JPH07314551A

JPH07314551A - 磁気記録媒体用二軸配向フィルム

Info

Publication number: JPH07314551A
Application number: JP6995095A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Okamoto; 克哉岡本; Koichi Abe; 晃一阿部; Iwao Okazaki; 巌岡崎
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1994-03-28
Filing date: 1995-03-28
Publication date: 1995-12-05

Abstract

(57)【要約】【構成】フィルム全厚みが６μｍ以下であり、幅方向
ヤング率が８５０ｋｇ／ｍｍ²以上であることを特徴と
する磁気記録媒体用フィルム。【効果】本発明のフィルムは、幅方向の強度を規定し
磁気記録媒体用フィルムとしたので、優れた出力特性を
得ることができ、フィルム厚みを薄くしたので、今後の
長時間録画にも十分耐え得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体用二軸配
向フィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録媒体用フィルムとしては、積層
厚みと含有粒子粒径の関係を規定したフィルムが知られ
ている（例えば特開平２−７７４３１号公報）。

【０００３】しかし、上記従来の磁気記録媒体用フィル
ムでは、積層厚みと含有粒子粒径の関係を規定してフィ
ルム表面突起高さの均一化をはかり、磁気記録媒体とし
ての電磁変換特性とベ−スフィルム表面の耐摩耗性が向
上したが、磁気テ−プとした場合に幅方向の強度である
ヤング率が低いため、ヘッド当たりが不充分となり、出
力特性が不足するという欠点があった。

【０００４】また、単位体積当たりの高密度記録化のた
めに、つまり同じ大きさのビデオテープカセットに長時
間記録するためにテープの薄膜化の要求もある。

【０００５】

【解決しようとする課題】本発明はかかる課題を解決
し、特に磁気テ−プとした場合にさらに出力特性にも優
れる磁気記録媒体用フィルムを提供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
磁気記録媒体用フィルムは、フィルム全厚みが６μｍ以
下であり、幅方向ヤング率が８５０ｋｇ／ｍｍ²以上で
あることを特徴とする。

【０００７】本発明のフィルムは特に限定されないが、
出力特性の点からＡ層／Ｂ層の少なくとも２層構造から
なるのが好ましい。Ａ層厚みは特に限定されないが、出
力特性の点から０．０３〜１．０μｍ、好ましくは０．
０５〜０．５μｍ、さらに好ましくは０．０５〜０．３
μｍである。

【０００８】本発明のフィルムを構成するポリマは特に
限定されないが、アラミドまたはポリエステルが好まし
く例示される。ポリエステルとしては特に限定されない
が、ポリエチレンテレフタレ−ト（以下ＰＥＴと記載）
またはポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシ
レート（以下ＰＥＮと記載）が好ましい。なお、本発明
の目的を阻害しない範囲内で、２種以上のポリマを混合
してもよいし、共重合ポリマを用いてもよい。

【０００９】積層フィルムの場合のＡ層ポリマとＢ層ポ
リマの組み合わせは、Ａ層／Ｂ層として、ＰＥＮ／ＰＥ
Ｎ、ＰＥＮ／ＰＥＴ、ＰＥＴ／ＰＥＮいずれでも取り得
る。さらに、Ａ層の反対側にＣ層を設けて、Ａ層／Ｂ層
／Ｃ層の３層構成とすることが出力特性とテープ磁性面
側の走行耐久性をより高い次元で両立させる上で特に好
ましい。

【００１０】本発明のフィルムは、上記のポリマを主要
成分とするが、本発明の目的を阻害しない範囲内で他種
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添加剤が通常添加され
る程度添加されていてもよい。

【００１１】本発明のフィルムのＡ層には特に限定され
ないが、出力特性の点から０．０２〜１．０μｍ、好ま
しくは０．０５〜０．５μｍ、さらに好ましくは０．１
〜０．３μｍの粒径の粒子を、０．０５〜３．０重量
％、好ましくは０．１〜２．０重量％含有するのが好ま
しい。

【００１２】また、Ｂ層を構成するポリマ中には、粒子
を添加していてもしていなくともいずれでも構わない
が、出力特性の点からは添加していないことが好まし
い。

【００１３】また、Ｃ層には走行性を付与するために、
平均粒径０．１〜１．５μｍ、好ましくは０．２〜０．
８μｍの粒子を０．０２〜２．０重量％、好ましくは
０．０５〜１．５重量％含有するのが好ましい。

【００１４】本発明のフィルムの粒子としては特に限定
されないが、出力特性の点から有機粒子、なかでも架橋
型有機粒子、特にジビニルベンゼン粒子が好ましい。ジ
ビニルベンゼン粒子とは、架橋成分としてジビニルベン
ゼンを主体とするものをいう。なかでもジビニルベンゼ
ンが粒子成分の５１％以上、好ましくは６０％以上、さ
らに好ましくは７５％以上のものが好ましい。他の成分
としては、特に限定されないが、例えばエチルビニルベ
ンゼン、ジエチルベンゼン等の架橋しない成分があげら
れる。また、シリコーン粒子も好ましく例示される。シ
リコーン粒子とは２次元的に架橋されたオルガノポリシ
ロキサン（ＣＨ₃Ｓi Ｏ_3/2）を主たる成分とするもの
が好ましい。その他として、結晶形がα型、γ型、δ
型、θ型、η型のアルミナ、ジルコニア、シリカ、チタ
ン等の凝集粒子、または、炭酸カルシウム、コロイダル
シリカ、チタン等も適切なポリマ中での粒子分散により
用いることも可能である。これらの粒子を複数併用して
用いてもよい。

【００１５】Ａ層厚みｔとＡ層に含有する粒子粒径ｄの
関係は特に限定されないが、０．２ｄ≦ｔ≦１０ｄ、好
ましくは０．５ｄ≦ｔ≦５ｄ、さらに好ましくは０．５
ｄ≦ｔ≦３ｄの場合に、粒子による突起の高さがより均
一となり、この面に薄膜磁性層を設けた場合、出力特性
と走行耐久性が特に良好となるので好ましい。

【００１６】本発明のフィルムは、上記組成物を二軸配
向したフィルムである。一軸あるいは無配向フィルムで
は幅方向強度が不足するので好ましくない。

【００１７】また、本発明のフィルムは、フィルムの厚
さ方向の一部分、例えば表層付近のポリマ分子の配向が
無配向、あるいは一軸配向になっていない、すなわち厚
さ方向の全部分の分子配向が二軸配向である場合に出力
特性がより一層良好となる。特にアッベ屈折率計、レー
ザーを用いた屈折率計、全反射レーザーラマン法などに
よって測定される分子配向が、表面、裏面ともに二軸配
向である場合に出力特性がより一層良好となる。

【００１８】本発明のフィルムは出力特性の点から、幅
方向のヤング率が８５０ｋｇ／ｍｍ²以上、好ましくは
８８０ｋｇ／ｍｍ²以上、さらに好ましくは９００ｋｇ
／ｍｍ²以上であることが必要である。

【００１９】本発明のフィルムの全厚みは磁気記録媒体
としての録画再生時間の点から、６μｍ以下、好ましく
は５．５μｍ以下、さらに好ましくは５．３μｍ以下で
あることが必要である。

【００２０】本発明のフィルムは磁気記録媒体用に好ま
しく供される。蒸着型、塗布型いずれにも用いられる
が、特に塗布型磁気記録媒体用として好ましく用いられ
る。さらに特に高出力が要求される業務用、民生用デジ
タルＶＴＲカセット、ＨＤＴＶ（ハイディフィニション
テレビジョン、ＮＨＫのハイビジョン等）対応のＶＴＲ
カセット及び大容量データカセット用として好ましく用
いられる。

【００２１】次に本発明フィルムの好ましい製造方法を
以下に示し説明するが、これに限定されるものではな
い。

【００２２】まず、ポリエステルに粒子を含有せしめる
方法としては、ジオ−ル成分であるエチレングリコール
に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のが好まし
い。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、ベント式の２軸混練押出機を用いてポ
リエステルに練り込む方法は、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。

【００２３】粒子の含有量を調節する方法としては、上
記方法で高濃度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マ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、粒子を所定量含有するペレットを必
要に応じて乾燥したのち、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−ト状に押出し、キャス
ティングロ−ル上で冷却固化せしめて未延伸フィルムを
作る。すなわち、２または３台の押出し機、２または３
層のマニホ−ルドまたは合流ブロックを用いて、溶融状
態のポリエステルを積層する。この場合、凝集粒子を含
有するポリマ流路に、スタティックミキサー、ギヤポン
プを設置する方法は本発明の効果をより一層良好とする
のに有効である。

【００２５】次にこの未延伸フィルムを二軸延伸し、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、縦延
伸温度８０〜１８０℃、好ましくは１００〜１６０℃、
さらに好ましくは１１０〜１５０℃、総縦延伸倍率３．
０〜６．０倍、好ましくは４〜６倍、さらに好ましくは
４．５〜５．５倍、縦延伸速度5,000 〜50,000％／分の
範囲で行なうのが好ましい。幅方向の延伸方法としては
テンタ−を用いる方法が好ましく、延伸温度８０〜１８
０℃、好ましくは１００〜１６０℃、さらに好ましくは
１１０〜１５０℃、幅方向延伸倍率は縦倍率より大きく
４．０〜７．０倍、好ましくは４．５〜７倍、さらに好
ましくは５〜６．５倍、幅方向の延伸速度1,000 〜20,0
00％／分の範囲で行なうのが好ましい。さらに必要に応
じて、再縦延伸、再横延伸を行なう。

【００２６】次にこの延伸フィルムを熱処理する。この
場合の熱処理温度は１７０〜２２０℃、特に１７０〜２
１０℃で時間は０. ５〜６０秒の範囲が好適である。

【００２７】［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。

【００２８】（１）粒子の平均粒径フィルム断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用い、１
０万倍以上の倍率で観察する。ＴＥＭの切片厚さは約１
００ｎｍとし、場所を変えて１００視野以上測定する。
粒子の平均径は重量平均径（等価円相当径）から求め
る。

【００２９】（２）粒子の含有量ポリエステルは溶解し粒子は溶解させない溶媒を選択
し、粒子をポリエステルから遠心分離し、粒子の全体重
量に対する比率（重量％）をもって粒子含有量とする。
場合によっては赤外分光法の併用も有効である。

【００３０】（３）フィルム積層厚み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
合はいったん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の極大値
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。

【００３１】(1) 測定装置２次イオン質量分析装置（ＳＩＭＳ）西独、ATOMIKA 社製 A-DIDA3000 (2) 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−ト３０％測定真空度：５．０×１０^-9Torr Ｅ−ＧＵＮ：０．５KV−３．０Ａなお、表層から深さ３０００ｎｍの範囲に最も多く含有
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、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。

【００３２】（４）フィルム表面の配向ナトリウムＤ線（５８９ｎｍ）を光源として、アッベ屈
折率計を用いて測定した。マウント液にはヨウ化メチレ
ンを用い、２５℃、６５％ＲＨにて測定した。ポリマの
二軸配向性は長手方向、幅方向、厚さ方向の屈折率をＮ
1 、Ｎ2 、Ｎ3 とした時、（Ｎ1 −Ｎ2 ）の絶対値が
０. ０７以下、かつ、Ｎ3 ／［（Ｎ1 ＋Ｎ2 ）／２］が
０. ９５以下であることをひとつの基準とできる。ま
た、レーザー型屈折率計を用いて屈折率を測定しても良
い。さらに、この方法では測定が難しい場合は全反射レ
ーザーラマン法を用いることもできる。レーザー全反射
ラマンの測定は、Jobin-Yvon社製Ramanor Ｕ−１０００
ラマンシステムにより、全反射ラマンスペクトルを測定
し、例えばＰＥＴの場合では、１６１５ｃｍ^-1（ベンゼ
ン環の骨格振動）と１７３０ｃｍ^-1（カルボニル基の伸
縮振動）のバンド強度比の偏光測定比（ＹＹ／ＸＸ比な
ど。ここでＹＹ：レーザーの偏光方向をＹにしてＹに対
して平行なラマン光検出、ＸＸ：レーザーの偏光方向を
ＸにしてＸに対して平行なラマン光検出）が分子配向と
対応することを利用できる。ポリマの二軸配向性はラマ
ン測定から得られたパラメータを長手方向、幅方向の屈
折率に換算して、その絶対値、差などから判定できる。
この場合の測定条件は次のとおりである。

【００３３】光源アルゴンイオンレ−ザ−（５１４５オングストローム）試料のセッティングフィルム表面を全反射プリズムに圧着させ、レ−ザのプ
リズムへの入射角（フィルム厚さ方向との角度）は６０
゜とした。

【００３４】検出器ＰＭ：RCA31034/Photon Counting System(Hamamatsu C1
230) (supply 1600V) 測定条件 SLIT 1000μm LASER 100mW GATE TIME 1.0sec SCAN SPEED 12cm^-1/min SAMPLING INTERVAL 0.2cm^-1 REPEAT TIME 6 （５）ヤング率ＪＩＳ−Ｚ−１７０２に規定された方法にしたがって、
インストロンタイプの引っ張り試験機を用いて、２５
℃、６５％ＲＨにて測定した。

【００３５】（６）出力特性本発明フィルムのＡ層側にフィルムに磁性塗料をグラビ
ヤロールを用いて塗布する。磁性塗料は次のようにして
調製した。

【００３６】・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・ニトロセルロース樹脂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、フィルム上に塗布、磁場配向
させ、１１０℃で乾燥し、さらに小型テストカレンダー
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 でカレンダー処理した後、
７０℃、４８時間でキュアリングし塗布型磁気記録媒体
を得た。このテープ原反を８ｍｍ幅にスリットし、ＶＴ
Ｒカセットに組み込みＶＴＲテープとした。このテープ
に市販のＨｉ８用ＶＴＲ（ＳＯＮＹ社製ＥＶ−ＢＳ３０
００）を用いて、７ＭＨｚ±１ＭＨｚのＣ／Ｎ測定を行
なった。

【００３７】このＣ／Ｎを市販されているＨｉ８ＭＥビ
デオテープと比較して同等のもの（差が＋０〜＋１ｄＢ
のもの）を出力特性：不良、差が＋１〜＋３ｄＢのもの
を出力特性：良、差が＋３ｄＢを超えるものを出力特
性：優とした。

【００３８】（７）テープ磁性面の走行耐久性上記の８ｍｍ幅のテープをテープ走行試験機ＴＢＴ−３
００Ｄ／Ｈ型（横浜システム研究所製）を用いて、２０
℃、６０％ＲＨ下でメタルガイドピン（直径６ｍｍ、材
質ＳＵＳ、表面粗度０．１Ｓ）に磁性面が接触するよう
にして走行させた（走行速度３．３ｃｍ／分、走行時の
張力２０ｇ、巻付角度６０度）。２００回繰返し走行後
の摩擦係数を下記式により算出し、０．２未満を優、
０．２以上０．３未満を良、０．３以上を不良と判定し
た。

【００３９】 μ_k＝０．９５５×ｌｎ（Ｔ／２０）Ｔ：出側張力

【００４０】

【実施例】次に実施例に基づき、本発明をさらに詳細に
説明する。

【００４１】実施例１（表１）粒子中の組成がジビニルベンゼン８１％であるジビニル
ベンゼン粒子の水スラリーを直接ポリエチレン−２，６
−ナフタレンジカルボキシレートペレットと混合し、ベ
ント式の２軸混練押出機を用いて練り込み、ＰＥＮの粒
子ペレットを得た。

【００４２】この粒子ペレットと実質的に粒子を含有し
ないＰＥＮポリマペレットを適当量混合し、１８０℃で
８時間減圧乾燥（３Torr）した後、ポリマＡ：０．１μ
ｍ径ジビニルベンゼン粒子０．５重量％含有ポリマ、ポ
リマＢ：０．３μｍ径ジビニルベンゼン粒子０．１重量
％含有ポリマをそれぞれ押出機１、押出機２に供給し２
９０℃、２９５℃で溶融した。これらのポリマを高精度
瀘過した後、矩形合流部にて２層積層とした（Ａ／
Ｂ）。

【００４３】これを静電印加キャスト法を用いて表面温
度２５℃のキャスティング・ドラムに巻きつけて冷却固
化し、未延伸フィルムを作った。この時、口金スリット
間隙／未延伸フィルム厚さの比を１０とした。また、そ
れぞれの押出機の吐出量を調節し総厚さ、およびＡ層の
厚さを調節した。

【００４４】この未延伸フィルムを温度１３５℃にて長
手方向に４．５倍延伸した。この延伸は２組ずつのロ−
ルの周速差で、４段階で行なった。この一軸延伸フィル
ムをテンターを用いて１３０℃で幅方向に６．０倍延伸
した。さらに、テンターを用いて１６０℃で幅方向に
１．４倍延伸した。このフィルムを定長下で２１０℃に
て３秒間熱処理し、総厚さ４．５μｍ、Ａ層厚さ０．１
μｍの磁気記録媒体用フィルムを得た。このフィルムの
特性は第１表に示したとおりであり、出力特性が良好で
あった。

【００４５】実施例２〜７、比較例１〜３（表１）実施例１と同様にして、粒子の種類、粒径、含有量、フ
ィルム構成（全厚、積層厚み）、フィルム幅方向強度等
を変更したフィルムを得た。表１に示すように本発明範
囲のフィルムは出力特性が良好であるが、比較例１、比
較例２はは出力特性が良好でなく、また比較例３はフィ
ルム厚みが大きく、長時間用テープとしては不適だっ
た。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【発明の効果】本発明のフィルムは、幅方向の強度を規
定し磁気記録媒体用フィルムとしたので、優れた出力特
性を得ることができ、フィルム厚みを薄くしたので、今
後の長時間録画にも十分耐え得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｂ２９Ｌ 9:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フィルム全厚みが６μｍ以下であり、幅
方向ヤング率が８５０ｋｇ／ｍｍ²以上であることを特
徴とする磁気記録媒体用二軸配向フィルム。
【請求項２】Ａ層とＢ層を有する少なくとも２層構造
からなり、Ａ層厚みは０．０３〜１．０μｍである請求
項１記載の磁気記録媒体用二軸配向フィルム。
【請求項３】Ａ層がポリエチレン−２，６−ナフタレ
ンジカルボキシレートである請求項２記載の磁気記録媒
体用二軸配向フィルム。
【請求項４】Ｂ層がポリエチレン−２，６−ナフタレ
ンジカルボキシレートである請求項２または３記載の磁
気記録媒体用二軸配向フィルム。
【請求項５】Ａ層が平均粒径０．０２〜１．０μｍの
粒子を０．０５〜３．０重量％含有する請求項２〜４記
載の磁気記録媒体用二軸配向フィルム。
【請求項６】Ａ層含有粒子の平均粒径ｄ（ｎｍ）とＡ
層の層厚さｔ（ｎｍ）との関係が０．２ｄ≦ｔ≦１０ｄ
である請求項５記載の磁気記録媒体用二軸配向フィル
ム。
【請求項７】Ａ層、Ｂ層及びＣ層の少なくとも３層構
造からなり、Ｃ層厚みは０．０３〜１．０μｍである請
求項１〜６記載の磁気記録媒体用二軸配向フィルム。
【請求項８】Ｃ層がポリエチレン−２，６−ナフタレ
ンジカルボキシレートである請求項７記載の磁気記録媒
体用二軸配向フィルム。
【請求項９】塗布型磁気記録媒体用である請求項１〜
６記載の磁気記録媒体用二軸配向フィルム。
【請求項１０】デジタル記録型磁気記録媒体用である
請求項１〜７記載の磁気記録媒体用二軸配向フィルム。
【請求項１１】ＨＤＴＶ記録用磁気記録媒体に用いら
れる請求項１〜８記載の磁気記録媒体用二軸配向フィル
ム。