JPH01306220A - 磁気記録媒体用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〕 本発明は易滑性、耐摩耗性及び耐擦傷性が高度に改良さ
れた磁気記録媒体用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〕ポ
リエステルフィルムは物理的、化学的性質に優れた特性
を有し、産業上広く用いられている。就中、二軸延伸ポ
リエチレンテレフタレートフィルムは他のフィルムに比
し、特に平面性、機械的強度及び寸法安定性等に優れる
ので磁気記録媒体の基材として今や不可欠なものとなっ
ている。

一方、近年磁気記録媒体の改良が急速な勢いで行なわれ
ておシ、これに伴ないベースフィルムに対する要求も一
段と厳しいものとなってきている。

例ｔばビデオテープのような高密度の記録を要するもの
では、ベースフィルムの表面はより平担なものが必要と
される。しかしながら、フィルム表面が平担になると、
フィルムと接触する部分との間で摩擦、摩耗が増大し、
フィルムの傷付きや摩耗粉の発生等、種々の弊害を引き
起こすようになる。

例えばフィルム製造工程を含む磁性層塗布工程以前の段
階で摩耗粉が発生すると磁性層塗布ヌケや磁性層表面へ
の摩耗粉転着によりドロップアウト増加の原因となるし
、また、母性層表面を平担化するために施されるカレン
ダー処理工程で生ずる摩耗粉は磁性層表面を粗らし電特
低下の原因となる。更に、製品となった後も耐摩耗性が
悪いとテープデツキ内の走行系で発生した摩耗粉が定時
低下やドロップアウトを多発させるようになる。

また、近年ベースフィルムには耐摩耗性に加え耐擦傷性
の要求が高まっている。これは、テープが接触する部分
から傷つけられたり、発生した摩耗粉からフィルムに傷
が入ったりするためである。傷付きが多いと外観上好ま
しくないということもさることながら、工程の汚染やド
ロップアウトの増加を引き起こすようになる。

フィルムあるいはテープの耐摩耗性、耐擦傷性を改良す
るには、ポリエステルフィルム中に不活性な微粒子を存
在させフィルム表面を適度に粗らせば良いことが知られ
ている。しかし、近年ベースフィルムには従来にも増し
て優れた特性が悪求されるようになシ、これらを満足す
るためには更に高度な品質改良が必要とされるようにな
った。

〔問題を解決するための手段〕

本発明者らは、これまで達成し得なかった啄めて優れた
耐摩耗性、耐擦傷性を有シ２、シかも滑り性を十分に満
足する磁気記録媒体用ポリエステルフィルムを提供すべ
く鋭意検討を行なった結果、本発明に到達したものであ
る。

即ち本発明の要旨は、平均粒径がθ、０７〜５．０μｍ
であるモース硬度６以上の不活性無機微粒子を０．／　
−，５−、θ重量多含有するポリエステルフィルムであ
シ、かつ該フィルムの厚み方向の屈折率が／、ｔＩ９２
以上であることを特徴とする磁気記録媒体用ポリエステ
ルフィルムニ存スる０ 以下本発明を更に詳細に説明する。

本発明でいうポリエステルとは、テレフタル酸、２．Ａ
−ナフタレンジカルボン酸の如き芳香族ジカルボン酸又
はそのエステルと、エチレングリコールとを主たる出発
原料として得られるポリエステルを指すが他の第三成分
を含有してもかまわない。この場合、ジカルボン酸成分
として、例えばイソフタル酸、フタル酸、コ、乙−ナフ
タレンジカルボン酸、テレフタル酸、アジピン酸、セバ
シン酸、及びオキシカルボン酸成分、例えばｐ−オキシ
エトキシ安息香酸等の一種又は二種以上を用いることが
可能である。グリコール成分としては、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、フタンジオール、／４−
７クロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール
等の一種又は二種以上を用いることができる。いずれに
しても本発明のポリエステルは繰り返し構造単位の１０
％以上がエチレンテレフタレート単位を有するポリエス
テルであることが好ましい。

また、該ポリエステルに任意の添加剤、例えば、熱安定
剤、ブロッキング防止剤、酸化防止剤、着色剤、帯電防
止剤、紫外線吸収剤などを含有させてもよい。

本発明においてポリエステルに含有させる不活性無機微
粒子は平均粒径が０．θ／〜Ｓ、Ｏμｍの範囲のモース
硬度６以上の粒子である必要があり、好ましくは平均粒
径が０．０，１〜７．０μｍ９範囲のモース硬度ざ以上
の粒子でちる。平均粒径が０．０／μｎ１未満の粒子で
は易滑性、耐摩耗性、耐擦傷性の点で効果が不十分であ
る。−方、平均粒径が５．０８ｍを超えると、ポリエス
テルフィルムの表面平滑性が低下し、スペーシングロス
によるドロップアウトや定時が悪化する。

配合する不活性無機微粒子のモース硬度の高い粒子が耐
擦傷性に良好な結果をもたらす作用から、フィルム表面
突起を形成している粒子が接触する箇所の鋭利な部分を
摩耗させることにより、フィルム表面への傷付きを防止
しているものと考えられる。

本発明で用いるモース硬度６以上の粒子とは、例えば５
ｉ０２、ＴｉＯ２、Ａ、ｔ２０３、ＳｉＣ，ゼオライト
、セライト等があげられるが、モース硬度が６以上の粒
子であればこれに限るものではない。

これらの中でもモース硬度がｇ以上のＡｔ２ｏ３、Ｓｉ
Ｃ，ＴｉＣ，チタンブラック、就中Ａｔ２０３が好まし
く用いられる。

本発明において特に好適に用いられるＡｔ２０゜は通常
いわゆる熱分解法によシ得られるものであり、一般にｌ
Ｏｍμから１００ｍμ程度の粒径を有するものである。

この場合Ａｔ２０．の一部例えば３０重量％未満がＳｉ
やＮａ、に、等の酸化物で置換されていても良い。

なお、これらモース硬度６以上の粒子の粒度分布は特に
制限されるものではないが、よシシャープなもの、例え
ば粒径の小さい方から積算した場合重量分率ｑｓチとコ
＆％の粒径の比がコ、θ以下、好ましくは／、ｊ−以下
、より好ましくは／、３以下のものが好適に用いられる
。

また、これらの粒子の形状についても特に制限はないが
、通常より塊状もしくは球形に近いものが好ましく用い
られる。具体的には体積形状係数で０．／〜π／６、好
ましくは０．１〜π／６の粒子が好ましい。

また、用いる粒子の比表面積においても特に制限はない
。例えば平均粒径Ｏ０Ｓμｍの粒子は真球かつ密度を２
１／ｃｒｉｌと仮定した場合６ｒｒ？／Ｉ程度の比表面
積を有するが、ａｏｏｎｒ７ｉ程度のポーラスなものま
で好適に使用できる。

更に、これらの粒子は各種の表面処理剤でその表面が変
性されていてもよい。通常エチレングリコールやポリエ
ステルとの親和性を改良する目的で用いられるこれら表
面処理剤は、一般に粒子に対して５重量％以下の量適用
されるが、その例として、例えば７ランカツプリング剤
やチタンカップリング剤を挙げることができる。

本発明においてモース硬度６以上の粒子はポリエステル
に対してθ、／〜！、０重量係、好ましくはＯｌ、２〜
ａ、Ｏ重量％含有されるように配合する。含有量が０．
７重量％未満では易滑性、耐摩耗性が劣る。また、含有
量がＳ、Ｏ重量％を超えると該ポリエステルフィルムの
平滑性が低下し、スペーシングロスによるドロップアウ
トや定時が低下するので好ましくない。

このように本発明においては特定粒径、特定範囲のモー
ス硬度を有する粒子を特定量使用するが、更に本発明に
おいてはポリエステルフィルムの厚み方向の屈折率を／
、’Ｉ　９．２以上にする必要がある。フィルムの厚み
方向の屈折率が／４９２未満では、本発明の粒子を用い
たとしても易滑性、耐摩耗性及び耐擦傷性の付与効果が
不十分であるため好ましくない。なお、この値は／、＆
　ｑ４’以上／、、ｒ　Ｏ！以下が好ましい。かかる物
性を有するフィルムを得るためには、例えば縦−横遂次
二軸延伸の場合、縦延伸温度を通常の延伸温度よりも５
〜３０℃高いＩＯ５〜／／！ｒ℃程度とすることによっ
て得ることができる。あるいは、二軸延伸後熱処理前に
大幅な横弛緩を行なうことによっても得ることができる
。

本発明のフィルムの平均屈折率（ｎ）はｉ、ｓ’ｙｇ〜
１３ｏｙの範囲とすることが好ましい。πが／、５９１
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、スキュー特性の低下を招く。一方、πが
／、４０ψを超えるとフィルム表面がもろくなり、白粉
の発生が著しい。πの値は、好ましくは／ｊ　００〜／
ｊ　０３の範囲である。

本発明における不活性無機微粒子のポリエステル中への
添加方法は重縮合開始前、重縮合中、重縮合後、何れで
もよいが、特に好ましくは、重縮合前、及び重縮合反応
初期である。なお、重縮合反応触媒としては、通常アン
チモン化合物、Ｇｅ、　Ｔｉ、　Ｓｎ及びＳｉ化合物の
一種以上が使用される。

〔実施例〕

以下本発明を実施例により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限定される
ものでにない。

尚、本発明の諸物性の測定は以下の方法によって行なっ
た。

実施例中、「部」及び「チ」とあるのは各々「重量部」
及び「重量％」を意味する。

（１）　　フィルムの平均屈折率及び厚み方向の屈折率 アツベの屈折計を用いて、２３°Ｃにて測定したナトリ
ウムＤ線に対する値である。平均屈折率Ｒは、厚み方向
の屈折率をｎα、主配向方向の屈折率をｎｒ、　　主配
向方向と直角な方向の屈折率をｎｒとすると ｎ　”　ｘ、’３（ｎ（１−１−１１β十ｎｒ　）で与
えられる。

（２）平均粒径 顕微鏡法によって得た等価球径分布における重量積算Ｓ
Ｏチの点を用いた。

（３）　　フィルムの滑り性 第１図の装置により、固定した硬質クロムメツキ金属ロ
ール（直径６１１１１　）にフィルムを巻き付は角／３
Ｓ０（θ）で接触させ、ｓ３ｇ（Ｔ２）の荷重を一端に
かけて、／ｒＩＬ／分の速度でこれを走行させ、他端の
抵抗力（ＴＩ　（ｙ）　）を測定し、次式により走行中
の摩擦係数（μｄ）を求めた。

（４）耐摩耗性の評価 第２図に示すテープ摩耗評価機を用い、幅ＩＯＩ！Ｉ＋
１のポリエステルフィルムを２００ｍ長さにわたって走
行させ図中（１）で示した固定ピン（直径乙部、材質Ｓ
ＵＳグコ０−Ｊコ、仕上げ０、コＳ）に付着した摩耗粉
の量を目視評価しブランクに分けた。なお、フィルムの
走行速度はｔ　ノ、ａ　ｍ　７分とし張力を（Ｖ）で示
したテンションピックアップで検出し、初期張力を３０
０　ｆｉ、フィルムとの巻き付は角θを／３ｓ０とした
。

ランクＡ：付着が全く認められない。

ランクＢ：付着が極く僅か認められるが実用上は問題な
い。

ランクＣ：付着量がやや多く長時間使用すると問題とな
シうる。

ランクＣ：付着量が多く実用上使用し難い０ （５）　　磁気テープ特性 まず、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２μｍとなるように磁性層を形成し
た。即ち磁性像粉末ａＯＱ部、ポリウレタン樹脂３０部
、ニトロセルロースミｏ部、塩酢ビ共重合体ＩＯ部、レ
シチン５部、シクロヘキサノン１００部、メチルインブ
チルケトン１００部及びメチルエチルケトン３００部を
ボールミルにてＦｆｆ時間混合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、塗料が充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ターにて表面
処理し、％インチ幅にスリットしテヒテオテープとした
。このビデオテープを松下電器株製ＮＶ−３７０θ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。

ＶＴＲヘッド出力； シンクロスコープにより測定周波数Ｖメガヘルツに於け
るＶＴｒ（ヘッド出力を測定しｊとし、その相対値をデ
シベル（ａＢ）表示した。

ドロップアウト数； り、リメガヘルッ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■製ドロップアウトカウンター
にて／３μ５ｅｃ−１゜ｄＢにおけるドロップアウト数
を約コ。分間測定し、１分間当シのドロップアウト数（
個／分）に換算した。

（６）耐擦シ傷性 幅％インチにスリットした磁気テープを硬質クロムメツ
キ金属ビン（直径園、仕上げ３Ｓ）に張力ｓｏｇ、巻き
付は角７３５°、走行速度（１ｍ／秒で７回擦過させる
。その磁気テープ擦過面にアルミニウムを約１ｏｏｏ人
真空蒸着し、傷の量を目視判定し以下の５ランクに分け
た。

ランク／：傷の量が極めて多い。

ランクコニ傷の量が多い。

ランク３：傷の量がコ、りの中間。

ランフグ：傷の量が少ない。

ランク３以上が付かない。

この中でランク３以上が実用上使用に耐える領域である
。

実施例／〜３ ジメチレンテレフタレート１００部とエチレングリコー
ル６０部及び酢酸マグネシウム・四水塩θ、０９部を反
応器にとシ、加熱昇温すると共にメタノールを留出し、
エステル交換反応を行ない、反応開始から７時間を要し
て２３０′Ｇに昇温し、実質的にエステル交換反応を終
了した。

次いで表−７に記載のモース硬度６以上の粒子のエチレ
ングリコールスラリー７．５部を添加シ、更ニエチルア
シッドフォス７エートｏ、ｏ　ｐ部、三酸化アンチモン
０．Ｏ１１部を加えて、９時間重縮合反応を行ない、ポ
リエチレンテレフタレートを得た。

次いで、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。

即チ、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２００μ
ｍ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方向にｉｉｏ℃
で３．５倍、更にシートの流れと直交する方向に１１０
℃で３．５倍延伸し、２コｏ　’ｃ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。

得られた実施例／〜３のフィルムの特性、及び磁気テー
プ化後の特性をまとめて表−７に示す。

比較例／−４ 縦延伸及び熱固定の温度を変更することによυ、厚み方
向の屈折率（ｎα）、平均屈折率（ｒｌ）を変化させ、
また、粒子径、含有量、粒子種を種々変更し二軸延伸フ
ィルムを得た。得られた比較例１〜乙のフィルムの特性
及び磁気テープ化後の特性を表−／に示す。

本発明の要件を満たす実施例／〜３のフィルムは易滑性
、耐摩耗性及び耐擦傷性が罹めて良好であり、磁気テー
プ特性においても優れるものである。

これに対し比較例１は厚み方向の屈折率（ｎα）が本発
明の範囲外の例であるが易滑性、耐摩耗性に劣るもので
あった。

比較例コ及び３はそれぞれ粒子の含有量が本発明の範囲
の上限及び下限をはずれた場合の例でちるが、下限を下
まわるとフィルムの易滑性が損われ、且つ耐摩耗性に劣
るようになる。また、上限を越えた場合フィルム表面の
平滑性が損われ電磁変換特性の低下を招き好ましくない
。

比較例りは粒径が範囲上限を越えた場合の例であるがフ
ィルム表面の平滑性が損われ電磁変換特性の低下を招き
好ましくない。

比較例５は、本発明の要件を満さないモース硬度３のＣ
ａＣＯ３粒子を用いた例であるが耐擦傷性に劣るもので
あった。

〔発明の効果〕

以上、詳述したように、本発明はポリエステルに特定粒
径の特定不活性無機微粒子を特定量含有せしめ、更にフ
ィルムの厚み方向の屈折率を特定の範囲にすることによ
り、易滑性、耐摩耗性及び耐擦傷性に優れたフィルムを
提供するものであり、その工業的価値は高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は金属との動摩擦係数を評価する装置の走行系を
示す概略図であり、図中、（１）は６■φＳＵＳ　−１
２０−Ｊ　２固定ビン、（■）は入口テンションメータ
ー、（Ｉ）ハ出ロテンションメーターを示し、巻き付は
角（θ）は１３５°である。 第２図は耐摩耗性を評価する装置の走行系を示す概略図
であり、図中で（ｒＶ）は６ＩＩＩｗφ５ＵＳ−（１２
０−Ｊ２固定ビン、（Ｖ）はテンションメーターを示し
巻き付は角（θ）は／３５°である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）平均粒径が０．０１〜５．０μｍであるモース硬
   度６以上の不活性無機微粒子を０．１〜５．０重量％含
   有するポリエステルフィルムであり、かつ該フィルムの
   厚み方向の屈折率が１．４９２以上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。