JPH02129231A - 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】 童！よ幻五里匁１ 本発明は磁気記録媒体用ポリエステルフィルムに関する
。更に詳しくは遮光性、平坦性に優れ、かつ電磁変換特
性が良好な磁気記録媒体の製造に有用なポリエステルフ
ィルムに関する。

来　術及びその問題１１、 ポリエステル特にポリエチレンテレフタレートもしくは
ポリエチレンナフタレートはその優れた力学特性、化学
的特性等を備えているため、フィルムｇ　ｍ維等に広く
用いられている。特に近年めざましい発展を遂げている
オーディオテープ、ビデオテープ、コンピューターテー
プ等の磁気記録分野ではポリエチレンテレフタレートや
ポリエチレンナフタレートの二軸延伸フィルムが好んで
使用されている。

磁気テープは通常、光学的にリーダーテープを感知し、
磁気テープの開始、終了を判定しているため、優れた遮
光性を有する必要がおる。

近年、磁気記録媒体特にビデオテープに対して記録密度
の向上及び磁性層の薄層化が強く求められている。これ
らの要求を満たす目的で、磁性粉の微細化、磁性層中の
磁性粉の充填率の増加等が試みられている。しかしなが
ら、これらの方策を行なうと、テープの遮光性の低下を
伴なう問題を生じる。そこで、遮光性を維持するため磁
性層中のカーボンブラックの量を増大させる方法が考え
られるが、これは耐久性の悪化、磁性粉充填率の減少を
伴なうため実質的に限界がある。

これら問題を解消する方法として、ベースフィルム中に
カーボンブラック粒子を含有させ、該フィルム自体に遮
光性を付与する方法が提案されている（特開昭５１−５
２８０８号、特開昭５３−１３９５１１号。

特開昭５９−７１３５７号、特開昭６３−４３９３１号
等）。しかしながら、カーボンブラック粒子は凝集性が
強く、ポリマー中に均一微分散させることが難しい。特
に遮光性を充分に付与する量のカーボンブラック粒子を
フィルム中に含有させると、多量の凝集粒子によって該
フィルムの表面が著しく粗れるという問題が生じる。そ
こで、フィルム表面の平坦性を維持するためフィルム中
のカーボンブラック粒子量を低減すると、遮光性を充分
付与することができない。特にビデオテープのうち、８
ｍｍビデオ用テープ、放送局等で使用するプロ用テープ
等では高磁気記録密度が要求されるため、ベースフィル
ムは平坦なものが要求され、かつ長時間録画のためベー
スフィルムは薄いものが要求されるが、薄いフィルムは
厚いフィルムに比較して同じ光透過率にするためにはカ
ーボンブラック粒子の含有量を多くする必要があり、フ
ィルム表面は粗れた状態にならざるを得ない状況にある
。

このため、カーボンブラック等の遮光性を有する層の両
面もしくは片面に粒子を含有しない層を複合したフィル
ム等が提案されているが、該方法は共押出し装置の設備
が必要である、再生フィルムの使用が困難である、例え
ば１５μ以下のフィルムを製造するには均−性等の技術
的課題がある等々のコストアップ要因、技術要因がある
ため、大量供給は困難でめった。

Ｒ星凹亘カ 本発明者らは、上述の実情にかんがみ、遮光性と平坦性
との両者に優れた単層ベースフィルムを開発すべく鋭意
研究したところ、カーボンブラック粒子と赤外線吸収能
を有する有機化合物との両者を含有させることで優れた
ベースフィルムが得られることを見い出し、本発明に到
達した。

従って、本発明の目的は遮光性を充分に有しかつ表面の
平坦性に優れた磁気記録媒体用ポリエステルフィルムを
提供することにある。

及豆り璽底ニヱ】 本発明の目的は、本発明によれば、フィルム中にカーボ
ンブラック粒子と赤外線吸収能を有する有機化合物とを
含有し、かつ下記式１〜３を満足する特性を有すること
を特徴とする磁気記録媒体用ポリエステルフィルムによ
って達成される。

Ｔ　　　（１５μ）５１０％　　　　　　　・・・１０
．００５　μ≦Ｒａ≦０．０２０　μｍ２μｋ　　　≦
０．３０ ・・・３ 本発明の特異的な点は、カーボンブラック粒子と赤外線
吸収能を有する有機化合物の両者をポリエステルに均一
含有させていることにある。そして、カーボンブラック
のみの含有もしくは赤外線吸収能を有する有機化合物の
みの含有では得られない特性を有するポリエステルフィ
ルムを提供することにある。

本発明におけるポリエステルはフィルム形成能を有する
ものでおり、ホモポリマーでもコポリマーでもよい。好
ましくは主な酸成分がテレフタル酸または２，６−ナフ
タレンジカルボン酸からなり、主なグリコール成分がエ
チレングリコールからなるポリエステルが挙げられる。

このポリエステルの共重合成分としては、例えばイソフ
タル酸、アジピン酸、セバシン酸、５−ナトリウムスル
ホイソフタル酸、ｐ−ヒドロキシ安息香酸等の三官能［
生カルボン酸およびトリメチレングリコール、１゜４−
へキサメチレングリコール、シクロヘキサンジメタツー
ル等のグリコールが挙げられる。通常は酸成分の８０モ
ル％以上、好ましくは９５モル％以上がテレフタル酸ま
たは２，６−ナフタレンジカルボン酸であり、グリコー
ル成分の８０モル％以上、好ましくは９５モル％以上が
エチレングリコールでおるポリエステルが用いられる。

特に好ましいのはテレフタル酸とエチレングリコールと
からエステル化および重縮合を経て製造されるポリエス
テルまたはジメチルテレフタレートとエチレングリコー
ルとからエステル交換および重縮合を経て製造されるポ
リエステルである。また、所望ならば、これらのポリエ
ステルに、ポリエチレングリコールやポリフェニレンサ
ルファイド等の他の熱可塑性樹脂を、５（重量）％以下
の少量配合したちのを用いることができる。

かかるポリエステルには、必要に応じて、不活性微粒子
等を本発明の効果を損なわない範囲内で含有させてもよ
い。この不活性微粒子としては、例えばポリエステルの
溶融成膜時に不溶な高融点有機化合物、架橋ポリマー、
ポリエステル製造時に使用する金属化合物触媒（例えば
アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物等）によ
って当該製造時にポリマー内部に形成されるいわゆる内
部析出粒子、および例えばＨｇＱ、　ＺｎＯ，ＨＱＣＣ
ｈ。

ＣａＣ０：＋、　ＣａＳＯ４，ＢａＳＯ４，ＡｉｚＯ：
＋、　５ＩＯｚ。

ＴｆＯｚ、　ＳＩＣ，Ｌ！Ｆ、粘土鉱物（例えばタルク
、カオリン等）、ゼオライト、雲母、テレフタル酸塩（
例えばＣａ塩、　Ｂａ塩、　Ｚｎ塩、Ｈｎ塩等）等の不
活性外部添加粒子などを挙げることができる。また金属
石けん、デンプン、カルボキシメチルセルロース等の不
活性有機化合物等も不活性微粒子の例として挙げること
ができる。勿論これらの粒子に加え、安定剤、帯電防止
剤、酸化防止剤、消泡剤等を混合してもよい。

更に、フィルムの易滑性を向上させるために、有機滑剤
を含有させることも好ましい。有機滑剤の種類としては
、特に限定されるものではないが、脂肪酸、脂肪酸エス
テル、脂肪酸アミド、芳香族アミド等が例示できる。こ
の脂肪酸エステルとしては高級脂肪酸エステルが好まし
く、この具体例としてモンタン酸エチレングリコールエ
ステルが好ましく挙げられる。また、芳香族アミドとし
てはへキサメチレンビスステアリルアミド等が好ましく
例示できる。

本発明におけるカーボンブラック粒子は特に限定されな
いが、ファーネスブラアク、チャンネルブラック、サー
マルブラック２ランプブラック等が好ましい。またカー
ボンブラック粒子の大きさも特に限定されないが、１次
粒径は１０〜５０μｍが好ましく、１５〜４０μｍが更
に好ましい。なおり一ボンブラックは、分散性を向上さ
せるため分散剤。

改質剤等で表面処理を行ない、表面状態を改質したもの
も使うことができる。

また、本発明における赤外線吸収能を有する有機化合物
は特に限定されないが、下記の化合物が好ましく例示で
きる。

もしくは 　　　　Ｓ ここで、式中（１−１）、　（１−２）のＨｅは有効な
ＩＲ吸収剤である錯塩を提供する、ニッケル、コバルト
。

銅、パラジウムからなる群から選ばれ、各Ｘは同一かま
たは異っている芳香族または複素環式環、またはこれら
の環の置換誘導体、例えば、ハロニトロ、アルコキシ−
アルキル、アルキルおよび／またはアルコキシ置換芳香
族および複素環式環を完成するため必要な原子を示す。

芳香族環の置換誘導体を包含する、有用な芳香族環の例
として、フェニル、ナフチル、メチルフェニル、メチル
ナフチル、アルコキシフェニルおよびアルコキシナフチ
ル、例えばドデシロキシフェニル、ハロー置換特にフル
オロ置換、−８−アルキル置換、アミノ（ジアルキルア
ミノを包含する）−置換、ハロアルキル−置換、例えば
トリフルオロメチル−置換フェニルおよびナフチル基等
が示される。

有用な複素環式環の例として、式 したがって、この錯塩はモノアニオン性かまたはジアニ
オン性であってよい。ＹはＺの値に依存して一価または
二価のカチオンである。Ｙの作用はこの錯塩上の荷電Ｚ
を中和することであり、したがって、ＹはＮａ”　　Ｋ
”　、　Ｃａ“または類似物のようなカチオンであって
よい。しかしながら、本発明の好ましい具体例において
、ＹはもしＺが２であるならばテトラフェニルアルソニ
ウムカチオンであり、かつもしＺが１であるならばテト
ラブチルアンモニウムカチオンである。

具体的な例としては、下記の化合物等が挙げられる。

［式中Ｇは窒素、炭素、酸素または硫黄である。］の環
、およびベンツ−置換誘導体を包含するこれらの環の置
換誘導体が示される。

上記式において、Ｚは−１または−２であり、ここで、
式（２）中のＨｅはニッケル、パラジウムおよび白金の
金属よりなる群から選ばれ、Ｒはそれぞれ水素、炭素原
子１乃至６個を有するアルキル基、フェニル基、アルキ
ル−またはアルコキシ−置換フェニル、およびチエニル
基よりなる群より選ばれる。

具体的な例としては、下記の化合物等が挙げられる。

［（Ｃ６１−１５）　４　ＡＳ］　２ 本発明において、ポリエステルにカーボンブラックおよ
び赤外線吸収能を有する有機化合物を含有させるには各
種の方法を用いることができる。

その代表的な方法としては、下記のような方法を挙げる
ことができる。

ア）ジメチルテレフタレートとエチレングリコールとの
エステル交換反応物、またはテレフタル酸とエチレング
リコールとのエステル化反応物にカーボンブラックおよ
び赤外線吸収能を有する有機化合物をそれぞれ所定量添
加し、その後重縮合してポリエステルとする方法。

イ）ポリエステルにカーボンブラックおよび赤外線吸収
能を有する有機化合物をそれぞれ所定量添加して混練す
る方法。

つ）上記（ア）、（イ）の方法においてカーボンブラッ
クおよび／または赤外線吸収能を有する有機化合物を多
量に添加してマスターポリマーを製造し、これらの添加
物を含有していないポリエステルと混練して所定量のカ
ーボンブラックおよび赤外線吸収能を有する有機化合物
を含有するポリエステルとする方法。

なお上記（ア）のようにポリエステル製造時にカーボン
ブラックを添加する場合には、カーボンブラックにエチ
レングリコールを吸着させ、ロールミル、ボールミル等
で混練し、更にエチレングリコールを加えてサンドミル
等で解砕１分散処理したスラリーとして反応系に添加す
ることが好ましい。

本発明においてフィルムの波長９００ｎｍでの光線透過
率は、フィルム厚み１５μ（換算）において１０％以下
であり、好ましくは８％以下である。

磁気テープ等の、磁性層とベースフィルムとの積層され
た磁気記録媒体自身の波長９００ｎ…での光線透過率は
１％以下でおることが望ましい。このため、ベースフィ
ルムのＴ　　（１５μ）が１０％を越えると、磁気記録
媒体自身の波長９００止での光線透過率を１％以下にす
るには磁性層の遮光性付与のためカーボンブラック等を
多量に磁性層中に含有しなければならなくなり、好まし
くない。特に高磁気記録密度が要求されるプロ用ビデオ
テープ、８ｍｍビデオテープ等においては、カーボンブ
ラックの量を多量に磁性層に含有させることは、実質的
に磁性粉体の体積含有率を減少させることになるため、
本来の高磁気記録密度が達成できなくなる。

また本発明において、フィルムの平均表面粗ざＲａは０
．００５〜０．０２０μにある必要があり、好ましくは
０．００８〜０．０１５　μである。Ｒａが０．００５
　μより小さいとフィルムの易滑性が悪化し、またＲａ
が０．０２０μを越えると良好な電磁変換特性が得られ
ず、やはり好ましくはない。

カーボンブラックおよび赤外線吸収能を有する有機化合
物の添加含有量とフィルムの波長９００ｎｍでの光線透
過率の関係はランバートベールの法則に従う。従って、
カーボンブラックの含有ｍは多い方が光線透過率が低く
なるが、反面フィルムの表面が粗面化する。このためカ
ーボンブラックの量は、得ようとするフィルムの平均表
面粗さ、摩擦係数に対応した間となり、例えばフィルム
の厚みが１５μの場合にはカーボンブラックの含有量を
大略１．５重量％以下とすることが、フィルムの平均表
面粗さの面より好ましい。フィルムの用途である磁気記
録媒体のうちビデオテープ等に適した表面粗さ、摩擦係
数とするためには、カーボンブラックの含有量は１．５
重量％に満だない量が好ましく、特に１．０重量％以下
が好ましい。またビデオテープ等においてベースフィル
ムの厚さは通常２５μ以下であり、特に１５μ程度のも
のが多く使用されている。この領域の厚みのフィルムに
おいては、上記のカーボンブラック含有量では得られた
フィルムの光線透過率は不充分となる。このため、赤外
線吸収能を有する有機化合物を、カーボンブラックの含
有量に応じて含有させ、波長９００ｎｍにおはる光線透
過率が所定の値となるよう調整する。

赤外線吸収能を有する有機化合物の含有量は、化合物の
光線吸収特性およびカーボンブラックの含有口により左
右されるため一義的な値とならないが、０．１〜３重量
％が好ましい。

フィルムの厚みは３０μ以下、特に１５μ以下であるこ
とが好ましい。また厚みの下限は２μであることが好ま
しい。

本発明のフィルムの製膜方法について例を上げて説明す
るが、本発明の必要特性を満足する限り、この例示に限
定されるものではない。

カーボンブラック粒子と赤外線吸収能を有する有機化合
物を含有せしめたポリエチレンテレフタレートを乾燥後
、押出機にて溶融し、ダイよりシート状に冷却ドラム上
に押出し、急冷して実質的に無配向シートとする。次い
で、該シートを縦および横方向にそれぞれ３倍以上に延
伸して二軸配向フィルムを得、更に必要ならば縦および
／または横方向に再度延伸を行なった後、熱処理をする
ことにより得る方法が挙げられる。

本発明のポリエステルフィルムによれば、遮光性、平坦
性に優れ、かつ電磁変換特性の良好な磁気記録媒体を製
造することができる。

実施例 以下に実施例を掲げて本発明をさらに具体的に説明する
が、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限
定されるものではない。なお、実施例中の「部」は重量
部を意味する。また各物性値の測定方法は下記の通りで
ある。

（１）光線透過率 日立製作所（製）自記分光光度計を用いて、波長９００
ｎｍにおけるフィルムの光線透過率を測定した。

（２）フィルム表面粗さ 中心線平均粗ざ：Ｒａ（単位μｍ）としてＪＩＳ−ＢＯ
６０１で定義される値である。（■）小板研究所の触針
式表面粗さ計（ＳＵＲＦＣＯＲＤＥＲ５Ｅ−３０Ｃ）を
用いて、触針半径：２μｍ、測定圧：０．０３（］。

カットオフ値：　０．２５ｍｍの条件下にフィルム表面
粗さ曲線をかかせ、該フィルム表面粗さ曲線からその中
心線の方向に測定長さＬの部分を扱き取り、この抜き取
り部分の中心線をＸ軸とし、縦倍率の方向をＹ軸として
、粗さ曲線をＹ＝ｆ（Ｘ）で表わしたとき、次の式で与
えられる値（Ｒａ　　：μｍ）をフィルム表面粗さとし
て定義する。

本発明では、基準長を２．５ｍｍとして５＠１測定し、
値の大きい方から１個除いた４個の平均値としてＲａを
表わした。

（３）フィルムの摩擦係数［μｋ　　］温度２０℃、湿
度６０％の環境で、巾１７２インチに裁断したフィルム
を、固定棒（表面粗さ０．３μｍ）に角度θ＝　（１５
２／１８０）　ｙｒ、ラジアン（１５２°）で接触させ
て毎分２００ｃｍの速さで移動（摩擦）させる。入りロ
テンションＴ１が３５（］となるようにテンションコン
トローラーを調整し、フィルムを５０回繰返し走行させ
る。５０回回目性時の出口テンション（Ｔ２：（］）を
フィルムが９０ｍ走行したのちに出口テンション検出機
で検出し、次式で走行摩擦係数μｋを算出する。

μｋ　　　−（２，３０３／θ）　ＩＱ（］　　（Ｔ２
／　ＴＩ　＞＝０．８６８１０（１（Ｔ２／３５＞ 実施例１ ポリエステルへの製造 カーボンブラック５０部とエチレングリコール５０部を
予備混練した後、ロールミルで繰返し混練した。さらに
エチレングリコールを４００部添加し、デイスパースミ
ルにて希釈分散したのちサンドミル処理を行ない、カー
ボンブラックを充分に分散させた。

ジメチルテレフタレート１００部およびエチレングリコ
ール（以下ＥＧと略す）７０部を反応器に添加し、ざら
に酢酸マンガン・４永和物０．０３５部を添加し、加熱
昇温すると共にメタノールを留去させ、エステル交換反
応を終了した。次に、リン酸トリメチル０．０３部およ
び三酸化アンチモン０．０３部を添加した。次いで、前
記カーボンブラックのＥＧスラリーを２５部（カーボン
ブラックとして２．５重量％対ポリマー）を攪拌不添加
した後常法通りに重縮合反応を行ない、固有粘度０．６
２のポリエチレンテレフタレートペレットを得た［以下
、ポリエステルＡという］。

ポリエステルＢの製造 ポリエステルＡの製造において、カーボンブラックを無
添加とする以外は、上記と同様にエステル交換反応およ
び重縮合反応を行ない、添加剤が無添加であるポリエチ
レンテレフタレートペレットを得た［以下、ポリエステ
ルＢという］。

ポリエステルＣの製゛１ ポリエステル８９５部とビス−（シス−１，２−ごスー
フェニルーエチレンー１，２−チオレート）ニッケル錯
塩５部を各々乾燥してからブレンドした後、二軸エクス
トルーダータイプ混練機で溶融押出して、赤外線吸収能
を有する有機化合物含有ポリエチレンテレフタレートペ
レットを得た［以下、ポリエステルＣというコ。

フィルムの製造 ポリエステルＡ、ポリエステル８．ポリエステルＣを第
１表に示したカーボンブラックおよび有機化合物の含有
率になるよう混合した後乾燥した。

次いで押出機にて３００℃で溶融押出して未延伸フィル
ムを得、ざらに縦延伸温度１００℃、縦倍率３．５倍、
横延伸温度１１０℃、横延伸倍率４．６倍で逐次二軸延
伸をした後、２１５°Ｃで熱処理を行ない厚さ１５μの
フィルムを得た。

得られたフィルムの特性を第１表に示す。

第１表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、フィルム中にカーボンブラック粒子と赤外線吸収能
   を有する有機化合物とを含有し、かつ下記式１〜３を満
   足する特性を有す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。 Ｔ＿９＿０＿０（１５μ）≦１０％・・・１０．００５
   μ≦Ｒａ≦０．０２０μ・・・２μｋ＿（＿５＿０＿）
   ≦０．３０・・・３ 〔但し、式中Ｔ＿９＿０＿０（１５μ）はフィルム厚み
   １５μ換算における波長９００ｎｍでの光線透過率（％
   ）を示し、Ｒａはフィルムの平均表面粗さ（μ）を示し
   、μｋ＿（＿５＿０＿）は金属ピンに接触させ５０回繰
   返し走行後のフィルムの対金属ピン摩擦係数を示す。〕 ２、フィルムの厚みが１５μ以下である請求項１記載の
   ポリエステルフィルム。