JPH0618072B2

JPH0618072B2 - 磁気記録媒体用ポリエステルフイルム

Info

Publication number: JPH0618072B2
Application number: JP62092098A
Authority: JP
Inventors: 正広細井; 久浜野
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1987-04-16
Filing date: 1987-04-16
Publication date: 1994-03-09
Anticipated expiration: 2009-03-09
Also published as: JPS63259824A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は磁気記録媒体用ポリエステルフイルムに関し、
更に詳しくは優れた走行性及び耐摩耗性に加え、単層フ
イルムでありながら表裏の表面粗さが異なりかつ遮光性
を有する磁気記録媒体用ポリエステルフイルムに関す
る。

［従来技術と解決すべき問題点］ポリエステルフイルムをベースとした磁気記録媒体とし
てビデオテープ，オーデオテープ，コンピューターテー
プ等が知られ、広く用いられている。

これらの用途分野は近年、高密度記録，高品質化の要求
がますます高まり、これに伴なってベースとなるポリエ
ステルフイルムは表面が平坦でしかも滑り性にすぐれ、
かつ耐久走行性，対削れ性にすぐれていることの要求が
強くなっている。

また、これらの磁気テープに用いられる強磁性粉末はま
すます微粉末化している。この微粉末化により、長波長
の光は磁性粉によって散乱されにくくなり、光透過率が
高くなる。このため、非磁性支持体と磁気記録層の光透
過率の差を利用して終端検出を行なう磁気記録媒体では
磁気記録層の光透過率を下げる必要がある。従来、磁気
記録層中にカーボンや研磨材等の有色の微粉末を含有さ
せて光透過率を下げていたが、この方法は電磁変換特
性，ヘツド摩耗等の面で限界があった。

これらの要請に対し、例えば磁気テープの磁気記録層面
以外に、反磁性層面にバツクコートを行ない、そのバツ
クコート層中に顔料，カーボンブラツク等を混入せしめ
遮光性を上げる工夫がなされている。しかし、最近はコ
ストダウンの要請からノンバツクコート化が進められて
おり、ベースフイルムでの対応が望まれている。

従来、易滑性を向上させる方法としてポリエステルに無
機質粒子を添加する方法又は合成時に微粒子を析出せし
める方法が提案されている。

これらに更に遮光性を付与するため不活性粒子に加えて
カーボンブラツクを添加する手段が提案されている（特
開昭61-237622号公報）。しかし、このフイルムは両面
が共に同一の表面性を有することからその改善に限界が
あり、満足できるレベルとは言えない。そこで、露出す
る一方の面がすぐれた滑り性を有し、他方の露出する面
が平坦であるような表裏異面フイルムもいくつか提案さ
れており、この手段として積層フイルムが提案されてい
る。しかし、積層フイルムはコストが高くなるという問
題をかかえている。

［発明の目的］本発明者は、優れた走行性及び耐摩耗性に加え、光線透
過率の低い単層フイルムを開発すべく鋭意検討の結果、
ポリエステルに特定の物質を添加し、縦方向に延伸する
際にポリエステルフイルムの両表面（表裏）に温度差を
持たせることにより、この問題点が一挙に解決できるこ
とを見出し、本発明に到達したものである。

従って、本発明の目的は、ドロツプアウト等のノイズの
原因とならず電磁変換特性を悪化させない平坦な表面
と、繰り返し走行時の摩擦係数が小さく、磁気記録媒体
の加工工程及び磁気記録再生装置の部分との接触による
フイルムの削れ性が極めて少なく、継続的使用における
耐久性が良好で、かつすぐれた遮光性とを兼ね備え、従
って高密度記録，高品質、しかも繰り返し使用に耐え得
る、磁気記録媒体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］本発明は、平均粒径が0.01〜0.60μｍの炭素質微粒子
0.05〜２重量％及び平均粒径0.045〜1.0μｍの他の不活
性粒子0.007〜２重量％を分散含有する芳香族ポリエス
テルよりなる二軸延伸フイルムであって、該フイルムの
波長900nmの光の透過率が厚み15μｍのフイルムにおい
て40％以下であり、更に該フイルムの一方の面の表面粗
さ（Ra）が0.011〜0.06μｍ、他方の面の表面粗さ（R
a）が0.005〜0.015μｍであり、かつ両面の表面粗さの
差が0.005μｍ以上であることを特徴とする磁気記録媒
体用ポリエステルフイルムである。

本発明における芳香族ポリエステルとは芳香族ジカルボ
ン酸を主たる酸成分とし、脂肪族グリコールを主たるグ
リコール成分とするポリエステルである。かかるポリエ
ステルは実質的に線状であり、そしてフイルム形成性特
に溶融成形によるフイルム形成性を有する。芳香族ジカ
ルボン酸としては、例えばテレフタル酸，ナフタレンジ
カルボン酸，イソフタル酸，ジフエノキシエタンジカル
ボン酸，ジフエニルジカルボン酸，ジフエニルエーテル
ジカルボン酸，ジフエニルスルホンジカルボン酸，ジフ
エニルケトンジカルボン酸，アンスラセンジカルボン酸
等をあげることができる。脂肪族グリコールとしては、
例えばエチレングリコール，トリメチレングリコール，
テトラメチレングリコール，ペンタメチレングリコー
ル，ヘキサメチレングリコール，デカメチレングリコー
ル等の如き炭素数２〜10のポリメチレングリコールある
いはシクロヘキサンジメタノールの如き脂環族ジオール
等をあげることができる。

本発明において、芳香族ポリエステルとしては例えばア
ルキレンテレフタレート及び／又はアルキレンナフタレ
ートを主たる構成成分とするものが好ましい。

かかる芳香族ポリエステルのうちでも例えばポリエチレ
ンテレフタレート，ポリエチレン−2,6−ナフタレート
はもちろんのこと、例えば全ジカルボン酸成分の80モル
％以上がテレフタル酸及び／又は2,6−ナフタレンジカ
ルボン酸であり、全グリコール成分の80モル％以上がエ
チレングリコールである共重合体が特に好ましい。その
際全酸成分の20モル％以下のジカルボン酸はテレフタル
酸及び／又は2,6−ナフタレンジカルボン酸以外の上記
芳香族ジカルボン酸であることができ、また例えばアジ
ピン酸，セバチン酸等の如き脂肪族ジカルボン酸；シク
ロヘキサン−1,4−ジカルボン酸の如き脂環族ジカルボ
ン酸等であることができる。また、全グリコール成分の
20モル％以下は、エチレングリコール以外の上記グリコ
ールであることができ、あるいは例えばハイドロキノ
ン，レゾルシン，2,2−ビス（４−ヒドロキシフエニ
ル）プロパン等の如き芳香族ジオール；1,4−ジヒドロ
キシメチルベンゼンの如き芳香環を含む脂肪族ジオー
ル；ポリエチレングリコール，ポリプロピレングリコー
ル，ポリテトラメチレングリコール等の如きポリアルキ
レングリコール（ポリオキシアルキレングリコール）等
であることもできる。

上記芳香族ポリエステルは、それ自体公知であり、かつ
公知の方法で製造することができる。上記芳香族ポリエ
ステルとしては、Ｏ−クロロフエノール中の溶液として
35℃で測定して求めた固有粘度が約0.4〜約0.9のものが
好ましい。

本発明における芳香族ポリエステルには、フイルムの滑
り性を改善するため無機や有機の不活性微粒子や有機高
分子の不活性微粒子を分散含有させる。無機不活性微粒
子としては、例えばMgO，ZnO，MgCO₃，CaCO₃，CaSO₄，B
aSO₄，Al₂O₃，SiO₂，TiO₂等をあげることができる。こ
の代表例としてシリカ，酸化チタン，アルミナ等が挙げ
られる。有機不活性微粒子としては、例えばソルビタン
サイロイドやカタロイド等を挙げることができる。ま
た、有機高分子不活性微粒子としては、例えばテトラフ
ルオロエチレンやポリエチレンの微粒子等を挙げること
ができる。

かかる不活性微粒子の平均粒径は0.045〜10μｍ、好ま
しくは0.08〜２μｍ、更に好ましくは0.1〜１μｍであ
る。更に該不活性微粒子の含有量は芳香族ポリエステル
に対し0.007〜２重量％、好ましくは0.01〜１重量％、
更に好ましくは0.05〜0.5重量％である。この含有量が
0.007重量％未満であると滑り性付与効果が十分でな
く、また２重量％を越えるとフイルム中の粗大粒子が多
くなりすぎ、フイルム表面が粗れすぎるので好ましくな
い。

本発明における芳香族ポリエステルには遮光剤として炭
素質微粒子を分散含有させる。この遮光剤は、この分散
性を向上させるために分散剤を併用することが好まし
い。かかる炭素質微粒子としては、例えばカーボンブラ
ツク，活性炭等を挙げることができるが、特にカーボン
ブラツクが好ましい。更にカーボンブラツクの具体例と
してはランプブラツク，サーマルブラツク，ファーネス
ブラツク，アセチレンブラツク等を挙げることができ
る。

炭素質微粒子の平均粒径は0.01〜0.60μｍ、好ましくは
0.01〜0.5μｍ、更に好ましくは0.01〜0.4μｍである。
更に炭素質微粒子の含有量は芳香族ポリエステルに対し
0.05〜２重量％、好ましくは0.1〜２重量％、更に好ま
しくは0.3〜２重量％である。この含有量が0.05重量％
未満では遮光性が低く、また２重量％を越えるとフイル
ム中の粗大粒子が多くなるすぎ、フイルム表面が粗れす
ぎるので好ましくない。

炭素質微粒子及び他の不活性微粒子を芳香族ポリエステ
ルに分散含有させる方法は、従来から微粒子の含有法と
して知られている方法によって行なうことができる。例
えば、不活性微粒子及び炭素質微粒子をポリエステル製
造の反応系で反応前，反応中または反応後に添加するこ
とができる。

本発明において不活性微粒子のみの含有ではフイルムの
遮光性が悪く、また、カーボンブラツクのみの含有では
フイルムの対金属の摩擦係数が高く、走行性に劣る。

本発明のポリエステルフイルムは、厚み15μｍのフイル
ムにおいて、波長900nmの光の透過率（光線透過率）が4
0％以下、好ましくは30％以下、更に好ましくは25％以
下である。更に該ポリエステルフイルムは、単層フイル
ムであって、一方の表面の表面粗さ（Ra）が0.011〜0.0
6μｍ、好ましくは0.011〜0.03μｍであり、他方の表面
の表面粗さ（Ra）が0.005〜0.015μｍであり、かつ両面
の表面粗さの差が0.005μｍ以上である。

本発明のポリエステルフイルムは、次の方法で好ましく
製造できる。

所定の粒子径と量の炭素質微粒子及び他の不活性微粒子
を添加し、均一に混合含有させたポリエステルを溶融押
出機にてシート状に押出して回転冷却ドラムに密着させ
て急冷し、実質的に非晶性の未延伸フイルムを得る。次
いでこの未延伸フイルムを加熱した鏡面仕上げロール表
面に接触させて両面から均一温度になるように加熱し、
該未延伸フイルムの片面のみを、フイルムの走行方向と
直角する方向に設置した棒状の赤外線ヒーターで加熱す
る。この際、該赤外線ヒーターで加熱されたフイルム面
は予備加熱の温度よりも更に10℃以上高くなるようにす
る。このような温度に加熱されたフイルムを直ちにタテ
方向に公知の延伸倍率で延伸する。かくして得られる一
軸延伸フイルムは強加熱されたフイルム表面の方がその
反対側の表面よりも表面粗さの小さいものが得られる。

この一軸延伸において、フイルムの一方の面の温度（Ｔ
_１）を（Tg+5）〜（Tg+20）℃（但し、Tgは芳香族ポリ
エステルのガラス転移温度である）とし、他方の面の温
度（Ｔ_２）を（T₁+10）℃以上の温度とするのが好まし
い。この一軸延伸フイルムを引続いてステンター法にて
公知の温度，延伸倍率で延伸し、緊張下で熱処理する。
本発明のフイルムの表面粗さの表裏差は実質的にタテ延
伸工程で形成される。タテ延伸工程でフイルム温度に表
裏差を持たせる方法としては、均一に予熱されたフイル
ムの片面を非接触的に又は接触的に加熱又は冷却させて
温度差を10℃以上つければよい。このうち、加熱ロール
で均一に予熱されたフイルムを片面のみ赤外線ヒーター
で非接触的に加熱して温度差をもたせる方法が好まし
い。これらの方法においても不活性微粒子のみの添加含
有ではフイルムの延伸配向時に表裏に温度差を付与する
ことができず、表裏に表面粗さの差があるフイルムを得
ることができない。不活性粒子と炭素質微粒子との組合
せによって初めて遮光性，耐スクラツチ性及び走行性の
すぐれた特性を得ることができる。

本発明のポリエステルフイルムは、表裏表面が異なる表
面粗さを有するが、該フイルムに磁性層を設けるとき、
該磁性層を表面粗さの小さい表面に設けることが好まし
い。磁性層の形成は従来から公知の手段，方法等を用い
ることができる。例えば、強磁性粉末を含む磁性塗料は
公知のものが使用できる。例えば、α−Fe₂Ｏ_３，バリ
ウムフエライト等の如き強磁性の粉末，セルロースアセ
テートブチレート，エポキシ樹脂レシチン，シリコーン
油等をメチルイソブチルケトン，トルエン等の如き溶媒
で溶解ないし分散せしめたものが適用できる。磁性塗料
の乾燥も公知の手段，条件が適用できる。また磁性層が
平滑化するように施すカレンダー処理も公知の手段，公
知の処理条件を適用することができる。

［実施例］以下に実施例をあげて本発明を詳述する。なお、各特性
値の測定は次の方法に従って行なった。

１）光透過率島津マルチパーパス自記分光光度計（MPS-5000）を用
い、フイルム（厚み15μｍ）の波長900nmにおける光線
透過率を測定する。

２）摩擦係数巾1/2インチに裁断したフイルムを、固定した硬質クロ
ムメツキ金属ロールに一定の巻きつき角で接触させ、荷
重を一端にかけて一定速度で走行させて、他端の抵抗力
を測定する。更に具体的には、測定の装置，方法は特開
昭61-237622号公報に記載されている方法に従って測定
する。

なお、摩擦係数を測定する面はフイルムの平坦面（磁性
体を付与する面）ではなく、その反対側の表面のより粗
れた面（走行面）である。

３）フイルム表面粗さ（Ra）中心線平均粗さ（Ra）としてJIS-B0601で定義される値
であり、本発明では（株）小坂研究所の触針式表面粗さ
計（SURFCORDER SE-30C）を用いて測定する。測定条件
は次の通りである。

(a)触針先端半径：２μｍ (b)測定圧力：３０mg (c)カツトオフ： 0.25mm (d)測定長： 2.5mm (e)データーのまとめ方同一試料について５回繰返し測定し、最も大きい値を１
つ除き、残り４つのデーターの平均値の小数点以下４桁
目を四捨五入し、小数点以下３桁目まで表示する。

４）耐スクラツチ性フイルムを1/2インチ巾にスリツトし、ステンレス鋼SUS
304製の固定棒（外径５mm）に150°の角度で該フイ
ルムをかけ、20cm/secのフイルム速度で10m走行させ、
これを50回繰返した後のフイルムの表面に入ったスクラ
ツチの太さ，深さ，数等を総合して下記の５段階で判定
する。

なお、耐スクラツチ性を判定する面は磁性層を付与する
平坦面ではなくて、走行耐久性に関与するフイルムのよ
り粗らした側の面（走行面）である。

〈５段階判定〉 ◎：フイルムにまったくスクラツチが認められない ○：フイルムに殆どスクラツチが認められない △：フイルムにスクラツチが認められる（何本か） ×：フイルムに太いスクラツチが何本か認められる ××：フイルムに太く深いスクラツチが多数全面に認め
られる５）信号トラブルポリエステルフイルムをベースとし、常法により磁気テ
ープ化し、市販のVHSビデオレコーダーにより信号検知
トラブル発生の無（○），有（×）で評価する。

６）平均粒径ストークス（Stokes）の式ただし、ρｐ：試料粒子の密度 ρｏ：媒質の密度 η ：媒質の粘度ｇ：重力加速度 ν ：試料粒子の沈降速度 Dp：試料粒子の平均直径を用い、粒子の沈降速度を測定して算出した粒子の直径
Dpの値で表わす。

実施例１平均粒径0.35μｍのカーボンブラツク1.0重量％及び平
均粒径0.6μｍの炭酸カルシウム0.009重量％を添加した
ポリエチレンテレフタレートを常法により溶融し、冷却
された鏡面ドラム上に押出し、冷却して未延伸フイルム
を得た。この未延伸フイルムを、80℃に加熱された硬質
クロムメツキ鏡面ロール上を走行させて両面から充分加
熱した。このロールにて加熱された未延伸フイルムの表
面温度は、非接触式の放射温度計にて測定したところ、
両面とも77〜79℃であった。引続いてこの未延伸フイル
ムの片面のみをフイルムの走行方向を横切るように配置
した赤外線ヒーターにて加熱し、縦方向に3.6倍で延伸
した。延伸直前のフイルム温度は赤外線で加熱した面が
95℃、赤外線加熱しない面が77℃であった。この一軸延
伸フイルムをステンターにて横方向に延伸し（115℃，
3.7倍）、引続いて220℃で30秒間熱固定した。このよう
にして、15μｍの二軸延伸ポリエステルフイルムを得
た。このポリエステルフイルムの表面粗さは赤外線で加
熱した面（延伸時に温度の高い面）が加熱しない面（延
伸時に温度の低い面）よりも小さかった。

このフイルムをベースとした磁気テープの各種特性の結
果は、表１に示す通りである。

このフイルムは摩擦係数が小さく、耐スクラツチ性も遮
光性も良好であった。また信号トラブルも発生しなかっ
た。

実施例２平均粒径0.50μｍのカーボンブラツク1.0重量％及び平
均粒径0.3μｍの酸化チタン1.5重量％を添加したポリエ
チレンテレフタレートを用いる以外は実施例１と同様に
して二軸延伸ポリエステルフイルムを得た。このフイル
ムをベースフイルムとした各種特性の結果は、表１に示
す通りで、すぐれたものであった。

比較例１実施例１のフイルム製造において炭酸カルシウムの添加
量のみを0.005重量％に低下させた。この結果を表１に
示す。

得られたフイルムは耐スクラツチ性，遮光性が良好であ
ったが、摩耗が大きく、走行性が劣っていた。

比較例２，３添加剤として平均粒径0.35μｍのカーボンブラツク1.0
重量％を単独添加する（比較例２）、あるいは平均粒径
0.60μｍの炭酸カルシウム0.009重量％を単独添加する
（比較例３）以外は実施例１と同様にして二軸延伸ポリ
エステルフイルムを得た。このフイルムをベースとした
各種特性の結果を表１に示す。

カーボンブラツク単独添加のフイルム（比較例２）は走
行性で特性不足であり、他方炭酸カルシウム単独添加で
は遮光性が不良でかつ、耐スクラツチ性が不足であっ
た。

［発明の効果］本発明のポリエステルフイルムは、優れた走行性，耐久
性と優れた遮光性を兼備する。従って、このフイルムを
磁気記録媒体のベースフイルムとして用いると、電磁変
換特性の高い、走行性，耐摩耗性，耐久性等にすぐれ、
かつ特定の処理を施さなくても終端検出のできる光特性
を備えた磁気記録媒体を製造することができる。特にビ
デオ用オーデイオ用の磁気記録媒体を製造するのに有用
である。

本発明のベースフイルムを用いて磁気記録テープを製造
する場合には、ベースフイルムが遮光性と走行耐久性と
を兼備しているため磁気記録層の反対側の面に付与する
バツクコート層を不要化できるという利点がある。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平均粒径0.01〜0.60μｍの炭素質微粒子0.
05〜２重量％及び平均粒径0.045〜1.0μｍの他の不活性
粒子0.007〜２重量％を分散含有する芳香族ポリエステ
ルよりなる二軸延伸フイルムであって、該フイルムの波
長900nmの光の透過率が厚み15μｍのフイルムにおいて4
0％以下であり、更に該フイルムの一方の面の表面粗さ
（Ra）が0.011〜0.06μｍ、他方の面の表面粗さ（Ra）
が0.005〜0.015μｍであり、かつ両面の表面粗さの差が
0.005μｍ以上であることを特徴とする磁気記録媒体用
ポリエステルフイルム。
【請求項２】二軸延伸フイルムが、未延伸フイルムをそ
の一方の面の表面温度（Ｔ_１）を（Tg+5）〜（Tg+20）
℃（但し、Tgはポリエステルのガラス転移温度であ
る）、他方の面の表面温度（Ｔ_２）を（T₁+10）℃以上
に加熱して縦方向に延伸し、次いでステンターにて横方
向に延伸し、更に緊張下で熱固定したものである特許請
求の範囲第１項記載の磁気記録媒体用ポリエステルフイ
ルム。