JPH0365777B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、磁気テープ用ポリエステルフイル
ム、とりわけ高密度磁気テープ用ポリエステルフ
イルムに関する。 （従来の技術と発明が解決しようとする問題点） 近年の磁気記録媒体の記録密度の向上には、著
しいものがあり、それとあいまつて磁気記録シス
テム全体の小型軽量化が急速に進んでいる。 記録密度の向上には、従来より磁性材料の磁気
特性の改良や新しい磁気記録システム、例えば垂
直磁気記録方式の開発等が行なわれている。前者
の点では、従来オーデイオ用やビデオ用、フロツ
ピーデイスク用等に用いられているγ−Fe₂O₃か
ら、より高い性能を有するCrO₃やCoを併用した
γ−Fe₂O₃、更にはメタル磁性体と通称される純
鉄を主成分とする磁性体が使用されるに至つてい
る。 また一方では、磁性体層に全く余分な媒体を含
まない100％磁性体の金属薄膜を例えば、蒸着や
イオンプレーテイングなどの手法により設ける方
法などが開発され、実用化検討が行なわれてい
る。一方磁気記録方式としても、これ迄の面内記
録に代り、垂直記録方式が提案され、実用化に向
けての開発研究が活発に進められている。何れに
しても、これらは基体上に磁気記録層を設けるこ
とにより得られる。 これらの基体フイルムとしては、通常二軸延伸
されたポリエチレンテレフタレートフイルム（以
下「ポリエステルフイルム」という。）が用いら
れている。 ポリエステルフイルムは、耐熱性、機械的強
度、耐候性に優れていること、比較的安価である
ことから、磁気テープ用の基体フイルムとして広
く用いられている。 このポリエステルフイルムを磁気テープ用の基
体フイルムとして用いる為には、種々の要求特性
を満足することが必要である。なかでも高記録密
度の要求に応える為には、ベースフイルムの平坦
易滑性が極めて重要な特性である。 即ち、記録密度を高くするためには、記録波長
を短くする必要があり、それに伴ない磁性層の厚
みを更に薄くすることが必須である。例えば、従
来のγ−Fe₂O₃を主体とした磁性材料を用いた場
合と比べると、純鉄を主とした磁性材料を用いる
場合には、約半分又はそれ以下の磁性塗膜の膜厚
である。一方、基体表面に磁性金属薄膜層を設け
た磁気記録媒体の場合には、磁性層の厚みは、更
に一桁薄くなり高々0.5μ程度である。 かくの如く高記録密度化に伴なつて、磁性層を
薄くすることが必須の要件となるために、従来タ
イプにも増して基体フイルムの表面の凹凸が磁性
層表面に反映され、磁気テープの性能、例えばビ
デオ出力、出力の時間変動、信号の欠落等の電気
的性質に大きな影響を及ぼす。 従つて、高記録密度用の基体フイルムの開発に
あたつては、従来にも増して、その表面が平坦で
あることが望まれている。 しかしながら、ポリエステルフイルム支持体の
表面を平坦にすればする程、逆にフイルムの滑り
性が低下し、取扱いに重大な支障をきたす。即
ち、滑り性の良くないフイルムは、フイルムの製
造工程や塗布、蒸着その他の磁性層又はバツクコ
ート層の形成時に、フイルム表面が傷ついたりし
わが発生したりし易く、基材フイルムとして使用
し得ないか、敢えて無理に使用したとしても製品
歩留りが低下しコスト上昇を招く。従つて、平坦
であると同時にフイルムの滑り性に優れているこ
とは、磁気テープ用基体フイルムとして必須の要
件である。 一方、磁気記録システムのコンパクト化に伴い
一定の容積に蓄えられる情報量を増す為には、磁
気記録媒体の高密度化及び薄層化と共に基体フイ
ルムの薄膜化が要求されるようになつた。しかし
ながら、薄膜化するとそれに伴いベースフイルム
の力学的強度が不足してくる。これを補う為、一
般にはテープの走行方向即ち基体フイルムの縦方
向に強度を強くした、いわゆるテンシライズフイ
ルムが使用されている。しかしながら高記録密度
用に製造されたテンシライズフイルムは、特にそ
の製造工程において傷が生起し、比較的記録密度
の低いオーデイオ用や汎用ビデオの長時間用には
かろうじて使用できても、更に高記録密度用の例
えば８ｍ／ｍビデオ用やデジタルオーデイオ用等
に使用できず、またかろうじて使用できるものが
得られたとしても製品の歩留りがこれ迄は極めて
低かつた。 特にベースが平坦になればなる程、製造工程で
傷の入る程度が増える為、傷入りのない平坦、易
滑なフイルムを得ることは、これまで極めて困難
であつた。 更に、前述の磁気記録システムの小型軽量化、
例えば録画、再生が可能なカメラ一体型のビデオ
システムが普及するにつれて、これ迄の据置型と
異なり屋外での使用頻度が増していく。従つて屋
内で使用される場合に比べ、磁気テープは、温・
湿度的にも相当過酷な雰囲気で使用される。その
為、ベースフイルムの熱的寸法安定性は、従来に
も増して重要であり、寸法安定性が劣ると磁気テ
ープの変形によつて、録画した画像が再生時に歪
みを生じる。 従来より縦軸方向にテンシライズされたポリエ
ステルフイルムは、高温下に曝されると、バラン
スフイルムに比べ寸法安定性、即ち熱収縮率が更
に劣つており、その改良が望まれていた。 以上詳述した如く、本発明者らは、平坦で縦方
向に高強度化した二軸延伸ポリエステルフイルム
であつて、フイルムの易滑性、巻き特性に優れ、
しかも製造工程での傷の発生が少なく、かつ磁気
テープとした場合の電磁気的特性、熱的寸法安定
性、スキユウ特性に優れた高記録密度用の基体フ
イルムを歩留良く得るべく鋭意検討を重ねた結
果、本発明を完成したものである。 （問題点を解決するための手段） 本発明の要旨は、平均粒子径0.1〜0.6μの実質
的にアナターゼ型の二酸化チタン化合物を0.01〜
１重量％含有し、フイルムの表面粗度としてRa
が0.005〜0.015μ、Rmaxが0.18μ未満であり、フ
イルムの縦方向のＦ−５値が14Kg／mm²以上、かつ
フイルムの熱収縮率とＦ−５の関係が下記式を満
足する磁気テープ用ポリエステルフイルムに存す
る。 Ｓ≦0.07F−0.35 （Ｓ：100℃で30分加熱後のフイルムの収縮率
（％） Ｆ：Ｆ−５値（Kg／mm²）） 以下本発明を更に詳細に説明する。 本発明におけるポリエステルフイルムは、ポリ
エチレンテレフタレートを主体とするポリマー、
例えばポリエチレンテレフタレートホモポリマ
ー、エチレンテレフタレートが少くとも80モル％
以上であるコポリマー、ブレンドポリマー、ブロ
ツクコポリマー等を溶融フイルム化、延伸して得
られるものが好ましい。本発明の特徴の一つは、
そのポルエステル中の不活性物質粒子にある。即
ち、よく知られているように、ポリエステルフイ
ルムの走行性を改良するためにはフイルム中にポ
リエステルに対し不活性な微粒子を存在させれば
良いが、本発明者らは本発明で必要な表面粗度を
得るためには、かかる粒子を平均粒径0.1〜0.6μ
のアナターゼ型の二酸化チタンをポリエステルに
対し0.01〜１重量％、好ましくは0.05〜１重量
％、さらに好ましくは0.1〜１重量％含有すれば
よいことを知得した。 本発明で使用する二酸化チタンは、実質的にア
ナターゼ型のものでなければならない。 ルチル型の二酸化チタンは粒子の分散性に劣
り、またアナターゼ型に比べ粒子の硬度が高く、
磁気テープ製造工程中や走行時にベースフイルム
の削れが起り、好ましくない。また二酸化チタン
の製造工程、特に焼成工程において、結晶形態及
び粒子径を保つ為にカリウム化合物やりん化合物
を少量含有していても何ら差しつかえない。 本発明において、二酸化チタンの使用量が0.01
重量％未満の場合は、フイルム表面に発現する突
起の個数が不足し、またRaが0.005未満となり好
ましくない。１％を越えて用いた場合には、往々
にしてポリマー中に凝集粒子を発生させ、そのた
めフイルム表面に粗大突起によるドロツプアウト
多発の原因となり好ましくない。また、二酸化チ
タンの粒子径が0.6μを越えるとフイルムの表面粗
度が大きくなり、磁気テープの出力の低下を招く
ので好ましくない。0.1μ未満では、滑り性が低下
し、フイルム製造時の巻き特性が劣り、好ましく
ない。 本発明で使用するアナターゼ型二酸化チタン化
合物は、特に縦方向に強化延伸されたフイルム、
即ちテンサフイルムの製造時に好ましい効果を有
することが判明した。縦方向に強化されたテンサ
フイルム（以下「タテーテンサフイルム」と略
す。）は、通常、最初に縦方向、ついで横方向に
延伸後、更に再縦延伸が行なわれる。この再縦延
伸は、設備コスト、生産性の点から、一般にロー
ル延伸法によつて行なわれる。その為ロールによ
る傷の発生をいかに抑制するかが重要である。通
常のオーデイオ用や汎用ビデオ用のタテーテンサ
フイルムでは、フイルム表面の粗度が高く、その
ため比較的傷付きが少ない。また多少傷があつて
もそれ程大きな問題とはならないが、高密度記録
用の例えば純鉄や磁性金属薄膜を用いる磁気テー
プ用ベースの場合には、特に表面が平坦である
為、フイルム表面に傷が入り易く、またフイルム
表面の傷の程度も許容限度が極めて厳しいもので
ある。 これに対し、本発明のアナターゼ型の二酸化チ
タンを用いた場合には、フイルムの表面粗度が低
いにもかかわらず、再延伸時の傷の付き具合が極
めて少なく、製品の歩留りがこれまでに比べて飛
躍的に向上する。この原因は明らかではないが、
粒子の有している硬さ、及び突起の形状、分布等
の複合的な効果によるものと推定される。 本発明のタテーテンサフイルムの縦方向のＦ−
５値は、14Kg／mm²以上、更に好ましくは、15Kg／
mm²以上がよい。また得られるフイルムの表面粗度
は、平坦突起高さRaとして0.005〜0.015μが好ま
しい。Raが0.005μ未満では、フイルムの巻き特
性や加工工程での工程通過性が劣り好ましくな
い。Raが0.015μ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。また、Rmax
が0.18μを越えると出力低下やドロツプアウトが
増すため好ましくない。 本発明において使用する二酸化チンタは、通
常、一般に行なわれている分級処理や、過処理
を施して、粗大粒子を取り除くことが必要であ
る。その為には周知の風力分級や遠心分級、静止
沈降法による分級方法が採用され、これらとフイ
ルターによる過が適宜組み合わせて用いられ
る。 更に本発明は、上記フイルムの特性に加えて、
フイルムの縦方向の熱収縮率（Ｓ％）とＦ−５値
（ＦKg／mm²）が以下の関係を満足することが必要
である。 Ｓ≦0.07F−0.35 更に好ましくはＳ≦0.07F−0.55がよい。 縦方向の収縮率が上記規定の範囲を越えた場合
には、磁気テープとした際の録画再生時の画像の
歪みが大きくなり好ましくない。 縦方向の熱収縮率を本発明の範囲内にする為に
は、即ち、縦方向のＦ−５値を低下させないで収
縮率のみ小さくする為には、弛緩処理を行なうと
よい。 一般に熱収縮率を下げる為に、熱固定温度を高
くしたり、いつたん熱処理後、再度熱処理を施す
方法等が用いられるが、前者はフイルムの結晶化
度が高くなり、フイルムの耐摩耗性やＦ−５値が
下るので好ましくない。後者はフイルムのＦ−５
値の低下や設備・工程費用がかさみ好ましくな
い。 本発明のベースフイルムの厚みは、４〜25μ好
ましくは６〜18μがよい。本発明に係るフイルム
の横方向のＦ−５値は特に限定されないが、通常
８〜15Kg／mm²である。また横方向の熱収縮率は特
に制限はないが、好ましくは１％以下、更に好ま
しくは0.5％以下である。 本発明では、必要であれば、アナターゼ型の二
酸化チタン以外に例えば炭酸カルシウムやりん酸
カルシウム、アルミナ、シリカ、カオリン、クレ
イ、合成ゼオライト等の微粒子を併用してもよ
い。その添加量は、0.005〜0.2重量％である。ま
た上記微粒子以外に反応系で触媒残渣とりん化合
物との反応により析出させた微細粒子を併用する
こともできる。これらの析出粒子は例えばカルシ
ウム、リチウムおよびリン化合物からなるもの、
または、カルシウムおよびリン化合物からなるも
の、または、カルシウム、マグネシウムおよびリ
ン化合物からなる粒子等が挙げられる。 粒子量は、ポリエステル中に0.05〜0.4重量％
である。 本発明における二酸化チタンのポリエステル中
への添加は、重縮合開始前、重縮合中、重縮合後
の何れでもよいが、重縮合前または重縮合反応初
期が特に好ましい。重縮合反応触媒としては、通
常用いられるSb、Ge、Ti、Sn、Si化合物が使用
できる。 （実施例） 以下、本発明を実施例を挙げて詳述する。 なお、本発明における種々の物性値及び特性は
以下の如くして測定されたものであり、又は定義
される。実施例中、「部」および「％」はそれぞ
れ「重量部」および「重量％」を意味する。 (1) 不活性粒子の平均粒径 粒子を電子顕微鏡を用いて写真法により測定
した。 (2) 平均突起高さRa、Rmax JIS B0601−1976記載の方法によつた。測定
は、表面粗さ測定機、モデルSE−3F（小坂研究
所製）を用いて行なつた。触針径2μ、触針圧
30mg、カツトオフ値0.08μ、測定長は25mmとし
た。測定は12点行ない、最大値、最小値をそれ
ぞれカツトし、10点の平均値で示した。 (3) Ｆ−５値の測定 テンシロンUTM−型（東洋ボールドウイ
ン社製）を用い室温で測定した。Ｆ−５値は、
５％伸長時に加えられた力をフイルムの単位断
面積当りに加えられた力（Kg／mm²）で表わした
ものである。 (4) 熱収縮率の測定 長さ1000mm、幅20mmのフイルムを無荷重で
100℃、30分エアーオープン中で熱処理した後
の寸法変化を測定し、変化率を求めた。 (5) フイルム表面の傷入りの評価 暗室でフイルム面に光を当て、以下に示すよ
うに傷入りの程度を評価した。 フイルムの全面に目視で観察できる傷が入つた
もの： × フイルムの一部に傷が入つたもの： △ フイルムの表面の傷入が殆んどないもの： ○ (6) 白粉の評価 第１図に示す走行系でフイルムを500ｍ長に
わたつて走行させ、（）で示した６mmφの
SUS 420J2の表面仕上げ0.2Sのピン上に付着し
た摩耗量を目視評価し、下に示す基準に従つて
評価した。なおフイルム速度は10ｍ／minと
し、張力は約200ｇ、ピンとの巻き付け角は
135°とした。 付着が殆んどない ：○ 若干付着する ：△ 付着量が多い ：× (7) 巻き上げロール外観 ロール状に巻き上げた際のロール表面及び端
面の外観を以下のように判定した。 ロール表面に殆んどシワやシブ状欠陥を有さず
端面が揃つているもの： ○ ロール表面にシワは殆んどないが、シブ状欠陥
が若干発生し、端面が少し不揃いのもの： △ ロール表面にシワが発生したり、または、端面
が不揃のもの： × (8) 磁性層の形成 磁性層の形成は次の方法で作成した。 下記に示す磁性塗料をグラビアロールにより
塗布し、2000ガウスの磁場を印加しつつ乾燥膜
厚3μになるように塗工した。 Fe系メタル磁性粉 100部 塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体 10部 ポリウレタン樹脂 10部 レシチン ３部 トルエン 60部 シクロヘキサノン ５部 MEX（メチルエチルケトン） 70部 上記磁性粉含有粗成物をボールミルで充分混
合分散後、コロネートＬ（日本ポリウレタン社
製）５部を加え、均一に混合して、磁性塗料を
作成した。 かくして得られた試料に対して、スーパーカ
レンダー処理を行なつた後、所定幅にスリツト
してビデオテープを作成し、電磁気特性を評価
した。 (8) スキユー（画像の歪み）評価 ビデオテープをデツキにかけて、基準信号を
録画し、70℃、湿度80％の状態で６時間処理
後、再生装置にかけて画像の歪みを測定した。 実施例 １ ジメチルテレフタレート100部、エチレングリ
コール60部及び酢酸マグネシウム・四水塩0.09部
を反応器に入れ、加熱昇温するとともにメタノー
ルを留去して、エステル交換反応を行ない、反応
開始から４時間を要して230℃に昇温して実質的
にエステル交換反応を終了した。 ついで、平均粒径0.3μの実質的にアナターゼ型
の二酸化チタンを予め分級ろ過処理したものを
0.3重量％添加し、更にエチルアシツドフオスフ
エート0.04部及び三酸化アンチモン0.04部を加え
て４時間縮合を行ない、極限粘度0.66のポリエチ
レンテレフタレート樹脂を得た。 該ポリマーを真空乾燥後、押出機を通して厚さ
170μの非晶質の原反を作成し、ついで縦方向に
４倍、横方向に3.9倍延伸し、更に縦方向に1.1倍
再延伸し、縦方向に弛緩処理を施して、縦方向に
強化された厚さ10μの二軸延伸フイルムを得た。
該フイルムには再延伸工程でのフイルムの表面へ
の傷入りは殆んど認められず、またスリツト後ロ
ールに巻いた際の状態も極めて良好であつた。得
られたフイルムの評価結果を表１に示す。 実施例 ２ 実施例１において、粒径0.2μの二酸化チタンを
用い、添加量を0.6重量％とした以外は、実施例
１と同様にして、縦方向に強化した二軸延伸ポリ
エステルフイルムを得た。特性の評価結果を表１
に示す。 実施例 ３ 平均粒径0.4μの二酸化チタン0.3重量％を添加
して得られたポリエステル樹脂を用い、実施例１
と同様にして縦方向に強化された二軸延伸フイル
ムを得た。結果を表１に示す。 比較例 １ 平均粒径0.5μのルチル型二酸化チタン0.3％を
添加したポリエステル樹脂から実施例１と同様に
して縦方向に強化された二軸延伸ポリエステルフ
イルムを得た。但し、弛緩処理は行なわなかつ
た。フイルムの評価結果を表１に示す。 その結果、ルチル型の二酸化チタンは、フイル
ム走行試験時の白粉の付着が多く、特性に劣るも
のであつた。 比較例 ２ エステル交換触媒として酢酸カルシウム−水塩
0.08部と酢酸リチウム・二水塩0.018部とを反応
器に入れ、加熱昇温すると共にメタノールを留去
してエステル交換反応を行ない、反応開始から４
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。次に、このエステル交換反
応終了物にりん酸0.05部、トリエチルホスフエー
ト0.19部及び三酸化アンチモン0.04部を添加した
後、常法に従つて重縮合反応を行なつた。４時間
後反応を停止し、極限粘度0.66のポリエチレンテ
レフタレート樹脂を得た。ポリエステル中には微
細な析出粒子を数多く含有しており、約0.3％の
粒子量であつた。この原料を用いて実施例１と同
様にして縦方向に強化された二軸延伸ポリエステ
ルフイルムを得た。但し弛緩処理は行なわなかつ
た。該フイルムの評価結果を表１に示す。得られ
たフイルムは、表面に傷が多く、また巻き姿もツ
ブ状欠陥が多数見られ、製品としての価値の劣る
ものであつた。

【表】 （発明の効果） 本発明によれば平坦易滑で、縦方向のＦ−５値
が高く、かつ熱収縮率が低く、しかもフイルム表
面への傷の入りが少なく、フイルムの巻き特性や
加工工程での工程通過性に優れた高密度磁気テー
プ用に適するベースフイルムを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は白粉の付着を評価する走行系を示す図
であり、図中で（）は６mmφの硬質クロム固定
ピン、（）はテンシヨンメーターを示しθは
130°である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 平均粒子径0.1〜0.6μの実質的にアナターゼ
   型の二酸化チタン化合物を0.01〜１重量％含有し
   フイルムの表面粗度としてRaが0.005〜0.015μ、
   Rmaxが0.18μ未満であり、フイルムの縦方向の
   Ｆ−５値が14Kg／mm²以上、かつフイルムの熱収縮
   率とＦ−５との関係が下記式を満足する磁気テー
   プ用ポリエステルフイルム。 Ｓ≦0.07F−0.35 （Ｓ：100℃で30分加熱時のフイルムの収縮率
   （％） Ｆ：Ｆ−５値（Kg／mm²））