JPH0254420A - オーディオ磁気テープ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〕 本発明はオーディオ磁気テープ用フィルムに関するもの
であシ、更に詳しくは走行性、耐擦傷性、耐摩耗性及び
電気特性に優れたオーディオ用フィルムに関するもので
ある。

〔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。

従来、磁気記録媒体（例えば、カセットに装着されたオ
ーディオテープ、ビデオテープ〕は室内のような温度変
化の緩かな環境で使用又は保管されていたか、近年、磁
気記録媒体が屋外や自動車内など高温又は低温の苛酷な
環境で開用されるケースが多くなっている。かかる環境
下においても磁気テープとしての機能が低下しないこと
、即ち、従来以上の優れたテープ走行性及び耐摩耗性を
有する磁気テープが望まれている。

更には、上述の特性に加え耐擦傷性の改良要求が強く望
まれている。これはダブルラジカセ、コンポステレオ等
、従来の２倍以上の高速ダビング機能を塔載した機種の
普及の結果、ダビング工程及び早送シ、巻き戻しの際、
テープとガイドビン等とがよシ高速で接触するようにな
り、ベースフィルムの表面が傷つき易くなっただめであ
る。フィルムの耐擦傷性が不充分でフィルムに傷が入る
と、それが磁性層表面に反映されて電磁変換特性が低下
する原因となる。

従来、ポリエステルフィルムの走行性及び耐摩耗性を改
良する手段として、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す方法が知
られており、ある程度その改良がなされているが、耐擦
傷性に関しては必ずしも充分な結果は得られていない。

特にオーディオ磁気テープ用ベースフィルムについては
その改良が強く望まれている。

〔問題を解決するための手段〕

本発明者らは上記実情に鑑みて、特にオーディオ磁気テ
ープ用のポリエステルフィルムについて鋭意検討を行っ
た結果、ある特定の粒径、硬度を有する不活性無機粒子
を一定量含有する場合に初めてこれらの特性が高度に達
成されることを知見し本発明に到達した。

即ち、本発明は平均粒径がよμｍ以下でモース硬度が３
以上である不活性無機粒子をｏ、ｏｉ〜り重量％含有す
ることを特徴とするオーディオ磁気テープ用ポリエステ
ルフィルムに存する。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明でいうポリエステルとは、テレフタル酸％　Ｊ、
＆−ナフタレンジカルボン酸の如き芳香族ジカルボン酸
又はそのエステルと、エチレングリコールを主たる出発
原料として得られるポリエステルを指すが他の第三成分
を含有していてもかまわない。この場合、ジカルボン酸
成分としては例えば、イソフタル酸、フタル酸、コ、６
−ナフタレンジカルボン酸、テレフタル酸、アジピン酸
、セバシン酸、及びオキシカルボン酸成分、例えばｐ−
オキシエトキシ安息香酸などの一種又は二種以上を用い
ることができる。

グリコール成分としては、ジエチレングリコール、フロ
ピレンゲリコール、ブタンジオール、／、ｑ−シクロヘ
キサンジメタツール、ネオペンチルグリコールなどの一
種又は二種以上を用いることができる。いずれにしても
、本発明のポリエステルとは繰り返し構造単位の３０％
以上がエチレンテレフタレート単位又はエチレンーー、
６−ナフタレン単位を有するポリエステルを指す。

本発明における最大の特徴はかかるフィルムに配合させ
る不活性無機粒子にある。即ち、本発明で用いる粒子は
平均粒径が３μｍ以下でモース硬度が３以上であること
が必要であり、その配合量はポリエステルフイルムニ対
シθ、θ／〜５重量％の範囲でなければならない。

かかる粒子としては具体的に酸化アルミニウム、炭化珪
素、炭化硼素、炭化チタン等を挙げることができるが、
これらの中でも工業的に入手が容易な酸化アルミニウム
又は炭化珪素、就中酸化アルミニウムが好ましく用いら
れる。

モース硬度の高いこれらの粒子がフィルム中に存在する
とき、走行性、耐摩耗性の改良に加えて耐擦傷性が著し
く高まる。しかしながら、その量がポリエステルフィル
ムに対して０．０／重量−未満あるいはモース硬度がｇ
未満、特に６未満の場合にはその効果は急′激に低下し
てしまう。なお、モース硬度がに以上の粒子を３重量係
を越えて存在させたとしても、最早、耐擦傷性はより改
善されることはないし、逆に粗大突起が頻発するように
なるので好ましくない。

上記粒子は、好ましくはθ、ｌ〜３重量係、さらに好ま
しくは０．３〜１Ｍ量係の範囲となるよう含有させる。

なお、本発明で用いるかかる粒子の平均粒径は５μｍ以
下、好ましくはコ、Ｓμｍ以下、特に好ましくは／、５
μｍ以下である。この値が５μｍを越えるとしばしば該
粒子がフィルム表面から脱落して耐摩耗性がかえって悪
化してしまうし、また表面突起が大きくなり過ぎていわ
ゆるスペーシングロスが大きくなシミ磁変換特性が低下
してしまう。

本発明において特に好適に用いることのできる粒子の一
例としては、例えばいわゆる熱分解法による酸化アルミ
ニウムを挙げることができる。この粒子は通常、無水塩
化アルミニウムを原料として火焔加水分解によって製造
され、その粒径は１０ｍμからｌ００ｒｎμ程度である
。

また、本発明においてはアルコキシドの加水分解法によ
る酸化アルミニウム粒子も好適に使用し得る。この場合
、通常ＡＩ（ＯＣ３ＨＴ）またはＡＩ（ＯＱＨｏ）を出
発原料とし、加水分解の条件を適宜選択することにより
５μｍ以下の微粒子を得る。勿論この場合、合成したス
ラリーに酸を添加して透明なゾルを得、次いでこのゾル
をゲル化した後！；００”（：、以上に加熱することに
よシ焼結体とする等の方法を採用することもできる。

また、別の方法即ちアルミン酸ナトリウム溶液に酢酸メ
チルや酢酸エチルを加え攪拌し、Ａ１００Ｈヲ得、次い
でこれを加熱することによって得られた酸化アルミニウ
ム微粉末を用いてもよい。いずれにしても本発明におい
ては平均粒径へ５μｒｒＬ以下の酸化アルミニウムが特
に好ましく用いられる。本発明においては他の添加粒子
と同様かかる酸化アルミニウム粒子の場合も一次粒子ま
で完全に分散させて使用することが好ましいが、フィル
ムの表面状態に悪影響を及ぼさない限シ、多少凝集し一
次粒子として挙動しても差しつかえない。但し、この場
合も見かけ上の平均粒径はｉ、ｓμｍ以下か好ましく用
いられる。この場合酸化アルミニウムの一部、例えば３
０重量％未満がＳｉ、　Ｔｉ、　Ｆｅ、　Ｎａ及びに等
の酸化物で置換されていても差しつかえない。

いずれにしても本発明においては、析出粒子と共に平均
粒径が５μｍ以下で且つモース硬度が５以上である無機
粒子を特定量用いることにその特徴を有するが、該無機
粒子の粒度分布は特に制限されるものではない。しかし
ながら本発明においてはよシシャープなもの、具体的に
は粒径の小さい方から積算した場合、重量分率７３チと
２５％の粒径の比が２．０以下、好ましくは／、！ｒ以
下のものが好適に用いられる。

また、これらの粒子の形状についても特に制限はないが
、通常よシ塊状もしくは球に近いものが好ましく用いら
れる。具体的には例えば特公昭！；Ｊ−／４ｔ！ざ３号
公報に定義しである体積形状が０．／〜７′ｒ／／６、
好ましくはｏ、　２〜Ｅ／１．　テあるような粒子が好
ましい。

また、用いる粒子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、密度λ帽の真球の粒子はｔ
、ｒｄ７を程度の比表面積を有するが、り００ゴ／２程
度のポーラスなものまで好適に使用できる。

なお、これらの粒子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の
表面処理剤、例えばいわゆるシランカップリング剤やチ
タンカップリング剤は、一般に粒子に対して５重４ｉチ
以下の量適用される。

本発明において使用するこれら無機粒子は必要に応じ粉
砕、分級及び濾過等の操作を経てポリエステルに配合さ
れる。粉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、攪拌摩砕ミル、流体エネルギーミ
ル等を使用することができるし、また分級処理には例え
ば半自由うず式、強制うず式、ハイドロサイクロン式、
遠心分離法等を採用することができる。

粒子をポリエステルに配合させる方法としては、通常核
粒子をエチレングリコールスラリーとしてポリエステル
製造の初期段階で反応系に添加する方法が分散性の点か
ら好ましく採用されるが、もちろん製膜前ポリエステル
に直接ブレンドする方法を用いてもよい。

なお、本発明においては、その趣旨を損なわない限シ本
発明で必須とするモース硬度ｇｌＪ上の無機粒子以外の
粒子を含んでいてもよいし、その方がよシ好ましい場合
もある。というのは例えばモース硬度がざ以上の無機粒
子の平均粒径がＯ，Ｓμｍ以下の場合には耐擦傷性は改
良されるものの、それのみでは表面粗度が低すぎて走行
性が劣るし、また耐摩耗性も不充分である。

このように本発明においては必要に応じ該粒子とそれ以
外のポリエステルに対し不活性な粒子を併用することも
可能である。併用すべき粒子としては例えば■ポリエス
テル反応系で触媒残渣等をリン化合物の存在下あるいは
非存在下０、／−！；ｔｔ＠の粒子として析出させたい
わゆる析出粒子■モース硬度ｇ未満の無機または有機の
粒子、例えばカオリン、メルク、炭酸カルシウム、リン
酸カルシウム、二酸化珪素、二酸化チタン及び耐熱性有
機架橋高分子等の粒子■平均粒径の異なるモース硬度ｇ
ｙ上の粒子を挙げることができる。

このように、本発明においては主としてフィルム表面の
粗度を調節する目的でこれら■〜■の粒子、特に■の粒
子を併用することもあシ得るが、いずれにしても本発明
においてはそのフィルムの中心線平均粗さはｏ、ｏｉ〜
０．７８ｍの範囲であることが好ましい。特に好ましく
は０．０２〜０．０７μｍの範囲である。この値が０．
０／μｍ未満では走行性や耐摩耗性が不充分であるし、
またこの値が０．７８ｍを越えると電磁変換特性が劣る
ようになシオーディオ磁気テーグ用ベースフィルムとし
て適さなくなる。

次に本発明のフィルムにおいては、ｉｉｓ℃で６θ分間
保持したときの熱収縮率がへ３％以下であることが好ま
しい。

オーディオテープの音響特性は磁気テープの伸縮の程度
にも左右されるのでこれを改良するためにはベースフィ
ルムの熱収縮率を小さくすることが好ましい。特に苛酷
な環境、例えばＳＯ℃以上の高温で使用される場合を想
定すればかかる熱収率が／、３％以下であることが好ま
しい。

本発明において必要な熱収縮率を得るためには、例えば
次のような公知の製膜方法を採用しうる。

即ち、特にオーディオ磁気テープ用ベースフィルムとし
ては、特に縦方向の熱収縮率が低いことが肝要であＩ）
、このためには製膜工程中で通常よシ高い熱固定温度を
与えたシ、実質的にフィルムに対し縦方向の弛緩処理を
与える際のフィルム温度をり０〜７３０℃の温度範囲に
ある間に、縦方向を無張力または低張力に維持したシす
ることによって所望の熱収縮性を有するフィルムを得る
ことができる。

更に、本発明のフィルムにおいては縦方向のＦ−ｊ値、
即ち＆４伸長時の引張応力は／　２　ｋＶｍｉ以上であ
ることが好ましい。即ち、長時間録音を達成するために
は厚みの薄い高強度フィルム、例えば縦方向のＦ−５値
が／２に９／−以上のフィルムが要求される。一般に縦
方向のＦ−５値を大きくすると熱収縮率も大きくなるた
め両者を所望の範囲内に保つことは極めて難かしいこと
であるが、本発明においては縦方向の弛緩処理を行う等
の方法を採用することによシ両者を満足することが可能
となる。

なお、本発明においては必要に応じ、重縮合時の任意の
時点又は製膜前に耐候剤、耐光剤、帯電防止剤、遮光剤
、抗酸化剤、熱安定剤等を配合してもよい。

以上述べたように本発明は従来耐擦傷性の改良が特に困
難であったオーディオ磁気テープ用ポリエステルフィル
ムにおいて゛ある特定粒径のと９わけモース硬度の高い
不活性無機粒子を特定量配合することによシこの問題を
解消し得たものであり、本発明になるポリエステルフィ
ルムを用いることによシ最終的に電磁変換特性の優れた
オーディオ磁気テープ用ベースフィルムを得ることが可
能となる。

〔実施例〕

以下本発明を実施例により更に詳細に説明するが、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、実施例及び比較例中「部」とあ
るは「重量部」を示す。

また、本発明で用いた測定法は次の通シである。

（１）　　平均粒径 顕微鏡にて粒径を測定し、等制球換算値の体積分率５０
％の点の粒径（直径）を平均粒径とする。

（２）　　中心線平均粗さ（Ｒａ） 小板研究所社製表面粗さ測定器（ＳＥ−３ＦＫ）によっ
て次のように求めた。触針の先端半径は２８ｍ５荷重は
３０〜である。フィルム断面曲線からその中心線の方向
に基準長さＬ（−２−ｊｍ）の部分を抜き取シ、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＃ｙ＝ｆ（ｘ）で表わした侍医の式で与えられ
た値をμｍで表わす。

Ｒａ　＝Ｈ／、’　ｌ　ｆ　（ｘ）ｌ　ｄＸなお、カッ
トオフ値はｏ、ｏｇμｍである。

（３）　　熱収縮率 無張力状態で／ｉ！ｒ’Ｑ雰囲気中６θ分間、熱処理し
その前後のサンプルの長さを測定することにより次式に
て計算した。

（４）　　　Ｆ−ｒ タチ伸長時の応力をに９／−で表わした。

測定はインストロン引張試験機を用いて行った。

二軸延伸フィルムからフィルムの縦方向の長さ１５０間
、幅方向の長さ６．２夕朋のサンプル片を５枚切り出し
、引張速度！ｒ　Ｏｍｒｎ／　ｍｔｘつかみ間隔及び標
点間隔ｓｏｎ、にて引張試験を行った。

得られだＳ−８曲線からＳ％伸長時の荷重を読み取り次
式に従ってＦ−ｓ値を算出し５点の平均値を求めた。

（５）巻き特性 直径１５ｍの紙管にラインスピード約１７θｍ／分で製
造されるフィルムをＡＯＯＯｍ巻き取シ端面の状態を観
察し、次の３ランクに分けた。

Ａ：端面が全て完全に揃っている。

Ｂ：端面の一部が不揃いである。

Ｃ：端面のかなりの部分が不揃いである。

（６）滑シ性 平滑なガラス板上に、幅１ｓＨｚ、長さ／左Ｏ朋に切り
出したフィルム同志を一枚重ね、その上にゴム板をのせ
、更にその上に荷重をのせ、２枚のフィルムの接圧をコ
２／ｃｒＩｌとして２．２０　Ｈｌｇ　／　ｍｍでフィ
ルム同志を滑らせて摩擦力を測定し夕朋滑らせた点での
摩擦係数を測定した。

（７）　　耐摩耗性 第７図に示す装置を用いて、フィルムを２０θｍ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
摩耗性のランクをＡ（付着量が極めて少なく優れている
）〜Ｃ（付着量が多く実用性に乏しい）の３ランク、（
（分けた。

（８）耐擦傷性 まず、磁気テープを製造した。即ち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２８ｍ
となるよう磁性層を形成した。即ち磁性微粉末ＸＯＯ部
、ポリウレタンｍ脂、ｙｏ部、ニトロセルロー１７０部
、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体ｉｏ部、レシチン５
部、シクロヘキサ７７７００部、メチルイソブチルケト
７７００部およびメチルエチルケト７３００部をボール
ミルにテａｇ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。

更ニこの塗布フィルムをスーパーカレ７ダ−にて表面処
理を施こし、Ｊ、７夕朋幅にスリットして磁気テープと
した。

次に該磁気テープを硬貨クロムメツキ金属ビン（直径６
龍、表面粗さ、？Ｓ）Ｋ巻き付は角／　、？　ｙＯ５張
力ｒｏｔで接触させ走行速度列ｍ７秒で擦過させた。

次いで磁気テープ擦過面にアルミニウムを蒸着し、傷の
程度を目視判定し次の５ランクに分けた。

ランクｌ　傷の量が多く又しばしば深いキズがある。

ランクコ　傷の量が比較的多く所々深いキズがある。

ランクＪ　傷の程度は比較的少なく深いキズはわずかで
ある。

ランクダ　少し傷が認められるが、満足すべきレベル。

ランク５　はとんど傷がついていない。

（９）電磁変換特性 上記耐擦傷性評価後の磁気テープをジノくンク■社製全
自動デイストージョンアナライザー７２５型を用いて周
波数１０ＫＨｚでＳ／Ｎ比（シグナル−ノイズ〕を測定
し、自社基準テープを比較として以下のように評価した
。

○：比較の基準テープ並みでろ９問題ない。

Δ：比較の基準テープに比して劣るが、実用上問題ない
。

×：比較の基準テープに比して劣り使用できない。

実施例１ ジメチルテレフタレート／　ｏ　ｏ部トエチレングリコ
ール７０部及び酢酸マグネシウム四水塩０．０９部を反
応器にと９、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行い反応開始後弘時間を要して２３
０℃に昇温し、実質的にエステル交換反応を終了した。

次に平均粒径０．Ａ！ｒμｍの酸化アルミニウム（”　
部ｔ　添加した後、エチルアシッドホスフェ−）　０．
ＯＱ部及゛び三酸化アンチモンＯ，Ｏａ部を添加して常
法によシ重縮合反応を行い固有粘度ｏ、ｔｓのポリエチ
レンテレフタレートを得り。

酸化アルミニウムは該ポリエステル中に極めて均一に分
散しておシ５凝集粒子は実質的に認められなかった〇 次に得られたポリエステルを乾燥した後、コブＯ℃で押
出機よシシート状に押出しいわゆる静電印加冷却法を用
いて無定形シートを得た。

次いで縦方向にｇ５℃でＱｕ倍、横方向に９ｊ℃で３．
７倍延伸し５．２１３℃で３秒間熱固定を行った。熱固
定の前の昇温過程と熱固定の後の室ｍまでの冷却過程で
、極力フィルムを低張力に保ち二軸延伸ポリエステルフ
ィルムを得だ。

次いで得られたフィルムに磁性層を塗布し磁気テープを
得た。フィルム及び磁気テープの特性を表−／に示す。

実施例２〜グ及び比較例／〜３ 実施例１の二軸延伸ポリエステルフィルムの製造におい
て表−／に示す様にポリエステルフィルムに含有せしめ
る粒子を代える他は実施例１と同様にして二軸延伸ポリ
エステルフィルムを得た。更に実施例１と同様の方法に
て磁気テープを得た。

以上、得られた結果をまとめて表−７に示す。

弘 本発明の要件を満たす実施例／〜りのフィルムはいずれ
も滑シ性、耐摩耗性に優れ、また特に耐擦傷性に優れる
ので電磁気特性において高度に満足すべきレベルにある
。

これに対し比較例／及びλは通常用いられているモース
硬度の低い粒子を配合して成るフィルムの例であるが、
特に耐擦傷性に劣る。

また、比較例Ｊ及びグはモース硬度ｇ以上の粒子を用い
た場合でもその粒径や配合量が不適切な場合の例である
が、いずれもフィルムや磁気テープとして必要な特性の
いくつかが不充分であった。

〔発明の効果〕

本発明のフィルムは、滑り性、耐摩耗性、耐擦傷性に優
れ、オーディオ磁気テープとした際の電磁気特性も良好
であり、その工業的価値は高い。

【図面の簡単な説明】

第７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、（■〕は６朋ダ、５ＬＩＳ−グ
２Ｏ−Ｊ２固定ピン、（Ｈ）はテンションメーターを示
し、巻き付は角（θ）は／　、？　＆’である。 ダイアホイル株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）平均粒径が５μｍ以下でモース硬度が８以上であ
   る不活性無機粒子を０．０１／〜５重量％含有すること
   を特徴とするオーディオ磁気テープ用ポリエステルフィ
   ルム。