JPH0724984A

JPH0724984A - 半透明積層ポリエステルフィルム

Info

Publication number: JPH0724984A
Application number: JP5170582A
Authority: JP
Inventors: Haruo Matsumoto; 治男松本; Hideaki Tatsuta; 英昭龍田; Juji Konagaya; 重次小長谷
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1993-07-09
Filing date: 1993-07-09
Publication date: 1995-01-27

Abstract

(57)【要約】【目的】磁気テープ用ベースフィルムとして好適な遮
光性と平滑性，滑り性を有する半透明積層ポリエステル
フィルムを提供する。【構成】下記(イ) 〜(ハ) の少なくとも一種で有機物処
理された二酸化チタンを３〜２０重量％含有するポリエ
ステルフィルムの少なくとも片面に、前記二酸化チタン
を実質的に含有しないポリエステルフィルムを積層した
積層フィルムであって、該二酸化チタンを実質的に含有
しないフィルム表面の１０点平均粗さ（Ｒz ）が０．１
０μｍ以下であり、積層フィルム全体の９００ｎｍにお
ける光線透過率（Ｔ％）が１０〜６０％である半透明積
層ポリエステルフィルム。 (イ) ポリオール系化合物 (ロ) アルカノールアミン系化合物 (ハ) シリコーン系化合物

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＶＨＳ方式のビデオテー
プ，８mmビデオテープ，デジタルオーディオテープ（Ｄ
ＡＴ）等のベースフィルムとして好適な、平滑で適度な
滑り性を有する光線透過率の低いポリエステルフィルム
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレートに代表され
るポリエステルはその優れた力学特性および化学特性を
有するため、各種用途のフィルム材料として広く利用さ
れている。中でも磁気記録媒体用ベースフィルムとして
の使用量は現在でも非常に多いが、さらに拡大傾向にあ
り、ますます高級化とコストの低減という相反する要求
が強まっているが、未だ不充分な状態である。

【０００３】一般に、ＶＨＳ方式のビデオテープや８mm
ビデオテープ、ＤＡＴ等のテープは、磁気テープの両端
に所定長さの透明なリーダーテープを具備している。こ
れら磁気テープとリーダーテープが光源とＣｄＳ等の受
光素子との光路を横切るときの、テープを透過する光源
中の約９００ｎｍの波長の光を検出し、この透過光の多
少によって磁気テープを走行させたり、停止させたりし
ている。そして非透明部分である磁性塗料塗布部は、９
００ｎｍにおける光線透過率が通常５％以下になるよう
に、磁性塗料の中に遮光剤としてカーボンブラック等の
微粒子が入れられている。

【０００４】しかし、磁性塗料中へのカーボンブラック
の混合が、磁気テープの特性の向上やコストダウンの一
つの障害となっている。そのための対策としてベースフ
ィルムにカーボンブラックを含有させたフィルムも提案
されている（特開昭６１−２３７６２２号等）が、ベー
スフィルム用のポリマーの製造工程や製膜工程で一旦カ
ーボンブラックを配合してしまうと、カーボンブラック
の不必要な製品に変更する際の時間的および金銭的な損
失が非常に大きく、しかもカーボンブラックの均一分散
が困難で、得られるフィルムの品質が著しく劣るという
問題がある。

【０００５】一方、遮光剤として二酸化チタンを用いた
ベースフィルムも提案されている（特願平４−２１２７
５９号、特開昭５７−２０５８２４）。この二酸化チタ
ンは白色のため、前記カーボンブラックよりは製品変更
が容易であるものの、充分な遮光性を付与するには高濃
度の二酸化チタンを必要とし、従ってフィルム中に均一
分散させることが非常に困難となって、適度な遮光性と
平滑性および良好な滑り性を同時に備えたベースフィル
ムは得られていないのが現状である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記の事情に
鑑み、遮光性と平滑性と滑り性を同時に具備した半透明
積層ポリエステルフィルムを提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、半透明積層ポ
リエステルフィルムが、下記(イ) 〜(ハ) の少なくとも１
種で有機物処理された二酸化チタンを３〜２０重量％含
有するポリエステルフィルムの少なくとも片面に、前記
二酸化チタンを実質的に含有しないポリエステルフィル
ムを積層した積層フィルムであって、該二酸化チタンを
実質的に含有しないフィルム表面の１０点平均粗さが
０．１０μｍ以下であり、積層フィルム全体の９００ｎ
ｍにおける光線透過率が１０〜６０％であるところに要
旨を有する。 (イ) ポリオール系化合物 (ロ) アルカノールアミン系化合物 (ハ) シリコーン系化合物

【０００８】

【作用】本発明の半透明積層ポリエステルフィルムは、
遮光性を付与するための特定の二酸化チタンを混合させ
たものであるポリエステルフィルム遮光層（以下Ａ層と
いうことがある）の少なくとも片面に、適度な滑り性を
付与するためのポリエステル層（以下Ｂ層ということが
ある）を積層した構成を持ち、磁気テープ用ベースフィ
ルムとして高性能なものである。

【０００９】まず、光線透過率について説明する。従来
は磁気テープの９００ｎｍにおける遮光性のほとんど全
てをベースフィルムで負担させる場合もあったが、本発
明では必ずしもその必要はなく、ベースフィルムの両面
に塗布される磁性層やバックコート層との合計の光線透
過率が５％以下になればよい。従って、ベースフィルム
として用いられる本発明の積層ポリエステルフィルムの
９００ｎｍにおける光線透過率Ｔ（％）は、１０〜６０
％とすればよい。６０％を超えるとフィルムに遮光性を
持たせた効果が発現しない。なお、９００ｎｍにおける
光線透過率を１０％未満とすることは、磁性層の遮光性
からみて過剰品質であり経済的でない。

【００１０】本発明では、Ａ層に遮光性を付与するため
に用いられる二酸化チタンが、(イ)ポリオール化合物、
(ロ) アルカノールアミン系化合物、(ハ) シリコーン系化
合物の少なくとも１種の有機化合物で有機物処理されて
いることが必須要件である。(イ) のポリオール系化合物
としては、例えばペンタエリトリットやトリメチロール
プロパン等が、(ロ) のアルカノールアミン系化合物とし
てはトリエタノールアミンやトリメチロールアミンの有
機酸塩等が、(ハ) のシリコーン系化合物としてはビニル
トリクロルシランやジメチルシロキサン等が挙げられ、
これらの化合物の少なくとも１種以上を用い、処理後の
二酸化チタン中の炭素量として０．０５重量％以上とな
るように、公知の方法で二酸化チタンを処理すればよ
い。例えば、二酸化チタン粉末をヘンシェルミキサー等
で撹拌・混合しながら、上記有機物処理剤のアルコール
溶液を滴下・混合し、加熱しながらアルコールを蒸発さ
せる方法が簡便である。

【００１１】この有機物処理は、一般的には二酸化チタ
ン粉末製造後の後処理として行なわれる。有機物処理後
の二酸化チタンを用いることにより二酸化チタン粉末同
士の凝集が改善されると共に、二酸化チタン粉末をポリ
エステルに混練する工程での分散性が非常に向上するた
め、本発明の積層ポリエステルフィルムは、磁気テープ
等の高級用途のフィルムとしても好適に利用できるので
ある。

【００１２】本発明で用いられる二酸化チタンの種類は
限定されないが、ルチル型二酸化チタンやアナターゼ型
二酸化チタンが好ましい。また、二酸化チタンの製造過
程でカリウム化合物あるいはリン化合物を含有したもの
や、シリカ、アルミナ、亜鉛化合物等の無機物で処理が
行なわれた二酸化チタンであっても良い。

【００１３】Ａ層に含まれる前記二酸化チタンは、３〜
２０重量％とする必要がある。３重量％未満では遮光性
が不充分となり、逆に２０重量％を超えると、有機物処
理を施した二酸化チタンであってもポリエステルに対す
る分散性が悪くなり、フィルムの延伸性が損なわれて延
伸時に破断トラブルが発生しやすくなる。このＡ層に後
述の実質的に前記二酸化チタンを含まないＢ層が積層さ
れて本発明の積層フィルムが得られる。従って積層フィ
ルム全体に対する二酸化チタンの量は、Ａ層の占める厚
みとＡ層に含有された二酸化チタンの量によって決まっ
てくる。この時前記光線透過率Ｔ％が１０〜６０％にな
るように、積層フィルム全体に対する二酸化チタン量が
１．５〜１５重量％とすることが好ましい。

【００１４】上記遮光層であるＡ層の少なくとも片面に
はポリエステルＢ層が積層される。このＢ層は、積層フ
ィルム表面に適度な平滑性と良好な滑り性を付与するた
めに、ポリエステル中に不活性粒子が加えられたものが
原料とされる。用いることのできる不活性粒子として
は、ポリエステルに対して不活性であれば特に制限はな
く、例えば炭酸カルシウム、球状シリカ、硫酸バリウ
ム、亜鉛華、アルミナ、カオリン、耐熱性高分子微粒子
（例えば、架橋型ポリスチレン、架橋スチレン−アクリ
ル共重合体、フェノール樹脂等）等が挙げられる。Ｂ層
に、不活性粒子のひとつとして二酸化チタンが加えられ
てもよいが、Ｂ層には遮光性を付与する必要性がないの
で、前記有機物処理二酸化チタンを配合することは意味
がない。

【００１５】ただし、ポリエステルＢ層の表面の１０点
平均粗さ（Ｒz ）を０．１０μｍ以下とする必要があ
る。Ｒz が０．１０μｍを超えると、平滑性が失われて
ベースフィルムとして好ましくない。このため使用でき
る不活性粒子としては、粒度分布がシャープであると共
に、平均粒径が０．０２〜１．０μｍ、好ましくは０．
１〜０．８μｍのものを用いるとよい。またこれらの不
活性粒子は、Ｂ層中の濃度として０．１０〜１．０重量
％、より好ましくは０．２０〜０．８０重量％とする。
０．１０重量％より少ないと滑り性が不充分となり、ま
た１．０重量％を超えると表面平滑性が損なわれ１０点
平均粗さＲz が大きくなり過ぎて、磁気記録媒体として
不向きである。またＢ層の平均線表面粗さ（Ｒa ）は、
０．００５〜０．０３０μｍ、より好ましくは０．０１
０〜０．０２０μｍの範囲だと適正平滑性を示す。これ
らの不活性粒子は、先に規定した条件であればＡ層に含
有させてもよい。ポリエステルＢ層は遮光層であるＡ層
の片面または両面に積層される。Ａ層にＢ層を積層する
方法としては、共押出し方式、コーティング、ラミネー
ト等が例示されるが、コストの点から共押出し方式を採
用することが好ましい。

【００１６】本発明で用いられるポリエステルは、その
主たる繰り返し単位が、芳香族ジカルボン酸成分（特
に、アルキレンテレフタレート）であることが好まし
い。アルキレンテレフタレートにおけるアルキレンとし
ては、例えばその炭素数が２のものが好ましい。中でも
その繰り返し単位の８０モル％以上、好ましくは９０モ
ル％以上がエチレンテレフタレートからなるものが特に
好ましい。

【００１７】他の共重合成分としては、イソフタル酸、
ｐ−β−オキシエトキシ安息香酸、２，６−ナフタレン
ジカルボン酸、４，４’−ジカルボキシルジフェニー
ル、４，４’−ジカルボキシルベンゾフェノン、ビス
（４−カルボキシルフェニール）エタン、アジピン酸、
セバシン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、シク
ロヘキサン−１，４−ジカルボン酸等のカルボン酸成分
が挙げられる。

【００１８】さらに他の共重合成分として、プロピレン
グリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、ジエチレングリコール、シクロヘキサンジメタノー
ル、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、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グリコール成分；ｐ−
ヒドロキシ安息香酸等のヒドロキシカルボン酸成分等を
任意に選択使用することができる。このほか共重合成分
として少量のアミド結合、ウレタン結合、エーテル結
合、カーボネート結合等を含有する化合物を含んでもよ
い。

【００１９】該ポリエステルの製造法としては、ジカル
ボン酸成分（特に、芳香族ジカルボン酸）とグリコール
成分とを直接反応させる、いわゆる直接重合法、当該ジ
カルボン酸のジメチルエステルとグルコールとをエステ
ル交換反応させる、いわゆるエステル交換法等任意の製
造法を適用することができる。

【００２０】該ポリエステルの製造に際して、三酸化ア
ンチモン等の重合触媒や、製膜時の静電密着性向上のた
めのマグネシウムおよびリン化合物の添加を行なっても
よい。なお、二酸化チタンは重合工程で添加してもよい
が、生成ポリエステルと混練して予めマスターチップを
製造するか、または製膜時に二酸化チタン粉体を混練す
ることが望ましい。製膜方式としては、縦→横，縦→縦
→横，横→縦，縦→横→縦等通常行なわれる延伸方式が
採用でき、延伸後、熱処理することが推奨される。

【００２１】本発明の積層ポリエステルフィルムの全体
の厚みは通常５〜２０μｍ、好ましくは６〜１８μｍ
で、また積層フィルム中の遮光層（Ａ）の厚みは、表面
平滑性の維持と二酸化チタンの均一分散という観点から
全体厚に対して２０％〜８０％が好ましく、３０％〜７
０％がより好ましい。本発明の積層ポリエステルフィル
ムには、磁気テープにする時の加工性や磁気テープの使
用時の性能向上の目的で易接着樹脂層や帯電防止層を設
けることもできる。

【００２２】

【実施例】次に本発明の実施例および比較例を示す。実
施例中の「部」は、特にことわらない限りすべて重量部
を意味する。実施例１撹拌装置、分縮器、原料仕込口および生成物取り出し口
を設けた２段の完全混合槽よりなる連続エステル化反応
装置を用い、その第１エステル化反応缶のエステル化反
応生成物が存在する系へ、テレフタル酸（ＴＰＡ）に対
するエチレングリコール（ＥＧ）のモル比率を１．７に
調製し、かつ三酸化アンチモンをアンチモン原子として
ＴＰＡ単位当たり２５０ｐｐｍを含むＴＰＡのＥＧスラ
リーを連続的に供給した。同時に、ＴＰＡのＥＧスラリ
ー供給口とは別の供給口より、酢酸マグネシウムの四水
塩のＥＧ溶液を、反応缶内を通過する反応生成物中のポ
リエステル単位ユニット当たりＭｇ原子として１００ｐ
ｐｍとなるように連続的に供給し、常圧にて平均滞留時
間４．５時間、温度２５５℃で反応させた。

【００２３】この反応生成物を連続的に系外に取り出し
て、第２エステル化反応缶に供給した。第２エステル化
反応缶を通過する反応生成物中のポリエステル単位ユニ
ットに対して０．５重量部のＥＧ、トリメチルホスフェ
ートのＥＧ溶液をＰ原子として７５ｐｐｍ、酢酸ナトリ
ウムのＥＧ溶液をＮａ原子として１０ｐｐｍ、および平
均粒径０．６μｍの炭酸カルシウムスラリーを固形分と
して０．５重量％となるようにそれぞれ別個の供給口よ
り連続的に供給し、常圧にて平均滞留時間３．０時間、
温度２６０℃で反応させた。該エステル化反応生成物を
撹拌装置、分縮器、原料仕込口および生成物取り出し口
を設けた３段の連続重縮合反応装置に連続的に供給して
重縮合を行ない、固有粘度０．６２０のポリエステル
（Ｂ）を得た。

【００２４】このポリエステル（Ｂ）の一部とアナター
ゼ型二酸化チタン（トリメチロールエタン処理品、炭素
として０．１重量％含有、平均粒径０．３μｍ）をポリ
エステル（Ｂ）：二酸化チタン＝１：１の割合で二軸の
押出機を用いて混練し、さらに３０μｍのフィルターを
通しポリエステル（Ａ’）のチップを得た。

【００２５】次にポリエステル（Ｂ）およびポリエステ
ル（Ａ’）を原料とし、二種三層の押出し機およびＴダ
イを用い、表層（上層および下層）用押出機にはポリエ
ステル（Ｂ）を、内層（遮光層）用押出機には、ポリエ
ステル（Ｂ）：ポリエステル（Ａ’）＝８０：２０にな
るようにチップを乾燥しながら供給し（これがポリエス
テル（Ａ）となる）、２９０℃で溶融し、ポリエステル
（Ｂ）および（Ａ）をそれぞれ２０μｍのフィルターを
通して上層：内層：下層の厚みを１：２：１の構成で共
押出しを行ない、厚さ２１１μｍの未延伸フィルムを得
た。引続きこのフィルムを７５℃に加熱したロール、お
よび表面温度６００℃の赤外線ヒータ（フィルムから２
０ｍｍ離れた位置に設置）を用いて加熱し、低速ロール
と高速ロールとの間で縦方向に３．３倍延伸した。さら
にこのフィルムをテンター中に導き、１００℃で横方向
に４．０倍延伸し、２２０℃で５秒間の熱処理を施し
て、厚さ１６μｍの二軸配向ポリエステルフィルムを作
成した。得られたフィルムの物性を表２に示した。

【００２６】実施例２〜６および比較例１〜３二酸化チタンの種類および積層フィルムの構成、遮光層
用ポリマーのＢ：Ａ’の比率を表１のように変更する以
外は実施例１と同様の方法で製膜・延伸を行ない、厚さ
１６μｍの積層ポリエステルフィルムを作成した。また
得られた積層フィルムの物性を表２に示した。比較例４実施例１でポリエステル（Ｂ）に添加する不活性粒子で
ある炭酸カルシウムの平均粒径を１．１μｍとする以外
は実施例１と同様の方法で重合および製膜・延伸を行な
った。得られた積層フィルム（１６μｍ）の物性を表２
に示した。

【００２７】参考例１（評価用磁性塗料の作成）Ｃｏ−γ−Ｆｅ₂ Ｏ₃ （ＢＥＴ比表面積３０ｍ² ／ｇ）１００部塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体１５部ウレタン変性飽和ポリエステル樹脂１５部 α−アルミナ（平均粒子径０．５μｍ）３部カーボンブラック（平均粒子径０．０８μｍ）２部トルエン１０５部メチルエチルケトン１０５部シクロヘキサノン１０５部上記原料配合でボールミルにより約１２時間混合分散し
た後、これにパルミチン酸１部ドデシルステアレート２部オレイン酸２部を加えてさらに３０分間混合した。次にトリイソシアネ
ート化合物の固形分７５％酢酸エチル溶液を１０部加え
てさらに１時間混合し、磁性塗料とした。表２に示した
物性の評価方法は以下の通りである。

【００２８】＜光線透過率＞島津分光光度計ＵＶ−２１
０Ａを用いて、９００ｎｍの波長でスリット幅５ｎｍ、
リファレンスを空気としてフィルムの光線透過率を測定
しＴ％とした。＜Ｂ層（非遮光層）の平均粗さ＞サーフコム３００Ａ型
表面粗さ計（東京精密製）を用い、針の半径２μｍ、加
重０．０７ｇ、測定基準長０．８ｍｍ、カットオフ０．
０８ｍｍの条件でＢ層表面粗さを測定し、１０点平均粗
さＲz （μｍ）および中心線平均粗さＲa （μｍ）を求
めた。＜粗大突起密度＞非遮光のＢ層表面にアルミニウムを蒸
着させ、２光束干渉顕微鏡（光源は波長５４６ｎｍの単
色光）を用いて５ｍｍ² 以上の視野を観察した。２次以
上の干渉リングの個数をカウントし、１ｍｍ² 当たりの
個数に換算して表示した。

【００２９】＜磁気テープの走行性および信号トラブ
ル、ドロップアウト数＞実施例１〜６および比較例１〜
４で得られた積層フィルム上に、参考例１で作成した磁
性塗料を乾燥後の厚さが２．０μｍとなるように塗布
し、磁場配向処理を施した後６０℃で乾燥してから１０
０℃でカレンダー処理し、さらに６０℃で７２時間キュ
アを行なった。このフィルムを１／２インチ幅にスリッ
トし、両端にリーダーテープを接着してカセットに挿入
し、試験用ＶＨＳカセットテープを作成した。これらの
カセットテープを市販のＶＨＳデッキにセットして、
「早送り」と「巻戻し」を１００回繰り返し、テープの
走行中断等の走行トラブルがなかったものを走行性「正
常」、トラブルのあったものを走行性「異常」、また信
号誤作動がないものを信号トラブル「正常」、１回以上
誤作動のあったものを信号トラブル「異常」とした。さ
らに、別の試験用ＶＨＳカセットテープと市販のデッキ
を用いて信号を記録・再生し、１５μ秒×１６ｄＢ以上
と５μ秒×１０ｄＢ以上のドロップアウトを、ドロップ
アウトカウンターで６０分間計数し、１分当りの平均値
で表した。＜二酸化チタン中の炭素量＞予め有機物処理された二酸
化チタン顔料を１０５℃、真空下で１６時間乾燥させ、
その後自己積分型熱伝導方式の有機元素分析計を用いて
炭素の定量を行ない、乾燥顔料に対する炭素量を重量％
で表した。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】

【００３２】

【発明の効果】本発明の半透明積層ポリエステルフィル
ムは、適度な遮光性と滑り性を保持しているにもかかわ
らず、フィルム表面が平滑で粗大突起が少ないので、磁
気テープ用に使用したとき磁性塗膜の厚さを減少しても
信号トラブルがなく、ドロップアウトが少ない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 67:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記(イ) 〜(ハ) の少なくとも１種で有機
物処理された二酸化チタンを３〜２０重量％含有するポ
リエステルフィルムの少なくとも片面に、前記二酸化チ
タンを実質的に含有しないポリエステルフィルムを積層
した積層フィルムであって、該二酸化チタンを実質的に
含有しないフィルム表面の１０点平均粗さが０．１０μ
ｍ以下であり、積層フィルム全体の９００ｎｍにおける
光線透過率が１０〜６０％であることを特徴とする半透
明積層ポリエステルフィルム。 (イ) ポリオール系化合物 (ロ) アルカノールアミン系化合物 (ハ) シリコーン系化合物