JPS58215722A - 磁気記録体用ポリエステルフイルム - 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、ビデオ用磁気テープ、磁気ビデオディスク、
フロッピーディスク等、磁気記録材料用途に好適なポリ
エステルフィルムに関する。

更に詳しくは、従来よル格段に電気特性に優れた平坦か
つ易滑な磁気記録体用ポリエステルフィルム及びより高
密度記録が可能でかつ走行性に優れた磁気記録体用ポリ
エステルフィルムに関する。

近年磁気記録体の記録密度の上昇には、目覚ましいもの
かあル、今後更によシ高密度記録化をはかる努力が続け
られている。

オや７０ツピーデイスク等に用いられているＴ−Ｖｅ！
ｏｓから、よシ高性能を有する０ｒＯｉへ、更にメタル
磁性体と通称される純鉄を主成分とする磁性粉へと改良
が行なわれている。このような磁性材料の改良に伴い、
純鉄を１主成分として含む磁性層をその表面Ｋｍ布した
いわゆるメタル塗布型の磁気記録体や、磁性層に全く余
分な媒体を含まない１ｏｏｑｂａ性体の金属薄膜層を蒸
着等により表面に形成しｌａ磁気記録体が開発されつつ
ある。

従来の磁気テープと同様、これらの磁気記録体において
も、その耐熱性が良いこと１機械的強度、耐候性に優れ
ていること、比較的安価である仁となどから、通常二軸
延伸かつ熱固定されたポリエチレンテレフタレートフィ
ルムが高密度記録体用の基体フィルムとして用いられつ
つある。

このようなポリエステルフィルム表面に、純鉄を主成分
とする磁性層を塗布又は蒸着により形成して磁気記録材
料を製造する場合には、これまで使用されてきた磁気テ
ープ用ポリエステルフィルムよりも格段に優れた表面特
性をもつポリエステルフィルムが要求されることとなる
。

つまり磁気テープの記録密度をあげる為には記録波長を
さらに短かくする必要が有る。それに伴い磁性層の厚み
は更に薄くしなければならない。例えば、従来のγ−Ｆ
’（ＨＯｓを主体とした磁性材を用いた場合と比べて、
純鉄を主体とした磁性材を用いる場合には、塗布で行な
うときでも塗布厚さを約半分以下にする必要がある。さ
らに蒸着等によシ磁性金属薄膜層を基体表面に直接設け
た磁気記録体の場合では、磁性層の厚さは、更に一桁薄
くなり、高々ｏ、ｒμ程度にまでしなければならない。

このように磁性層の厚さが薄い場合には、基体フィルム
の表面の凹凸が、従来以上に磁性層表面の凹凸に反映す
る。このため高密度記録をめざした磁気記録媒体用ポリ
エステルフィルムの表面は、従来にも増して、平坦かつ
易滑な表の間隔損失を／　ｄＢ以下にするためには、磁
気ヘッドと磁性層との間隔をλＯ０又以下とする必要が
ある。このようにペースのポリエステルフィルム表面の
平坦性は、直接ビデオ出力、出力の時間変化、信号や出
力の欠落等の電気的特性に大きな影響を及ばずこととな
る。

一方、従来型の磁気テープにおいても、その基体である
ポリエステルフィルムの突起の凹凸の発は磁気テープの
磁性層の凹凸に反映することが知られておシ、今後共、
ますます平坦かつ易滑性に優れたフィルムが望まれてい
る。現在使われている磁気テープ特にビデオテープにお
いて、その基材フィルムであるポリエステルフィルムの
表面を更に平坦かつ易滑性に優れたものとする仁とは、
ビデオテープの電気特性を向上させ、よりハイグレード
な磁気テープを製造する際の必須の条件である。

一方、磁気記録体用としてポリエステルフィルムを基体
フィルムとして使用する場合の他の必要条件として、そ
のフィルム表面に、しわ中傷が住じてはならないという
ことがある。そのためには、基材フィルムは平坦性と同
時に、滑シ性が良いこと、即ち摩擦係数が小さいことが
要求される。何故なら、清ｐ性の良くないフィルムは、
フィルムの製造時や、塗布又は蒸着その他による磁性層
の形成時、その他フィルムを取９扱う際に、フィルム表
面が傷ついた１％しわが発生したりし易く、基材フィル
ムとして使用し得ないか、敢えて無理に使用しても、ａ
品歩留ｔυが極めて悪化し、コストを押し上ける作用を
する。ｙｊ！、に磁気テープ等に加工した後も、テープ
をリールやカセット等から引き出したり巻き上げたシす
る際に円滑に走行させるためには良好な滑シ性が必要で
ある。しかも高密度化をはかる丸めに、蒸着ビデオ等の
ように磁性層の厚さを薄くした場合には、このような滑
ｐ性不良による傷、折れシワ、ツブ跡等の表面欠陥は、
磁気特性、特にビデオ特性の低下、ドロップアウトの増
大等をひきおこす直接原因となる。

このように滑ｐ性の悪い基体フィルムで磁気テープを製
造することは、走行性悪化による記録−再生への著しい
悪影響の原因となる。

以上述べてきたように、磁気記録体の基体フィルムとし
て用いられるポリエステルフィルムは、一方で可能な限
シの平坦性を、他方で出来る限りの滑ｐ性の付与をとい
う具合に、互いに相反する表面特性を満足させなければ
ならない。

今日までの磁気テープでもこの一求は大なり小なシ有っ
た駅であるが、特に現在進められている更なるハイグレ
ード化、高密度化のためには、以前とは比較にならない
程、過酷な要求がなされている。つｔシ従来知られてい
るポリエステルフィルムの表面特性では、電気特性を向
上させるために平坦化させると、それに伴い滑フ性が急
激に悪化してしまう。そこで磁気テープのハイグレード
化をはかるために、基体ポリエステルフィルムの磁性面
と反対面にバックコートと呼ばれる滑シ性付与のための
塗布が行なわれているが、これは工業的にみて煩雑で不
利である。ところが蒸着テープの場合には、何かの方法
で磁性層と反対面を易滑化したとしても、磁性面とヘッ
ド間の走行性が改良されなければ磁気テープとしては使
用に耐えなくなってしまう。

このため１表面の平坦性をあげても滑り性の悪化の度合
が小さいフィルムの開発が待たれ七きた訳である。

そこで本発明者らは、磁気テープのハイグレード化、高
密度記録化のための基体フィルムとしてのポリエステル
フィルムにつき鋭意研究した結果、フィルムの平均屈折
率（肋１面配向度（ΔＰ）及びフィルムの表面粗さを％
足範囲にすることによシ、滑シ性（走行性ンが良好な極
めて・優れた表面特性をもつポリエステルフィルムが得
られることを知見し１本発明に到達したものである。

すなわち本発明は、フィルムの平均屈折率にと面配向度
ｊｐが下記式（１）、　（ＩＩ）を満足する二軸配向ポ
リエステルフィルムであって、該フィルムの表面の平均
突起高さがθ、０／ｒμ以下であることを特徴とする磁
気記録体用ポリエステルフィルム に≧へ６０θ・曲・・・・（１３ ΔＰ≦八＜ｚＪ＠Ｈ−、ｚ、ｔ、２ｔ・・・・・・〔■
〕に関する。

本発明のポリエステルフィルムを形成するポリエステル
とは％酸成分としてテレフタル酸もしくはコ、ｔ−ナフ
タレンジカルボン酸を主たる対象とするが、テレフタル
酸もしくはコ、ｔ−ナフタレンジカルボン酸をｔ０モル
チ、好ましくは２０モル−以上と、例えば、イソフタル
酸、７タル酸、アジピン酸、セパシンｒＲ，コハク酸。

シェラ酸、マロン酸、Ｐ−ヒドロキシ安息香酸。

ω−ヒドロキシカプロン酸等のよりな二官能性の酸の一
種または二種以上の、２０モルチ以下、好ましくは１０
モルチ以下を併用してもよい。

さらにテレフタル酸と、２．６−す７タレンジカルボン
酸の双方を使用したポリエステルであってもよい。

またグリコール成分としては、エチレングリコールを主
たる対象とするが、エチレングリコールざ０モル％、好
ましくはりＯモルチ以上と、例えば、トリメチレングリ
コール、ヘキサメチレンクリコール、シクロヘキサンジ
メタツール（／、ｌＩ）％λｅ２＋４’＋参−テトラメ
チルーテトラメチルシクロブタンジオール　ｈハイドロ
キノンや、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレ
ングリコール等のようなジオール化合物の一種または二
種以上の１０モル−１好ましくはｉｏモルチ以下を併用
してもよい。またこれら重合体の混合物であってもよい
。

前記ポリエステル中には、エステル交換触媒、重合触媒
以外にリン酸、亜９ん酸及びそれらのエステル等の安定
剤、紫外線吸収剤、二酸化チタ／％微粒子状シリカ、カ
オリン、炭カル等の艶消剤、滑剤など必要に応じて含ま
れていてもよい。

本発明において、フィルムの平均屈折率と面配向度を特
定範囲に限定すると、平坦かつ易滑性に優れたハイグレ
ード化もしくは高密度化された磁気記録材料用テープに
適したフィルムが得られる。

平均屈折率には、厚み方向の屈折率ｎα、主配向方向の
屈折率ｎγ、主配向方向と直角な方向の屈折率ｎβとす
ると ｎ　＝　’Ａ　（ｎａ　＋　Ｑ　＋　ｒｘｒ　）で与え
られる。

一方面配向度ΔＰは上記のｎａ、ｎβ％ｎγを用いて で与えられる。

平均屈折率はハ／１００以上であることが必要である。

好ましくはｉ、ｉｏｚ以上、／、ｔ１０以下である。

平均屈折率五が八１００　よルも低い場合には。

翅布後のカレンダリング工程時、蒸着工程時尋での耐熱
性に劣ル、熱負は等を引きおヒしｔＦｆｔしくない。特
に蒸着による高密度化磁気記録体を製造する場合には、
この熱負けはよル厳しい条件にちゃ、平均屈折率はへｔ
ｏｚｏ以上であることが好ましい。一方へｔｉｏを越え
るとフィルムの機械的強度が劣るようにまる傾向がある
。

一方１面配向度とＫの関係は下記式 ２式％［１１） を満足しなければならない。

驚くべきことに、同一の平均突起高さを有するフィルム
において、ΔＰが上式を満足する範囲のフィルムの摩擦
係数は、上式の範囲外ＫＴｏるフィルムの摩擦係数に比
べて格段に優れていることが分った。言いかえれば、同
一の摩擦係数を与、するフィルムにおいて上式を満足す
るフィルムの平均突起高さは、ΔＰが上式の範囲外のフ
ィルムの平均突起高さに比べて、格段に小さい、つｔｐ
は平坦になることを見出した。

また、よ〕ハイグレード化された磁気テープ又は高密度
化された磁気テープの基体フィルムとしてポリエステル
フィルムを用いる場合には。

表面の平均突起高さが０．０７　ｊμ以下でなければた
らない。表面突起高さがｏ、ｏｉｓμより大きい場合に
は、突起高さが高すぎて、電磁気的特性その他に悪影響
を及ばず。

ここで平均突起高さがθ、ｏｉｚμ以下のフィルムにつ
いて、どの平均突起高さのものをどの磁気テープに適用
するかは、目的によル左右され自由に選択すればよいが
、あえて分類するならば、平均突起高さが０，０　／　
ｊμ以下のもののうち比較的その高さが高い部類に属す
るものを、従来のものより電磁気特性に優れたハイグレ
ード用ビデオテープとして用い、一方、その平均突起高
さが低い部類のもの例えばｏ、ｏｏｒμ以下のフィルム
のものを、真空蒸着、スパッタリング、イオンブレーテ
ィングなどによシ磁性金属薄膜を形成した磁気記録体に
適用、するのが好ましい。

これらの中間に値する突起高さのフィルムは。

いわゆるメタル論布型の磁気記録体に適用することが好
ましい。このように本発明によるポリエステルフィルム
は、現在実現されっ−）ある磁気テープに対して汎用性
をもつ優れたフィルムである。

かくして本発明のフィルムは、平均屈折率。

面配向度１表面突起高さを本発明で規定する範囲にする
ことにより、走行性に優れ、かつ従来の磁気テープの電
気特性の向上に寄与すると共に、高密度化磁気テープの
電気特性向上に貢献するフィルムが得られる。

本発明のポリエステルフィルムを製造する・方法は任意
であるが％へ体的に説明すると、極めて微細な粒子を有
するか、実質的に粒子を含有しない原料ポリ！−を用い
ることが好ましい。

極めて微細な粒子を含有する原料レジンとしては１例え
ば、ポリエステルの重合による製造工程中にカルシウム
化合物又はカルシウム化合物およびリチウム化合物なら
びに燐化合物による触媒残渣に基づく微細粒子を形成さ
せる方法。

Ｊ　００　Ｎｐ以下の不活性添加剤粒子、例えば超微細
シリカ等、極めて微細な無機粒子を添加してフィルム中
に存在せしめる方法および重合時の燐成分その他の添加
物の量を変えてそれぞれ重合を行ない、二種以上のポリ
エステルをブレンドする方法などが好ましく用いられる
。

本発明のポリエステルフィルム素材であるポリエステル
に不活性添加剤粒子を添加する場合の添加時期は、ポリ
エステル重合前でもよく。

重合反応中でもよ＜、　１７Ｉ？、重合終了後ペレタイ
ズする時に押出機中で混練させてもよく、さらにシート
状に溶融押出する際に添加し、押出機中で分散して押出
してもよいが１重合前に添加するのが好ましい。

他方、粒子を実質的に含有しないポリエステル樹脂とし
ては１例えばｉグネシウム化合物、マンガン化合物、亜
鉛化合物岬のエステル交換触媒を用いて燐化合物よシの
触媒残渣の析出を防いだ）、又はエステル化触媒を用い
ないで、製造された直重法でのポリエステル等が好適に
用イラれる。重合触媒としては、アンチモン化合物、ゲ
ルミニラム化合物、チタン化合物、スズ化合物等が用い
られるが特に制限はない。

本発明における特徴は、微細突起を表面に有する場合は
もちろんのこと、驚くべきことに上記のような粒子を実
質的に含まないフィルムについてもΔＰを本発明の範囲
にすると極めて易滑なフィルムになる点である。

本発明の二軸延伸ポリエステルフィルムを卵の温度で熱
固定することによって得られる。ものであるが、その最
大の特徴線、該フィルムの平均屈折率と面配向度の関係
がある特定範囲内にあることである。

即ち第１図は、ポリエステルフィルムの平均屈折率と面
配向度との関係を示したものであるが、一般に平均屈折
率を増せば増す程、面配向度は高くなる６通常の延伸条
件のもとでは、両者の関係は一義的に定、ｔ　Ｄライン
Ｘ−Ｙの実線上を移動するにすぎず１表面の平坦性が増
すと共に滑夛性が急激に悪化してしまう。

しかしながら本発明者らが初めて明らかにしたとζろＫ
よれば１両者の関係がＸ−Ｙのラインの右下に位置する
ある特定の範囲内（例えば斜線内）にあるフィルムを用
いるときは、理由は明白ではないが１表面の平均突起高
、さが０．０／ｊμ以下という平坦なフィルムにおいて
も渭シ性が良好なフィルムが得られることを知見した。

本発明のかかるフィルムを得る方法は１通常の延伸条件
では達成することが出来ず、例えば、縦°−横逐次二軸
延伸において縦延伸温度を通常の延伸温度よルも１〜３
０℃高い１００−／−〇℃程度とするか、あるいは熱固
定前、熱固定後に大幅な縦または横あるいは双方の弛緩
を行なうとか種々の方法によって達成することが出来る
。

一方、熱固定温度ｔ−コＪＪ℃以上にすると、平均屈折
率πは一足のまま面配向度ΔＰが急激に低下する第１図
の点線で示した挙動を示す。

このような方法により本発明の範囲の平均屈折率ｉと面
配向度ΔＰのフィルムを得ることも出来る。

もちろんこれらの方法を採用した場合に、その全てが本
発明の要件を満たす訳ではなく、シかも製膜様の条件、
例えば製膜速度や延伸幅。

あるいはポリエステル原料の条件、例えば共重合量の多
寡、結晶化速度等によってこれらの値は左右されるので
１本発明においては、これらの条件を適宜選択すること
によシ本発明の要件を満たさなければならない。

熱固定をする方法としてば、テンター内で空気又は不活
性ガスを循環させて加熱する方式。

加熱物質の近辺を通過させた）％加熱したセール表面に
接触させたルする方法等１種々の方法を取ることが出来
る。又熱固定を同一温度で行うだけでなく、熱固定の間
に冷却過程をもうけ１何段かに分けて熱固定するのも好
ましい方法である。

本発明のポリエステルフィルムは、従来よシミ銀製性に
優れたよシハイグレード化された磁気記録体や、純鉄を
主成分として含む磁性層をその表面に塗布したいわゆる
メタル塗布型の磁気記録体、１ｍ性金属薄膜を設けた磁
気記録体の基体フィルムに好適に用いられる。フィルム
の厚さはλ〜！θμが好ましい。

磁性金属薄膜の形成方法としては１例えば。

真空蒸着、スパッタリング、イオンブレーティングなど
による方法が好ましい。また強磁性金属材料としては、
鉄、コバルト、ニッケル又はこれらの合金が好適に用い
られる。

これら磁気記録層を設けた製品としては磁気テープ、フ
ロッピーディスク、ビデオディスク岬が挙けられる。

以下１本明細書で用いる各物性値の測定法を説明する。

ｌ　溶液ヘーズ ポリ−ｆ　−，２，７ｆをフェノール／テトラクロロｄ
に溶解し１日本軍色裂濁度計ヘーズメーター（ＳＲタイ
プ）で／ａｎセルを用いて測定した。

−表面あらさと平均突起高さ 小板研究所■１ｌｉＦｆＴ−１０型薄膜段差測足器を用
い、縦倍率１００，０００倍、横倍率、ｚｏｏ倍、針圧
ｊ０η以下で断面曲線をかかせ、ＪＩＳ−ＢＯＡＯ／に
定義された方法に準じて平均突起高さく　Ｒａ　）を示
した。

３　摩擦係数の測定 直径６１表面仕上げＯ９λＳ１材質ＢＵＳ４’、２θの
金属ピンにフィルムの巻き付は角をｔ　３ｚ０（ｆ）　
）で接触させ１．２．２．ｊｆ（Ｗ）の衝重を一端にか
けて％ｔｌＯｔｖｇ／―の速度で走行させて、他端の抵
抗力（Ｉ’）を測足し、次式によル摩擦係数を求めた。

≠　屈折率 アツベの屈折計を用いて２３℃にてナトリウムＤ線に対
する測定値である。

以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが
、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものでは
ない。

比較例１１実施例１ ジメチルテレフタレートｌＯＯ部、エチレングリコール
ｔｏ部及び酢酸カルシウムの一水塩ｏ、ｏｙ部、酢酸リ
チウムの二水塩ｏ、ｉｔ部を反応器にとシ、エステル交
換反応を行った。内温が１１０℃に達した点を反応開始
時としてλ時間後−〇〇℃に昇温し、更にコ時間後、２
ＪＯ℃とした。

エステル交換反応終了後、　ｐｙｅル＋−）Ｉ、ｉ　（
それぞれ元素のモル数）が７となる様に正燐酸およびト
リエチルホスフェート（但し、正燐酸とトリエチルホス
フェートのモル比はｌ：６）を加え、さらに三酸化アン
チモン０．０＋部を加え常法に従勿い重縮合反応を行な
った。即ち反応温度は、反応開始コＪＯ℃より徐々に昇
温し、最終的に−ｔｊｃとし、一方、圧力は徐々に減じ
て最終的に０．１ｍＨｆとした。ｐ、を時間後反応を停
止し、系内を復圧したのちポリｉ−を抜き出しチップと
した。このチップのチップヘーズを測定したところＩＩ
、ｔチであった。

このチップをｉｔｏ℃でｉｏ時間真空乾燥後。

−タＯ℃で溶融し、Ｔダイから押出して急冷して未延伸
フィルムを得た。この未延伸フィルムを２参℃で縦方向
に３．７倍ついで横方向にｉｏｚ℃で３．！倍延伸を行
ない％コーλ℃で７０秒間熱固定をして、厚さｌ≠、ｊ
ｆの二軸延伸フィルムを得た。得られたフィルムの平均
屈折率に１面配向度ΔＰ、表面平均突起高さＲａおよび
摩擦係数μを測定した。その結果を第１表に′比較例と
して示した。

次に比較例と同様の方法で得た未延伸フィルムをまず？
ｔ℃で１．参倍縦方向に延伸し、ついでさらに１０７℃
で熱処理して配向緩和を行ない最後の縦延伸でｉｉｚ’
ｃでへ７倍延伸したのち、横方向に１３０℃でＪ、１倍
延伸を行ない、２λＪ℃で７０秒間熱固定し、厚さｉ４
Ｌ、ｚμの二軸延伸フィルムを得た。かくして得られた
フィルムについてもその平均屈折率ゴ１面配向度ΔＰ１
表面突起高さＲａおよび摩擦係数μについて測定し、そ
の結果を第１表に実施例として示した。

第　　ｌ　　表 第１表から明らかなように、実施例１は比較例１に比べ
て１表面突起高さは同等かより小さいにもかかわらず、
摩擦係数が極めて低いという驚くべき結果を示している
。

比較例−１実施例コ、３　− エステル交換触媒に酢酸カルシウム−水塩０．０り３部
とエチルアシッドホスフェートＯ１θ６り部を用い比較
例／と同様の方法で未延伸フィルムを製造した。この時
の溶液ヘーズは、２％であつた。

該フィルムをまず比較例１と同様に延伸温度タグ℃で縦
方向に３．７倍ついで横方向に７０１℃で３．ｒ倍延伸
を行ない、２３！ｒ℃ｊ秒間熱固定［７て、厚さ／、２
μのフィルムを得、この平均屈折率（Ｋ）１面配向度（
ΔＰ）、平均突起高さくＲａ　＞１摩擦係数（μ）を測
定し第２表で比較例２として様にまずざ♂℃でへグ倍縦
延伸し、１０７℃で熱処理後、再度ｉｏｏ℃でハフ倍縦
方向に延伸したのち横方向に１３０℃でＪ、ｊｔ倍延伸
を行ない、２３ｊ℃で！秒間熱固足して厚さ／　、２　
ｐ、のフィルムを得た。このフィルムについても平均突
起高さくｉ）５面配向度（ΔＰ）％表面突起高さくＲａ
）及び摩擦係数（μ）を測足し、舘ノ表実施例コとして
示した。

次に最終縦延伸の延伸温度を１１１℃にする以外には、
実施例コと同様に縦延伸、横延伸。

熱固定して二軸延伸熱固定フィルムを得、該フィルムに
ついても各物性値を測定し、第−表実施例３として示し
た。

第　　−表

【図面の簡単な説明】

第１図は平均屈折率と面配向度の関係を示すグラフであ
る。斜線部は本発明範囲の一部を示す。 出　願　人　　ダイアホイル株式会社 代　理　人　　弁理士　長谷用　　− ほか１名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　平均屈折率五と面配向度ΔＰが下記式〔Ｉ〕
   。 ＣＩ）を満足する二軸配向ポリエステルフィルムであっ
   て、該フィルムの表面の平均突起高さが０．０　／　Ｊ
   μ以下であることを特徴とする磁気記録体用ポリエステ
   ルフィルム。