JPS58191156A - 被覆フイルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は表面に微細な突起が形成された被覆フィルムに
関するものである。

近年、磁気記録ベースやコンデンサー用ベースフィルム
としてプラスチックフィルム、特にポリエステルフィル
ムの需要が急速に伸びてきた。しカモ、磁気テープレコ
ーダーの進歩が著しく、特に家庭用ビデオテープレコー
ダーでは小型軽量化とともに高記録密度化も進んできた
。このため。

これらの目的に使用される磁気テープの磁性体表面は極
めて平滑であることが要求される。しかも。

メタルテープや蒸着テープのように磁性層厚みも薄くな
ると、ベースとなるポリエステルフィルムの平滑性はま
すます重要となってきた。

しかし、このような平滑なベースフィルムは。

滑り性が非常に悪く製膜工程や磁気テープ生産工程での
作業性の悪さ、さらに磁気テープにしたときの走行性不
良等致命的な欠点を有している。そのため、平滑性と易
滑性の要求レベルが高くなると１両特性を同時に満足で
きるフィルムはなかなか見あたらない。このような非常
に平滑でかつ滑り性が良いフィルムを得るために従来か
ら種々の検討がなされている。例えば平滑ベースに微細
粒子を添加したフィルムや平滑面と表面突起を有する易
滑面で構成される複合フィルム、さらに架橋性シリコン
やワックスを表面塗布したフィルム等が知られ、磁気テ
ープベースに使用されている。

しかし、かかるフィルムには１次に示すような欠点があ
った。

すなわち、微細粒子添加フィルムでは平滑性と易滑性と
において妥協的な物性しか得られない。

又、複合フィルムでは製品として巻いた状態で易滑面の
突起が平滑面に転写するため、平滑性がそこなわれる。

さらにシリコンやワックス類の塗布品では、平滑でかつ
易滑性が得られたとしても。

磁気テープとして使用する場合に磁性層とベースフィル
ムとの接着強度が低く、＃ｆ久性に劣る欠点があった。

本発明の目的は上記欠点を解消せしめ、平滑性と易滑性
とに優れ、しかも耐久性（耐摩耗性）に優れた被覆フィ
ルムを提供せんとするものである。

本発明は上記目的を達成するため３次の構成。

すなわち、平滑な表面を有するベースフィルムの少なく
とも片面に、樹脂分１００重量部に対してコロイド粒子
の固形分が０５〜１５０重量部含有され、かつ厚さが０
００１〜０．２００μの水溶性樹脂層を設けてなる被覆
フィルムを特徴さするものである。

本発明のベースフィルムとは、フィルム状をしだもので
あれば、特に限定されるものではないが。

熱可塑性樹脂、好ましくはポリエステルからなるフィル
ムが望ましい。ポリエステルは、飽和線状ポリエステル
を主体とするものであればどのようなものでもよい。例
えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラメチレ
ンテレフタレート、ポリエチレン２，６−ナフタリンン
カルポキンレート。

ポリエチレンｐ−オキシベンゾエートなどがその代表例
である。もちろんこれらのポリエステルはホモポリエス
テルであってもコポリエステルであってもよい。コポリ
エステルの場合、共重合成分は２０モルチ以下が好まし
い。

なお本発明のベースフィルムは、好ましくは二軸延伸さ
れたフィルムで、その少なくとも片面は平滑であればよ
い。フィルムの表面の平滑さ、すなわち１表面粗度は特
に限定されるものではないが、触針式粗さ計で測定した
Ｒａ値（カットオフ０．０８ｍｍ）が００２０μ以下、
好ましくは０．０１５ｕ以下であ衣のが望ましい。なお
、フィルムには。

そのフィルムの表面の平滑さを損わない範囲の微粒子、
すなわち１重合残渣からなる内部粒子や不活性無機物か
らなる外部粒子等が含まれていてもよい。

本発明でいう水溶性樹脂とは、水溶性の樹脂であればよ
く、具体、的には、水溶性のエポキシ、ポリアミド、セ
ルロース系ポリマー、ポリビニールアルコール、アクリ
ル系ポリマーまたはコポリエステルエーテルなどが望ま
しい。なおコポリエステルエーテルの場合、その酸成分
は、芳香族ジカルボン酸成分としては、テレフタル酸、
イソフタル酸、フタル酸、２．５−ジメチルテレフタル
酸。

１．４−ナフタレンジカルボン酸、２．６−ナフタレン
ジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、１，２−ビス
（フェノキシ）エタン−ｐ、ｐ’−ジカルボン酸および
それらのエステル形成性誘導体などが用いられ、また非
芳香族ジカルボン酸成分としては、ｉ酸、マロン酸、コ
ハク酸、ゲルタール酸。

アジピ／酸、セバシン酸、１．２−シクロヘキサンジカ
ルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸および
それらのエステル形成性誘導体などが用いられる。

ポリエステルセグメントを構成するジカルボン酸成分は
少なくとも６０モルチが芳香族ジカルボン酸および／ま
たはそのエステル形成性誘導体であることが必要で芳香
族ジカルボン酸成分が６０モルチ未満の場合にはコポリ
エステルエーテルのポリエステルフィルムに対する接着
性が低下する。

本発明の樹脂層を構成するエステル形成性スルホン酸ア
ル、カリ金属塩化物としては、スルホテレフタル酸、・
５−スルホイソフタル酸、４−スルホ７タル酸、４−ス
ルホナフタレン−２，７−）カルボ７酸、スルホ−ｐ−
キシリングリコール、２−スルホ−１，４−ビス（ヒド
ロキシエトキシ）ベンゼンなどのアルカリ金属塩（スル
ホン酸のアルカリ金属塩）およびこれらのエステル形成
性誘導体があケラれ、５−スルホイソフタル酸、スルホ
テレフタル酸のナトリウムおよびこれらのエステル形成
性誘導体がより好ましく使用される。

これらのエステル形成性スルホン酸アルカリ金属塩化合
物の添加量は全ジカルボン酸成分に対して１〜４０モル
係であり、好ましくは１０〜２０モル係である。１モル
チ未満では水溶性および塗布の均一性が難しくなる。ま
た４０モルチを超すとポリマーの溶融粘度が極めて高く
なるため、溶融重合法で所望の高重合度コポリエステル
エーテルを得ることが難しい。添加量が１０〜２０．（
−ルチのとき最も優れた均一塗膜が得られる。

コポリエステルエーテルのグリコール成分としては、脂
肪族または脂環族グリコール、例えば。

エチレングリコール、１，３−プロパンジオール。

１、４−　フタフジオール。１，４−シクロヘキサンジ
メタツールなどが好ましいが、さらにグリコール成分に
、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等ノ
ホリエチレングリコール Ｈ（Ｏ−ＣＨ２−ｃＨ２：＞ｑ　ＯＨ（式中ｎ＝２〜１
４０の整数）を１〜６０重量％、好丑しくけ２〜１８重
量％共重合させることが必要である。これらのポリエチ
レングリコールを必要に応じて１種もしくは２種以上併
用してもかまわない。このポリエチレングリコールの共
重合成分量が１重量％未満の場合はコポリエステルエー
テルの水溶性や塗布の均一化が困難となる。又、６０重
量％を超える場合は。

塗布後の被覆膜が、ブロッキングを起こすため好ましく
ない。共重合成分量が２〜１８重量％のとき最も優れた
均一塗膜性および耐ブロッキング性が得られる。

ナオ、コポリエステルエーテルの合成に′は、ポリエチ
レンテレフタレートなどを合成する方法をそのまま適用
でき９例えば。

■　所定量のジカルボン酸ジメチルエステルとグリコー
ルを通常のエステル交換触媒の存在下で１４０〜２４０
℃に加熱し、生成するメタノールを留去しながらエステ
ル交換反応を行なわせ１次いで通常の重合触媒およびリ
ン化合物などの青色防止を添加してから２００〜２９０
℃、０５０１〜５０ｍｎＨｇの高真空下でエチレングリ
コールを留去させ重縮合する方法。

■　ジカルボン酸およびグリコールを直接１５０〜２７
０℃で常圧あるいは加圧下に反応させ。

生成する水を留去しつつエステル化し１次いでジエチレ
ングリコールあるいはトリエチレングリコール々どを添
加して重縮合する方法によって得られる。

触媒としては従来公知のエステル交換触媒たとえばＭｇ
、　Ｍｎ、　Ｃｏ、　Ｃａ、　Ｚｎ、　Ｓｎ、　Ｔｉ　
　などの化合物の１種または１種以上を併用でき９重合
触媒としてはたとえばＳｂ、　Ｇｅ、　Ｔｉ　　などの
化合物の１種または１種以上を併用できる。

本発明でいうコロイドとは、共立出版社化学大辞典に定
義されており１粒子１個中に１０３〜１０９個の原子を
含むものである。元素により金属コロイド、あるいは酸
化物コロイド、あるいは水酸化物コロイドとして得られ
る　゛ ψψ 金属コロイドとしては金、パラジウム、白金、銀。

イオウなどが好１しく使用され、酸化物コロイド。

水酸化物コロイド；炭酸塩コロイド、硫酸塩コロイドと
し４ては、亜鉛、マグネシウム、ケイ素、カルシウム、
アルミニウム、ストロンチウム、バリウム、ジルコニウ
ム、チタン、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル２スズ
などの酸化物コロイド、水酸化物コロイド〕炭酸塩コロ
イド、硫酸塩コロイドが好ましく使用される。例えば四
・・ロゲン化ケイ素を水中に加えるか、ケイ酸アルカリ
の水溶液に徐々に濃塩酸を加えるなどの操作により得ら
れるケイ酸コロイドがより好ましく使用される。

これらのコロイドは１種類でもよく、又、混合してもコ
ロイドの分散性、安定性が良い場合には。

２種以上を併用してもよい。

水溶性樹脂に含有されるコロイド粒子の量は。

水溶性樹脂成分１００重量部に対して、固形分として０
５〜１５０重量部、好ましくは１５〜１００重量部であ
る。コロイド粒子の含有量が０５重量部未満では、コロ
イド粒子による凸起物の大きさ。

量が不充分となり滑り性が悪い。又、１５０部をましく
ない。

なお、コロイド粒子の粒径は、特に限定されるものでは
ないが２〜１００ｍμ、より好壕しくけ４〜４０ｍμの
粒径のものを用いるのが望ましい。

本発明の水溶性樹脂層とは、前記の水溶性樹脂にコロイ
ド粒子が含有されたものであるが、その層の厚さはｏ、
ｏｏｉ〜０２−μ、好ましくは０００５〜０１０４μで
あることが必要である。０００１μ以下では滑り性を付
与するコロイド粒子を結合する作用が小さく、ＩＴＩｔ
久住が悪い。又、０．２Ｇ４μ以上では、樹脂層が厚す
ぎて上記した凸起物が形成されない。塗布厚み０．００
５μ〜ｏ、　１　＝＠＝＠μで最も良い状態のコロイド
粒子による複数の凸起物を形成し。

平滑性、滑９性および耐久性の最も優れた表面状態が得
られる。

なお、上記水溶性樹脂層の膜厚は次のようにして測定し
た。すなわち、水溶性樹脂の塗付面にセロハンテープを
はり、テープ端部の塗膜をり、Ｍ、？（ジメチルフォル
ムアミド）等の溶剤で溶解除去する。テープで保護した
面と溶解除去した面との端界を小坂研究所製ＥＴ−１０
高精度段差測定器により測定した。

本発明の水溶性樹脂層は１表面形状が例えば第１図（微
分干渉顕微鏡写真１倍率１０００倍）に示したような微
細な凸起物が密集した形状をしたものである。また、第
１図の一部拡大図を第２図にこの凸起物１は図示したよ
うに、長径をり、長径と直角方向の最長径をＳとしたと
き、Ｌ＝１〜２°０μ、で、かつ５−０５〜１０μの範
囲内の凸起物が１０５〜１０９個／口２．好ましくは１
０６〜１０亀△２形成されていることが望ましい。

本発明の被覆フィルムの水溶性樹脂層を設けた側の静摩
擦係数は、特に限定されるものではないが、１．５以下
、好ましくは１．０以下であることが望ましい。

次に本発明の被覆フィルムの製法について説明する。

コロイド粒子を含む水溶性樹脂層をベースフィルム表面
に設ける方法としては ■　基体となる無延伸フィルムに所定量の前記組成物の
水溶液を塗布し、乾燥後、逐次あるいは同時に２軸延伸
する方法。

■　基体となる無延伸フィルムをあらかじめ一方向に延
伸しておき、これに所定量の前記組成物の水溶液を塗付
した後、−軸延伸方向と直角方向に延伸する方法。

がある。これらの方法は一般にインラインで行なわれる
が、オフラインで塗布してもよい。さらに前記組成物を
水溶液で塗布するのが好ましいが。

水性エマルジョンで塗布してもかまわない。

該樹脂組成物に、ぬれ性を増すために少量の界面活性剤
を使用することもできる。また、該樹脂組成物を塗布す
る前に基体フィルムにコロナ放電処理等を施こすことも
可能である。

上記のようにして得られた本発明の被覆フィルムは１片
面に水溶性樹脂層を設け、その面を走行面とし、他面に
他のフィルムを積層したり、金属を蒸着したり１強磁性
体と結着剤との混合物を塗布してもよく、また１両面に
水溶性樹脂層を設けてそのいずれかの面上に金属を蒸着
したり１強磁性体と結着剤との混合物を塗布してもよい
。

本発明の被覆フィルムは、磁気テープ用、光学用、コン
デンサー用、電子複写用を主体とするベースフィルムに
適しており、特に小型軽量化された家庭用ビデオテープ
レコーダー等の磁気テープベースや蒸着タイプ箔巻きコ
ンデンサーベース用のフィルムとして好適である。

なお９本発明の被覆フィルムに磁性層薄膜を設けること
により高記録密度化が可能となるメタルテープや蒸着テ
ープ等の磁気テープとして使用・される例について次に
説明する。

本発明のコロイド粒子を含む水溶性樹脂層が積層された
フィルムの片面に、磁性粒子と結着剤との混合物を均一
に塗布し、磁性粒子と結着剤とからなる薄層を形成させ
ることによって有用な磁気記録テープとすることができ
る。フィルムの表面に磁性粒子と結着剤とからなる薄層
を形成させるには、従来公知の磁気記録テープの製造に
おいて実施されている方法を採用することができ、公知
の磁性粒子及び結着剤を使用することができる。

又、磁性金属をフィルム表面に直接、真空蒸着したり、
スパッタリングなどで固着させて磁性層をさらに薄膜化
した磁気テープとすることもできる。

本発明の被覆フィルムに上記のごとく磁性層を設けると
、従来公知の磁気記録テープに比べて電磁変換特性や耐
久性において優れた機能を発揮できる磁気テープを得る
ことが可能となる。

本発明の特性値は次の方法によるものである。

（１）表面粗度、Ｒａ（μ）：触針式表面粗さ計による
測定値を示す（カットオフ０．０８　ｒｍｎ、測定長１
．２ｍｍでの値、但し、　ＪＩＳ　ＢＯ（ＳＯｌによる
）（２）　　易滑性、μＳ　　：　ＡＢＴＭ、Ｄ−１８
９４−６５による静摩擦係数で示した。

（３）　　耐久性：テープ状にしたフィルムを金属（Ｓ
　Ｕ　Ｓ）固定ガイドに５００回繰り返し接触走行させ
、フィルム上につくスクラッチを観察し、その数の多少
で判断した。

◎ニスクラッチ　非常に少ない（耐久性極めて良好） ○ニスクラッチ　少ない（耐久性良好）×ニスクラッチ
　多い（耐久性不良） 本発明は上述したように平滑なベースフィルムの少なく
とも片面にコロイド粒子が特定貴官まれた水溶性樹脂を
特定の厚さの層として設けた被覆フィルムとしたので、
平滑性、滑り性、耐久性が共に優れたフィルムとするこ
とが出来たものである。

次に実施例に基づいて本発明の実施態様を説明する。

実施例１ テレフタル酸ジメチル１６５部、５−ナトリウムスルホ
イソフタル酸ジメチル４４．５部、エチレングリコール
１２４部、酢酸マンガン４水塩０．１０６部。

酢酸カルシウム２水塩００７部を混合し、１４０〜２２
０℃でメタノールを留去せしめ、エステル交換反応を行
なった後、リン酸トリメチル０．０９部、ジエチレング
リコール７２部、三酸化アンチモン００６部を加え、２
４０℃から２８０℃まで　１時間６０分かけ昇温すると
共に圧力を常圧から徐々に０、５　ｍｒｎＨｇ、　”！
で下げ、生成するエチレングリコールを系外に除去し、
さらに４０分間この状態を保ち反応させ〔η：ｌ＝０．
５７のポリマを得た。

生成したポリエステルエーテルの共重合成分を分析した
ところ、全ジオール成分中、ジエチレングリコール成分
は反応中の副生成分を含め１７重量％、全ジカルボン酸
成分中の５−ナトリウムスルホインフタル酸成分は１４
モルチ含有されていた。

得られたコポリエステルエーテルを８５℃熱水中で溶解
し２重量％水溶液にした。これに固形分濃度′５０重量
％のコロイダルシリカ水溶液をコポリエステルエーテル
樹脂分１００重量部に対し。

固形分として５０重量部になるよう添加した。

一方、ポリエチレンテレフタレートを２９０℃で溶融押
出し、静電印加された２０℃のキャストドラム上にキャ
ストし無延伸シートとした後、ロール延伸で長手方向に
３６倍延伸した。この−軸延伸フィルムの片面に該コロ
イド含有コポリエステルエーテル水溶液を塗布した後、
９５℃で幅方向に６５倍延伸し、やや弛緩しつつ２１０
℃で熱処理して該水溶性樹脂層を０．０３部積層され・
たポリエチレンテレフタレートをベースとする厚さ９μ
のＭ覆フィルムを得た。このフィルムに対する水溶性樹
脂層を設けた面の評価結果は次のとおシ。

Ｒａ　：　０．００６５．ｕ μｓ：１．１０ 耐久性（耐摩耗性）二〇 以上の評価結果から、複合フィルムの水溶性樹脂層を設
けた面は、磁気テープのベース用フィルムとして優れた
平滑性、易滑性、耐久性を示すことが分った。なお水溶
性樹脂層を設けてない側のベースフィルムの表面粗さは
Ｒａ＝　Ｏ，，００６μであった。

実施例２゜ コロイダルシリカの添加量（重量部）を５０゜２５．０
　、　１００．０　、　１５０．０にし、またコロイド
として酸化チタンを５０重量部添加した以外はすべて実
施例１と同様にして、該水溶性樹脂層を積層されたポリ
エチレンテレフタレートをベーストスル厚さ９μのポリ
エステルフィルムを得り。このフィルムに対する評価結
果を第１表に示した。これより明らかなように、実験随
１〜５は、実施例１と同様、磁気テープベースとしての
優れた平滑性。

滑り性、耐久性を示すことが分る。

実験尚６〜８は本発明の範囲外の比較実施例である。す
なわち、いずれもコロイド粒子の添加量が本願規定範囲
をはずれているため、平滑性、滑り性、耐久性のいずれ
かの特性に欠点を有していることが分る。実験階９はコ
ロイド粒子を添加しないで水溶性コポリエステルエーテ
ル層のみの表面特性評価結果を示す。表面粗さ以外の特
性（滑り性、耐久性）が悪く３本願発明のコロイド粒子
との併用なくしては、目的を達成できないことは明らか
である。

第１表

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の被覆フィルムの水溶性樹脂層表面の
顕微鏡写真、第２図は第１図の一部を拡大し模式的に示
した図である。 １：凸起物 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５７年特許願第７３３４２号 ２、発明の名称 被覆フィルム ３、補正をする者 事件との関係　　　特　許　出　願　人件　所　　東京
都中央区日本橋室町２丁目２番地昭和５７年７月２７日
（発送日） ５、補正にぴり増加する発明の数 なし ６、補正の対象 （１）　明細書　第２０真　下から３行目「層表面の顕
微鏡」を「層表面に形成された凸起部の粒子構造を示す
顕微鏡」と補正する。 （この補正は、貴庁の出願用１課特許方式係のご指導に
よるものです）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）平滑な表面を有するベースフィルムの少なくとも
   片面に、樹脂分１００重量部に対してコロイド粒子の固
   形分が０５〜１５０重量部含有され。 かつ厚さが０．００１〜０２００μの水溶性樹脂層を設
   けてなる被覆フィルム。