JPS5984928A - 磁気記録媒体用ポリエステルフイルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気記録媒体用ポリニスデルフィルムに関する
ものである。

従来、磁性物質をポリエステルフィルムの表面に蒸着せ
しめた蒸着型ビデオテープが使用されている。

しかし、この蒸着型ビデオテープは、磁性層の厚さが非
常に薄いため、使用するベースフィルムの表面形態が、
その捷ま磁性体蒸着後の蒸着薄膜表面形態となる。その
ためベースフィルムの表面粗さが粗いと蒸着ビデオテー
プの電磁変換特注が著しく悪くなる。この電磁変換特注
の面から考えると、平滑な全くの鏡面からなるベースフ
ィルムが好ましいが、そのよう々ベースフィルム上に形
成された蒸着膜は、蒸着面がそのまま鏡面を保つので、
すべり性が非常に悪く、蒸着面に保護膜層を設けるよう
なことをしない限り。蒸着工程以降のテープ化プロセス
において大量のすり傷が発生し、全く実用性はなくなる
。

また蒸着ビデオテープの実際便用時の重大な問題は蒸着
面の走行性である。従来の磁性体粉末を有機バインダー
に混入させてベースフィルムニ塗布してなる塗布型ビデ
オテープの場合には、バインダー中に滑剤をいれて磁性
面の走行性を向上させることができるが、蒸着ビデオテ
ープの場合。

蒸着面の走行ｊ生は保護膜層を設けない限り一般に不利
である。保護膜層を均一に蒸着面上に設けることは困難
であるので、蒸着テープの場合、蒸着面の走行性向上２
％に実際に使用される時の過酷本発明の目的は、平滑性
、劇すシきす性９通常環境のみならず高温高湿条件下に
おいても走行性の優れた蒸着膜を形成することが可能な
ベースフィルムを提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため次の構成。

すなわちポリエステルフィルムと、該フィルムの少なく
とも片面に密着された厚さ５ｏｏＸ以下の水溶性高分子
ならびに粒径が５０Ｘ〜４ｏｏ′Ａの微粒子とを主体と
する不連続皮膜とがらなｐ、該不連続皮膜の面積の１０
係以上の面に微粒子が存在する磁気記録媒体用ポリエス
テルフ・イルムを特徴とするものである。

本発明のポリエステルフィルムとは、通常の方法で形成
したポリエステルフィルム、すなわち。

ポリエステルを浴融してシートまたは円筒状に押出し、
これを少なくとも一方向に延呻して形成したフィルムで
、そのフィルムの機械特性としては。

通常のバランスタイプ、−軸方向に強力化され／こかで
あることが望ましい。また、ポリエステルフィルムの表
面は平滑であることが望ましく、具体的にはフィルム表
面の粗さは、触針式表面粗さ計のカットオフ値０．０８
　ｍｍで、　Ｒａ値が００１５μ以下、より好ましくは
０．０１０μ〜０．００２μの範囲内にあることが望ま
しい。

なお、Ｒａ値とは、触針式表面粗さ計から得られる断面
曲線から適当なカットオフ値を用いて、うねりを除いた
粗さ曲線において、中心線（中心線より上の部分と下の
部分の面積が等しくなるようにして求められる）からの
粗さ曲線の高さく低さ）の絶対値の算術平均である（　
Ｄ工Ｎ　　４７６８による）。

上記フィルムを形成するポリエステルは、線状ポリエス
テルを主体とするものであればどのようなものでもよい
。たとえば、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラ
メチレンテレフタレート。

ホ！Ｊ　−１，４−シクロヘキシレンジメチレンチレフ
タレ−１・、ポリ°エチレンー２，６−ナフタリンジカ
ルポキシレート、ポリエチレン−ｐ−オキシベンゾエー
トなどがその代表例である。

また上記のポリエステルは、ホモポリエステルであって
も、コポリエステルであってもよい。コポリエステルの
場合、共重合する成分としては。

例えば、ジエチレングリコール、グロビレンクリコール
、ネオペンチルグリコール、ポリエチレンクリコール、
ｐ−キシリレングリコール、１．４−シクロヘキサンジ
メタツールなどのジオール成分。

アジピン酸、セバシン酸、ヲタル酸、イソフタル酸、２
．６−ナフタリンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホ
イソフタル酸などのジカルボン酸成分。

トリメリット酸、ピロメリット酸などの多官能ジカルボ
ン酸成分、ｐ−オキシエトキシ安息香酸などが挙げられ
る。たお、共重合の場合、共重合する成分は２０モル係
以下とする。

さらに、上記のポリエステルは、他にポリエステルと非
反応性のスルホン酸のアルカリ金属塩誘導体、該ポリエ
ステルに実質的に不溶なポリアルキレングリコールなど
の少なくとも一つを５重量係を超え々い程度に混合して
もよい。また、そのフィルム中に延沖した際に、フィル
ム表面突起の原因となる重合残査からなる内存粒子ある
いは外部から加えられた不活曲粒子等か含まれていても
よく、その含有量は、それらのポリマーを二軸延坤した
場合、厚さ６０μ以下で、１枚当りのヘイズ５φ以下で
あれば良い。

本発明の不連続皮膜とは、水溶性高分子と微粒子を主体
とした組成物から形成されたものであるが、好ましくは
シ）ノコ−／、さらに好ましくはシリコーンとシランカ
ップリング剤を含むのが望ましい。

また９本発明の不連続皮膜の厚さは５０ＯＡ以下、好ま
しくは５０〜３００Ａである。厚さが５０ＯＮをこえる
と、蒸着薄膜の電磁変換特性。

特にＳ／Ｎ比が悪化する。

本発明の水溶性高分子としては２分子量が１万〜２００
万、好ましくは１０万〜１００万のものが使用される。

分子量が１万を下まわると、以下に述べる皮膜が柔らか
くなり、構造保持が難しくなり、耐久性が悪くなる。分
子量が２００万を上まわると、皮膜がかたくなりすぎ、
もろくなり。

やはり耐久性が悪く々る。かかる水溶性高分子としては
、ポリビニルアルコール、トラカントゴム。

アラビアゴム、カゼイン、ゼラチン、メチルセルロース
、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセル
ロース等が適用できる。

本発明の不連続皮膜形成成分の微粒子とは、大きさが３
０Ａ〜４　Ｄ　ＯＡ、好ましくは５０〜１００Ａのもの
である。ここで大きさとは微粒子の最大粒径をいい、大
きさが６０に未満では、この不連続皮膜」二に磁性体を
蒸着してなる蒸着薄膜面の走行性は向上しない。寸だ、
大きさが４０ＯＡをこえると該磁性面の電磁変換特性が
悪化する。微粒子の形状としては。球形、楕円球形、長
方体形。

立方体形等いずれであってもよい。また９粒子種Ｐ）Ｏ としては無機化合物粒子９例えば＋　−＋　ＺｎＯ。

ＭｇＣ０，、ｃａｃｏ、、　Ｃａ５Ｏ，、Ｂａ５Ｏ，、
Ａｔ、Ｏ，、Ｓｊ、Ｏ，、Ｔｉｅ。

やＣａ、Ｂａ、　Ｚｎ、　Ｍｎなどの酸、塩、あるいは
有機化合物粒子１例えばポリエチレン球、ポリスチレン
球、ポリエステル球とかが使用可能である。微粒子は複
数種を併用しても良い。

不連続皮膜のすべり性を向上させ耐すりきず特性を向上
させる目的でシリコーンを皮膜構造成分として含ませる
ことが望丑しい。

使用可能なシリコーンは２分子量が６万〜ろ０万のもの
であり、好ましくは、鎖状成分としてただし、　Ｒ，：
　ＣＨ，、Ｃ６Ｈ，、ＨＲ、：　ＣＨ、＋　Ｃａ　Ｈｓ
　＋　Ｈまたは官能性基（例えば、エポキシ基、アミノ
基。

水酸基） ｎ　：　Ｉ　ＤＯ〜７０００でＲ，、、Ｒ，によって上
記分子量を満足させる整数 を有するシリコーン化合物であり、末端にエポキシ基、
アミン基、水酸基、その他の官能性末端基を有する。本
発明においてシリコーン化合物は必ずしもホモポリマー
である必要はなく、コポリマーあるいは、数種のホモポ
リマーの混合体であっても良い。

シリコーンの分子量は６万〜６０万のものが好ましい。

分子量が６万を下まわると皮膜は柔らかくなシすぎ、！
た。構造が変形しやすくなる。一方、６０万を゛超える
と逆に皮膜がもろくなる。

また水溶性高分子、シリコーンならびに微細粒子の結合
を強め、るため、およびその皮膜とポリエステルフィル
ムとの接着力を強めるだめには不連続皮膜構成成分にシ
ランカップリング剤を加えることが望ましい。

シランカップリング剤としては、ＪＣの分子中に２個以
上の異なった反応基をもつ有機けい素単量体であり１反
応基の一つはメトキシ基、エトキシ基、シラノール基な
どであり、もう一つの反応基は、ビニル基、エポキシ基
、メタアクリル基、アミノ基、メルカプト基などである
。反応基は水溶性高分子側鎖、末端基およびポリエステ
ルと結合するものを選ぶが、シランカップリング剤とし
てビニルトリクロルシラン、ビニルトリエトキシシラン
、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−
グリシドキシプロビルトリメトキシシラン、γ−メタア
クリロキ／プロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミ
ノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ
−β（アミノエテル）γ−アミノプロピルメチルジメト
キシンラン。

γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプ
トグロピルトリメトキシ７ラン、γ−アミノブロビルト
リエトキシシシン等が適用できる。

不連続皮膜構成成分としての水溶性高分子〔Ａ〕シリコ
ーン〔Ｂ〕、シランカップリンク剤ＣＣＬ微細粒子〔Ｄ
〕の使用割合は（Ａ）：　［：Ｊ３］　：ＣＣＩ　：　
［Ｄ］＝２０：０〜１０：０〜１０：２〜４０である。

（ＢＥ、（Ｃ）はすべｐ性、剛すシきす性向上、および
成分間の結合力向上のために使用が好ましいが必須成分
ではない。（ＢＥが上限を超えると蒸着膜の付着強度が
不良となる。〔Ｃ〕が上限を超えると不連続皮膜構造が
固くなりすぎ。

皮膜がもろくなり好ましくない。

微粒子は不連続皮膜の全面に極めて密に、すなわち面積
分率で１０％以上存在することを特徴とするが、〔Ｄ〕
が上記下限を下まわると存在が疎になり、蒸着面として
の走行性が悪化する。上限を超えると微細粒子の皮膜か
らの脱落が激しくなり好ましくない。

本発明の水溶性高分子ならびに微粒子とを主体とする不
連続皮膜とは２例えば第１図、第２図で模式的に示した
ものをいう。第１図は、皮膜のほぼ全面【粒子が存在す
る不連続皮膜を電子顕微鏡（約１万倍の倍率）で上から
見た状態を模式的に示した平面図である。第２図は、皮
膜の断面を示しだ図で、微粒子が皮膜の表面および内部
にも密に存在している状態を示す断面図で、ｈＵ不連続
皮膜各々の厚さを示すものである。第１図及び第２図に
おいて、１はポリエステルフィルム、２は不連続皮膜、
ろは微粒子である。

微細粒子の不連続皮膜中の存在割合は、拡大倍率１万倍
以上の電子顕微鏡写真を取り、不連続皮膜の面積に占め
る微粒子の面積の動台、すなわち面積分率をとることに
より求める。本発明の微粒子の存在割合は面積分率で１
０％以上と極めて密である。面積分率が１０係を下寸わ
ると、この不連続皮膜上に磁性体を蒸着してなる蒸着薄
膜面の走行性向上がはかれなくなる。

本発明の不連続皮膜の厚さは２第６図のｈで示した。厚
さの測定は、触針式表面粗さ計により。

カットオフ値０．０８　ｍｎｏを用い、縦倍率５０万倍
の条件で、不連続皮膜形成面を測定した時の表面粗さ曲
線において、山と谷との平均的高さ間隔を求めることに
より行なう。第３図は、その具体的な測定例である。

テープ特注は一般市販のＶＨ８方式のＶＴＲを用い、録
画、町生を繰り返して評価した。

テープ走行性の評価は常温常湿・高温高湿の２条件下で
の再生を行ない、テープ走行のみだれによる画面のゆら
ぎを観察することにより行った。

評価基準は次の通りである。

○：走行順調で再生画面のゆらぎが全くなし×：ところ
どころで走行が遅くなり、再生画面のゆらぎが生ずる。

また削すり偏性の評価は、やはり常温常湿および高温高
湿条件下で１００回繰り返し走行させたあとのテープ薄
膜上のすり傷観察により行なった。

評価基準は次の通り。

◎：テープ薄膜面上にほとんど全くすり傷の生がみられ
ない。

○：テーブ薄膜面上にきわめて弱いすり傷の発生が少し
見られる。

×：テープ薄膜面上に、きついすり傷が発生する。

なお常温常湿とは２５″ｃ、６０％ＲＨであり、高温高
湿とは４０’Ｃ，８０％ＲＨ条件である。

Ｓ／Ｎ比は５０％白レベル信号を各テープの最適記録電
流で記録し、再生時のビデオ復調信号に含まれる信号と
雑音の比をビデオノイズメーターを用い、市販のＶＨ８
標準テープをφｄＢとして比較測定した。

ドロップアウトは、磁気記録テープに６段階段波信号を
最適記録電流で記録し、再生時のビデ刈−ヘッドアップ
出力の減装置が１８ｄＢ、継続時間２０μ　ｓｅｃ以」
二のドロップアウトを１０分間ドロップアウトカウンタ
ーで測定し、１分間あたりの平均をとった。

Ｓ　／　Ｎ比、ドロップアウト測定は常温常湿条件下で
行なった。

本発明の磁気記録媒体用ポリエステルフィルムに設ける
強磁性体薄膜は上記微粒子形成不連続皮膜上に設ける。

本発明の微粒子を有する不連続皮膜構造の表面積は極め
て広く，磁気ヘッド、ガイド等との接触面積が非常に小
さくなるため，強磁性体薄膜面の走行性は極めて良好な
ものとなる。

つぎに、本発明の製法について説明する。通常の方法で
，一方向に延伸後の平滑なポリエステルフィルムの少な
くとも片面に，無機微粒子あるいは有機微粒子，あるい
はその混合体を含んだ分子量１万〜２００万の水溶性高
分子，更に好捷しくはシリコーン、シランカップリング
剤とからなる水溶液を．塗布し，乾燥したのち直角方向
延伸を行うか，あるいは直角方向延伸後．さらに前記一
方向に再延伸し熱処理する。さらに、具体的には。

前記説明のポリエステル原料を用い，通常の製膜機によ
り溶融押出し、冷却後、６〜５倍に一軸延伸しだ縦延伸
フィルムに、その後、予熱延伸前の工程において、微粒
子を含んだ水溶性高分子、更に好寸しくはシリコーン、
シランカップリング剤とを主成分とする水溶液を各種コ
ーティング法によって、少なくとも片面に塗布を施す。

水溶液の塗布量は１ケの面につき固形分濃度で６〜１０
００ｍｇ　／　ｍ’が良い。つぎにこの塗液塗布縦延伸
フィルムを横延伸するが、横延伸前に皮膜を完全に形成
するだめ、フィルム表面塗布液中水分を完全に蒸発乾固
する必要がある。これは、二軸延伸機のステンター予熱
部で、５係／秒〜１００％／秒の水分乾燥速度となるよ
う熱風温度１［ＩＤ〜ｉｓｏ’ａ・で予熱することによ
ってなされる。予熱後９０〜１２０　’ａの延伸温度で
２５〜４．５倍に横延伸する。

乾燥完結、皮膜完全形成後の横延伸によってフィルム表
面に、微粒子がその面にきわめて密に存在する不連続皮
膜構造が密着して形成され、これがフィルムのすべりに
寄与する。さらに、この横延伸フィルムを１８０〜２２
０°Ｃで熱処理、あるいは１．１〜１８倍に、再縦延伸
後１８０〜２２０　’ｃで熱処理すると、平滑なポリエ
ステルフィルムの表面に、微細粒子が極めて密に存在す
る厚さ５００似下の不連続皮膜が形成された面を少なく
とも片面にもつ二軸延伸ポリエステルフィルムが得られ
る。

以、上述べたように１本発明はポリエステルフィルムの
表面に水溶性高分子および微細粒子を主体とする不連続
皮膜を密着させしめたことにより。

該皮膜上に形成する蒸着膜は表面の走行性能が飛躍的に
向上する。しかも、この微粒子が全面的に存在する不連
続皮膜の厚さは５００Ａ以下であるので、蒸着テープの
電磁変換特性を損うことはない。

つぎに本発明ベースフィルム製造およびそのベースフィ
ルムを使用しての蒸着ビデオテープ製造の実施例につい
て説明する。

実施例１ 重合触媒残査等にもとづく内部粒子をできる限り含まな
い実質的に無配向・非結晶のポリエチレンテレフタレー
ト原料を約２０°０に維持された回転ドラム上に溶融押
出しし、つぎに３４倍の機械方向への延伸を施し、その
後メタリングバーコーターを用いて下記水溶液を固形分
濃度で２０　ｍｇ７ｍ’両面塗布した。

水溶液としてはメチルセルロース０．１９ｗｔ％。

平均粒径６０ａの極微細シリカ０．３５ｗｔ９６の割合
のものを調合した。

乾燥、予熱、延伸温度は１１５°０で水分乾燥速度は１
５％／秒とした。

おおった不連続状皮膜を形成した厚さ１２μのポリエチ
レンテレフタレートフィルムヲ得り。

このポリエステルフィルム表面に真空蒸着によりコバル
ト−ニッケル合金薄膜を１５００Ｈの膜厚で形成した。

続いて所定幅にフィルムの機械方向に切断し、磁気テー
プとした。この特性を表１に示す。

実施例２ 実施例１０ベースフイルム製造において、使用水溶液中
にエポキシ化ポリジメチルシロキサンエマルジョン（固
形分濃度２０チ）を０．４０　％　、およびシランカッ
プリング剤Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピル
メチルジメトキシシラン０．０５係の割合で加えた水溶
液を用い、他は実施例１と同様にして両面に厚さ６００
Ａで微粒子が皮膜面をほぼ全面おおった不連続状皮膜を
形成した厚さ１２μのポリエチレンテレフタレートフィ
ルムを得た。

このベースフィルムを用い、実施例１と同様にして蒸着
磁気テープを得た。テープ特性を表１に示し・た。

実施例３ 実施例１０ベースフイルム製造において、使用水溶液中
の極微細シリカを平均粒径７０Ａの極微細酸化チタン０
．３７ｗｔ％にかえたことを除いて。

他は同様にして両面に厚さ２７０Ａの、微粒子がほぼ全
面に皮膜面をおおった不連続状皮膜が形成された厚さ１
２μのポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。

このベースフィルムを用い、実施例１と同様にして蒸着
磁気テープを得た。テープ特性を表１に示した。

比較例１ 実施例１のベースフィルム製造において、メチルセルロ
ース水溶液濃度を０．３９　％にした水溶液を用い、他
は実施例１と同様にして両面に厚さ６００大で微粒子が
成膜面全面をおおった不連続状皮膜が形成された厚さ１
２μのポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。

このベースフィルムを用い、実施例１と同様にして蒸着
磁気テープを得た。テープ特性を表１に示しだ。

比較例２ 実施例１のベースフィルム製造において、極微細シリカ
の添加量を０．０３ｗｔ％にしたこと以外は実施例１と
同様にして両面に厚さ２６０λで、微粒子が疎に皮膜中
に存在する不連続状皮膜が形成された厚さ１２μのポリ
エチレンテレフタレートフィルムを得た。

このベースフィルムを用い、実施例１と同様にして蒸着
磁気テープを得た。テープ特性を表１に示した。

比較例６ 実施例１のベースフィルム製造において、使用シリカの
平均粒径を７０ＯＡにして、添加量を００１０ｗｔ係に
したこと以外は実施例１と同様にして両面に厚さ７５０
Ｈの、微細粒子が密に成膜面全面をおおった不連続状皮
膜が形成された厚さ１２μのポリエチレンテレフタレー
トフィルムヲ得り。

このベースフィルムを用い、実施例１と同様にして蒸着
磁気テープを得た。テープ特性を表１に示しだ。

表１の特性結果から明らかなように１本発明のポリエス
テルフィルムすなわち密着された厚さ〜４００Ａの倣１
前粒子を主体とする不連続皮膜とからなり、その不連続
皮膜の全面に微細粒子が面積分率で１０チ以上存在する
ことを特徴としたポリエステルフィルムの、微粒子が存
在する不連続皮膜上に強磁性体薄膜を形成させた磁気記
録媒体は、実際使用において常温常湿、高温高湿におい
ても、ともに走行性、剛すりきす性が良好であり。

しかも平滑であり電磁変換特性がすぐれている。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の不連続皮膜の形成されたフィルムを
模式的に示しだ平面図、第２図は５本発明のフィルムの
断面図で１図中りが不連続皮膜の厚さである。 第３図は９本発明のフィルムの不連続皮膜面を縦倍率５
０万倍の触針式表面粗さ測定器で測定した粗さ曲線チャ
ートである。ｈが皮膜の厚さである。 １：ポリエステルフィルム ２：不連続皮膜　　　　６：微粒子 特許出願人　　東　し　株　式　会　社畜１０ 笛２父 第３図 ２３１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ポリエステルフィルムと、該フィルムの少な
   くとも片面に密着された厚さ５００Ａ以下の。 水溶性高分子ならびに粒径が６０Ａ〜４００Ａの微粒子
   とを主体とする不連続皮膜とからなり、該不連続皮膜の
   面積の１０チ以上の面に微粒子が存在することを特徴と
   した磁気記録媒体用ポリエステルフィルム。