JPH0570576B2

JPH0570576B2 -

Info

Publication number: JPH0570576B2
Application number: JP60242888A
Authority: JP
Inventors: Kenji Takasa; Satoshi Iijima
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1985-10-31
Filing date: 1985-10-31
Publication date: 1993-10-05
Also published as: JPS62104736A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］本発明は、フイルム表面に磁性粒子と結着剤を
塗布する形あるいはメツキ法により、フイルム表
面に磁性層を形成して磁気テープを作製するのに
有用な磁気テープ用ベースフイルム及びそれを用
いた磁気テープするものである。［従来の技術］従来より磁気記録媒体用ベースフイルムとして
は、セルロースアセテートやポリエチレンテレフ
タレートのごときベースが広く使用されている
が、近年、エレクトロニクス機器の年々高まる高
密度化、小型化、及び信号処理の高速化に伴い、
かかるフイルムの極限的薄肉化及び高寸法安定性
の要求が強くなつて来ている。［発明が解決しようとする問題点］磁気テープの場合、テープの走行性、画像安定
性を更に高めるためには、ベースとして特にヤン
グ率と寸法安定性に良好なものを使用する必要が
ある。ベースフイルムのヤング率が低いと、走行
方向への過大なテンシヨンにより磁気テープが延
びてしまい、画像安定性が損なわれる。これは薄
肉フイルムをベースとした磁気テープでは大きな
問題であり、走行方向、即ち長手方向のヤング率
の確保が最も重要な問題である。また寸法安定性
が悪いと環境変化によりスキユーやトラツクずれ
など不都合な問題が発生し好ましくない。［問題点を解決するための手段］本発明者らは、かかる要求を満たす磁気テープ
用の高性能ベースフイルムを得るべく鋭意研究を
行つた結果、一定の物性値を有する２軸延伸ポリ
オキシメチレンフイルムをベースとして使用する
と、極めて優れた磁気テープが得られることを見
い出し本発明に到達した。（発明の構成）本発明は次の構成からなる。即ち、主鎖の主要
部が実質的にオキシメチレン基（―CH₂−Ｏ―）の繰
返し単位から構成されるポリオキシメチレン重合
体からなる２軸延伸フイルムであつて、密度法に
よつて測定された結晶化度が75〜95％であり、Ｘ
線回折法によりエツジ方向から測定された結晶配
向度が85〜95％であつて且つ同様にエンド方向か
ら測定された結晶配向度が上記範囲未満であり、
更に長手方向のヤング率が20℃にて500Kg／mm²以
上であつて且つ幅方向のヤング率が20℃にて500
Kg／mm²未満である磁気テープ用ベースフイルム、
及び、この磁気テープ用ベースフイルムの表面に
磁性層を形成した磁気テープである。（構成の説明）本発明を構成するポリオキシエチレンフイルム
は、比較的高分子量、例えば数平均分子量が
35000〜100000以上のポリオキシメチレンから誘
導されるものである。本発明の磁気記録媒体用ベ
ースの如く高ヤング率、高寸法安定性が要求され
るフイルムの場合、比較的高い分子量を有するポ
リオキシメチレンが好ましい。またポリオキシメ
チレンのアセタール化物、又はそのイソシアネー
トとの反応物、或いは例えば少量の第３成分を共
重合した共重合物の如き、その主鎖の主要部が実
質的にオキシメチレン基（―CH₂−Ｏ―）の繰返し単
位から構成されるポリオキシメチレン重合体にも
適用出来る。上記重合体は、一般に溶融成形法によりシート
又はフイルム化する方法が適当である。例えば、
米国特許第2936492号等の方法により押出し、冷
却キヤストしシート又はフイルムを形成する。次いで、同時或は逐次２軸延伸法により２軸延
伸フイルムを形成する。この２時延伸により、ポ
リオキシメチレンが高度に配向結晶化せしめら
れ、本発明の物性を有する２軸延伸ポリオキシメ
チレンフイルムが形成される。本発明の２軸延伸ポリオキシメチレンフイルム
は密度法によつて測定された結晶化度が75〜95％
であり、Ｘ線回折法によりエツジ方向から測定さ
れた結晶配向度が85〜95％であつて且つ同様にエ
ンド方向から測定された結晶配向度が上記範囲未
満であり、更に長手方向のヤング率が20℃にて
500Kg／mm²以上であつて且つ幅方向のヤング率が
20℃にて500Kg／mm²未満である。尚、結晶化度、
及び結晶配向度の測定方法については後に詳述す
る。ところで、エツジ方向とエンド方向の結晶配向
度と、長手方向と幅方向のヤング率について上記
のような差をつけているのは、本発明が磁気テー
プを対象としていることに起因する。これについて更に説明すると、磁気テープ用の
ベースフイルムとはいえ、長手方向と幅方向の両
者ともに十分な延伸を行うことで、両者ともに優
れた物性とすることが理想である。しかしながら、長手方向と軸方向の延伸は、一
方の延伸を行うことによつて他方の延伸が抑えら
れがちとなる関係にある。従つて、長手方向と幅
方向の両者共に高水準の物性とするより、一方の
物性をある程度重点的に高めることの方が容易と
いえる。一方、磁気テープは、幅に比して長さが極めて
大きく、その性能はベースフイルムの長手方向の
物性に大きな影響を受ける。換言すると、磁気テ
ープにおいては、ベースフイルムの長手方向の物
性が優れていれば、磁気テープとしての優れた性
能が得やすく、ベースフイルムの幅方向の物性が
多少劣つていても磁気テープの性能に大きな影響
を与えにくいものである。そこで本発明においては、エツジ方向とエンド
方向の結晶配向度と、長手方向と幅方向のヤング
率については前述のような差をつけ、大きな影響
が出やすい長手方向の物性をより高くすることで
優れた磁気テープを得やすくしているものであ
る。本発明の物性を有する２軸延伸ポリオキシメチ
レンフイルムの製造方法については本発明では特
に限定はしないが、例えば、その好ましい例とし
て、本発明者らが先に出願した発明と詳細に述べ
られている方法等を適用することが出来る。すなわち、その製造方法の第１は、溶融固化さ
れた原反シートあるいはフイルムを圧下率γが式 1.2≦１／１−γ≦４ γ＝１−ｔ／t₀ ここに t₀：圧延前のフイルム又はシートの厚さｔ：圧延後のフイルム又はシートの厚さになるまで縦方向に圧延した後、横方向に５倍以
上に延伸し、次いで縦方向に５（１−γ）倍以上
に延伸する方法である。そして、その製造方法の第２は、溶融固化され
た原反シートあるいはフイルムを１方向に延伸
（前段延伸）した後、該シートあるいはフイルム
の温度を作動熱量計によつて測定された原反の結
晶融解曲線のピーク温度より30℃近い温度以上、
該ピーク温度より５℃高い温度以下の温度範囲に
保持し、次いで前段延伸の方向に対して直角方向
に後段延伸を行う方法である。そして、この第２
の方法にあつては、上記前段延伸及び後段延伸に
おいて、原反に対し、５倍以上の延伸を行うこと
は好ましい態様の１つである。また、この第２の
方法に上記第１の方法を組み合わせた方法も好ま
しい態様の１つである。製造工程の例を第１図により具体的に説明す
る。ここに例示した方法は、上記第２の製造方法
に第１の製造方法を組み合わせた方法である。押
出機１を出たポリオキシメチレンは冷却ロール２
により冷却された原反を形成する。次にこの原反
は圧延機３に導かれ圧延される。次いで圧延され
た原反は横延伸機４に導かれる。横延伸は通常テ
ンターによつて行われる。４′で延伸温度まで予
熱された後、４″で横延伸される。４が温度保
持ゾーンである。このゾーン内に設けられたピン
チロール５及び６は横延伸後のフイルムを固定す
るためのものであり、又この間においてフイルム
のエツジ部のスリツト等を施すことも出来る。次
いでロール７により後段の延伸温度に予熱された
後、延伸ロール８，９により縦延伸される。延伸
ロール８，９の回転速度はそれぞれV₁、V₂に設
定され、この速度比V₂／V₁により縦延伸倍率が
決定される。その後冷却ロール１０，１１で冷却
された後、１２により捲き取られる。尚同図には
示されていないが、縦延伸されたフイルムは、冷
却される前に、必要に応じて熱処理が施され、熱
安定性等の改良が行なわれる。本発明の効果、特にテープの走行性、画像安定
性を更に高めるためには、ベースとして特にヤン
グ率と寸法安定性に良好なものを使用する必要が
ある。ヤング率については、ベースが薄くなれば
それに比例して高いヤング率が要求される。逆に
高いヤング率のベースを用いれば、現状のレベル
よりより一層の薄肉化が可能となり、その要求は
極めて大きいものとなる。このために要求される
ベースの長手方向のヤング率は20℃で500Kg／mm²
以上、好ましくは700Kg／mm²以上である。この場合、ベースの肉厚を6μ以下までに薄肉化
することも可能となる。更に寸法安定性を高めるには、長手方向の熱膨
張係数が、20〜100℃の領域で−２×10^-4〜２×
10^-4mm／（mm・℃）の範囲にあることが好まし
く、この範囲を越えると、環境変化、特に温度変
化によつて不都合が発生しやすくなる。本発明のフイルムは、その結晶化度が高いとい
う特長から、この寸法安定性についても充分その
要求を満たすことが出来る。本発明の２軸延伸ポリオキシメチレンフイルム
は上記の磁気テープ用ベースフイルムとしての要
求特性を満足するものであり、極めて優れたベー
スを提供するものである。また本発明のフイルム
は従来のフイルムに比べ高い結晶化度を有してい
る。この高結晶化度という特徴に起因して更に優
れた特徴をも有する。例えば温度上昇に伴なう強
度、剛性などの低下が少なく、加熱収縮率等も低
く抑えることが出来る。また短時間であれば、
150℃近くまで使用可能である。公知の磁性層の形成法、即ち塗布方式あるいは
メツキ方式などは、その形成工程中に著しい高温
環境下にテープが置かれることは比較的稀れであ
るが、これはベースフイルムにより限定条件が設
けられている場合が多く、本発明のフイルムを用
いる場合は上記理由によりその特長を大いに生か
すことが可能となる。例えばコーターの高温化に
より生産性を著しく高めたりすることも可能にな
る。更に磁気テープ用ベースとしては吸湿寸法安定
性が重要である。即ちフイルムの吸水率が出来る
だけ低いことが要求される。具体的には平衡吸水
率（20℃、水中24時間）が0.5％以下であること
が好ましい。本発明のフイルムはその高結晶化度
という特長からその値を極めて低く抑えることが
出来、0.2〜0.3％以下の極めて低吸水率のベース
も得ることが出来る。フイルム上での磁性層の形成は公知の各種の方
法が採用出来る。即ちγ−Fe₂O₃、Cr₂O₃、Coド
ープの酸化鉄、Fe、Ni、Coなどの金属ならびに
これらの合金などのいずれにしても粉末を適当な
添加剤と高分子バインダ及び溶剤を加えて溶液と
し、塗布する塗布型磁気テープが挙げられる。高
分子バインダとしては、ポリ塩化ビニル、ポリ塩
化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル系重合体、ポリア
ミド、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコ
ーン樹脂及びこれらの混合物などが用いられ、塗
布方法としてはグラビアロール法、リバースロー
ル法、ドクタナイフ法が用いられ、更に磁性体の
配向、カレンダ加工が施される。またメツキ法に
より本発明のフイルム上に磁性層を作製させる事
も可能である。更には比較的新しい磁性層形成法
として、磁性層を所定の金属をスパツタリング、
蒸着、イオンプレーテイングなどの手法により、
直接ベースの上に形成させる方法も採用出来る。尚、本発明における結晶化度、結晶配向度は以
下の様にして測定される。結晶化度ノルマルヘプタン／四塩化炭素からなる溶液に
より23℃で密度勾配配管法によつてフイルムの密
度(d)を測定し、式Ｄ＝dc（ｄ−da）／ｄ（dc−ca）×100（％）により結晶化度(D)を算出する。ここにdcは1.506ｇ／c.c.で、理論的な完全に結
晶化した重合体の密度であり、daは1.25ｇ／c.c.
で、その完全な非晶質重合体の密度である。結晶配向度各試料に対して、その延伸方向をそろえて厚み
２mm、幅１mm、長さ10mmの短冊状成形物を作製し
た。成形時の各フイルムの固定はシアノアクリレ
ート系接着剤を用いた。次いでこの成形物を島津
製作所製ユニバーサル試料台（回転試料台）にフ
イルムのエツジ（Edge）あるいはエンド（End）
方向からＸ線が入射出来る様に取付けた。尚試料
の方向を第２図に示した。エツジ方向の測定値からは長手方向の結晶配向
度が、エンド方向の測定値からは幅方向の結晶配
向度が得られる。Ｘ線発生装置は島津製作所製XD−3A型装置を
用い、30KV−28ｍＡでNiフイルターを通した
Cu−Kα線をＸ線源とした。ゴニオメータは同じ
く島津製作所製XG−108R型を用い、これを上記
回転試料台に取付けた。スリツト系はレシービン
グ・スリツト（Receiving slit）２mmφ、スキヤ
ツタリング・スリツト（scattering slit）１mmφ
を採用した。次いで回折角をポリオシメチレンの
（100）面（2θ＝22°〜23.5°）にセツトし、Ｘ線を
エツジ（Edge）方向及びエンド（End）方向よ
り入射するとともに、回転速度4°／minに２回転
試料台を回転し、（100）面の回折強度を方位角方
向に走査した。レコーダーのチヤートスピードは
10mm／minであつた。この測定によつて得られた
結果の１例を第３図に示した。次に結晶配向度の
算出法について、図面において説明する。方位角
90°のピークについて、バツクグランドよりのピ
ーク強度Ｉを求め、次いで強度Ｉ／２なる該ピー
クの幅（半価幅）Ｗを求める。尚、バツクグラン
ドは測定に先立つて求めておく。次いで次式によ
り結晶配向度Ａを算出した。Ａ＝180−Ｗ／180×100（％）以上の様に、本発明によつて得られるベースフ
イルムからは、従来のものでは作成困難な薄肉の
磁気テープが得られるばかりでなく、得られた磁
気テープはその高ヤング率及び高寸法安定性及び
低吸水率という特長により、記録信号の変形やテ
ープにした時のエツジ部の座屈による損傷が非常
に少なく、比較的高温の熱履歴に対しても記録さ
れた信号が変形したり、スキユー変化、コントロ
ールはずれなどのトラブルが生じなくなる等の利
点を有し、優れたベースを提供することが出来
る。以下実施例により本発明を説明する。実施例１数平均分子量が約63000のペレツト状ポリオキ
シメチレンホモポリマーを200℃の温度でスリツ
トダイから押出し、120℃に加熱したキヤステイ
ングロールで急冷し、厚さ600μ、幅150mmのポリ
オキシメチレンシートを得た。次にこのシートを
圧延機により、温度100℃にて、圧下率0.5、圧延
倍率２倍の圧延を行つた。次いでこの圧延された
シートを２軸延伸機に導き、延伸温度175〜180℃
にて２軸延伸を行い、原シートに対し、横延伸倍
率が5.5倍、縦延伸倍率が９倍に延伸された厚さ
12μの２軸延伸ポリオキシメチレンフイルムを得
た。ここに得られたフイルムの結晶化度、結晶配
向度、機械的物性及びその他特性を第１表に示し
た。次に上記延伸フイルムに下記組成を有する磁性
塗料を5μの厚さに塗布したビデオ用磁気テープ
を作製した。磁性塗料の組成 γ−Fe₂O₃粉末 22重量部大豆レシチン 0.5重量部ニトロセルロース 1.5重量部ポリウレタン 9.0重量部メチルイソブチルケトン 50重量部トルエン 17重量部次にこのテープをヘリカルスキヤン型市販家庭
用ビデオテープレコーダ（松下電器製、NV−
350）で走行状態、画像安定性を測定し、第１表
の結果を得た。尚、第１表で、テープスキユーａ（単位：μsec）
とは、20℃、60％相対湿度中で垂直線画像を記録
したテープを80℃中に24時間放置した後室温に戻
し、直ちに再生を行いテレビ画像最下部での垂直
基準線との画像のずれを示すものであり、またテ
ープスキユーｂ（単位：μsec）は同様に記録した
テープを40℃、80％相対湿度中へ24時間放置した
後、直しに室温で測定した値である。また熱膨張
係数は1gr／５mm巾の荷重下20℃〜100℃の範囲で
２℃／minの昇温スピードで伸びを測定し、その
傾きから求めた値である。比較例１実施例１で用いたペレツト状ポリオキシメチレ
ンを200℃の温度でサーキユラーダイから押出し、
インフレーシヨン成形法により、厚さ15μのチユ
ーブ状のポリオキシメチレンフイルムを得た。こ
のフイルムの結晶化度、結晶配向度、機械的物性
及びその他特性を実施例１と比較して第１表に示
した。次に実施例１と同じ磁性塗料を塗布し、走行状
態、画像安定性を同様に測定した。その結果を第
１表に示した。第１表の結果は本発明のフイルムが磁気テープ
用ベースフイルムとして極めて優れた性能を有し
ていることを示すものである。

【表】実施例２実施例１で得られたビデオ用磁気テープを150
℃にて５分間無緊張状態で加熱した後、実施例１
と同様にスキユーを測定した結果、10μsecとかな
り小さく、本発明のベースフイルムが短時間であ
ればかなりの高温にも耐え得ることが判明した。
また比較例１で得られたテープについて同様な測
定をしたところスキユーは20μsec以上と大きな値
となつた。比較例２２軸配向した厚さ9μのポリエチレンテレフタ
レートフイルムに実施例１と同様な手法で磁性塗
料を塗布し、ビデオ用磁気テープを作製した。こ
のテープを150℃にて５分間無緊張状態で加熱し
た後のスキユーは測定不能な程大きく実用的でな
い事が判明した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気テープ用ベースフイルム
を製造する方法の１例を示す概略説明図、第２図
はＸ線回折法による結晶配向度測定のための試料
の方向を示す説明図、第３図は結晶配向度の算出
法を示すための説明図である。１……押出機、２……冷却ロール、３……圧延
機、４……横延伸機、４′……予熱ゾーン、４″…
…延伸ゾーン、４……温度保持ゾーン、５，６
……ピンチロール、７……加熱ロール、８，９…
…延伸ロール、１０，１１……冷却ロール、１２
……捲取ロール。

Claims

【特許請求の範囲】１主鎖の主要部が実質的にオキシメチレン基（―
CH₂−Ｏ―）の繰返し単位から構成されるポリオキ
シメチレン重合体からなる２軸延伸フイルムであ
つて、密度法によつて測定された結晶化度が75〜
95％であり、Ｘ線回折法によりエツジ方向から測
定された結晶配向度が85〜95％であつて且つ同様
にエンド方向から測定された結晶配向度が上記範
囲未満であり、更に長手方向のヤング率が20℃に
て500Kg／mm²以上であつて且つ幅方向のヤング率
が20℃にて500Kg／mm²未満である磁気テープ用ベ
ースフイルム。２長手方向の熱膨張係数が、20〜100℃の領域
で−２×10^-4〜２×10^-4mm／（mm・℃）の範囲で
あり、平衡吸水率（20℃、水中24時間）が0.5％
以下である特許請求の範囲第１項記載の磁気テー
プ用ベースフイルム。３主鎖の主要部が実質的にオキシメチレン基（―
CH₂−Ｏ―）の繰返し単位から構成されるポリオキ
シメチレン重合体からなる２軸延伸フイルムであ
つて、密度法によつて測定された結晶化度が75〜
95％であり、Ｘ線回折法によりエツジ方向から測
定された結晶配向度が85〜95％であつて且つ同様
にエンド方向から測定された結晶配向度が上記範
囲未満であり、更に長手方向のヤング率が20℃に
て500Kg／mm²以上であつて且つ幅方向のヤング率
が20℃にて500Kg／mm²未満である磁気テープ用ベ
ースフイルムの表面に磁性層を形成した磁気テー
プ。４磁気テープ用ベースフイルムの長手方向の熱
膨張係数が、20〜100℃の領域で−２×10^-4〜２
×10^-4mm／（mm・℃）の範囲であり、更に磁気テ
ープ用ベースフイルムの平衡吸水率（20℃、水中
24時間）が0.5％以下である特許請求の範囲第３
項記載の磁気テープ。