JP2698229B2 - 磁気記録テープ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気記録テープに関し、
さらに詳しくは長時間記録可能な改良された磁気記録テ
ープ、特にＶＴＲ用磁気記録テープに関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録テープとして、従来、二軸配向
ポリエチレンテレフタレートフィルムの少くとも一つの
表面に、主としてγ−酸化鉄と高分子バインダーよりな
る磁性層を形成した磁気記録テープが広く用いられてい
る。しかし、これら従来の磁気記録テープは次のような
欠点を有していた。すなわち、 （１）磁気記録の保磁力が小さい。 （２）テープ厚みを薄くするとテープの走行性や耐久性
が不良となり、記録の脱落（ドロップアウト）が起り易
いので、一定の大きさのカセットに巻けるテープの量に
限界があり記録の長時間化ができない。

【０００３】そこで、このようなポリエチレンテフタレ
ートフィルムを支持体とした磁気記録テープの欠点を解
消し、走行性や耐久性を改良した磁気記録テープを提供
することを目的として、特定の機械的性質及び表面構造
を備えた二軸配向ポリエチレン−２，６−ナフタレート
フィルムを支持体とし、この支持体の表面の一方に金属
薄膜からなる磁性層を形成せしめ、また前記支持体の磁
性金属薄膜が形成されていない反対側の他方の表面に滑
剤を含む有機高分子の塗膜を塗設してなる磁気記録テー
プが提案されている。この磁気記録テープは、支持体の
フィルムとして長さ方向（縦方向）５％伸長時応力が１
８kg／mm² 以上であること、長手方向のヤング率が８０
０kg／mm² 以上であり、かつ幅方向（横方向）のヤング
率が５００kg／mm² 以上であるポリチレン−２，６−ナ
フタレートフィルムを用いるものである。この磁気記録
テ−プは確かに磁気記録の保持力を大きくすることがで
きる。

【０００４】しかし、このようなフィルムを用いたテ−
プでもなお、テ−プの厚みを薄くして記録再生時間の長
時間化を図ろうとする場合、走行性、耐久性に問題を生
じる。すなわち、磁気記録テ−プをくり返し走行させる
場合にテープの端部が損傷を受け、わかめ状に変形して
テ−プの特性が損なわれてしまうという問題がある。ま
た、このフィルム支持体に金属薄膜を形成する場合に
は、支持体フィルムがカ−ルを起こして、その後の磁気
記録テ−プ化の工程やカセットにテ−プを巻込んで使用
する場合にテ−プが湾曲して磁気ヘッドにうまく接触せ
ず、出力が出なかったり、テ−プの走行が不安定になっ
たりするという問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
欠点を解消し、金属薄膜を付与する時のフィルム支持体
のカ−ルが小さく、磁気記録テ−プとしたときの保持力
が大きく、記録の脱落がなく、しかも薄くしてもテープ
としての走行性や耐久性が極めて良好な磁気記録テープ
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、縦方向のヤン
グ率が６５０kg／mm² 以上であり、横方向のヤング率が
縦方向のヤング率と同じかこれより大きく、横方向の１
００℃で３０分間処理したときの熱収縮率が１．０〜
３．０％の範囲にあり、表面粗さＲａが０．００５μｍ
以下であり、そして１６０℃の空気中で５分間処理した
ときのオリゴマー析出量が０．０１％以下である二軸配
向ポリエチレン−２，６−ナフタレートフィルムからな
る支持体と、該支持体の一つの表面に形成された磁性金
属薄膜と、該支持体の他の表面に塗設された滑剤を含有
する有機高分子からなる塗膜とよりなる磁気記録テープ
である。

【０００７】本発明におけるポリエチレン−２，６−ナ
フタレートフィルムは、縦方向のヤング率（Ｅ_M ）が６
５０kg／mm² 以上である必要がある。より好ましくは７
００kg／mm² 、更に好ましくは７５０kg／mm² である。
縦方向のヤング率（Ｅ_M ）が６５０kg／mm² 未満の場合
には、磁気記録テープに瞬時に強い応力がかかったとき
テープが伸びて変形するので好ましくない。

【０００８】前記ポリエチレン−２，６−ナフタレート
フィルムは、さらに横方向のヤング率（Ｅ_T ）が縦方向
のヤング率（Ｅ_M ）と同じかこれより大きいことが必要
である。横方向のヤング率（Ｅ_T ）が６５０kg／mm² 未
満の場合あるいは縦方向のヤング率（Ｅ_M ）より小さい
場合、テ−プの走行を繰り返すと、テ−プの端部が損傷
を受けてわかめ状に変形するので好ましくない。Ｅ_T の
より好ましい値は７００Kg／mm² 以上、更に好ましい値
は８００Kg／mm² 以上である。

【０００９】本発明におけるポリエチレン−２，６−ナ
フタレ−トフィルムは、さらに横方向の熱収縮率が、１
００℃で３０分間処理したとき、１．０〜３．０％未満
の範囲にあることが必要である。この熱収縮率が１．０
％未満の場合あるいは３．０％より大きい場合、カ−ル
が著しくなり、好ましくない。

【００１０】前記ポリエチレン−２，６−ナフタレ−ト
フィルムはさらに表面粗さＲａが０．００５μｍ以下で
ある必要がある。この表面粗さＲａが０．００５μｍよ
り大きくなると、磁気ヘッドとテ−プ間のスペイシング
が大きくなって、テ−プの電磁変換磁性が低下し、高密
度、高感度の磁気記録テ−プを得ることができず、好ま
しくない。この表面粗さＲａは、フィルム中に不活性微
粒子例えば周期律率表第II_A ，第II_B ，第IV_A ，第IV_B
の元素を含有する無機微粒子、シリコーン樹脂、架橋ポ
リスチレン等の如き耐熱性の高い高分子よりなる微粒子
などを含有させることで、或は他の表面処理例えばコー
ティング処理によって調整することができる。不活性微
粒子を含有させる場合、例えば平均粒径０．００４５μ
ｍのシリカ微粒子を０．１重量％（対ポリマー重量）程
度含有させることが好ましい。

【００１１】本発明におけるポリエチレン−２，６−ナ
フタレートフィルムはさらに１６０℃の空気中で５分間
熱処理したときのオリゴマー析出量が０．０１％以下で
ある必要がある。オリゴマー析出量が０．０１％より多
くなると、析出オリゴマーによってテープの表面が粗
れ、高密度、高感度の磁気記録テープを得ることができ
ず、好ましくない。

【００１２】本発明におけるポリエチレン−２，６−ナ
フタレートフィルムは、公知の方法を用いて製造するこ
とができる。例えばポリエチレン−２，６−ナフタレー
トを溶融押出し、好ましくは融点（Ｔｍ：℃）ないし
（Ｔｍ＋７０）℃の温度で溶融押出し、冷却固化して未
延伸フィルムを得、該未延伸フィルムを一軸方向（縦方
向又は横方向）に（Ｔｇ−１０）〜（Ｔｇ＋７０）℃の
温度（但し、Ｔｇ：ポリエチレン−２，６−ナフタレー
トのガラス転移温度）で所定倍率に延伸し、次いで上記
延伸方向と直角方向（一段目延伸が縦方向の場合には、
二段目延伸は横方向となる）にＴｇ（℃）〜（Ｔｇ＋７
０）℃の温度で所定の倍率に延伸し、さらに熱固定する
方法を用いて製造することができる。その際、延伸倍
率、延伸温度、熱固定条件等は上記フィルムの特性から
選択、決定される。面積延伸倍率は，９〜２２倍、さら
に１２〜２２倍にするのが好ましい。熱固定温度は１９
０〜２５０℃の範囲から、また処理時間は１〜６０秒の
範囲から決めるとよい。

【００１３】かかる逐次二軸延伸法のほかに、同時二軸
延伸法を用いることができる。また逐次二軸延伸法にお
いて縦方向・横方向の延伸回数は１回に限られるもので
なく、縦−横延伸を数回の延伸により行うことができ、
その回数に限定されるものではない。例えばさらに機械
特性を上げたい場合には、熱固定処理前の上記二軸延伸
フィルムについて、熱固定温度を（Ｔｇ＋２０）℃〜
（Ｔｇ＋７０）℃として熱固定し、更にこの熱固定温度
より１０〜４０℃高い温度で縦又は横に延伸し、続いて
更にこの温度より２０〜５０℃高い温度で更に横又は縦
に延伸し、縦方向の場合延伸倍率５．０〜６．９倍、横
方向の総合延伸倍率を５．０〜６．９倍とすることがで
きる。

【００１４】また、高ヤング率フィルムの熱収縮率を調
整するために、熱処理後のフィルムを低張力下で加熱
し、縦方向に弛緩することによって行うことができる。
縦方向に弛緩する方法としては、例えば空気力による浮
游処理方法で加熱低張力下、非接触状態で弛緩する方
式；夫々ニップロールを有する加熱ロールと冷却ロール
間で速度差を与えることによって弛緩する方式、又はテ
ンター内でフィルムを把持したクリップの進行速度を逐
次緩めることによって弛緩する方式等を用いることがで
きる。

【００１５】本発明においてポリエチレン−２，６−ナ
フタレートは、それ自体公知であり、また公知の方法で
合成することができる。そして、ポリエチレン−２，６
−ナフタレートに不活性微粒子を含有させる方法として
は、例えばポリエチレン−２，６−ナフタレートの合成
時に不活性微粒子を添加または析出させる方法、この方
法で不活性微粒子を高濃度に含有するマスターポリマー
をつくり、これと不活性微粒子を含有しないポリマーと
を混合し、溶融押出しする方法等が好ましく適用でき
る。

【００１６】本発明において磁性層を構成する磁性金属
としては、コバルト、鉄、ニッケルもしくはこれらの合
金、又はこれらとクロム、タングステンとの合金を用い
ることが好ましい。

【００１７】金属薄膜の形成方法としては、無電解メッ
キや電解メッキによる湿式真空蒸着、スパッタリングや
イオンプレーティングによる乾式法を用いることができ
る。特に真空蒸着法は析出速度が極めて大きく、高い保
磁力を得ることが出来るので最も好ましい形成方法であ
る。また、コバルト，クロムのスパッタリングも好まし
い方法である。薄膜は３００〜１５００ｎｍ（０．３〜
１．５μｍ）程度が一応の厚さの標準となる。

【００１８】次に、フィルム支持体の磁性薄膜を形成し
てない側の表面には、テープとしての走行性を維持する
ために滑剤を含む有機高分子の塗膜を塗設する。滑剤と
してはアクリル酸アルミニウム、モリブデン、微細シリ
カ、弗素樹脂等が例示できる。滑剤をフィルム支持体と
接着力のある有機高分子（例えばポリオキシアルキレン
グリコールのグリシジルエーテル等を含むポリエーテル
や、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸を脂肪族ジカル
ボン酸等で変性した酸成分をもつ共重合ポリエステル
等）の溶液又はエマルジョンに分散して、これを支持体
表面に塗布することにより滑り易い、走行性の改良され
た磁気記録テープが得られる。塗膜層は、厚みが１μｍ
以下、好ましくは５０〜５００ｎｍ程度の薄いものでよ
い。またこの塗膜層の表面粗さＲａは０．０１５〜０．
０４０μｍ（１５〜４０ｎｍ）であることが好ましい。
前記滑剤の平均粒径は０．１〜２．０μｍが好ましく、
この添加量は０．０５〜０．５重量％（対バインダー重
量）程度が好ましい。

【００１９】本発明における磁気記録テープの厚みは１
０μｍ以下、さらには３〜１０μｍが好ましい。１０μ
ｍより厚くなると、長時間記録としての目的を達成する
のが難しい。

【００２０】

【実施例】以下、実施例にもとづいて本発明をさらに説
明する。なお、本発明における種々の物性値及び特性
は、以下のようにして測定されたものであり、かつ定義
される。

【００２１】（１）ヤング率 フィルムを試料巾１０mm、長さ１５cmに切り、チャック
間１００mmにして引張速度１０mm／分、チャート速度５
００mm／分にインストロンタイプの万能引張試験装置に
て引張る。得られる荷重−伸び曲線の立上り部の接線よ
りヤング率を計算する。

【００２２】（２）表面粗さ（Ｒａ） ＪＩＳ Ｂ ０６０１に準じて測定する。東京精密社
（株）製の触針式表面粗さ計（ＳＵＲＦＣＯＭ ３Ｂ）
を用いて、針の半径２μｍ、荷重０．０７ｇの条件下に
チャート（フィルム表面粗さ曲線）をかかせ、得られる
フィルム表面粗さ曲線からその中心線の方向に測定長さ
Ｌの部分を抜き取り、この抜き取り部分の中心線をＸ軸
とし、縦倍率の方向Ｙ軸として、粗さ曲線をＹ＝ｆ
（ｘ）で表わしたとき、次の式で与えられる値（Ｒａ：
μｍ）をフィルム表面粗さとして定義する。

【００２３】

【数１】 本発明では、基準長を０．２５mmとして８個測定し、値
の大きい方から３個除いた５個の平均値としてＲａを表
わす。

【００２４】（３）熱収縮率 フィルムを幅１０mm、長さ６００mmのたんざく状に切り
出し、５００mm間隔の標点を付ける。このサンプルを無
張力下で１００℃のギアーオープンにて３０分間処理し
たのち、室温まで冷却する。熱処理前後の寸法変化から
熱収縮率を算出する。寸法の測定はＭＩＴＵＴＯＹＯ製
の微小寸法測定装置（PROFILE PROJECTOR MODEL PJ321
F）を用いる。

【００２５】（４）オリゴマーの析出量 フィルムを１６０℃の空気オープン中で５分間加熱して
のち取り出して室温まで冷却し、このフィルムを透過光
顕微鏡下で４００倍に拡大し、析出オリゴマーの点在し
ているフィルム表面の写真を撮影する。この写真を用
い、Ｌｕｚｅｘ５００により画像処理をし、視野の中で
オリゴマー結晶が占有する面積（オリゴマー結晶が複数
の場合の面積の総和）を視野の面積で割って、それを１
００分率で表わす。

【００２６】（５）保磁力 磁気記録等の磁気特性を試料振動型磁力計で測定し、そ
のヒステリシス曲線から保磁力を求める。

【００２７】保磁力が５００Ｏｅ（エルステッド）以上
の場合を保磁力：良好、５００Ｏｅ未満の場合を保磁
力：不良と判定する。

【００２８】（６）ドロップアウト 磁気テープを家庭用ビデオテープレコーダ（ヘリカルス
キャン）で連続１００時間走行させる。そのテープを４
０℃で４８時間保持したのち、常温にもどしてテープを
記録・再生させ、ドロップ・アウトカウンターを用いて
信号出力５０％以下のものを教える。

【００２９】なお、測定は１／２インチ幅、７８０ｍを
１巻として１０巻の測定を行ない、１巻あたりの個数が
２個未満の場合をドロップ・アウト：良好，２個以上の
場合をドロップ・アウト：不良と判定する。

【００３０】（７）磁気記録用テープの走行性 家庭用ビデオテープレコーダ（ヘリカルスキャン）にセ
ットし、走行開始、停止を繰り返しながら１００時間走
行させ、走行状態を調べるとともに出力測定を行なう。
この走行において下記項目を全て満足する場合を走行
性：良好、そうでない場合を走行性：不良と判定する。 テープの端が折れたり、ワカメ状にならなない 走行中にテープ鳴きが生じない テープが裂けたり、破断したりしない。

【００３１】（８）カール 磁気記録用テープ原反から５００×５００mmの正方形の
試料を切り出し、そのカールの状態を下記５段階に分類
し、ＤとＥはカール：良好，Ａ，Ｂ，Ｃはカール：不良
と判定する。 Ａ：完全に筒状を呈するもの Ｂ：Ａに近い状態だが、筒の一部が開口しているもの Ｃ：Ｂの開口部が広がったものであるが、側面の最長部
を円の直径とできるもの Ｄ：Ｃの開口部がさらに広がったものであり、側面の最
長部を円の直径とはできないもの Ｅ：カールの全くないもの、またはほとんどないもの。

【００３２】

【実施例１，比較例１】平均粒径０．１５μｍのシリカ
を０．０５重量％含有してなる固有粘度０．６０のポリ
エチレン−２，６−ナフタレートのペレットを１７０℃
で４時間乾燥した。このポリマーを常法に従って溶融押
出し、急冷して厚さ１６５μｍの未延伸フィルムを作成
し、続いて縦方向に１３０℃で４．８５倍，横方向に１
３０℃で５．２倍，逐次二軸延伸を行ない、更に２００
℃で３０秒間熱固定を行ない、６．４μｍの二軸延伸フ
ィルムを作成した（実施例１）。

【００３３】また熱固定を２４５℃で実施する以外は実
施例１と同様に行って二軸延伸フィルムを作成した（比
較例１）。

【００３４】なお、上記の熱固定処理前に次の組成の塗
液をフィルム表面の片側に塗布した。

【００３５】

【表１】フィルム表面に塗布した塗液の組成： ・アクリル酸アルミ（浅田化学Ｋ．Ｋ．：Ｐ−３） ２ｗｔ％溶液……１２kg ・ポリエチレングリコール （日本油脂製 分子量１９，０００） ２ｗｔ％溶液……５kg ・ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル （長瀬産業製：ＮＥＲＯＩＯ） ２ｗｔ％溶液……２kg ・ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル ２ｗｔ％溶液……１kg

【００３６】塗布量はウェットで約２．２ｇ／ｍ² であ
り、固形分として約０．０１２６ｇ／ｍ² である。

【００３７】このポリエチレン−２，６−ナフタレート
フィルムの他の表面（非塗布面）に電子ビーム蒸着法
（最小入射角５０°の斜方蒸着）で、厚さ１００ｎｍの
Ｃｏ−Ｎｉ層（Ｃｏ／Ｎｉ−７５／２５重量比）を蒸着
し磁気記録用原反を得た。

【００３８】この原反を用いて磁気記録テープを作成
し、この特性は表１に示す。実施例１のものは保磁力、
ドロップ・アウト、走行性ともに良好であった。一方、
比較例１のものは上記の蒸着薄膜を付与したときにフィ
ルムのカールが著しく、良好な性能をもつテープを作成
することができなかった。

【００３９】

【比較例２】実施例１と同一の滑剤を含有するポリエチ
レン−２，６−ナフタレートを乾燥し、常法に従って溶
融押出し、キャスティングドラム上にて急冷して厚さ１
２０μｍの未延伸フィルムを作成した。この未延伸フィ
ルムを１２０℃で縦方向に４．５倍，横方向に１３０℃
で４．０倍逐次二軸延伸を行ない、更に２４５℃で３０
秒間熱固定を行ない６．４μｍの厚みの二軸延伸フィル
ムを作成した。

【００４０】以下実施例１と同様にして磁気記録テープ
を得た。このテープの特性は表１に示す。このものは保
磁力は高く良好であったが、カールが著しくひどく、横
方向のヤング率が低いので走行性及び走行耐久性の悪い
ものであった。

【００４１】

【実施例２】実施例１と同様にして未延伸フィルムを作
成した。この未延伸フィルムを縦方向に１２５℃で４．
７倍、次いで横方向に６．８倍（１段階目５．０倍、２
段階目１．３６倍として横方向２段延伸）延伸し、さら
に２００℃で３０秒間熱固定して６．４μｍの二軸延伸
フィルムを作成した。

【００４２】以下、実施例１と同様にして磁気記録テー
プを作成した。このテープの特性は表１に示す。このも
のは保磁力が高く、カールも発生せず、ドロップアウ
ト、走行性とも極めてすぐれたものであった。

【００４３】

【比較例３】フィルムの熱固定温度を１７０℃にした以
外は実施例１と全く同様にして二軸延伸フィルムを作成
し、さらにこのフィルムを用いて磁気記録テープを作成
した。このものはオリゴマー発生量が多く、このために
磁気記録層が平坦性を失い、ドロップアウトが多く不良
であった。

【００４４】このテープの特性を表１に示す。

【００４５】

【表２】

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、保磁力が大きく、走行
耐久性に優れ、カールがないか極めて小さく、かつ析出
オリゴマーによる表面欠点がなく、高密度高感度で長時
間記録可能な磁気記録テープ特にＶＴＲ用磁気記録テー
プを提供することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 越中 正己 神奈川県相模原市小山３丁目37番19号 帝人株式会社 相模原研究センター内 (72)発明者 佐伯 靖浩 神奈川県相模原市小山３丁目37番19号 帝人株式会社 相模原研究センター内 (56)参考文献 特開 平２−202925（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−208039（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−107313（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−120329（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】縦方向のヤング率が６５０kg／mm² 以上で
   あり、横方向のヤング率が縦方向のヤング率と同じかこ
   れより大きく、横方向の１００℃で３０分間処理したと
   きの熱収縮率が１．０〜３．０％の範囲にあり、表面粗
   さＲａが０．００５μｍ以下であり、そして１６０℃の
   空気中で５分間処理したときのオリゴマー析出量が０．
   ０１％以下である二軸配向ポリエチレン−２，６−ナフ
   タレートフィルムからなる支持体と、該支持体の一つの
   表面に形成された磁性金属薄膜と、該支持体の他の表面
   に塗設された滑剤を含有する有機高分子からなる塗膜と
   よりなる磁気記録テープ。
2. 【請求項２】磁性金属薄膜が、コバルト、鉄、ニッケル
   若しくはこれらの合金又はこれらとクロム、タングステ
   ンとの合金よりなる請求項１記載の磁気記録テープ。
3. 【請求項３】支持体、磁性金属薄膜及び塗膜の総厚みが
   １０μｍ以下である請求項１記載の磁気記録テープ。