JPH0428527A - 磁気テープ用２軸延伸ポリエステルフイルム - 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］ 本発明は磁気テープ用２軸延伸ポリエステルフイルムに
関するものであり、さらに詳しくは磁性塗材に用いられ
る溶剤に対して、低いオリゴマー抽出性能を有する磁気
テープ用２軸延伸ポリエステルフイルムに関するもので
ある。

［従来の技術］ 磁気テープは一般には、ポリエステルフィルム上に磁性
材料を塗布した後乾燥し、鏡面仕上げカレンダー工程を
経て、１／２インチ幅にスリットして製品化される。磁
性材料は磁性金属、バインダー、潤滑剤を溶剤と混合し
て、フィルム上に塗布されるが、その際に使用される溶
剤によるオリゴマー、低分子量物の表面析出の低いこと
が磁気テープ用ポリエステルフィルムに要求される。

遊離オリゴマー、低分子量物を低減させる方法について
は各種提案されている。これらは下記に大別される。

■溶媒でポリエステルフィルムを洗いオリゴマーを低減
する方法（特公昭４３−２３３４８、特公昭４４−２１
２０、特開昭４８−１０１４６２等）。

■ポリエステルを減圧加熱処理等、特殊な加熱、乾燥処
理を施しオリゴマーを減少させる方法（特開開４８−１
０１４６２　、特公昭６２−４９２９５等）。

■ポリエステルフィルム製造条件を調整して、フィルム
密度、屈折率を一定の範囲に規制することにより低分子
量物の析出を抑制する方法（特開昭５３−１３８４７７
　、特開昭５４−３４２０７、特開昭６０−６３１２７
等）。

また特開昭５２−６９６０２には縦方向の屈折率を横方
向のそれより犬とし、クロロホルム溶媒による低分子量
抽出物を一定以下であることを特徴としたポリエステル
フィルムに磁性層を塗布した磁気テープは低分子量体の
浸出によるドロップアウトの発生が少ないことが開示さ
れている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記■、■及び■の方法では、磁気テー
プ製造時の有機溶剤によるオリゴマー析出の問題は解決
できても、高温高湿下で保存した時に起こる、磁性層内
残留溶剤によるオリゴマー析出問題を解消することはで
きなかった。

即ち、磁性塗料に用いられる有機溶剤はベースフィルム
表面に浸透するとともに、乾燥後磁性層中に残留する。

この浸透溶剤、残留溶剤は、特に高温高湿下で磁気テー
プを長期間放置しておくと、ベースフィルムであるポリ
エステルフィルムから、オリゴマー、低分子量成分を抽
出し、その結果として、磁性層とフィルムの接着性を低
下させて、磁性層が剥離し易くなり、また抽出物が磁性
層を通過して、磁性層表面に析出した後結晶化して微小
突起を生じ、電磁変換特性（ドロップアウト、Ｓ／Ｎ比
など）の悪化の原因になる。

かかる従来技術の欠点は、１年〜１０年にわたる長期保
存の後にも使用されるという磁気テープの現状を考える
と極めて由々しき問題であった。

本発明は、かかる従来技術の欠点を解消し、磁気テープ
製造直後はもちろん、高温、高湿下での長期保存後であ
ってもオリゴマー析出量の極めて少ないポリエステルフ
ィルムを提供せんとするものである。

［課題を解決するための手段ｊ 本発明は、下記式（１）で定義するＯＧが０以上でかつ
０．４以下であることを特徴とする磁気テープ用２軸延
伸ポリエステルフイルムに関するものである。

０Ｇ＝３０．１６４−０．００５△ｎ Ｏ，０５３ｆｎ−１゜７９２ｎ” ０．１５９ＰＩ　　　　　・・・・・・（Ｉ）（式中の
ΔｎはフィルムのＭＤ屈折率とＴＤ屈折率の差、ｆｎは
面配向係数、ｎ９は平均屈折率、２丁はポリマー結晶化
指数を示す。） 本発明におけるポリエステルとしては、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポ
リ−１，４−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−２，６ナフタリンジカルボキシレー
ト、ポリエチレンｐ−オキシベンゾエート、ポリブチレ
ンテレフタレート等を例示することができる。

またかかるポリエステルはホモポリエステル、コポリエ
ステル、ブレンド体のいずれでも良い。

コポリエステルの場合、共重合する成分としては例えば
ジエチレングリコール、ｐ−キシリレングリコール、■
、４−シクロヘキサンジメタツールなどのジオール成分
、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、
２．６−ナフタリンジカルボン酸、５−ナトリウムスル
ホイソタル酸などのジカルボン酸成分、トリメリット酸
、ピロメリット酸などの多官能性ジカルボン酸成分、ｐ
オキシエトキシ安息香酸などが挙げられる。なお共重合
する成分は２０モル％以下が好ましい。

さらに上記のポリエステルには他にポリエステルと非反
応性のスルホン酸のアルカリ金属塩誘導体、該ポリエス
テルに実質的に不溶なポリアルキレングリコールなどを
、本発明の作用効果を損なわない範囲で、例えば５重量
％を越えない範囲で混合しても良い。

本発明のポリエステルフィルムの下記式（Ｉ）で示され
るＯＧは０以上、０．４以下でなければならない。

０Ｇ＝３０．１．６４−０．００５ΔｎＯ，０５３ｆｎ
−１，７９２ｎ” ０．１５９Ｐｒ　　　　　・・・・・・（１）上記（１
）式において、Δｎは Δｎ＝（ｎＭＤ−ｎＴＤ）Ｘ１０３　　−−−−−−（
ＩＩ）で示される。ｎ　ＭＤｓ　ｎ　Ｔｌ）はそれぞれ
ＭＤ　（フィルムの長手方向）、ＴＤ（フィルムの幅方
向）の屈折率を示す。

また、面配向係数ｆｎ、平均屈折率ｎ°は下式（ｍ）　
　（ＴＶ）によって得られる。

ｆｎ　＝ｌ（ｎＭｏ＋ｎ、ｒｏ）／２ｎｚｏ）　Ｘｌ、
０２・・・（ＩＩＩ） ｎ”　＝　Ｉ（ｎＭｏ＋ｎＴｏ＋ｎｚｏ）／３）　ｘ　
１０−（ｒｖ）ｎ２［、はフィルムの厚み方向の屈折率
を示す。

上記屈折率ｎ　ＭＤｓ　ｎＴＤＮ　ｎ　ＺＤは、Ｉｔｓ
　Ｋ　７１０５−１９８１に従いアツベ屈折計を用いて
測定する。

またポリマー結晶化指数ＰＩは Ｔｃ−Ｔｇ≧６０°Ｃの場合ＰＩ＝Ｏ Ｔｃ−Ｔｇ＜６０°Ｃの場合Ｐ　Ｉ　＝１−（Ｖ）で定
義する指標である。Ｔｃは結晶融解温度、Ｔｇはガラス
転位温度であり、ポリエステルフィルムを示差熱分析（
Ｄ　Ｓ　Ｃ）装置で測定した２ｎｄランの値を用いて算
出する。

上記式（Ｉ）のＯＧが０未満であると、フィルム自身が
脆くなり、カレンダー工程でのフィルム表面削れによる
ドロップアウトが著しく増加する。

一方、０．４を超えると、磁気テープ製造時の有機溶剤
によるオリゴマーの析出及び高温高湿下で保存した時に
起こる磁性層内残留溶剤によるオリゴマー析出が著しく
なり、ドロップアウトが増加する。

なお、ＯＧの好ましい範囲は、０．２０〜０゜３５であ
る。

次に本発明のポリエステルフィルムの製造法について説
明する。

所定のポリエステル原料に、所定の微細粒子を所定量添
加し、通常の製膜機により溶融押出しし、冷却固化後、
７０〜１４０℃で３〜６倍に一軸延伸し、次いで直角方
向に９０〜１４０°Ｃの温度で、３〜５倍の延伸を行い
、２１０〜２３０℃の温度で熱処理する。但し、本発明
のポリエステルフィルムを得るためには、かかる製造条
件を適宜選択してＯＧが本発明の範囲内となるよう制御
しなければならない。種々の条件が絡み合ってＯＧが変
化するため、上記条件の組合せを一義的に決めることは
難しいが、大路次の規則に従って、条件変更を行ない最
終的に最適条件に制御することができる。

フィルムのＭＤ、ＴＤの屈折率差Δｎは、ｎＭＤを上げ
、ｎＴｔｌを下げることによって上昇させることができ
、逆にすることによって下降させることができる。ｎＭ
Ｄは、縦方向の延伸倍率を上げることにより上げること
ができ、逆に下げることにより下げることができる。ｎ
ＴＤは、横方向の延伸倍率を下げることにより下げるこ
とができ、逆に上げることにより上げることができる。

また、ｎＭＤは、縦方向延伸温度を下げることによって
も上げることができ、逆に上げることにより下げること
もできる。ｎＴｔｌは、横方向延伸温度を上げることに
より下げることもでき、逆に下げることにより上げるこ
とができる。

パラメータΔｎのみに着目すれば、前記（Ｉ）式におい
て、この式を満足させるには、Δｎを高くするとよいと
いうことがわかる。

面配向係数ｆｎは、延伸時の面積倍率を上げることによ
り上昇させることができ、逆に下げることにより下降さ
せることができる。これは、縦方向の延伸倍率あるいは
横方向の延伸倍率のみにはかかわらない。また、面配向
係数は、同一面積倍率で比べた場合、低温で延伸を行う
ことにより上昇させることができ、逆に高温で延伸を行
うことにより下降させることができる。

パラメータｆｎのみに着目するれば、前記（Ｉ）式にお
いて、この式Ｕｓ足させるには、面配向係数を高くすれ
ばよいことがわかる。

平均屈折率ｎ°は、フィルムの密度に比例するパラメー
タであり、同一原料処方のフィルムの場合、薄膜時の熱
固定温度を高くすることによって数値を上昇させること
ができ、逆に下げることにより、下降させることができ
る。パラメータｎ９のみに着目すれば前記（Ｉ）式に於
て、この式を満足させるにはｎ′″を高くすればよいこ
とがわかる。

ポリマー結晶化指数ＰＩは、フィルムの結晶化速度に対
応したパラメータであり、使用する原料（ベースポリマ
ー、マスターフィラーポリマー）の結晶化特性に依存す
る。ベースポリマーに関しては、重合触媒として添加す
る金属量に依存し、マスターフィラーポリマーに関して
はフィラーの種類に依存する。

パラメータＰ■のみに着目すれば前記（Ｉ）式に於て、
この式を満足させるにはＰＩ＝１とする原料処方を採用
すれば良いことがわかる。

ＭＤにテンシライズしたポリエステルフィルムの場合、
Δｎが３０以上になるためＯＧ値を０゜４以下にするこ
とは比較的容易であるが、通常バランスタイプ及びＴＤ
セミテンシライズタイプは△ｎが１０以下となるため、
面配向ｆｎ、平均屈折率ｎ°を高目に設定しなければな
らないが、このようにして作られたフィルムは表面の削
れ性が急速に悪化するため、ポリマー結晶化指数ＰＩ値
が１となる原料処方を適用して、ｆｎ、ｎ’値レベルを
高くなりすぎないように調整することが望ましい。

なお、ポリマー結晶化指数ＰＩを算出するのに用いるＴ
ｃ、Ｔｇは、以下の示差熱（Ｄ　Ｓ　Ｃ）分析装置設定
条件で求めた。

［試料フィルム１０ｍｍｇ、昇降温速度１ｓｔＲｕｎ３
２℃／分、２ｕｄＲｕｎ１６°Ｃ／分コまた、オリゴマ
ー抽出量は２０℃の塩化メチレンにフィルムを片面、２
．５分間浸漬した後の塩化メチレン中のオリゴマー量を
液体クロマトグラフィーによりあらかじめ作成したオリ
ゴマー量〜液体ガスクロマトグラム検量線より求め、塩
化メチレン浸漬面積で割って定量する方法により決定す
る。なお、オリゴマー量〜液体クロマトグラム検量線が
ポリエステルの環状３量体を用いて作成する。

上述の如く、各条件を最適なものとなるよう選択するの
であるが、−船釣には通常よりも延伸温度を低温にし、
熱処理温度を上げる方向で制御するのが好ましい。

例えば上記条件の組合わせの一具体例として、重合反応
において実質上粒子が析出されない無粒子原料に平均粒
径１０ｍμ〜１，５μのシリカ、炭酸カルシウム、カオ
リン、クレイ、アルミナ、酸化チタン等の無機微粒子を
０．０１．〜０．５％程度添加し、前記製膜条件におい
て最初の延伸温度、倍率を１−２０℃、５倍とし、次の
直角延伸を１１０℃、４倍とし、熱処理温度を２１０℃
とし、２分間処理で製膜することにより、所定の要件の
ポリエステルフィルムか得られる。

しかし、これは具体例の−っであり、原料、製膜条件は
任意に選択されるものであり、上記に特に限定されるも
のでないことはもちろんである。

［評価方法］ （１）磁気テープの作成方法 本発明ポリエステルフィルムに下記組成の磁性塗料をグ
ラビアロールにより塗布し、磁気配向させ乾燥させる。

更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°０１線圧：２００
ｋｇ／ｃｍでカレンダー処理した後、７０°Ｃ１４８時
間キユアリングする。

このテープ原反を１／２インチにスリットし、ビデオテ
ープとしてカセットに組み込みビデオテープとした。

磁性塗料 ポリエステルポリウレタン樹脂　３５重量部塩ビ・マレ
イン酸共重合体　　　３０１１α−アルミナ　　　　　
　　　　１５　〃カーボンブラック　　　　　　　　３
　　／／オレイン酸　　　　　　　　　　　　５　　／
／アミルステアレート　　　　　　　　４　　／／トリ
イソシアネート化合物　　　２２　〃強磁性金属粉末　
　　　　　　３００　ｌｌ酢酸ブチル　　　　　　　　
　３００　〃メチルイソブチルケトン　　　３００　〃
（２）磁気テープのＳ／Ｎ比、ドロップアウトの測定 上記ビデオテープに市販の家庭用ビデオテープレコーダ
ー（ＶＴＲ）を用いてシバツ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ツク製カラービデオノイズ
測定器（９２５Ｄ／１）でクロマＳ／Ｎを測定した。４
．４ＭＮ　　の信号を記録したビデオテープを再生して
、シバツク製ＶＴＲドロップアウトカウンターＶＨＯＩ
ＢＺを用いて再生信号の減衰が１６ｄＢ以上、長さが１
５μｓｅｃ以上のドロップアウトを測定した。

（３）磁気テープの保存特性 上記ビデオカセットテープを温度７０℃、湿度８０％Ｒ
Ｈに保った恒温恒湿槽に１年間放置した。

その後常温常湿でＳ／Ｎ比、ドロップアウトを測定し、
テープ製造後の初期特性よりの悪化度合から保存特性を
みた。

［実施例］ 次に実施例に基づき本発明を説明する。

実施例１ 重合触媒残査ｅｔｃ、に基づき形成される微細粒子、即
ち内部粒子をできる限り含まない実質的に無配向、非晶
質の固有粘度０．６０のポリエチレンテレフタレートに
、平均粒径２００ｍμのシリカ粒子を０．４重量％、平
均粒径１．０μのシリカ粒子を０．０３重量％含有させ
た原料を約２０℃に維持された回転ドラムナに溶融押出
しし、次に１２０℃で５倍の機械方向への延伸を施し、
次に１１０℃で３．８倍の横方向への延伸を実施し、２
２５℃の熱風下４％リラックスさせて厚さ１５μｍのポ
リエステルフィルムを得た。

このポリエステルフィルムに磁性体を塗布し、磁気テー
プとし、そのＳ／Ｎ比、ドロップアウトをテープ製造後
、１００回繰り返し走行後ならびに７０℃、８０％ＲＨ
１年間保存後に測定した。

ポリエステルフィルム特性値ならびに磁気テープ性能を
表−１に示した。

実施例２ 実施例１において機械方向の延伸を温度１２０６Ｃ１倍
率４倍とし、次に１１５℃で３．５倍の横方向に延伸し
た後、２００℃でさらに１．２倍横方向に延伸した後２
３０°Ｃの熱風下４％リラックスさせて厚さ１５μｍの
ポリエステルフィルムを得た。実施例１と同様のポリエ
ステルフィルム特性質ならびに磁気テープ性能を表−１
に示した。

実施例３ 重合触媒残査ｅｔｃ、に基づき形成される微細粒子、即
ち内部粒子を含む固有粘度０．６０のポリエチレンテレ
フタレートに、平均粒径１．０μの炭酸カルシウム粒子
を０．０５％含有させた原料を、約２０℃に維持された
回転ドラム上に溶融押出しし、次に１２０℃で３倍の機
械方向への延伸を施し、次に１−１５℃で３．５倍の横
方向への延伸をし、その後１３０℃で１−０６倍の機械
方向への第２段延伸を実施し、２２５℃の熱風下で４％
リラックスさせて厚さ１１μｍのポリエステルフィルム
を得た。実施例１と同様のポリエステルフィルム特性値
ならびに磁気テープ性能を表−１に示した。

比較例１ 実施例１に於て、２００℃熱風下４％リラックスさせて
厚さ１５μｍのポリエステルフィルムを得た。実施例１
と同様のポリエステルフィルム特性値ならびに磁気テー
プ性能を表−１に示した。

比較例２ 実施例２に於て、１１５℃で３．５倍の横延伸をし、２
２５℃の熱風下で４％リラックスさせて厚さ１５μｍの
ポリエステルフィルムを得た。実施例１と同様のポリエ
ステルフィルム特性値ならびに磁気テープ性能を表−１
に示した。

比較例３ 実施例３の原料組成で実施例１の′延伸、熱処理を実施
し１５μｍのポリエステルフィルムを得た。

実施例１と同様のポリエステルフィルム特性値ならびに
磁気テープ性能を表−Ｊに示した。

［発明の効果］ 本発明のポリエステルフィルムは、磁性体塗布工程にお
いてオリゴマーが抽出されにくいため、磁性層の接着性
能の低下はない。また、磁性層形成後の磁気テープの段
階で長期間の保存においても、磁性層残留溶媒がベース
フィルム中に進入することがなく、従ってオリゴマーの
経時的抽出も少ない。

本発明のポリエステルフィルムの表面に磁性体を塗布し
、磁気テープとした場合、その電磁変換特性、長時間に
わたる保存性能が良好であるという優れた効果を特徴す
る

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記式（ I ）で定義するＯＧが０以上でかつ０
   ．４以下であることを特徴とする磁気テープ用２軸延伸
   ポリエステルフィルム。 ＯＧ＝３０．１６４−０．００５Δｎ −０．０５３ｆ＿ｎ−１．７９２ｎ＾＊ −０．１５９ＰＩ……（ I ） （式中のΔｎはフィルムのＭＤ屈折率とＴＤ屈折率の差
   、ｆ＿ｎは面配向係数、ｎ＾＊は平均屈折率、ＰＩはポ
   リマー結晶化指数を示す。）
2. （２）ＰＩが１でありかつΔｎが１０以下であることを
   特徴とする請求項１記載の磁気テープ用２軸延伸ポリエ
   ステルフィルム。