JPH0446752B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は複合ポリエステルフイルムに関し、更
に詳しくはオリゴマー析出量が少なく、更にデイ
スク状磁気記録媒体としたときのヘツドタツチが
改良され、磁気記録媒体のベースフイルムとして
特に有用な複合ポリエステルフイルムに関する。 従来技術とその問題点 従来から、ポリエチレンテレフタレートよりな
る二軸配向フイルムは、表面平坦性や機械的特性
（例えば強度等）が良好で、かつ磁気記録媒体と
したときの耐摩耗性、走行性及び耐疲労性等に優
れることから、磁気記録媒体のベースフイルムと
して多用されている。しかし、該二軸配向フイル
ムをベースとした磁気記録媒体はドロツプアウト
を生じ易い難点がある。このために、磁性層形成
に際し、使用されるバインダー等を選定して磁性
層の表面平滑性を良好にするなどの磁性層の改善
によつてドロツプアウトを減少させる試みが種々
なされているが、未だ充分に満足できる結果は得
られていない。 本発明者らはかかる現状に鑑みポリエステルベ
ースフイルムに着目して種々検討を行なつた結
果、ドロツプ・アウトの発生はポリエステルベー
スフイルムに存在するポリエステルオリゴマーに
よつて大きく影響されること、例えばフイルム表
面に付着したり、フイルムの極く表面近くに存在
しているオリゴマーは溶剤との接触や加熱によつ
て塗布された磁性層中に移行したり、また磁気記
録媒体として保存中に磁気層表面に析出してドロ
ツプアウトの原因になつたり、或は磁気ヘツドと
の接触走行時にヘツド目詰りを起こしたりするこ
と、またポリエステルフイルムは蒸着やスパツタ
ーリングによつて金属薄膜を付与しようとする際
にフイルム表面にオリゴマーの結晶が析出して、
異常な高突起を作つてしまい、これが垂直磁気媒
体等とした時に磁気ヘツドとの接触不良を起こし
ドロツプアウトの原因になること等が明らかとな
つた。 ポリエチレンテレフタレートフイルムの表面に
析出するオリゴマー量を低減する方法として、従
来から、フイルムの微細構造をオリゴマーが析
出しにくい構造とすることによつて防止する方
法、オリゴマーを溶解させ易いような物質をポ
リマー中に添加してフイルム表面への析出を防ぐ
方法、オンライン又はオフラインでフイルム表
面にオリゴマーの析出防止剤を塗布することによ
つて防止する方法、ベースフイルムから溶媒抽
出によつてオリゴマーを除去する方法等が提案さ
れている。 これらの方法はオリゴマーの析出をある程度ま
で抑えることができるが、完全に析出を抑えよう
とすればフイルムの他の特性、例えば機械特性や
表面の特性を変えざるを得ないという制約があ
り、未だ充分に満足できる結果は得られていな
い。例えばポリエステルにオリゴマーを溶解さ
せる物質を添加する方法やオリゴマー封止剤を
塗布する方法等では磁気テープ用途として重要な
特性であるベースフイルムの表面を設計する上で
制約を生じることになり、実施する上では問題が
多い。また溶媒抽出法はキシレン、ジメチルホ
ルムアミド等比較的高沸点の溶媒を使用するた
め、オリゴマーはフイルム中に殆ど残存しない程
度まで取除くことができるけれども、溶媒が残留
し磁気記録媒体への加工工程たとえば、蒸着、ス
パツターリングの工程脱気が非常にやりにくい減
圧室を汚染するという問題がある。また、溶媒抽
出、乾燥、等操作の複雑さのため、磁気テープ用
フイルムへの適用は非常に難しいという問題があ
る。更にまた、オリゴマーの析出量が少ないポ
リエステルフイルムとしてポリエチレン−２，６
−ナフタレンジカルボキシレートよりなる二軸配
向ポリエステルフイルムが知られている。このポ
リエステルフイルムは機械特性及び耐熱性がポリ
エチレンテレフタレートフイルムよりも高く優れ
ているが、磁気記録フレキシブルデイスクとした
場合には剛性率が高すぎるために磁気ヘツドとの
接触時に、磁気ヘツドが接触不良を起こしたり、
片当りを起こしたりして摩耗し易いという欠点が
ある。 発明の目的 本発明の目的は、オリゴマー析出量が少なく、
更にデイスク状磁気記録媒体としたときのヘツド
タツチが改良され、磁気記録媒体のベースフイル
ムとして特に有用な複合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、芯層が二軸
配向ポリエチレンテレフタレートフイルム、両外
層が二軸配向ポリエチレン−２，６−ナフタレン
ジカルボキシレートフイルムよりなる三層複合フ
イルムであつて、両外層の厚みがフイルム全厚み
の1/40〜1/5であることを特徴とする複合ポリエ
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チレンテレフタレート
（以下、PETと略称することがある）は、ポリエ
チレンテレフタレートホモポリマーをはじめ、エ
チレンテレフタレート繰返し単位を70重量％以上
含む共重合体、これらと多種ポリマーの混合体
（但し、PET成分が70重量％以上を占める）の如
く本質的にPETの性質を失わないポリエステル
組成物等を包含する。このPETはフイルム形成
能を有するポリマーである。 また、本発明におけるポリエチレン−２，６−
ナフタレンジカルボキシレート（以下、PENと
略称することがある）は、ポリエチレン−２，６
−ナフタレンジカルボキシレートホモポリマーを
はじめ、エチレン−２，６−ナフタレンジカルボ
キシレート繰返し単位を70重量％以上含む共重合
体、これらと多種ポリマーの混合体（但し、
PEN成分が70重量％以上を占める）の如く本質
的にPENの性質を失わないポリエステル組成物
等を包含する。このPENはフイルム形成態を有
するポリマーである。 本発明における複合ポリエステルフイルムは、
例えばPEN／PET／PENの三層構造からなる未
延伸複合フイルムを公知の方法で二軸配向させる
ことによつて製造することができる。この未延伸
複合フイルムは公知の複合法で製造することがで
きる。例えば別々の押出機でPET，PENをそれ
ぞれ溶融し、押出ダイ内で複合させて製造するの
が一般的であるが、フイードブロツクダイ、スタ
ツクプレートダイ等を用いて複合させることもで
きる。二軸配向法は逐次二軸延伸法でもよく、ま
た同時二軸延伸法でも良いが、前者が好ましい。
二軸配向は、例えば逐次二軸延伸法では、PEN
のガラス転移温度（Tg）よりも高い温度、好ま
しくは（Tg＋３）〜（Ｔ＋10）℃で１段目の延
伸を行い、次いで１段目の延伸温度と同じ乃至10
℃高い温度の範囲で２段目の延伸を行う。延伸倍
率は少くとも一軸方向で２倍以上、更には2.5倍
以上とし、面積倍率で６倍以上、更には８倍以上
とするのが好ましい。熱処理（ヒートセツト）は
170℃以上、更には190℃以上の温度で緊張下に行
うのが好ましい。熱処理温度の上限は処理時間に
もよるが、フイルムが安定した形状をとる温度で
あることは云うまでもない。熱処理時間は数秒〜
数十秒間、更には３秒〜30秒間が好ましい。 本発明の複合ポリエステルフイルムは、二軸配
向後の厚みの構成で、両外層の厚み（両外層の厚
みの和）をフイルム全厚みの1/40乃至1/5とする。
両外層の厚みの比が1/40より小さくなるとオリゴ
マーの析出が防止できず、また両外層の厚みの比
が1/5より大きくなるとPENフイルムの機械特性
の影響が過大となり、得られる複合フイルムを用
いて磁気記録媒体特にフレキシブルデイスクとし
たときの磁気ヘツドとの接触性が低下するので、
好ましくない。 本発明においては、複合ポリエステルフイルム
の滑り性を改善するために、ポリエステル特に
PENに、無機や有機の不活性微粒子、有機高分
子不活性微粒子等の滑剤を含有させることができ
る。 無機不活性微粒子としては、例えばMgO，
ZnO，MgCO₃，CaCO₃，CaSO₄，BaSO₄，Al₂
O₃，SiO₂，TiO₂，Ｃ等が挙げられ、代表例とし
てシリカ、酸化チタン、アルミナ等が挙げられ
る。有機不活性微粒子としては、ソルビタン、サ
イロイドやカタロイド等が挙げられ、有機高分子
不活性微粒子としては、テトラフルオロエチレン
やポリエチレンの微粒子が挙げられる。 これらの滑剤を添加含有させることによつて複
合ポリエステルフイルムの表面形状を制御でき、
たとえば塗布型の磁気記録媒体に用いる場合には
中心線平均表面粗さ0.007μｍ乃至0.03μｍとし、
また、金属薄膜型の磁気記録媒体、特に垂直磁気
記録媒体に用いる場合には0.007μｍ以下となるよ
うにするのが良い。 本発明の複合ポリエステルフイルムは磁気記録
媒体のベースフイルムとして特に有用であるが、
該ベースフイルムに塗布する磁性塗料は公知のも
のを用いることもできる。例えばγ−Fe₂O₃の如
き強磁性粉末、セルロースアセテートブチレー
ト、エポキシ樹脂、レシチン、シリコーン油等を
メチルイソブチルケトン、トルエン等の溶媒で溶
解分散せしめたものが適用できる。また、この場
合磁性塗料の乾燥も公知の手段、条件が適用でき
る。また、磁性層が平滑化するように施すカレン
ダー処理も公知の手段、公知の処理条件を適用す
ることができる。磁性層が形成された磁気記録媒
体の巻取りも公知の巻取設備がそのまま使用でき
る。 また、上記複合ポリエステルフイルムに強磁性
の金属薄膜層を設けて磁気記録媒体とすることが
できる。強磁性金属としてはCo−Cr合金を用い
ることが最も一般的であるが、例えばCo−Re，
Co−Ｖ，Co−Ru，Baフエライト、Co−Ｏ，Co
−Ni−Mn−Ｐ等を用いることもできる。これら
の膜は、例えば蒸着法、イオンプレーテイング
法、スパツタ法、電解メツキ法、無電解メツキ法
等により形成せしめることができるが、特にスパ
ツタ法は膜強度が大であり、膜にピンホールが出
来にくく好ましい。 金属薄膜が垂直磁化膜である場合には、該垂直
磁化膜に併設してNi−Fe合金膜よりなるパーマ
ロイ膜を軟磁性膜として設けてもよいが、工業
上、垂直磁化膜のみを設ける方が、経済面から有
利である。また垂直磁化膜上に、保護膜としてカ
ーボンの蒸着膜やAl等の金属膜又は／及び有機
高分子よりなる塗膜を形成することもできる。 本発明の二軸配向複合ポリエステルフイルム
は、溶媒との接触、及び加熱又は減圧下において
加熱される際にフイルム表面にオリゴマー結晶が
ほとんど析出しないか、析出したとしても極めて
少ない特性を有する。 このようなベースフイルムを用いて磁性層を塗
布し、磁気記録媒体を作成した場合にオリゴマー
の析出にもとずく、ドロツプアウトを減少させ、
磁気ヘツドの汚れ付着等を減少させることができ
る。また、蒸着やスパツタリングによつて金属薄
膜を付与して、例えば垂直磁化記録媒体とする場
合にフイルム表面へオリゴマーの析出が抑えられ
るので得られる磁気記録媒体の性能を向上させる
ことができる。 実施例 以下実施例を挙げて本発明を更に説明する。な
お、例中のフイルム特性は下記の方法によつて評
価する。 実施例１及び比較例１，２ 平均粒径が0.30μｍの酸化チタンを0.50重量％
含有する、極限粘度0.63のPEN（ホモポリマー）
のペレツトを170℃で３時間乾燥した。このPEN
ペレツトを溶融押出機中で295℃で溶融した。 一方別の溶融押出機中で極限粘度0.65のPET
（ホモポリマー）のペレツトを上記PETと同条件
で乾燥したのち295℃で溶融した。 上記の溶融PENとPETとを、三層よりなるマ
ルチマニホールドダイに導き、芯層をPETとし、
両外層をPENとして該ダイ内で積層させ、スリ
ツトより回転冷却ドラム上に押出して冷却し、複
合未延伸フイルムを得た。この複合未延伸フイル
ムをロールで予熱しかつ赤外線ヒーターで加熱す
る方法によつて延伸温度113℃で縦方向に3.6倍延
伸し、引続きステンター法により延伸温度125℃
で横方向に3.7倍延伸し、更に215℃で30秒間熱固
定して厚み75μの二軸配向複合ポリエステルフイ
ルムを得た。 一方、比較のための平均粒子径が0.30μｍの酸
化チタン0.5重量％含有する単一の層からなる二
軸配向PENフイルム（厚み75μ）を得た。これを
比較例１とした。また、PETの単一層からなる
二軸配向フイルム（厚み75μ）を公知の方法で得
た。これを比較例２とした。 このようにして得られた二軸配向フイルムのオ
リゴマー抽出量を下記の方法で評価した。 38mm平方の試料を100mlの３角フラスコに入れ、
クロロホルム20mlをピペツトでフラスコ中に入
れ、25±0.5℃の恒温槽に60分間浸漬する。60分
後にクロロホルムをフラスコ中に切りながらフイ
ルムサンプルを除く。上記溶液の紫外線吸収スペ
クトルを測定し、248ｍμの波長における吸光度
を測る。吸光度とオリゴマー量との関係より、オ
リゴマー抽出量を求める。吸光度とオリゴマー量
との関係の検量線は予て作成しておく。 その結果を表１に示す。

【表】 上表より、複合フイルムはオリゴマー抽出量が
極めて少ないことがわかる。 これら二軸延伸フイルムをベースフイルムと
し、次の組成の磁性塗料を固形分で３ｇ／m²とな
るように塗布し、120℃にて乾燥後、引続いて80
℃，300Kg／cm（線圧）にてカレンダー処理を施
した。 磁性塗料の組成 Fe−Coメタル磁性粉 100重量部 塩ビ−酢ビ共重合体 10 〃 （ユニオンカーバイト社製VAGH） ウレタン樹脂（グツトリツチ社製エスチン
5701） 17 〃 硬化剤（バイエル社製デイスモジユールＬ−
75） 10 〃 酢酸ブチル 140 〃 メチルエチルケトン 200 〃 得られたコーテツドウエブ（磁気記録媒体）を
デイスク（5.25インチ）状に打抜いた後、磁気層
表面を研磨して仕上げた。デイスクを60℃×80％
RHの温湿度条件で72hr放置した後、フロツピー
デイスクテスターにかけてドロツプアウトを測定
した。 実施例１の複合フイルムからなるフロツピーデ
イスクはドロツプアウトがなく優れたものであつ
た。 一方、比較例１のPEN単体よりなるベースフ
イルムを用いたフロツピーデイスクは磁気ヘツド
当りの不均一による出力変動が起こつた。また、
比較例２のPET単体よりなるベースフイルムを
用いたフロツピーデイスクはドロツプアウトが実
施例１のベースフイルムを用いたフロツピーデイ
スクよりも多発した。 なお、フロツピーデイスクテスターは東京エン
ジニアリング(株)製のドロツプイン、アウトカウン
ターSK−444Bを用いた。 実施例２及び比較例３，４ 平均粒子径0.05μｍのカタロイドを0.10重量％
含有する、極限粘度0.65のPEN（ホモポリマー）
ペレツトを170℃で４時間乾燥した。このペレツ
トを常法に従つて300℃の温度で溶融した。 一方、極限粘度0.65のPET（ホモポリマー）ペ
レツトを170℃で４時間乾燥した。このペレツト
を常法に従つて300℃の温度で溶融した。 上記の溶融ポリエステルを、芯層がPETに、
両外層がPENとなるように三層のマルチマニホ
ールドダイ内で合流、複合させ、スリツトより押
出し急冷して複合未延伸フイルムを得た。この複
合未延伸フイルムを公知のロール延伸法により延
伸温度115℃で縦方向に3.4倍延伸し、引続き公知
のステンター法により延伸温度125℃で横方向に
3.7倍延伸したのち、235℃で30秒間熱固定し、厚
み50μｍの二軸配向複合フイルムを得た。この複
合フイルムの表面粗さを測定したところ0.004μｍ
であつた。 同様にしてPEN単体フイルム（厚み50μｍ）
を、またPET単体フイルム（厚み50μｍ）を作成
し、これらをそれぞれ比較例３、比較例４のフイ
ルムとした。 実施例２、比較例３，４のフイルムの小片をそ
れぞれスライドグラス間にはさみ込んで、所定の
温度にコントロールした空気オーブン中に10分間
放置した。これらのフイルム小片の表面を顕微鏡
観察したところ、比較例４のフイルムでは120℃
の温度でオリゴマー結晶の析出が見られ、温度が
高くなるに従つて析出した結晶のサイズが大きく
なるのが観察された。一方、実施例２及び比較例
３のフイルムでは160℃の温度でオリゴマーの析
出が見られるが、比較例４のフイルムよりも結晶
のサイズは小さくまた、温度が高くなつても結晶
のサイズが大きくなる傾向は小さかつた。 このように実施例２の複合フイルムは加熱によ
るオリゴマーの析出が起こりにくいことがわか
る。 これらフイルムの表裏両面に片面あたり0.45μ
ｍ厚さのパーマロイよりなる軟磁性膜と、該軟磁
性膜上に片面あたり0.4μｍ厚さのCo−Cr合金よ
りなる垂直磁化膜を、更に片面あたり0.1μｍ厚さ
のカーボンよりなる保護膜を形成し、垂直磁気記
録用媒体を作成した。 膜形成は２つの回転キヤンを有す連続スパツタ
装置を用い、キヤンの回転に沿つてこのシートを
連続的に移送させながらキヤンに隣接したNi−
Fe合金よりなるターゲツトとCo−Cr合金よりな
るターゲツトとのスパツタを施した。スパツタは
５×10^-7Torrの真空度に到達したのち、５×
10^-3Torrのアルゴンガス圧力を加え、平均体積
速度0.3μｍ／minの条件で施した。 更に別途、他のスパツタ装置により保護膜を形
成した。 このようにして得られた垂直磁気記録用媒体を
5.25インチのフロツピーデイスクとし、公知の垂
直ヘツドを搭載したフロツピーデイスクドライバ
ーに装置し、性能テストを行なつた。 実施例２の複合フイルムより得られたフロツピ
ーデイスクはドロツプアウトが無く、満足すべき
特性を示した。 一方、比較例４のフイルムより得られたフロツ
ピーデイスクはドロツプアウトが多かつた。この
ドロツプ・アウトの原因はオリゴマーの結晶析出
により金属薄膜が局所的に突起状になつているた
めである。また、比較例３のフイルムより得られ
たフロツピーデイスクはオリゴマーの結晶析出が
殆ど無いものの、ヘツド当りの不良による出力低
下が起こつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 芯層が二軸配向ポリエチレンテレフタレート
   フイルム、両外層が二軸配向ポリエチレン−２，
   ６−ナフタレンジカルボキシレートフイルムより
   なる三層複合フイルムであつて、両外層の厚みが
   フイルム全厚みの1/40〜1/5であることを特徴と
   する複合ポリエステルフイルム。