JPS61167530A - 磁気記録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】 意１」Ｊ口１１分万一 本発明は平担易滑性、磁性層との接着性、多数回走行性
等に優れ、かつガイド部と接触しても白粉の発生が少な
い、磁気記録体用ベースフィルムとして特に有用な二軸
配向ポリエステルフィルムに関するものである。

の　　　び　゛すべき間　、占 二軸延伸ポリエステルフィルムは耐熱性、機械的性質、
耐薬品性等に優れているため、磁気記録媒体、とりわけ
オーディオ用、ビデオ用等の磁気テープ、フロッピー用
等磁気シートとして需要が急増している。

これらの磁気記録媒体は、近年ますます高品質化、高密
度化の方向にあり、ベースフィルムの平　。

担易滑性、磁性層との接着性、多数回走行性のより良い
ものが要望されている。又、磁気ｖ！、録媒体の製造は
ベースフィルム上に磁性粉を含むバインダーを例えばコ
ーティングロールとドクターナイフの組合せで塗布する
方法で行なわれるが、該コーティングロールが駆動、遊
びロールあるいは固定静止ロールであっても、ポリエス
テルフィルムとロール表面との摩擦、摩耗が激しく、該
フィルム自身の表面が削られて白粉状の物質を析出させ
、ひいてはドロップアウトの原因となる。さらに該磁性
体を塗布したテープ又はシートを録音、録画等に用いる
場合ガイド部での摩擦、摩耗でフィルムに傷が生じ白粉
が生じたり多数回走行後すベリ性が悪化したりする。こ
れらすべての特性を満足するベースフィルムは未だ完成
されておらず、フィルムメーカーの要望は強いものであ
った。

ＩＳ＋！′を　　するための 本発明者はフィルムの平担易滑性、磁性層との接着性を
維持した上で、耐摩耗性、多数回走行性を改良したフィ
ルムを開発すべく鋭意検討の結果。

ポリエステルフィルムの物性をある特定の範囲にし、そ
れに適当な有機滑剤及び粒子を混在せしめることにより
解決出来ることを見出し本発明に到達したものである。

すなわち本発明はフィルムの厚み方向の屈折率ｎ　が１
゜４９２以上で、かつ突起と該突起を核とした長径が少
くとも０．５ｐｍの窪みとからなる凹凸単位のフィルム
表面積１ｍｍ２当りの個数Ａ（個／　ｍ　ｍ　２）が０
式 ％式％ を満たし、かつ有機滑剤をｏ、ｏｏｓ重量％以上、０．
５重量％以下含有する事を特徴とする磁気記録体用ポリ
エステルフィルムに関するものである。

本発明にいうポリエステルとは、テレフタル酸。

イソフタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸のご
とき芳香族ジカルボン酸又はそのエステルと、エチレン
グリコール、ジエチレングリコール、テトラメチレング
リコール、ネオペンチルグリコール等のジオールとを重
縮合させて得ることのできる結晶性芳香族ポリエステル
である。該ポリエステルは芳香族ジカルボン酸とグリコ
ールを直接重縮合させて得られる他、芳香族ジカルボン
酸ジアルキルエステルとグリコールとをエステル交換反
応させた後１重縮合せしめるか、あるいは芳香族ジカル
ボン酸のジグリコールエステルを重縮合せしめる等の方
法によっても得られる。

かかるポリマーの代表的なものとしては、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、
ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリテトラメチレ
ン−２，６−ナフタレート等であり１例えばポリエチレ
ンテレフタレート、或いはポリエチレン−２，６−ナフ
タレートは。

テレフタル酸或いはナフタレン−２，６−ジカルボン酸
とエチレングリコールとが結合したポリエステルのみな
らず、繰り返し単位の８０モル％以上がエチレンテレフ
タレート、或いはエチレン−２，６−ナフタレート単位
よりなり、繰り返し単位の２０モル％以下が他の成分で
ある共重合ポリエステル、またはこれらのポリエステル
に他のポリマーを添加、混合した混合ポリエステルであ
っても良い。特に磁性層との接着性を向上させるべくジ
オール成分としてポリエチレングリコール、ポリテトラ
メチレングリコール等ポリアルキレングリコールを共重
合する事は好ましい、ポリエステルに他のポリマーを添
加、混合する場合はポリエステルの性質を本質的に変化
させない範囲内で添加、混合する必要があり、ポリオレ
フィン、ポリアミド、ポリカーボネート、その他のポリ
エステル等を１５重量％未満の割合で添加することが出
来る。

また前記ポリエステルには、必要に応じて滑剤等として
作用する不活性微粒子を添加してもよい。

不活性微粒子の添加量は特に限定されないが、通常０．
００５〜２ｗｔ％含有する事が好ましい。

又粒子の平均粒径としては、ｏ、ｏｏｓ〜５゜０）ｂｍ
の範囲である。

この目的に合致した不活性微粒子としては、ポリエステ
ル樹脂の溶融製膜時に不溶な高融点有機化合物、架橋化
ポリマー及びポリエステル合成時に使用する金属化合物
触媒、例えばアルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化
合物などによってポリエステル製造時にポリマー内部に
形成される内部析出粒子、及び例えばＭ　ｇ　Ｏ＋　Ｚ
　ｎ　Ｏ９Ｍ　ｇ　Ｃ０３ＨＣａＣＯ３、Ｃａ５Ｏａ　
ｌ　ＢａＳＯ４ＨＡｌ２Ｏ３，５ｉ０２．ＴｉＯ２，Ｓ
ｉｎ、ＬｉＦ。

タルク、カオリン等の粘土鉱物、セライト、雲母等や、
Ｃａ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｍｎなどのテレフタル酸塩等の不活
性外部添加粒子を挙げることが出来る。又金属せっけん
、デンプン、カルボキシメチルセルロース等の不活性有
機化合物等も不活性微粒子化合物の例として挙げること
が出来る。

もちろんこれらの粒子に加え、必要に応じて染料、顔料
、着色剤、安定剤、帯電防止剤、導電性物質、酸化防止
剤、消泡剤等の化合物を配合しても良い。

粒子の添加は、ポリエステル重合前でもよく、重合反応
中でもよく、又重合終了後ペレタイズするときに押出機
中で混練させてもよい。さらにシート状に溶融押出しす
る際に添加し、押出機中で分散して押出してもよい。

本発明においてフィルムに平担易滑性を与えるためには
フィルムの厚み方向の屈折率ｎ、（が１゜４９２以上、
好ましくは１．４９３以上であることが必要であると共
に突起と該突起を核とした棗程が少くとも０．５ｐｍの
窪みとからなる凹凸単位のフィルム表面積１ｍｍ２当り
の数Ａ（個／ｍｍ２）が０式を満足することが必要であ
る。

０≦Ａ≦５０００・・・■ Ａは零でもよいが少くとも該凹凸単位が存在する事の方
が好ましい。一方５０００を超えると平担性には優れる
が、易滑性とりわけ多数回走行時の走行性に劣るため不
適である。

このようなフィルムを得るには、前述の不活性微粒子の
量、種類および後述する製膜条件のうち、縦延伸後のΔ
ｎを変えることにより調節できる。

ここで厚み方向の屈折率ｎ１．、が１．４９２以上かつ
０式を満たすフィルムを製造するためには縦延伸後の複
屈折率（Δｎ）を０．０８０以下に低下せしめることに
より達成される。縦延伸後のΔｎを０．０８０以下とす
るためには、縦延伸を１段階で行なう場合には、９０℃
以上３．５倍以下の延伸を行なうことにより得られるが
、縦方向の厚み斑を良くするためには２段階以上で延伸
することが好ましい。２段階以上の多段縦延伸を行なう
際には、まず最終段延伸前のΔｎが０．０１５〜０．０
５５となるよう７５℃〜１５０℃で１゜２〜４．０倍１
′段又は多段で縦延伸し、更に最終段でΔｎが０．０８
０以下となるよう８５℃〜１５０℃で１．１〜２．０倍
縦方向に延伸する。

かくしてｎ、、、が１．４９２以上かつ粒子を核とした
窪みとからなる凹凸単位を有するフィルムが得られる。

ここで縦延伸後のΔｎを低く押えることにより何故ｎＣ
Ａが高くなりかつ粒子径を核とした凹凸単位が出来るか
については定かではないが次の事が考えられる。

該縦延伸後の複屈折率（Δｎ）を低く押さえることによ
りポリエチレンテレブタレートの骨格にあるベンゼン環
のフィルム面への面配向が低下し、それに伴い厚み方向
の屈折率ｎ、（が高くなる。又、縦延伸後の複屈折率が
ある程度低いと粒子の周辺に配向差が生じ、これを横延
伸すると粒子を核とした窪みが形成されるものと考えら
れる。

かくして得られたフィルムでは、フィルムの粒子が均一
かつ高密度であり、かつ粒子のまわりにボイドを伴わず
かつ急峻であるため極めて平担易滑性にすぐれたフィル
ムとなるのである。

ところで、前記の特性を満たすフィルムにあっても、な
お多数回走行時、特に高温多湿下での多数回走行時のマ
サツ係数は未まだ充分なものとは言えない。

それを改良する手段として本発明では有機滑剤を０．０
０５〜０．５重量％フィルム中に含有させるものである
。それによりフィルムの多数回走行後のマサツ係数を格
段に低下せしめ得る事ができるのである。前記有機滑剤
量が０．００５重量％より少ないと目的とするマサツ係
数を低下させる効果を発揮出来ないし、逆に０．５重量
％を越えると、有機滑剤がフィルム表面にブリードアウ
トするため磁性層との接着性を低下させたり、フィルム
の強度、熱安定性を低下させるため好ましくない。

本発明でいう有機滑剤とは、特に限定するものではない
が、強いて挙げれば脂肪酸、脂肪酸エステル、アルキレ
ンビスアルキルアミド及びＮ、Ｎ’−ジアルキル芳香族
アミドが好ましい。脂肪酸、脂肪酸エステルは炭素数１
６以上が好ましく、アミドのアルキル基としては炭素数
１６以上のものが好ましい。脂肪酸としてはモンタン酸
等炭素数の多いものが好ましく例示される。又脂肪酸エ
ステルとしてはモンタン酸ＥＧエステル等が挙げられる
。アルキレンビス脂肪族及び芳香族アミドの例としては
へキサメチレンビスベヘンアミド、ヘキサメチレンビス
ステアリルアミド、Ｎ、Ｎ’−ジステアリルテレフタル
アミド等が挙げられる。

かくして平担易滑性、磁性層との接着性、多数回走行性
に優れたフィルムが得られる。さらに耐摩耗性つまり磁
性層との塗布工程でのガイドロールとの摩耗及び磁気テ
ープとして使用する際のガイドピンとの摩擦、摩耗によ
り白粉が発生することを防止するためには、無機外部粒
子のうちで特に平均粒径０゜９Ｐｍ〜１０．０．ｗｍの
不活性外部粒子を０．００１重量％〜０．７重量％含有
せしめる事により解決できる。

該不活性外部添加粒子の平均粒径は０．９〜１０、ＯＰ
ｍである必要があり、１．０〜７．ＣＩｐｍがより好ま
しい。しかも用いた他の粒子に比べて該不活性外部粒子
の平均粒径が大きい事が好ましい。また不活性外部添加
粒子の含有量はｏ、。

０１〜０．７重量％とする必要があり、好ましくは０．
００３〜０．５重量％である。不活性外部添加粒子の平
均粒径が１０．ＯＰを越える場合あるいは不活性外部添
加粒子の含有量が０．７重量％を越える場合、粗大粒子
数が多くなりドロップアウトの発生が多くなるため不適
である。一方。

不活性外部添加粒子の平均粒径が０．９．ｗｍ未満、含
有量が０．００１重量％未満の場合には１本発明が目的
としている白粉発生の軽減効果が発揮できない。

かくして本発明により磁気テープとして必要とされる種
々の特性を満足するポリエステルフィルムを提供するこ
とが可能となった。

次に本発明のポリエステルフィルムの製膜方法を具体的
に説明する。

不活性微粒子（内部粒子及び／又は不活性外部粒子）、
平均粒径が０．９Ｐｍ−１０，０，ｍｍの不活性外部粒
子及び有機滑剤を適当量含有せしめた重合体レジン又は
それらの混合レジン又は押出時添加レジンを常法の手段
で乾燥し、押出機を通して溶融押出をして回転冷却体ド
ラム上で冷却固化し未延伸ポリエステルシートを形成す
る。この際静電印加冷却法等既知の密着法を採用するこ
とは好ましい。

このようにして得た未延伸フィルムは、まず第一軸方向
、通常は縦方向にその屈折率へ〇が０゜０８０以下とな
るよう延伸し、次に第一軸方向と直角方向に９０℃〜１
５０℃の温度で２．５〜５゜０倍延伸し、２００°Ｃ〜
２５０℃で１秒〜１０分間熱固定する。かくして、ｎ１
≧１．４９２．０≦Ａ≦５０００の二軸延伸ポリエステ
ルフィルムが得られる。但しｎ４　≧１．４９２．０≦
Ａ≦、５０００を満足する限りにおいて熱固定前に再縦
及び／又は再横延伸することも好ましい方法である。

本発明において第一軸延伸、通常は縦延伸後のΔｎを０
．０８０以下とすることが必要である。

Δｎがｏ、ｏｓｏを超えるとｎ城が１．４９２以下とな
り、又突起を核とした凹凸単位が形成されないため好ま
しくない。

又、特に厚み斑を改良するために第一軸方向の延伸を多
段にすることも好ましいし、多段階延伸する際は最終段
前の複屈折率を０．０１５〜０゜０５５として最終段の
縦延伸で０．０８０以下となるよう延伸することが好ま
しい。又縦の延伸倍率をあげるためにスーパードローも
しくはスーパードロー近傍領域の延伸を適用することも
好ましい。

失産孤 以下に実施例において本発明を更に詳しく説明するが、
本発明がこれらに限定されるものでないことは言うまで
もない。

なおフィルムの各物性の測定法について以下に述べる。

（１）摩擦係数（Ｐ） 固定した硬質クロムメッキ金属ロール（直径６ｍｍ）に
フィルムを巻き付き角１３５°（ρ）で接触させ、５３
ｇ（Ｔ２）の荷重を一端にがけて１ｍ／ｍｉｎの速度で
これを走行させて他端の抵抗力（ＴＩ（ｇ））を測定し
、次式により走行中の摩擦係数を求めた。

と＝　１１５　　Ｉ　ｎ　　（ＴＩ　／Ｔ２　）＝０．
　４２４１ｎ　　（Ｔ＋１５３）（２）多数回走行性、
耐マモウ性 フィルムを細巾にスリットしたものを巻取機にかけ、中
間に設置した金属製ガイドロールにこすりつけて高速で
往復走行させた。この時の５０回目のマサツ係数をｐｓ
ｏとして測定した。又、この時発生した白粉量を測定し
、耐マモウ性を次のようにランク付けした。

ランク１級　　良好 ２級　　普通 ３級　　悪い ４級　　極めて悪い （３）中心線平均表面粗さく　Ｒａ　）小板研究所社製
表面粗さ測定器（ＳＥ−３ＦＫ）によって次のように求
めた。触針の先端半径は２、−ｍ、荷重は３０　ｍ　ｇ
である。フィルム断面曲線からその中心線の方向に基準
長さＬ　（２，５ｍｍ）の部分を抜き取り、この抜き取
り部分の中心線をＸ軸、縦倍率の方向をＹ軸として、粗
さ曲線ｙ＝ｆ　　（ｘ）で表わした時、次の式で与えら
れた値を、ｗｍで表わす。但し、カットオフ値は８０部
ｍである。Ｒａは縦方向に５点、横方向に５点の計ｌＯ
点の平均値を求めた。

（４）複屈折率 カールツアイス社製偏光顕微鏡により、リターデーショ
ンを測定し、次式により複屈折率（八〇）を求めた。

Δｎ＝Ｒ 但しＲ：リターデーション ｄ：フィルム厚さ く５）突起周辺に窪を有する凹凸単位（プロペラ）の個
数（Ａ） カールツアイス社製微分干渉顕微鏡でアルミニウム蒸着
したフィルムの表面を７５０倍で写真撮影し１合計１ｍ
ｍ２のフィルム表面積当り突起を核とした長径が少なく
とも０．５．＝−ｍの窪からなる凹凸単位の数Ａ（個／
　ｍ　ｍ　２）を数えた。

失産鮭上 （ポリエステルの製造法） ジメチルテレフタレート１００部、エチレングリコール
７０部、酢酸カルシウム−水塩０．１０部及び酢酸リチ
ウムニ木塩０６１７部を反応器に仕込み、加熱昇温する
と共にメタノールを留出させてエステル交換反応を行な
い、反応開始後約４時間を要して２３０℃に達せしめ、
実質的にエステル交換反応を終了した。

次にこの反応生成物にトリエチルホスフェート０．３５
部を添加し、更に重縮合触媒として二酸化アンチモン０
．０５部を添加した後、常法に従って重合し、ポリエス
テルを得た。該ポリエステル中には粒径およそ０．５〜
１）−程度の均一で微細なカルシウム、リチウム及びリ
ン元素を含む析出粒子が多数認められた。該ポリエステ
ルＡは〔誓〕＝０．６５であった。

別途、内部析出粒子及び不活性外部添加粒子共に含まな
いポリエステルＢ　（（１）＝０．６５）を製造した。

又、ポリエステルＢ中に外部粒子としてコールタ−カウ
ンター法で測定して平均粒径１ｏ４．−の炭酸カルシウ
ム０．４重量％含むポリエステルＣ（（７ｊ）＝０．６
５）及び同様の平均粒径のフッ化リチウム０．４重量％
含むポリエステルＤ　（（ｙ）＝０．６５）を製造した
。一方。

ポリエステルＢ中に０．２重量％へキサメチレンビスベ
ヘンアミドを含有するポリエステルＥ（〔叉）＝０．６
５）を製造した。

（１１膜法） 実施例１ ポリエステルＡとポリエステルＢ、ポリエステルＣ及び
ポリエステルＥをＡ：Ｂ：Ｃ：Ｅ＝５０：３５：５：ｔ
ｏの割合でブレンドし、常法により乾燥し、２８５℃で
押出し急冷して無定形シートとした。

該無定形シートを１０５℃で３．４倍延伸しΔ。

ｎを０．０４０としたのち１００℃で１．２５倍延伸し
Δｎ＝０．０５９とした。かくして得られた縦延伸フィ
ルムを次にテンターで１４０℃で３゜８倍横方向に延伸
し２０７℃で熱固定を行ない１５Ｐのフィルムを得た。

実施例２ Ａ：Ｂ：Ｄ：Ｅ＝５０：３５：５：　ｔｏ以外は実施例
１と同様に重合、製膜して１５□のフィルムを得た。

実施例３ 実施例１において縦延伸時の２段目の延伸倍率を１．３
２倍とし縦延伸後のΔｎを０゜０７０とした以外は実施
例１と同様に重合、製膜を行ない１５とのフィルムを得
た。

実施例４ 実施例１において熱固定前の縦、横延伸フィルムを１５
０℃で１．０７倍延伸して２０７℃で熱固し１５．−の
フィルムを得た。

比較例１ 実施例１と同様に作成した無定形フィルムを用いて該無
定形フィルムを８５℃縦方向に３゜７倍延伸し次いで１
００℃で横方向に３．９倍延伸し２１０℃で熱固定を行
なって１５．１−のフィルムを得た。

該フィルムでは有機滑剤を含むが縦延伸後のΔｎが高く
ｎメ　は１．４８８７と低く、又窪を有する凹凸単位が
存在しないフィルムである。

比較例２ 実施例３において２段目の延伸倍率を１．３７倍とし、
縦延伸後のΔｎを０．０８５とした以外は実施例３と同
様に重合、製膜を行ない１５）−のフィルムを得た。

該フィルムでは窪を有する凹凸単位は極く少量存在し有
機滑剤も含むが、縦延伸後のΔｎが高くｎｄ　が１．４
９２より小さいフィルムである。

比較例３ 実施例４において再縦延伸倍率を１．２０倍として延伸
した以外は実施例４と同様に重合、製膜を行ない１５）
−のフィルムを得た。該フィルムは窪を有する凹凸単位
は充分存在し、縦延伸後横延伸前のΔｎは低いが再縦延
伸倍率が高いためｎ４が１．４９２より小さいフィルム
である。

比較例４ ポリエステルＡとポリエステルＢ及びポリエステルＣを
Ａ：Ｂ：Ｃ＝５０：４５：５でブレンドした以外は実施
例１と同様に製膜して１５．＆−のフィルムを得た。該
フィルムは窪を有する凹凸単位も充分存在し、縦延伸後
のΔｎも低くｎ（ｉも１．４９２以上であるが、有機滑
剤を含有しないフィルムである。

実施例５ ポリエステルＡとポリエステルＢ及びポリエステルＥを
Ａ：Ｂ：Ｅ＝５０：４５：５でブレンドして実施例１と
同様に製膜して１５．−のフィルムを得た。

比較例５ ポリエステルＡとポリエステルＢをＡ：Ｂ＝１：１とし
て比較例１と同様に製膜して１５Ｐのフィルムを得た。

該フィルムは有機滑剤を含まず、かつ縦延伸後のΔｎが
高＜ｎｏ＋　も１，４９２より小さい上、窪を有する凹
凸単位も存在しないフィルムである。

第１表に記載のとおり、有機滑剤を含有しｎ（（が１．
４９２以上テカ”）０≦Ａ≦５０００’ｔ’あり、更に
平均粒径０．９□ｍ以上１０．０７−ｍ以下の不活性粒
子を含むフィルムは、それら範囲外のフィルムに比して
平担易滑性、多数回走行性、耐マモウ性において格段に
優れていることが分る。

１”塚υ珈果 以上記載のとおり、本発明は前記特許請求の範囲に記載
のとおりの、ｎｇが１．４９２以上、０≦Ａ≦５０００
でかつ有機滑剤をｏ、ｏｏｓ重量％以上、０．５重量％
以下含有することにより、又更に平均粒径Ｏ、９μｍ以
上、１０．０．−ｍ以下の不活性粒子を０．００１重量
％以上、０．７重量％以下含有することにより、耐摩耗
性、多数回走行性がよく、白粉の発生しない、すぐれた
ポリエステルフィルムが得られ、磁気記録媒体用基体フ
ィルムとしてすぐれたポリエステルフィルムである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）フィルムの厚み方向の屈折率ｎ＿ｄが１．４９２
   以上で、かつ突起と該突起を核とした長径が少くとも０
   ．５μｍの窪みとからなる凹凸単位のフィルム表面積１
   ｍｍ＾２当りの個数Ａ（個／ｍｍ＾２）が［１］式を満
   たし、かつ有機滑剤を０．００５重量％以上、０．５重
   量％以下含有する事を特徴とする磁気記録体用ポリエス
   テルフィルム。 ０≦Ａ≦５０００・・・［１］
2. （２）平均粒径Ｏ、９μｍ以上、１０．０μｍ以下の不
   活性外部粒子を０．００１重量％以上、０．７重量％以
   下含有する、特許請求の範囲第１項記載の磁気記録体用
   ポリエステルフィルム。