JPH07702B2 - 磁気記録媒体用ベ−スフイルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気記録媒体用ベースフィルム、さらに詳しく
は、ビデオテープ、フロッピーディスク用に好適なベー
スフィルムに関するものである。

〔従来の技術〕

磁気記録媒体用ベースフィルムとしては、不活性無機粒
子を含有せしめたポリエチレンテレフタレートフィルム
が知られている。（例えば、特公昭57-31205号公報）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記従来の磁気記録媒体用ベースフィルムは、
ビデオテープ、特にビデオテープの低価格化をはかるた
め、バックコートをせずに用いるビデオテープとした時
の走行性が十分でないという欠点があった。

本発明は、かかる問題点を改善し、磁気記録媒体とした
時、電磁変換特性を損うことなく、走行性に優れた磁気
記録媒体用ベースフィルムを提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、下記構造単位を主たる繰り返し単位とするポ
リエステルを主成分とする二軸配向フィルムであって、
全表面突起数の15％以上が、突起の形成に対する寄与が
粒子面積の75％以下の燐片状無機微粒子によって形成さ
れていることを特徴とする磁気記録媒体用ベースフィル
ム。

から選ばれた少なくとも１種類のジカルボン酸残基であ
る。

本発明におけるポリエステルとは、上記構造単位を主た
る繰り返し単位とするポリエステルであり、 から選ばれた少なくとも１種類のジカルボン酸残基であ
るが、Ｒが の場合に、走行性がより一層良好となるので特に望まし
い。また、本発明を阻害しない範囲内、好ましくは10モ
ル％以内であれば、上記以外の他成分が共重合されてい
てもよい。

本発明フィルムは上記組成物を主成分とするが、本発明
の目的を阻害しない範囲内で、他種ポリマをブレンドし
てもよいし、また酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、紫外線
吸収剤、核生成剤などの無機または有機添加剤が通常添
加される程度添加されていてもよい。また、本発明範囲
外の無機粒子が本発明の目的を阻害しない範囲内で添加
されていても良い。

本発明フィルムは、上記組成物を二軸配向せしめたフィ
ルムである。未配合フィルム、一軸配向フィルムは走行
性、電磁変換特性が不良となるので好ましくない。

また、本発明フィルムの面配向指数は0.935〜0.975、特
に0.940〜0.970の場合に、走行性がより一層良好となる
ので特に望ましい。

また、本発明フィルムの密度指数は、0.02〜0.05の範囲
である場合に、走行性がより一層良好となるので特に望
ましい。

本発明フィルムはフィルム同士の幅方向の静摩擦係数が
0.4〜4.0、特に0.6〜3.0の範囲である場合に、走行性が
より一層良好となるので特に望ましい。

本発明フィルムは、幅方向の表面平均粗さRaが0.004〜
0.25μｍ、特に0.005〜0.020μｍの範囲である場合に、
走行性、電磁変換特性がより一層良好となるので特に望
ましい。

本発明フィルムは、290℃、200sec^-1での溶融粘度が800
〜1000ポイズ、特に1000〜7000ポイズの範囲である場合
に、走行性、電磁変換特性がより一層良好となるので特
に望ましい。

本発明においては、突起の形成に対する寄与が粒子面積
の75％以下となる様な無機粒子により形成される突起の
数が全表面突起数の15％以上占めていればよいのであ
り、その種類、添加量は特に限定されない。突起形成に
対する寄与が粒子面積の75％以下である表面突起を生じ
る無機粒子の代表としては、沈降法により測定された平
均粒径が好ましくは0.05μｍ〜15μｍ、より好ましくは
0.1μｍ〜８μｍ、更に好ましくは0.15μｍ〜３μｍ
に、また全粒子の50％、より好ましくは80％、更に好ま
しくは90％の厚みが800Å以下、より好ましくは400Å以
下、更に好ましくは100Å以下、アスペクト比にして、
好ましくは30以上、より好ましくは150以上、さらに好
ましくは600以上である粒子を挙げることができる。こ
のような形状をもつ無機粒子の具体例としては、雲母系
鉱物を挙げることができる。ここで述べる雲母系鉱物と
一般式が次のものである。

Ｘ_0.3〜1.1Ｙ_1.8〜3.2（Ｚ_3.5〜4.5Ｏ₁₀）Ｗ_1.8〜2.2 X:（層間位置）配位数12の陽イオン -Li⁺，Na⁺，K⁺，Rb⁺，Ca²⁺，Sr²⁺，Ba²⁺ Y:（八面体位置）配位数６の陽イオン -Li⁺，Mg²⁺，Fe²⁺，Ni²⁺，Mn²⁺，Al³⁺，Fe³⁺ Z:（四面体位置）配位数４の陽イオン -Si⁴⁺，Ge⁴⁺（Si⁴⁺の一部をAl³⁺，Fe³⁺，B³⁺） W:−OH又はＦ 代表的な雲母系鉱物には次のようなものがある。

（非水和性雲母） フッ素金雲母〔KMg₃(AlSi₃O10)W₂〕 カリ四ケイ素雲母〔KMg_2.5(Si₄O₁₀)W₂〕 テニオライト〔KMg₂Li(Si₄O₁₀)W₂〕 （水和膨潤性雲母） Na−四ケイ素雲母〔NaMg_2.5(Si₄O₁₀)W₂〕 Na−テニオライト〔NaMg₂Li(Si₄O₁₀)W₂〕 Li−テニオライト〔LiMg₂Li(Si₄O₁₀)W₂〕 NaまたはLiヘクトライト〔Na,Li_1/3Mg_{2 2/3} Li_1/3(Si₄O₁₀)W₂〕……モンモリロナイト系ただしＷは
−Ｆ又は−OH この中でも水和膨潤性フッ素雲母が特に好適である。

ここで膨潤性とは層間に水を配位していわゆる「膨潤」
する性質を有する無機層状ケイ酸塩をいう。

本発明に好適である膨潤性雲母は構造的にはSiO₄四面体
のSi対Ｏの比が理論上2:5のフイロケイ酸塩で結晶単位
格子が厚み方向に繰り返された結晶構造を有するもので
あり、その代表例を化学式で示すと次のように表わすこ
とができる。Ｘ_0.3〜1.1Ｙ_1.8〜3.2（Si_3.5〜4.5Ｏ₁₀）
Ｗ_1.8〜2.2 ここで X:層間イオンであり、１種以上のカチオン性イオン Y:八面体位置のイオンであり、Mg²⁺又はMg²⁺の１部をLi
⁺，Fe²⁺，Ni²⁺，Mn²⁺，Al³⁺及びFe³⁺からなる群から選
ばれる少なくとも１種のイオンで置換したイオン、 O:酸素 W:F^-又はOH^-の中から選ばれた一種又は二種のイオン。

尚、本発明では上記の四面体位置のSi⁴⁺がGe⁴⁺又はこれ
らの一部がAl³⁺，Fe³⁺，B³⁺等で置きかわったものでも
よく、本発明にいう膨潤性雲母はこれらも包含する。

これらの具体例としては、モンモリロナイト、バーキュ
ライト等の天然物や前記一般式を有する溶融あるいは水
熱で合成されるテトラシリシックマイカ、テニオライ
ト、ヘクトライト等の合成物の如き無機粒子がある。

これらのうちでも不純物が少ないこと、組成が均一であ
るため均一な結晶となることから、特に合成物が好まし
く、またその中でも結晶の平面性に優れると共に、結晶
サイズが大きくアスペクト比が大きいという点から、 Ｗ_{ｘ−0.1〜ｘ＋0.1}Mg_{2.8−ｘ〜3.2−ｘ}Lix（Si
_3.5〜4.0Ｏ₁₀）Ｆ_1.8〜2.0又は Ｗ_{ｘ−0.1〜ｘ＋0.1}Mg_{2.8−ｘ〜3.2−ｘ}Lix（Si
_3.5〜4.0Ｏ₁₀）（DH）_1.8〜2.0（ただしｘ＝0.8〜1.2）
なるものが好ましい。

本発明に好適な、厚みが薄く、アスペクト比が大きい膨
潤性雲母を得る方法については、機械的に劈開するなど
種々の方法があるが、特願昭58-97557号明細書に記載さ
れているように、化学的に劈開するのがアスペクト比が
特に大きくより好適である。

本発明においては、全表面突起数の15％以上が突起の形
成に対する寄与が粒子面積の75％以下の無機微粒子であ
ることが必要である。

全表面突起数の15％に満たない場合、走行性の改良に対
する寄与が殆どないため、好ましくないのである。特に
上記突起の全表面突起に占める割合が30〜60％である場
合、突起の形成に対する寄与が75％以下であるような、
むしろ、うねりに近いなめらかで削れにくい突起と、易
滑効果は大きいが、削れに弱い通常の突起とののバラン
スが特によいため好適である。

また突起の形成に対する寄与は75％以下、好ましくは50
％以下であることが必要である。これは75％より大きい
場合削れに対する改良効果を殆ど示さないため好ましく
ないのである。

このように突起の形成に対し寄与する面積が小さいよう
な無機粒子と併用される粒子は、特に限定されないが、
平均粒径が0.03〜2.5μｍであるTiO₂、ZrO₂、SiO₂、CaC
O₃、ホタル石構造、ルチル構造を有するハロゲン化金属
化合物を挙げることができる。

無機粒子添加量は特に限定されないが、通常は0.02〜３
重量％である。特に上に述べたような突起形成比率が小
さい無機粒子0.01〜１重量％と更にCaCO₃、TiO₂、Si
O₂、LiFより選ばれた１種以上の粒子を0.03〜２重量％
添加した場合走行性の向上が更に著しいためより好適で
ある。

次に本発明の磁気記録媒体用ベースフィルムの製造方法
について説明する。

まず、所定の平均粒径を有する不活性無機微粒子を含有
せしめる方法は、公知の方法で行なうことができるが、
ポリエステルのジオール成分にスラリーの形で混合、分
散せしめる方法が有効である。

このポリエステルのペレットを十分乾燥した後、公知の
溶融押出機に供給し、ペレットが溶融する温度以上、ポ
リマが分解する温度以下の温度で、スリット状のダイか
らシート状に溶融押出し、冷却固化せしめって未延伸フ
ィルムを作る。

次にこの未延伸フィルムを二軸延伸し配向せしめる。延
伸方法としては、逐次二軸延伸法または同時二軸延伸法
を用いることができるが、特に好ましいのは逐次二軸延
伸法である。この場合の延伸条件としては、長手方向、
幅方向ともポリマのガラス転移点以上、冷結晶化温度以
下の範囲の温度で長手方向に3.0〜4.0倍延伸したの、幅
方向に3.2〜4.5倍延伸する方法が好適である。延伸速度
は10³〜10⁷％１分の範囲が好適である。また、この延伸
フィルムは少なくとも一方向にさらに延伸する方法は、
フィルムの走行性をより一層良好とするのに有効であ
る。

次に延伸フィルムを熱処理するが、この場合の熱処理条
件としては、温度180℃〜230℃、好ましくは190℃〜220
℃の範囲で、0.5〜60秒間熱処理する方法がフィルムの
走行性をより一層良好とするのに有効である。また、熱
処理は、定長下で行なうのが走行性をより一層良好とす
るのに有効である。

以下、本発明の磁気記録媒体用ベースフィルムについて
説明したが、本発明のフィルムに公知のコロナ放電処理
を施しても良いし、また、接着性、耐湿性、ヒートシー
ル性、滑性などを付与する目的で他種ポリマを積層した
形や、他の有機または無機組成物で被覆した形で用いて
もよい。

〔作用〕

本発明はポリエステルに、全表面突起の15％以上が突起
の形成に対する寄与が粒子面積の75％以下である無機微
粒子を含有せしめたフィルムとしたので、磁気テープ走
行性が改良されると共に、白粉の発生が減少したもので
ある。

〔物性の測定方法並びに効果の評価方法〕

本発明の特性値の測定方法並びに効果の評価方法は次の
通りである。

（１） 突起形成率： 電子顕微鏡で１万倍以上にフィルム表面を拡大、突起の
径を測定し、その長径平均をA₁、短径平均をA₂とする。
一方粒子についても電子顕微鏡で１万倍以上に拡大、粒
径を測定し、その長径をB₁、短径をB₂とする。そして突
起形成率は、次式で定義した。

突起形成率＝（A₁×A₂）／（B₁×B₂）×100 原粉がある場合は、その粒径を測定したが、原粉がない
場合は、フィルムからポリエステルをプラズマ灰化処理
法あるいはＯ−クロルフェノール溶解法で除去し、これ
をエタノールに分散、乾燥後その粒径を評価した。

通常、突起形成率が高い粒子であるかあるいは低い粒子
であるかは、フィルム表面あるいは粒子を電子顕微鏡に
より拡大すれば、その差は明確である。しかしその差が
不明確な場合は、測定フィルムを凍結法により超薄片に
スライスし、該サンプルを透過型電子顕微鏡で測定、そ
の拡大断面からみた突起形成率（％）を２乗してその値
としてもよい。

（２） 突起比率： 電子顕微鏡で１万倍以上にフィルム表面を拡大、その最
大径が0.01μ以上である全粒子数に対する比率で示し
た。また突起形成率が高い粒子であるか、低い粒子であ
るかが明確でない場合は（１）と同様に断面より判定し
た。

（３） 面配向指数： ナトリウムＤ線（波長589nm）を光源としてアツベ屈折
率計を用いて、二軸配向フィルムの厚さ方向の屈折率
（Ａとする）および溶融プレス後10℃の水中へ急冷して
作った無配向（アモルファス）フィルムの厚さ方向の屈
折率（Ｂとする）を測定し、A/Bをもって面配向指数と
した。マウント液にはヨウ化メチレンを用い、25℃、65
％RHにて測定した。

（４） 密度指数： ｎ−ヘプタン／四塩化炭素からなる密度勾配管を用いて
測定したフィルムの密度をd₁（g/cm³）とし、このフィ
ルムを溶融プレス後、10℃の水中へ急冷して作った無配
向（アモルファス）フィルムの密度d₂との差、（d₁-
d₂）をもって密度指数とした。

（５） 静摩擦係数（幅方向）： 東洋テスタ製スリップテスターを用い、ASTM-D-1894-63
に従ってフィルムを幅方向に滑らせて測定した。

（６） 溶融粘度： 高化式フローテスターを用いて、温度290℃ずり速度200
esc^-1で測定した。

（７） 表面平均粗さRa: 触針式表面粗さ計を用い、JIS-B-0601に従って測定し
た。ただし、カットオフは0.08mm、測定長は1mmとし
た。

（８） 電磁変換特性： γ−Fe₂O₃100重量部、塩化ビニール−酢酸ビニル共重合
体15重量部、ポリウレタンエラストマー15重量部、カー
ボンブラック８重量部、メチルエチルケトン120重量
部、メチルイソブチルケトン130重量部、ミリスチル酸
２重量部の混合物をサンドミルで十分に混合分散させて
磁性塗料を作り、この磁性塗料にポリイソシアネート
（コロネートＬ）を15重量部添加し、これをサンプルの
ポリエステルフィルムに厚さ4.0μｍ（乾燥厚さ）塗布
し、カレンダー処理（温度90℃、線圧200kg/cm）後、1/
2インチ幅にスリットしてテープとした。このテープをV
HS方式のビデオカセット（120分）に組み込み、ビデオ
カセットテープを作った。

このテープにVTRを用い、TV試験信号発生機（（株）シ
バソク製TG−7/1型）からの信号を録画させたのち、25
℃、50％RHで100パス（120分×100パス）走行させた。
このテープをドロップアウトカウンターを用いて、ドロ
ップアウトの幅が５μ秒以上で、再生された信号の減衰
がマイナス16dB以上のものをピックアップしてドロップ
アウトした。測定はビデオカセット10巻について行な
い、１分間当りに換算したドロップアウト個数が10個未
満の場合は電磁変換特性良好、10個以上の場合を不良と
した。

（９） 走行性： 上記のテープをVTRにセットし、25℃、50％RHで100パ
ス、40℃、80％RHで100パス走行させた後、下記項目を
それぞれ５点満点で５段階にランクづけし、全項目の合
計点が15〜10の場合は走行性：良好、９以下の場合は走
行性：不良と判定した。

なお、５段階のランクづけは、50巻の試料のうち、下記
それぞれの項目を満足しなかったものの個数が０〜１個
の場合を５点、２〜３個の場合を４点、４〜６個の場合
を３点、７〜９個の場合を２点、10個以上の場合を１点
とした。

ａ）テープのエッジが折れない（座屈しない） ｂ）テープが伸びてワカメ状にならない ｃ）テープの摩耗（磁性層およびベースフィルム層）に
よる微粉の発生がない 〔実施例〕 本発明を実施例に基づいて説明する。

突起形成率の低い粒子として以下の粒子を準備する。

1.カリウムテニオライト（Ｋ−TNと略称する）： KMg₂Li(Si₄O₁₀)F₂、 沈降法により求めた平均粒径（以下同様）0.3μｍアス
ペクト比700 2.ナトリウムヘクトライト（Na-HTと略記する）： Na_1/3Mg_{2 2/3}Li_1/3(Si₄O₁₀)F₂ 平均粒径0.3μｍ アスペクト比500 3.金雲母： KMg₃(AL Si₃O₁₀)F₂ 平均粒径0.3μｍ アスペクト比45 一方突起形成率の大きい粒子として、平均粒径１μｍの
炭酸カルシウム微粉末、平均粒径0.6μｍのフッ化リチ
ウム微粒子および同じ粒径の二酸化チタン微粒子を用意
する。全添加量を0.3wt％一定として突起形成率の小さ
い粒子と大きい粒子の比率を各々0:100（比較例１）、
4:96（比較例２）、10:90（実施例1,4,6〜８）、25:75
（実施例2,5）、1:1（実施例３）と変え、スラリーの形
で混合、分散せしめ、テレフタル酸ジメチルとエステル
交換反応、重縮合し、ポリエチレンテレフタレートを作
った。

このポリエチレンテレフタレートのペレットを180℃で
３時間減圧乾燥（3Torr）した。このペレットを押出機
に供給し300℃で溶融押出し、静電印加キャスト法を用
いて表面温度30℃のキャスティング・ドラムに巻きつけ
て冷却固化し、厚さ約170μｍの未延伸フィルムを作っ
た。この未延伸フィルムを90℃にて長手方向に3.4倍延
伸した。

この延伸は２組のロールの周速差で行なわれ、延伸速度
10000％／分であった。この一軸フィルムをステンタを
用いて延伸速度20000％／分で100℃で幅方向に3.6倍延
伸し、定長下で210℃にて５秒間熱処理し、厚さ14μｍ
のフィルムを得た。

このベースフィルムを、磁気記録媒体とした時の走行
性、電磁変換特性は、表に示した。

本発明範囲内の場合、走行性、電磁変換特性がともに優
れたものが得られた。しかし、本発明範囲外の場合は、
走行性、電磁変換特性を両立するものは得られなかっ
た。

〔発明の効果〕 本発明は、突起形成率の低い無機粒子を添加したので、
磁気記録媒体とした時の電磁変換特性と走行性がともに
優れたベースフィルムが得られたものである。

本発明の磁気記録媒体用ベースフィルムは、各種磁気記
録媒体用途に用いることができるが、走行性が極めて良
好なことを利用して、ビデオテープや磁気ディスク、特
にバックコートなしのビデオテープ等に用いるのが好ま
しい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ０８Ｋ 3/00 ＫＪＱ Ｃ０８Ｌ 67/00 ＫＪＳ Ｂ２９Ｋ 67:00 Ｂ２９Ｌ 7:00

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下記構造単位を主たる繰り返し単位とする
   ポリエステルを主成分とする二軸配向フィルムであっ
   て、全表面突起数の15％以上が、突起の形成に対する寄
   与が粒子面積の75％以下の燐片状無機微粒子によって形
   成されていることを特徴とする磁気記録媒体用ベースフ
   ィルム。 から選ばれた少なくとも１種類のジカルボン酸残基であ
   る。