JPH0325724A - 磁気ディスク用配向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〕 本発明は磁気ディスク用配向ポリエステルフィルムに関
し、詳しくは特に耐摩耗性及び耐擦傷性の優れた高密度
記録用フロッピーディスク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課題〕従来
、ポリエステルフィルムは、機械的特性、耐薬品性、耐
熱性、耐候性等の点で他の基材よりも優れており、各種
産業において広範囲に利用されている。特に磁気記録媒
体用ベースフィルムとして、ポリエステルフィルムは今
や必要欠くべからざるものとなっている。

一方、近年、磁気記録媒体の改良が目覚ましく、例えば
、フロッピーディスクでは、高密度記録化および媒体の
小型化のための高性能化が急速に進行している。それに
伴いベースフィルムの表面はより平坦なものが必要とさ
れる。しかしながら、フィルム表面が平坦になると、フ
ィルムと接触する部分との間で摩擦、摩耗が増大し、フ
ィルムの傷付きや摩耗粉の発生等、種々の弊害を引き起
こすようになる。

例えば、フィルム製造工程ないし磁性層塗布工程で発生
した摩耗粉がフィルム表面に付着していると磁性Ｎ塗布
ヌケやドロップアウトの原因となるし、また、カレンダ
ー処理工程で生ずる摩耗粉は磁性層表面の平坦性を損な
うため電磁変換特性の低下を招く原因となる。

また、ベースフィルムに対し耐擦傷性改良の要求がある
。これは、フィルムの巻出し、加工、巻取り、スリント
等、各工程に８いてフィルムが接触する部分から傷付け
られたり、発生した摩耗粉からフィルムに傷が入ったり
するためである。擦傷が多いフィルムでは電磁変換特性
が低下し、実用に供することができない。

フィルムの耐摩耗性、耐擦傷性を改良するには、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
表面を適度に粗面化する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
も充分な改良効果は得られず、これを満足するためには
更に高度な品質改良が必要であった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、優れた耐摩耗性、耐擦傷性および滑り性
を有する磁気ディスク用配向ポリエステルフィルムを提
供すべく鋭意検討を行なった結果、本発明を完成するに
至った。

すなわち本発明の要旨は、平均粒径が５．０μｍ以下で
あるＡ　ｌ　ｚ　Ｏ　ｓ粒子を０，Ｏｌ〜５．０重量％
含有するポリエステルフィルムであり、且つ該フィルム
の平均屈折率が１．　６　０　４以上であることを特徴
とする磁気ディスク用配向ポリエステルフィルムに存ず
る。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明でいうポリエステルとは、テレフタル酸、２，６
−ナフタレンジカルボン酸のような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とを主たる出
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、例えばイソフタル酸、フタル酸、２，
６−ナフタレンジカルボン酸、テレフタル酸、アジビン
酸、セバシン酸、及びオキシカルボン酸戒分、例えばＰ
−オキシエトキシ安息香酸等の一種又は二種以上用いる
ことが可能である。グリコール成分としては、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、
１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオベンチルグ
リコール等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は繰り返し構造
単位の８０モル％以上がエチレンテレフタレート単位を
有するポリエステルであることが好ましい。

また、本発明のポリエステルには任意の添加剤、例えば
熱安定剤、プロッキング防止剤、酸化防止剤、着色剤、
帯電防止剤、紫外線吸収剤などを含有させてもよい。

本発明における最大の特徴はかかるフィルムに配合する
Ａｆ２０３粒子にある。本発明で用いる／Ｍ！，０３粒
子は平均粒径５．０μｍ以下であり、その含有量はポリ
エステルフィルムに対し０．０１〜５．　０重量％の範
囲でなければならない。

Ａ　１２　ｚ０３粒子がフィルム中に存在するとき、走
行性、耐摩耗性が向上するだけでなく、耐擦傷性も著し
く向上する。Ａ　ｌ　ｚ　Ｏ　：ｌ粒子が耐擦傷性に良
好な結果をもたらす作用、機構は明確ではないが、フィ
ルムが接触する部分に比べより硬い粒子を含有する場合
に効果が顕著であることから、フィルム表面突起を形戒
する該粒子が、接触する箇所の鋭利な部分を摩耗させる
ことによりフィルム表面への傷つきが少なくなるものと
考えられる。

本発明において、該粒子の含有量がボリエステルフィル
ムに対して０．０１重量％未満では耐摩耗性及び耐擦傷
性の改良効果は急激に低下してしまう。逆に５．０重量
％を越えるＡ　（ｌ　ｚ　Ｏ　３を含有するフィルムで
は最早、耐摩耗性、及び耐擦傷性はより改善されること
はないし、粗大突起が頻発するようになるので好ましく
ない。該粒子は、好ましくは０．　１〜３．　０重量％
、さらに好ましくは０．　３〜１重量％の範囲内でフィ
ルムの厚さに応じ含有量を調整すると良い。例えばフィ
ルム厚みが５０μｍの時０．　３％の含有量を必要とす
るならば、１００μｍの厚みにしたときはその１．５倍
量の０．４５％にすることにより耐擦傷性の改良効果が
より顕著になる。

なお、本発明で用いるかかる粒子の平均粒径は５．　０
μｍ以下であり、好ましくは１．０μｍ以下、特に好ま
しくは０．５μｍ以下である。この値が５．０μｍを超
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、フロッピーディスク用としては良好な電
磁変換特性が得られない． 本発明で用いることのできるＡ　Ｉ．　ｔ　Ｏ　３粒子
の一例としていわゆる熱分解法により得られるものを挙
げることができるが、これは一般に１０〜１００ｎｍ程
度の粒径を有するものである。本発明においては他の添
加粒子と同様、かかるＡ　１　！　０　：＋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り、
多少凝集し、二次粒子として挙動しても差しー）かえな
い。但し、この場合も見かけ上の乎均粒径は１．０μｍ
以下が好ましく用いられる。この場合Ａ　１　！　０　
３の一部、例えば３０重量％未満がＳｉ，Ｔｉ，Ｎａ及
びＫ等の酸化物で置換されていてもよい。

いずれにしても本発明においては、平均粒径が５．０μ
ｍ以下であるＡ　ｌ　ｚ　Ｏ　ｓ粒子を特定量用いるこ
とにその特徴を有するが、該粒子の粒径分布は特に制限
されるものではない。しかしながら本発明においてはよ
りシャープなもの、具体的には粒径の小さい方から積算
した場合、重量分率７５％と２５％の比が通常２．　０
以下、好ましくは１．５以下のものが用いられる。

また、該粒子の形状についても特に制限はないが、通常
より塊状もしくは球に近いものが好ましく用いられる。

具体的には体積形状係数が０．１〜π１６、好ましくは
０．２〜π１６の範囲であるような粒子が用いられる。

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０．　５μｍの粒子は、真球かつ密度
を２ｇ／ｃｍ３と仮定した場合、６ｍ２／ｇ程度の比表
面積を有するが、４００ｍ”／ｇ程度のボーラスなもの
まで好適に使用できる。

更に、該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、例えばシランカツ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重量％以下適用される
。

本発明において用いる粒子は必要に応じ粉砕、分級及び
炉遇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、振動口ッドミル
、振動ボールミル、パンミル、ローラーミル、インパク
トミル、撹拌摩砕くル、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
弐、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する方法としては、通常、該
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り本
発明で必須とするＡ　ｌ　ｚ　Ｏ　：ｌ粒子以外の粒子
を含んでもよいし、その方がより好ましい場合もある。

例えば用いるＡ　１　２　０　ｚ粒子の平均粒径が０．
３μｍ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くすぎて滑り性が劣るし、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ｌ．；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。併用できる粒子としては、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．　１〜５μｍの粒子として析出させ
た粒子、■無機または有機の粒子、例えばカオリン、タ
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Ａ　ｌ　ｚ　０　３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、ある特定粒径のＡ　１　
２　０　３粒子を特定量含有することに特徴を有するが
、更に、フィルムの平均屈折率を１．　６　０　４以上
にすることが重要である。平均屈折率を１．６０４以上
することにより、耐擦傷性の改良効果は更に顕著になる
。平均屈折率が１．　６　０　４以下であってもＡＮ２
０３粒子の含有により耐擦傷性改良効果はある程度有す
るものの必らずしも充分とは言えず、平均屈折率を１．
　６　０　４以上、好ましくは１．６０５以上にするこ
とにより、極めて顕著な耐擦傷性改良効果が得られる。

以上述べたように、本発明は従来耐擦傷性の改良が特に
困難であった磁気ディスク用配向ポリエステルフィルム
においてある特定粒径のＡｆ２０３粒子を特定量含有し
、且つフィルムの平均屈折率を特定範囲とすることによ
り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り最終的に磁気ディ
スク特性の優れた磁気ディスク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を以下に示す。

（１）平均粒径 顕微鏡にて粒径を測定し、等価球換算値の体積分率５０
％の点の粒径を平均粒径とした。

（２）　　フィルムの滑り性 平滑なガラス板上にフィルム同志を２枚重ね、その上に
ゴム板を更にその上に荷重を載せ、２枚のフィルムの接
圧を２ｇ／ｃｍ”として２０ｍｍ／ｍｉｎでフィルム同
志を滑らせて摩擦力を測定した。５ｍｍ滑らせた点での
摩擦係数を動摩擦係数（μｄＦ／Ｆ）とし下に示すラン
ク付けを行なった。

μｄ　Ｆ／Ｆ≦０．５０　　・・・・・・　良好０．５
０＜μｄ”’＜０．６０　　−−−−−・　普通０．　
６　０　＜μｄ　Ｆ／Ｆ　　　　　　・・・・・・　不
良（３）平均屈折率（ｎ） アタゴ社製アッペ式屈折計を用い、フィルム面内の屈折
率の最大値ｎｙ、それに直角の方向の屈折率ｎβ、及び
フィルムの厚さ方向の屈折率ｎαを測定し、次式より平
均屈折率を算出した。なお屈折率の測定は、ナトリウム
Ｄ線を用い、２３゜Ｃで行なった。

五＝１／３（ｎα→−Ωβ＋ｎγ） （４）耐摩耗性 第１図に示す走行系で幅１０ｍｍのフィルムを２００ｍ
長さにわたって走行させ、（Ｉ）で示した６ｍｍφのＳ
ＵＳ４２０Ｊ２、表面仕上げ０．　２３のビン上に付着
した摩耗粉の量を目視判定し、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ランクに分けた。なお、フィルム
の走行速度は１１．４ｍ／分とし張力を（■）で示した
テンションピックアップで検出し、初期張力を約３００
ｇ、ピンとの巻き付け角は１３５゜とした。

（５）耐擦傷性 幅１５ｍｍのフィルムを硬質クロムメッキ金属ビン（直
径６ｍｍ、表面粗さ３３）に巻き付け角１００゜、張力
１００ｇで接触させ走行速度４ｍ／秒で擦過させた。次
いでフィルム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１　傷の量が多く又しばしば深い傷がある。

ランク２　傷の量が比較的多く所々深い傷がある。

ランク３　傷の程度は比較的少なく深い傷はわずかであ
る。

ランク４　少し傷は認められるが満足すべきレベル。

ランク５　ほとんど傷がついていない。

（６）磁気ディスク特性 得られたポリエステルフィルム（厚さ７５μｍ）に常法
により磁性層を設けて、直径５インチのフロッピーディ
スクに加工した。

６−１）　出力 上記で得られたフロッピーディスクを試験毀にかけ、初
期の出力電圧が基準電圧の８０％を下らないものを合格
とした。合格品の収率が８０％以上のものをＯ、６０〜
８０％のものを△、６０％未満のものを×とした。

６−２）　　ドロップアウト不良発生率上記で得られた
フロッピーディスク２００枚のフロッピーディスク全て
に基準信号を記録、再生し、その時の平均再生出力振幅
が４５％以下であるフロッピーディスクの数を、ドロッ
プ？ウト不良発生率とｊ７た。なお、再生出力振幅は、
Ｂａｓｅ　　ｔｏ　　Ｐｅａｋとした。

実施例１ ジメチルテレフタレート１００部と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
にとり加熱昇温すると共にメタノールを留去させエステ
ル交換反応を行ない、反応開始後約４時間を要して２３
０゜Ｃ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０，４μｍのＡ２■０３粒子０．　３部を
添加した後、エチルアシッドホスフエート０．０４部及
び二酸化アンチモン０．０４部を添加して常法により重
縮合反応を行い固有粘度０．６５のポリエチレンテレフ
タレートを得た。Ａｚｚｏｔ粒子はポリエステル中に極
めて均一に分散しており、凝集粒子は実質的に認められ
なかった。

次に得られたポリエステルを乾燥した後、２９０゜Ｃで
押出機よりシート状に押出し、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８５゜Ｃ
で３．６倍、更に横方向に９５゜Ｃで４．０倍延伸後２
３０゜Ｃで熱固定を行ない厚さ７５μｍの二軸配向フィ
ルムを得た。次いで得られたフィルムに磁性層を塗布し
フロッピーディスクを得た。フィルム及び磁気ディスク
の特性を表−１に示す。

実施例２，３及び比較例１〜５ 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−１に示す様にポリエステルフイルムに含有させ
る粒子及び含有量更に平均屈折率（五）を変える他は、
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と同様の方法にてフロッピーディス
クを得た。

以上得られた結果をまとめて表＝１に示す。

本発明の要件を満たす実施例１〜３のフィルムはいずれ
も滑り性、耐摩耗性に優れ、また特に耐擦傷性に優れる
ので出力、ドロップアウト不良発生率において高度に満
足すべきレベルにある。

これに対し比較例１及び２は本発明の要件を満たさない
粒子を含有して或るフィルムの例であるが、耐摩耗性、
耐擦傷性に劣る。また、比較例３？５は、本発明の要件
であるＡｌ■０，粒子を用いた場合でもその粒径や含有
量及び平均屈折率（五）が不適切な場合の例であるが、
いずれもフイルムやフロッピーディスクとして必要な特
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、磁気ディスク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１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、（Ｉ）は６ｍｍφ、ＳＵＳ−４
２０−Ｊ２固定ピン、（ＩＩ）はテンションメーターを
示し、巻き付け角（θ）は１３５°である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）平均粒径が５．０μｍ以下であるＡｌ＿２Ｏ＿３
   粒子を０．０１〜５．０重量％含有するポリエステルフ
   ィルムであり、且つ該フィルムの平均屈折率が１．６０
   ４以上であることを特徴とする磁気ディスク用配向ポリ
   エステルフィルム。