JPS60230824A - 被覆フイルムの製造方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は被覆フィルムの製造方法に関丈るものである。

〔従来技術〕

従来、磁性物質をポリエステルフィルムの表面に蒸着せ
しめた蒸着型ビデオテープが使用されている。

しかし、この蒸着型ビデオテープは、磁性層ノ厚さが非
常に薄いため、使用するベースフィルムの表面形態が、
そのまま真空蒸着した強磁性金属薄膜（以下、単に蒸着
膜という）と同一の表面形態となる。そのためベースフ
ィルムの表面粗さが粗いと蒸着ビデオテープの電磁変換
特性が著しく悪くなる。この電磁変換特性の面から考え
ると。

平滑な全くの鏡面からなるベースフィルムが好ましいが
、そのようなベースフィルム上に形成された蒸着膜は、
蒸着面がそのまま鏡面を保つので。

すベシ性が非常に悪く、蒸着面に保護層を設けるような
ことをしない限シ、蒸着工程以降のテープ化プロセスに
おいて大量のすり傷が発生し、全く実用性はなくなる。

また蒸着ビデオテープ実際使用時の重大な問題は蒸着面
の走行性である。従来の磁性体粉末を有機バインダーに
混入させてベースフィルムに塗布してなる塗布型ビデオ
テープの場合には、バインダー中に滑剤を入れて、磁性
面の走行性を向上させることができるが、蒸着ビデオテ
ープの場合。

蒸着面の走行性は保護膜層を設けない限シ一般に不利で
ある。保護膜層を均一に蒸着面上に設けることは困難で
あるので、この保護膜層を設けない蒸着テープの場合、
蒸着面の走行性向上、特に実際に使用される時の過酷な
条件下、すなわち高温高湿条件下での走行性向上が計れ
ないなどの欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、平滑性、耐すシ傷性２通常環境のみな
らず高温高湿条件下においても走行性の優れた蒸着膜を
形成することが可能なベースフィルムの製造方法を提供
することにある。

〔発明の構成〕

本発明は、一方向に延伸後の平滑なポリエステルフィル
ムの少なくとも片面に、疎水性の有機化合物粒子あるい
は疎水性表面処理を施した無機化合物粒子を含有した水
溶性高分子水溶液を固形分濃度で３〜１００．０　ｍｇ
／ｍ２塗布し、乾燥したのち。

前記フィルムの延伸方向と直角の方向に延伸し。

さらに必要であれば再延伸を施したあとに、熱処理を施
す被覆フィルムの製造方法を特徴とするものである。

この方法によって、ポリエステルフィルムの少なくとも
片面に密着された高さ５００ｘ以下の水溶性高分子を主
体とする不連続皮膜と、該不連続皮膜の不連続部のフィ
ルム面に密着された微細粒子とからなシ、該微細粒子の
高さが不連続皮膜の高さより高い被覆フィルムが製造で
きる。

本発明の一方向に延伸後の平滑なポリエステルフィルム
とは２周知の方法で形成したポリエステルフィルム、す
なわち、ポリエステルを溶融してシートまたは円筒状に
押出し、これを一方向に延伸、（好ましくは２倍以上に
延伸）して形成したフィルムである。なお、延伸倍率の
上限は、特に限定されないが約６倍である。

また、ポリエステルフィルムの表面は平滑であシ、具体
的にはフィルム表面の粗さは、触針式表面粗さ計のカッ
トオフ値０．０８ｍｍで、　Ｒａ値が０．０１５μ以下
、よシ好ましくはｏ、ｏｉｏμ〜０、００２μの範囲内
にあることが望ましい。

なお１．Ｒａ値とは、触針式表面粗さ計から得られる断
面曲線から適当なカットオフ値を用いて。

うねシを除いた粗さ曲線において、中心線（中ＩＣ？線
より上の部分と下の部分の面積が等しくなるようにして
められる）からの粗さ曲線の高さく低さ）の絶対値の算
術平均である（ＤｌＮ　４７６Ｂによる）。

上記フィルムを形成するポリエステルは、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
、たとえば、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。

ボ＋）　−１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレフ
タレート、ポリエチレン−２，６−ナフタリンジカルポ
キシレー）、ホＩＪエチレンーｐ−オキシベンゾエート
などがその代表例である。

また上記のポリエステルは、ホモポリエステルテアッて
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、共重合する成分としては。

例エバ、ジエチレングリコール、プロピレンゲ１ノコー
ル、ネオペンチルグリコール、ホリエチレングリコール
、ｐ−キシリレングリコール、１．４−シクロヘキサン
ジメタツールなどのジオール成分。

アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、２
，６−ナフタリンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホ
イソフタル酸などのジカルボン酸成分。

トリメリット酸、ピロメリット酸などの多官能ジカルボ
ン酸成分、ｐ−オキシエトキシ安息香酸などが挙げられ
る。なお、共重合の場合、共重合する成分は２０モルチ
以下とする。

さらに、上記のポリエステルは、他にポリエステルと非
反応性のスルホン酸のアルカリ金属塩誘導体、該ポリエ
ステルに実質的に不溶なポリアルキレングリコールなど
の少なくとも一つを５重量％を超えない程度に混合して
もよい。また、そのフィルム中に延伸した際に、フィル
ム表面突起の原因となる重合残置からなる内在粒子ある
いは外部から加えられた不活性粒子等が含まれていても
よく、その含有量は、それらのポリマーを二軸延伸した
場合、厚さ３０μ以下で、１枚当シのヘイズ５％以下で
あれば良い。

本発明の疎水性の有機化合物粒子とは、ポリスチレン、
ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリ
ル酸エステル、ポリエポキシ樹脂。

ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル等からなる微細粒子で
ある。また、疎水性表面処理を施した無機化合物粒子と
は、シリカ、炭酸カルシウム等の無機化合物表面にメチ
ル基、エチル基のようなアルキル基等の疎水性有機基を
結合させたものである。

本発明の粒子の径は　５０〜１０，０ＯＯＡ、好ましく
は１００〜５．００　ＯＡである。径とは本発明フィル
ムを電子顕微鏡で観察することによってめられる微細粒
子の最大長さを言う。微細粒子の形態としては球形、楕
円球形、長方体形、立方体形等である。

本発明の水溶性高分子とは９分子量が１万〜２００万、
好ましくは１０万〜１００万のものが使用される。分子
量が１万を下まわると、以下に述べる皮膜が柔らかくな
シ、構造保持が難しくなり、耐久性が悪くなる。分子量
が２００万を上まわると、皮膜が固くなシすぎ、もろく
なり、やはシ耐久性が悪くなる。かかる水溶性高分子と
してハ、ホリビニルアルコール、トラガントゴム、アラ
ビアゴム、カゼイン、ゼラチン、メチルセルロース、ヒ
ドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロー
ス等が適用できる。

本発明では上記説明の微細粒子を主体として含む水溶性
高分子水溶液を、上記説明の一軸に延伸されたポリエス
テルフィルムに、フィルムの片面につき固形分濃度で６
〜１０００　ｍｇ／ｍ２塗布するが、シリコーン、フッ
素化合物のような滑剤、シランカップリング剤、チタン
カップリング剤等のカップリング剤を塗液に含ませても
良い。

使用可能なシリコーンは１分子量が３万〜５０万のもの
であシ、好ましくは、鎖状成分として。

ただしＲ１：　ＯＨ，、０６Ｈ５，Ｈ Ｒ２：　ＯＨ，、０６Ｈ５，Ｈまたは官能性基（例えば
、エポキシ基、アミノ基。

水酸基） ｎ　：　１００　＝　７．０００でＲ１，Ｒ２によって
上記分子量を満足させる整数 を有するシリコーン化合物であり、末端にエポキシ基、
アミン基、水酸基、その他の官能性末端基を有する。本
発明においてシリコーン化合物は必ずしもホモポリマー
である必要はなく、コポリマー４るいは、数種のホモポ
リマーの混合体であっても良い。

シリコーンの分子量は６万〜６０万のものが好ましい。

分子量が６万を下まわると皮膜は柔らかくなりすぎ、ま
た、構造が変形しやすくなる。一方、６０万を超えると
逆に皮膜がもろくなる。

使用可能なフッ素系化合物としては、フッ素系界面活性
剤、フッ素含有炭化水素化合物等が挙げられるが、原子
数割合で１０〜６０％、好ましくは２０〜５０％の含有
フッ素分率のものが望ましい。フッ素含有率が高いと、
すべり性の効果が向上する。

また、塗液構成分の乾燥後の結合性を強めるために、溶
液にシランカップリング剤を加えることが望ましい。

シランカップリング剤としては、その分子中に２個以上
の異なった反応基をもつ有機けい素早量一 体であり９反応基の一つはメトキシ基、エトキシ基、シ
ラノール基などであシ、もう一つの反応基は、ビニル基
、エポキシ基、メタアクリル基、アミノ基、メルカプト
基などである。反応基は水溶性高分子側鎖、末端基およ
びポリエステルと結合するものを選ぶが、シランカップ
リング剤としてビニルトリクロルシラン、ビニルトリニ
ドキシシラン、ビニルトリス（β−メトキ７エトキシ）
シラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
、γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシ７ラン、
Ｎ−β（アミノエチル）ｒ−アミノプロピルメチルジメ
トキシシラン、γ−クロロフロビルトリメトキシシラン
、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ｒ−ア
ミノプロピルトリエトキシシラン等が適用できる。

塗液成分としての水溶性高分子〔Ａ〕、シリコーンある
いはフッ素系化合物あるいはその混合体〔Ｂ〕。

シランカップリング剤〔ＣＤ、および疎水性の有機化合
物粒子、あるいは疎水性表面処理を施した無機化合物粒
子１）の使用割合（重量比）は〔Ａ〕：［：Ｂ）　：　
ｒｅ］　：　［Ｄ）　＝　２０　：　０〜２０：０〜２
０：１〜１０．好ましくは［Ａ］　：　［Ｂ］　：　［
：Ｏ］　：　（Ｄ）　＝２０：０〜２０：１〜１０：１
〜８である。〔Ｂ〕。

〔ＣＤはすべり性、耐すシ傷性向上、および成分間の結
合方向上のために使用が好ましいが必須成分ではない。

ＣＢ）が上限を超えるとこの被覆フィルム被覆面上に形
成される蒸着膜の付着強度が不良となる。〔ＣＤが上限
を超えると不連続皮膜構造が固くなりすぎ、皮膜がもろ
くな９好ましくない。

〔ＣＤを使用するとＣＤ）がフィルム面に強固に結びつ
けられる。微細粒子は、主として不連続皮膜の不連続部
のフィルム面に密着しているが、〔Ｄ〕が上記下限を下
まわると密着数が少なくなり、この不連続皮膜上に形成
する蒸着膜面の走行性向上に寄与しなくなる。上限を超
えると微細粒子のフィルム表面からの脱落が激しくなる
。また電磁変換特性も悪化し、好ましくない。

この塗液を片面につき固形分濃度で３〜１０００ｍｇ／
’ｍ２塗布するが、塗布量が下限をきると、不連続皮膜
が形成されなくなる。まだ上限を超えると。

不連続皮膜の高さが５００Ｘを超えてしまう。本発明の
不連続皮膜とは、形状が網状および／または点在したも
のであシ、第１図の符号２で示したもので、その高さは
５００久以下、フィルム面上に占める割合は１０〜９０
チとなる。

塗液塗布の一軸延伸フイルムを、−軸と直角方向に延伸
するが、延伸前に皮膜を完全に形成するため、熱風等で
１００〜１５０℃に加熱し、フィルム表面塗布液中の水
分を完全に蒸発乾固（好ましくは水分率を皮膜形成成分
の１チ以下とする）にせしめ、そのあと９０〜１２０℃
の延伸温度で２．５〜４．５倍に延伸する。

さらに、この延伸フィルムを１８０〜２２０℃で熱処理
、あるいは１．１〜１．８倍に、再延伸後に１８０〜２
２０℃で熱処理すると、平滑なポリエステルフィルムの
表面に、微細粒子が不連続部に存在する。高さ５００Ｘ
以下の不連続皮膜が形成された面を少なくとも片面にも
つ二軸延伸ポリエステルフィルムが得られる。

なお９粒子は９表面が疎水性のため親水性高分子からな
る不連続皮膜の外の不連続部に密着される。

以下９図面に基づいて本発明の製造法により作られる被
覆フィルムを説明する。

第１図はポリエステルフィルムの表面を部分的に覆つ起
不連続皮膜と、その皮膜の不連続部のフィルム面に密着
された微細粒子を示す平面図である。拡大倍率１万倍以
上で電子顕微鏡観察をすることにより、その様子がわか
る。

第２図は不連続皮膜および微細粒子が密着された第１図
のフィルムの概略の断面図である。微細粒子の高さが不
連続皮膜の高さより高い状態を示す。なお第１図および
第２図において、１はポリエステルフィルム、２は不連
続皮膜９．３は微細粒子である。

本発明の製造法により作られる不連続皮膜の高さく厚さ
）は、第３図のｈで示されるもので、そのり、すなわち
高さの測定は、触針式表面粗さ計により、カットオフ値
０．０８ｍｍを用い、縦倍率５０万倍の条件で２表面皮
膜形成面を測定した時の表面粗さ曲線において、微細粒
子によるピーク部分を除いた。山と谷との平均的な高さ
間隔を測定しだ値である。微細粒子の高さは、第３図の
ｈＰｌ　ｌｈ　、ｈ　で示されるもので、ｂよりも大き
く高さＰ２　Ｆ！ 方向にはずれた山と谷部分の差を測定した値である。な
お、第６図は実際に測定した曲線を模式的に示したもの
である。

本発明の製造法により形成される不連続皮膜の高さは５
００Ｘ以下、好ましくは５０〜６００Ｘである。高さが
５００Ｘをこえるとこの表面に蒸着膜を形成させたビデ
オテープの電磁変換特性、特にＳ　／　Ｎ比が悪化する
。

テープ特性は一般市販のＶＨＳ方式のＶＴＲを用い、録
画、再生を繰り返して評価した。

テープ走行性の評価は常温常湿、高温高湿の２条件下で
の再生を行ない、テープ走行のみだれによる画面のゆら
ぎを観察することにより行った。

評価基準は次の通りである。

○：走行順調で再生画面のゆらぎが全くなし。

×：ところどころで走行が遅くなり、再生画面のゆらぎ
が生ずる。

また耐すり偏性の評価は、やはり常温常湿および高温高
湿条件下で１００回繰シ返し走行させたあとのテープ薄
膜上のすり傷観察により行なった。

評価基準は次の通り。

◎：テープ薄膜面上にほとんど全くすり傷の発生がみら
れない。

○：テープ薄膜面上にきわめて弱いすシ傷の発生が少し
見られる。

×：テープ薄膜面上に、きついすシ傷が発生する。

なお、常温常湿とは２５℃、６０％ＲＨであり。

高温高湿とは４０°ｃ、８０％ＲＨ条件である。

Ｓ　／　Ｎ比は５０％白レベル信号を各テープの最適記
録電流で記録し、再生時のビデオ復調信号に含まれる信
号と雑音の比をビデオノイズメーターを用い、市販のＶ
Ｈ８標準テープを４ｄＢとして比較測定した。

ドロップアウトは、磁気記録テープに３段階段波信号を
最適記録電流で記録し、再生時のビデオヘッドアンプ出
力の減衰量が１８ｄＢ、継続時間２０μＢｅＱ以上のド
ロップアウトを１０分間ドロップアウトカウンターで測
定し、１分間あたりの平均をとった。Ｓ　／　Ｎ比ドロ
ップアウト測定は常温常湿条件で行なった。

〔発明の効果〕

本発明の製造法により得られたポリエステルフィルムの
表面に水溶性高分子を主体とする不連続皮膜を密着させ
、かつ微細粒子をその不連続部に密着せしめた被覆フィ
ルムは、易滑性と平面性が優れているだけでなく、被覆
フィルムの不連続皮膜と、微細粒子の密着された面側に
蒸着膜を設けた場合、磁気ヘッド・ガイド等は、その蒸
着膜表面との接触面積が極めて小さくなるにもかかわら
ず９強磁性体薄膜面と磁気ヘッドとの間隔は非常に狭く
保たれるので、この蒸着膜表面の走行性は極めて良好で
あり、しかも電磁変換特性は優れている。

なお、この不連続皮膜は高さが５００Ｘ以下であるので
、蒸着テープの電磁変換特性を損うことはない。また形
成微細粒子の高さは不連続皮膜の高さより５ｏｏＸ以下
の高さとなり、ドロップアウトきるが好ましくは、磁気
記録媒体用のベースフィルム、より好ましくは強磁性金
属薄膜形成用のベースフィルムとするのが望ましい。

〔実施例〕

次にｔ本発明の被覆フィルム製造法およびそのフィルム
を磁気テープに適用した例を実施例に基づいて説明する
。

実施例１ 重合触媒残有等にもとづく内部粒子をできる限り含まな
い実質的に無配向、非結晶のポリエチレンテレフタレー
ト原料を約２０゛Ｃに維持された回転ドラム上に溶融押
出しし、つぎに６．４倍の機械方向への延伸を施し、そ
の後メタリングバーコーターを用いて下記水溶液エマル
ジョンを固形分濃度で２０　ｍｇ／ｍ２両面塗布した。

水溶液エマルジョントシてはメチルセルロース０．２０
ｗｔ％、ホリアクリル酸エステルエマルジョン（固形分
濃度４０％　）０．１０ｗｔ％の割合のものを調合した
。乾燥、予熱、延伸温度は１１５’ｃで水分乾燥速度は
１５チ／秒とした。

横延伸倍率６．４倍、熱処理温度２００°Ｃで２両面に
高さ２６０Ｘの不連続皮膜が形成され、不連続皮膜の高
さより５０ｘ高い微細粒子が該不連続皮膜不連続部に４
　ｘ　１０’ケ／ｍｍ２の割合で密着、された厚さ１２
μのポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。

このポリエステルフィルム表面に真空蒸着によりコバル
ト−ニッケル合金薄膜を１５［］ＯＸの膜厚で形成した
。続いて所定幅にフィルムの機械方向に切断し、磁気テ
ープとしだ。この特性を表１に示す。

実施例２ 実施例１のベースフィルム製造において？使用水溶液エ
マルジョン中にシランカップリング剤Ｎ−β（アミノエ
チル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン００
５チの割合で加えた水溶液を用い、他は実施例１と同様
にして両面に高さ２８０Ｘの不連続皮膜が形成され、該
不連続皮膜の高さより３０Ｘ高い微細粒子が該不連続部
に４×１０６ケ／ｎｌｌｌ１２の割合で密着された厚さ
１２μのポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。

このベースフィルムを用い、実施例１と同様にして磁気
テープを得た。テープ特性を表１に示しだ。

比較例１ 実施例１のベースフィルム製造において、メチルセルロ
ース水溶液濃度を０．５０　％にした水溶液を用い、固
形分濃度で１６００ｍｇ／ｍ２両面塗布したこと以外は
実施例１と同様にして両面に高さ７００Ｘの不連続皮膜
が形成され、不連続皮膜の高さより低い微細粒子が該不
連続皮膜不連続部に４　ｘ　１０’ケ／Ｗｎ２の割合で
密着された厚さ１２μのポリエチレンテレフタレートフ
ィルムを得た。

このベースフィルムを用い、実施例１と同様にして磁気
テープを得た。テープ特性を表１に示した。

比較例２ 実施例１のベースフィルム製造において、メチルセルロ
ース水溶液濃度を０．１０％にして固形分濃度で２ｍｇ
／ｍ２両面塗布したこと以外は同様にして厚さ１２μの
ポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。塗布ムラ
が生じ、全く不連続皮膜等は形成されなかった。

このベースフィルムを用い、実施例１と同様にして磁気
テープを得た。テープ特性を表１に示し被覆フィルムの
不連続皮膜と微細粒子の密着された面側に蒸着膜を形有
させた磁気テープは、常温常湿、高温高湿の使用におい
ても、ともに走行性。

耐すりきず性が良好であり、シかも平滑で電磁変換特性
がすぐれている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造法により得られる被覆フィルムの
微細粒子と不連続皮膜の密着された面を模式的に示した
平面図である。 第２図は第１図の断面を模式的に示した断面図であり、
微細粒子と不連続皮膜の密着された状態を示す。図中り
が皮膜厚さである。 第３図は本発明の製造法により形成された不連続皮膜面
の縦倍率５０万倍での触針式表面粗さ曲線チャートであ
る。ｈが皮膜の高さ、ｈ、ｈＰｉ　Ｐ２　１ ｈＰ３が微細粒子の高さである。 １：ポリエステルフィルム ２：不連続皮膜 ６、微細粒子 特許出願人　東　し　株　式　会　社 第１図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　一方向に延伸後の平滑なポリエステルフィルム
   の少なくとも片面に、疎水性の有機化合物粒子あるいは
   疎水性表面処理を施した無機化合物粒子を含有した水溶
   性高分子水溶液を固形分濃度で３〜１０００　ｍｇ／ｍ
   ２塗布し、乾燥したのち、前記フィルムの延伸方向と直
   角の方向に延伸し、さらに必要であれば再延伸を施した
   あとに、熱処理を施す被覆フィルムの製造方法。