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Die vorliegende Erfindung betrifft eine laminierte Polyesterfolie für ein magnetisches
Aufzeichnungsmedium. Genauer gesagt, betrifft die vorliegende Erfindung eine laminierte Polyesterfolie
für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, welche eine Kostenverminderung erreicht,
verbesseite Längsschneideeigenschaften besitzt und im allgemeinen keine oder wenige Defekte oder
Abriebpulver während der Beförderung erzeugt, wenn sie als die Basisfolie eines
Magnetbandes verwendet wird.
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Eine Polyesterfolie weist hervorragende mechanische und chemische Eigenschaften auf und
wird in breitem Umfang in verschiedenen industriellen Gebieten eingesetzt. Insbesondere ist
eine biaxial gereckte Polyethylenterephthalatfolie als Basisfolie eines magnetischen
Aufzeichnungsmediums unentbehrlich, da sie eine bessere Flachheit, mechanische Festigkeit und
Formbeständigkeit aufweist als andere Folien.
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Kürzlich wurden die Eigenschaften von magnetischen Aufzeichnungsmedien sehr rasch
verbessert. Mit der Verbesserung der magnetischen Aufzeichnungsmedien wird von der
Basisfolie für das magnetische Aufzeichnungsmedium in steigendem Maße gefordert, bessere
Eigenschaften aufzuweisen. Im Fall eines hochdichten Aufzeichnungsmediums wie einem
Videoband zum Beispiel sollte die Oberfläche der Basisfolie extrem glatt sein.
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Mit der Erhöhung der Glattheit der Basisfolienoberfläche entstehen jedoch einige
Schwierigkeiten. Wenn zum Beispiel ein Band und ein Metallstift bei einer hohen relativen
Geschwindigkeit miteinander Kontakt aufnehmen, wie im Falle eines Magnetbandes, steigt die
Reibung und der Abrieb zwischen ihnen derartig an, daß Kratzer auf der Folie gebildet werden,
oder die Folie abgerieben wird, wodurch Pulver erzeugt wird.
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Um die obengenannten Probleme zu lösen, wird vorgeschlagen, Teilchen mit einer großen
Mohs-Härte, wie Aluminiumoxidteilchen, in die Basisfolie einzubinden (siehe japanische
Patentveröffentlichung Kokai Nr.306220/1989).
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Allerdings sollte bei
der obenstehenden Technik eine große Menge der Aluminiumoxidteilchen
eingebunden werden, um die Kratzer oder die Erzeugung von Pulver ausreichend zu
verhindern. Als Ergebnis erwachsen die nachfolgenden neuen Probleme.
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(1) Da die Aluminiumoxidteilchen vergleichsweise teuer sind, werden die Herstellungskosten
des magnetischen Aufzeichnungsmediums in nachteiliger Weise erhöht.
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(2) Im Längsscheideschritt bei der Herstellung der Folie oder des magnetischen
Aufzeichnungsmediums wird ein Schneidemesser ziemlich schnell beschädigt, so daß das Schneide-
messer häufig ausgewechselt werden sollte. Dies führt zum Anstieg der Herstellungskosten des
magnetischen Aufzeichnungsmediums oder der Abnahme der Produktivität.
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Im Längsschneideschritt bei der Herstellung der Magnetbänder werden, wenn die
Schneidemesser nicht in geeigneten Intervallen ausgewechselt werden, die Schneideeigenschaften des
Magnetbandes verschlechtert. Die Verschlechterung der Schneideeigenschaften führt zu einer
Abschälung eines Schnittbereichs in einer strichartigen Form und, in manchen Fällen, zum
Abfällen in Form von Spänen. Wenn sich ein derartiges Phänomen verschlimmert, fällt Pulver
von einer magnetischen Schicht des magnetischen Aufzeichnungsmediums ab. Das abgefallene
Pulver wird Aussetzer (Drop-outs) verursachen.
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Um die Schneideeigenschaften zu verbessern, ist es bekannt, die Kristallinität der Folie zu
erhöhen. Da eine Steigerung der Kristallinität die Verschleißbeständigkeit der Folie
verschlechtert, ist es nicht praktikabel, die Kristallinität auf einen fir die Steigerung der
Schneideeigenschaften ausreichenden Wert zu erhöhen.
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Um die obenstehend beschriebenen Probleme zu lösen, kann es möglich sein, Folien zu
laminieren und Teilchen mit einer großen Mohs-Härte lediglich auf der äußersten Schicht
derartig hinzuzufli gen, daß die Gesamtmenge der Teilchen in der Laminatfoiie verringert wird.
Bei der magnetischen Aufzeichmingsfolie ist es jedoch flir die Basisfolie erwünscht, im
wesentlichen die gleichen physikalischen Eigenschaften auf beiden Oberflächen aufzuweisen,
wie eine Einzelschichtfolie. Wenn das obengenannte Verfahren einfach bei der Basisfolie des
magnetischen Aufzeichnungsmediums angewandt wird, neigen die beiden Obertlächen der
Folie dazu, eine unterschiedliche Oberflächenrauhheit oder unterschiedliche Gleiteigenschaften
aufzuweisen. Ein Grund, warum von den physikalischen Eigenschaften der beiden Oberflächen
der Folie gefordert wird, im wesentlichen die gleichen zu sein, besteht darin, daß, wenn sie
unterschiedlich sind, eine spezifische Oberfläche für die Bildung einer magnetischen Schicht
verwendet werden sollte.
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Ein Ziel
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Basisfolie eines magnetischen
Aufzeichnungsmediums zur Verftigung zu stellen, wobei die Folie die obengenannten, mit Folien nach dem
Stand der Technik assoziierten Probleme lösen kann.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine laminierte Polyesteffolie für ein magnetisches
Aufzeichnungsmedium vorgesehen, welches mindestens drei Schichten umfaßt, wobei jede der
obersten Schicht und der Grundschicht der mindestens drei Schichten anorganische Teilchen
mit einer Mohs-Härte von mindestens 8 und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,005
bis 0,5 µm in einer Menge von 0,25 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Polyesters der
jeweiligen Schicht, und insgesamt nicht mehr als 0,20 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht der Polyester sämtlicher Schichten, einschließlich einer Zwischenschicht, enthält, und
wobei die freiliegenden Oberflächen der obersten Schicht und der Grundschicht
Reibungskoeffizienten (µd) und Oberflächenrauhheiten (Ra) aufweisen, welche den folgenden Gleichungen
(1) bis (3) genügen.
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(1) µdA - µdB ≤ 0,100
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(2) (RaA + RaB)/2 ≤ 0 030
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(3) RaA - RaB ≤ 0,010
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worin µdA und µdB die Reibungskoeffizienten der freiliegenden Oberflächen der obersten
bzw. der Unterschicht sind, und RaA und RaB die Oberflächenrauhheiten (µm) der obersten
bzw. der Grundschicht sind.
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Die Fig 1 zeigt schematisch eine zur Messung der Gleiteigenschaften in den Beispielen
verwendete Vorrichtung, und
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die Fig. 2 zeigt schematisch eine zur Messung der Abriebsbeständigkeit in den Beispielen
verwendte Vorrichtung.
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Der hier verwendete Polyester ist ein aus einer aromatischer Dicarbonsäure oder ihrem Ester
und Glykol hergestellter Polyester, von dem mindestens 80 % der sich wiederholenden
Einheiten Ethylenterephthalat-Einheiten oder Ethylen-2,6-naphthalat-Einheiten sind. Insofern die
obengenannte Anförderung erfüllt wird kann der Polyester eine dritte Komponente enthalten.
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Beispiele der aromatischen Dicarbonsäure sind Terephthalsäure, 2,6-Naphthalindicarbonsäure,
Isophthalsäure, Phthalsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Oxycarbonsäuren (z. B.
p-Oxyethoxybenzoesäure) und dergleichen. Sie können unabhängig oder als Mischung verwendet werden.
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Beispiel des Glykols sind Ethylenglykol, Diethylenglykol, Propylenglykol, Butandiol, 1,4-
Cyclohexandimethanol, Neopentylglykol und dergleichen. Sie können unabhängig oder als
Mischung verwendet werden.
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Die laminierte Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung umfaßt mindestens drei
Polyesterschichten, welche mindestens uniaxial gereckt sind. In dem magnetischen
Aufzeichnungsmedium ist eine magnetische Schicht auf einer von beiden, der obersten Schicht und der
Grundschicht, ausgebildet, da diese im wesentlichen dieselben physikalischen Eigenschaften
aufweisen, wie nachfolgend ausführlich erklärt wird.
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Eines der wichtigen Ziele der vorliegenden Erfindung ist es, den Gehalt der anorganischen
Teilchen mit der Mohs-Härte von mindestens 8 in der gesamten laminierten Folie zu senken,
ohne die physikalischen Eigenschaften der beiden Oberflächen der laminierten Folie in großem
Maße unterschiedlich zu machen. Deshalb sollten die freiliegenden Oberflächen der obersten
Schicht und der Grundschicht der laminierten Folie der vorliegenden Erfindung im
wesentlichen dieselben physikalischen Eigenschaften aufweisen.
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Zuerst sollten die Reibungskoeffizienten der freiliegenden Oberflächen der obersten und der
Grundschicht der laminierten Pölyesterfolie der vorliegenden Erfindung der folgenden
Gleichung (1) genügen.
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(1) µdA - µdB ≤ 0,100
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Der Unterschied zwischen den Reibungskoeffizienten beträgt bevorzugt 0,07 oder weniger,
weiter bevorzugt 0,05 oder weniger.
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Die Oberflächenrauhheit RaA und RaB (µm) der freiliegenden Oberflächen der obersten
Schicht und der Grundschicht sollte den folgenden Gleichungen (2) und (3) genügen.
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(2) (RaA + RaB)/2 ≤ 0,030
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(3) RaA - RaB < 0,010
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Wenn der Durchschnitt der Oberflächenrauhheiten der obersten Schicht und der Grundschicht
[(RaA + RaB)/2] größer als 0,030 µm ist, weist das eine derartige laminierte Folie umfassende
magnetische Aufzeichnungsmedium keine guten elektromagnetischen
Umwandlungseigenschaften auf.
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Der Durchschnitt
der Oberflächenrauhheiten der obersten Schicht und der Grundschicht
beträgt bevorzugt 0,027 µm oder weniger, weiter bevorzugt 0,025 µm oder weniger.
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Der obenstehende Unterschied der Oberflächenrauhheit zwischen der obersten Schicht und der
Grundschicht beträgt bevorzugt 0,003 µm oder weniger, weiter bevorzugt 0,002 µm oder weniger.
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Die laminierte Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung kann durch Einbinden der
spezifischen Teilchen in die oberste Schicht und die Grundschicht erhalten werden. Der Gehalt dieser
Teilchen sollte innerhalb bestimmter Bereiche liegen, wie im folgenden erklärt wird.
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Die in der vorliegenden Erfindung zu verwendenden anorganischen Teilchen sind anorganische
Teilchen mit einer Mohs-Härte von mindestens 8 und einer durchschnittlichen Teilchengröße
von 0,005 bis 0,5 µm. Da die oberste Schicht und die Grundschicht die Teilchen mit einer
Mohs-Härte von mindestens 8 enthalten, werden die Verkratzungsbeständigkeit bzw.
Reibfestigkeit und Abriebsbeständigkeit der Folie in großem Maße verbessert.
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Die anorganischen Teilchen sollten eine durchschnittliche Teilchengröße von 0,005 bis 0,5 µm
aufweisen. Wenn die durchschnittliche Teilchengröße größer als 0,5 µm ist, werden grobe
Erhebungen aufgrund der Agglomeration der Teilchen gebildet und werden die Verminderung
der elektromagnetischen Umwandlungseigenschaften und die Steigerung von Drop-outs bzw.
Aussetzern des magnetischen Aufzeichnungsmediums verursachen. Wenn die durchschnittliche
Teuchengröße geringer als 0,005 µm ist wird die Verkratzungsbeständigkeit nicht
zufriedenstellend verbessert.
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Die durchschnittliche Teilchengröße der anorganischen Teilchen beträgt bevorzugt von 0,005
bis 0,3 µm, weiter bevorzugt von 0,005 bis 0,1 µm.
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Beispiele der anorganischen Teilchen mit einer Mohs-Härte von mindestens 8 sind
Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, Vanadiumcarbid, Titaniumcarbid, Borcarbid, Wolframborid, Bornitrid
und dergleichen. Unter ihnen werden Aluminiumoxid und Siliciumcarbid bevorzugt, da sie in
einem industriellen Maßstab leicht erhältlich sind. Insbesondere wird δ-Aluminiumoxid
bevorzugt. Diese anorganischen Teilchen können als Mischung von zwei oder mehreren Arten
der Teilchen eingesetzt werden.
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Für Aluminiumoxid wird das durch Pyrolyse hergestellte Aluminiumoxid beispielhaft
angegeben. Pyrolyse-Aluminiumoxid kann durch Flammhydrolyse von wasserfreiem
Aluminiumchlorid hergestellt werden und weist eine durchschnittliche Teilchengröße von 0,01 bis 0,1 µm auf.
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Bei der vorliegenden Erfindung kann durch Hydrolyse eines Aluminiumalkoxids hergestelltes
Aluminiumoxid bevorzugt verwendet werden. Derartiges Aluminiumoxid kann aus Al(OC&sub2;H&sub7;)
oder Al(OC&sub4;H&sub9;)&sub2; hergestellt werden. Wenn die Hydrolysebedingungen geeignet eingestellt
sind besitzt das hergestellte Aluminiumoxid eine durchschnittliche Teilchengröße von 0,5 µm
oder weniger. Bei diesem Herstellungsverfahren kann durch Zugabe einer Säure zu der
Aufschlämmung von Aluminiumoxid ein klares Sol erhalten und geliert werden) und dann kann das
Gel auf eine Temperatur von 500ºC oder höher erwärmt werden) um eine gesinterte Masse
von Aluminiumoxid zu erhalten.
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Alternativ dazu wird zu einer Lösung von Natriumaluminat Methylacetat oder Ethylacetat
zugegeben, um AlOOH zu erhalten, und dann wird AlOOH erwärmt, um feines pulverförmiges
Aluminiumoxid zu erhalten.
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In jedem Fall wird Aluminiumoxid mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,1 µm oder
weniger bevorzugt verwendet.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Aluminiumoxidteilchen bevorzugt zu primären
Teilchen dispergiert, wohingegen sie in der Form von sekundären Teilchen verwendet werden
können, insofern die Oberflächenbedingungen der Folie nicht nachteilig beeinflußt werden. In
letzterem Falle weisen die sekundären Teilchen eine scheinbare durchschnittliche
Teilchengröße von 0,5 µm oder weniger, bevorzugt 0,1 µm oder weniger, auf.
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Wenn die Aluminiumoxidteilchen Agglomerate bilden, kann ein Teil des Aluminiumoxids, zum
Beispiel 30 Gew.-% oder weniger des Aluminiumoxids, durch mindestens ein Metalloxid
ersetzt werden) zum Beispiel Oxide von Si, Ti, Fe, Na und K.
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Bei der vorliegenden Erfindung weisen, da die oberste Schicht und die Grundschicht die
anorganischen Teilchen mit einer Mohs-Härte von mindestens 8 und einer durchschnittlichen
Teilchengröße von 0,005 bis 0,5 µm in den spezifischen Mengen enthalten, die beiden Ober
flächen der Folie stark verbesserte Verkratzungsbeständigkeit und Abriebsbeständigkeit auf.
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Jedoch kann lediglich der Einsatz der obengenannten spezifischen anorganischen Teilchen die
Gleiteigenschaften der Folie nicht verbessern, und die Handhabung der Folie kann
unzureichend sein. Um ein solches Problem zu lösen, wird es bevorzugt, inaktive Teilchen mit einer
Mohs-Härte von weniger als 8 und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,1 bis 3,0 µm
zu verwenden.
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Ein Beispiel für die inaktiven Teilchen mit einer Mohs-Härte von weniger als 8 besteht in
sogenannten präzipitierten Teilchen. Mit den präzipitierten Teilchen sind feine Teilchen einer
Metallverbindung gemeint, welche während der Herstellung eines Polyesters präzipitiert
werden. Wenn zum Beispiel eine Umesterung unter Zugabe einer Alkalimetallverbindung oder
einer Erdalkalimetallverbindung vor, während oder nach einer Umesterung in Gegenwart oder
Abwesenheit einer Phosphorverbindung durchgeführt wird, werden inaktive Teilchen mit einer
durchschnittlichen Teilchengröße von 0,1 bis 3,0 µm präzipitiert.
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Ein anderes Beispiel für die inaktiven Teilchen mit einer Mohs-Härte von weniger als 8 besteht
in den sogenannten Additions-Teilchen, welche während der Herstellung eines Polyesters
zugegeben werden. Beispiele derartiger Teilchen sind Teilchen von Kaolin, Talk, Kohlenstoff,
Molybdänsulfid, Gips, Steinsalz, Calciumcarbonat, Siliciumoxid, Bariumsulfid, Lithiumfluorid,
Calciumfluorid, Zeolith, Calciumphosphat und dergleichen. Unter ihnen werden
Calciumcarbonat, Siliciumoxid, Bariumsulfid, Zeolith und Calciumphosphat im Hinblick auf ihre
Dispergierbarkeit in dem Polyester bevorzugt.
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Ferner können hitzebeständige Polymerteilchen verwendet werden. Ein typisches Beispiel des
hitzebeständigen Polymers ist ein Copolymer einer aliphatischen Monovinylverbindung, die
eine einzige ungesättigte Bindung in einem Molkekül aufweist, und einer aliphatischen
Verbindung, die mindestens zwei ungesättigte Bindungen in einem Molekül aufweist, als
Quervernetzungsmittel (vgl. zum Beispiel die japanische Patentveröffentlich ung Nr. 5216/1984).
Zusätzlich zu den obengenannten hitzebeständigen Polymerteilchen können Teilchen von
wärmehärtbaren Phenolharzen, wärmehärtbaren Epoxyharzen. wärmehärtbaren
Harnstoffharzen, Benzoguanaminharzen, Polytetrafluorethylen und dergleichen verwendet werden.
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Eine Mischung von zwei oder mehr Arten von inaktiven Teilchen mit einer Mohs-Härte von
weniger als 8 kann eingesetzt werden.
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Nach der vorliegenden Erfindung sollte ein Gehalt der anorganischen Teilchen in jeder der
obersten Schicht und der Grundschicht von 0,25 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des
Polyesters in der jeweiligen Schicht, betragen. Wenn der Gehalt der anorganischen Teilchen
niedriger als 0,25 Gew.-% ist, werden die Verkratzungsbeständigkeit und Abriebsbeständigkeit
der Folie nicht genügend verbessert. Wenn dieser Gehalt 5 Gew.-% übersteigt, treten grobe
Erhebungen auf der Folienoberfläche auf. Vorzugsweise beträgt der Gehalt der anorganischen
Teilchen 0,30 bis 3,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Polyesters in der Schicht (A).
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Weiterhin sollte ein Gehalt der anorganischen Teilchen geringer als 0,20 Gew.-%, bevorzugt
geringer als 0,14 Gew.-%, weiter bevorzugt geringer als 0,12 Gew.-%, bezogen auf das
Gewicht des Gesamtpolyesters in allen Schichten einschließlich der Zwischenschicht(en), sein.
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Wenn dieser Gehalt der anorganischen Teilchen 0,20 Gew.-% überschreitet, wird ein
Schneidemesser im Längsscheideschritt der Folie stark beschädigt, so daß das Schneidemesser
häufig ausgewechselt werden sollte und die Produktivität verschlechtert wird.
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Wenn die anorganischen Teilchen zum Beispiel wegen Recycling-Verwendung der Folie in der
Zwischenschicht enthalten sind, sollte ihr Gehalt so stark wie möglich verringert werden.
Danach beträgt der Gehalt der anorganischen Teilchen 0,10 Gew.-%, bevorzugt 0,07 Gew.-%,
weiter bevorzugt 0,05 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gewicht des Polyesters in der
(den) Zwischenschicht(en).
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Wenn die Folie recycelt wird, beträgt eine untere Grenze des Gehalts der anorganischen
Teilchen, die in der (den) Zwischenschicht(en) enthalten sein sollen, etwa 0,001 bis 0,01 Gew.-%.
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In Hinsicht auf die Erreichung von im wesentlichen gleichen physikalischen Eigenschaffen auf
der obersten Schicht und der Grundschicht und eines einfachen Recyclings der laminierten
Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung, wird es bevorzugt, daß die in den Polyestern der
obersten Schicht und der Grundschicht enthaltenen anorganischen Teilchen dieselbe
durchschnittliche Teilchengröße besitzen und aus demselben Material sind, und daß ihr Gehalt der
gleiche ist.
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In der vorliegenden Erfindung beträgt ein Verhältnis der Dicke jeder der obersten Schicht und
der Grundschicht zu der Gesamtdicke der laminierten Folie gewöhnlich 1 bis 30 %, bevorzugt
3 bis 25 %, weiter bevorzugt 5 bis 25 %.
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Wenn dieses Dickenverhältnis 30 % überschreitet, steigt der Gehalt der anorganischen Teilchen
mit der Mohs-Härte von mindestens 8 in der Gesamtfolie, so daß die Kosten der
Rohmaterialien nicht genügend vermindert werden. Darüberhinaus ist die Längsschneideeigenschaft
bei der Herstellung der Folie nicht zufriedenstellend. Wenn dieses Verhältnis kleiner als 1 %
ist, werden die Oberflächeneigenschaften der obersten Schicht und der Grundschicht
unterschiedlich von denjenigen einer Einzelschichtfolie aus dem Material, das die jeweilige
Schicht aufbaut.
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Die laminierte Folie für das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden
Erfindung ist besonders geeignet als Basisfolie eines Magnetbands im Hinblick auf eine gute
Schneideeigenschaft, wenn die Differenz (Δn) zwischen dem Brechungsindex in der Weiten-
Richtung (nTD) und demjenigen in der Längsrichtung (nMD) der Folie mindestens 0,010
beträgt.
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Mit Schneideeigenschaft ist die Eigenschaft gemeint, wenn das Magnetband mit einem
Scherschneider und dergleichen längsgeschnitten wird. Wenn die Schneideeigenschaft schlecht
ist, wird ein Schnittbereich in einer linienartigen Form abgeschält und, in manchen Fällen,
werden Faserkristalle bzw. Whisker oder Pulver aus dem Schnittbereich erzeugt. Wenn solche
Phänomene auftreten, lagert sich weißes Pulver aus dem Magnetband ab, so daß die
0 elektromagnetische Umwandlung verschlechtert wird oder Aussetzer auftreten,
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Die Brechungsindexdifferenz Δn beträgt bevorzugt mindestens 0,020, weiter bevorzugt
mindestens 0,025. Wenn Δn zu groß ist, neigt das Magnetband dazu, thermisch zu schrumpfen.
Eine obere Grenze für Δn ist bevorzugt 0,060.
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Die Grenzviskosität des als Rohmaterial der laminierten Folie verwendeten Polyesters beträgt
bevorzugt 0,52 bis 0,60. Wenn die Grenzviskosität des Polyesters kleiner ist, hat die Folie eine
bessere Schneideeigenschaft. Wenn jedoch die Grenzviskosität kleiner als 0,52 ist, wird die
Folie oft während der Folienherstellung gebrochen, so daß die Produktivität verschlechtert
wird. Wenn die Grenzviskosität größer als 0,60 ist wird die Schneideeigenschaft der Folie nicht
genügend verbessert. Ein bevorzugter Bereich der Grenzviskosität liegt zwischen 0,54 und 0,60.
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Der Brechungsindex (nα) in der Richtung der Foliendicke beträgt 1,492 bis 1,510 Wenn nα
kleiner als 1,492 ist, werden die Gleiteigenschaften, die Abriebsbeständigkeit und
Verkratzungsbeständigkeit ungenügend verbessert. Wenn nα größer als 1,510 ist, sind die
Abriebsbeständigkeit und die Beständigkeit gegen Verkratzung ungenügend. Ein bevorzugter
Bereich von nα liegt zwischen 1,494 und 1,505.
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Der durchschnittliche Brechungsindex der laminierten Folie der vorliegenden Erfindung
beträgt bevorzugt 1,598 bis 1,604. Wenn der durchschnittliche Brechungsindex kleiner als
1,598 ist, ist die Kristallinität der Folie zu gering, so daß die Formbeständigkeit der Folie
verringert und die Schräglaufeigenschaften verschlechtert werden. Wenn der durchschnittliche
Brechungsindex größer als 1,604 ist, wird die Folienoberfläche brüchig, so daß die
Abriebsbeständigkeit verschlechtert wird, und das weiße Pulver in beträchtlichem Maße
erzeugt wird. Ein bevorzugter Bereich des durchschnittlichen Brechungsindex liegt zwischen
1,600 und 1,603.
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Es wird nun ein Herstellungsverfahren der laminierten Folie der vorliegenden Erfindung erklärt
werden.
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Die laminierte Folie der vorliegenden Erfindung kann durch jegliches herkömmliche Verfahren
wie Coextrusion, Extrusions-Laminierung und Trockenlaminierung hergestellt werden. Im
Hinblick auf die Produktivität der Folie und der Stabilität der Folienqualität wird bevorzugt die
Coextrusion angewandt. Demnach wird die Coextrusion als ein typisches
Herstellungsverfahren der Folie der vorliegenden Erfindung erklärt werden.
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Ein Rohmaterial für jede der obersten Schicht und der Grundschicht mit den durch die
vorliegende Erfindung definierten anorganischen Teilchen und ein Rohmaterial für die
Zwischenschicht werden getrennt voneinander hergestellt und mit einem herkömmlichen Trockner oder
einem Vakuumtrockner getrennt getrocknet. Danach werden sie separat bei einer Temperatur
von 200 bis 320ºC durch das Coextrusionsverfahren extrudiert, um eine laminierte Folie mit
mindestens drei Schichten zu erhalten, und werden auf einer Gußtrommel abgekühlt und
verfestigt, wodurch eine amorphe Tafel, welche mindestens drei Schichten umfaßt, hergestellt
wird. In diesem Herstellungsschritt wird bevorzugt ein Verfahren zur Anwendung statischer
Elektrizität verwendet, da die amorphe Tafel mit einer gleichförmigen Dicke erhalten wird.
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Dann wird die amorphe Tafel biaxial gereckt und thermofixiert. Die Reckbedingungen sind
nicht beschränkt, insofern die gereckte Folie den durch die vorliegende Erfindung definierten
Folieneigenschaften genügt. Zum Beispiel wird die amorphe Tafel bei einer Temperatur von 90
bis 130ºC bei einem Streckverhältnis von mindestens 2,5fach in einer longitudinalen Richtung
und danach bei einem Streckverhältnis von mindestens 3,2fach in einer Weitenrichtung gereckt,
gefolgt von Thermofixierung bei einer Temperatur von 130 bis 250ºC. Falls nötig, können die
Oberflächen auf eine herkömmliche Weise behandelt werden.
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Nach der biaxialen Reckung und dem Thermofixieren werden beide Ränder der Folie mit
Schneidemessern geschnitten. Das Schneidemesser wird bevorzugt um eine Distanz von
mehreren mm bis mehreren zehn mm verschoben, um eine örtliche Beschädigung des Messers
zu verhindern.
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Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele veranschaulicht werden, welche
den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht einschränken. In den Beispielen beziehen sich
"Teile" auf das Gewicht.
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Die Eigenschaften werden hierin wie folgt gemessen:
(1) Durchschnittliche Teilchengröße
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Teilchengrößen werden durch ein Mikroskop gemessen, und eine Teilchengröße, die einem
Volumenprozentsatz von 50 % hinsichtlich äquivalenter Kugeldurchmesser entspricht, wird als
eine durchschnittliche Teilchengröße angesehen.
(2) Grenzviskosität
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Ein Gramm eines Polymeren wird in 100 ml eines gemischten Lösungsmittels aus Phenol und
Tetrachlorethan (im Volumenverhältnis von 50:50) gelöst, und die Viskosität einer Lösung
wird bei 30ºC gemessen.
(3) Brechungsindex in einer Foliendicken-Richtung (n )
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Unter Verwendung eines Abbe-Refraktometers (hergestellt von Atago Optical Co., Ltd.) wird
ein Brechungsindex mit der Natrium-D-Linie in Richtung der Foliendicke bei 23ºC gemessen.
(4) Durchschnittlicher Brechungsindex ( )
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Unter Verwendung des Abbe-Refraktometers werden ein Maximalbrechungsindex in einer
Ebene der Folie (nγ) ein Brechungsindex in einer Richtung senkrecht zur Richtung des
Maximalbrechungsindex (nβ) und ein Brechungsindex in Richtung der Foliendicke (nα) mit der
Natrium-D-Linie bei 23ºC gemessen, und ein durchschnittlicher Brechungsindex wird gemäß
der folgenden Gleichung berechnet:
(5) Längsschneideeigenschaften bei der Folienherstellung
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Beim Folienherstellungsschritt werden die Ränder der biaxial gereckten Folie und der
thermofixierten Folie mit Schneidemessern aus rostfreiem Stahl längsgeschnitten Dann werden die
Messer durch neue ersetzt, und 30000 m einer jeden Folie werden längsgeschnitten. Danach
wird das Ausmaß der Beschädigung der Messer mit bloßem Auge beobachtet und nach den
folgenden Kriterien eingestuft:
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A: Keine oder wemge Defekte werden auf den Messern gefunden und es ist kein
Auswechseln der Messer notwendig
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C: Viele offensichtliche Defekte werden auf den Messern gefunden und das
Auswechseln der Messer ist notwendig
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B: Ein Zwischenzustand zwischen A und C.
(6) Oberflächenrauhheit (Ra)
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Unter Verwendung eines Oberflächenrauhheit-Testers (SE-3F, hergestellt von Kosaka
Kenkyusho, Ltd.) wird die Mittellinien-Durchschnittsrauhheit gemäß JIS B-0601-1976, mit
den nötigen Modifikationen, gemessen. Die Meßbedingungen bestehen in der Verwendung
einer Kontaktnadel mit einem Spitzenradius von 2 µm, 30 mg Sondenkontaktdruck, 0,08 mm
Cut-off und 2,5 mm Meßlänge.
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Die Messung wird an 10 Punkten auf der Folie durchgeflihrt und die gemessenen Werte
wurden gemittelt.
(7) Gleiteigenschaften
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Eine Vorrichtung aus der Fig. 1 wird verwendet.
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Auf eine fixierte, hartverchromte Rolle aus Metall (SUS-420-J2) mit einem Durchmesser von
6 mm wird eine Folie unter einem Kontaktwinkel von 135º (θ) gewunden. Ein Gewicht von
53 g (T&sub2;) wird an ein Ende der Folie gebracht, und die Folie wird bei einer Geschwindigkeit
von 1 m/min bewegt. Danach wird ein Widerstand am anderen Ende (T&sub1;,g) gemessen. Der
Reibungskoefflzient (µd) wird nach der folgenden Gleichung berechnet.
(8) Abriebsbeständigkeit
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Eine Vorrichtung aus der Fig. 2 wird verwendet.
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Eine Folie wird in einer Länge von 200 m laufen gelassen und die Menge an weißem Pulver,
welche an einer fixierten Nadel haftet, wird mit bloßem Auge ausgewertet und gemäß den
folgenden Kriterien eingestuft
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A: Eine sehr kleine Menge an weißem Pulver und gute Abriebsbeständigkeit.
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B: Eine kleine Menge an weißem Pulver und praktisch annehmbar
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C: Eine große Menge an weißem Pulver und praktisch unannehmbar.
(9) VTR-Kopf-Output
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Auf einem NV-3700 Videogerät (hergestellt von Matsushita Electric) wird ein Videoband, das
wie nachfolgend hergestellt wurde, bei einer normalen Geschwindigkeit laufen gelassen, und
der VTR-Kopf-Output bei einer Meßfrequenz von 4 MHz wird nuttels eines Synchroskops
gemessen. Der gemessene Wert wird als ein relativer Wert (dB) zum Wert einer Leefstelle
(0 dB) ausgedrückt.
Herstellung eines Videobandes
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Feines magnetisches Pulver (200 Teile), ein Polyurethanharz (30 Teile), Nitrocellulose (10
Teile), ein Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer (10 Teile), Lecithin (5 Teile), Cyclohexanon
(100 Teile), Methylisobutylketon (100 Teile) und Methylethylketon (300 Teile) werden in einer
Kugelmühle 48 Stunden lang gemischt und dispergiert, gefolgt von der Zugabe einer
Polyisocyanatverbindung (5 Teile), um einen magnetischen Anstrich zu erhalten.
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Der magnetische Anstrich wird auf eine Polyesterfolie zu einer Trockendicke von 2 µm
aufbeschichtet, magnetisch orientiert, bevor er ausreichend getrocknet ist, und dann getrocknet.
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Die beschichtete Folie wird einem Superkalandrierprozeß unterzogen und bei einer Breite von
1,27 cm (1/2 Inch) längsgeschnitten, um eine Videoband zu erhalten.
(10) Anzahl von Aussetzern
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Auf einem NV-3700-Videogerät (hergestellt von Matsushita Electric) wird das obenstehend
hergestellte Videoband bei einer normalen Geschwindigkeit laufen gelassen, um ein Videoband
zu reproduzieren, das ein Signal von 4,4 MHZ aufzeichnet, und die Anzahl von Aussetzern
wird mit einem Aussetzer-Zähler (hergestellt von Okura Industries, Ltd.) etwa 20 min lang
gezählt. Das Ergebnis wird als Zahl der Aussetzer pro einer Minute ausgedrückt.
(11) Verkratzungsbeständigkeit
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Ein Magnetband mit einer Breite von 1,27 cm (1/2 Inch) wird einmal über eine hartverchromte
Metallnadel mit einem Durchmesser von 6 mm und einer Oberflächenrauhheit von 35 bei einer
Zugspannung von 50 g unter einem Kontaktwinkel von 135º bei einer Laufgeschwindigkeit
von 4 m/sec befördert. Auf der kontaktierten Oberfläche des Magnetbandes wird Aluminium
aufgedampft und der Grad an Defekten wird mit bloßem Auge ausgewertet und gemäß den
folgenden Kriterien eingestuft:
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Stufe 1: Sehr viele Defekte.
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Stufe 2: Viele Defekte.
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Stufe 3: Die Anzahl an Defekten liegt zwischen Stufe 2 und 4.
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Stufe 4: Einige Defekte.
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Stufe 5: Keine Defekte.
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Die Stufen 3, 4 und 5 sind praktisch annehmbar.
(12) Schneideeigenschaften
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Eine breite Folie mit einer aufbeschichteten Magnetschicht wird mit neuen
Scher-Schneidemessern zu einer Breite von 1,27 cm (1/2 Inch) geschnitten. Dann werden 50000 m der Folie
längsgeschnitten. Danach wird der Zustand des Schnittbereichs des Magnetbandes mit einem
Elektronenmikroskop betrachtet. Die Schneideeigenschaften werden gemäß den folgenden
Kriterien eingestuft:
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A: Der Schnittbereich wird nicht in einer linienartigen Form abgeschält und
es werden keine Späne erzeugt.
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C: Der Schnittbereich wird in starkem Maße in einer linienartigen Form
abgeschält und viele Späne werden erzeugt
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B: Ein Zustand zwischen A und C.
Beispiel 1
Herstellung einer Polyesterfolie
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Dimethylterephthalat (100 Teile), Ethylenglykol (60 Teile) und Magnesiumacetattetrahydrat
(0,09 Teile) wurden in ein Reaktionsgefäß gefüllt und erwärmt, um eine Umesterung zu
bewirken, während Methanol abgedampft wurde. In 4 Stunden vom Beginn der Reaktion an wurde
die Temperatur auf 230ºC erhöht, um die Umesterung im wesentlichen zu vervollständigen.
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Dann wurden 0,5 % δ-Al&sub2;O&sub3;-Teilchen, welche pulverisiert, gesiebt und gefiltert worden
waren, und eine Mohs-Härte von 8 und eine durchschnittliche Teilchengröße von 0,02 µm
aufwiesen, zugegeben Danach wurden Phosphorsäureethylester (0,04 Teile) und
Antimontrioxid (0,04 Teile) zugegeben, und eine Polykondensationsreaktion wurde 4 Stunden lang
durchgeführt, um einen Polyester (1) mit einer Grenzviskosität von 0,61 zu erhalten.
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Getrennt davon wurde in derselben Weise wie obenstehend aber unter Verwendung von
50 % CACO&sub3; -Teilchen mit einer Mohs-Härte von 3 und einer durchschnittlichen
Teilchengröße von 0,7 µm anstatt der δ-Al&sub2;O&sub3;-Teilchen ein Polyester (2) mit einer Grenzvisklosität
von 0,60 hergestellt.
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Ferner wurde in derselben Weise wie obenstehend - jedoch ohne Teilchen - ein Polyester (3)
mit einer Grenzviskosität von 0,61 hergestellt.
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Die Polyester (1) und (2) wurden in einem Gewichtsverhältnis von 80:20 gemischt, um ein
Rohmaterial (4) herzustellen.
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Die Polyester (3) und (4) wurden in einem Gewichtsverhältnis von 90:10 gemischt, um ein
Rohmaterial (5) herzustellen.
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Jedes der Rohmaterialien (4) und (5) wurde vorkristallisiert und bei 180ºC getrocknet. Dann
wurde jedes Rohmaterial aus separaten Schmelz-Extrudern so koextrudiert, daß die oberste
Schicht und die Grundschicht aus dem Rohmaterial (4) gebildet wurden, und die
Zwischenschicht aus dem Rohmaterial (5) gebildet wurde, und bei einem Dickenverhältnis [(4)/(5)/(4)]
von 10/80/10 zusammengesetzt wurden, um eine amorphe Folie mit einer Gesamtdicke von
200 µm zu erhalten.
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Die amorphe Folie wurde dann bei 110ºC bei einem Streckverhältnis von 3,5fach in einer
Richtung des Folienlaufs und bei 110ºC bei einem Streckverhältnis von 3,5fach in einer
Richtung senkrecht zu der Richtung des Folienlaufs gereckt und bei 220ºC 3 Sekunden lang
hitzebehandelt, gefolgt von Abkühlen, um eine biaxial gereckte laminierte Polyesterfolie mit
einer Dicke von 15 µm zu erhalten.
Herstellung eines Magnetbandes
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Da die Eigenschaften der obersten Schicht und der Grundschicht im wesentlichen dieselben
waren, wurde eine von ihnen als Oberflächenschicht ausgewählt.
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Ein magnetischer Anstrich wurde auf die ausgewählte Oberfläche der erhaltenen biaxial
gereckten laminierten Folie aufbeschichtet und getrocknet, um ein Magnetband herzustellen,
und dessen Eigenschaften wurden gemessen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 gezeigt. Die
Tabelle 1 enthält die Details der laminierten Folie.
Beispiel 2
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Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 aber unter Verwendung des Rohmaterials (4) für die
Bildung der obersten Schicht und der Grundschicht und des Rohmaterials (3) für die Bildung
der Zwischenschicht und deren Laminierung bei einem Dickenverhältnis [(4)/(3)/(4)] von
15/70/15 wurde eine amorphe Folie mit einer Dicke von 200 µm gebildet. Danach wurde die
amorphe Folie auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 gereckt, um eine gereckte Polyesterfolie
mit einer Dicke von 15 µm zu erhalten, und dann wurde unter Verwendung der gereckten
Folie ein Magnetband hergestellt.
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Die Details der laminierten Folie sind in der Tabelle 1 gezeigt, und die Eigenschaften des
Magnetbands sind in der Tabelle 2 gezeigt.
Vergleichsbeispiel
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Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 aber unter Verwendung lediglich des Rohmaterials (4)
wurde eine einzelschichtige biaxial gereckte Polyesterfolie mit einer Dicke von 15 µm
hergestellt. Auf einer Oberfläche der Folie wurde der magnetische Anstrich aufgeschichtet, um
ein Magnetband zu erhalten Die Details der Polyesterfolie sind in der Tabelle 1 gezeigt, und
die Eigenschaften des Magnetbands sind in der Tabelle 2 gezeigt
Tabelle 1
Beispiel
Vergleichsbeispiel
Zugegebene Teilchen (Gew.-%)
< Oberste Schicht>
Aluminiumoxid
Calciumcarbonat
< Zwischenschicht>
< Grundschicht>
< Dickenverhältnis> (Gew.-%)
Oberste Schicht
< Aluminiumoxidgehalt in der Gesamtfölie> (Gew.-%)
(Einzelschicht)
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Bemerkung. *1) Der Aluminiumoxidgehalt in der Einzelschichtfolie
Tabelle 2
Beispiel
Vergleichsbeispiel
Längsschneideeigenschaften
Folienmerkmale
(Oberste Sch./Grundsch.)
Folieneigenschaften
Abriebsbeständigkeit
Magnetband-Eigenschaften
Beständigkeit gegen Verkratzen
S/N-Verhältnis (dB)
Aussetzer(/min)
Schneide-Eigenschaften
Integrierte Auswertung
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Bemerkung: Die Folienmerkmale und -eigenschaften in dem Vergleichsbeispiel waren
diejenigen der Oberfläche und der Rückseite der Einzelschichtfolie
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Die Folie des Vergleichsbeispiels war eine einzeischichtige Folie. Während ihre
Folienmerkmale und Folieneigenschaften gut waren, erforderte sie eine große Menge an
Aluminiumoxidteilchen, so daß ihre Herstellungskosten hoch sein würden, und die
Längsschneideeigenschaften waren verschlechtert, und die Produktivität war gering.
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In den Folien der Beispiele 1 und 2 war der Gehalt der Aluminiumoxidteilchen 0,20mal bzw.
0,30mal desjenigen in dem Vergleichsbeispiel. Deshalb sind diese Folien hinsichtlich der
Herstellungskosten und der Produktivität gegenüber der Folie des Vergleichsbeispiels überlegen.
Darüberhinaus waren ihre Folienmerkmale und Magnetbandeigenschaften im wesentlichen die
gleichen wie diejenigen im Vergleichsbeispiel.