JPH0668825B2

JPH0668825B2 - 磁気記録テ−プ

Info

Publication number: JPH0668825B2
Application number: JP60240441A
Authority: JP
Inventors: 博史冨田; 幸彦南平; 重嘉升田; 淳二小林; 智行中村
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1985-10-29
Filing date: 1985-10-29
Publication date: 1994-08-31
Anticipated expiration: 2009-08-31
Also published as: JPS62117138A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、磁気記録テープ、更に詳しくはカートリッジ
型のコンピュータ用磁気記録テープに関するものであ
る。

［従来技術］コンピュータのデーター処理，バックアップ，ジャーナ
リング，データー保存，データー交換等には磁気記録テ
ープが従来から広く使用されているが、最近は更に高信
頼性，高データー転送率、操作性の簡便さ、省スペース
等の要求により、従来のテープ・リールに較べ高記録密
度を持ったテープをコンパクトなカートリッジに入れた
いわゆるカートリッジ型磁気記録テープが使用されるよ
うに、なってきた。例えばIBM3480磁気テープサブシス
テムには上記カートリッジ型磁気記録テープが用いられ
ている。（米国特許第4,335,858号明細書）。

また、パーソナルコンピューターの分野でも、その小型
化に伴い、外部記憶媒体である磁気記録テープはコンパ
クトなカートリッジ型が機種により使用されている。

これらカートリッジ型磁気記録テープとしては、従来の
テープ・リール型と同じくポリエチレンテレフタレート
をベースとしてこれに磁性層を塗設した磁気テープが使
用されてきた。

しかしながら、カートリッジ型磁気記録テープには、例
えばIBM3480磁気テープサブシステムに於けるテープ
は、従来使用されてきたテープ装置の真空カラムやキャ
プスタン等が省かれて、リールからリールへ直接転送さ
れる為、急発進・急停止によって瞬間的にテープに高引
張力が加わり、記録に歪が生じエラーとなり易い。ま
た、単位容積当りの記録密度を上げる為にはテープ厚み
を更に薄くする必要があり、かかる磁気記録媒体のベー
スとなるフイルムには、これらの理由から弾性率の高い
ことが要求される。

更に高密度記録化に伴いベースフイルムの表面が平坦に
なるに従い、テープ走行におけるテープの摩耗・削れ、
或は走行性やリールに巻いたときのテープの巻姿が重要
な要素となる。例えば、IBM3480磁気テープサブシステ
ムでは走行系はエヤーベアリング方式を採用しており、
ベース面が擦過される個所がないことから、摩耗性より
むしろリールの巻姿が重要となる。リールに巻上げたと
きにフイルム端面が揃わず、テープが一層ないし数層に
わたり、端面からはみ出して巻かれることがある。この
はみ出た部分は、テープ走行系のガイドロールのつばに
当り傷つきやすく、信号の記録や再生ができなくなる傾
向があった。巻上げテープの端面不揃いは、巻上げ速度
が高い程起り易くなるので、コンピュータでテープ速度
を高くして、データの処理速度を高めるための障害にも
なっていた。

磁気記録テープの巻姿に影響する重要な因子としてはテ
ープに切断するときの切口の形状及びリールに巻いたと
きのテープ間の空気の逃げ易さである。磁気記録材料等
のようなテープやフイルムを巻取る際には、フイルムと
フイルムとの間に空気が巻き込まれる。フイルムの巻取
り速度が高くなると、フイルムに随伴する空気の量が多
くなるので、フイルム巻層間にできる空気量（層）が厚
くなる。巻取り時にこの空気層を素早く減少させてフイ
ルム面が接触するようにしないと、空気が逃げ出す時に
フイルムが空気層に乗った状態で左や右に動き、巻上げ
フイルムの端面が不揃いになる。従って巻上げ時に空気
を逃げ易いフイルムであることが大切なのである。従来
はこの空気を逃げ易くする為に、ベースフイルムに無機
微粒子を添加分散せしめて表面に凹凸を形成してきた
が、無機微粒子の添加量を増したり、粒度の大なる粒子
を添加すると、フイルム表面に生ずる凹凸がドロップア
ウトの原因となりやすいという問題を有しているため、
高密度記録化の要求とは両立しない。

次に、指摘できる問題点として、スリッターでスリット
されたテープのスリット端面は、他の部分よりも盛上っ
たり歪んで、いわゆるハイエッジと称するカット状態の
悪い部分があり、この突出部が存在する磁気記録テープ
を巻けば、突出部に対応する端面は巻きの外径が他の部
分より大きくなり、テープが変形し、テープを引出した
時にテープの平面性が悪くなり、磁気ヘッドに接触でき
なくなるばかりでなく、磁気テープの巻き崩れの原因と
もなる。

カートリッジ型磁気記録テープにおいて、瞬間的に大き
な引張力がテープに加わっても縦方向に変形しない為に
は、ベースフイルムの縦方向のヤング率を高くする必要
があるが、従来のポリエチレンテレフタレートフイルム
の場合は縦方向のヤング率の高いものはスリット性が悪
くなり、所謂ハイエッジとなり両側端が盛上がるためリ
ールに巻いたときの巻姿が悪くなりテープの引き出し抵
抗などが増し、取扱いに支障があった。

［発明の目的］本発明の目的は、上記欠点を解消せしめ急発進・急停止
による大きな張力変動に耐え、かつリールに巻上げたと
きの巻姿が改良されたカートリッジ型コンピューター用
磁気記録テープを提供することである。

［発明の構成］本発明は、縦方向のＦ−５値が15kg／mm²以上、厚さ方
向の屈折率Nzが1.485以上、固有粘度が0.50以上であ
り、かつ空気の漏れ指数が3000秒以下である二軸配向ポ
リエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレートフイ
ルムの少なくとも片面に磁性層を設けてなる磁気記録テ
ープである。

本発明にいうポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボ
キシレートとは、その繰り返し構造単位が実質的にエチ
レン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート単位から構
成されているホモポリマー、及び繰返し構造単位の数の
10％以下、好ましくは５％以下が他の成分であるような
酸成分及び（又は）グリコール成分が変性された共重合
体、及び他のポリマーとの混合体、他の有機の無機添加
物を含有した組成物を含むものである。即ち、ポリエチ
レン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート（以下ポリ
エチレン−2,6−ナフタレートと略称する）はナフタリ
ン−2,6−ジカルボン酸、またはその機能的誘導体およ
びエチレングリコール、またはその機能的誘導体とを触
媒の存在下で適当な反応条件の下に結合せしめることに
よって合成されるが、本発明にいうポリエチレンナフタ
レートには、このポリエチレンナフタレートの重合完結
前に適当な一種又は二種以上の第３成分（変性剤）を添
加し、共重合または混合ポリエステルとしたものであっ
てもよい。適当な第３成分としては、２価のエステル形
成官能基を有する化合物、例えばシュウ酸，アジピン
酸，フタル酸，イソフタル酸，テレフタル酸，ナフタレ
ン−2,6−ジカルボン酸，コハク酸，ジフェニルエーテ
ルジカルボン酸等のジカルボン酸、またはその低級アル
キルエステル、Ｐ−オキシ安息香酸,P−オキシエトキシ
安息香酸の如きオキシカルボン酸，またはその低級アル
キルエステル、あるいはプロピレングリコール，トリメ
チレングリコールの如き２価アルコール類等の化合物が
あげられる。ポリエチレンナフタレートまたはその変性
重合体は、例えば安息香酸，ベンゾイル安息香酸，ベン
ジルオキシ安息香酸，メトキシボリアルキレングリコー
ルなどの一官能性化合物によって末端の水酸基および／
またはカルボキシル基を封鎖したものであってもよく、
あるいは、例えば極く少量のグリセリン，ベンタエリス
リロールの如き三官能，四官能エステル形成化合物で実
質的に線状の共重合体が得られる範囲内で変性されたも
のでもよい。

本発明における縦方向のＦ−５値（５％の伸張時の発現
応力）が15kg／mm²以上、好ましくは20kg／mm²以上であ
る。縦方向のＦ−５値がこの値に満たない場合は、瞬間
的に大きな引張力が加わったとき、テープに歪が残り、
またフイルムの薄膜化ができず、終局的に容積当りの記
録密度を高めることができない。なお、縦方向のＦ−５
値は約50kg／mm²にその上限があり、この値を超えると
フイルムは破断し易くなり、縦方向の延伸倍率を過度に
高めることは生産効率を低くし、歩留も低下し好ましく
ない。

本発明におけるベースフイルムはその厚さ方向の屈折率
Nzが1.485以上、好ましくは1.490以上である。Nzの好ま
しい上限は約1,500であり、縦方向及び／又は横方向の
延伸倍率を抑えるとNzは高くなる傾向があるものの、Ｆ
−５値が低くなり満足すべきフイルムが得難くなる。ま
たフイルムの固有粘度が0.50以上である固有粘度の上限
は0.9程度であり、固有粘度を過度に高めると熔融時の
粘性率が増大し、製膜操作が困難となる。固有粘度が0.
5未満のベースフイルムを用いた場合は、スリットされ
たテープのスリット端面はいわゆるハイエッジとなり、
リールに巻上げたときの巻姿を悪くし、巻き崩れの原因
ともなる。

更に本発明で用いるベースフイルムは、空気の漏れ指数
が3000秒以下のものである。該指数は2000秒以下が好ま
しく、特に1000秒以下が好ましい。該指数が300秒より
大きいものは、巻取りの際にフイルムとフイルムの間か
ら空気が逃げにくく、フイルムが空気に乗って左右に流
れて端面が不揃いになり易いので好ましくない。空気の
漏れ指数の下限は10秒であり、好ましくは約100秒であ
る。空気の漏れ指数が10秒未満のものは、フイルムの表
面が粗れていることを意味し、表面が粗れ過ぎると磁気
記録用途のベースフイルムとしては不適なものとなる。
この空気の漏れ指数は、後に詳述する如く、フイルムと
ガラス板との隙間を1cm³の空気が流れるのに要する時間
として測定されるものであり、指数が小さい程、空気が
漏れ易いことを意味する。空気の漏れ指数が3000秒以下
のフイルムは、ベースフイルムの表面にコントロールさ
れた凹凸を付与することによって得られる。フイルム表
面に凹凸を付与する手段としては、例えばカオリン，タ
ルク，アルミナ，シリカ，酸化チタン，炭酸マグネシウ
ム，炭酸カルシウム等の不活性無機微粒子をフイルム中
に均一に分散させればよく、その粒系（分布）及び濃度
（添加量）により調整できる。例えば平均粒径0.5μｍ
乃至1.5μｍの炭酸カルシウムを0.05重量％乃至0.5重量
％、又は粒径0.5μｍ乃至1.2μｍカオリンを0.05重量％
乃至0.6重量％添加する方法が上記の空気漏れ指数を満
足するものとして例示できる。この添加条件（量）範囲
を下方に外れる場合は、空気の洩れ指数が大きくなり本
特許の範囲を外れ、添加粒子が大きくまた添加量が多い
場合は高密度記録用のフイルム表面として表面が粗に過
ぎて不適である。

これら不活性無機微粒子を添加する方法は、重合時に添
加するか、あるいはこれら微粒子のマスターバッチをあ
らかじめ準備しておいて、これをフイルム押出し時に添
加するか、あるいはドライブレンドでフイルム押出時に
添加する方法がある。いずれの方法にも本発明の場合、
制限されるものではない。本発明のポリエチレン−2,6
−ナフタレンジカルボキシレートフイルムの製造方法は
公知である。例えば特開昭50−102303号公報や特開昭52
−78953号公報に開示されているように、融点（Tm）〜
（Tm＋70℃）の温度で熔融押出された固有粘度が0.5〜
0.9程度のポリマーのシート（未延伸フイルム）をその
ガラス転移点（Tgと表示する、約113℃）以上の温度域
（Tg＋70℃以下が略上限）で縦及び横方向に2.5〜6.0倍
程度に延伸するものである。

二軸延伸する方法として、例えば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
延伸法又は横−縦逐次延伸法、通常の２軸延伸フイルム
を再延伸する縦−横−縦又は横−縦−横延伸法更に同時
２軸延伸法等がある。本発明においてはこれらの延伸法
のいずれかを採用するが、縦方向の弾性率を高める為に
は縦方向延伸倍率が横方向延伸倍率より大であることが
望ましい。

ベースフイルムから磁気記録材料を製造するには、常法
に従い、弾性材料粉末をバインダー中に分散させたもの
をベーフイルム面に塗布すればよい。弾性材料粉末とし
ては、ｒ型Fe₂O₃,Fe₃O₄,Co含有Fe₂O₃,Fe₃O₄,CrO₂,Fe−C
o−Ni等の如き強磁性体粉末が挙げられる。バインダー
としては、通常、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、セ
ルロース誘導体（例えばニトロセルロース，セルロース
アセテートプロピオネート等）、ニトリルゴム，エポキ
シ樹脂，ポリウレタン等の高分子が使用される。これら
と共に通常分散剤（例えばレシチン，各種界面活性剤
等）、滑剤（例えばシリコン，ワックス等），帯電防止
剤（例えばカーボンブラック，各種界面活性剤等）可塑
剤（例えばDOP、TCP等）、安定剤等の如き添加剤が配合
されることが多い。

通常、磁性粉末をバインダー、各種添加剤、有機溶剤等
と共にボールミルに仕込み、磁性粉末が均一に分散する
まで混合し、得られた塗料から粗大粒子を濾過した後、
該塗料をドクターブレード方式、グラビヤ方式、リバー
スロール方式等の塗布方法でベースフイルム上に均一に
塗布し、乾燥前に磁場中を通過させてい磁性粉末を配向
させ、乾燥する方法が採用される。ベースフイルムには
磁性層との接着を改良するために必要あれば適当な下塗
を行なってもよい。

塗布工程は、通常無塵室で行なわれる。磁性層の厚さ
は、通３〜20μｍの範囲内にするが５〜15μｍ特に５〜
10μにするのが好ましい。

［発明の効果］本発明は縦方向のＦ−５値が15kg／mm²以上の２軸配向
ポリエチレン−2,6−ナフタレートフイルムをベースフ
イルムとして用いる為、急発進・急停止による大きな張
力変動に耐え得る。またフイルム厚さ方向の屈折率Nzが
1.485以上、固有粘度が0.50以下であり、かつ空気の洩
れ指数が3000秒以下である為、リールに巻上げたときの
巻姿がよくカートリッジ型コンピュータ用テープとして
好適な磁気記録テープを得ることができる。

［実施例］以下、実施例により、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、及び特性は以下の如くして
測定されたものであり、かつ定義される。

(1) Ｆ−５値フイルムを試料巾10mm、長さ15cmに切り、チャック間10
0mmにして引張速度200mm／分チャート速度100mm／分で
インストロンタイプの万能引張試験装置にて引張り、得
られた荷重−伸び曲線の５％引張時の応力より求めた。

(2) 屈折率アッベ屈折計（島津製作所（株）製）及び白色光源によ
り厚み方向の屈折率を常法により測定する。

(3)固有粘度サンプルをＯ−クロロフェノールに加熱溶解し、粘度管
を用いて溶液の落下時間を測定 (4)空気の洩れ指数 JISP8119−1963に規定されたベック（Bekk）平滑度試験
器を用い、押え金の圧力を0.25kg／cm²とし、温度20
℃、湿度60％RH、大気圧の下で1mlの空気が通過するに
要する時間を秒数で表わしたものである。押え金の圧力
と空気量を変更する以外は前記JISの規定に従う。な
お、試験器自体に空気漏れがある場合はそれがJIS規定
内であっても、フイルムの場合は無視できないので、次
式により補正した値を採用する。

ｙ＝20x／20−ax y:補正された空気の漏れ指数（単位：秒） x:補正前の測定値（単位：秒） a:試験器自体の漏れによる水銀柱の下降量（単位:mm／
秒）ａの測定には、円形試料台に真空グリースを用いてゴム
製押え板を押しつけて円形試料台中央の孔をふさぎ水銀
柱を約370mmに上げて、24時間での水銀注の下降量（通
常、数mm程度である）を求め、１秒当りの下降量に換算
する。

（JISP8119−1963のままの方法ではフイルムの場合測定
時間が１日以上となることがあるので、以上のように変
更したものである。） (5) 巻上げテープの端面の揃い方及びテープの平面性テープをコンピューターの磁気テープ装置にかけ、リー
ルに巻き戻し、その外観で端面の揃い方を判断した。こ
の巻上げテープを一週間室内に放置した後、テープを引
き出し、平面上に置き、テープが完全に平面状かどうか
を検討した。

評価は、完全に端面が揃ったものや、完全に平面状のも
のを◎とし、やや端面に不揃いがあったり、やや平面状
ではなかったりするが実用上差支えないものを○とし、
実用上問題を生ずるものを×とした。

(6) 繰り返し急発進・急停止時のテープの伸び変形磁気テープをコンピュータの磁気テープ装置にかけ、急
発進・急停止を100回繰り返し、磁気テープの同一部分
が常に張力変動を受けるようにした。その後このテープ
の張力変動を受ける前との寸法変化を測定し、◎：ほと
んど寸法変化なし，○：少し寸法変化はあるがエラーの
発生はない，×：寸法変化大きく記録に歪が生じエラー
となる、で評価した。

実施例１平均粒径1.0μｍのカオリン0.3重量％含有してなる固有
粘度0.60のポリエチレン−2,6−ナフタレート（ホモポ
リマー）のペレットを170℃で４時間乾燥した。

このポリエチレン−2,6−ナフタレートを常法に従って
溶融押出し、厚さ250μｍの未延伸フイルムを作成し
て、縦方向に120℃で4.5倍，横方向に130℃で4.0倍の条
件で、逐次二軸延伸を行い更に230℃で熱固定を施し、
厚さ14μｍのフイルムを作成した（フイルムの固有粘度
は0.55）。

このようにして得られたフイルムに、常法に従って、Cr
O₂と結合剤（塩化ビニル，酢酸ビニル共重合体）より成
る磁性層を厚さ５μｍになるように塗布乾燥した。これ
を１／２インチ幅にスリッター（西村製作所製,TD・II
型）を使用してテープ状に切断し、長さ150mをリールに
巻き上げた。

得られたフイルム及び磁気記録テープの特性を表１に示
した。

急発進・急停止時のテープの伸びは殆どなく、リール巻
いたときの巻姿が良好であった。

実施例２〜３及び比較例１実施例１に於て、縦延伸倍率を表１に記載の如く変え、
縦方向のＦ−５値の異る二軸配向ポリエチレン−2,6−
ナフタレートフイルムを作成し、実施例−１と同様にし
てテープ化した。

得られた磁気テープの特性を表１に示した。

縦方向のＦ−５値が低くなるに従いテープに伸びが発生
しコンピュータでエラーが発生することが判かった。

比較例−２ベースフイルムとしてポリエチレン−2,6−ナフタレー
トのかわりに縦方向に強化したポリエチレンテレフタレ
ートフイルムを用いて、同様に磁気テープを得た。

得られた磁気テープ特性を同様に表１に示したが、この
場合はスリット性が悪くリールに巻いた時の端面が盛り
上りテープを引き出した時の平面性が悪かった。

実施例４〜５及び比較例３〜４実施例１に於てポリエチレン−2,6−ナフタレートフイ
ルムのNzと固有粘度を変えた場内の結果を表２に示し
た。

Nzは熱固定温度を、表２に記載した条件に変えることに
より、また固有粘度は重合温度を変えることにより得た
ものである。Nz又は固有粘度が低くなるに従い、リール
に巻いた巻き姿が悪化する。

実施例６及び比較例５実施例−１に於てカオリンの添加量を0.01〜0.3重量％
の範囲に変えることにより、空気の洩れ指数の異るポリ
エチレン−2,6−フタレートフイルムを作成し、実施例
−１と同様にしてテープ化した。

得られた磁気テープ特性を表３に示した。

空気の洩れ指数が大きくなると端面が不揃いとなり好ま
しくない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小林淳二神奈川県相模原市小山３丁目37番19号帝人株式会社プラスチツク研究所内 (72)発明者中村智行神奈川県相模原市小山３丁目37番19号帝人株式会社プラスチツク研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】縦方向のＦ−５値が15kg／mm²以上、厚さ
方向の屈折率Nzが1.485以上、固有粘度が0.50以上、か
つ空気の漏れ指数が3000秒以下である二軸配向ポリエチ
レン−2,6−ナフタレンジカルボキシレートフイルムの
片面に磁性層を設けてなる磁気記録テープ。