JPS62130848A - 磁気記録媒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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は磁気テープ、磁気ディスク等の磁気記録媒体、
特に強磁性体薄膜を記録層とする磁気記録媒体用のベー
スフィルムに関する。

［従来の技術］ 磁気記録媒体用、特に、強磁性体薄膜用のベースフィル
ムとしては、 ■　平滑なポリエステルフィルムの片面に粒状の混合被
膜が形成されたもの、たとえば特開昭５４−９４５７４
号公報 ■　平滑なポリエテルフィルムの両面に、ミミズ状被膜
構造が形成されたもの、たとえば特開昭５６−１０４５
５号公報 ■　粒状、しわ状、ミミズ状突起が形成され、かつそれ
らの高さより高い隆起が形成されているプラスチックフ
ィルム、たとえば特開昭５８−７８２２５号公報 などが知られている。

［発明が解決しようとする問題点１ １２０項のフィルムでは、その粒状被膜面上に強磁性薄
膜を設けると、高密度磁気記録媒体を作りうるが、片面
のみに粒状被膜が形成されているので、フィルムのすべ
りが悪く、加工時のハンドリング性不良の問題点があっ
た。

上記０項のフィルムでは、両面にミミズ状被膜構造が形
成されているので、すべり性が改良されてあり、上記０
項の問題はなく、またその表面に設けられた強磁性体薄
膜のへラドタッチ、ヘッド走行性は良好である。しかし
ヘッド目詰り現象に関しては改善が充分でない問題点が
めった。

上記０項のフィルムでは、比較的高い隆起を、磁気記録
媒体上に設けせしめ、一種のケンマ作用を利用してヘッ
ド目詰り防止を図るものであるが、１００回往復走行後
のような長期間の繰り返し走行後においてヘッド目詰り
防止効果の性能低下という問題点があった。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、粒径１０〜３００ｍμの微細粒子を０１００
１〜１ｗｔ％含有し、該微細粒子により、高さ５０〜９
００Å、径０．０１〜１μの微細表面突起が１０３〜１
０７ケ／　ｍｍ２形成されたポリエステルフィルムと、
該フィルムの少なくとも片面に有極性高分子主体の不連
続被膜が形成され、該不連続被膜の厚さくフィルム表面
からの高さ）が５００λ以下であり、かつ該微細表面突
起の高ざが、該不連続被膜の高さよりも高いことを特徴
とする磁気記録媒体用ポリエステルフィルムで必る。

本発明のポリエステルフィルム中に添加されている微細
粒子は粒径１０〜３００ｍμ（数平均）のもので必り、
ＣａＣＯ３、Ｓ　！　０２　、Ａｆｉ２０３等の無機粒
子等が用いられるが、これに限定されるものではない。

本発明のポリエステルフィルムを形成するポリエステは
、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、ポリ−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１〜、
ポリエチレン−Ｐ−オキシベンゾエートなどがその代表
例でおる。

また上記のポリエステルは、ホモポリエステルであって
も、コポリエステルでおってもよいるコポリエステルの
場合、共重合する成分としては、例えば、ジエチレング
リコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコ
ール、ポ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、セバシン闇、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、１〜
リメリツ１〜駿、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％
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％を越えない程度に混合して
もよい。

本発明のポリエステルフィルムとは、上記のポリエステ
ルを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１〜または円筒状に
押出し、これを少なくとも一方向に延伸して形成したフ
ィルムで、そのフィルムの機械特性としては通常のバラ
ンスタイプ、機械軸方向あるいはその直角方向の一軸配
向に強力化されたタイプ、二軸方向に強力化されたタイ
プのいずれかであることが望ましい。

本発明のポリエステルフィルムは、粒径が１０〜３００
ｍμ（好ましくは３０〜２００ｍμ）の微細粒子を０．
００１〜１ｗｔ％含み、この微細粒子によりフィルム表
面に、高さ５０〜９００人（好ましくは５０〜５００人
）、径０．０１〜１μ（好ましくは０．０１〜０．８μ
）の微細突起が１０３〜１０７ケ／ｍｍ２　（好ましく
は１０４〜１０６ケ／ｍｍ２）形成されていなければな
らない。

微細粒子の粒径、フィルム内含有量を前記値に調整する
ことにより、フィルム表面に前記記載の微細突起高さ、
径、個数を達成することができる。

なお、突起高さをＨ１径をＤとしたとき両者の比１−（
／Ｄは、０．１〜０．０１が好ましく、０．１〜０．０
２がより好ましい。Ｈ／Ｄがこの範囲にあると、微細突
起がベースフィルム加工の際に各種ガイドロールで削ら
れなくなり、また、テープ生後のテープ表面に形成され
る突起も削られなくなると共に、金属薄膜を設けたあと
のヘッド目詰りの防止効果がより向上する。

微細突起の高さが５０人を下まわったり、径が０．０１
μを下まわったり、１０３ケ／ｍｍ２より低い突起密度
の場合は、ヘッド目詰り防止効果の発現はなくなる。高
さが９００人を越えたり、個数が１０７ケ／　ｍ１２を
越えると、金属薄膜を設けたあとの磁気記録媒体の電磁
変換特性、特にドロップアウトが悪化する。

なお、金属薄膜は公知のもので特に限定されないが、厚
さが０．０５〜１μ、好ましくは０．１〜０．５μ程度
であり、鉄、コバルト、ニッケル、またはその合金の強
磁性体からなるものが好ましく、該膜は真空蒸着、イオ
ンブレーティング、スパッタリング等によりベースフィ
ルム上に直接、あるいはアルミニウム、チタン、クロム
等の下地薄膜を介して形成させる。

本発明の不連続被膜は有極性高分子を主体にしたものか
ら形成されるが、形状が網状及び／又は被膜が点在し群
をなしたもので、その不連続被膜の厚さ、すなわち、フ
ィルム面上における高さは５００Å以下で、好ましくは
３０〜３００人で、かつ前記微細突起の高さより低いも
のでなければならない。高さが５００人を越えると、金
属薄膜を設けたあとの磁気記録媒体の電磁変換特性、特
にＳ／Ｎ比を悪化させる。

なお、不連続被膜がフィルム面上に占める割合は１０〜
９０％が好ましく、３０〜８０％がより好ましい。

本発明の有極性高分子としては、水酸基、エーテル基、
エステル基、アミド基、メトキシ基、ヒドロキシプロポ
キシ基等の極性基を持ち、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、被膜が柔らかくなり、構造保持が
難しくなり、耐久性が悪くなる。分量が２００万を上ま
わると被膜がかたくなりすぎ、もろくなり、やはり耐久
性が悪くなる。かかる有極性高分子としては、ポリビニ
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−スドロキシエチルセルロ
ース、カルボキメチルセルロース、水溶性ポリエステル
エーテル共重合体等が適用でき、これらのブレンド体も
適用できる。

有極性高分子の極性のために、強磁性薄膜の付着強度が
上昇する。

本発明の不連続被膜の高さは、前記微細突起の高さより
低いことが必要である。低くない場合、微細突起による
ヘッド目詰り防止効果が発現されない。

なお、本発明の不連続被膜には、シランカップリング剤
、またはチタンカップリング剤を含むのが好ましい。

また、さらに極めて過酷な使用環境下（高温、高湿）で
の蒸着膜の耐久性を付与さぜるためには粒径３０〜５０
０人の微細粒子を、不連続被膜形成高分子に対し、５〜
５０重量％、好ましくは１０〜４０重量％含有させるこ
とが望ましい。

不連続被膜とポリエステルフィルムとの接着性をざらに
増すために、不連続成分にシランカップリング剤、チタ
ンカップリング剤を加えることが好ましい。

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ケイ素単量体であり、反応
基一つはメトキシ基、１１〜キシ基、シラノール基など
であり、もう一つの反応基は、ビニル基、エポキシ基、
メタアクリル酸、アミノ酸、メルカプト基などである。

反応基はポリマーブレンド構造体の側鎖、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、ビニルトリエト
キシシラン、ビニルトリス（βーメトキシエ１〜キシ）
シラン、γーグリシドキシプロピルトリメトキシシラン
、γーメタアクリロキシプロピルトリメキシシラン、Ｎ
−β（アミノエチル）γーアミノプロピルメチルジメト
キシシラン、γークロロプロピル１〜リメ１〜キシシラ
ン、γーメルカプトプロピルトリメキシシラン、γーア
ミノプロピルトリエトキシシラン等が適用できる。

高温高湿条件下などのざらに過酷な条件下での蒸着膜の
耐久性の向上をはかるために不連続被膜形成樹脂に加え
る微細粒子とは、大きさが３０人〜５００Å、好ましく
は５０〜４００人のものでおる。ここで大きざとは各微
粒子の最大粒径の平均値をいい、大きさが３０人未満で
は、この不連続被膜上に磁性体を蒸着してなる蒸着薄膜
面の走行性は向上しない。また、大きざが５００人を越
えると該磁性面の電磁変換特性が悪化する。微細粒子の
形状としては、球形、楕円球形、長方体形、立方体形な
どいずれであってもよい。また、粒子様としては、無機
化合物粒子、例えば、ＭｇＯ１ｚｎｏ、ｆＶ１ｇｃＯ３
、ＣａＣＯ３、ＣａＣＯ４、ＢａＳＯ４、ＡｒＬ２０３
　、Ｓ　ｉ０２　、Ｔ　ｉ０２やＣａ、３ａ、　Ｚｎ、
Ｍｎなとの酸塩とかが使用可能で必る。微細粒子は複ｌ
ａ種を使用してもよい。

微細粒子は、不連続被膜中および被膜表面に存在するも
のでおるが、表面の存在個数は１０４〜１０１１ケ／ｍ
ｍ２以下であることが必要である。粒子個数が１０１１
ケ／ｍｍ２を越えると、該磁性面の電子変換特性のうち
、特にＳ／Ｎ比が悪化する。

また、微細粒子が脱落しやすくなり、好ましくない。な
お、最大粒径、粒子個数は電子顕微鏡で観察することに
より求める。

不連続被膜形成樹脂としての有極性高分子（Ａ＞、シラ
ンカップリング剤またはチタンカップリング剤（Ｂ）の
使用割合は、（Ａ）：　（Ｂ）＝１００二〇〜５０（好
ましくは（Ａ）：　（Ｂ）＝１００＝１〜４０）である
。

（Ｂ）は、蒸着膜の走行性を向上させる目的で使用する
が、この範囲でおると蒸着膜の付着強度が向上し、被膜
のもろさも改善され好ましい。

またざらに過酷な条件下での蒸着膜の耐久性を増すため
に加える微細粒子（Ｃ）の含有屋は、前記の（Ａ＞、（
Ｂ）の和に対し、５〜５０重量％でおる。微粒子（Ｃ）
がこの範囲にあると、微細粒子の被膜からの脱落がなく
、また電磁変換特性も向上し好ましい。

以下、図面に基づいて本発明のポリエステルフィルムを
説明する。

本発明の微細表面突起は、微分干渉式光学顕微鏡ならび
に電子顕微鏡写真（倍率５００〜１０万倍）で観測され
うる。高さは高精度の触針式表面粗さ測定装置にて実測
される。

本発明の不連続被膜とは、電子顕微鏡写真（倍率５００
倍〜１０万倍）で示されるフィルム表面において、フィ
ルム表面を部分的に覆った被膜を指す。第１図は微細表
面突起２を有するポリエステルフィルム３の表面を部分
的に覆った不連続波Ｉｌ！４を模式的に示す平面図であ
る。

第３図は、さらに不連続被膜４中に微細粒子５を含ませ
、それにより不連続被膜表面上に微細突起が設けられて
いる状態を示す模式的平面図である。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．第４図は、第１．第３図のＡ−Ａ’凹断面Ｂ−８
’断面フィルムの概略の断面図である。なお、第１図、
第２図、第３図、第４図において、１は微細粒子、２は
微細表面突起、３はポリエステルフィルム、４は不連続
被膜、５は不連続被膜内の微細粒子でおる。なあ、Ｈは
微細表面突起の高さ、Ｄは微細表面突起の径、ｔは不連
続被膜の厚ざ（フィルム面からの高さ）を示す。なお、
高さＨ１厚さでは、触針先端径の小ざい高精度の植針式
表面粗さ計で、本発明の不連続被膜の形成された面を測
定して得られる。

次に、本発明のフィルムの製法について説明する。

前記説明のポリエステル原料中に、前記説明の微細粒子
を含有ｕしめた原料を、通常の製膜数により溶融押出し
、冷却後３〜５倍に一軸延伸した縦延伸フィルムの少な
くとも片面に、前記説明の有極性高分子を含んだ溶液、
更に好ましくはシランカップリング剤とを含む塗液を塗
布し、乾燥した後に直角方向に延伸を行なうか、おるい
は直角方向への延伸後、ざらに前記一方向に再延伸し熱
処理する。熱処理前にさらに直角延伸を行ない、機械軸
と直角方向の横強度を増大させても良い。

さらに極めて過酷な使用環境下での蒸着膜の耐久性を付
与させるためには、前記記載の微細粒子を上記塗液に含
まけることが好ましい。

以上、単層フィルムについて説明したが、本発明に適用
のポリエステル（粒子入り）原料と、その原料に添加さ
れた微粒子よりも粒径が４０ｍμ以上大きな微粒子の添
加された原料との共押出しによる複合フィルムの製造に
おいて、本技術を適用しても良い。

「作用コ 本発明のポリエステルに含有された前記記載微細粒子に
より、フィルム表面に前記記載微細突起が形成され、こ
の微細突起により、金属薄膜を設けたあとのヘッド目詰
り防止効果が得られ、また、本発明の不連続被膜により
、金属薄膜を設けたあとのテープのヘッドタッチ、ヘッ
ド走行性の改良が図られる。

「評価法、測定法］ ■　本発明フィルムの微細表面突起の径、個数は、微分
干渉式光学顕微鏡ならびに電子顕微鏡で観測されうるが
、拡大倍率５００倍以上の電子顕微鏡観測により測定す
る。

■　上記の表面突起高さは、ＪＩＳ　　８０６０１に規
定されている表面粗さ最大値、ＲｍａＸに準じて凹凸の
山頂から谷底までの距離にて表示した値で、高精度の触
針式表面粗さ計装置にて実測されるものである。少なく
とも５００μ以上の距離を測定し、突起高さの平均値を
求める。

■　不連続被膜の高さは、■と同様の触針式表面粗さ計
により得られる断面曲線で、平均的な山と谷との平均高
さ間隔を求めて得られる値である。

■　本発明フィルムに強磁性体薄膜を設けた磁気記録媒
体、すなわち、テープの特性は、市販の８ミリビデオテ
ープレコーダーを用い測定する。

電磁変換特性としてビデオＳ／Ｎ比、ドロップアウト、
ヘッド目詰りによる画像の乱れの発生し始めるまでの繰
り返し回数を求めた。Ｓ／Ｎ比、ドロップアウトの測定
には、ＴＶ試験信号発生器から信号を供給し、ビデオノ
イズメーター、ドロップアウトカウンターを用いた。ビ
デオＳ／Ｎ比は市販の８ミリビデオメタルテープを零デ
シベル（ｄＢ）として比較測定した。ドロップアウトは
、再生信号の減衰が一１６ｄＢ以上、長さが１５マイク
ロ秒以上のものを求めた。Ｓ／Ｎ比、ドロップアウトは
常温常湿で、テープ製造後の初期特性をみた。ヘッド目
詰り防止特性としては、磁気テープを６０℃、９０％Ｒ
Ｈの条件下で１ケ月放置し、その表面に目詰り発生の原
因となる錆をわずかに発生せしめたのち、２５℃、９０
％ＲＨＦでビデオ録画、再生を繰り返して行ない、ヘッ
ド目詰りによる画像の乱れの発生し始めるまでの繰り返
し回数を求めることを、テープ製造後の未使用のものな
らびに、１００回再生走行後の両テープにおいて行ない
、評価した。

［実施例］ 次に実施例を説明する。

実施例１ 重合触媒残渣等に基づき形成される微細粒子、すなわち
、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に粒径１１０ｍμの５
ｉ０２粒子を０．０４重量％含有させた原料を約２０℃
に維持された回転ドラム上に溶融押出し、次に３．４倍
の開成方向への延伸を施し、その後のメタリングパーコ
ーターを用いて下記水溶液を固形分濃度で２０ｍｇ／ｍ
２両面塗布した。

水溶液としては、メチルセルロース０．１５％、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１〜キシシラン０．０５％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１
５％／秒とした。

横延伸倍率３．４倍、熱処理温度２００℃で、両面に高
さ１００人の不連続被膜が形成され、かつ、径が０．２
μで高さ１５０人微細突起が３×１０４ケ／ｍｍ２の割
合で存在する厚さ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１５００人の膜厚で形成した。

続いて所定幅にフィルムの機械方向（縦方向）に切断し
、磁気テープとした。この特性を表１に示した。

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
マルジョン中に水溶性ポリエステルエーテル共重合体０
．３５ｗｔ％および平均粒径２００大の極微細シリカ０
．１５ｗｔ％加えた水溶液を用い、他は実施例１と同様
にして両面に微細粒子を含みそれによる突起が存在する
、高さ１２０人の不連続被膜が形成され、径が０．２μ
で高さ１５０人の微細突起が３Ｘ１０４ケ／　ｍｍ２の
割合で存在する厚さ１２μのポリエチレンテレフタレー
トフィルムを１ｑ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１ 実施例１のベースフィルム製造において使用ＳｉＯ２粒
子の粒径１１０ｍμのものから５ｍμのものにおきかえ
た。また、塗液のメチルセルロース濃度を０．０５％と
した。他は実施例１と同様にしてベースフィルム内に微
細粒子を含み、それによる径が０９００４μ、高さが４
０人の突起が７Ｘ１０８ケ／　ｍｍ２存在し、かつ高さ
３０人の不連続被膜が形成された厚さ１２μのポリエチ
レンテレフタシー１〜フイルムを得た。

このベースフィルムを用い、実施例１と同様にして蒸着
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、使用ＳｉＯ２
粒子の粒径を１１０ｍμのもから５００ｍμのものとお
きかえたものを用い、他は実施例１と同様にしてベース
フィルム内に微細粒子を含み、それによる径が０．６μ
、高さ１２００人の突起が３　Ｘ　１０３ケ／ｍｍ２存
在し、カッ高す１００大の不連続被膜が両面に形成され
た厚さ１２μのポリエチレンテレフタレートフィルムを
１ｑだ。

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３ 実施例１のベースフィルム製造において、使用ＳｉＯ２
の含有１を２重量％とじ、他は同様にして両面に高さ１
００大の不連続被膜が形成され、かつ径が０．２μで高
さが１５０人の微細突起が５Ｘ１０８ケ／　ｍｍ２の割
合で存在する厚さ１２μのポリエチレンテレフタシー１
〜フイルムを得た。

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ｊｑた。テープ特性を表１に示した。

比較例４ 実施例１のベースフィルム製造において、使用５ｉＱ２
粒子の粒子径を３００ｍμとし、メチルセルロース水溶
液濃度を０．４０％とし、他は同様にとして両面に高さ
６００人の不連続被膜が形成され、かつ径が０．４μ、
高さが８００大の微細突起が６Ｘ１０３ケ／ｍｍ２存在
した表面を持つ厚さ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。

［発明の効果］ 微細粒子を含有せしめ、高さ５０〜９００Å、径０．０
１〜１μの微細表面突起を１０３〜１０７ケ／　ｍｍ２
形成させ、ｈり少なくとも片面に有極性高分子主体の厚
さ５００Å以下の不連続被膜を形成せしめたポリエステ
ルフィルムとしたので、その不連続被膜形成面上に磁性
層、特に強磁性体薄膜を設けた磁気記録媒体とした場合
にその磁気記録媒体のへラドタッチ、ヘッド走行性が良
好で、ヘッド目詰り防止効果が１００回往復俊のような
長期間の繰り返し走行後においても優れているという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は微細表面突起を有するポリエステルフィルムの
表面を部分的に覆った不連続被膜を模式的に示す平面図
、第２図は第１図のＡ−Ａ’断面を示す図である。 第３図は、ざらに不連続被膜中に微細粒子を含ませ、そ
れにより不連続被膜表面上に微細突起が設けられている
状態を模式的に示す平面図、第４図は第３図のＢ−８’
断面を示す図である。 １：ポリエステルフィルムに添加された微細粒子 ２：微細表面突起 ３：ポリエステルフィルム ４：不連続被膜 ５：不連続被膜内の微細粒子 Ｈ：微細表面突起の高さ Ｄ：微細表面突起の径 ｔ：不連続被膜の厚さく高さ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 粒径１０〜３００ｍμの微細粒子を０．００１〜１ｗｔ
   ％含有し、該微細粒子により、高さ５０〜９００Å、径
   ０．０１〜１μの微細表面突起が１０＾３〜１０＾７ケ
   ／ｍｍ＾２形成されたポリエステルフィルムと、該フィ
   ルムの少なくとも片面に有極性高分子主体の不連続被膜
   が形成され、該不連続被膜の厚さ（フィルム表面からの
   高さ）が５００Å以下であり、かつ該微細表面突起の高
   さが、該不連続被膜の高さよりも高いことを特徴とする
   磁気記録媒体用ポリエステルフィルム。