JPH05298672A

JPH05298672A - オーディオテープ

Info

Publication number: JPH05298672A
Application number: JP4128042A
Authority: JP
Inventors: Koichi Abe; 晃一阿部; Katsuya Okamoto; 克哉岡本; Shoji Nakajima; 彰二中島
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1992-04-22
Filing date: 1992-04-22
Publication date: 1993-11-12

Abstract

(57)【要約】【構成】支持体フイルムに、塗布型磁性層を設けた磁
気テープにおいて、支持体フイルムが共押出された少な
くとも２層以上の積層構造からなる、長手方向の８０℃
の熱収縮率が０．５〜２％のポリエステルフイルムであ
って、磁性面と反対側の層に粒子を含有し、該粒子の平
均粒径ｄ（ｎｍ）と該層の層厚さｔ（ｎｍ）との関係が０．２≦ｔ／ｄ≦１０かつ、信号がデジタル記録であるオーディオテープ。【効果】２層以上の積層構造の支持体フイルムの磁性
面と反対側の層に、特定の粒子平均粒径と最外層の層厚
さとの関係を満たすように粒子を含有させ、かつ長手方
向の熱収縮率を特定の範囲としたので、デジタルオーデ
ィオテープ用途において、磁気テープとしての優れた特
性を維持しつつ、テープ鳴きの発生を防止することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、支持体フイルムに塗布
型磁性層を設けた磁気テープに関し、特に信号がデジタ
ル記録であるオーディオテープに関する。

【０００２】

【従来の技術】支持体フイルムに塗布型磁性層を設けた
磁気テープの該支持体フイルムとしては、二軸配向積層
フイルム、例えばポリエステルにコロイド状シリカに起
因する実質的に球形のシリカ粒子を含有せしめた二軸配
向積層ポリエステルフイルムが知られている（たとえば
特開昭５９−１７１６２３号公報）。

【０００３】しかし、フイルムの加工工程、特に磁気媒
体用途における磁性層塗布・カレンダー及び巻取、カセ
ット組み込み工程などの工程速度の増大に伴い、接触す
るロールやガイドでフイルム表面、とくに微小凹凸を有
するフイルム表面が削り取られやすいという欠点があっ
た。また、とくに、信号がデジタル記録であるオーディ
オテープにおいては厳しいテープの走行位置規制が要求
されるが、従来のものでは、走行性が不十分であるため
この要求を十分に満足させることができず、走行時に
「キイキイ」と音（テープ鳴き）が発生することがある
という欠点があった。

【０００４】上記の耐削れ性に関する欠点を解消するた
め、積層フイルムの最外層を薄層とし、該層厚さに対し
比較的粒径の大きな粒子を含有させ、該層厚さと粒子の
粒径を特定の関係にすることにより、フイルム表面に削
り取られにくい微小突起を形成するようにした二軸配向
積層フイルムが提案されている（特開平２−７７４３１
号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、特開平２−
７７４３１号公報提案の技術をさらに改良するもので、
耐削れ性を向上させつつ、特にデジタルオーディオテー
プにおいて、テープ鳴きの発生を防止することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明の
オーディオテープは、支持体フイルムに、塗布型磁性層
を設けた磁気テープにおいて、支持体フイルムが共押出
された少なくとも２層以上の積層構造からなる、長手方
向の８０℃の熱収縮率が０．５〜２％のポリエステルフ
イルムであって、磁性面と反対側の層に粒子を含有し、
該粒子の平均粒径ｄ（ｎｍ）と該層の層厚さｔ（ｎｍ）
との関係が０．２≦ｔ／ｄ≦１０かつ、信号がデジタル記録であることを特徴とするもの
から成る。

【０００７】まず、本発明のオーディオテープにおいて
は、磁気テープの支持体フイルムは少なくとも２層以上
の積層構造である必要がある。２層以上であれば、３層
でも４層でもかまわない。しかし、単層のフイルムでは
走行性を良好に保つことができないので、目標とするテ
ープ鳴き発生防止が得られない。

【０００８】上記２層以上の積層構造は、共押出によっ
て構成される。つまり、所定の厚み比率となるように、
ポリマー合流ブロックまたは口金でポリマーが２層以上
に積層され、シート状に吐出された後フイルムに成形さ
れる。

【０００９】次に、本発明の支持体フイルムは、これを
構成する上記各層の少なくとも一層が二軸に配向してい
ることが好ましい。２層以上の積層構造の内、全部の層
が二軸に配向していると特に好ましい。全ての層が無配
向や一軸配向では本発明の特性を満足させにくい。

【００１０】本発明の支持体フイルムを構成するポリマ
ーは、ポリエステルであり、該ポリエステルとしては特
に限定されないが、エチレンテレフタレート、エチレン
α，β−ビス（２−クロルフェノキシ）エタン−４，
４’−ジカルボキシレート、エチレン２，６─ナフタレ
ート単位から選ばれた少なくとも一種の構造単位を主要
構成成分とする場合に特に好ましい。中でもエチレンテ
レフタレートを主要構成成分とするポリエステルの場合
が特に好ましい。なお、本発明を阻害しない範囲内で、
２種以上のポリエステルを混合しても良いし、共重合ポ
リマを用いても良い。

【００１１】上記２層以上の積層構造からなる支持体フ
イルムの磁性面と反対側の層に、粒子が、該粒子の平均
粒径ｄ（ｎｍ）と該最外層の層厚さｔ（ｎｍ）との関係
が０．２ｄ≦ｔ≦１０ｄになるように含有される。ｔが０．２ｄよりも小さいと
目標とする走行性、ひいてはテープ鳴き発生防止が得ら
れず、ｔが１０ｄよりも大きいとオーディオテープとし
たときの電磁変換特性、音質が低下する。

【００１２】この積層構造からなる支持体フイルムにお
いては、長手方向の８０℃の熱収縮率が０．５〜２％の
範囲にコントロールされる。熱収縮率がこの範囲から外
れると、とくにこの範囲よりも大きくなると、トラッキ
ング特性が不良となり、デジタルオーディオテープとし
て品質の劣ったものとなる。

【００１３】そして、この支持体フイルムに塗布型磁性
層を設けることにより磁気テープとされる。磁気テー
プ、とくにデジタルオーディオテープとしたときには、
前述の如く、厳しいテープの走行位置規制が要求され、
テープ鳴き発生防止特性が要求される。このような厳し
いテープの走行位置規制を満足させるためには、良好な
テープ走行性が必要であり、本発明では基本的には、上
記の如く含有粒子の平均粒径と粒子含有層の関係を特定
の関係とすることにより達成される。そして一層確実に
達成するには、磁性面の反対面の突起個数を所定範囲に
コントロールすることが好ましく、該突起個数を３×１
０³〜２×１０⁶個／ｍｍ²の範囲とすることが好まし
い。

【００１４】また、本発明の支持体フイルムにおいて
は、該支持体フイルムを３層以上の積層構造する場合、
該３層以上の積層構造の内、中間層に無機粒子が含有さ
れることが好ましい。このようにすることにより、該中
間層含有無機粒子の突起形成作用が薄層の最外層にも現
れ、該無機粒子による突起形成面にさらに最外層含有粒
子による突起が上乗せされた形態で突起が形成され、よ
り削り取られにくい、一層良好な走行性を発揮できる望
ましい突起が形成される。これによって、テープ鳴き発
生防止特性も一層向上される。

【００１５】このように最外層含有粒子に加え中間層含
有無機粒子も突起形成作用を奏する結果、本発明の支持
体フイルムにおいては、反磁性面側のフイルム表面の突
起個数が所望の範囲、つまり３×１０³〜２×１０⁶個
／ｍｍ²に容易にコントロールされる。

【００１６】反磁性面側フイルム表面の突起個数が上記
範囲よりも少ないと、摩擦係数が高くなって、良好な走
行性が得られにくいとともに、テープ鳴き発生防止特性
も低下する。逆に突起個数が上記範囲よりも多いと、フ
イルム表面が脆く削られやすくなる。

【００１７】中間層に含有される無機粒子は、特に限定
されないが、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ、ジル
コニア、酸化チタンから選ばれた少なくとも１種類であ
ることが好ましい。

【００１８】中間層含有無機粒子が炭酸カルシウムであ
る場合には、その結晶形態はカルサイト型またはバテラ
イト型であることが好ましい。また、該無機粒子がシリ
カである場合には、コロイダルシリカであることが好ま
しい。さらに、該無機粒子がアルミナである場合には、
その結晶形態はδ型、γ型、θ型、またはη型であるこ
とが好ましい。

【００１９】なお、本発明の支持体フイルム中には、本
発明の目的を阻害しない範囲内で、異種ポリマをブレン
ドしてもよいし、また酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、紫
外線吸収剤などの有機添加剤が通常添加される程度添加
されていてもよい。

【００２０】このような支持体フイルムに塗布型磁性層
を設けて磁気テープが作成され、デジタルオーディオテ
ープとして用いられる。塗布型磁性層の厚さは、磁気テ
ープとしての出力特性、電磁変換特性等から０．１〜５
μｍ程度が好ましい。

【００２１】磁性層に用いられる磁性粉末は特に限定さ
れないが、中でも、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｃ
ｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎｉ等の金属または合金、これらとＡ
ｌ、Ｃｒ、Ｓｉ等との合金等が好ましく用いられる。

【００２２】磁性粉は各種バインダーを用いて磁性塗料
とすることができるが、一般には熱硬化性樹脂系バイン
ダーおよび高エネルギー線硬化型バインダーが好まし
く、その他添加材として分散剤、潤滑剤、帯電防止剤を
常法に従って用いてもよい。例えば塩化ビニル・酢酸ビ
ニル・ビニルアルコール共重合体、ポリウレタンプレポ
リマおよびポリイソシアネートよりなるバインダーなど
を用いることができる。

【００２３】次に本発明における支持体フイルムおよび
デジタルオーディオテープの製造方法について説明す
る。まず、ポリエステルに粒子を含有せしめる方法とし
ては、例えばジオール成分であるエチレングリコールに
粒子を所定割合にてスラリーの形で分散せしめ、このエ
チレングリコールを所定のジカルボン酸成分と重合せし
める方法が好ましい。粒子を添加する際には、例えば、
粒子を合成時に得られる水ゾルやアルコールゾルを一旦
乾燥させることなく添加すると粒子の分散性が非常によ
く、高速削れ性、電磁変換特性を共に良好とすることが
できる。また粒子の水スラリーを直接所定のポリエステ
ルペレットと混合し、ベント方式の２軸混練押出機に供
給しポリエステルに練り込む方法も本発明の効果をより
一層良好とするのに非常に有効である。粒子の含有量、
個数を調節する方法としては、上記方法で高濃度の粒子
マスターを作っておき、それを製膜時に粒子を実質的に
含有しないポリエステルで希釈して粒子の含有量を調節
する方法が有効である。

【００２４】次にこのポリエステルのペレットを用いて
２層以上の積層構造をもったポリエステルフイルムとす
る。上記の方法にて得られたポリエステルのペレットを
所定の割合で混合し、乾燥したのち、公知の溶融積層用
押出機に供給し、スリット状のダイからシート状に押出
し、キャスティングロール上で冷却固化せしめて未延伸
フイルムを作る。すなわち、２台以上の押出機、２層以
上のマニホールドまたは合流ブロック（例えば角型合流
部を有する合流ブロック）を用いて、各層を構成するフ
イルム層を積層し、口金から２層以上のシートを押し出
し、キャスティングロールで冷却して未延伸フイルムを
作る。この場合、ポリマ流路にスタティックミキサー、
ギヤポンプを設置する方法は有効である。また、最表層
積層部側のポリマーを押出す押出機の溶融温度を基層部
側より５〜１０℃低くすることが、有効である。

【００２５】次にこの未延伸フイルムを二軸延伸し、二
軸配向せしめる。延伸方法としては、逐次二軸延伸法ま
たは同時二軸延伸法を用いることができる。ただし、最
初に長手方向、次に幅方向の延伸を行なう逐次二軸延伸
法を用い、長手方向の延伸を３段階以上に分けて、総縦
延伸倍率を３．５〜６．５倍で行なう方法は特に好まし
い。長手方向延伸温度はポリエステルの種類によって異
なり一概には言えないが、通常、その１段目を５０〜１
３０℃とし、２段目以降はそれより高くすることが有効
である。長手方向延伸速度は５０００〜５００００％／
分の範囲が好適である。幅方向の延伸方法としてはステ
ンタを用いる方法が一般的である。延伸倍率は、３．０
〜５．０倍の範囲が適当である。幅方向の延伸速度は、
１０００〜２００００％／分、温度は８０〜１６０℃の
範囲が好適である。次にこの延伸フイルムを熱処理す
る。この場合の熱処理温度は１７０〜２２０℃、特に１
８０〜２００℃、時間は０．２〜２０秒の範囲が好適で
ある。

【００２６】次に、このフイルムに所定の磁性層を塗布
する。磁性層を塗布する方法は公知の方法で行なうこと
ができ、塗布後の乾燥工程は、温度を９０〜１２０℃と
するのが好ましい。この時、塗布・乾燥の工程張力を１
５ｋｇ／ｍ、好ましくは１０ｋｇ／ｍ以下にすることが
本発明の範囲の熱収縮率を得るのに有効である。

【００２７】また、カレンダー工程は、ポリアミドまた
はポリエステルを弾性ロールに用い、２５〜９０℃、特
に４０〜７０℃の温度範囲で行ない、またその時の工程
張力を１３ｋｇ／ｍ、好ましくは８ｋｇ／ｍ以下にする
ことが望ましい。さらに、このフイルムの磁性層をキュ
アした後、その原反（広幅）を、巻いたまま４０〜９０
℃の温度範囲で２４〜９６時間加熱放置することは本発
明の範囲の熱収縮率を得るのに有効である。その後、所
定のテープ幅にスリットして磁気テープを得、それを巻
いて本発明のデジタルオーディオテープを得る。

【００２８】［物性の測定方法ならびに効果の評価方
法］本発明の特性値の測定方法並びに効果の評価方法は
次の通りである。（１）粒子の平均粒径、粒子数フイルムからポリマをプラズマ低温灰化処理法で除去
し、粒子を露出させる。処理条件はポリマは灰化される
が粒子は極力ダメージを受けない条件を選択する。その
粒子を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、粒子画像
をイメージアナライザーで処理する。ＳＥＭの倍率はお
よそ２０００〜１００００倍、また、１回の測定での視
野は１辺がおよそ１０〜５０μｍから適宜選択する。観
察箇所をかえて粒子数５０００個以上で、粒径とその体
積分率から、次式で体積平均径ｄを得る。ｄ＝Σｄ_i・Ｎｖ_i ここでｄ_iは粒径、Ｎｖ_iはその体積分率である。粒子
数は、積層厚みと平均粒径の関係を満たすものについ
て、体積分率から求め、ｍｍ²あたりに換算する。粒子
が有機粒子等で、プラズマ低温灰化処理法で大幅にダメ
ージを受ける場合には、以下の方法を用いてもよい。フ
イルム断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用い、３０
００〜１０００００倍で観察する。ＴＥＭの切片厚さは
約１０００Åとし、場所を変えて５００視野以上測定
し、上記の式から体積平均径ｄを求める。

【００２９】（２）積層ポリエステル層の厚さ（最外層
の厚さ：ｔ）２次イオン質量分析装置（ＳＩＭＳ）を用いて、表層か
ら深さ３０００nmの範囲のフイルム中の粒子の内もっと
も高濃度の粒子に起因する元素とポリエステルの炭素元
素の濃度比（Ｍ⁺／Ｃ⁺）を粒子濃度とし、表面から深
さ３０００nmまで厚さ方向の分析を行なう。表層では表
面という界面のために粒子濃度は低く表面から遠ざかる
につれて粒子濃度は高くなる。本発明フイルムの場合は
一旦極大値となった粒子濃度がまた減少し始める。この
濃度分布曲線をもとに表層粒子濃度が極大値の１／２と
なる深さ（この深さは極大値となる深さよりも深い）を
求め、これを積層厚さとした。条件は次の通り。測定装置２次イオン質量分析装置（ＳＩＭＳ）西独、ATOMIKA 社製 A-DIDA3000 測定条件１次イオン種：Ｏ₂ ⁺ １次イオン加速電圧：１２KV １次イオン電流：２００nA ラスター領域：４００μｍ□ 分析領域：ゲート３０％測定真空度：６．０×１０^-9Torr Ｅ−ＧＵＮ：０．５KV−３．０Ａなお、表層から深さ３０００nmの範囲にもっとも多く含
有する粒子が有機高分子粒子の場合はＳＩＭＳでは測定
が難しいので、表面からエッチングしながらＸＰＳ（Ｘ
線光電子分光法）、ＩＲ（赤外分光法）などで上記同様
のデプスプロファイルを測定し積層厚さを求めても良い
し、また、電子顕微鏡等による断面観察で粒子濃度の変
化状態やポリマの違いによるコントラストの差から界面
を認識し積層厚さを求めることもできる。さらには積層
ポリマを剥離後、薄膜段差測定機を用いて積層厚さを求
めることもできる。

【００３０】（３）フイルム表面の突起個数２検出器方式の走査型電子顕微鏡［ＥＳＭ−3200、エリ
オニクス（株）製］と断面測定装置［ＰＭＳ−１、エリ
オニクス（株）製］においてフイルム表面の平坦面の高
さを０として走査したときの突起の高さ測定値を画像処
理装置［ＩＢＡＳ2000、カールツァイス（株）製］に送
り、画像処理装置上にフイルム表面突起画像を再構築す
る。次に、この表面突起画像で突起部分を２値化して得
られた個々の突起部分の中で最も高い値をその突起の高
さとし、これを個々の突起について求める。この測定を
場所をかえて５００回繰返し、２０ｎｍ以上の高さのも
のを突起として突起個数を求めた。また走査型電子顕微
鏡の倍率は、1000〜8000倍の間を選択する。なお、場合
によっては、高精度光干渉式３次元表面解析装置（ＷＹ
ＫＯ社製ＴＯＰＯ−３Ｄ、対物レンズ：４０〜２００
倍、高解像度カメラ使用が有効）を用いて得られる高さ
情報を上記ＳＥＭの値に読み替えて用いてもよい。

【００３１】（４）テープ熱収縮率テープの長手方向に約２００mm間隔で標線を入れ、その
間の長さを精密に測定する（Ａ）。次に該試料を１００
℃のオーブンに３０分放置した後上記標線間を精密に測
定し（Ｂ）、下式で得られる値をテープの長手方向熱収
縮率とした。１００×（Ａ−Ｂ）／Ａ（％）

【００３２】（５）テープ鳴きデジタルオーディオテープを、市販のデジタルオーディ
オテープレコーダにかけ、４０℃、８０％ＲＨの雰囲気
で、再生、巻き戻しを１００回繰り返し、１０１回目の
再生時のテープ走行による異音の発生を評価する。評価
は耳で聞くことにより行ない、テープ鳴きが発生したも
のは不良と判定し、テープ鳴きが聞き取れない場合は、
良好とした。

【００３３】

【実施例】次に実施例に基づき、本発明の実施態様を説
明する。実施例１〜４、比較例１〜４粒径の異なるいくつかの種類の粒子をエチレングリコー
ルにスラリーの形で分散せしめ、テレフタル酸ジメチル
とエステル交換反応後、重縮合し、該粒子を所定量含有
するポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと略記す
る）を作った。また、常法によって、実質的に不活性粒
子を含有しないＰＥＴを製造した。これらのポリマを適
当量混合して粒子の濃度を調整し、１８０℃で３時間減
圧乾燥（３Ｔｏｒｒ）した。これらを表１に示した組み
合わせで、２台の押出機に供給し２９０℃で溶融し、２
又は３層用の矩形の合流ブロック（フィードブロック）
で合流積層し、静電印加キャスト法を用いて表面温度３
０℃のキャスティング・ドラムに巻きつけて冷却固化
し、２〜３層構造の未延伸フイルムを作った。この時、
それぞれの押出機の吐出量を調節し総厚さ、ポリエステ
ルＡ層の厚さを調節した。この未延伸フイルムを温度８
０℃にて長手方向に４．５倍延伸した。この延伸は２組
のロールの周速差で行った。この一軸延伸フイルムをス
テンタを用いて延伸速度２０００％／分で１００℃で幅
方向に４．０倍延伸し、定長下で、２００℃にて５秒間
熱処理し、総厚さ１４μｍの二軸配向積層ポリエステル
フイルムを得た。積層構成は実施例４はＡ層／Ｂ層／Ａ
層の３層構成とし、それ以外はＡ層／Ｂ層の２層構成と
した。

【００３４】このフイルムに磁性塗料をグラビヤロール
により塗布する。磁性塗料の組成は次のようにして調節
した。・Ｆｅ１００部平均粒子サイズ長さ：０．３μｍ針状比：１０／１抗磁力２０００Ｏｅ・ポリウレタン樹脂１５部・塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体５部・ニトロセルロール樹脂５部・酸化アルミ粉末３部平均粒径：０．３μｍ・カーボンブラック１部・レシチン２部・メチルエチルケトン１００部・メチルイソブチルケトン１００部・トルエン１００部・ステアリン酸２部

【００３５】上記組成物をボールミルで４８時間混合分
散した後、硬化剤６部を添加して得られた混練物をフィ
ルターでろ過して磁性塗布液を準備し、上記フイルム上
に塗布、磁場配向させ、１１０℃で乾燥し（ここまでの
工程張力は１０kg/m）、さらにカレンダー装置（スチー
ルロール／ナイロンロール、５段）で、温度７０℃、線
圧２００kg/cm 、工程張力７kg/mでカレンダー処理した
後、ロール状に巻取って７０℃で２４時間キュアリング
し、幅１ｍの磁気記録テープ原反を得た。この原反をマ
イクロスリッターでスリットして幅３．８ｍｍのテープ
に組み込み、カセットテープを作成した。これらのテー
プのテープ鳴きは表１に示したとおりであり、本発明の
要件を満足するものは良好であったが、そうでないもの
は不良であった。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【発明の効果】本発明のオーディオテープによれば、少
なくとも２層以上の積層構造の支持体フイルムの磁性面
と反対側の層に、特定の粒子平均粒径と最外層の層厚さ
との関係を満たすように粒子を含有させ、かつ長手方向
の熱収縮率を特定の範囲としたので、デジタルオーディ
オテープ用途において、磁気テープとしての優れた特性
を維持しつつ、テープ鳴きの発生を防止することができ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体フイルムに、塗布型磁性層を設け
た磁気テープにおいて、支持体フイルムが共押出された
少なくとも２層以上の積層構造からなる、長手方向の８
０℃の熱収縮率が０．５〜２％のポリエステルフイルム
であって、磁性面と反対側の層に粒子を含有し、該粒子
の平均粒径ｄ（ｎｍ）と該層の層厚さｔ（ｎｍ）との関
係が０．２≦ｔ／ｄ≦１０かつ、信号がデジタル記録であることを特徴とするオー
ディオテープ。
【請求項２】磁気テープの磁性面の反対の表面の突起
個数が３×１０³〜２×１０⁶個／ｍｍ²である請求項
１のオーディオテープ。
【請求項３】磁気テープの支持体フイルムが３層以上
の積層構造からなるフイルムであって、かつ、その中間
層に無機粒子を含有する請求項１または２のオーディオ
テープ。
【請求項４】前記中間層の無機粒子が炭酸カルシウ
ム、シリカ、アルミナ、ジルコニア、酸化チタンから選
ばれた少なくとも１種類である請求項３のオーディオテ
ープ。