JPH01311131A - 磁気記録媒体用ポリエステルフィルム - 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とした時の電特、走行性、耐摩耗性
に優れたポリエステルフィルムに関する。更に詳しくは
、テープ走行時の擦り傷や、摩耗粉の発生が極めて少な
（、且つ磁気テープ裁断性に優れた高密度磁気記録用の
ベースフィルムに関する。

〔従来の技術および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物理的、化学的性質に優れた特
性を有し、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
に比べ、特に平面性、機械的強度及び寸法安定性等に優
れるので磁気記録媒体の基材として今や不可欠なものと
なっている。

一方、近年磁気記録媒体の改良が急速な勢いで行なわれ
ており、これに伴ないベースフィルムへの要求も一段と
厳しいものとなってきている。例えば、ビデオテープの
ような高密度の記録を要するものでは、ベースフィルム
の表面はより平坦なものが必要とされる。しかしながら
良（知られているようにフィルム表面が平坦になると、
フィルムと接触する部分との摩擦、摩耗が犬となり、フ
ィルムの傷付きや摩耗粉の発生が大きくなり種々の弊害
を引き起こすようになる。

例えばフィルム製造工程を含む磁性層塗布工程以前の段
階で摩耗粉が発生すると磁性層塗布抜けや磁性層表面へ
の摩耗粉転着によりドロップアウト増加の原因となるし
、また、磁性層表面の平坦化を目的に行なわれるカレン
ダー処理工程で摩耗粉が生ずるとカレンダーロール表面
に白粉となって付着してしまい磁性層表面を粗うし電荷
低下を招くことになる。更に製品となった後も耐摩耗性
が悪いとテープデツキ内の走行系で発生した摩耗粉が電
荷低下やドロップアウトを多発させるようＫなる。

また、近年ベースフィルムには耐摩耗性に加え耐擦傷性
改良の要求が高まっている。これはテープダビング工程
等でテープが接触する部分から傷つけられたり、発生し
た摩耗粉からフィルムに傷が入ったりするためである。

これらの傷は外観上好ましくないということもさること
ながら、工程の汚染やドロップアウトの増加を引き起こ
すようになる。

こうしたフィルムあるいはテープの耐摩耗性、耐擦傷性
を改良するためＫは、ポリエステルフィルム中に不活性
な微粒子を存在させフィルム表面を適度に粗らせば良い
ことが知られている。

こうした適度な粗面化は耐摩耗性や、耐擦傷性の改良の
みならず、フィルムの取扱い作業性や磁気テープとして
の走行性の改良にも寄与し得るが、昨今の厳しい要求に
充分応え得るものではなかりだ、とい５のは、これら特
性を充分満足するには微粒子の配合量を増加したり、粒
子の径を増加したすせねばならないが、こうした方法は
平均粗度を高め過ぎたり、粗大粒子の混、在による粗大
突起の増加を招いたりして磁気テープの電磁変換特性の
低下やドロップアウトを増加させることになる。このよ
うに二律背反のこの事象を達成することは極めて困難で
ある。

唯一、効果的な方法として磁性層と反対の面に適当なコ
ーティングを施す、いわゆるバックコート法が知られて
いるが、著しくコストが高くなる上、特性上の諸問題も
あり、実用上澄れた方法ではなかった。

一方、磁気記録材料のベースフィルムとして要求される
主要な特性の一つに易裁断性がある。

これは磁気テープを一定サイズの幅に裁断する際、裁断
性の悪いベースフィルムの場合、裁断面がスジ状にめく
れてしまい、場合によっては！り粉となってはがれ落ち
る現象である。この現象が更に悪化すると磁性層からの
粉落ちも生じこれらの脱落粉はドロップアウトの原因と
なる。

裁断性を向上させる方法としては例えばフィルムの結晶
化度を増加させる方法が知られている。しかしながら結
晶化度の増加は耐摩耗性を悪化させるため実用上、極端
な結晶化度の増加は出来ず、ある程度、裁断性を犠牲に
してベースフィルムの設計が行なわれているのが実情で
ある。

このように磁気記録媒体用のベースフィルムにおいて耐
摩耗性、耐擦傷性及び易裁断性を簡便な手段で効果的に
改良する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〕

本発明者らは上記実情に鑑みて、磁気記録媒体用のポリ
エステルフィルムについて鋭意検討を行なった結果、あ
る特定の微粒子を含有するポリエステルフィルムが耐摩
耗性、耐擦傷性及び易裁断性に優れることを見出し本発
明に到達した。

即ち本発明の要旨は、モース硬度が６以上である不活性
無機粒子（ａ）及び粒子（ａ）よりも大きい平均粒径な
有する不活性粒子（ｂ）を含有するポリエステルフィル
ムであり、かつ該フィル、ムの極限粘度がｏ、！；　２
〜ｏ、Ａコの範囲である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に存する。

以下本発明を更に詳細に説明する。

本発明でいうポリエステルとは、テレフタル酸又はその
エステルとグリコールとを重縮合させて得ることのでき
るポリエステルである。

このポリエステルはテレフタル酸とグリコールとを直接
反応させて得られる他、テレフタル酸のアルキルエステ
ルとグリコールとをエステル交換反応させた後重縮合せ
しめるか、あるいはテレフタル酸のグリコールエステル
を重縮合せしめる等の方法によっても得ることができる
。

本発明においてはポリエステルに配合スル粒子の硬度の
点、及び粒径の異なる二種以上の粒子を併用すること、
更にフィルムと成したときの極限粘度の点に特徴を有す
る。即ちポリエステルフィルムの取扱い作業性や耐摩耗
性を改良するため、及び磁気テープ化後の走行性、耐摩
耗性、及び耐擦傷性を改良するためには、ポリエステル
に対し不活性な微粒子を含有させれば良いことは既に知
られている。本発明者らはかかる粒子としてモース硬度
が６以上の粒子（ａ）とそれより粒径の大なる他の粒子
（ｂ）を併用するならば、これらの特性が顕著に改良で
き、特に耐擦傷性が極めて顕著に改良できることを見出
した。更に、これらの特性以外に磁気テープを一定幅に
裁断する際の裁断性を改良するにはフィルムの極限粘度
を０．３２〜０．６２にすれば良いことを見出し本発明
に到達した。

本発明で用いるモース硬度６以上の粒子Ｃａ）とは、例
えばＳ　ｉ　０２、Ｔ　ｉ　０２、Ａ　ｌｚ　Ｏ３、Ｓ
　ｉ　Ｃ。

ゼオライト、セライト等があげられるが、モース硬度が
６以上の粒子であればこれに限るものではない。これら
の中でもモース硬度がざ以上のＡｌ２Ｏ３、ＳｉＣ％Ｔ
　ｉ　Ｃ，チタンブラック、就中Ａｔ２０３が好ましく
用いられる。

本発明において特に好適に用いられるＡｌ２Ｏ３は通常
いわゆる熱分解法により得られるものであり、一般に１
０ｍμから１００ｍμ程度の粒径を有するものである。

この場合Ａ１□ｏ３の一部例えば３０重量％未満がＳｉ
やＮａ、Ｋ、等の酸化物で置換されていても良い。

なお粒子（ａ）の粒度分布は特に制限されるものではな
いが、よりシャープなもの、例えば粒径の小さい方から
積算した場合重量分率７５％と、２ｊ％の粒径の比が２
．θ以下好ましくは／、　ｊ以下、より好ましくは／、
Ｊ以下のものが好適に用いられる。

また、粒子（ａ）の形状についても特に制限はないが、
通常より塊状もしくは球形に近いものが好ましく用いら
れる。具体的には体積形状係数テｏ、／〜π／６、好ま
しくは０．２〜Ｔの粒子が好ましい。

また用いる粒子（ａ）の比表面積においても特に制限は
ない。例えば平均粒径Ｏ，Ｓμの粒子は真球かつ密度を
２ｊｉ／ａｎ３と仮定した場合４　ｍ２　／Ｉ程度の比
表面積を有するが、ｕｏｏｍ”／１１１００ポーラスな
ものまで好適に使用できる。

これらの粒子（、ｌ）は各種の表面処理剤でその表面が
変性されていてもよい。

通常エチレングリコールやポリエステルとの親和性を改
良する目的で用いられるこれら表面処理剤は、一般に粒
子に対してよ重量％以下の量適用されるが、その例とし
て、例えばシランカップリング剤やチタンカップリング
剤を挙げることができる。

粒子（ａ）のモース硬度が６未満では耐擦傷性の改良効
果が不充分となるのでモース硬度６以上は必須の要件で
ある。モース硬度の高い粒子が耐擦傷性に良好な結果を
もたらす作用機構は明確になっていないが、フィルムが
接触する部分の硬度より高い粒子に効果が顕著であるこ
とから、フィルム表面突起を形成する該粒子が、接触す
る箇所の鋭利な部分を摩耗させることによりフィルム表
面への傷つきが少くなるものと考えられる。更に、本発
明はこの高硬度の粒子（ａ）より平均粒径が大きい他の
粒子（ｂ）を併用することに特徴を有する。この粒子（
ｂ）としてはポリエステルに対し不活性な粒子であれば
無機粒子、有機粒子いづれでもよい。

粒子（ｂ）のモース硬度も特に制限はないが好ましくは
粒子（ａ）の硬度より低い方が良い。また、必要に応じ
て２種以上の粒子を併用してもよい。

本発明は、更にフィルムにした時の極限粘度が０．３２
〜０．４コの範囲にあることを特徴とする。易裁断性は
極限粘度が低い程良好であるが、極限粘度を０．４−．
２未満にすると製膜時破断が多発し生産性に支障をきた
すので好ましくない。

逆に０．６：ｌを越えると易裁断性改良好果が不光分と
なる。特に好ましくは１１〜０．６０の範囲である。

なお、本発明では粒子（ａ）として、通常、平均粒径が
０．００　！ｒ〜ｏ、／μｍのものを用い、その含有量
は通常ポリエステルに対し０．０３〜Ｓｗｔ％、好まし
くは０．７〜コｗｔ％であり、これと併用する粒子（ｂ
）として、通常、平均粒径がｏ、７〜３．０μｍ１好ま
しくは０．．７〜／、ｊμｍのものを用い、含有量は通
常、ポリエステルに対し０．０１　Ａ−コ、Ｏｗｔ％、
好ましくはｏ、／〜／、　Ｏｗ　ｔ％である。粒子（ａ
）の平均粒径が０．７μｍを越えると併用する大粒子の
効果が不充分となり易滑性、耐摩耗性に劣り、一方、粒
子（ａ）の平均粒径がｏ、　ｏ　ｏ　ｓμｍ未満では、
耐擦傷性の改良効果が劣り好ましくない。また、該粒子
の含有量が０．／　ｗ　ｔ％未満では耐擦傷性の改良効
果が見られず好ましくなく、逆に含有量が５ｗｔ％を越
えると、凝集による粗大突起が生じ磁気テープの電磁変
換特性の低下やドロップアウトの増加を招き好ましくな
いものとなる〇はフィルムの取扱い性、耐摩耗性、磁気
テープとしたときの走行性及び耐摩耗性が劣るようにな
り、粒径が３μｍを越えるとフィルム粗面度が必要以上
に高くなってしまい磁気テープ化後の電磁変換特性の低
下を招き好ましくない。該粒子の含有量が０．０！；ｗ
ｔ％未満ではフィルムの取扱い性、耐摩耗性、磁気テー
プの走行性及び耐摩耗性が劣るようになり、２ｗｔ％を
越えるとフィルム粗面度が高くなり過ぎたり、粒子凝集
による粗大突起が生成するよ５になり、磁気テープの型
持低下やドロップアウト増加を招き好ましくないものと
なる。

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、濾過処理を施して粗大粒子を除去すること
が好ましい。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
ラーミル、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ことができるし、ま
た、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
ができる。

本発明における粒子のポリエステル中への添加方法は重
縮合開始前、重縮合中、重縮合後、何れでもよいが、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一種以上の粒子を共存させるには
、各々の粒子を単独忙ポリエステル中へ添加し、フィル
ム製膜時に各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、各粒子を所定量配合し
て得るか、いづれでもよい。

また、用いる重縮合反応触媒としては通常ｓｂ、Ｔｉ％
Ｓｎ、Ｓｉ化合物が挙げられる。

本発明において、フィルムの厚さ方向の屈折率が１．ダ
ｑ２以上であると走行性、耐摩耗性及び耐擦傷性は更に
向上する。

かかる物性を有するフィルムを得るためには、例えば縦
−横逐次二軸延伸の場合、縦延伸温度を通常の延伸温度
よりも３〜Ｊθ℃高いｉｏｒ〜ｉｔｓ℃程度とすること
によって得ることができるが、あるいはまた二軸延伸後
熱処理前に大幅な横弛緩を行なうこと等によっても得る
こともできる。本発明においてはｎａの上限は／、　、
ｔ　／　０程度であることが好ましい。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例を霜げて更に詳細に説明するが、
本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例によっ
て限定されるものではない。

なお実施例における種々の物性および特性のσＩＩ＋定
方法、定義は以下の通りである。また実施例中「部」ま
たは「％」はそれぞれ「重量部」、「重量％」を意味す
る。

（１）滑り性 第１図の装置を用いて測定した。即ち固定した硬質クロ
ムメツキ金属ロール（直径６朋）にフィルムを巻き付は
角／３５°（θ）で接触させ、ｒ　、ｙ　ｆｌ　（Ｔ２
）の荷重を一端にがげて／ｍ／７ＦＬｉ几の速度でこれ
を走行させ、他端の抵抗力（Ｔ＋、、！／）を測定し、
次式により走行中の摩擦係数（μｄ）を求めた。

（２）耐摩耗性 第２図に示す装置を用いて、フィルムを２００ｍ走行さ
せ、固定ピンに付着する白粉量の多寡を目視判定し、耐
摩耗性のランクなＡ（付着量が極・＼′）て少なく優れ
６い７．）、Ｉ（（付着量が少な（実用上、問題ない）
、Ｃ（付着量が多く実用性に乏しい）の３ランクに分け
た。

（３）極限粘度〔η〕 ポリマー／Ｉをフェノール／テトラクロロエタン＝！０
７！０（重量比）の混合溶媒１００ｍｅ中に溶解し、３
０℃で測定した。

（４）　　フィルム厚さ方向の屈折率（ｎａ）アタゴ光
学社製アツベ式屈折計を用いて２３℃にてナトリウムＤ
線に対するフィルム厚さ方向の屈折率を測定した。

（５）平均粒径 顕微鏡法によって得た等制球径分布における重量積算Ｓ
Ｏ％の点を用いた。

（６）磁気テープの製造 次に示す磁性塗料をポリエステルフィルムに塗布し、乾
燥後の膜厚が２μｍとなるよう磁性層を形成した。即ち
磁性微粉末２００部１、ｌ−”　ＩＪウレタン樹脂３０
部、ニトロセルロース７０部、塩化ビニル−酢酸ビニル
共重合体ＩＯ部、レシチンＳ部、シクロヘキサノンと １００部、メチルイソブチルート２フ００部およびメチ
ルエチルケトン、３００部をボールミルにてｔＩｔ時間
混合分散後ポリイソシアネート化合物Ｓ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、
塗料が十分乾燥固化する前に磁気配向させ、その後乾燥
した。更にこの塗布フィルムをスーパーカレンダーにて
表面処理を施こし、４インチ幅にスリットしてビデオテ
ープとした。このビデオテープな松下電器領３製ＮＶ−
３７００型ビデオデツキにより、常速忙て下記の磁気テ
ープ特性を評価した。

ＯＶＴＲヘッド出力 シンクロスコープにより測定周波数が弘メガヘルツにお
けるＶＴＲヘッド出力を測定し、ブランクをθデシベル
としその相対値をデシベルで表示した。

０　ドロップアウト数 ｑ、ｑメガヘルツの信号を記録したｌ：’　ｌ−’オテ
ープを再生し、大金インダストリー（…ドロップアウト
カウンターでドロップアウト数を約２０分間測定し、７
分間当りのドロップアウト数に換算した。

（７）耐擦傷性 部名インチに裁断した磁気テープを硬質クロムメツキ金
属ピン（直径６１ＩＩ１１、表面粗さ３Ｓ）に張力よθ
Ｉ、巻き付は角／３５°、走行速度’１ｍ／秒で７回擦
過させる。その磁気テープ擦過面にアルミニウム蒸着を
施し、傷の量を目視判定し以下のようにランク分けした
。

ランクｌ　：　傷の量が極めて多い。

ランク−二　傷の量が多い。

ランク３　：　傷の量がランクλとダの間程度。

ランクｔＩ：　　傷の量が少ない。

ランクＳ　：　傷が付かない。

実用上の使用限度はランク３以上である。

（８）裁断性 広幅で塗布した磁気テープを名インチ幅に裁断した時の
磁気テープ裁断面の状態を電子顕微鏡で観察することに
よりＡ、　ｒ３．　Ｃの３ランクに分けた。

Ａは裁断面のスジ状めくれ、切り粉の発生がなく極めて
良好であるもの、Ｃは裁断面にスジ状めくれが多（、切
り粉の発生も見られたもの、Ｂは両者の中間である。

実施例／ （ポリエステ／Ｕ、フィルムの製造） ジメチルテレフタレート７００部とエチレングリコール
６０部及び酢酸マグネシウム・四本に’：Ｊ’、　０．
０９部を反応器にとり、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、反応開始からグ
時間を要して２３０℃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、濾過した、平均粒径ｏ、０２
　／１ｍのＡｌ２Ｏ３粒子なＯ，Ｓ％添加し、更にエチ
ルア／ツドフォスフェート０．ＯＩＩ部、三酸化アンチ
モンｏ、　ｏ　４１部を加えて、９時間重縮合反応を行
ない極限粘度０．６７のポリエステ・′（＼）をイ（Ｉ
た。また、別途Ａｌ２Ｏ３粒子の代わりにＴ″均粒径ｏ
、７μｍのＳ　ｉ　０２粒子な／、０％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、極限粘度
０．　Ａ　Ｏのポリエステル（Ｂ）を得た。

次いでポリエステル（Ａ）　１０％とポリエステル（Ｂ
）　２０％とを均一にブレンドし、ｉｔｏ℃の温度にて
乾燥後、２９０℃の温度で押出機よりシート状に押出し
、静電密着冷却法たて２００μｍの無定形フィルムを得
た。

次いで、該無定形フィルムをフィルムの流れ方向に７７
０℃で、７．５倍、更にフィルムの流れと直交する方向
に７７０℃で２ｊ倍延伸し、２２０℃で３秒間熱処理を
行なった後、冷却して厚み７５４ｍの二軸延伸ポリエス
テルフィルムを得た。

（磁気テープの製造） 得られた二軸延伸ポリエステルフィルムに磁性層を塗布
し、易裁断性、電磁気特性を測定した結果を表−／に示
す。

実施例−〜ｑ 実施例−／においてポリエステル（Ａ）及ヒポリエステ
ル（Ｂ）に含有させる粒子様、粒径な表／に示すように
変え、両ポリエステルを表−７に示す含有量となるよう
ブレンドし、フィルムの厚さ方向の屈折率が表−７に示
した値になるよう延伸条件を適宜変更した以外は実施例
−ｌと同様にしてポリエステルフィルム及び磁気テープ
を製造した。

これらの結果を表−１に示す。

比較例ノー亭 ポリエステル（Ａ）及び（Ｂ）に添加する粒子、ポリエ
ステルの極限粘度、フィルムの延伸条件を種々変更しポ
リエステルフィルムを得た。得られたポリエステルフィ
ルムの特性及び磁気テープ化後の特性を表−７に示す。

本発明の要件を満たす実施例／　−４＜のフィルムはい
ずれも走行性、耐摩耗性に優れ、磁気テープとして所定
の幅に裁断する際の粉落ちもなく、特に高速での耐擦傷
性は極めて良好であった。

これに対し比較例１は粒子のモース硬度が本発明の要件
を満たさない場合の例であるが、耐擦傷性に劣り磁気テ
ープに傷つきが多（見られるものであった。

比較例コはフィルムの極限粘度が本発明の範囲の上限を
上まわった例であるが、この場合は裁断性が劣り、切り
粉の発生、磁性層の粉落ちＫよるドロップアウトの増加
が見られ劣るものであった。

比較例３、ダは粒子のモース硬度又は単独粒子の含有と
いう点で本発明の要件を満たさず、しかも厚さ方向の屈
折率が好適範囲を下まわった場合の例である。この場合
は耐摩耗性、耐擦傷性が悪く、摩耗粉の脱落や磁気テー
プへの傷つきが多く見られ劣るものであった。

〔発明の効果〕

本発明のフィルムは、特定の不活性粒子を２種以上含有
させ、更にフィルムの極限粘度を特定範囲とすることに
より、耐擦傷性、５裁断性、耐摩耗性及び易滑性に優れ
たフィルムを提供するものであり、その工業的価値は高
い。

【図面の簡単な説明】

第１図はフィルムの走行性を評価する装置の走行系の概
略図である。図中（Ｉ）は６龍ダ、５ＵＳ−ｑコ０−Ｊ
２固定ピン、（ＩＩ）は入口テンションメーター、　　
（ＩＩＩ）は出口テンションメータを示し、巻き付は角
（０）は／　３　！；”である。第２図は、フィルムの
耐摩耗性を評価する装置の走行系の概略図である。図中
、（ＩＶ）はＡ　１１！１１ダ、ＳＵＳ　−＆　２０−
Ｊ　Ｊ固定ピン、（′ｖ）ハテンションメーターを示し
、巻き付は角（θ）は／３５°である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）モース硬度が６以上である不活性無機粒子（ａ）
   及び粒子（ａ）よりも大きい平均粒径を有する不活性粒
   子（ｂ）を含有するポリエステルフィルムであり、かつ
   該フィルムの極限粘度が０．５２〜０．６２の範囲であ
   る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。