JPH02238921A - 磁気記録媒体用二軸配向ポリエステルフィルムの製造方法 - 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、二軸配向ポリエステルフィルムの製造方法に
関するものであり、さらに詳しくは、磁気記録媒体用途
として特に有効な二軸配向ポリエステルフィルムの製造
方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来、磁気記録媒体用二軸配向ポリエステルフィルムと
して不活性無機粒子を含有せしめたものとしては、特開
昭５９’−１７１６２３号公報や特開昭５９−２０３２
２８号公報などで知られている。また、水膜を冷却ドラ
ム表面に介在させ成形させる方法は、特開昭５８−６３
４１５号公報などで知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記従来の磁気記録媒体用二軸配向ポリエステ
ルフィルムではフィルムの加工工程、例えば磁性層塗布
、カレンダー工程などで接触するロール等によってフィ
ルム表面に傷が入るなど、まだ十分な耐摩耗性に優れた
磁気記録媒体用二軸配向ポリエステルフィルムが得られ
ていないのが現状である。

本発明の目的は、十分な滑り性、走行性、平滑性を得、
かつ耐摩耗性に優れた磁気記録媒体用二軸配向ポリエス
テルフィルムの製造方法を提供することを目的とするも
のである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、不活性無機粒子を０．０１〜５．０ｗｔ％含
有してなるポリエステル溶融シートを、静電荷を印加さ
せながら冷却ドラム表面に密着させて製造するポリエス
テルフィルムの製造方法において、該ドラム表面に水の
液膜を介在させる磁気記録媒体用二軸配向ポリエステル
フィルムの製造方法を特徴とするものである。

本発明におけるポリエステルとは、ジヵルボン酸とジオ
ールとから縮重合により得られるエステル結合を有する
ポリマーの総称で、その代表的なものとしては、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポ
リブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキシレンジメ
チレンテレフタレート、ポリエチレンα，β−ビス（２
−クロルフエノキシ）エタン４．４′−ジカルボキシレ
ートなどである。

不活性無機粒子としては、例えば酸化チタン、炭酸カル
シウム、シリカ、アルミナ、タルク、クレー、硫酸バリ
ウムなどが挙げられるが、特にアルミナ、シリカ、酸化
チタンなどが好ましい。

ここで、不活性無機粒子の粒径比（粒子の長径／短径）
が１．０〜１．３の球形状の粒子とすることにより、よ
り一層耐摩耗性に優れたものが得られるので望ましい。

また、本発明で用いる不活性無機粒子の平均粒子径は１
０〜５００ｎｍ，さらには３０〜４５０ｎｍの範囲であ
るのが望ましい。１０ｎｍ未満では滑り性が不十分とな
り、５００ｎｍを越えるものでは耐摩耗性が不十分とな
る。

また、不活性無機粒子の含有量は、０．０１〜５．０ｗ
ｔ％である必要がある。上記範囲より少なくても、逆に
多くても耐摩耗性が不良となり好ましくない。

尚、上記不活性無機粒子とともに架橋高分子による不活
性な粒子を通常使用する程度含有していても良い。

静電荷を印加させながら冷却ドラム表面に密着させてキ
ャストする方法は、特公昭３７−６１４２号公報などで
すでに公知である。

冷却体としては、ドラムの例を示したが、ベルトの如き
移動可能な冷却体であっても良い。

冷却ドラム表面としては鏡面クロムメッキ仕上げ（０．
２Ｓ以下）したものが本発明にとって好ましいが、必要
によっては表面をエッチングやサンドブラストで加工し
た粗面化したものでも、親水化したものでもよい。

冷却ドラム表面に水の液膜を介在させながら静電荷を印
加させるキャスト方法は、Ｂ　Ｐ　１１４０１７５や特
公昭６３−４４９２号公報などで公知である。

冷却ドラム表面に水の液膜を介在させる方法としては、
湿気を含んだ空気をその露点以下に保たれた冷却ドラム
表面に吹き付けて結露させる方法（結露法）や、静電荷
を帯びた水蒸気を噴霧する方法や、しみ出しローラで塗
布する方法などがあるが、液膜の見かけの厚さｄが３μ
ｍ以下、好ましくは１．５μｍ以下、さらに好ましくは
１．　　０μｍ以下と薄い時や、さらには冷却ドラム表
面が鏡面クロムメッキの場合には、安定な液膜が得られ
る点で結露法が好ましい。結露法による水滴最大径は５
０μｍ以下、１００　〜１０００個／０．１　ｍ　ｍ　
’のものが良い。

また、この平均液膜の見かけの厚さｄと溶融シートと冷
却ドラム表面との接する位置に形成されるメニスカスの
高さｈとの関係がｈ＞ｄであることが望ましい。この見
かけの水膜厚さｄは、赤外線水分計により求めた値であ
る。ｈ≦ｄの場合は、冷却表面上に生じた水膜の厚さの
変動をそのままキャストシ一トに転写されてしまうので
長時間安定した高速キャストが出来ない。メニスカスの
高さｈは、溶融シートのドラムへの密着する角度、溶融
シートの表面粗さ、表面張ノＪなどで変化する。

もちろん、シートが冷却ドラムから剥離されたあとのド
ラム上には液が不均一に残存するため、完全に残存液膜
を除去する必要があり、真空、空気吹き付け、両者を併
用したものや吸引ロール法などで除去する必要がある。

除去が不十分である場合、前述の様な液膜の塗布状態が
得られず、フィルムの表面欠点を生ずることになる。

また、本発明の製造方法においては、前述した方法によ
り得たフィルムを二軸配向せしめる必要がある。一軸あ
るいは無配向では得られるフィルムの耐摩耗性が不良と
なるので好ましくない。この配向程度は特に限定されな
いが、高分子の分子配向の程度の目安であるヤング率が
長手方向、幅方向ともに３５０ｋｇ／ｍｍ”以上である
場合が耐摩耗性をより一層良好とさせるので望ましい。

また、本発明製造方法により得られるフイルムの表面の
平均突起高さは、２０〜３００ｎｍ，好ましくは３０〜
２００ｎｍ，より好ましくは３５〜１　５　０　ｎｍの
範囲であるのが良く、上記範囲外では耐摩耗性、耐ダビ
ング性が悪化するので好ましくない。さらに、平均突起
間隔は６μｍ以下、好ましくは４μｍ以下であるのが耐
摩耗性より望ましい。

すなわち、不活性無機粒子を特定濃度含有するポリエス
テル溶融シートに、特定のキャスト方法を用いることに
より、平滑で易滑性、走行性に優れ、かつ耐摩耗性に優
れた磁気記録媒体用二軸配向ポリエステルフィルムが得
られたものであり、本方式のキャスト方法を用いたもの
でないと前記特性を兼そなえたものは得られない。

すなわち、水膜の存在した冷却ドラム上で静電荷を印加
させながらキャストしたフイルムは、その表層部分が吸
水したことにより低配向、低結晶性となり、前記特性の
達成が可能となったものである。

また、両面に同様の特性を与えたい場合は、非冷却ドラ
ム表面側に、ロールを配置し、溶融ポリマーシ一トの表
面温度が（融点−３０）〜（結晶化ピーク温度＋５）℃
の温度にある部分で前述の水膜を介在させる同様の手法
で達成することが可能である。

また、本発明は複合フィルム形態であっても良く、この
場合、前述したポリエステルや特定の不活性無機粒子含
有量は、その外層部分で満足しておれば良く、内層部分
によって影響を受けるものではない。

［発明の効果］ 不活性無機粒子を特定の含有量含んだポリエステル溶融
シートを特定のキャスト条件で製膜することにより、以
下の様な優れた効果が得られたものである。

（１）平滑性に優れ、易滑で、走行性に優れ、金属材料
との接触によっても十分な耐摩耗性のあるフィルムが得
られる。

（２）耐ダビング性に優れたフイルムが得られる。

［物性の評価方法及び効果の評価方法］（１）粒子の平
均粒子径 フィルムからポリエステルをプラズマ低温灰化処理法（
例、ヤマト科学製ＰＲ−５０３型）で除去し、粒子を露
出させる。処理条件としては、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
ＳＥＭ（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（
例、ケンブリッジインスツルメント製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
平均粒子径とする。

Ｄ＝ΣＤ　ｌ　／　Ｎ ここで、ＤＩは粒子の円相当径、Ｎは個数である。

（２）不活性無機粒子の含有量 ポリエステル１００ｇに０−クロルフェノール１．Ｏｌ
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、３００００ｒｐｍ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、
ポリマーに相当する溶融ピークが認められる場合は、微
粒子にＯ−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。溶融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。このようにして分離され
た粒子の全体重量に対する比率（Ｗｔ％）をもって粒子
含有量とする。

（３）表面の平均突起高さ 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）においてフィルム表面の平坦面
の高さを０として走査した時の突起の高さ測定値を画像
処理装置（ＩＢＡＳ２０００、カールツアイス（株）製
）に送り、画像処理装置上にフィ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高さとし、こ
れを個々の突起について求める。この測定場所を変えて
５００回繰返し、測定された突起についてその高さ分布
を正規分布とみなして、最小２乗法で近似して求めた。

また走査型電子顕微鏡の倍率は１０００〜８０００倍の
間の値を選択する。

（４）ヤング率 ＪＩＳ−Ｚ−１７０２に規定された方法に従ってインス
トロンタイプの引張り試験機を用いて、２５℃、６５％
ＲＨにて測定した。

（５）固有粘度［η］　（単位はｄｉ／ｇ）オルソク口
ルフェノール中、２５℃で測定した溶融粘度から下記式
から計算される値を用いる。

η．，／Ｃ＝［η］＋Ｋ［η］２・Ｃ ここで、η３，＝（溶融粘度／溶媒粘度）−１、Ｃは溶
媒１００ｍｌ当たりの溶解ポリマー重量（ｇ／　１　０
　０　ｍ　ｌ　，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。

（６）粒径比 上記（１）の測定において下式で求められる個々の粒子
の長径（平均値）／短径（平均値）の比である。

長径＝ΣＤ　１　，／　Ｎ 短径＝ΣＤ２１／Ｎ Ｄ１，、Ｄ２１はそれぞれ個々の粒子の長径（最大径）
、短径（最短径）、Ｎは総個数である。

（７）耐摩耗性 フィルムを幅１／２インチのテープ状にスリットしたも
のをテープ走行性試験機を使用して、ガイドピン（表面
粗度：Ｒａで１００ｎｍ）上を走行させる（走行速度：
５００ｍ／分、走行回数＝１００パス、巻き付け角＝１
８０゜）。

この時、フィルムに入った傷を顕微鏡で観察し、傷がテ
ープ幅当たり２本以上入った場合を耐摩耗性不良と判定
し、Ｘ印で示し、２本未満を良好として○印で示した。

（８）滑り性 摩擦係数μｋで評価した。摩擦係数μｋは、フィルムを
幅１／２インチのテープ状にスリットしたものをテープ
走行性試験機ＴＢＴ−３００型（■横浜システム研究所
製）を使用し、６０℃、８０％ＲＨ雰囲気で走行させ、
初期の摩擦係数を下記の式より求めた（フィルム幅は１
／２インチとした）。

μｋ＝０．　　７　３　３　１　０　ｇ　（Ｔ２　／Ｔ
Ｉ　）ここで、Ｔ，は入側張力、Ｔ２は出側張力である
。

ガイド径は５ｍｍφ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／秒である。この測定によって得られたμｋ
が０．３５以下の場合は摩擦係数：良好（○）、０．３
５を越える場合は摩擦係数：不良（×）と判定した。こ
のμｋはフィルムを磁気記録媒体、コンデンサ包装用な
どに加工する時にハンドリング性を左右する臨界点であ
る。

（９）耐ダビング性 フィルムに下記組成の磁性塗料をグラビヤロールにより
塗布し、磁気配向させ、乾燥させる。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時間キュアリングする
。上記テープ原反を１／２インチにスリットし、パンケ
ーキを作成した。このパンケーキから長さ２５０ｍをＶ
ＴＲカセットに組込みＶＴＲカセットテープとした。

（磁性塗料の組成） ・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／酢酸ビミル共
重合体）　　　　　　　　　＝　１０重量部・ニツポラ
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・コロネートし（日
本ポリウレタン製ポリイソシアネート）　　　　　　　
　　　　　　５重量部・レシチン　　　　　　　　　　
　　　１重量部・メチルエチルケトン　　　　　＝　７
５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重量部この試料テープに
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
測定機（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（マザー）を磁界
転写方式のビデオソフト高速プリントシステム（例えば
ソニーマグネスケール■製のスプリンタ）を用いて同じ
種類の試料のテープ（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。ＯｄＢ未満の場合は耐ダビング性良好
としてＯ印で示し、４．０ｄＢ以上の場合は耐ダビング
性不良としてＸ印で示した。

［実施例］ 本発明を実施例に基づき説明する。

実施例１〜２、比較例１〜４ シリカ粒子を含有するエチレングリコールスラリーを作
り、これを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１．０ｗｔ％（比較例１〜２、実
施例１）、５ｗｔ％（比較例３、実施例２）、及び７ｗ
ｔ％（比較例４）を含有するポリエチレンテレフタレー
トのペレットを作った。この時、重縮合時間を調節し、
固有粘度を０．６８とした（以下ポリエステル八と呼ぶ
）。また、常法により固有粘度０．６２の実質的に無機
粒子を含有しないポリエチレンテレフタレートを製造し
、ポリエステルＢとした。

これらの２種類のポリマーを、それぞれ１８０℃で３時
間減圧乾燥した。このポリエステルＡ１Ｂをそれぞれ第
１表の割合で押出機に供給し、２９０℃で溶融し、Ｔダ
イより押出しし、２０℃に保たれた冷却ドラム上に静電
印加を行ない、キャストした。この冷却ドラム上は第１
表に示したように、水膜条件を変更しキャストした。

このキャストシ一トを、９０℃に加熱されたロール上で
予熱し、長手方向に４．２倍延伸し、つづいて、１００
℃に加熱されたテンター内で４．３倍に幅方向に延伸後
２１０℃で５秒間、１６５℃で３秒間熱処理し、厚さ１
５μｍの二軸配向フィルムを得た。

このフィルムの特性を第１表に示したが、ポリエステル
に特定量の不活性無機粒子を添加し、特定のキャスト条
件を採ることにより、耐摩耗性に優れた磁気記録媒体用
二軸配向ポリエステルフィルムが得られることがわかる
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 不活性無機粒子を０．０１〜５．０ｗｔ％含有してなる
   ポリエステル溶融シートを、静電荷を印加させながら冷
   却ドラム表面に密着させて製造するポリエステルフィル
   ムの製造方法において、該ドラム表面に水の液膜を介在
   させることを特徴とする磁気記録媒体用二軸配向ポリエ
   ステルフィルムの製造方法。