JPH0149116B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は金属薄膜磁気テープ用ポリエステルフ
イルムに関し、更に詳しくは平滑で走行性に優
れ、長時間記録の可能な金属薄膜を形成すること
ができる金属薄膜磁気テープ用ポリエステルフイ
ルムに関する。 従来技術 近年、高密度磁気記録用媒体として、バインダ
ーを用いず、磁気記録層として金属薄膜を真空蒸
着やスパツタリングの如き真空沈着法又はメツキ
法によつて非磁性支持体上に形成して、この強磁
性金属を薄膜磁気記録材としたものが提案されて
いる。例えばCoの蒸気テープ（特開昭54−
147010号公報）、Co−Cr合金からなる垂直磁化膜
（特開昭52−134706号公報）等が開示されている。
このような蒸着、スパツタ又はイオンプレーテイ
ング等の薄膜形成手段によつて形成される金属薄
膜は、厚みが3μｍ以上である従来の塗布型記録
媒体と同等の性能が得られる。ところで静的特性
である保磁力He、またはヒステリシスループの
角形比ような磁気特性は、用いられる非磁性支持
体の表面状態にあまり依存しないと考えられる。
このような考えによつたものの例として米国特許
3787327号明細書に開示されたような真空蒸着に
よるCo−Crの多層構造の例が挙げられる。しか
しながら、形成される金属薄膜は厚さが薄く、非
磁性支持体の表面状態（表面凹凸）がそのまま磁
性膜の凹凸として発現し、それが雑音の原因とな
ることが欠点とされていた。 雑音の観点からは、非磁性支持体の表面状態が
出来るだけ平滑であることが好ましい。一方、フ
イルム巻取、巻出しといつたハンドリングの観点
からは、フイルム表面が平滑であると、フイルム
−フイルム相互の滑り性が悪く、またブロツキン
グ現象が発生して製品にはなり得ず、ベースフイ
ルム表面が粗であることが要求される。 更に電磁変換特性という観点からは、非磁性支
持体の表面が平滑であることが要求され、一方ハ
ンドリング性の観点からは粗であることが要求さ
れる。 これら両者の二律背反する性質を同時に満足す
ることがベースフイルムに求められている。更
に、金属薄膜磁気テープとしては、実際に使用さ
れる時の重大な問題は金属薄膜面の走行性であ
る。従来の塗布型磁気テープの場合には磁性体粉
末の有機バインダー中に滑剤を入れて磁性面の走
行性を向上させることができるが、金属薄膜磁気
テープの場合の走行性を安定して保つのは非常に
困難であり、特に、高温高湿時の走行性が特に劣
るなどの欠点を有していた。更に長時間記録の場
合、フイルムベースの厚みが薄目となり、寸法安
定性が劣るなどの欠点を有していた。 発明の目的 本発明は、平滑であり、走行性に優れた長時間
記録が可能である金属薄膜を形成することが可能
な金属薄膜磁気テープ用ポリエステルフイルムを
提供することにある。 発明の構成 本発明の目的は、本発明によれば、２軸配向ポ
リエステルフイルムの金属薄膜を形成する表面(A)
は中心線平均粗さRa（μｍ）、10点平均粗さRz
（μｍ）及び突起物の突起高さｈ（μｍ）の個数
（個／mm²）がそれぞれ次式 Ra≦0.004（μｍ） Rz≦0.04（μｍ） 0.27＜ｈ≦0.54のもの 0.2（個／mm²）以下 を満足し、且つ該フイルムの他の表面(B)には滑剤
を分散せしめた有機高分子よりなり、表面(A)より
粗れた面を有する塗膜が潤滑層として形成され、
かつ該フイルムの縦方向ヤング率が550Kg／mm²以
上であり、150℃での横方向熱収縮率が１〜５％
であり、さらに厚みが12〜3μｍであることを特
徴とする金属薄膜磁気テープ用ポリエステルフイ
ルムによつて達成される。 本発明においてポリエステルとは熱可塑性芳香
族ポリエステルであり、特にポリエチレンテレフ
タレートが好ましい。ここで、ポリエチレンテレ
フタレートはホモポリマーのみならず、繰り返し
単位の数の85％以上がエチレンテレフタレート単
位よりなり、残りが他の成分であるようなコポリ
マーを含む。この他の成分としてはポリエチレン
イソフタレート、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
タリンジカルボキシレート、ポリエチレン−ｐ−
オキシベンゾエート等がその代表的なものとして
例示できる。 ２軸配向ポリエステルフイルムの表面(A)は金属
薄膜を形成する表面であり、この表面では中心線
平均粗さRa（μｍ）、10点平均粗さRz（μｍ）及
び突起物の突起高さｈ（μｍ）の個数（個／mm²）
がそれぞれ次式を満足する。 Ra≦0.004（μｍ） Rz≦0.04（μｍ） 0.27＜ｈ≦0.54のもの 0.2（個／mm²）以下 表面(A)が上記特性を満足することによつて、金
属薄膜磁気テープとした時の雑音が飛躍的に減少
し、ノイズレベルは格段に優れ、金属薄膜面の走
行性にも優れたものが得られる。好ましい表面特
性は Ra≦0.003（μｍ） Rz＜0.03（μｍ） 0.27＜ｈ≦0.54のもの ０（個／mm²） を満足する。 ２軸配向ポリエステルフイルムの表面(A)の突起
を形成する成分としてはポリマー不溶性の微細無
機物または有機物があげられ、これらは例えばフ
イルム原料に用いるポリエステル中に不活性無機
化合物を添加したり、該ポリエステルの製造中に
不溶性触媒残渣を生成せしめたりする等の方法で
ポリマー中に含有させることができる。最も好ま
しくは、光学的にフラツトな表面を形成するポリ
エステル特にポリエチレンテレフタレート単独が
良い。 不活性無機化合物とは、ポリエステルに対し不
溶性であり、かつ反応しない物質が含まれる。配
合される物質として、例えばMgO、ZnO、
MgCO₃、CaCO₃、CaSO₄、BaSO₄、Al₂O₃、
SiO₂、TiO₂、例えば代表例としてシリカ、カオ
リン、陶土、珪藻土、炭酸カルシウム、アルミノ
珪酸塩およびその水和物、テレフタール酸カルシ
ウム、その他カーボンブラツク、燐酸カルシウム
等が挙げられる。 所望とする表面特性は、添加する不活性化合物
の粒度、添加量、製膜条件を適宜組合せることで
得ることができる。粒度は、添加剤の粉砕および
混合操作を含むこの分野に精通した人々により行
うことのできる種々の方法で得ることができる。
例えば炭酸カルシウムの場合は、エチレングリコ
ールのスラリーとして、分級装置（例えば巴工業
社製Ｐ−660スーパーデカンター）等を用いて分
級すると得られる。テレフタール酸カルシウムの
場合は、せん断、圧縮、衝撃等の荷重を加えるこ
とにより適当な大きさの塊状粒子を得、分級する
ことによつて得られる。燐酸カルシウムの場合
は、市販の燐酸塩の分散液を調製し、サンド・ミ
ル中で分散燐酸塩を粉砕する。分散液は粉砕操作
を一回、又はそれ以上の回数反復してスラリー中
の添加剤の粒度を所猛の粒度まで下げることによ
り得ることができる。 不活性無機化合物の添加量は、粒径分布に依存
し、一義的に決められないが、通常0.01〜2wt％
が良い。 不活性無機化合物の粒径分布の好ましい範囲
は、粒径〔ｄ（単位・μｍ）〕比率が以下の式 ｄ＞1.5……０％ 1.5≧ｄ＞0.5……０〜５％ 0.5≧ｄ＞0.2……20〜50％ 0.2≧ｄ……45〜80％ で示される範囲にあることが好ましい。 不溶性触媒残渣は、例えばポリエステルの製造
においてエステル交換触媒と安定剤との適当量の
組合せによつて不溶性触媒残渣を形成し、ポリエ
ステルフイルム表面に凹凸を形成し、表面特性を
制御するものである。最も好ましくは光学的にフ
ラツトな表面を形成するポリエチレンテレフタレ
ート樹脂を用いることが良い。 ２軸配向ポリエステルフイルムの他の表面Ｂを
構成する成分は、表面Ａの成分と同等であつても
異つていても良いが、表面粗度として見た時、表
面Ｂは表面Ａより粗であることが必要である。フ
イルム表面に滑り性を付与するには水或いは溶剤
に滑剤を分散せしめた溶液を塗布することができ
る。このような処理により表面Ｂの表面粗度が粗
れたものになる。この方が、粗れていない場合よ
りもベースフイルム（非磁性支持体）としての走
行性、耐摩耗性に優れている。 ２軸配向ポリエステルフイルムの表面Ｂには、
通常、水或いは溶剤に滑剤を分散せしめた溶液を
塗布して易滑化処理を施す。溶液を塗布して滑り
性を付与する方法は、従来公知のすべての方法が
用いられるが、例えば（滑剤＋高分子系バインダ
ー＋界面活性剤）の水系或いは溶剤系溶液を未延
伸、１軸延伸又は２軸延伸したフイルムの表面Ｂ
に製膜時或いはフイルム製膜後に塗布乾燥して滑
り性を付与することが出来る。 滑剤としてはソルビタン等の有機滑剤；テトラ
フルオロエチレン、ポリエチレン等の有機高分子
滑剤；アルミナ、カオリン、シリカ、硫化モリブ
デン等の無機滑剤が挙げられる。 高分子系バインダーとして、共重合ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリウレタン、ナイロン、メ
ラミン等が挙げられる。特にアクリル酸金属塩と
フイルム形成性高分子化合物、その単量体又はそ
れらの混合物とからなる水系組成物を塗布して、
反応によつて山脈状の微細な凹凸を有するヒダを
形成せしめたものが走行性、耐摩耗性に優れてい
るので好ましい。 このフイルム形成性高分子化合物としては、実
質的に線状の水溶性、又は水膨潤性ないし水分散
性であるものが好ましく用いられる。水溶性高分
子化合物としては、例えばポリビニルアルコー
ル、水溶性メラミン樹脂、水溶性尿素樹脂、ポリ
アクリルアミド、ポリメタクリルアミド、フエノ
ール樹脂（例えばレゾール樹脂）、ポリ（C₂−
C₄）アルキレングリコール（例えば、ポリエチ
レングリコール、ポリプロピレングリコール、ポ
リトリメチレングリコール、ポリテトラメチレン
グリコール、ポリエチレングリコール／ポリプロ
ピレングリコールブロツクコポリマー）、ポリア
クリル酸ソーダ、ポリメタクリル酸ソーダ、澱
粉、ヒドロキシアルキルセルローズ（例えば、ヒ
ドロキシエチルセルローズ、ヒドロキシプロピル
セルローズ、ポリビニルピロリドン、水溶性アル
キツド樹脂、スルホン酸ソーダ基含有共重合ポリ
エステル、ヒドロキシル基含有ポリアクリル酸エ
ステル（例えばアクリル酸メチルとヒドロキシエ
チルアリレートとの共重合体）、脂肪族モノ又は
ポリグリシジルエーテル（例えばエチレングリコ
ールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコー
ルジグリシジルエーテル）、ポリスチレンスルホ
ン酸ソーダ、あるいは水溶性シリコーン樹脂等を
あげることとができる。これらのうち、脂肪族性
水酸基を有する高分子化合物が好ましく用いられ
る。 また、水膨潤性ないし分散性の高分子化合物と
しては、例えば塩化ビニリデン共重合体（例え
ば、塩化ビニリデンと塩化ビニルとの共重合体）、
塩化ビニル共重合体（例えば塩化ビニルと塩化ビ
ニリデンとの共重合体）、アクリル酸エステル共
重合体（例えばアクリル酸メチルとメタクリル酸
メチルとの共重合体）、酢酸ビニル共重合体（例
えば酢酸ビニルとエチレンとの共重合体）、カル
ボキシル基含有共重合ポリエステル、スルホン酸
（塩）基含有共重合ポリエステル、無水マレイン
酸共重合体（例えば無水マレイン酸と塩化ビニ
ル、酢酸ビニルとの共重合体）あるいはエポキシ
樹脂等をあげることができる。 これらの水溶性又は水膨潤性ないし水分散性高
分子化合物は、それ自体知られている。これらの
高分子化合物を与える単量体も知られており、本
発明ではこれらの単量体を使用することもでき
る。かかる単量体としては、例えば式CH₂＝Ｃ
（R₁）COOR₂（ここでR₁は水素原子又はメチル基
であり、R₂は−（CH₂）ｎ−OHであり、ｎは２
又は３である）のヒドロキシル基含有アクリルモ
ノマー；式CH₂＝Ｃ（R₁）COON（R₄）（R₅）（こ
こでR₁は水素原子又はメチル基であり、R₄、R₅
は同一もしくは異なり水素原子又はヒドロキシメ
チル基である）のアクリルアミド系モノマー例え
ばＮ−ヒドロキシメチルアクリルアミド及びＮ，
Ｎ−ジヒドロキシメチルアクリルアミド；式

〔但し、式中Ｔ：沈降時間（sec） η：媒質の粘度（ｇ／cm・sec＝poise） ｈ：沈降距離（cm） Ｇ：重力の加速度（980cm／sec²） Pp：不活性物質の密度（ｇ／cm³） Po：媒質の密度（ｇ／cm³） ｄ：不活性物質の粒径（直径・cm）〕

を用いて夫々の粒径に相当する沈降時間を算出
し、夫々の粒径の範囲に相当する沈降時間範囲
を求め、その沈降時間範囲内での不活性物質の
重量を求めて全不活性物質重量に対する割合を
％で表わし、構成比とする。 ２ 表面粗さ測定 Ra（Center Line Average中心線平均粗
さ） JIS B0601に準じ、(株)小坂研究所製の高精
度表面粗さ計SE−3FATを使用して、針の
半径2μｍ、荷重30mgで拡大倍率20万倍、カ
ツトオフ0.08mmの条件下にチヤートをかか
せ、フイルム表面粗さ曲線からその中心線の
方向に測定長さＬの部分を抜き取り、この抜
き取り部分の中心線をＸ軸、縦倍率の方向を
Ｙ軸として、粗さ曲線をＹ＝ｆ（ｘ）で表わ
した時、次の式で与えられた値をμｍ単位で
表わす。 R_CLA＝１／Lo∫^L｜ｆ（ｘ）｜dx この測定は基準長を1.25mmとして４個測定
し、平均値で表わす。 Rz（10点平均粗さ） 前項に準じ、フイルム表面粗さ曲線におい
て、ピーク（Ｐ）の高いものから５点、谷
（Ｖ）の低いものから５点の和を取り、この
和を５で除したものであり、次式で与えられ
る。 Rz＝１／５（₅ 〓ⁱ⁼¹ Pi＋₅ 〓ⁱ⁼¹ Vi） この測定は、基準長を1.25mmとして４個測定
し、平均値で表わす。 ３ 表面突起数 表面を観察せんとするフイルム表面に400〜
500Å乃至それ以下の厚みにアルミニウムを均
一に真空蒸着し、反対の非蒸着面（フイルム
面）にコロジオン貼付けし、乾燥して後、可視
単色光多重干渉反射式顕微鏡（例えば、Carl
Zeiss JENA社製）を用い100倍で任意の10カ
所を撮り、各写真中の突起物の突起高さに対応
する突起数を求め１mm²当りに換算する。この時
写真10枚の視野は1.55mm²である。 ４ 電磁変換特性（記録密度特性） 10KBPI記録再生時のＳ／Ｎ（dB）比及び
10KBPI記録再生時の出力に対する50KBPI記
録再生時の出力の低下率により、高密度記録特
性、特にノイズレベルの大きさを評価した。 ５ 繰り返し走行時の耐久性 図−１に示す如く、25℃、相対湿度60％で金
属薄膜テープの金属面と反対側の面を外径20mm
φのsus27固定棒（表面粗さ0.3S）に角度θ＝
152／180πラジアン（152゜）で接触させ毎秒25cm／ secの速さで移動、摩擦させる。入口テンシヨ
ンT₁が30ｇとなるようテンシヨンコントロー
ラー４を調整し、30ｍ走行させ回きもどし、再
び走行をくり返す。この往復を１回とし、50回
くり返し走行後のテープのエツジのダメージに
より下記水準で評価した。 ◎：テープのエツジは走行前とほとんど変らな
いもの 〇：テープのエツジはわずかに損傷を受けただ
けのもの ×：テープのエツジが大巾に損傷を受けたもの ６ ヤング率 フイルムを試料巾10mm、長さ150mmに切断し、
チヤツク間100mmにして、引張速度10mm／分、
チヤート速度500mm／分にて、インストロンタ
イプの万能引張試験装置で引張る。得られた荷
重−伸び曲線の立上り部の接線より、ヤング率
を計算した。 ７ 熱収縮率 150℃の熱風循環式炉（ギヤー老化試験機）
にて30分間自由熱収縮させて下記式で算出す
る。 熱収縮率＝原長−収縮後長／原長×100（％） 原長としては300mmを採用した。 以下に実施例で説明するが、如何なる理由でも
これらの例に限定されるものではない。 実施例１〜３及び比較例１〜３ 実施例１〜３、比較例１〜３のポリマーはジメ
チルテレフタレート100重量部及びエチレングリ
コール70重量部に触媒として酢酸亜鉛0.023重量
部（0.020モル％対ジメチルテレフタレート）を
加え、150〜240℃で４時間メタノールを留去しつ
つエステル交換反応を行い、次いで安定剤（燐化
合物のグリコール溶液）を一旦常温まで冷却後、
トリメチルホスフエート換算で0.014重量部添加
し、次に、重縮合触媒として0.04重量部の三酸化
アンチモンを添加し、さらに表−１に記載した粒
径および構成比を有する所定の不活性物質を所定
量添加して、１mmHg以下の高真空で４時間重縮
合反応を行い、固有粘度（

【式】：ｏ−クロロフ エノール溶媒、25℃測定）0.65ポリエチレンテレ
フタレートを得た。 これらポリエチレンテレフタレートを各々常法
に従つて溶融押出しし、未延伸フイルムを作成し
て、縦方向に90℃で3.9倍、横方向に90℃で3.7
倍、逐次２軸延伸を行ない、更に205℃で30秒間
熱固定を行ない、各々10μｍの２軸配向フイルム
を作成した。 なお、２軸配向フイルムは熱固定前に次の組成
の塗液をフイルム表面(B)に塗布した（但し、比較
例３を除く）。 フイルム表面(B)に塗布した塗液の組成： Γアクリル酸アルミ（浅田化学K.K. Ｐ−３ ） 2wt％溶液 ……12Kg Γポリエチレングリコール（日本油脂製 分子量
19000） 2wt％溶液 ……５Kg Γポリエチレングリコールジグリシジルエーテル
（長瀬産業製NEROIO ） 2wt％溶液 ……２Kg Γポリオキシエチレンノニルフエニルエーテル 2wt％溶液 ……１Kg 塗布量はウエツトで約2.2ｇ／m²であり、固形
分として約0.0126ｇ／m²である。 この様にして得られたフイルムの滑り性は良好
でブロツキングも発生せず、良好に巻き取れた。 フイルム表面(A)及び表面(B)の表面の特性につい
ては表−１にまとめて示す。 このポリエステルフイルムの表面(A)に真空蒸着
によりコバルト−ニツケル合金薄膜を1000Åの膜
厚で形成した。続いて1/4″巾にフイルムの機械方
向に切断し、金属薄膜磁気記録テープとし、0.3μ
ｍのギヤツプ長のリングヘツドを用いて9.5cm／
secのスピードで記録再生し、電磁変換特性（デ
ジタルの記録密度特性）を評価した。この結果を
表−１に示す。 この結果から、本発明のフイルムをベースとし
た磁気テープのＳ／Ｎは大きく、かつノイズレベ
ルは格段に優れていることが理解される。

【表】 実施例４〜６及び比較例４〜５ 実施例３と同じポリマーを用い、未延伸フイル
ムを作成して各々、表−２に記載の製膜条件によ
つて（ただし、表に記載されていないものは、実
施例３と同一条件である。）10μｍフイルムを作
成し、フイルム表面(B)に実施例３と同じ組成の塗
液を塗布した。 このポリエステルフイルムの表面(A)に真空蒸着
によりコバルト−ニツケル合金薄膜を1000Åの膜
厚で形成した。続いて1/4″巾にフイルムの機械方
向に切断し、金属薄膜磁気記録テープとし、0.3μ
ｍのギヤツプ長のリングヘツドを用いて9.5cm／
secのスピードで記録再生し、電磁変換特性（デ
ジタルの記録密度特性）を評価した。この結果を
表−２に示す。 更に、繰り返し走行試験を行なつた。すなわち
第１図に示す様な動摩擦係数を測定する装置を用
い、走行試験を50回繰り返すことによつて、テー
プのエツジのダメージより評価した。得られた結
果は表−２に示す。

【表】 実施例４〜６のものは繰り返し走行時の耐久性
に優れ、かつＳ／Ｎが大きく、ノイズレベルは格
段に優れていることが分る。特にヤング率が高い
ものは耐久性、Ｓ／Ｎ、ノイズレベルについて特
に優れていることが分る。

【図面の簡単な説明】

図−１は繰り返し走行時の耐久性を評価するの
に用いた装置の説明図である。 １：送り出し側ロール、１３：巻き取り側ロー
ル、４：入口テンシヨンコントローラー、１０：
出口テンシヨンコントローラー、７：固定棒、
２，６，８，１２：フリーロール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２軸配向ポリエステルフイルムの金属薄膜を
   形成する表面(A)は中心線平均粗さRa（μｍ）、10
   点平均粗さRz（μｍ）及び突起物の突起高さｈ
   （μｍ）の個数（個／mm²）がそれぞれ次式 Ra≦0.004 Rz≦0.04 0.27＜ｈ≦0.54のもの0.2個／mm²以下 を満足し、該フイルムの他の表面(B)には滑剤を分
   散せしめた有機高分子よりなり、表面(A)より粗れ
   た面を有する塗膜が潤滑層として形成され、かつ
   該フイルムの縦方向ヤング率が550Kg／mm²以上で
   あり、150℃での横方向熱収縮率が１〜５％であ
   り、さらに厚みが12〜3μｍであることを特徴と
   する金属薄膜磁気テープ用ポリエステルフイル
   ム。 ２ フイルムの他の表面(B)に形成されている塗膜
   の表面は中心線平均粗さRa（μｍ）及び10点平均
   粗さRz（μｍ）がそれぞれ次式 Ra≦0.008 Rz≦0.08 を満足することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の金属薄膜磁気テープ用ポリエステルフイ
   ルム。