JPS62214518A - 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〕 本発明は表面が平坦にして、易滑性、耐摩耗性、及び耐
突出変形性に優れた磁気記録媒体用のベースフィルムに
関し、とシわけ高密度の記録媒体用途に適した二軸延伸
フィルムに関する。

〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕ポリエ
ステルフィルムはその優れた物理的、化学的性質の故に
産業上広く用いられている。

就中二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムは他
のフィルムに比し特に弾性率、平面性及び寸法安定性等
の点で優れる故、磁気記録媒体の基材として今や不可欠
のものとなっている。

近年、磁気記録媒体の中心的存在となっているビデオテ
ープにおいては、小型化、高記録密度化へと急速なテン
ポで進行している。高記録密度は短波長でなされている
為磁性層厚みによる出力損失の低減を目的に磁性層は薄
膜化への方向へ進んでいる。例えば汎用のとデオテープ
では通常！μ程度の磁性層厚みだが、純鉄を主成分とす
るメタルパウダーテープにおいてはλμ前後の厚みへと
なっている。更に磁性金属薄膜を基体表面に有する蒸着
テープにおいては０．７μ前後といった極薄膜となって
いる。それ故ベイルムの表面は可能な限シ平坦化する必
要がある。しかしながら従来の技術では表面が平坦にな
るに従い、フィルムの滑シ性、耐摩耗性、耐突出変形性
等が悪化し取扱い上重大な支障をきたすことになる。即
ちこれらの特性はフィルムの製造工程及び磁気テープと
する時の磁性層塗布、バックコート工程等で大きな要因
となる。

例えばこれら工程中にフィルムは各種ロール間を通過す
るが、ロールとフィルムの間での摩耗により白粉が発生
する。この白粉はロール上へ転着するか、フィルム表面
に付着するかし、磁性層を塗布する際、塗布抜けとなっ
たシ粗大突起を形成したシして、ドロップアウトの大き
な原因となることが知られている。又工程中でのフィル
ム取シ扱い作業性を改良するにはフィルムの摩擦係数を
低減させる必要がちシ摩擦係数低減化の為にはフィルム
中に不活性な無機又は有機の微粒子を配合せしめれば良
いことが知られている。しかしながら従来の方法では充
分満足する作業性を得るにはフィルムの平坦性を犠牲に
せざるをえず、昨今の厳しい要求に答えつるものは得ら
れない状況であった。

一方ベースフイルムの製造工程で要求される主要な特性
の７つにいわゆる耐突出変形性がある。この突出変形と
いう現象は張力をかけてフィルムを巻き上げる際、ゴミ
等の異物の混入、或いは高速巻き上げの為に生ずる随伴
空気の抱き込みによってフィルムが盛フ上がる現象であ
る。突出変形部では連常フィルムが円形突起状に変形し
、磁性層を形成する際、膜が不均一とな夛、磁気テープ
とした場合ドロップアウトの原因となる。

この耐突出変形性を向上せしめるＫは、通常滑シ改良に
有効な粒子を配合し、フィルムを粗面化すれば良いこと
が知られているが、従来手法では表面平坦性を損なわず
に改良することは困難であつ次。

更に、近年磁気記録システムの小型化に伴い、一定の容
積に蓄えられる情報量を増す為に高記録密度化すると共
に、基材の薄膜化が要求されている。しかしながら薄膜
になるに従い、ベースフィルムの力学的強度が不足する
為、一般的にフィルムの長手方向、即ち縦方向に強度ア
ップした、いわゆるテンシライズフイルムが用いられる
。テンシライズフイルムの製造はその工程において傷が
生起し易く、フィルム表面が平坦になるに従い、傷の発
生が増加する。従って偏入シのない平坦なフィルムを得
ることは従来極めて困難なことであった。

この様に磁気記録媒体のベースフィルムの中心線平均粗
さＲ，がθ、ＯＯ４ｔ〜θ、θ１０μという極めて平坦
な、且つテンシライズしたフィルムの表面傷入り、耐摩
耗性、耐突出変形性、滑り性の改良を簡便な手段で成す
ことが出来るならば工業的に極めて有用である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、フィルム表面が平坦であシ、且つテンシ
ライズとした時傷入シが力＜、耐摩耗性、耐突出変形性
、滑シ性に優れたフィルムを得るべく鋭意検討を重ねた
結果、本発明に到達したものである。即ち本発明の要旨
は、平均粒径／　０〜／　０００　ｍｐで比表面積が／
　２０−／　ｔび平均粒径０．ｊ〜八へμのシリカ粒子
をθ、Ｏ０／重ｔチ〜Ｏ，Ｏ，Ｓ重量％含有し、フィル
ムの表面粗度ＲｅＬが０．００弘〜θ、θ１０μの範囲
にあフ、且つ縦方向のＦ−ｊ値が／　４Ｌｋｇ／−以上
であることを特徴とする磁気記録媒体用二軸［（１ポリ
エステルフイルムに存する。以下本発明を更に詳しく説
明する。

本発明でいう芳香族ポリエステルとは、テレフタル酸、
コ、〕廿フタレンジカルボン酸の如き芳香族ジカルボン
酸又はそのエステルとエチレングリコールを主たる出発
原料として得られるポリエステルを示すが、他の第三成
分を含有していてもかまわない。ジカルボン酸成分とし
て例えばイソフタル酸、フタル酸、コ、６−す７タレン
ジカルボン酸、テレフタル酸、アジピン酸、セパシン酸
、及びオキシカルボン酸成分、例えばｐ−オキシエトキ
シ安息香酸等の一種又は二種以上を用いることが出来る
。ジオール成分として、ジエチレングリコール、プロピ
レングリコール、ブタンジオール、／、≠−シクロヘキ
サンジメタツール、ネオペンチルグリコール等の一種又
は二種以上を用いることが出来る。いずれにしても本発
明のポリエステルは反復構造単位の？０チ以上がエチレ
ンテレフタレート単位又ハエチレン２．乙−ナフタレン
単位を有するポリエステルであることが好ましい。

本発明においてはポリエステルに含まれる粒子に特徴を
有する。即ちポリエステルフィルムのｆ＃シ性等の特性
を改良する為にポリエステルに対し不活性な微粒子を存
在せしめれば良いことが知られているが、本発明者らは
かかる粒子として平均粒径１０〜１０００ｍμ、比表面
積／２０ｒｒ？／？以下のシリカ粒子ｆｅＯ０／重量−
〜θ、ｊ重−１１％及び平均粒径０．Ｊ″〜／、０μの
シリカ粒子を０．００　／重量％〜０．０！重量％併用
させれば良いことを見出した。本発明で用いるシリカ粒
子の比表面積は／　Ｊ　Ｏｒｒ？／　ｆ以下のものでな
ければならず、この値を越えると粒子間の相互作用が強
まり、粒子凝集体は粗大なものとなシフイルム表面粗度
を高めたシ、粗大異物となって磁気テープとした時の電
磁気特性を著しく悪化させる。又、その添加量は０．７
１黄％〜０．５重２％である。更に好ましくは０，３重
量％〜Ｏ，ｊ重量％であシ、添加量が０１５重量％を越
えると表面粗度を高めたシ粗犬異物を増加させ、好まし
くない結果を与える。０．／　Ｍ量チ以下の添加量では
滑シ性が低下して好ましくない。一方、これと併用する
シリカ粒子は３μ以上の粒子の割合が全粒子に対し０．
５重量％以下であることが好ましく、これを越えると粗
大突起が頻発し磁気テープのドロップアウトの増加を招
き良くない。添加量は０．００　／重量−〜θ、θ！重
ｆｌ−チであることが肝要で、 θ、ｏｊｆｆ！量チを越える添加は磁気テープの出力低
下を招き、又０．００　／重量％未満の添加量では耐摩
耗性、耐突出変形性、滑フ性の改良効果は発現せず好ま
しくない。

更に本発明では、この二種の特定粒子の併用が特に縦方
向に強化された、即ちテンシライズフイルムの製造時に
好ましい効果を有することを見い出し念。縦方向にテン
シライズされたフィルム（タテーテンサフイルムと略す
）の製造は通常の縦、横延伸した後頁に縦方向に再延伸
して得られるが、この再延伸の際のロールとフィルム間
での滑シによって生ずる傷の発生をいかに抑制するかが
重要となる。一般的にフィルムの表面粗度の高いオーデ
ィオ用や汎用ビデオ用フィルムの場合、傷付きは殆んど
問題とならず、又多少傷があっても実用上の欠陥には到
らぬものである。しかし高密度記録の磁気テープとして
用いるベースフィルムの場合、フィルム表面が平坦であ
る為フィルム表面の傷付きが多くなフ、又傷付き程度の
許容限界も厳しいものとなる。このような厳しい要求に
対し、本発明のシリカ化合物粒子と極微量のシリカ粒子
の併用は、フィルム表面が平坦であシながら傷付きが極
めて少ない、品質上、極めて優れたフィルムを得ること
が出来る。本発明のタテーテンサフイルムの縦方向のＦ
−ｊ値は／≠に９７ｔｄ以上、好ましくは１５却／−以
上が良い。又、 得られたフィルムの表面粗度は平均突起高さＲ，がθ、
ｏｏ≠〜０．０　／　０μの範囲が好ましく、０．０　
／　０μを越えると磁気テープとした時の出力の低下を
招き好ましくない。又、０．０θ亭未満ではフィルムの
取シ扱い作業性が悪く、加工工程での通過性が劣シ良く
ない。

本発明にて使用する粒子は一般的に用いられる解砕処理
、分級処理、テ過処理を施して粗大粒子を除去すること
が必要である。解砕処理には例えばロッドミル、ボール
ミル、振動ロッドミル、振動ボールミル、パンミル、ロ
ー７−ミル、インパクトミル、円盤形ミル、攪拌摩砕ミ
ル、流体エネルギーミル等を利用するととが出来るし、
又分級処理には半自由うず式、強制うず式、ハイドロサ
イクロン式、遠心分離法等の一種以上を利用することが
出来る。

れでも良いが、特に好ましくは重縮合前、及び重縮合反
応初期が良い。本発明にてフィルム中に２種の粒子を共
存させるには、各々の粒子を単独にポリエステル中へ添
加し、フィルム製膜時に両ポリエステルを所定量配合し
て得るか、又はポリエステル中へ添加する際雨粒子を所
定量配合して得るか、いづれでも良い。又、用いる重縮
合反応触媒としては通常Ｓｂ、　ＯＴｅ、　Ｔｉ、Ｅｌ
ｎ％Ｓ１化合物が使用出来る。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く、本発明は電礎気特性の高性能化、小
型化の為に縦方向に強化され、且つフィルム表面の平坦
化が要求されるベースフィルムにおいて、フィルム表面
の傷入りが極めて少なく、耐突出変形性、耐摩耗性、渭
シ性に優れたフィルムを得るに、特定粒子を特定量併用
せしめるという極めて簡便な方法によって成し遂げたも
のであって、本発明の工業的意義は大きい。

〔実施例〕

以下本発明を実施例によシ更に詳細に説明するが、本発
明はその要旨を越えない限り以下の実施例によって限定
されるものではない。尚、本発明における諸物性の測定
は以下の方法によって行った。実施列中の部又は饅は各
々１′量部、重量％を意味する。

（１）不活性粒子の平均粒径 粒子を電子顕微鏡によシ写真法によシ測定した。

（２）　　シリカ粒子の比表面積 液体窒素の温度における窒素ガスの吸着量から求めるい
わゆるＢ１１１ｉＴ法によって測定した。

（３）平均突起高さＲ。

小板研究所Ｇ！！ｌ製表面粗さ測定機、モデル８に−Ｊ
Ｆを用いＪ工Ｓ　ＢＯｔθ／−／り７ｇ記載の方法に準
じて行なった。測定条件は触針径λμ、触針圧３０グ、
カットオフ値？θμ、測定長コ、ｊ濶とし、７．２点測
定を行ない、最大値、最小値をカットし７０点の平均値
で示した。

（４）Ｆ−ｓ値の測定 東洋ボールドライ／社製テンシロンｔ７ＴＭ−■型を使
用し２３℃、５０％の下で測定した。７−ｒ値はｊ％伸
長時の応力をフィルムの断面積で除した強度（１４／Ｍ
ｄ　）で表わした。

（５）　　フィルム表面の傷入りの評価暗室内でフィル
ム面にスポット光を当て、偏入シの程度を目視にて判定
した。

ランク×；フィルムの全面に傷入夛が見られる。

う／りΔ；フィルムの一部に傷が見られる。

ランク○：フイルム表面の偏入シが殆んど見られない。

（６）耐摩耗性の評価 第１図に示すテープ摩耗評価機を用い、幅／θ酊のポリ
エステルフィルムを一〇Ｏｍ長にわたって走行させ、図
中（Ｉ）で示した固定ピン（直径６薗、材質ＳＵＳ≠コ
０−．Ｔ２、仕上げ０．ＺＳ）に付着した摩耗粉の量を
目視評価し≠ランクに分けた。尚フィルムの走行速度は
７７０μｍ７分とし張力は（ＩＩ）で示したテンション
ピックアップで検出し、初期張力をＪＯＯｆ、フィルム
とのビン巻き付は角θを７３！０　とした。

ランクＡ：付着が全く認められない。

ランクツ；付着が極くわずか認められるが実用上は問題
ない。

ランク０；付着量がや＼多く長時間使用すると問題とな
りうる。

ランクツ；付着量が多く実用上使用し難い。

（７）耐突出変形性の評価 フィルム巻き取シ時故意に約ｊμの粒子を一定量加え、
生じたフィルムの部分的なふくらみが消失するに要する
巻数を数え、Ａ、　Ｂ、Ｃの三ランクに分け、最も巻き
数の少ないもの即ち耐突出変形性の優れているものをＡ
とした。

（８）粗大突起数の評価 フィルム表面にアルミニウム蒸着をｍＬ、ニコンオプチ
フォト干渉顕微鏡を用い、二光末法にて測定した。測定
波長ｊ≠ｏ　ｎｍで３次以上の干渉縞を示す突起（突起
高さθ、？／μ以上）を７００−の面積に亘シ測定し粗
大突起数とした。

（９）磁気テープ特性 まず、次に示す磁性塗料をポリエステルフィルムに塗布
し、乾燥後の膜厚をコμとなるよう磁性層を形成しｆｃ
。即ち、超微粉磁性金属粉末−００重量部、ポリウレタ
ン樹脂３゜重量部、ニトロセルロー２７０重量部、［酢
ビ共重合体７０重量部、レンチ２１重量部、シクロヘキ
テノン／θθｉｆ部、メチルイソ７’　ｆ　ｋケトン／
θθ重量部及びメチルエチルケトン３θθ重量部をボー
ルミルにて４ｔｔ時間混合分散後ポリイソシアネート化
合物！重量部を加えて磁性塗料とし、これをポリエステ
ルフィルムに塗布した後、塗料が充分乾燥固化する前例
磁気配向させ、その後乾燥し念。

更にこの塗布フィルムをスーパーカレンダーにて表面処
理を施し、／／２インチ幅にスリットしてビデオテープ
とした。このビデオテープを松下電器■製ＮＶ−３７０
０型ビデオデツキにより、常連にて下記の磁気テープ特
性を評価した。

ＶＴＲヘッド出力；シンクロスコープにより測定周波数
参メガヘルツに於 けるＶＴＲヘッド出力を測 定し第１表実施例−３のサ ンプルを０デシベル（ａＢ） とし、その相対値をデシベ ル（ｄＢ　）表示した。

ドロップアウト数；糺μメガヘルツの信号を記録したビ
デオテープを再生 し、大金インダストリー（１羽 類ドロップアウトカウンタ ーにて／　ｊ　ａａｅｃ　−，２０ｄＢにおけるドロッ
プアウト数を 約２０分間測定し、７分間 当シのドロップアウト数 （ケ／分）に換算した。

実施例／ ジメチルテレ７タレート７００部とエチレングリコール
４０部及び酢酸マグネシウム・四水塩θ、θり部を反応
器にとシ、加熱昇温すると共にメタノールを留去し、エ
ステル交換反応を行ない、反応開始から昼時間を要して
２ＪＯ℃に昇温し、実質的にエステル交換反応を終了し
た。

次いで、予め解砕、分級、濾過し念、平均粒径ＪＯｍμ
、比表面積がｒＯｇｆ／ｆのシリカ粒子を’−Ｐ％ｍ加
し更にエチルアシッドフォスフェートθ、θφ部、三酸
化アンチモン０．０４部部を加えて、μ時間重縮合反応
を行ないポリエステル（Ａ）を得た。又、別途シリカ粒
子の代わりに平均粒径０．乙μのシリカ粒子を０．３％
添加し、同様にしてエステル交換反応、重縮合反応を行
ない、ポリエステル（Ｂ）を得た。

該、シリカ粒子添加ポリエステル（Ａ）　？　７　％と
シリカ粒子添加ポリエステル（Ｂ）　３チとを均一にブ
レンドし、１７０℃の温度にて乾燥後、２９０℃の温度
で押出機よシシート状に押出し、静電密着冷却法にて／
７０μの無定形シートを作成した。

次いで、この無定形シートを縦方向に参倍、横方向に３
．５倍延伸し、更に縦方向に／、７倍再延伸し、縦方向
に強化された厚さ１０μの二軸延伸フィルムを得た。得
られたフィルムの特性及び磁気テープ化後の特性を第１
表に示す。

実施例コ 実施例／に於いてシリカ粒子の平均粒径を０．４μの代
わシＫ　１１７．／μのものを０．３％添加しポリエス
テル（Ｂ）を得た。このポリエステル（Ｂ）を７部と実
施例／で得たポリエステル（Ａ）をワタ部均−プレ／ド
し、実施例／の方法と同様にして二軸延伸フィルムを得
た。特性の評価結果を第１表に示す。

実施例３ 平均粒径弘θｍμ、比表面積ｊ　Ｏｉ／　ｔのシリカ粒
子を０．≠チ添加したポリエステル（Ａ）２５部と実施
例／のポリエステル（Ｂ）５部とを均一ブレンドし実施
例／と同様にして二軸延伸フィルムを得た。結果を第１
表に示す。

比較例／ 実施例／においてポリエステル（Ｂ）の配合を取シ止め
た以外実施例／と同様にして縦方向に強化した二軸延伸
フィルムを得た。結果を第１表に示す。

比較例コ 平均粒径／ｊｍμ、比表面Ｗｔ　／　７０　ｒｒ？／　
？のシリカ粒子を０．弘チ添加したポリエステル（Ａ）
を９７部と実施例／で得たポリエステル（Ｂ）３部を均
一ブレンドし実施例／と同様にして二軸延伸フィルムを
得た。結果を第１表に示す。

比較例３ 実施例／に於いてシリカ粒子の平均粒径を／、５μにし
た以外実施例／と同様にして二軸延伸フィルムを得た。

結果を第１表に示す。

比較例≠ 実施例／においてポリエステル（Ａ）　ｔ　！　０　部
、ポリエステル（Ｂ）　ｓ　ｏ部にして配合した以外は
実施例／と同様にして二軸延伸フィルムを得た。

結果を第１表に示す。

比較例！ 実施例／に於いてシリカ粒子の平均粒径を０．３μに代
えた以外は実施例／と同様にして二軸延伸フィルムを得
た。結果を第１表に示した。

比較例を 比較例／のポリエステルを用い、縦方向に３．７倍、横
方向に≠、θ倍延伸し、縦、横の強度がバランスした、
厚さ／Ｑμの二軸延伸フィルムを得た。結果を第７表に
示す。

比較例７ 比較例ｊのポリエステルを用い、比較例ごと同様にして
縦、横バランスした厚さ／θμの二軸延伸フィルムを得
た。結果を第１表に示す。

本発明の要件を満たす実施例７〜３のフィルムはいずれ
も再延伸工程でのフィルム表面の偏入シは殆んど認めら
れず、又スリット後ロール状に巻いた際、突出変形もな
くロール外観も極めて良好であった。

これに対し比較例／で得たフィルム表面には偏入シが多
く、しかもロール状とした時の突出変形が多数！られ、
且つロール端面が不揃いであり製品としての価値が劣る
ものであっ之。

比較例コ、３のフィルムはフィルム表面の偏入シや、ロ
ール状に巻かれた状態は良好であったが、粗大突起が多
く、磁気テープとした時のドロップアウト数が増大しベ
ースフィルムとしては不適当なものであった。又、比較
例≠はシリカ粒子の添加量が多い場合の例であるが、こ
の場合Ｒ，が高くなシ磁気テープとした時の出力が低下
し高性能が要求されるベースフィルムとしては不適当な
ものであっ之。

比較例６．７のフィルムは比較例／、ｊで見られたフィ
ルム表面の偏入シは殆んど認められないが、縦方向の強
度が低く、小型化、高密度記録用テープのベースフィル
ムには不適当なものであった。

【図面の簡単な説明】

第１図は耐摩耗性を評価する走行系の概略図であシ、図
中（１）は６酵φの５ＵＥＩ≠２０−ＪコＯ０，２Ｓ表
面仕上げの固定ビン、（ＩＩ）はテンションピックアッ
プである。又固定ピンへのフィルムの巻付は角θは７３
！０　である。 出　願　人　　ダイアホイル株式会社 代　理　人　　弁理士　長谷用　　　−ほか／名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）平均粒径１０〜１０００ｍμで比表面積が１２０
   ｍ＾２／ｇ以下のシリカ粒子を０．１重量％〜０．５重
   量％及び平均粒径０．５〜１μの炭酸カルシウム粒子を
   ０．００１重量％〜０．０５重量％含有し、フィルムの
   表面粗度Ｒａが０．００４〜０．０１０μの範囲にあり
   かつ縦方向のＦ＿５値が１４ｋｇ／ｍｍ＾３以上である
   ことを特徴とする磁気記録媒体用二軸延伸ポリエステル
   フィルム。