JPH0628100B2 - オ−デイオカセツト用磁気テ−プ - Google Patents

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カセット用磁気テープに関し、更に
詳しくは繰返し使用において良好な走行性を有しかつ磁
気記録特性にすぐれたオーディオカセット用磁気テープ
に関する。

［従来技術］ 磁気テープはその磁気記録特性が磁気ヘッドとの密着度
によつて大きく左右される。この密着度が高ければ、磁
気記録特性が高くなる。そこで、この密着度を向上させ
るために、磁気テープの磁気層の表面を高度に平滑面と
する努力が払われている。

従来、この磁性層の表面を平滑にするために、塗布方式
の磁気テープにあっては磁性層の塗布後にカレンダー処
理等を行なっているが、ベースフイルムの表面平滑度の
影響を受け、その目的は充分に達せられていない。ま
た、その後の捲取工程においてベースフイルムの裏面
（磁性層と反対側の表面）の突起が磁性面に転写し、磁
性層を粗す事態が発生している。

したがって、磁性層表面の平滑度を更に向上させるため
にはベースフイルムそのものの表面平滑度をより一層向
上させる必要がある。しかしながら、単純にベースフイ
ルムの表面を平滑にすると、磁性層を設ける表面と反対
側の表面（裏面）も同様に平滑となる。そして、かかる
裏面の磁気テープオーディオカセットに装填すると、該
裏面とカセット内の摩擦摺動部材例えばパッド，テープ
ガイド等との間の摩擦係数が大きくなってテープの走行
が悪くなり、テープがいわゆる鳴きを起したり、削れエ
ッジダメージ，片伸び，しわ等のトラブルが発生し、著
しい場合には走行が停止してしまうという現象が生じ
る。

このように、テープの両面が固定ヘッド，固定パッド，
固定テープガイドと接触しながら走行するオーディオカ
セツトテープにおいては、近年要求されている高域特性
の改善に際し、単にベースフイルムそのものの表面平滑
度を向上させる方策では限界に来ており、このため摩擦
係数低減のためカセットハーフ部材の変更や、磁性層へ
の潤滑剤の添加等で対応しているが、この効果が満足と
は言えず、またコストの大巾上昇を招いている。例え
ば、潤滑剤を磁性層に添加し、反対側のベース面に転写
させることにより、例えばパッドやテープガイド部材と
の間の摩擦係数を下げ、走行耐久性を向上せしめる方策
は一般にビデオテープではとられている。しかし、オー
ディオコンパクトカセットテープはその使われる温湿度
条件が広い為（−40℃〜100 ℃）、この温度範囲でいわ
ゆる磁性層表面に潤滑剤が滲み出すブルーミング現象や
粘着を起させないで所期の効果を発現する潤滑剤が殆ど
なく、それ故この方策は実際には殆ど使用されていない
のが実情である。高域特性改善オーディオコンパクトカ
セットテープでは、そのハーフ部材に高価なセラミック
スや金属を使用して摩擦係数を低減し、テープの走行耐
久性を確保しているのが現状である。

近年、ベースフイルムでの改良が試みられている。その
１つは磁性層側を平滑にし、反対側の表面を粗くしたデ
ュアルサーフェスフイルムを共押出し法で製造する方法
であり、また逆に磁性層側のベースフイルム表面の凹部
をアンカーコートして終極の磁性層表面を平滑にする方
法等が提案されている。

しかしながら、これ等もベースフイルムの大巾コストア
ップにつながり、先に指摘したベース摺動面側の突起が
カレンダー処理後の捲取キュアリング時に磁性面に転写
し、磁性層を粗す事態は解消されない。

［発明の目的］ 本発明の目的は、かかる問題点を改善し、繰返し使用に
おいて良好な走行性を有しかつ磁気記録特性にすぐれ
た、特に高域特性にすぐれたオーディオカセット用磁気
テープを提供することにある。

［発明の構成・効果］ 本発明の目的は、本発明によれば、ベースフイルムに磁
性層を設けたオーディオカセット用磁気テープにおい
て、該ベースフイルムが、脂肪族ポリオールと脂肪族モ
ノカルボン酸のエステル化合物を0.01〜５重量％含有す
るポリエステルからなり、フイルム表面粗さ（ＣＬＡ）
が0.01〜0.03μｍである単層の二軸配向ポリエステルフ
イルムであることを特徴とするオーディオカセット用磁
気テープによって達成される。

本発明におけるポリエステルとしては、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芳香族ポリエステルを主たる対象と
する。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，ジフェ
ノキシエタンジカルボン酸，ジフェニルジカルボン酸，
ジフェニルエーテルジカルボン酸，ジフェニルスルホン
ジカルボン酸，ジフェ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挙げることができる。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の如き炭素数２〜10のポリメチレン
グリコール、更に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挙げることができる。

本発明において、ポリエステルとしてはアルキレンテレ
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く用いられる。かかるポリ
エステルのうちでもポリエチレンテレフタレート及びポ
リエステル−2,6 −ナフタレートをはじめ、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もできる。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
ロキシフェニル）プロパン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。

また、本発明におけるポリエステルには、例えばヒドロ
キシ安息香酸の如き芳香族オキシ酸：ω−ヒドロキシカ
プロン酸の如き脂肪族オキシ酸等のオキシカルボン酸に
由来する成分を、ジカルボン酸成分およびオキシカルボ
ン酸成分の総量に対し20モル％以下で含有するものも包
含される。さらに本発明におけるポリエステルには実質
的に線状である範囲の量、例えば全酸成分に対し２モル
％以下の量で、３官能以上のポリカルボン酸又はポリヒ
ドロキシ化合物、例えばトリメリット酸，ペンタエリス
リトール等を共重合したものをも包含される。

上記ポリエステルは、それ自体公知であり、且つそれ自
体公知の方法で製造することができる。

上記ポリエステルとしては、Ｏ−クロロフェノール中の
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。

本発明において上記ポリエステル中に分散含有させるエ
ステル化合物は、脂肪族ポリオールと脂肪族モノカルボ
ン酸のエステル化合物である。

この脂肪族ポリオールとしては分子内に４個以上の水酸
基を有する脂肪族ポリオールが好ましく、例えばエリト
リット，トレイット，ペンタエリトリット，アラビッ
ト，キシメリット，アドニット，タリット，ソルビッ
ト，マンニット，イジット等を挙げることができる。脂
肪族ポリオールとしては、特に分子内に４〜６個の水酸
基を有するものが好ましい。これらの脂肪族ポリオール
は好ましくは５又は６個の炭素数を有する。

また脂肪族モノカルボン酸としては炭素数が８以上の脂
肪族モノカルボン酸が好ましく、例えばカプリル酸，ペ
ラルゴン酸，カプリン酸，ウンデシル酸，ラウリン酸，
トリデカン酸，ミリスチン酸，ペンタデカン酸，パルミ
チン酸，マルガリン酸，ステアリン酸，ノナデカン酸，
アラキン酸，ヘナイコサン酸，ベヘン酸，トリコサン
酸，リグノセリン酸，ペンタコサン酸，セロチン酸，ヘ
プタコサン酸，モンタン酸，ノナコサン酸，メリシン酸
等を挙げることができる。かかる脂肪族モノカルボン酸
のうち直鎖状であるものが好ましく、また炭素数８〜30
のものが好ましい。

かかるエステル化合物は、上記脂肪族ポリオールと上記
脂肪族モノカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体例
えば酸ハライド，酸無水物等とから、それ自体公知の方
法によって製造することができる。エステル化合物には
脂肪族ポリオールの水酸基のすべてが脂肪族モノカルボ
ン酸とエステル結合を形成しているもの（完全エステ
ル）、及び該水酸基の一部が脂肪族モノカルボン酸とエ
ステル結合を形成しているもの（部分エステル）の両方
が包含される。これらのうち部分エステルが好ましく、
特にモノ−，ジ−またはトリ−エステルが好ましい。

かかるエステル化合物の添加量は、ポリエステル100 重
量部に対し、0.01〜５重量部、好ましくは0.05〜４重量
部である。エステル化合物の量が0.01重量部より少ない
場合には本発明の目的とする充分な易活性を有する二軸
配向フイルムが得られず、一方５重量部より多い場合に
は二軸配向フイルムがブロッキングを起し、却って阻害
された易活性を示すようになるので、好ましくない。

エステル化合物の添加時期は、ポリエステルを溶融製膜
する迄の段階であれば特に制限はないが、ポリマー乾燥
から溶融製膜までの段階が好ましい。

本発明におけるベースフイルムは単層フイルムであり、
該単層フイルムは上述したエステル化合物を所定量含有
するポリエステルからなり、表面粗さ（ＣＬＡ）が0.01
〜0.03μｍである。このフイルム表面粗さ（ＣＬＡ）が
0.01μｍ未満になると、平坦すぎてエステル化合物の配
合によっても滑り性が悪く、また0.03μｍより大きくな
ると磁気特性が低下するので好ましくない。

かかるフイルム表面粗さは、フイルム表面に多数に存在
する微離な突起に由来することが好ましい。この微細な
突起はポリエステル中に分散させる不活性微粒子による
ことが好ましい。かかる微粒子を含有するポリエステル
は、通常、ポリエステルを形成するための反応時、例え
ばエステル交換法による場合のエステル交換反応中ある
いは重縮合反応中の任意の時期、又は直接重合法による
場合の任意の時期に、該微粒子（好ましくはグリコール
中のスラリーとして）を反応系中に添加することにより
製造することができる。好ましくは、重縮合反応の初期
例えば固有粘度が約0.3 に至るまでの間に、微粒子を反
応系中に添加するのが好ましい。

不活性微粒子としては、アルミニウムの含水ケイ酸塩鉱
物の微粒子、或いはこれと炭酸カルシウムの微粒子の組
合せが特に好ましいが、他の微粒子であっても良い。こ
のアルミニウムの含水ケイ酸塩鉱物はカオリンとも称す
ることができ、この好ましい具体例としてはカオリン，
カオリンクレー，チャイナクレー等が挙げられる。他の
微粒子としては、二酸化ケイ素（水和物，ケイ藻土，
ケイ砂，石英等を含む）、アルミナ、SiO₂分を30重
量％以上含有するケイ酸塩（例えば非晶質或いは結晶質
の粘土鉱物，温石綿，ジルコン，フライアッシュ等）、
Mg,Zn,Zr，及びTiの酸化物、Ca，及びBaの硫酸塩、
Li,Na,及びCaのリン酸塩（１水素塩や２水素塩を含
む）、Li,Na及びＫの安息香酸塩、Ca,Ba,Zn及びMn
のテレフタル酸塩、Mg,Ca,Ba,Zn,Cd,Pb,Sr,Mn,Fe,Co
及びNiのチタン酸塩、Ba及びPbのクロム酸塩、炭素
（例えばカーボンブラック，グラファイト等）、ガラ
ス（例えばガライ粉，ガラスビーズ等）、Ca及びMgの
炭酸塩、ホタル石，及びZnS等が例示される。

不活性微粒子の平均粒径，添加量等は、フイルム表面粗
さの設計値から定めると良い。例えば、アルミニウムの
含水ケイ酸塩鉱物は平均粒径0.2 〜2.0 μｍのものをポ
リエステル中に0.1 〜1.5 重量％含有させることが好ま
しく、また炭酸カルシウムは平均粒径0.2 〜1.5 μｍも
のをポリエステル中に0.01〜1.0 重量％含有させること
が好ましい。

本発明の二軸配向フイルムの製法は、特に限定されず、
例えば縦−横，横−縦，縦−横−再縦，縦−横−再縦−
再横等の逐次延伸や同時二軸延伸との組合せ等の公知方
法によることができる。

本発明においてベースフイルムの表面上に設ける磁性層
は、塗布型磁性層でもよく、また金属薄膜型磁性層でも
よい。

磁性層および磁性層をベースフイルム上に設ける方法は
それ自体公知であり、本発明においても公知の磁性層お
よびそれを設ける方法を採用することができる。

例えば磁性層を、ベースフイルム上に磁性塗料を塗布す
る方法によって設ける場合には、磁性層に用いられる強
磁性粉体としてはγ−Fe_２O₃，Co含有のγ−Fe_２O₃，Fe
_３O₄，Co含有のFe_３O₄，CrO₂，バリウムフェライト等、
公知の強磁性体が使用できる。磁性粉体と共に使用され
るバインダーとしては、公知の熱可塑性樹脂，熱硬化性
樹脂，反応型樹脂又はこれらの混合物等が使用できる。
これらの樹脂としては例えば塩化ビニル・酢酸ビニル共
重合体，ポリウレタンエラストマー等があげられる。

磁性塗料は、さらに研磨剤例えばα−Al₂O₃等、導電剤
例えばカーボンブラック等、分散剤例えばレシチン等、
潤滑剤例えばｎ−ブチルステアレート，レシチン酸等、
硬化剤例えばエポキシ樹脂、溶媒例えばメチルエチルケ
トン，メチルイソブチルケトン，トルエン等を含有する
ことができる。

磁性層を、ベースフイルム上に金属薄膜を形成させる方
法によって設ける場合には、それ自体公知の真空蒸着
法，スパッタ法，イオンプレーティング法，Ｃ．Ｖ．
Ｃ．（Chemical Vapour Des-position)法，無電解メッ
キ法等の方法を採用することができる。金属としては
鉄，コバルト，ニッケル及びそれらの合金（例えばCo−
Ni−Ｐ合金，Co−Ni−Fe合金，Co−Cr合金又はCo−Ni合
金等）等を例示できる。

本発明の磁気テープは、繰返し使用において良好な走行
性を有し、かつ磁気記録特性にすぐれたものであり、オ
ーディオカセツトテープとして優れたものである。

［実施例］ 以下、実施例を掲げて本発明を更に説明する。

なお、本発明における種々の物性値および特性は、以下
の如くして測定されたものであり且つ定義される。

(1)ヤング率 フイルムを試料巾10mm，長さ15cmに切り、チャック間10
0mm にして引張速度10mm／分．チャート速度500mm ／分
にてインストロンタイプの万能引張試験装置にて引張っ
た。得られた荷重−伸び曲線の立上り部の接続よりヤン
グ率を計算した。

(2)フイルム表面粗さ（ＣＬＡ） ＣＬＡ［センター・ライン・アベレッジ(Center Line A
verage)］ JIS B 0601に準じて測定した。東京精密社(株)製の触針
式表面粗さ計（SURFCOM 3B）を用いて、針の半径２μ，
荷重0.07g の条件下にチャート（フイルム表面粗さ曲
線）をかかせた。フイルム表面粗さ曲線から、その中心
線の方向に測定長さＬの部分を抜き取り、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（ＣＬＡ：μｍ）をフイルム表面粗さとして定義
する。

本発明では、基準長を0.25mmとして８個測定し、値の大
きい方から３個除いた５個の平均値としてＣＬＡを表わ
した。

(3)動摩擦係数（μｄ） ASTM-D-1891 B 法に従い、フイルム−フイルム間の動摩
擦係数を測定した。

(4)フイルムの走行摩擦係数（μｋ） 第１図に示した装置を用いて下記のようにして測定し
た。第１図中、１は巻出しリール，２はテンションコン
トローラ，3,5,6,8,9および11はフリーローラー，４は
テンション検出機（入口），７はステンレス鋼SUS 304
製の固定棒（外径５mmφ），10はテンション検出機（出
口），12はガイドローラー，13は巻取りリールをそれぞ
れ示す。

温度20℃，湿度60％の環境で、巾3/20インチに裁断した
フイルムを、７の固定棒（表面粗さ0.3 μm)に角度θ＝
152／180 πラジアン（152゜）で接触させて毎分285cm
の早さで移動（摩擦）させる。入口テンションT₁が15g
となるようにテンションコントローラー２を調整した
時の出口テンション（T₂：g)をフイルムが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。

(5)オーディオ特性（入出力感度，Ｓ／Ｎ比） テクトロニクス製の全自動テイストーションアナライザ
ーAA-501型を用いて、周波数315HZ 及び10KHZ で入出力
感度及び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、各々次の如く評価した。

入出力感度 ◎…入力感度に比して、出力感度が低くなっていない。

〇…入力感度に比して、出力感度はやや低くなっている
が、良好レベルである。

△…入力感度に比して、出力感度は低くなっているが、
実用上問題ない。

×…入力感度に比して、出力感度は低く、使用できな
い。

Ｓ／Ｎ比 ◎…比較の基準テープ並みであり問題ない。

〇…比較の基準テープに比してやや劣るが、良好なレベ
ルである。

△…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。

更に、テープ走行をストップし、再スタートする時の最
初の音質の乱れの評価の１，２，３は下記の如くであ
る。

１…乱れが認められない。

２…乱れが少し認められるが、実用上問題ない。

３…乱れが大きく使用できない。

(6)テープ走行性 テープをフィリップス型コンパクトカセットにおさめ、
実際に走行させ（テープ速度285cm／分）、走行状態お
よびテープの巻きの良否（巻き取ったテープの端面の不
整）を観察し、下記の如く判定した。

◎…繰り返し走行（100 回）後も安定して走行し、巻き
面の乱れもない。

〇…繰り返し走行（100 回）後走行状態やや不安定、巻
き面の乱れやや有り。

△…繰り返し走行（100 回）中停止しないが巻き面の乱
れ有り、テープに折れしわも発生する。

×…繰り返し走行中に、テープ走行がストップする。

実施例１〜３及び比較例１ 固有粘度（オルソクロロフェノール，35℃）0.65のポリ
エチレンテレフタレート100 重量部に10重量部のソルビ
タントリステアレートを乾式混合し、エクストルーダー
で280 ℃にて溶融押出してペレット化した。

この混合物ペレット，平均粒径0.54〜0.66μm のカオリ
ンを1.0 重量％含むポリエチレンテレフタレートペレッ
トおよびこれら添加物を含まないポリエチレンテレフタ
レートペレットの３者を混合し、表−１に示す様なソル
ビタントリステアレート含有量のペレットを得た。この
ペレット混合物を280 ℃で溶融押出しし、温度40℃のキ
ャスティングドラム上で冷却して未延伸フイルムを作成
した。

次いで、該未延伸フイルムを80℃で縦方向に4.5 倍、引
き続き95℃で横方向に3.4 倍延伸し、更に200 ℃で５秒
間定長熱固定し、表−１に示す厚さの二軸配向フイルム
を得た。このフイルムの特性を表−１に示す。

かくして得られた基材フイルムに、70wt% のγ−Fe_２O₃
と30wt% のバインダーとからなる塗料を塗布した。この
バインダー５wt% のウレタンゴム，3.5wt%のニトロセル
ローズ，1.5wt%の塩化ビニル，90wt% のメチルエチルケ
トン，更に硬化剤としてイソシアネート化合物を樹脂に
して15wt% 添加したものである。常法の塗布によって60
0mm 巾の磁性体コーティング原反を得た。

このコーティング原反をシェアー式スリッターを用いて
［西村製作所(株)製ＲＴ型］3/20インチのマイクロスリ
ットを施した。

このようにして得られた磁気テープの特性を表−１に示
す。

比較例２，３ ソルビタントリステアレートを含有したペレットを使用
しない以外は、実施例１と同様にして7.0 μm ，6.9 μ
m の二軸配向フイルムを得、更に磁気テープを得た。

これらの特性を表−１に示す。

実施例１〜３と比較例２，３との対比より、フイルムの
表面粗さ（ＣＬＡ値）が同一であってもソルビタントリ
ステアレートを添加したフイルムは滑性，走行耐久性が
秀れていることが解る。

実施例４，５ 実施例１〜３のソルビタントリステアレートの代りにペ
ンタエリトリットステアレートを使用し、かつ滑剤とし
て平均粒径0.54μm のカオリンまたは0.82μm のチャイ
ナクレーを使用した以外同一方法にて６〜７μの二軸配
向フイルムを得、更に磁気テープを得た。

これらの特性を表−１に示す。

実施例６ 平均粒径0.54μm のカオリンを0.2 重量％含有し、かつ
ソルビタントリステアレートを0.2 重量％含有するよう
に調整した固有粘度0.64のポリエチレン−2,6 −ナフタ
レンジカルボキシレートのペレットを常法に従って305
℃にて溶融押出し、未延伸フイルムを作成した。

この未延伸フイルムを縦方向に125 ℃で4.9 倍、引き続
いて横方向に130 ℃で3.6 倍延伸し、220 ℃で５秒間熱
処理して、4.3 μm の二軸配向フイルムを得た。

この二軸配向フイルムを用いる以外は実施例１と同様に
行なって磁気テープを得た。

これらの特性を表−１に示す。

比較例４ ソルビタントリステアレートを含有させず、かつ滑剤と
して平均粒径0.54μm のカオリンを用いる以外は実施例
７とほぼ同じ方法にて5.5 μm の二軸配向フイルムを
得、更に磁気テープを得た。

これらの特性を表−１に示す。

表−１より、表面粗さが平坦なベースを使ったテープは
オーディオ特性の秀れていることが解る。しかしエステ
ル化合物を含まないものは走行性が悪く、実用に供し得
ない。この様な不都合を解消し、高域特性をも飛躍的に
改善されたのが実施例である。スティフネスの高いベー
スを使用したテープの走行性は向上するが、エステル化
合物を適度に添加することにより更に良化する。これ等
はポリエチレン−2,6 −ナフタレンジカルボキシレート
フイルムベースにおいても有効であることが判る。

これ等ベース磁性層を塗布してなるオーディオコンパク
トカセットテープは従来普及品に使用されているカセッ
トハーフでも充分な走行耐久性を有することが判る。

【図面の簡単な説明】

第１図は走行摩擦係数（μk)の測定装置の概略図であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベースフイルムに磁性層を設けたオーディ
   オカセット用磁気テープにおいて、該ベースフイルム
   が、脂肪族ポリオールと脂肪族モノカルボン酸のエステ
   ル化合物を0.01〜５重量％含有するポリエステルからな
   り、フイルム表面粗さが0.01〜0.03μｍである単層の二
   軸配向ポリエステルフイルムであることを特徴とするオ
   ーディオカセット用磁気テープ。