JPS615431A - 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】 □〔発明の分野〕 （本発明は磁気記録媒体用ポリエステルフィルムに関す
るものである・ 【従来技術〕 従来、磁気記録媒体用ポリエステルフィルムには９巻取
り、スリット等の作業性向上のため、あるいはビデオテ
ープレコーダー内のテープ走行性付与のためにフィルム
表面に無数の微小突起が設けられでいる。しかしこれら
の微小突起は磁気記録に必要な電磁変換特性を悪化させ
たり、ドロップアウト（記録損失）やカラーノイズの発
生の原因になったりしている。

ここで問題となるのは、フィルム表面の突起が従来、電
磁変換特性を悪化させない超微小突起が得られなかった
と左と平均突起径は比較的微小であっても広い粒度分布
をしているために粗粒による悪影響が大きかったことで
ある。

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にいたっては、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
のま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
の電磁変換特性が著しく悪くなる。゛この電磁変換特性
の面から考えると、平滑な全くの鏡面からなるペースフ
イルムが好ましいが、そのような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、
すベシ性が非常に悪く、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使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に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入れて磁性
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。

蒸着面の走行性は保護膜層を設けない限シ一般に使用で
きず、また、保護膜層を均一に蒸着固止に設けることは
困難であるので、蒸着テープの場合。

蒸着面の走行性向上、特に実際に使用される時の過酷な
条件下、すなわち高温高湿条件下での走行性向上が計れ
ないなどの欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、電磁変換特性をも悪化させない平滑性
、耐すり偏性、高温高湿条件下においても良好な走行性
などが得られる磁気記録媒体用ベースフィルムを提供す
ることにある。

〔発−明の構成〕

本発明は、上記目的を達成するため次の構成。

すなわち、不活性無機粒子を０．００５〜０．３ｗｔ９
Ｊ含有したポリエステルフイＡムであって、かつ。

該フィルムの少なくとも片面に形成された突起は。

（イ）面積平均径　〔Ｄ２〕が０．６〜１．２μ。

（ロ）面積平均径　〔Ｄ１〕と個数平均径　〔Ｄ２〕と
の比ＣＤ、］　／　ＣＤ、］が１を超え２５未満。

（ハ）最大突起高さ〔Ｐ〕が０．０６μ以下。

に）突起数〔Ｎ〕カ５×１０３〜１×１０５ケ／Ｎｎ″
の範囲にある磁気記録媒体用ポリエステルフィルムを特
徴とするものである。

本発明にいうポリエステルとは、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、ポリ−１，４１ｉ
−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート。

ポリエチレン−２，６−ナフタリンジカルボキシレート
、ポリエチレン−Ｐ−オキシベンゾニートナどがその代
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、プロピレングリコール
、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングリコール、
Ｐ−キシリレングリコール、ｊ、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、フタル酸、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。なお、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％を超えない程度に混合して
もよい。また、そのフィルム中に延伸した際に、フィル
ム表面突起の原因となる重合残査からなる内在粒子ある
いは外部から加えられた不活性粒子等が含まれていても
よく、その含有量は、それらのポリマーを二軸延伸した
場合、厚さ３０μ以下で、１枚当りのヘイズ５％以下で
あれば良い。

牛ｉ 本発明にいう不活用無機粒子とは、特に限定されないが
、微細な単一粒径を有するものであればよく、具体的に
は、コロイダルシリカが好ましい。

粒子の粒径、比表面積は限定されないが１粒径は１５〜
２５０　ｍ　ｐ、特に５５〜２００ｍμが好ましく、比
表面積は１１〜１８　ｊ　ｍ’／　ｇ　＋特に１４〜４
９ｍ２／ｇ　　が好ましい。

また１粒子の粒度分布は、平均粒径を８ミクロンとした
とき、９５ｗｔ％以上の粒子が２ｂミクロン以下、特に
、１．５ａミクロン以下の範囲内に分布しているのが好
ましい。さらに　、この粒子はフィルムを透過型電子顕
微鏡（倍率３００００倍）で観測した際に、フィルム中
に約１０個以上の粒子が凝集しない程度に分散されてい
るのが好ましい。

なお１粒子の添加量は、０．００５〜０．３ｗｔチ。

好ましくは０．０２〜Ｑ、１ｗｔ％とする必要がある。

本発明のポリエステルフィルムとは、上記のポリエステ
ルに、上記の不活性無機粒子を配合したものを９通常の
方法で形成したポリエステル７オルム、すなわち、ポリ
エステルを溶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４　に延伸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２通常のバランスタ
イプ、−軸方向に強力化されたタイプ、二軸方向に強力
化されたタイプのいずれかであることが好ましい。

また２本発明のフィルムの少なくとも一面に形成される
突起は９次の通シでなければならない。

（イ）面積平均径　〔Ｄ２〕が０．３〜１．２μ、好ま
しくは０．４〜０．７μである。０．３μ未満では蒸着
磁性面の走行性が悪化し、１２μを超えると電磁変換特
性が悪化し好ましくない。

（ロ）表面突起径の分布のシャープさを表現する面積平
均径　〔Ｄ２〕と個数平均径　〔Ｄ２〕との比ＣＤ、］
　／　ＩＤ、）が１を超え２．５未満、好ましくは１を
超え２．０以下である。２．５以上になると突起径の分
布が広くなシすぎて粗大突起による電磁変換特性、特に
ドロップアウトの悪化につながシ、この比が１になる様
な全く同一径の突起のみになることは実際上あシ得ない
。

（ハ）最大突起高さ［Ｐ］は０．０３μ以下、好ましく
け０．０［）５〜０．０１５μである。０，０３μを超
えると電磁変換特性が悪化する。

（ロ）突起数［Ｎ）は５×１０〜１×１０ケ／ｎｎｎ”
で好ましくは１Ｘ１０〜４ｘ１０ケ／ｎｌｆｆ１である
。

５ｘ１０ケ／ｍ未満では蒸着磁性面の走行性が悪化し、
１ｘ１０ケ／＝を超えると電磁変換特性が悪化する。

次に、かかるフィルムの表面突起の形成方法を説明する
。ただし、これに限定されるものではない。　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１先ず９
表面突起の状態をコントロールする上□からは、光学的
にフラットな表面を形成するポリエステル中に不活性無
機粒子を添加するのが最も好ましい。

所望とする表面突起は、添加する不活性無機粒子の粒度
、添加量、製膜条件を適宜組み合せることで得られる。

本発明において、好ましい粒度が得られる不活性無機粒
子として、水ガラスよジアルカリ分を除去して得られる
水系コロイダルシリカは後の工程で凝集に注意すること
、特殊処理することで最終的にほぼ一次粒子の状態で存
在する点で最も好ましい。コロイダルシリカは水を含ん
だままグリコールと混合して使用しても良いし、水をグ
リコールに置換して使用しても良い。

本発明では、最終的に重合系内に添加される直前におい
て、必要添加濃度のコロイダルシリカを含むグリコール
溶液を３０ｍｍＨｇ以下、奸ましくは１〜１０ｍｍＨｇ
の減圧下で９例えば発振周波数２０ＫＨｚ　、発振出力
１５０Ｗ以上の、超音波処理を３０分以上施す。この特
殊処理で二次凝集の原因と思われる°低沸点物質を除去
することが、非常にシャープな粒度分布のコロイダルシ
リカの特徴を生かし、二次凝集を防ぐのに効果的である
。

また、ポリエステルフィルムの表面は平滑であることが
好ましく、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０．０８１１ｍｒで、　　Ｒａ
値が０．０１５／Ｊ以下が好ましく、０．０１０μ〜０
．００２μがよシ好ましい。

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。

うねシ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（　ＤＩＲ４７６８による）。

本発明のポリエステルフィルムは、スタンピングホイル
、光学語録材料、コンデンサー、静電記録材料その他の
各種の用途に適用できるが磁気記録媒体用のベースフィ
ルム、特に９強磁性金属薄膜形成用のベースフィルムに
適用するのが好ましい。

キ法、イオンブレーティング法、真空蒸着法が使用でき
る。特に真空蒸着法が好ましい。なお１強磁性金属材料
としては、鉄、コバルト、ニッケルまたはこれらの合金
もしくはコバルト−クロム合金などを用いることができ
る。

高密度磁気記録媒体として充分な出力を提供する必要性
の点から金属蒸着膜の厚さは一般に０．０２〜０．５μ
程度が良い。このように形成される金属蒸着膜の厚さは
非常に薄く、前述したようにベースフィルムの表面状態
がそのまま蒸着膜の表面状態となシ、電磁変換特性と蒸
着磁性面の走行性との両方を満足するにはベースフィル
ムの被蒸着面には、前記の如き突起が存在する必要があ
る。

本発明のポリエステルフィルムには、蒸着磁性面の反対
面の滑り性を付与するための水又は溶剤に滑剤を分散せ
しめた溶液を塗布することが好ましい。滑シ性を付与す
る方法は、従来公知のすべての方法が用いられるが９例
えば滑剤＋高分子バインダー十界面活性剤の水系或いは
溶剤系溶液を未延伸、−軸延伸、二軸延伸したフィルム
の非蒸着磁性面に製膜時或いは製膜後に塗布乾燥して滑
シ性を付与することが出来る。

以下、フィルム、テープの特性測定法および評価法を示
す。

（１）　　フィルムの突起 （イ）面積平均径　〔Ｄ１〕　、個数平均径　［：Ｄ、
］　、突起数〔Ｎ〕。

ケンブリッジインストルメント社製（英国製）”　ｑｕ
ａｎｔｉｍｅｔ　”　７２０を用いた。観察するフィル
ム表面に４００〜５００Ａ程度の厚みにアルミニウムを
真空蒸着し反射型金属顕微鏡（対物３２倍、接眼８倍）
で１００視野観察して、突起の部分が黒く観察されるも
のをコントラスト的に検出し画像処理される。

画像処理は突起数と突起面積を測定し、３．１４×１０
　〜７８．５μｍ！の面積の範囲を１５ケに区分さ　　
　　　ｉ、。

れたステップに個々の面積の突起を区分する。各ステッ
プの中間の面積から突起径は円相当径として計算され、
１５ステツプからなる各ステップ表面突起径　〔Ｄｎ〕
の突起数〔Ｎゎ〕　および各ステップの表面突起径　〔
Ｄｎ〕の面積の和　〔Ａ１〕との関係が把握される。こ
の各ステップの表面突起径における突起数と面積の和か
ら突起径の面積平均径ＣＤ２〕と個数平均径　〔Ｄ２〕
が各々次式で計算される。

突起数［’Ｎ］−ΣＮ （ロ）最大突起高さ〔Ｐ〕 小板研究所■製、高精度薄膜段差測定器（型式；ＥＴ−
１０）を使用して触針集円錐型０．５μＲ１針圧５　ｍ
ｇ、測定スピード４μ／秒 縦倍率１００万倍、横倍率１ｏｏｏ倍、カットオンＤ、
’Ｄ１６ｍの条件下でチャートをかがせ、５回測定した
フィルム表面粗さ曲線から各々測定長さ０．３圓の部分
を抜き取り、５回測定中で最大ピークと最小バレーとの
差を最大突起高さ〔Ｐ〕とする。

（２）　　テープ特性 テープ特性は一般市販のＶＨ３方式のＶＴＲを用い、録
画、再生を繰シ返して評価した。

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、テープ走行の乱れによる画面のゆらぎ
を観察することにより行なった。

評価基準は次のとおりでちる。

○：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。

（３ン　耐すシ傷性 耐すシ傷件の評価は、やはシ常温常湿および高温高湿条
件下で１００回繰シ返し走行させたあとのテープ薄膜上
のすシ傷観察により行なった。

評価基準は次のとおシである。

◎：テープ薄膜面上にほとんどすり傷の発生が見られな
い。

○：テープ薄膜面上に極めて弱いナシ傷の発生が少し見
られ忌。

Ｘ：テープ薄膜面上にきついすシ傷が発生するなお、常
温常温とは２５℃、６部％ＲＨであシ高温高湿とは４０
′ｃ・８０％ＲＨの条件である。

ｆ４）、Ｓ／Ｎ比 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ＶＨ’
Ｓ標準テープをφｄＢとして比較測定した。

（５）　　ドロップアウト 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、再生時のビデオヘッドアンプ出
力の減衰量が１８ａＢ、継続時間２０μＢｅａ以上のド
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分間当シの平均をとった。

Ｓ　／、Ｎ比、ドロップアＨ’ｙ）測定は常温常湿条件
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、特に蒸着型磁性薄膜は上記ポリエステル
フィルムの少なくとも片面に設ける。本発明のフィルム
表面積は広く、特に磁気ヘッドとの接触面積、が非常に
小さくなるため１強磁性体薄膜面の走行性は極めて良好
なものとなる。

次に９本発明の製法について説明する。

均一に分散した超微小単一粒子径の不活性無機粒子を含
むポリエステルポリマーを通常の押出機で溶融押出しし
、冷却ドラムで冷却した未配向のフィルムを９通常の方
法で、一方向に延伸後、直角方向に延伸を行なうか、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９通常の製膜機によシ溶融押出し、冷却後。

３〜５倍に一軸延伸し、二軸延伸機のステンター予熱部
で９０〜１２０℃で予熱後９０〜１２０℃の延伸温度で
２゜５〜４，５倍に横延伸する。この段階で実質的に本
発明の表面突起を有するポリエステルフィルムが得られ
る。さらに、この横延伸フィルムを１８０°Ｃ〜２２０
　℃で熱処理、あるいは１．１〜１．８倍に、再縦延伸
後ｉｓｏ〜２２０　℃で熱処理すると本発明の二軸延伸
ポリエステルフィルムが得られる。

以上述べたように本発明は超微小単一表面突起を有する
ポリエステルフィルムで、該表面上に形成する蒸着薄膜
は表面の走行性能が飛躍的に向上したものである。しか
も蒸着テープの電磁変換特性を損うこともなく、粗大突
起がない為ドロップアウトが増加することもない。

〔実施例〕

次に９本発明ベースフィルム製造およヒソノベースフイ
ルムを使用したビデオチーブの製造例について説明する
。

なお、実施例中、不活性無機粒子の平均粒径は遠心分離
法あるいは電子顕微鏡法で測定した値である。

ダルシリカにＥＧを少しずつ添加しながら、注意して水
を蒸留除去し、シリカ濃度１０ｗｔ％のＥＣ置換コロイ
ダルシリカを調整した。液表面及び器壁に少量のシリカ
凝集物が見られたので、これを濾過した。

ＤＭＴｌｏｏ、ｓ、酢酸　２１１０．０２部、１なる系
へ、上記のＥＣ置換コロイダルシリカ及び追加ＥＧを、
シリカが生成ポリエステルの重量に対して０．２ｗｔ％
、Ｄ、Ｍ　Ｔに対する合計ＥＧの％　ル比が２５となる
よりなＥＧ浴溶液１〜２ｒｒｒｍＨｇの減圧下で。

発振周波数２０　ＫＨｚ　、発振出力３００ｗの超音波
分散機で約２時間処理したもの加え、１８０〜２４０℃
でエステル交換反応を行なった。ついで三酸化アンチモ
ン０．０３５部及びトリメチルホスフオネー）　０．０
４部を加え、２４０〜２７０　℃でゅ′るい減圧下で前
重合を行ない、さらに２７０〜２８０℃で高真空下で重
縮合反応を行ない４時間で反応を終了した。

ｉられたポリエチレンテレフタレートの極限粘度は０．
６５であった。このポリマーをチップ化後乾燥し、フィ
ルム成型機で２９０〜３００℃で押出し後冷却ドラムで
冷却し、２１０μの未延伸フィルムを作成し、縦方向に
９０℃で３８５倍、横方向に１００°Ｃで４．０倍、逐
次二軸延伸を行ない。

更に２０５“Ｃで３０秒間固定を行ない厚さ１４μのポ
リエチレンテレフタレートフィルムを作製シた。

その後、ポリウレタン樹脂、塩化ビニール−酢酸ビニー
ル共重合体をバインダーに炭酸カルシウム、シリコーン
を含む易滑処理塗液を上記フィルムの片面に塗布・乾燥
した。続いて易滑処理塗液を塗布した反対面に真空蒸着
によジコバルト−ニッケル合金薄膜を０．１μの膜厚で
形成し、所定幅にフィルムの機械方向に切断し、厚さ１
５μの磁気テープとした。この特性を表１に示す。

実施例２ 実施例１のベースフィルム製造において、使用したコロ
イダルシリカの添加濃度を０．１ｗｔ％にした他は実施
例１にして磁気テープを得た。テープ特性を表１に示し
た。

実施例１のベースフィルム製造においテ、平均粒径が１
００ｍμのコロイダルシリカを０．１ｗｔ％の添加濃度
で使用した他は実施例１と同様にして磁気テープを得た
。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、コロイダルシ
リカの添加濃度を０．４ｗｔ％にした他は実施例１と同
様にして磁気テープを得た。テープ特性を表１に示した
。

比較例２ 実施例１のベースフィルム製造において、平均粒径１Ｑ
　ｍμのコロイダルシリカを使用した他は実施例１と同
様にして磁気テープを得た。テープ特性を表１に示した
。

比較例３ 実施例１のポリマー作成時における１０ｗｔ％濃度のコ
ロイダルシリカを含有するＥＧＯ代シに。

高速攪拌機で分散された平均粒径６０ｍμの乾式法シリ
カを濃度１０ｗｔ％含有するＥＣを使用する他は実施例
１と同様にして磁気テープを得たテープ特性を表１に示
した。

〔発明の効果〕

以上述べたように９本発明は、ポリエステル中に無機粒
子を添加したフィルムとし、かつそのフィルムの表面の
突起を特定値古したことによシ。

これに磁性層を設けた場合、電磁変換特性が良好な平滑
性と、耐すシ傷性と、高温高湿での良好な走行性を得る
ことができた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）不活性無機粒子を０．００５〜０．３ｗｔ％含有
   したポリエステルフィルムであつて、かつ、該フィルム
   の少なくとも片面に形成された突起は、（イ）面積平均
   径〔Ｄ＿１〕が０．３〜１．２μ、（ロ）面積平均径〔
   Ｄ＿１〕と個数平均径〔Ｄ＿２〕との比〔Ｄ＿１〕／〔
   Ｄ＿２〕が１を超え２．５未満、（ハ）最大突起高さ〔
   Ｐ〕が０．０３μ以下、（ニ）突起数〔Ｎ〕が５×１０
   ＾３〜１×１０＾５ケ／ｍｍ＾２の範囲にある磁気記録
   媒体用ポリエステルフィルム。