JPH0644553A - 磁気記録テープ用ベースフイルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 長時間記録が可能であり、スタート・ストッ
プ時の張力変動によるテープの伸縮・変形が少なく、記
録の歪、出力変動が小さく電磁変換特性の良好な磁気記
録テープ用ベースフイルムを提供する。 【構成】 二軸配向ポリエステルフイルムからなる磁気
記録テープ用ベースフイルムであって、該ポリエステル
が、その結晶化発熱量が６〜２０Ｊ／ｇとなる割合で下
記構造式 【化１】（但し、ｎ＋ｍ＝２〜１０）で表わされるグリ
コール成分を共重合させた変性ポリエチレン―２，６―
ナフタレートであることを特徴とする磁気記録テープ用
ベースフイルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気記録テープ用ベース
フイルムに関し、さらに詳しくは高密度記録の磁気記録
テープ、特にメタルテープのベースフイルムとして有用
な二軸配向ポリエチレン―２，６―ナフタレートフイル
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録テープ用ベースフイルムとして
は、二軸配向ポエチレンテレフタレートフイルムが従来
から広く用いられている。しかしながら、このような従
来の磁気記録テープ用ベースフイルムでは、磁気記録テ
ープとした場合、磁気記録の保磁力が小さく、カセット
に巻くテープの長さを長くして記録再生の長時間化を図
るためにテープの厚みを薄くすると、テープの走行性や
耐久性が悪化するという問題が生ずる。

【０００３】そこで、このようなポリエチレンテレフタ
レートフイルムの問題点を解消するために、高ヤング率
の二軸配向ポリエチレン―２，６―ナフタレートフイル
ムを磁気記録テープ用ベースフイルムとして用いること
が多数提案されている。

【０００４】しかしながら、このような高ヤング率、低
熱収縮率のポリエチレン―２，６―ナフタレートフイル
ムを用いた磁気記録テープでも、記録再生の長時間化を
図るためにベースフイルムの厚みを薄くすると、いくつ
かの問題が顕在化してくる。

【０００５】即ち、テープの走行において、スタート
・ストップ時の張力変動によるテープの伸縮、変形及び
これに起因する記録の歪が生じ、更には、テープ端面の
片伸び、折れ曲がり、走行テープのガイドへの巻きつき
等のトラブルが発生する。この問題は、ベースフイルム
の機械特性（ヤング率）と熱特性（熱収縮率）等の特性
を縦、横方向でうまく配分させ制御することによってあ
る程度改善できる。しかし周知の様にテープ厚みを薄く
して長時間化を図る場合、そのヤング率を高くしてテー
プの変形を防ぐ必要があるが、高すぎるとき一度片伸び
したり、折れ曲がったりしたテープの回復が起こらない
か又は回復したとしても長時間かかるためにテープとし
ての性能が損なわれるという問題が生じる。

【０００６】また、滑り性付与のために添加する各種
滑剤微粒子との親和性が不充分のため、滑剤とポリマー
間にボイドが形成されたり、滑剤及びポリマー剥離部が
フイルムより脱落したりして磁気テープ製造時のダイコ
ーターやカレンダー処理工程でベースフイルムが削れる
という問題も残されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点を解消し、長時間記録が可能であり、スタート・
ストップ時の張力変動によるテープの伸縮・変形が少な
く、記録の歪、出力変動が小さく、電磁変換特性の良好
な磁気記録テープ用ベースフイルムを提供することにあ
る。本発明の他の目的は磁気テープへの加工時に起こる
ダイコーターやカレンダー処理による削れが極めて起こ
り難い磁気記録テープ用ベースフイルムを提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる目的を
達成するために、次の構成からなる。

【０００９】二軸配向ポリエステルフイルムからなる磁
気記録テープ用ベースフイルムであって、該ポリエステ
ルが、その結晶化発熱量が６〜２０ジュール（Ｊ）／ｇ
となる割合で下記構造式

【００１０】

【化２】

【００１１】（但し、ｎ＋ｍ＝２〜１０）で表わされる
グリコール成分を共重合させた変性ポリエチレン―２，
６―ナフタレートであることを特徴とする磁気記録テー
プ用ベースフイルム。

【００１２】本発明においてフイルムを構成する変性ポ
リエチレン―２，６―ナフタレートはエチレン―２，６
―ナフタレートを主たる繰返し単位とし、エチレングリ
コール成分のほかに下記構造式

【００１３】

【化３】

【００１４】（但し、ｎ＋ｍ＝２〜１０）で表わされる
グリコール、すなわちビスフェノールＡのエチレンオキ
サイド付加物を共重合させたポリエステルである。この
ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物の共重合
割合は、ポリエステルの結晶化発熱量が６〜２０ジュー
ル（Ｊ）／ｇとなる割合であり、好ましくは全酸成分当
り０．１〜２．０モル％である。前記構造式におけるｎ
＋ｍは平均値として４〜６、さらには約４が好ましい。

【００１５】変性ポリエチレン―２，６―ナフタレート
を構成する酸成分としては、小割合で、２，６―ナフタ
レンジカルボン酸以外のジカルボン酸を用いることがで
きる。具体的には、１，５―ナフタレンジカルボン酸、
テレフタル酸、イソフタル酸、ジフェニルスルホンジカ
ルボン酸、ベンゾフェノンジカルボン酸などの芳香族ジ
カルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデ
カンジカルボン酸などの脂肪族ジカルボン酸、ヘキサヒ
ドロテレフタル酸、１，３―アダマンタンジカルボン酸
などの脂環族ジカルボン酸を例示することができる。ま
たグリコール成分としては、小割合で、エチレングリコ
ール及びビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物
以外のグリコールを用いることができる。具体的には、
１，３―プロパンジオール、１，４―ブタンジオール、
１，６―ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、
１，４―シクロヘキサンジメタノール、ｐ―キシリレン
グリコールなどを例示することができる。

【００１６】本発明における変性ポリエチレン―２，６
―ナフタレートは前述したように結晶化発熱量が６〜２
０ジュール（Ｊ）／ｇの範囲である必要がある。この結
晶化発熱量が２０Ｊ／ｇより大きいと、滑剤周辺のボイ
ドが大きくなり、ベースフイルムはダイコーターやカレ
ンダー工程で削れ易くなるという問題を生じる。一方こ
の結晶化発熱量が６Ｊ／ｇより小さいと、滑剤周辺のボ
イドは小さくなるが、延伸配向が極めて実施しにくくな
り、ヤング率の高いフイルムを得ることができない。

【００１７】また、本発明における変性ポリエチレン―
２，６―ナフタレートは、安定剤、着色剤、帯電防止剤
等の添加剤を配合したものでもよい。また、フイルム表
面を粗にして、フイルムの滑り性を改良するためにポリ
マー中に各種の不活性な固体微粒子を配合することもで
きる。

【００１８】この不活性な固体微粒子としては、好まし
くは（１）二酸化ケイ素（水和物、ケイソウ土、ケイ
砂、石英等を含む）；（２）アルミナ；（３）ＳｉＯ₂
成分を３０重量％以上含有するケイ酸塩（例えば非晶質
あるいは結晶質の粘土鉱物、アルミノシリケート（焼成
物や水和物を含む）、温石綿、ジルコン、フライアッシ
ュ等）；（４）Ｍｇ、Ｚｎ、Ｚｒ、及びＴｉの酸化物；
（５）Ｃａ，及びＢａの硫化物；（６）Ｌｉ、Ｎａ、及
びＣａのリン酸塩（１水素塩や２水素塩を含む）；
（７）Ｌｉ、Ｎａ、及びＫの安息香酸塩；（８）Ｃａ、
Ｂａ、Ｚｎ、及びＭｎのテレフタル酸塩；（９）Ｍｇ、
Ｃａ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、及びＮｉのチタン酸塩；（１０）Ｂａ、及びＰｂの
クロム酸塩；（１１）炭素（例えばカーボンブラック、
グラファイト等）；（１２）ガラス（例えばガラス粉、
ガラスビーズ等）；（１３）Ｃａ、及びＭｇの炭酸塩；
（１４）ホタル石及び（１５）ＺｎＳが例示される。更
に好ましくは、二酸化ケイ素、無水ケイ酸、含水ケイ
酸、酸化アルミニウム、ケイ酸アルミニウム（焼成物、
水和物等を含む）、燐酸１リチウム、燐酸３リチウム、
燐酸ナトリウム、燐酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化
チタン、安息香酸リチウム、これらの化合物の複塩（水
和物を含む）、ガラス粉、粘土（カオリン、ベントナイ
ト、白土等を含む）、タルク、ケイソウ土、炭酸カルシ
ウム等が例示される。特に好ましくは、二酸化ケイ素、
酸化チタン、炭酸カルシウムが挙げられる。

【００１９】かかる不活性固体微粒子の平均粒径は０．
０２〜０．６μｍが好ましく、また配合量は０．００５
〜０．５重量％が好ましい。

【００２０】本発明における変性ポリエチレン―２，６
―ナフタレートは、公知の方法で製造することができ
る。例えば、２，６―ナフタレンジカルボン酸、エチレ
ングリコール及びビスフェノールＡのエチレンオキサイ
ド付加物を所定量混合し、常圧もしくは加圧下で直接エ
ステル化反応を行ない、更に減圧下にて溶融重縮合反応
を行なって変性ポリエチレン―２，６―ナフタレートを
製造することができる。その際、触媒等の添加剤を必要
に応じて任意に使用することができる。また、変性ポリ
エチレン―２，６―ナフタレートの固有粘度は０．４５
〜０．９０の範囲にあることが好ましい。

【００２１】本発明のベースフイルムは、上述した変性
ポリエチレン―２，６―ナフタレートからなる二軸配向
フイルムであるが、該フイルムは縦方向のヤング率が６
５０kg／mm² 以上であることが好ましい。これによって
テープの電子編集時や、スタート・ストップ時のテープ
の伸縮永久変形が防止でき、テープの歪の回復を速やか
になしうる。また、縦方向のヤング率が６５０kg／mm²
未満の場合、テープとしたときのスティフネスも低下す
るため再生用のヘッドとのタッチが悪くなり、出力変動
が大きく、音質も悪くなる。これらの点から、縦方向の
ヤング率は、好ましくは７００kg／mm² 以上、更に好ま
しくは７５０kg／mm² 以上である。

【００２２】本発明のベースフイルムは、また、横方向
のヤング率が６５０kg／mm² 以上であることが好まし
い。これによって記録再生用のヘッドとのタッチが良く
なる。このヤング率が６５０kg／mm² 未満の場合には、
ヘッドとのタッチが悪くなり出力変動が大きく音質も悪
くなる。これらの点から、縦方向のヤング率は、好まし
くは７００kg／mm² 以上、更に好ましくは７５０kg／mm
² 以上である。

【００２３】上記各特性をベースフイルムに付与する手
段としては公知の方法を用いることができる。例えば、
乾燥させた変性ポリエチレン―２，６―ナフタレートを
融点〜融点＋７０℃で溶融押出し、冷却固化して未延伸
フイルムを得る。次いで該未延伸フイルムを縦方向に延
伸した後、横方向に延伸する、いわゆる縦・横逐次延伸
法あるいはこの順序を逆にして延伸する横・縦逐次延伸
法、同時二軸延伸法、更にはこれら通常の二軸延伸フイ
ルムを再延伸する方法等により延伸する。延伸温度、延
伸倍率等は公知の条件から上述の特性を満足させる条件
を選択する。また、熱固定条件も上記フイルムの特性に
応じて適宜選択、決定される。この場合、縦・横逐次延
伸法においては延伸倍率及び延伸温度は、第１段目の縦
方向延伸では延伸倍率３．５〜６．０倍、延伸温度１３
０℃〜１６０℃、第２段目の横方向延伸では延伸倍率
３．５〜５．５倍、延伸温度１３０℃〜１５５℃とし、
次いで１８０℃〜２５０℃の温度で緊張下又は制限収縮
下で熱固定するのが好ましい。また、横・縦延伸逐次延
伸法においては、まずステンターによって横方向に３．
５〜５．５倍延伸するが、このとき延伸温度は１３０℃
〜１６０℃とする。次いで得られたフイルムを周速の異
なるロール間で縦方向に延伸する。このときの延伸倍率
は３．５〜６．０倍とし、温度は１５０℃〜１７０℃と
する。次いで１８０℃〜２５０℃の温度で熱固定するの
が好ましい。また、二軸延伸フイルムを再延伸する方法
では、まず縦方向に１．８〜２．８倍、１３０℃〜１５
０℃で延伸し、次いでステンターによって横方向に３．
８〜５．２倍、１１５℃〜１３０℃で延伸し、緊張下又
は制限収縮下で１５０℃〜１７０℃で熱固定する。更
に、再度縦延伸に１．５〜３．５倍、１５０℃〜１９０
℃で延伸し、更にステンターにより横方向に１．１〜
２．４倍、１７０℃〜２００℃で延伸し、最後に１８０
℃〜２５０℃で緊張下又は制限収縮下で熱固定するのが
好ましい。熱固定の時間は５〜２０秒間とするのが好ま
しい。

【００２４】本発明のベースフイルムは、長時間の記録
再生のためにフイルム厚みを薄くした場合に効果が顕著
となる。このフイルム厚みは７μｍ以下が好ましい。

【００２５】本発明のベースフイルムは、高級グレード
の磁気記録媒体、例えばオーディオ及びビデオ等の長時
間録画用超薄物、高密度記録磁気フイルム、高品質画像
記録再生用の磁気記録フイルム、例えばメタルや蒸着磁
気記録材として好適である。

【００２６】本発明のベースフイルムには、その片側又
は両面に磁性層を設けることができる。

【００２７】磁性層、および磁性層をベースフイルム上
に設ける方法はそれ自体公知であり、本発明においても
公知の磁性層およびそれを設ける方法を採用することが
できる。

【００２８】例えば磁性層をベースフイルム上に磁性塗
料を塗布する方法によって設ける場合には、磁性層に用
いられる強磁性粉体としてはγ―Ｆｅ₂ Ｏ₃ 、Ｃｏ含有
のγ―Ｆｅ₂ Ｏ₃ 、Ｃｏ含有のγ―Ｆｅ₃ Ｏ₄ 、ＣｒＯ
₂ 、バリウムフェライトなど、公知の強磁性体が使用で
きる。

【００２９】磁性粉体と共に使用されるバインダーとし
ては、公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂
又はこれらの混合物があげられる。これらの樹脂として
は例えば塩化ビニル―酢酸ビニル共重合体、ポリウレタ
ンエラストマー等があげられる。

【００３０】磁性塗料は、更に研磨剤（例えばα―Ａｌ
₂ Ｏ₃ 等）、導電剤（例えばカーボンブラック等）、分
散剤（例えばレシチン等）、潤滑剤（例えばｎ―ブチル
ステアレート、レチシン酸等）、硬化剤（例えばエポキ
シ樹脂等）及び溶媒（例えばメチルエチルケトン、メチ
ルイソブチルケトン、トルエン等）等を含有することが
できる。

【００３１】磁性層の形成方法としては、その他、無電
解メッキや電解メッキによる湿式真空蒸着、スパッタリ
ングやイオンプレーティングによる乾式法なども用いる
ことができる。

【００３２】また、フイルム支持体の片側に磁性層を形
成する場合磁性層を形成していない側の表面には、テー
プとしての走行性を維持するために滑剤を含む有機高分
子の塗膜を塗設してもよい。

【００３３】

【実施例】以下、実施例に掲げて本発明を更に説明す
る。

【００３４】なお、本発明における種々の物性値及び特
性は以下の如くして測定したものであり、かつ定義され
る。

【００３５】（１）ヤング率 フイルムを試料巾１０mm、長さ１５０mmに切り、チャッ
ク間１００mmにして引張速度１０mm／分、チャート速度
５００mm／分にインストロンタイプの万能引張試験装置
にて引張った。得られた荷重―伸び曲線の立上り部の接
戦よりヤング率を計算した。

【００３６】（２）結晶化発熱量 二軸配向フイルム又は無延伸フイルム１０mgをサンプル
パンに入れセイコー電子工業（株）製ＳＳＣ／５８０熱
分析装置を用い、昇温速度１０℃／min として３００℃
まで昇温し、この温度で１０分間保持した。その後サン
プルをＤＳＣより取り出し、氷水中に投入して急冷し
た。更にこのサンプルをＤＳＣ中で昇温速度１０℃／mi
n で昇温し、ＤＳＣ曲線を得た。

【００３７】この曲線で２２５℃付近に結晶化による発
熱ピークを生じる。この発熱ピークの面積から、結晶化
発熱量（ジュール／ｇ）を求めた。

【００３８】（３）電磁変換特性 シバソク（株）製ノイズメーターを使用し、ビデオ用磁
気テープのＳ／Ｎ比を測定した。また表１に示す比較例
１のテープに対するＳ／Ｎ比の差を求めた。

【００３９】なお、使用したＶＴＲはソニー（株）製Ｅ
Ｖ―Ｓ７００である。

【００４０】（４）磁気テープの耐久性 ソニー（株）製ＥＶ―Ｓ７００で走行開始、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
もに出力測定を行った。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。

【００４１】（５）削れ性 フイルムを巾１／２インチのテープ状にスリットしたも
のに片刃を垂直に押しあて、さらに１．５mm押し込んだ
状態で５０ｍ走行させる（走行張力：６０ｇ、走行速
度：１ｍ／秒）。この時片刃に付着したフイルム表面の
削れ物の付着幅で評価した。

【００４２】（６）ボイド面積比 フイルム表面をイオンエッチングしフイルム中の滑剤を
暴露させ、４００〜５００オングストローム乃至それ以
下の厚みにアルミニウムを均一に真空蒸着し、通常の走
査型電子顕微鏡で３５００倍乃至５０００倍にて表面を
観察し、滑剤の周辺のボイドの面積を画像解析装置ルー
ゼックスで測定した。また、滑剤の面積を同様にして求
めた。そして滑剤の面積で割ってボイドの面積比を求め
た。

【００４３】なお、イオンエッチングは、例えば日本電
子（株）製ＪＦＣ―１１００型イオンスパッターリング
装置を使い、５００Ｖ，１２．５ｍＡで１５分間表面エ
ッチング処理した。真空度は１０^-3Ｔｏｒｒ程度であっ
た。粒子は０．３μｍ程度以上の大きな粒子について測
定した。

【００４４】

【実施例１〜６及び比較例１，２】平均粒径０．１μｍ
のシリカ微粒子を０．２重量％、平均粒径０．６μｍの
炭酸カルシウム微粒子を０．０１４重量％含有した固有
粘度０．６２dl／ｇ（オルソクロロフェノールを溶媒と
して用い、２５℃で測定した値）のポリエチレン―２，
６―ナフタレート（ホモポリマー）を常法により作成し
た。

【００４５】また共重合成分としてビスフェノールＡの
エチレンオキサイド付加物（但し、ｎ＋ｍ＝４）を表１
に示す量共重合した変性ポリエチレン―２，６―ナフタ
レートを作成した。なお、滑剤濃度、固有粘度等は上述
のホモポリマーと同等となるように調整した。

【００４６】得られたポリマーのペレットをそれぞれ１
７０℃で乾燥した後３００℃で溶融押出し、４０℃に保
持したキャスティングドラム上で急冷固化せしめて未延
伸フイルムを得た。

【００４７】この未延伸フイルムを速度差をもった２つ
のロール間で１２５℃の温度で縦方向に４．８５倍延伸
し、さらにテンターによって横方向に５．１５倍延伸
し、その後２１５℃で１０秒間熱処理をした。このよう
にして厚み７μｍの二軸配向ポリエステルフイルムを巻
取った。

【００４８】なお、実施例３では、未延伸フイルムを縦
方向に５．５倍延伸し、さらにテンターによって横方向
に３．９倍延伸し、その後２１５℃で１０秒間熱処理を
行った。また、実施例４では未延伸フイルムを縦方向に
３．９倍延伸し、更にテンターによって横方向に５．８
倍延伸し、その後２１５℃で１０秒間熱処理を行った。

【００４９】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ュール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。 この磁性塗料を上述の二軸配向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、ついで２５
００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度）を行ない、巻き取った。この巻き取
ったロールを５５℃のオーブン中に３日間放置した。

【００５０】さらにフイルムの磁性塗料非塗布面に下記
組成のバックコート層塗料を厚さ１μｍに塗布し、乾燥
させ、さらに８mm裁断し、磁気テープを得た。 バックコート層塗料の組成： カーボンブラック １００重量部 熱可塑性ポリウレタン樹脂 ６０重量部 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重量部 メチルエチルケトン ２５０重量部 トルエン ５０重量部 得られたフイルム及び磁気テープの特性を表１に示す。

【００５１】

【表１】

【００５２】表１から、本発明のベースフイルム及びこ
れを用いた磁気テープは優れた特性を示すことがわか
る。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、長時間の記録再生のた
めにフイルムの厚みを薄くしても、テープの伸縮変形が
少なく、電磁変換特性が良好であり、テープの変形、損
傷も発生しない極めて安定な磁気記録テープ用のポリエ
チレン―２，６―ナフタレート系二軸配向ベースフイル
ムを提供することができる。また、ベースフイルムを磁
気テープに加工する際にダイコータによる削れや、カレ
ンダー工程における削れを極めて小さく抑えることがで
きるベースフイルムを提供することがきる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｊ 5/18 ＣＦＤ 9267−4Ｆ // Ｂ２９Ｋ 67:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 4Ｆ Ｃ０８Ｌ 67:03 (72)発明者 浜野 久 神奈川県相模原市小山３丁目37番19号 帝 人株式会社相模原研究センター内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二軸配向ポリエステルフイルムからなる
   磁気記録テープ用ベースフイルムであって、該ポリエス
   テルが、その結晶化発熱量が６〜２０Ｊ／ｇとなる割合
   で下記構造式 【化１】 （但し、ｎ＋ｍ＝２〜１０）で表わされるグリコール成
   分を共重合させた変性ポリエチレン―２，６―ナフタレ
   ートであることを特徴とする磁気記録テープ用ベースフ
   イルム。
2. 【請求項２】 フイルムの縦方向及び横方向のヤング率
   がそれぞれ６５０kg／mm² 以上である請求項１記載の磁
   気記録テープ用ベースフイルム。