JPH0436536B2

JPH0436536B2 -

Info

Publication number: JPH0436536B2
Application number: JP6712486A
Authority: JP
Inventors: Hirobumi Murooka; Atsushi Yamamoto; Hideo Kato
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1986-03-27
Filing date: 1986-03-27
Publication date: 1992-06-16
Also published as: JPS62225321A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は磁気記録用二軸配向ポリエステルフイ
ルムに関し、更に詳しくは表面粗度が小さくかつ
滑り性に優れ、高密度記録のベースフイルムとし
て、特に薄手の長時間記録のベースフイルムとし
て有用な磁気記録用二軸配向ポリエステルフイル
ムに関する。（従来技術）従来より、二軸配向ポリエステルフイルムは磁
気テープのベースフイルムとして広く用いられて
いる。近年、磁気テープは小型化および高画質化
のために益々高密度記録化が要求され、また８ミ
リビデオに代表されるようにテープの薄手化が要
求されるようになつた。このため、磁気テープの
磁性層側の表面性はますます平滑化が要求されか
つ厚さも薄いものが要求されるようになつてい
る。これに伴ない磁気テープのベースフイルムと
して用いられるポリエステルフイルムも表面の平
坦化と薄手化が要求されている。このような状況において、従来の家庭用VTR
の磁気テープに供されるポリエステルフイルムで
は表面が粗く、上述の要求特性を満足して実用に
供し得るようなものは見いだせない。そこで、高
密度記録化には表面粗度を非常に低下させること
が必要となる。しかし、一般に、表面粗度を減少
させると、フイルムとフイルムの滑り性が悪くな
り、またフイルム間に存在する空気層の逃げが悪
くなり、フイルムをロール状に巻き上げることは
非常に難しくなつてくる。また、巻き上げの難し
さは、フイルムが薄くなればなるほど著しくなつ
てくる。更にまた、表面粗度を低下させると、一
般には、磁気テープとしてVTR中を走行させた
ときの走行テンシヨンが増加し、ジツターの増加
やテープの片のび等の不良を生ずる。また薄手化によりテープのヤング率が減少し、
ヘツドへの押し付け力の低下による電磁変換特性
の悪化を引き起こすと共に、VTR中での走行耐
久性の低下となる。（発明の目的）本発明の目的は、上述の欠点を解消し、表面粗
度が低く、しかも滑り性に優れた磁気記録用二軸
配向ポリエステルフイルムを提供することにあ
る。更に、本発明の他の目的は、表面粗度が低
く、滑り性に優れしかも薄手時の問題を解消した
磁気記録用二軸配向ポリエステルフイルムを提供
することにある。（発明の構成・効果）本発明の目的は、本発明によれば、微粒子を含
有するポリエステルからなり、配向フイルムの長
手方向の屈折率（n_MD）が1.675以上であり、幅方
向の屈折率（n_TD）が1.630以上であり、かつ非晶
部の長手方向の配向指数が0.36以下であることを
特徴とする磁気記録用二軸配向ポリエステルフイ
ルムによつて達成される。本発明におけるポリエステルはテレフタル酸を
主たる酸成分とし、エチレングリコールを主たる
グリコール成分とするポリエステルであり、殊に
ポリエチレンテレフタレート及びエチレンテレフ
タレート成分が80モル％以上のコポリエステルが
好ましい。このようなポリエステルは、通常、溶融重合法
によつて製造される。例えば、テレフタル酸又は
その低級アルキルエステルとエチレングリコール
とをエステル化又はエステル交換反応せしめて単
量体又は初期重合体を形成し、次にこれをその融
点以上の温度で真空下又は不活性ガス流通下にお
いて攪拌を加えながら、固有粘度が0.45〜0.75程
度になるまで重縮合反応を行う。その際、触媒、
安定剤、着色剤等の添加剤を必要に応じて添加、
使用することができる。本発明におけるポリエステルは微粒子を含有す
るが、該微粒子の含有はポリマーに不溶、不活性
の微粒子を添加する方法（いわゆる外部添加法）、
或いはポリエステル製造過程でポリマーに不溶性
の触媒残渣粒子を生成させる方法（いわゆる内部
析出法）のいずれかの方法によつてもよい。微粒
子は、その組成に特に制限はなく従来から滑剤と
して知られ或いは用いられているものでよいが、
その平均粒径は0.9μ以下、更には0.05〜0.8μであ
ることが好ましい。また微粒子としては粗大粒子
を含まないことが好ましい。微粒子の含有量は、
粒径にもよるが、0.1〜0.5重量％が好ましい。本発明のポリエステルフイルムは、二軸配向さ
れ、長手方向の屈折率（n_MD）は1.675以上、好ま
しくは1.680以上であり、かつ幅方向の屈折率
（n_TD）は1.630以上、好ましくは1.635以上である。
かかる屈折率はポリエステルの結晶と非晶の両方
の配向状態を示すものである。n_MDが1.675より小
さくなると、力学的特性（ヤング率、Ｆ−５値
等）が低下して、薄手の長時間記録テープとした
ときに走行耐久性が低下し、またテープの腰の強
さが減少してヘツドとの当りが弱くなり、電磁変
換特性が悪化する。また、n_TDが1.630より小さく
なると、幅方向（横方向）の力学的特性が低下し
てヘツドタツチが悪くなると共に走行中にエツジ
ダメージを生じる。本発明のポリエステルフイルムは、上述の特性
を満足すると同時に、長手方向の非晶部の配向指
数が0.36以下である必要がある。ここで、“非晶
部の配向指数”は次の方法で求められるものであ
る。 (イ) Ｘ線解析装置を用いてフイルムの結晶面（１
05），（100），（010）の３方向（長手方向MD、
幅方向TD、厚さ方向NDの３方向）の結晶配
向指数〈cos²Φ_i，１05〉，〈cos²Φ_i，100〉，
〈cos²Φ_i，010〉を求める。そして次式より結晶
配向度f^i.kを求める。 f^i,k＝２／３〈cos²Φ_i,k〉−１／２（但し、ｉ＝MD.TD又はND，ｋ＝１05，100
又は010）次に、上記各結晶面は、結晶の３軸（α，β，
γ）と多少ずれているので、座標変換を次式によ
り行なう。なお、γは分子鎖軸方向、αはγと垂
直でベンゼン面の方向、βはα，γと垂直の方向
を意味する。 f^i,〓＝−0.9942×f^i,100−1.0058×f^i,010 f^i,〓＝−1.1172×f^i,105−1.1334×f^i,010 f^i,〓＝−1.2776×f^i,100−1.0644×f^i,105 以上より、α，β，γの結晶配向指数を次式か
ら求める。〈cos²Φ_i,l〉＝2f^i,l＋１／３（但し、ｌ＝α，β又はγ） (ロ) 次に、結晶部の屈折率n_c,iを次式から求める。 n_c,i＝1.8101〈cos²Φ_i,〓〉＋1.3984〈cos²Φ_i,〓〉＋1.7285〈cos²Φ_i,〓〉（但し、ｉは前記と同じ） (ハ) 一方、結晶化度x_cを次式から求める。 ρ＝ρ_cx_c＋ρ_an（１−x_c）但し、ρは試料の密度 ρは完全結晶密度（＝1.477） ρ_anは完全非晶密度（＝1.335）である。 (ニ) 上記(ロ)で求めたn_c,i上記(ハ)で求めた結晶化度
x_cを用いて、非晶部の屈折率への寄与分n_a,iを
次式から求める。 n_i＝x_c・n_c,i＋（１−x_c）・n_a,i 〔但し、n_iはMD，TD，NDの各方向の屈折
率であり、x_cとn_c,iは前記と同じ。〕 (ホ) これらの結果から、非晶部の分子鎖方向の配
向係数〈cos²Φ_i,〓〉_anを次式から求める。 n_a,i＝△_an〈cos²Φ_i,〓〉_an ＋n〓^am＋n〓^am／２ここで求められる〈cos²Φ_i,〓〉_anが非晶部の長
手方向の配向指数である。上式で求められる非晶部の長手方向の配向指
数は小さい程好ましいが、後述の点から、通常
0.30以上にあることが好ましい。通常の延伸処
理による場合、ポリエステルフイルムはn_MDが
高くなると非晶部と結晶部の配向指数がいずれ
も増大するが、このような状態では表面粗度が
増大する。ところが、本発明者等の研究結果に
よれば、同じn_MDの値をとりかつ同じ微粒子を
含有するポリエステルからなるフイルムであつ
ても長手方向の非晶部の配向指数によつて表面
粗度が変化し、該配向指数を0.36以下にすると
滑り性を維持したまま表面粗度を著しく低下さ
せ得ることが明らかとなつた。もつとも、該配
向指数は小さい方がより一層表面粗さの改善効
果は大きくなるが、あまりに小さすぎると長手
方向の厚み斑が悪化する傾向を示し、この点か
ら長手方向の非晶部の配向指数は0.30以上にあ
ることが好ましい。本発明の二軸配向ポリエステルフイルムは、例
えば次の方法で製造することができる。微粒子を含有するポリエステルをスリツト状口
金から溶融押出し、キヤステイングドラム上で急
冷して非晶の未延伸フイルムとし、次いでこのフ
イルムを延伸温度で縦方向、横方向にそれぞれ
2.0〜4.0倍、3.2〜4.0倍延伸する。更に延伸フイ
ルムを速度差を持つた２つのロール間に通し、ガ
ラス転移温度以上の温度をかけて0.1〜10％弛緩
処理して非晶部の配向を減少させ、次いで再度縦
方向に1.3〜2.5倍延伸し（但し、縦方法の全延伸
倍率を4.5倍以上とする）、熱固定処理をして巻取
る。この方法において、上記弛緩処理と再度の縦
方向延伸の処理は、縦方向（第１段目）延伸と横
方向延伸の中間で行なうように変更してもよい。このようにして得られる二軸配向ポリエステル
フイルムは厚さ５〜12μにおいても機械的特性に
優れる。このため、磁気テープとし、ビデオデツ
キの中を走行させたときテープエツジの折れやテ
ープの伸び等の異常がみられなくなる。本発明の二軸配向ポリエステルフイルムを用い
て磁気記録テープを作成すると、磁性面の表面粗
度が小さく、またテープとヘツドとの押し付け圧
が高くなるために高密度記録に必要な高い電磁変
換特性が得られる。また、表面粗度が低下してい
る割には、フイルムの滑り性が良く、ロール状に
良好に巻き上げることができる。さらにまたビデ
オデツキ走行中に起るテープエツジの折れやテー
プの伸び等の異常がなくなるために薄手の長時間
テープの作成が可能である。（実施例）以下実施例に基いて本発明を更に説明する。なお、本発明における種々の物性値および特性
は以下の如くして測定されたものである。 (1) 屈折率アタゴ(株)製のアツベの屈折率計を使用し、光源
にはナトリウムランプを用いた。 (2) 非晶部の配向指数Ｘ線回析装置として理学電機(株)製Ｘ線極点図形
記録装置を用い、またＸ線源はCu・Kαを用い
た。試料は厚さ約500μmに重ね合わせ、上記装置
を用いて結晶面（１05），（100），（010）の３方向
（長手方向MD、幅方向TD、厚さ方向ND）の結
晶配向指数〈cos²Φ_i，１05〉，〈cos²Φ_i，100〉，
〈cos²Φ_i，010〉を求め、また試料の密度は密度勾
配管（四塩化炭素とノルマルヘプタンよりなる）
を用いて求めた。上記結晶配向指、密度及び屈折率の値を用い
て、本文記載の方法によつて非晶部の配向指数を
求めた。 (3) フイルム表面粗さ（Ra）小坂研修所(株)製の触針式表面粗さ計（サーフコ
ーダ30C）を用いて針の半径2μm、触針圧30mgの
条件下にチヤート（フイルム表面粗さ曲線）をか
かせた。フイルム表面粗さ曲線からその中心線の
方向に測定長さＬの部分を抜き取り、この抜き取
り部分の中心線をＸ軸とし、縦倍率の方向をＹ軸
として、粗さ曲線をＹ＝ｆ（ｘ）で表わしたとき、
次の式で与えられる（Ra：μm）をフイルム表面
粗さとして定義する。 Ra＝１／Ｌ∫^L ₀｜ｆ（ｘ）｜dx 本発明では測定長を1.25mmとし、カツトオフ値
を0.08mmとして５回測定した平均値をRaとした。 (4) 電磁変換特性測定器は、シバソク(株)製ノイズメーターを使用
し、ビデオＳ／Ｎ比を測定した。VTRとしては
表１に示すものは松下電器産業(株)製、NV−8200
を用い、また表２に示すものはソニー(株)製、EV
−S700を用いた。また、表１については比較例
１、表２については比較例５に対するＳ／Ｎ比の
差をそれぞれ求めた。 (5) 磁気テープの走行耐久性 VTRとしては、表１に示すものについては松
下電器産業(株)製、NV−8200、表２に示すものに
ついてはソニー(株)製、EV−S700を用い、走行開
始、停止を繰り返しながら100時間走行させ走行
状態を調べるとともに出力測定を行なつた。この
走行において下記項目を全て満足する場合を走行
性：良好、そうでない場合を走行性：不良と判定
した。テープの端が折れたり、ワカメ状にならな
い。走行中にテープ鳴きが生じない。テープが裂けたり、破断したりしない。 (6) 厚み斑安立電気(株)製連続フイルム厚さ測定器を用いて
フイルムの長手方向に沿つて2m測定し、フイル
ムの最大厚さと最少厚さの差で示した。 (7) 巻き上がり良品率フイルムを500mm巾で4000m、ロール状に100本
巻き取つたときに得られる良品数を百分率で示し
た。このとき良品とは、次のものを言う。フイルムが円筒上に巻き上げられており、角
ばつたり、たれさがつたりしていない。フイルムロールにしわの発生がない。 (8) 不活性粒子の平均粒径島津製作所製CP−50型セントリフユグル・パ
ーテイクル・サイズ・アナライザー
（Centrifugal Particle Size Analyzer）を用い
て測定した。得られた遠心沈降曲線をもとに算出
した各粒径の粒子とその存在量の累積曲線から、
50マスパーセント（mass percent）に相当する
粒径を読み取り、この値を上記平均粒径とした。実施例１平均粒径0.5μmのカオリン粒子を0.3重量％含有
した極限粘度数0.65dl／ｇ（オルソクロロフエノ
ールを溶媒として用い、35℃で測定した値）のポ
リエチレンテレフタレートを160℃で乾燥した後
280℃で溶融押出しをし、20℃に保持したキヤス
テイングドラム上に急冷固化せさめて250μmの未
延伸フイルムを得た。引続き、この未延伸フイルムを速度差をもつた
２つのロール間で80℃の温度で縦方向に3.2倍延
伸し、次いでテンター方によつて90℃で3.6倍に
横方向に延伸し、さらに160℃で両端を把持した
まま熱処理を行なつた。その後150℃のオーブン内で、入口に対して出
口を1.5％減速させたロール間で３秒間弛緩処理
した。そして、さらに、速度差をもつた２つのロ
ール間で、150℃の温度で1.7倍縦方向に再度延伸
し、220℃のオーブンで両端を把持したまま５秒
間熱処理を行ない、巻き取つた。このようにして
得られて二軸配向ポリエステルフイルムの厚さは
10μmであつた。一方。下記に示す組成物をボールミルに入れ、
16時間混練、分散した後、イソシアネート化合物
（バイエル社製のデスモジユールＬ）５重量部を
加え、１時間高速剪断分散して磁性塗料とした。磁性塗料の組成 Co含有ガンマ酸化鉄 100重量部塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体（積水化学製
のエスレツク7A） 15重量部熱可塑性ポリウレタン樹脂５〃酸化クロム５〃カーボンブラツク５〃レシチン２〃脂肪族エステル１重量部トルエン 50 〃メチルエチルケトン 50 〃シクロヘキサノン 50 〃この磁性材料を上述のポリエステルフイルムの
片面に、塗布厚5μmとなるように塗布し、次いで
2500ガウスの直流磁場中で配向処理を行ない、
100℃で加熱乾燥後、スーパーカレンダー処理
（線圧200Kg／cm、温度80℃）を行ない、巻き取つ
た。この巻き取つたロールを55℃のオーブンで３
日間放置させた。これを1/2インチ幅に裁断し、磁気テープを得
た。得られたフイルム及びテープの特性を表１に示
す。この表から明らかなように表面粗度が小さ
く、電磁変換特性、走行耐久性も良好であつた。実施例２実施例１において弛緩処理量を1.5％から3.0％
に変更する以外は、実施例１と同様にしてフイル
ム及び磁気テープを得た。このとき表面粗さも低
く電磁変換特性、走行耐久性共に良好であつた
が、厚み斑はやや悪化する傾向にあつた。しかし
実用上著しく悪影響をおよぼすものではない。比較例１実施例１において弛緩処理工程を省略する以外
は実施例１と同様にしてフイルムおよび磁気テー
プを得た。走行耐久性および厚み斑は良好である
が、表面粗さが粗く、電磁変換特性は悪かつた。比較例２比較例１において、カオリン粒子の添加量を
0.15重量％に変更した以外は、比較例１と同様に
してフイルムおよび磁気テープを得た。電磁変換
特性は良好であるが、VTR中での摩擦力が増大
し、走行耐久性は悪かつた。比較例３，４実施例１において一段目のタテ倍率を2.5倍に
変更した（比較例３）、またはヨコ延伸の倍率を
3.0倍に変更した（比較例４）以外は実施例１と
同様にしてフイルムおよび磁気テープを得た。い
ずれもタテあるいはヨコの力学特性が低いために
走行の耐久性が悪化し、またヘツドタツチが悪く
なるために電磁変換特性もやや悪い。

【表】実施例３実施例１において、カオリンのかわりに平均粒
径0.25μmの二酸化チタン粒子を0.4重量％含有さ
せた以外は実施例１と同様にしてフイルムを得
た。一方、下記に示す組成物をボールミルに入れ、
16時間混練、分散した後、イソシアネート化合物
（バイエル社製のデスモジユールＬ）５重量部を
加え、１時間高速剪断分散して磁性塗料とした。磁性塗料の組成針状Fe粒子 100重量部塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体（積水化学製
のエスレツク7A） 15重量部熱可塑性ポリウレタン樹脂５〃酸化クロム５〃カーボンブラツク５〃レシチン２〃脂肪族エステル１〃トルエン 50 〃メチルエチルケトン 50 〃シクロヘキサノン 50重量部この磁性材料を上述のポリエステルフイルムの
片面に、塗布厚3μmとなるように塗布し、次いで
2500ガウスの直流磁場中で配向処理を行ない、
100℃で加熱乾燥後、スーパーカレンダー処理
（線圧200Kg／cm、温度80℃）した。さらに下記組成のバツクコート層を厚さ1μmに
塗布し、乾燥させた。これを８mm幅に裁断し、磁
気テープを得た。バツクコート層組成カーボンブラツク 100重量部熱可塑性ポリウレタン樹脂 60 〃イソシアネート化合物（日本ポリウレタン工業
社製コロネートＬ） 18重量部シリコーンオイル 0.5 〃メチルエチルケトン 250 〃トルエン 50 〃得られたフイルムおよびテープの特性を表２に
示す。この表から明らかなように巻き上がり良品
率もよく、電磁変換特性、走行耐久性も良好であ
つた。比較例５実施例３において弛緩工程を省略した以外は、
実施例３と同様にしてフイルムおよびテープを得
た。フイルムの表面粗度が粗いためにテープの電
磁変換特性は悪い。比較例６比較例５において二酸化チタンの添加量を0.2
重量％にした以外は、比較例５と同様にしてフイ
ルムおよびテープを得た。テープの電磁変換特性
もよく、走行耐久性もバツクコートするために良
好であるが、フイルムとフイルムの滑り性が悪
く、巻き上がり良品率は悪かつた。比較例７，８実施例３において一段目のタテ倍率を2.5倍に
変更して（比較例７）、またはヨコ延伸倍率を3.0
倍に変更して（比較例８）フイルムおよびテープ
を得た。これらは力学的特性が不足するために、
走行耐久性が不良であつた。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】

１微粒子位を含有するポリエステルからなり、
配向フイルムの長手方向の屈折率が1.675以上で
あり、幅方向の屈折率が1.630以上であり、かつ
非晶部の長手方向の配向指数が0.36以下であるこ
とを特徴とする磁気記録用二軸配向ポリエステル
フイルム。