開昭59-171623号公報）、従来の二軸配向熱可塑性
樹脂フイルムでは、含有粒子がフイルムの厚さ方向全域
にわたってランダムに分布するため、フイルム表面にお
ける含有粒子による突起の密度増大には限界があり、し
かもその突起高さもランダムに相当ばらつくことにな
る。そのため、上記の滑剤転写特性の向上は殆んど望め
ない。したがって、ベースフイルム単体の摩擦係数をあ
るレベル以上にすれば、加工時のフイルム蛇行は防止で
きるものの、磁気テープ製品としてのベースフイルム面
の摩擦係数も高くなって使用上の滑り性が不満足なもの
となり、ベースフイルムの摩擦係数を最初から低く抑え
ておけば、磁気テープ製品としてのベースフイルム面の
低摩擦係数特性は得られるものの、加工時のフイルム蛇
行等が防止できない。

本発明は、上記の如き従来のベースフイルム特性の限
界に鑑み、磁気テープ加工時の所定レベル以上の摩擦係
数の確保と磁気テープ加工後の製品としてのベースフイ
ルム面の低摩擦係数とを両立させることが可能な磁気テ
ープベース用二軸配向熱可塑性樹脂フイルムを提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この目的に沿う本発明の磁気テープベース用二軸配向
熱可塑性樹脂フイルムは、熱可塑性樹脂Ａと不活性粒子
とを主成分とするフイルムを共押出により熱可塑性樹脂
Ｂを主成分とするフイルムの少なくとも片面に積層した
二軸配向熱可塑性樹脂フイルムであって、前記熱可塑性
樹脂Ａの積層フイルム表面側を反磁性層面とし、該フイ
ルム表面の、該フイルム表面が磁性面と接触した際の磁
性層からの滑剤の転写係数が、転写前のフイルム表面摩
擦係数と転写後のフイルム表面摩擦係数との差にて0.07
〜0.3であり、前記不活性粒子により形成された熱可塑
性樹脂Ａの積層フイルム表面の突起の個数が１万個／mm
²以上であり、かつ、該突起の高さ分布の相対標準偏差
が0.6以下であり、さらに、熱可塑性樹脂Ａ中の前記不
活性粒子のフイルム中での単一粒子指数が0.7以上であ
るものから成る。

本発明を構成する熱可塑性樹脂Ａはポリエステル、ポ
リオレフィン、ポリアミド、ポリフェニレンスルフィド
など特に限定されることはないが、特に、ポリエステ
ル、中でも、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
場合に滑剤転写特性、摩擦係数がより一層良好となるの
で望ましい。また、本発明を構成する熱可塑性樹脂は結
晶性である場合に摩擦係数がより一層良好となるのでき
わめて望ましい。ここでいう結晶性とはいわゆる非晶質
ではないことを示すものであり、定量的には結晶化パラ
メータにおける冷結晶化温度Tccが検出され、かつ結晶
化パラメータΔTcgが150℃以下のものである。さらに、
示差走査熱量計で測定された融解熱（融解エンタルピー
変化）が7.5cal/g以上の結晶性を示す場合に摩擦係数が
より一層良好となるのできわめて望ましい。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
の場合に滑剤転写性がより一層良好となるので特に望ま
しい。なお、本発明を阻害しない範囲内で、２種以上の
熱可塑性樹脂を混合しても良いし、共重合ポリマを用い
ても良い。

本発明の熱可塑性樹脂Ａ中の不活性粒子の形状は、特
に限定されないが、フイルム中での粒径比（粒子の長径
／短径）が1.0〜1.3の粒子、特に、球形状の粒子の場合
にフイルム表面が傷つきにくくなり（耐スクラッチ性と
もいう）、突起の高さが均一化されやすく、かつ摩擦係
数が一層良好となるので望ましい。

また、本発明の熱可塑性樹脂Ａ中の不活性粒子は、フ
イルム中での単一粒子指数が0.7以上であり、好ましく
は0.9以上である。このようにフイルム中で単一粒子指
数を特定することにより、不活性粒子の特定レベル以上
の単分散の状態を確保することができ、フイルム表面に
形成される突起の高さを均一化しやすくなるとともに、
高密度に突起を形成しやすくなり、本発明で目標とする
特に望ましい表面形態が得られる。

本発明の熱可塑性樹脂Ａ中の不活性粒子の種類は特に
限定されないが、上記の好ましい粒子特性を満足させる
にはアルミナ珪酸塩、１次粒子が凝集した状態のシリ
カ、内部析出粒子などは好ましくない。好ましい粒子と
して、コロイダルシリカに起因する実質的に球形のシリ
カ粒子、架橋高分子による粒子（たとえば架橋ポリスチ
レン）などがあるが、特に10重量％減量時温度（窒素中
で熱重量分析装置島津TG-30Mを用いて測定。昇温速度20
℃／分）が380℃以上になるまで架橋度を高くした架橋
高分子粒子が特に望ましい。なお、コロイダルシリカに
起因する球形シリカの場合にはアルコキシド法で製造さ
れた、ナトリウム含有量が少ない、実質的に球形のシリ
カが望ましい。しかしながら、その他の粒子、例えば炭
酸カルシウム、二酸化チタン、アルミナ等の粒子でもフ
イルム厚さと平均粒径の適切なコントロールにより十分
使いこなせるものである。

不活性粒子の大きさは、該不活性粒子を含有する積層
フイルム中での平均粒径が該積層フイルム厚さの0.1〜1
0倍、好ましくは0.5〜５倍、さらに好ましくは1.1〜３
倍の範囲とされる。平均粒径／フイルム厚さ比が上記の
範囲より小さいと、均一な高さの突起が高密度に形成さ
れないため、目標とする滑剤転写係数が得られにくく、
逆に大きくても突起の高密度化、高さの均一化が難しく
なりまた表面の耐摩耗性も不良となりやすいので好まし
くない。

また、熱可塑性樹脂Ａ中の不活性粒子のフイルム中で
の平均粒径（直径）が0.007〜0.5μｍ、好ましくは0.02
〜0.45μｍの範囲である場合に、滑剤転写に適した突起
が高密度に形成されるので、望ましい。

つまり、本発明における積層フイルム層には、該フイ
ルム厚さ近傍あるいはそれよりも大きな平均粒径の不活
性粒子が含有される。換言すれば、極薄積層フイルム
に、そのフイルム厚さ近傍あるいはそれよりも大きな平
均粒径の微小不活性粒子が含有される。したがって、二
軸配向熱可塑性樹脂フイルム全体に対し、その厚さ方向
に、実質的に積層フイルム層のみに集中して不活性粒子
を分布させることができる。その結果、積層フイルム中
における粒子密度を容易に高くすることができ、該粒子
により形成されるフイルム表面の突起の密度も容易に高
めることができる。また、不活性粒子は、上記積層フイ
ルム中に含有されることで、二軸配向熱可塑性樹脂フイ
ルム全体に対し、その厚さ方向に位置規制されることに
なり、しかも積層フイルムの厚さと平均粒径とは前述の
如き関係にあるから、該粒子により形成される表面突起
の高さは、極めて均一になる。

このような熱可塑性樹脂Ａと不活性粒子とを主成分と
するフイルムが熱可塑性樹脂Ｂを主成分とするフイルム
の少なくとも片面に積層される。

熱可塑性樹脂Ｂは、前述の熱可塑性樹脂Ａと同様のも
のからなり、熱可塑性樹脂Ｂと熱可塑性樹脂Ａとは同じ
種類のものでも異なるものでもよい。熱可塑性樹脂Ａの
フイルム層は、熱可塑性樹脂Ｂからなるフイルム層の両
面、又は片面に積層される。つまり、積層構成がA/B/
A、A/Bの場合であるが、もちろん、Ａと異なる表面状態
を有するＣ層をＡと反対面に設けたA/B/Cでも、あるい
はそれ以上の多層構造でもよい。（ここで、Ａ、Ｂ、Ｃ
それぞれの熱可塑性樹脂の種類は同種でも、異種でもよ
い。また、少なくとも片方の表面はＡ層であることが必
要であり、そのＡ層が磁気テープとしての反磁性層面を
形成する面であることが必要である。） 熱可塑性樹脂Ｂとしても、結晶性ポリマが望ましく、
特に、結晶性パラメータΔTcgが20〜100℃の範囲の場合
に、磁性層との接着性がより一層良好となるので望まし
い。具体例として、ポリエステル、ポリアミド、ポリフ
ェニレンスルフィド、ポリオレフィンが挙げられるが、
ポリエステルの場合にまさつ係数がより一層良好となる
ので特に望ましい。また、ポリエステルとしては、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場合が望ましい。
ただし、本発明を阻害しない範囲内、望ましい結晶性を
損なわない範囲内で、好ましくは５モル％以内であれば
他成分が共重合されていてもよい。

本発明の熱可塑性樹脂Ｂにも、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、紫外線吸収剤などの有
機添加剤が通常添加される程度添加されていてもよい。

熱可塑性樹脂Ｂを主成分とするフイルム中には不活性
粒子を含有している必要は特にないが、巻姿を改良する
目的あるいは磁性層が積層されるまでのベースフイルム
の磁性層面の耐スクラッチ性等を向上する目的で、熱可
塑性樹脂Ｂに含有させる不活性粒子と同様の粒子を含有
させてもよい。ただしこの熱可塑性樹脂Ｂ層への不活性
粒子含有は、前述の磁性面からの滑剤転写には効かず、
むしろ熱可塑性樹脂Ａの極薄積層フイルム層に対し、熱
可塑性樹脂Ｂ層中の粒子が突き上げて、熱可塑性樹脂Ａ
の積層フイルム層表面の突起形成を乱すおそれがあるの
で、熱可塑性樹脂Ｂの粒子含有量は少量に抑えることが
好ましい。Ｂ層中の粒子の平均粒径がＡ層中の粒子の平
均粒径よりも大きい場合には、含有量を0.2％以下、Ａ
層中の粒子の平均粒径以下である場合には含有量を１％
以下に抑えることが好ましい。

上述の如き不活性粒子を含有する熱可塑性樹脂Ａと、
熱可塑性樹脂Ｂとが共押出により積層され、シート状に
成形された後二軸に延伸され、二軸配向熱可塑性樹脂フ
イルムとされる。本発明における共押出による積層と
は、不活性粒子を含有する熱可塑性樹脂Ａと、熱可塑性
樹脂Ｂとをそれぞれ異なる押出装置で押出し、口金から
積層シートを吐出する前にこれらを積層することをい
う。この積層は、シート状に成形、吐出するための口金
内（たとえばマニホルド）で行ってもよいが、前述の如
く積層フイルム層が極薄であることから、口金に導入す
る前のポリマ管内で行うことが好ましい。とくに、ポリ
マ管内の積層部を、矩形に形成しておくと、幅方向に均
一に積層できるので特に好ましい。ポリマ管内矩形積層
部で積層された溶融ポリマは、口金内マニホルドでシー
ト幅方向に所定幅まで拡幅され、口金からシート状に吐
出された後、二軸に延伸される。したがって、たとえ二
軸配向後の積層フイルム層が極薄であっても、ポリマ管
内矩形積層部では、不活性粒子含有熱可塑性樹脂ポリマ
を、かなりの厚さで積層することになるので、容易にか
つ精度よく積層できる。

本発明における滑剤転写特性は、熱可塑性樹脂Ａのフ
イルム表面（反磁性層面）が磁性面と接触した際の磁性
層からの滑剤転写係数で評価され、滑剤転写係数は、滑
剤転写前のフイルム表面摩擦係数と転写後のフイルム表
面摩擦係数との差で定義される。この滑剤転写係数が0.
07〜0.3であることが必要である。この範囲よりも小さ
いと、目標とする摩擦係数低減効果が得られない。滑剤
転写係数が大きいことは、摩擦係数低減効果からは望ま
しいのであるが、0.3よりも大きくしようとすると、不
活性粒子の含有量を極めて多くせざるを得なくなり、該
粒子が凝集しやすくなったり、熱可塑性樹脂Ａ層中の粒
子含有量が多くなりすぎ該層自身が脆くなり、また磁性
層中の有機滑剤含有量を増やしすぎても磁性特性が悪化
するので、0.3以下が適切である。また、摩擦係数の低
下分として、0.3もあれば十分である。

本発明による二軸配向後の熱可塑性樹脂フイルムは、
熱可塑性樹脂Ａに含有の不活性粒子により形成されたフ
イルム表面の突起の個数が、１万個／mm²以上である。
これよりも少ないと（つまり突起密度が上記値よりも小
さいと）、磁性層からの滑剤転写特性が悪くなり、かつ
突起高さも均一化しにくくなる。上記のような高密度の
突起を形成するには、前述の如き微小粒径の不活性粒子
が、熱可塑性樹脂Ａの積層フイルム中の含有量にて、１
〜20重量％の範囲にあることが望ましい。この範囲より
も少ないと、突起の高密度化が困難となり、したがって
目標とする滑剤転写特性が得られにくい。また上記範囲
よりも多いと、粒子の含有量が多くなりすぎ、熱可塑性
樹脂Ａの積層フイルム層自身が脆くなるおそれがあり、
磁気テープのベースフイルム面として望ましい耐久性が
得られないおそれがある。

本発明による二軸配向熱可塑性樹脂フイルムにおいて
は、上記突起の高さ分布の相対標準偏差（標準偏差／平
均値）が0.6以下、好ましくは0.4以下である。つまり極
めて均一な高さ分布を有している。この値を越えると、
滑剤転写特性が悪化し、かつフイルム表面が削れやすく
なる（耐スクラッチ性が悪化する）。

さらに、本発明の二軸配向熱可塑性樹脂フイルムは、
幅方向のヤング率が450Kg/mm²以上であることが好まし
く、ビデオテープ用途等では、さらに好ましくは幅方
向、長手方向ともにヤング率が450Kg/mm²以上であるこ
とが好ましい。前述の矩形積層部を有するポリマ管内で
積層することにより、均一な積層が可能になり、積層フ
イルム層が極薄層であっても、幅方向延伸倍率として少
なくとも３倍がとれるようになり、上記450Kg/mm²以上
の幅方向ヤング率が容易に達成できる。ヤング率が上記
値よりも低いと、広幅フイルムを磁気テープ用途に合わ
せて狭幅にスリットする際、スリットされたフイルム端
面からの粉落ち特性が悪く、発生したフイルム粉が各種
障害を惹き起こすおそれがあるので、好ましくない。ま
た、幅方向および長手方向ヤング率が上記値よりも低い
と、ビデオテープとしての耐ダビング性、ドロップアウ
ト特性等が低下するおそれがあるので好ましくない。

また、本発明の二軸配向熱可塑性樹脂フイルムにおい
ては、不活性粒子を含む積層フイルム側の表層の不活性
粒子による粒子濃度比が0.1以下であることが好まし
い。この表層粒子濃度比は、後述の測定法に示す如く、
フイルム表面突起を形成する不活性粒子がフイルム表面
において如何に熱可塑性樹脂Ａの薄膜で覆われているか
を示すものであり、粒子がフイルム表面に実質的に直接
露出している度合が高い程表層粒子濃度比が高く、表面
突起は形成するが熱可塑性樹脂Ａの薄膜に覆われている
度合が高い程表層粒子濃度比は低い。突起を形成する不
活性粒子が熱可塑性樹脂Ａの薄膜で覆われていることに
より、不活性粒子が高密度に極薄積層フイルム層に分布
している状態にあっても、該粒子が該積層フイルム層、
ひいては熱可塑性樹脂Ｂのベースフイルム層にしっかり
と保持されることになる。また、突起の表面特性とし
て、実質的に熱可塑性樹脂Ａ自身の特性が発揮されるの
で、優れた滑剤転写特性が得られる。上記のような表層
粒子濃度比は、共押出による積層を行うことによって達
成可能となる。ちなみに、コーティング方法によって
も、本発明と類似のフイルム、すなわち、ベースフイル
ム層に対し極薄厚さで樹脂層をコーティングし、該樹脂
層内に不活性粒子を含有させることは可能であるが、表
層粒子濃度比が著しく高くなり（つまり粒子が実質的に
表面に直接露出する度合が著しく高くなり）、本発明フ
イルムに比べ表面が極めて脆く、かつ滑剤転写特性の悪
いものしか得られない。

なお、本発明のフイルムにおいては、不活性粒子によ
り形成される表面突起の高さは特に限定されないが、狙
った滑剤転写特性改良等の効果を得るために、突起平均
高さが不活性粒子の平均粒径の0.3倍以上となるよう
に、不活性粒子の平均粒径、熱可塑性樹脂Ａの積層フイ
ルム層の厚さを設定することが好ましい。また、均一な
かつ高密度の突起を得るために、不活性粒子自身の粒径
分布の標準偏差が0.4以下であることが好ましい。

次に本発明フイルムの製造方法について説明する。

まず、熱可塑性樹脂Ａに不活性粒子を含有せしめる方
法としては、重合後、重合中、重合前のいずれでも良い
が、ポリマにベント方式の２軸押出機を用いて練り込む
方法が本発明範囲の表面形態のフイルムを得るのに有効
である。また、粒子の含有量を調節する方法としては、
上記方法で高濃度マスターを作っておき、それを製膜時
に不活性粒子を実質的に含有しない熱可塑性樹脂で希釈
して粒子の含有量を調節する方法が本発明範囲の表面形
態のフイルムを得るのに有効である。さらにこの粒子高
濃度マスターポリマの溶融粘度、共重合成分などを調節
して、その結晶化パラメータΔTcgを30〜80℃の範囲に
しておく方法は延伸破れなく、本発明範囲の表面形態の
フイルムを得るのに有効である。

かくして、不活性粒子を含有するペレットＡを十分乾
燥したのち、公知の溶融押出機に供給し、熱可塑性樹脂
の融点以上分解点以下の温度で溶融し、もう一方の実質
的に不活性粒子を含有しない熱可塑性樹脂Ｂ（種類は不
活性粒子を含有する熱可塑性樹脂と同一であっても異な
っていてもよい）を前述の如き積層用装置に供給し、ス
リット状のダイからシート状の押出し、キャスティング
ロール上で冷却固化せしめて未延伸フイルムを作る。す
なわち、２または３台の押出機、２または３層用の合流
ブロックあるいは口金を用いて、これらの熱可塑性樹脂
を積層する。合流ブロック方式を用いる場合は積層部分
を前述の如く矩形のものとし、両者の熱可塑性樹脂の溶
融粘度の差（絶対値）を０〜2000ポイズ、好ましくは０
〜1000ポイズの範囲にしておくことが本発明範囲の表面
形態のフイルムを安定して、幅方向の斑なく、工業的に
製造するのに有効である。

次にこの多層の未延伸フイルムを二軸延伸し、二軸配
向せしめる。二軸延伸の方法は同時二軸延伸、逐次二軸
延伸法のいずれでもよいが、長手方向、幅方向の順に延
伸する逐次二軸延伸法の場合に本発明範囲の表面形態の
フイルムを安定して、幅方向の斑なく、工業的に製造す
るのに有効である。逐次二軸延伸の場合、長手方向の延
伸を、３段階に、特に４段階以上に分けて、40〜150℃
の範囲で、かつ、1000〜50000％／分の延伸速度で、３
〜６倍行なう方法は本発明範囲の表面形態を有するフイ
ルムを得るのに有効である。幅方向の延伸温度、速度
は、80〜170℃、1000〜20000％／分の範囲が好適であ
る。延伸倍率は３〜10倍が好適である。また必要に応じ
てさらに長手方向、幅方向の少なくとも一方向に延伸す
ることもできる。いずれにしても不活性粒子を含有する
きわめて薄い層を設けてから、面積延伸倍率（長手方向
倍率×幅方向倍率）として９倍以上の延伸を行なうこと
が本発明のポイントである。次にこの延伸フイルムを熱
処理する。この場合の熱処理条件としては、幅方向に弛
緩、微延伸、定長下のいずれかの状態で140〜280℃、好
ましくは160〜220℃の範囲で0.5〜60秒間が好適である
が、熱処理にマイクロ波加熱を併用することによって本
発明範囲の表面形態を有するフイルムが得られやすくな
るので望ましい。

かくして得られた二軸配向熱可塑性樹脂フイルムが、
適切な幅にスリットされて磁気テープ加工工程に供され
るのであるが、上記熱可塑性樹脂Ａのフイルム層が熱可
塑性樹脂Ｂのフイルム層の片面に積層されている場合に
は、熱可塑性樹脂Ｂのフイルム層表面に磁性層が塗布等
により積層され、熱可塑性樹脂Ａのフイルム層表面は反
磁性層面とされる。熱可塑性樹脂Ｂのフイルム層の両面
に不活性粒子含有の熱可塑性樹脂Ａのフイルム層が積層
される場合には、いずれか一方の表面に磁性層が積層さ
れ、他方の表面が反磁性層面とされる。いずれのタイプ
にあっても、磁気テープに加工されて巻き取られ、ある
温度の雰囲気下でエージングされている間に、反磁性層
側の表面である磁気テープのベースフイルム表面（突起
の形成されている熱可塑性樹脂Ａのフイルム層表面）
と、それに対向する磁性面とが接触し、磁性層中の滑剤
が転写する。

［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）粒子の平均粒径 フイルムからポリエステルをプラズマ低温灰化処理法
（たとえばヤマト科学製PR-503型）で除去し粒子を露出
させる。処理条件はポリエステルは灰化されるが粒子は
ダメージを受けない条件を選択する。これをSEN（走査
型電子顕微鏡）で観察し、粒子の画像（粒子によってで
きる光の濃淡）をイメージアナライザー（たとえばケン
ブリッジインストルメント製QTM900）に結び付け、観察
箇所を変えて粒子数5000個以上で次の数値処理を行な
い、それによって求めた数平均径Ｄを平均粒径とする。

Ｄ＝ΣDi/N ここで、Diは粒子の円相当径、Ｎは個数である。

（２）粒子の含有量 ポリエステルは溶解し粒子は溶解させない溶媒を選択
し、粒子をポリエステルから遠心分離し、粒子の全体重
量に対する比率（重量％）をもって粒子含有量とする。
場合によっては赤外分光法の併用も有効である。

（３）ガラス点移転Tg、冷結晶化温度Tcc、結晶化パラ
メータΔTcg、融点 パーキシエルマー社製の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。さらに昇温を続
け、溶融ピーク温度を融点とした。また、TccとTgの差
（Tcc-Tg）を結晶化パラメータΔTcgと定義する。

（４）表面突起の平均高さ、個数、高さ分布の相対標準
偏差 ２検出器方式の走査型電子顕微鏡［ESM-3200、エリオ
ニクス（株）製］と断面測定装置［PMS-1、エリオニク
ス（株）製］においてフイルム表面の平坦面の高さを０
として走査したときの突起の高さ測定値を画像処理装置
［IBAS2000、カールツァイス（株）製］に送り、画像処
理装置上にフイルム表面突起画像を再構築する。次に、
この表面突起画像で突起部分を２値化して得られた個々
の突起の面積から円相当径を求めこれをその突起の平均
径とする。また、この２値化された個々の突起部分の中
で最も高い値をその突起の高さとし、これを個々の突起
について求める。この測定を場所をかえて500回繰返
し、突起個数を求め、測定された全突起についてその高
さの平均値を平均高さとした。また個々の突起の高さデ
ータをもとに、高さ分布の標準偏差を求めた。求められ
た標準偏差を上記高さの平均値で割った値を、相対標準
偏差とした。また走査型電子顕微鏡の倍率は、1000〜80
00倍の間の値を選択する。なお、場合によっては、高精
度光干渉式３次元表面解析装置（WYKO社製TOPO-3D、対
物レンズ:40〜200倍、高解像度カメラ使用が有効）を用
いて得られる高さ情報を上記SEMの値に読み替えて用い
てもよい。

（５）表層粒子濃度比 ２次イオンマススペクトル（SIMS）を用いて、フイル
ム中の粒子に起因する元素の内のもっとも高濃度の元素
とポリエステルの炭素元素の濃度比を粒子濃度とし、厚
さ方向の分析を行なう。SIMSによって測定される最表層
粒子濃度（深さ０の点）における粒子濃度Ａとさらに深
さ方向の分析を続けて得られる最高濃度Ｂの比、A/Bを
表層粒子濃度比と定義した。測定装置、条件は下記のと
おりである。

測定装置 ２次イオン質量分析装置（SIMS） 西独、ATOMIKA社製 A-DIDA3000 測定条件 １次イオン種 ：O₂ ⁺ １次イオン加速電圧:12KV １次イオン電流:200nA ラスター領域 :400μｍ□ 分析領域：ゲート30％ 測定真空度:6.0×10⁹Torr E-GUN:0.5KV-3.0A （６）単一粒子指数 フイルムの断面を透過型電子顕微鏡（TEM）で写真観
察し、粒子を検知する。観察倍率を100000倍程度にすれ
ば、それ以上分けることができない１個の粒子が観察で
きる。粒子の占める全面積をＡ、その内２個以上の粒子
が凝集している凝集体の占める面積をＢとした時、（A-
B）/Aをもって、単一粒子指数とする。TEM条件は下記の
とおりであり１視野面積:2μm²の測定を場所を変えて、
500視野測定する。

・装置：日本電子製JEM-1200EX ・観察倍率:100000倍 ・切片厚さ：約1000オングストローム （７）粒径比 上記（１）の測定において個々の粒子の長径の平均値
／短径の平均値の比である。

すなわち、下式で求められる。

長径＝ΣD1i/N 短径＝ΣD2i/N D1i、D2iはそれぞれ個々の粒子の長径（最大径）、矩
形（最短径）、Ｎは総個数である。

（８）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。

（９）積層されたフイルム中の熱可塑性樹脂Ａ層の厚さ ２次イオン質量分析装置（SIMS）を用いて、フイルム
中の粒子の内最も高濃度の粒子に起因する元素とポリエ
ステルの炭素元素の濃度比（M⁺/C⁺）を粒子濃度とし、
熱可塑性樹脂Ａ層の表面から深さ（厚さ）方向の分析を
行なう。表層では表面という界面のために粒子濃度は低
く表面から遠ざかるにつれて粒子濃度は高くなる。本発
明フイルムの場合は深さ［Ｉ］でいったん極大値となっ
た粒子濃度がまた減少し始める。この濃度分布曲線をも
とに極大値の粒子濃度の1/2になる深さ［II］（ここでI
I＞Ｉ）を積層厚さとした。条件は測定法（５）と同様
である。

なお、フイルム中にもっとも多く含有する粒子が有機
高分子粒子の場合はSIMSでは測定が難しいので、表面か
らエッチングしながらXPS（Ｘ線光電子分光法）、IR
（赤外分光法）あるいはコンフォーカル顕微鏡などで、
その粒子濃度のデプスプロファイルを測定し、上記同様
の手法から積層厚さを求めても良い。

さらに、上述した粒子濃度のデプスプロファイルから
ではなく、フイルムの断面観察あるいは薄膜段差測定機
等によって熱可塑性樹脂Ａの積層厚さを求めても良い。

（10）ベースフイルム面摩擦係数 μｋ テープ走行性試験機TBT-300型（（株）横浜システム
研究所製）を使用し、20℃、60％RH雰囲気で走行させ、
初期のμｋを下記の式より求めた。

μｋ＝0.733 log（Ti/To） ここでToは入側張力、Tiは出側張力である。ガイド径
は6mmΦであり、ガイド材質はSUS27（表面粗度0.2S）、
巻き付け角は180°、走行速度は3.3cm/secである。

上記μｋが0.20以下の場合を滑り性良好、0.20を越え
る場合は滑り性不良と判定した。

（11）滑剤転写係数 フイルムを1/2インチ幅にスリットする。この時の摩
擦係数μｋをμｋ（１）とする。摩擦係数μｋの測定は
（10）項と同じ方法による。

上記スリットされたフイルムの熱可塑性樹脂Ａ層側の
反磁性層側表面と、ビデオテープの磁性層を接触させた
状態で巻張力200gで共巻し、60℃で20時間放置する。こ
の時に磁性層中の有機滑剤がフイルム表面に移行転写す
る。滑剤転写後のフイルムのμｋを再度測定しμｋ
（２）とする。上記μｋ（１）−μｋ（２）をもって滑
剤転写係数とする。

なお、代表的な磁性塗料の組成として次のものを挙げ
ることができる。

・Co含有酸化鉄（BET値50m²/g） :100重量部 ・エスレックＡ（積水化学製塩化ビニル／酢酸ビニル共
重合体） :10重量部 ・ニッポラン2304（日本ポリウレタン製ポリウレタンエ
ラストマ） :10重量部 ・コトネートＬ（日本ポリウレタン製ポリイドシアネー
ト） :5重量部 ・レシチン :1重量部 ・メチルエチルケトン :75重量部 ・メチルイソブチルケトン :75重量部 ・トルエン :75重量部 ・カーボンブラック :2重量部 ・ラウリン酸 :1.5重量部 市販のビデオテープを多種評価したが、テストフイル
ムが同じであれば、上記滑剤転写係数は殆んど変わら
ず、誤差範囲とみなせることが判った。

（12）フイルム巻取り時蛇行 磁気テープへの加工時のベースフイルム特性として、
巻取り時の蛇行を評価した。テスト用小型スリッタを用
いて速度150m/分でフイルムをスリットする。フイルム
幅は1000mm。巻取り張力は6Kg/m幅。フイルムロールを1
0000m巻き上げた時の端面のずれが1mm未満のものは蛇行
良好、1mmを超えるものは不良と判定した。

（13）カレンダー汚れ 磁性層を塗布したテープを小型テストカレンダー装置
（スチールロール．ナイロンンロール、５段式、ナイロ
ンロールがベースフイルム面に接する）で、温度70℃、
線圧200Kg/cmでカレンダー処理する。上記処理を延べ70
000mにわたって続けた後この処理によって発生しナイロ
ンロールに付着した白粉を観察し次のランクづけを行な
う。

ランクA:白粉がほとんど付着していない。

ランクB:わずかに白粉が付着するが加工工程上、製品性
能上のトラブルに至らない。

ランクC:白粉の付着が多く加工工程上（たとえば清掃周
期の短縮）、製品性能上（ドロップアウトの増加）のト
ラブルになり使用不可。

ランクＡ、Ｂは○、ランクＣは×とした。

［実施例］ 本発明を実施例に基づいて説明する。

実施例１〜６、比較例１〜４ 平均粒径の異なる架橋ポリスチレン粒子、コロイダル
シリカに起因するシリカ粒子を含有するエチレングリコ
ールスラリーを調製し、このエチレングリコールスラリ
ーを190℃で1.5時間熱処理した後、テレフタル酸ジメチ
ルとエステル交換反応後、重縮合し、該粒子を0.3〜55
重量％含有するポリエチレンテレフタレート（以下PET
と略記する）のマスターペレットを作った。このペレッ
トを用いて熱可塑性樹脂Ａを調製し、また、常法によっ
て、実質的に不活性粒子を含有しないPETを製造し、熱
可塑性樹脂Ｂとした。これらのポリマをそれぞれ180℃
で３時間減圧乾燥（3Torr）した。熱可塑性樹脂Ａを押
出機１に供給し310℃で溶融し、さらに、熱可塑性樹脂
Ｂを押出機２に供給、280℃で溶融し、これらのポリマ
を矩形積層部を備えた合流ブロックで合流積層し、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、２層又は両面に熱可
塑性樹脂Ａ層を有する３層構造の未延伸フイルムを作っ
た。この時、それぞれの押出機の吐出量を調節し総厚
さ、熱可塑性樹脂Ａ層の厚さを調節した。（ただし比較
例４はＢ層単層）。この未延伸フイルムを温度80℃にて
長手方向に4.5倍延伸した。この延伸は２組ずつのロー
ルの周速差で、４段階で行なった。この一軸延伸フイル
ムをステンタを用いて延伸速度2000％／分で100℃で幅
方向に4.0倍延伸し、定長下で、200℃にて５秒間熱処理
し、総厚さ15μｍ、熱可塑性樹脂Ａ層厚さ0.2〜２μｍ
の二軸配向積層フイルムを得た。これらのフイルムを磁
気テープベースフイルム用に使用することを前提に測定
した本発明のパラメータは第１表に示したとおりであ
り、本発明のパラメータが範囲内の場合は、各特性は第
１表に示したとおり良好な値を示したが、そうでない場
合は全ての評価特性を満足するフイルムは得られなかっ
た。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の磁気テープベース用二
軸配向熱可塑性樹脂フイルムによるときは、磁気テープ
のベースフイルム面となる積層フイルム層内含有の不活
性粒子により形成されるフイルム表面の突起個数を特定
値以上に大きくとり、突起高さ分布の相対標準偏差を特
定値以下に小さく抑え、かつ、積層フイルム層中の不活
性粒子の単一粒子指数を特定値以上とし、さらに、滑剤
転写係数を0.07〜0.3としたので、磁気テープへの加工
前、加工時においてはある程度大きな摩擦係数を確保し
て、フイルム走行、巻取り時の蛇行を防止できるととも
に、磁気テープ加工後には、ベースフイルム面の摩擦係
数を滑剤転写により大きく低下させて、滑り性の良好な
優れた磁気テープとすることができる。また、表面の突
起が均一な高さで高密度に形成されているので、滑剤の
転写も均一にかつ強固に行われ、一旦転写した滑剤は極
めて脱落しにくく、磁気テープ使用上、高次加工上汚れ
等のトラブルを発生させないとともに、ベースフイルム
面の低摩擦係数が良好に長期間維持される。

また、本発明フイルムは、製膜工程内で、コーティン
グなどの操作なしで共押出により直接複合積層すること
によって作ったフイルムであり、製膜工程中あるいはそ
の後のコーティングによって作られる積層フイルムに比
べて、最表層の分子も二軸配向であるため、上述した特
性以外、例えば、表面の耐削れ性もはるかに優れ、しか
もコスト面、品質の安定性などにおいて有利である。

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ３２Ｂ 7/02 １０４ Ｂ３２Ｂ 7/02 １０４ 27/20 27/20 Ｚ 33/00 ６０６ 9633−4Ｆ 33/00 ６０６Ｂ 9633−4Ｆ ６０６Ｃ 9633−4Ｆ ６０６Ｅ // Ｇ１１Ｂ 5/704 Ｇ１１Ｂ 5/704 Ｂ２９Ｋ 105:16 Ｂ２９Ｌ 9:00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱可塑性樹脂Ａと不活性粒子とを主成分と
   するフイルムを共押出により熱可塑性樹脂Ｂを主成分と
   するフイルムの少なくとも片面に積層した二軸配向熱可
   塑性樹脂フイルムであって、前記熱可塑性樹脂Ａの積層
   フイルム表面側を反磁性層面とし、該フイルム表面の、
   該フイルム表面が磁性面と接触した際の磁性層からの滑
   剤の転写係数が、転写前のフイルム表面摩擦係数と転写
   後のフイルム表面摩擦係数との差にて0.07〜0.3であ
   り、前記不活性粒子により形成された熱可塑性樹脂Ａの
   積層フイルム表面の突起の個数が１万個／mm²以上であ
   り、かつ、該突起の高さ分布の相対標準偏差が0.6以下
   であり、さらに、熱可塑性樹脂Ａ中の前記不活性粒子の
   フイルム中での単一粒子指数が0.7以上であることを特
   徴とする磁気テープベース用二軸配向熱可塑性樹脂フイ
   ルム。
2. 【請求項２】前記不活性粒子の平均粒径が、該不活性粒
   子を含む前記積層フイルムの厚さの0.1〜10倍の範囲に
   ある請求項１記載の磁気テープベース用二軸配向熱可塑
   性樹脂フイルム。
3. 【請求項３】幅方向ヤング率が450kg/mm²以上である請
   求項１記載の磁気テープベース用二軸配向熱可塑性樹脂
   フイルム。