JPH01204934A - 磁気記録媒体用二軸延伸ポリエステルフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気記録媒体用二軸延伸ポリエステルフィルム
に関するものである。

更に詳しくは、電磁気特性に優れ、且つ磁気記録媒体製
造時及び使用時に必要な耐摩耗性に優れた磁気記録媒体
用二軸延伸ポリエステルフィルムに関する。

〔従来の技術および発明が解決しようとする問題点〕今
日、ポリエチレンテレフタレートを主体とするポリエス
テルのフィルムが磁気記録媒体のベースフィルムとして
広く用いられており、高密度化、高品質化を目指してな
お改良が続けられている。

これらの要求を満たすためには、ベースフィルムの表面
が平坦で且つ滑り性に優れることが必要であるが、この
他特に耐摩耗性に優れることが望まれる。

一般にポリエステル磁気テープは次のような工程により
製造される。即ちポリエステルベースフィルムをガイド
ロールを経てコーテイング槽に導き、磁性層を塗布する
。次に磁場配向させ、乾燥工程を経てカレンダーロール
を通し、次いでスリットして磁気テープとする。

この一連の工程で最も問題となるのは、フィルムの耐摩
耗性の欠如によるいわゆる白粉の発生である。特に製造
ラインのスピードを上げるに従い、磁性層塗布後のカレ
ンダーロールにおける白粉の発生が顕著となってくる。

またフィルムの耐摩耗性が劣ると、製品となった後方セ
ント内のガイドピンとの摩耗によっても白粉が生成し、
電磁気特性を損ねるようになる。

一方、テープの走行性を高度に維持するためにはフィル
ム表面が粗面であることが、また電磁変換特性と呼ばれ
る入力に対する出力の周波数特性を良好に保つためには
、逆にフィルム表面は平坦であることが要求される。

これら相反する易滑性と平坦性を満足し、且つ良好な耐
摩耗性を保持する方法として、本発明者らは先に特公昭
、！−９−５．２／Ａ号公報において、ポリエステルフ
ィルム中に架橋高分子微粉を配合せしめる方法を提案し
た。

即ち、該公報はある特定の方法によって得られた平均粒
径０．／〜夕μｍの架橋高分子をＯ３θ０／〜ｑ重ｉ　
％含有して成るポリエステルフィルムに関するものであ
り、従来の無機質粒子あるいはポリエステル製造時に生
成するいわゆる析出粒子を用いる方法に比べ、優れたフ
ィルム特性を有する。しかしながら、近年その要求度合
が増している磁気テープ製造時の高生産性および製品の
高品質化に対しては、かかる方法を採用したとしても必
ずしも十分ではなく、更に平坦易滑性および耐１ｓ耗性
に優れたベースフィルムが望まれていた。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明者らは、走行性と電磁変換特性とを同時に且つ高
度に満足し、更に優れた耐摩耗性を有する磁気記録媒体
用ベースフィルムを提供するべく検討を重ねた結果、あ
る特定の種類の添加粒子に基づくある特定高さの突起を
多数有し、且つドロップアウトの原因となる粗大突起が
著しく軽減されだ二軸延伸ポリエステルフィルムがかか
る要求特性を満足することを見出し、本発明を完成する
に至った。

即ち、本発明は架橋高分子粒子に起因する表面突起を有
するポリエステルフィルムであって、該フィルムは中心
線平均粗さＲａが０．０３μｍ以下で、突起の高さ（Ｘ
（μｍ））と突起の数（Ｙ　（（１に／ｍｍ”）　）と
の関係を表わす分布曲線が突起高さθ、θＳ〜θ、３μ
ｍの範囲でｌｏｇＹ≧−７Ｘ　を満足し、且つ突起高さ
０．４μｍ以上の突起数が、２０個／ｍｍ２以下である
ことを特徴とする磁気記録媒体用二軸延伸ポリエステル
フィルムに存する。

以下本発明を更に詳細に説明する。

本発明において、ポリエステルとはポリエチレンテレフ
タレートを主体とするポリマーであり、例えばポリエチ
レンテレフタレート単独あるいはエチレンテレフタレー
ト単位をｇθモル以上含む共重合体をいう。

ポリエステルフィルムはこれらの原料をそのままあるい
は他のポリマーないし各種添加剤をブレンドしたのち溶
融、フィルム化、延伸して得られるものである。

ポリエステルはテレフタル酸もしくはそのエステル形成
性誘導体、例えばジメチルテレフタレートとエチレング
リコールとを主な出発原料とし、これらを常法により重
合することによって製造することができる。

ポリマー製造工程は、通常のエステル交換反応またはエ
ステル化反応を行ないポリエステルオリゴマーを得たの
ち重縮合反応を行なうという二段階の工程により製造さ
れ、本発明においては各々公知の触媒を使用し得る。

本発明においては架橋高分子粒子はポリエステル製造の
如何なる時期に添加しても良く、かかる架橋高分子は通
常法のようにして得ることができる。

即ち、分子中にただ一個の脂肪族の不飽和結合を有する
化合物（５）と、架橋剤として分子中に２個以上の脂肪
族の不飽和結合を有する化合物０とを共重合させて得ら
れるものである。

共重合体の一成分である化合物（ト）の例としては、ア
クリル酸、クロトン酸、メタクリル酸、およびこれらの
メチルエステル、エチルエステル等の低級アルキルエス
テル、またはグリシジルエステル、無水マレイン酸およ
びそのアルキル誘導体、ビニルグリシジルエーテル、酢
酸ビニル、アクリロニトリル、スチレンおよびその置換
体等を挙げることができる。

また化合物（へ）の例としては、ジビニルベンゼン、エ
チレングリコールジメタクリレート、ブチレングリコー
ルジアクリレート等を挙げることができる。

これらの共重合体の典型的な例としては、メタクリル酸
とジビニルベンゼン、スチレンとジビニルベンゼン、メ
タクリル酸とエチレングリコールジメタクリレートの共
重合体を挙げることができるが、本発明においては、化
合物（５）およびＨを複数用いて架橋高分子粒子を得て
も構わない。

本発明のフィルムに配合するだめには、これら架橋高分
子粒子の平均粒子径はおよそ０．０５〜Ｓμｍの範囲か
ら選択されるのが好ましく、更に好ましくは０．１〜３
μｍである。かかる粒子径を有する粒子を得るためには
、懸濁重合あるいは乳化重合により直接得ても良いし、
また特に懸濁重合の場合に簡単に得ることのできる数十
μｍ〜数百μｍの大きさの架橋高分子を粉砕、分級する
ことにより得ても良い。

なお化合物（５）と化合物０とを共重合させるための重
合開始剤としては、周知の化学的ラジカル開始剤、例え
ばアゾイソブチロニトリル、過酸化ベンゾイル、ｔ−ブ
チルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等
を用いるか紫外線照射法が簡便であるが、単に加熱によ
って重合を開始させても良い。

本発明においては、かかる架橋高分子はポリエステル製
造工程中に配合されるために、熱的に安定なものでなけ
ればならない。具体的には３００℃で２時間加熱した時
の重量減少率が２０重量％以下であることが好ましく、
更に好ましくは７０重量係以下である。通常架橋密度が
高くなるほどこの値が小さくなり、即ち耐熱性に優れる
ようになる。

本発明においては、かかる架橋高分子を配合せしめたポ
リエステルをそのままあるいは他のポリエステルで希釈
して製膜することにより目的のフィルムを得ることがで
きる。希釈に用いる他のポリエステルとしては、従来の
いわゆる析出法や架橋高分子以外の粒子を用いた添加法
により製造されたポリエステル、または実質的に粒子を
含有しないポリエステルを挙げることができるが、いず
れにしても最終的に得られるポリエステルフィルムの表
面突起の大部分、即ち５０％以上が架橋高分子に起因す
るものであることが好ましく、更に好ましくはｇｏ％以
上であることが望まれる。

このように本発明のフィルムは架橋高分子に起因する表
面突起を有するものでなければならないが、該フィルム
は同時に幾つかの表面特性を備えている必要がある。

まず該フィルムの中心線平均粗さＲａは０，０３μｍ以
下である必要がある。Ｒａがこの値より犬きくなると電
磁変換特性が悪化するので好ましくない。またＲａが小
さくなり過ぎるとフィルムの走行性が悪化するので、こ
の値は０．００．７μｍ以上であるととが好ましい。

次に本発明のフィルムにおいては、突起の高さ（Ｘ、（
μｍ＞）と突起の数（Ｙ、（個／Ｍ２））との関係を表
わす分布曲線が、突起高さ０．０５〜０．３μｍの範囲
でｌｏｇＹ≧−７Ｘを満足することが必要であり、更に
好ましくはｌ■Ｙ≧−９Ｘである。ｌｏｇ　Ｙが一７Ｘ
より小さくなると電磁変換特性が悪化し、またしばしば
カレンダー工程およびガイドビンにおける耐摩耗性が不
良となる。

また本発明のフィルムにおいては突起高さ０．７μｍ以
上の突起数が２０個／酎耐以下であることが必要であり
、更に好ましくは７０個／＋ｌ０１１２以下である。こ
の値が２０を超えると走行性は多少改良されるものの、
電磁変換特性が悪化し、特にθ、７μｍを超える突起が
存在すると、往々にしてドロップアウトが生じるように
なる。

以上述べた本発明のフィルムを得るためには、公知の製
膜方法、例えば通常、２７０〜３００℃でフィルム状に
溶融押し出しし、無定形シートとした後、縦、横に逐次
二軸延伸あるいは同時二軸延伸し、／ＡＯ−２ダＯ℃で
熱処理する等の方法（例、えば特公昭、）０−、ｔ／、
３９号公報記載の方法）を採用することができる。

この場合、フィルムの平均屈折率Ｈと厚み方向の屈折率
ｎｇが下記（１）式および（２）式を満足するように特
定の製膜条件を選定するならば、本発明の効果が更に効
果的に発揮される。

ハルＯ０≦ｎ≦　／、ＡＯ乙−−−・（１）ｎｃＬ　≧
／滓９．２　　・・・・・　（２）Ｒがへ６００未満の
場合はフィルムに多少熱が加わった場合に寸法安定性が
悪化し、スキー−特性の低下を招く。一方、誉が／、Ａ
　ＯＡを超えるとフィルム表面がもろくなり、白粉の発
生が加速されるようになる。

本発明においてはｎが上記範囲にあり、且つ１１区が／
、’７９２以上である場合に、フィルムの滑り性および
耐摩耗性が一段と改良される。かかる物性を有するフィ
ルムを得るためには、例えば縦−横逐次二軸延伸の場合
、縦延伸温度を通常の延伸温度よシも夕〜３０℃高い１
０り〜／／３℃程度とすることによって得ることができ
るが、あるいはまた二軸延伸後熱処理前に大幅な横弛緩
を行なうこと等によっても得ることができる。本発明に
おいては１】区の上限はハｓｉ。

程度であることが好ましい。

更に、本発明においては製膜に供するポリエステル組成
物の溶融時の比抵抗が／　Ｘ　／　０８Ω−α以下、好
ましくは７　Ｘ　／　０７Ω−α以下であるならば最終
的に得られるポリエステルフィルムの厚みむらを好まし
く低減させることができ、特に磁気記録媒体用に適した
ものとすることができることを知見した。

即ち、押出機よりシート状に押し出されたポリエステル
薄膜を急冷するに際し、いわゆる静電印加冷却法が効果
的であることが知られているが、本発明における架橋高
分子粒子を含むポリエステル組成物に該方法を適用する
ならば特に顕著な効果が認められることが判った。ポリ
エステルの溶融時の比抵抗を／　Ｘ　／　０８Ω−α以
下とするためには、ポリエステル中に電界により移動し
易い一形で金属を存在せしめる方法、例えばエステル交
換反応触媒に対し当量以下のリン化合物を含有せしめる
等の方法が好ましく採用される。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例を挙げて更に詳細に説明するが、
本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例によっ
て限定されるものではない。

なお実施例における種々の物性および特性の測定方法、
定義は以下の通りである。また実施例中「部」または１
−％」はそれぞれ１重量部」、１−重量係」を意味する
。

（１）　　耐摩耗性 第１図に示す装置を用いて、フィルムを２００ｍ走行さ
せ、固定ビンに付着する白粉量の多寡を目視判定し、耐
摩耗性のランクを／（付着量が極めて少なく優れている
）〜グ（付着量が多く実用性に乏しい）のりランクに分
けた。

（２）　　　滑　　　リ　　性 第２図の装置を用いて測定した。即ち固定した硬質クロ
ムメブキ金属ロール（直径Ａ　ｍｍ　）にフィルムを巻
き付は角７３５°　すなわち２．３　！；乙ｒａｄ　（
ので接触させ、３３９　（Ｔ２）の荷重を一端にかけて
／　ｍ／ｒａｎの速度でこれを走行させ、他端の抵抗力
（Ｔ、、９）を測定し、次式により走行中の摩擦係数（
μｄ）を求めた。

（３）中心線平均粗さＲａ 小板研究所製表面粗さ測定器（ＳＥ−ＪＦＫ）により測
定した。即ちフィルム断面曲線からその中心線の方向に
基準長さＬ　（２，ｓ　ｍｍ　）の部分を抜き取り、こ
の抜き取り部分の中心線をＸ軸、縦倍率の方向をＹ軸と
して粗さ曲線’！’　＝　ｆ■で表わした時、次の式で
与えられる値を〔μｍ〕で表わす。

但し、触針の先端半径は一μｍ、荷重は３θ■とし、力
、ノドオフ値はｇｏμｍとした。本発明ではフィルムの
長手方向に５点、それと直交する方向に５点の計／θ点
測定し、その平均値をＲａとした。

（４）　　分布曲線および突起高さ０．４ｔｌ１ｍ以上
の突起数 小板研究所製三次元表面粗さ計（ＳＥ−，７ＡＫ）を用
い、触針の先端半径Ｓμｍ、針圧、３０ｍ９、測定長θ
、ｊｍｍ、サンプリングビノチハ０μｍ１カフ）オフ０
．２５　ｍｍ、縦倍率５万倍、横倍率、２００倍、走査
本数ＳＯＯ本の条件で突起高さと突起数を測定した。本
発明でいう突起高さくＸ、１８ｍ））は突起個数が最大
になる点の高さをθレベルとし、このレベルからの高さ
をもって突起高さとし、各突起高さにおける突起数（Ｙ
、（個／＋ｎ＋’））の関係を図式化し、分布曲線とし
て表わした。

突起高さ０．９μｍ以上の突起数は、上記方法による突
起高さが０．１７８ｍを超えた突起に対応する突起数の
総数をもって表わした。

（５）平均屈折率ｄおよび厚み方向の屈折率１１ｄアツ
ベの屈折計を用い、２３℃においてナトリウムＤ線を用
いて測定した。平均屈折率Ｒは、フィルムの厚み方向の
屈折率をｎＯｃ、主配向方向の屈折率をｎγ、主配向方
向と直角な方向の屈折率をｎβとすると −ｎα＋ｎβ十ｒ１γ ｎ　＝ で与えられる。

（６）溶融時の比抵抗 ブリティノンユ　ジャーナル　オブアプライドフィジノ
クス（Ｂｒｉｔ、　Ｊ、　Ａｐｐｌ、　Ｐｈｙｓ、）　
　第１７巻、第１／グ９〜／／Ｓグ頁（／９６９６部に
記載しである方法により測定した。但し、この場合ポリ
マー組成物の溶融時の温度は、２９０℃とし、直流３０
００Ｖを印加した直後の値を溶融時の比抵抗とした。

（７）磁気テープの製造 次に示す磁性塗料をポリエステルフィルムに塗布し、乾
燥後の膜厚が一μｍとなるよう磁性層を形成した。即ち
磁性微粉末２θθ部、ポリウレタン樹脂３０部、ニトロ
セルロー７７０部、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体７
０部、レシチン５部、シクロヘキサノン１０θ部、メチ
ルイソブチルケトン７００部およびメチルエチルケトン
３００部をボールミルにてｔ１ｇ時間時間分散後ポリイ
ンシアネート化合物Ｓ部を加えて磁性塗料とし、これを
ポリエステルフィルムに塗布した後、塗料が十分乾燥固
化する前に磁気配向させ、その後乾燥した。更にこの塗
布フィルムをスーパーカレンダーにて表面処理を施こし
、几インチ幅にスリットしてビデオテープとした。この
ビデオテープを松下電器■製ＮＶ−３７００型ビデオデ
ツキにより、常連にて下記の磁気テープ特性を評価した
。

ＯＶＴＲヘッド出力 シンクロスコープにより測定周波数がｑメガヘルツにお
けるＶＴＲヘッド出力を測定し、ブランクをθデシベル
としその相対値をデシベルで表示しだ。

０ドロツプアウト数 ｑ、タメガヘルツの信号を記録したビデオテープを再生
し、大金インダストリー■ドロップアウトカウンターで
ドロップアウト数を約２０分間測定し、７分間当りのド
ロップアウト数に換算した。

実施例／ 〔架橋高分子微粉体の製造〕 メタクリル酸メチル７００部、ジビニルベンゼン２Ｓ部
、エチルビニルベンゼンｕ、２部、Ｊ酸化ベンゾイル／
部およびトルエン７００部の均一溶液を水７００部に分
散させた。

次に窒素雰囲気下で５時間攪拌しながらｇθ℃に加熱し
、重合を行なった。

得られたエステル基を有する架橋高分子粒状体の平均粒
径は約０．７咽であった。該粒状体を脱塩水で水洗し、
ＳＯＯ部のトルエンで３回抽出して少量の未反応モノマ
ーおよび線状ポリマーを除去した。

次に該高分子粒状体をアトライターで２時間、更に五十
嵐機械■製サンドグラインダーでＳ時間粉砕することに
より、平均粒径θ、６μｍの架橋高分子微粉体を得た。

次いでスーパーデカンタ−で大粒子を除去しり後、更に
２’１００メツシユフイルターを用いて濾過し、粗大粒
子を含まない単分散に近い平均粒径０．３５μｍの架橋
高分子微粉体を得た。

〔ポリエステルフィルムの製造〕

ジメチルテレフタレート７００部、エチレングリコール
７０部および酢酸マグネシウム０．０乙部を反応器にと
り、エステル交換反応を行なった。

を時間後、実質的にエステル交換反応の終了したこの反
応生成物に、リン酸０．０３０部、三酸化アンチモンｏ
、ｏｔｉ部および平均粒径Ｏ，ＳＳμｍの該架橋高分子
微粉体０．．２０部を加え、常法に従って重合を行ない
、夕時間後極限粘度０．６５のポリエチレンテレフタレ
ートを得た。

該ポリエステルの溶融時の比抵抗は３Ｘ１０Ω−σであ
った。

次に該ポリエステルを用いて二軸延伸ポリエステルフィ
ルムを製造した。

即ち、該ポリエステルを２９５℃の温度で押出機よりシ
ート状に押出し、静電印加冷却法を用いて厚さ、２００
μｍの無定形シートを得た。

次いで、該無定形シートをシートの流れの方向に１１０
℃で３．５倍、更にシートの流れと直交する方向に１１
０℃で３．ｓ倍延伸し、２２０℃で３秒間熱処理を行な
った後冷却して厚み１５μｍの二軸延伸フィルムを得た
。

得られたフィルムの特性を他の特性と共に第１表に示す
。

〔磁気テープの製造〕

該ポリエステルフィルムに磁性層を塗布し、電磁気特性
を測定した結果を第１表に示す。

実施例−１３ 架橋高分子の平均粒径、ポリエステルに対する濃度およ
びフィルムの屈折率を第１表に示すように変えた他は実
施例／と同様にして、ポリエステルフィルムおよび磁気
テープを製造した。

比較例／ 実施例／において平均粒径０．５５μｍの架橋高分子を
用いる代わりに平均粒径Ｏ，ＳＳμｍの炭酸カルシウム
粒子を用いた他は実施例／と同様にして、ポリエステル
フィルムおよび磁気テープを得た。

これらの特性を第１表に示す。

〔発明の効果〕

本発明の架橋高分子粒子に起因する表面突起を有し、且
つある特定の表面物性を満足するポリエステルフィルム
は、滑り性、平坦性および耐摩耗性に優れ、特に磁気記
録媒体用として好適に使用し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図はフィルムの耐摩耗性を評価する走行系を示す図
である。（Ｉ）は直径６ｆｆ＋＋＋１のステンレス製の
固定ピン、（■）および（１）はテンションメーターを
示し、θは７３５°である。 第一図はフィルムの走行性を評価する走行系を示す図で
ある。（ＩＶ）は直径Ａｒｍのステンレス製の固定ピン
、（■）はテンションメーターを示し、θば／３Ｓ０で
ある。 出　願　人　　ダイアホイル株式会社 代　理　人　弁理士長香川　　− （ほか７名） 第　１　図 第２　ヱ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）架橋高分子粒子に起因する表面突起を有するポリ
   エステルフィルムであって、該フィルムは中心線平均粗
   さＲａが０．０３μｍ以下で、突起の高さ（Ｘ（μｍ）
   ）と突起の数（Ｙ（個／ｍｍ＾２））との関係を表わす
   分布曲線が突起高さ０．０５〜０．３μｍの範囲でｌｏ
   ｇＹ≧−７Ｘを満足し、且つ突起高さ０．４μｍ以上の
   突起数が２０個／ｍｍ＾２以下であることを特徴とする
   磁気記録媒体用二軸延伸ポリエステルフィルム。 （２）フィルムの平均屈折率＠ｎ＠と厚み方向の屈折率
   ｎ＿αが下記（１）式および（２）式を満足することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のフィルム。 １．６００≦＠ｎ＠≦１．６０６・・・・（１）ｎ＿α
   ≧１．４９２・・・・・（２） （３）溶融時の比抵抗ρｖが１×１０＾８Ω−ｃｍ以下
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
   ２項記載のフィルム。