JPS58193149A - 複合フイルム - 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複合フィルムに
関するものである、。

近年、磁気記録に関する技術の進歩が著しく。

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が、薄くなると、その層の表面はベ
ースとなるフィルムの平滑性に影響され、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０
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、一般には、平滑ベースに微細粒子を添加
したフィルムが多くみられる。しかし、このようなフィ
ルムでは、易滑性を与えるために添加した微細粒子によ
り平滑性がそこなわれ、結局、平滑性と易滑性において
。

妥協的な物性しか得られない。そのため高性能ビデオテ
ープとして最近注目されているメタルテープや蒸着テー
プのような超平滑かつ易滑性がともに必要とされるベー
スフィルムとしては使用できないのが現状である。

このような目的に対して、はぼ理想的な構成とええられ
るベースフィルムとして、厚さ方向に。

平滑面と易滑面をもった複合フィルムがあり、磁気テー
プベースとして使用されている。

しかし、かかる複合フィルムにおいても、ベースフィル
ムの製造工程、或いは磁気テープの製造工程において、
滑り性の悪い平滑面が各種のロール類に接触、走行され
る時に表面がけずれ、白色粉末状物が生じる。この白粉
は、磁気テープとしたときに大きな突起となるためドロ
ップアウトを起したり、その部分で磁性層が脱離して記
録情報がぬける現象をひき起こし、磁気テープとしては
致命的な欠点となっている。

本発明の目的は、上記欠点を解消せしめたフィルム、す
なわち、平滑性と易滑性に優れ、しかも。

耐摩耗性に優れた複合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に次の構成すなわち
、−面が平滑面で、清面が易滑面である積層フィルムと
、該積層フィルムの平滑面側に設けられた水溶性樹脂層
からなり、該水溶性樹脂層は樹脂分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０００１〜０・５参参μである複合フィル
ムを特徴とするものである。

本発明でいう積層フィルムとは、少なくとも二層以上の
層が積層されたフィルムであって、その積層フィルムの
外面は、一方が平滑面、他方が易滑面を有するフィルム
である。フィルムを形成する素材は、特に限定されるも
のではないが、好ましくは熱可塑性樹脂、よシ好ましく
はポリエステル樹脂が望ましい。ポリエステル樹脂とし
ては。

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−ナフタリンジカルボキシレート、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３
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モルチ以下とする。

本発明の積層フィルムの平滑面を形成する層は微粒子が
含まれてないのが望ましいが、平滑さを損わない程度に
含有されていてもよい。

また、易滑面を形成する層は０表面が粗面であればよい
が、好ましくは製造工程で析出してくる内部粒子、ま次
は周知の不活袖無機化合物からなる外部粒子が含有され
ているのが望ましい。この層に含有される外部粒子とし
ては、平均粒径が０５〜５０μ、好ましくは１．０〜３
０μが望ましく。

その他この層には遮光剤やＡｆｔ剤が含有されていても
よい。

なお、平滑面、易滑面の表面粗さは、特に限定されるも
のではないが、平滑面は表面粗さ　Ｒａ値が００１０μ
以下、好ましくは０００８μ以下、易滑面は２表面粗さ
　Ｒａ値が０．００８〜０．０６０　μ、好ましくは０
０１０〜００４０μが望ましく、さらに。

平滑面と易滑面の表面粗さの差は　Ｒａ値で０００５μ
以上であるのが望ましい。

本発明の積層フィルムは、未延伸、延伸のいずれでもよ
いが、少なくとも一軸、より好ましくは各層が二軸に延
伸されているのが望ましい。

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／
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Ｉｄ−、Ｍ酸、マロン
酸、コハク酸、グクタール酸。

アジピン酸、セバシ／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くことが必要で芳香
族ジカルボン酸成分が６．０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−スルホフタル酸、４−スルホ
ナフタレン−２，７−ジカルボン酸、スルホ−ｐ−キシ
１ルングリコール、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
誘導体があげられ、５−スルホインフタル酸、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。

こレラ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
チであシ、好ましくは１０〜２０モルチである。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モル
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トシては、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、１．３−７’ロパンジオール。

１．４−ブタンジオール、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のポリ
エチレングリコール。

Ｈ÷０−ＯＨ，−ＯＨ，÷ＯＨ（式中ｎ＝２〜１４０の
整数）を１〜６０重量％、好ましくは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％未溝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。

なお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
１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
°０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２００〜２９
０’ｏ、０．０１〜５０ｍｍＨｇ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°Ｃで常圧あるいは加圧下に反圧させ。

生成する水を留去しつつエステル化し９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などを添
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、　Ｃｏｗ　Ｏａ、　Ｚｎ＋　ｓｎ、　Ｔ
ｉ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１例えば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。

なお１本発明の水溶性樹脂には、ぬれ性を増すために少
量の界面活性剤含有させてもよい。

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９粒子１個中に１０〜１０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。金属コロイドとしては金、パラジウム、白金、銀、
イオウなどが好ましく使用され、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、コノ（ルト、ニッケル、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
、硫酸塩コロイドなどの無機化合物からなるものが好ま
しく使用される。例えば四ハ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
るなどの操作によシ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０５
〜１５０重量部、好ましくは１５〜１００重量部である
。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、１
５０部を超えると水溶性樹脂層に対してコロイド粒子が
充分捕捉されないため、耐摩耗性が悪くなるので好まし
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、より好ましくは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、前記の水溶性樹脂層の厚さ
は０００１〜０．５μ、好ましくは０．００５〜０２μ
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、耐久性
が悪い。又、０５μ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０．０．０５μ〜０．２μ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。

滑り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様にして測定した
。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、Ｆ　（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９表面形状が例えば第１図（微
分干渉顕微鏡写真９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図に模式的に示した。図におい
て、１は凸起物である。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−１〜２０
μで、かつ５−０５〜１０μの範囲内の凸起物が１０〜
１０個／♂、好ましくは１０〜１０個１０８　　形成さ
れていることが望ましい。

本発明の複合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。

次に本発明の複合フィルムの製法について説明する。本
発明のベースとなる積層フィルムは、平滑面を形成する
層の樹脂と易滑面を形成する層の樹脂とを口金又は口金
以前で融液状で積層し、これをシート状として押出して
キャストし、必要に応じて周知の方法で延伸することに
より積層フィルムを形成する。延伸方法は特に限定され
るものではないが９例えば、タテ−ヨコ、タテ−ヨコ−
タテ、ヨコ−タテ、２段タテ−ヨコ等の延伸により２軸
延伸した積層フィルムとするのが望ましい。

積層フィルムの平滑面にコロイド粒子を含む水溶性樹脂
層を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水
溶液を塗布し、乾燥後、逐次あるいは現時に２軸延伸す
る方法。

〇　基体となるポリエステル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
水溶液を塗布した後、−軸延伸方向と直角方向に延伸す
る方法。

が適用できる。これらの方法は一般にインラインで行わ
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。

なお、該樹脂組成物を塗布する前に積層フィルムにコロ
ナ放電処理等を施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複合フィルムは、水
溶性樹脂を設けた面上に、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する用途、具体的には、磁気
テープ用、光学用、コンデンサー用、電子複写用ベース
フィルム、特に好ましくは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ペースや蒸着タイプ
箔巻きコンデンサーベースフィルムとして用いるのが望
ましい。

なお本発明の複合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。

本発明の複合フィルムのコロイド粒子を含む水溶性樹脂
層が積層された面に、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。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、えバッタリングなどで
固着させて磁性層をさらに薄膜化し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
る磁気テープベースフィルムとすることができる。

なお９本発明の各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　ｍｍ、測定長
１．２ｍｍでの値。但し、Ｊ工Ｓ　　Ｂ　　０６０１に
よる）。

（２）易滑性、μｓ：　ＡＳＴＭ　　Ｄ−１８９４−６
５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
ＶＳ）固定ガイドに５００回繰り返し接触走行すせ、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）Ｘニスクラッチ
　多い（耐久性不良） 本発明は上述したように、平滑面と易滑面からなる積層
フィルムの平滑面にコロイド粒子を含む水溶性樹脂層を
設けた複合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０．０７部を混合し１４０〜２２０°０で
メタノールを留去せしめ、エステル交換反応を行った後
、リン酸トリメチル０．０９部、ジエチレングリコール
７．２部、三酸化アンチモン０．０６部を加え、２４０
℃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［］、５ｍｍＨｇまで下げ、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）＝Ｏ，Ｓ７　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ソフタル酸成分は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６０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、テレフタル酸ジメチル１００部、エチレングリコ
ール７０部を、エステル交換触媒として酢酸マンガン０
．１部を用いてエステル交換し１重合触媒としてｓｂ、
　ｏ、、着色防止９重合安定剤としてトリメチルホスフ
ェートをそれぞれ０．０４部添加して常法により重合し
、〔η）、０．６４　　のポリエチレンテレフタレート
を得た。該ポリマーをベースフィルムの平滑面（Ａ）層
の原料とした。さらにこの原料に平均粒径６０μの炭酸
カルシウム粉末を０．０２５重量％含むよう、１チマス
ターチツプをブレンドしたものを易滑面（Ｂ）層の原料
とした。これらの２種の原料チップをそれぞれ、　９０
　ｍｍ、’６０ｍの直径を有する別個の溶融押出機によ
り、Ａ層。

Ｂ層の厚み比率が１＝１になるように吐出量を調節して
、２９０°Ｃで溶融押出し、同−口金内に導いて複合し
、静電印加された２０℃のキャストドラム上にキャスト
し無延伸フィルムとした後、ロール延伸で長手方向に３
３倍延伸した。この−軸延伸フィルムの平滑面に該コロ
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３５倍延伸し、やや弛緩しつつ２１０
　ｃで熱処理して、該水溶性樹脂層を００３μ積層され
た厚さ１４．０μのポリエステルフィルムを得た。

このフィルムに対する評価結果は次のとおり。

（平滑面）　Ｒａ　　：　０．００６５／Ｊμｓ：０．
２８ 耐久性：◎ 以上の評価結果から得られた複合フィルムは。

磁気テープベース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。なお樹脂層を塗布
する前の平滑面ベースフィルムの表面粗さはＲａ：　０
．００６μであり、易滑面はＲａ：　０．０２５μであ
った。

実施例２ コロイダルシリカの添加量（重量部）　ヲ５．０　。

２５．０．１００．０．１、．５０．０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全て
実施例１と同様にして、平滑面に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とする厚さ
１４μのポリエステルフィルムを得た。

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−１〜５は、実施例１と
同様、磁気テープペース゛としての優れた平滑性、滑り
性、耐久性を示すことが分る。実験部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の範囲をはずれているため、
平滑性、滑シ性。

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
。実験部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塗布した例であり９表面粗さ以
外の特性（滑り性、耐久性）が悪く０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が
明らかである。

第　　１　　表

【図面の簡単な説明】

第１図は９本発明の複合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 特許出願人　　東　し　株　式　会　社′１１簡 手続補正＾（１５式） ％式％ １、事件の表示 昭和５７年特許願第７４５８１号 ２、発明の名称 複合フィルム ３、補正をする者 昭和５７年７月２７日（発送日） ５）、補正により増加する発明の数 なし ６、補正の対象 明細書の「図面の簡単な説明」の欄 ７、補正の内容 （１）　明細＾　第２２頁３行目 １層表面の顕微鏡」を１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、貴庁の出願第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）−面が平滑面で、他面が易滑面である積層フィル
   ムと、該積層フィルムの平滑面側に設けられた水溶性樹
   脂層からなり、該水溶性樹脂層は樹脂分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０００１〜０．５＠−ｆ＋μである複
   合フィルム。