DE69332681T2

DE69332681T2 - Biaxial ausgerichteter, in eine Richtung ausgedehnter Polyethylen-2,6-naphthalat-Film

Info

Publication number: DE69332681T2
Application number: DE1993632681
Authority: DE
Inventors: Hisashi Sagamihara-shi HAMANO; Masahiro Hosoi; leyasu Sagamihara-shi Kobayashi; Yasuhiro Sagamihara-shi SAEKI
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1993-02-15
Filing date: 1993-02-15
Publication date: 2004-03-18
Anticipated expiration: 2013-02-16
Also published as: DE69332681D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine biaxial gestreckte, in einer Richtung ausgedehnte Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat-Folie. Spezieller betrifft sie eine biaxial gestreckte, in einer Richtung ausgedehnte Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat-Folie, welche als eine Substratfolie für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zum Aufzeichnen mit hoher Dichte verwendbar ist, welche zur Aufnahme bzw. Aufzeichnung für einen langen Zeitraum befähigt ist, und hervorragend in elektromagnetischen Umwandlungseigenschaften ist, insbesondere ein magnetisches Aufzeichnungsmedium wie ein magnetisches Aufzeichnungsband für die Verwendung in einem VTR, welches einen durch Gasphasenabscheidung gebildeten dünnen magnetischen Metallfilm aufweist.
Stand der Technik
Als eine magnetische Aufzeichnungsfolie, welche eine hohe Koerzitivfeldstärke zum magnetischen Aufzeichnen aufweist und zum Aufzeichnen für einen langen Zeitraum fähig ist, ist ein magnetisches Aufzeichnungsband vorgeschlagen worden, welches durch Herstellen einer biaxial gestreckten Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat-Folie als ein Substrat, welche spezielle mechanische Eigenschaften und eine spezielle Oberfläche aufweist, Bilden einer magnetischen Schicht aus einem dünnen Metallfilm auf einer Oberfläche des Substrats und Bilden einer Beschichtung aus einem ein Gleitmittel enthaltendem organischen Polymer auf der anderen Oberfläche des Substrats, auf der kein dünner magnetischer Metallfilm gebildet ist, erhalten wird. Diese magnetische Aufzeichungsfolie weist eine verbesserte Koerzitivfeldstärke zum magnetischen Aufzeichnen aufgrund der Verwendung einer Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat-Folie auf, die eine Spannung von mindestens 18 kg/mm², wenn sie in der Längsrichtung um 5% gestreckt wird, einen Youngschen Modul von mindestens 800 kg/mm² in der Längsrichtung und einen Youngschen Modul von mindestens 500 kg/mm² in der Querrichtung aufweist.
Die vorstehende Folie bringt jedoch immer noch Probleme mit sich, indem die Substratfolie einem Kräuseln unterliegt, wenn auf ihr ein dünner Metallfilm mittels Gasphasenabscheidung gebildet wird, und verursacht eine Störung im Laufen bei einem Schritt, wenn sie ein magnetisches Aufzeichnungsband bildet, indem das Band nicht in der Lage ist, eine angemessene Leistung zu ergeben, oder das Band instabil läuft, da es eine Kräuselung aufweist und nicht in der Lage ist, in gutem Kontakt mit einem magnetischen Kopf zu sein, wenn es verwendet wird, nachdem das Band aufgenommen und in einer Kassette eingeschlossen wurde.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue biaxial gestreckte, in einer Richtung ausgedehnte Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat bereitzustellen.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Endung, eine biaxial gestreckte, in einer Richtung ausgedehnte Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat-Folie bereitzustellen, die hervorragend als eine Substratfolie für ein magnetisches Aufzeichnungsband ist.
Es ist weiter eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine biaxial gestreckte, in einer Richtung ausgedehnte Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat-Folie bereitzustellen, die fast frei von einem Kräuseln ist, wenn auf ihr ein dünner Metallfilm durch Gasphasenabscheidung gebildet wird, und die hervorragend als eine Substratfolie für ein magnetisches Aufzeichnungsband ist.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine biaxial gestreckte, in einer Richtung ausgedehnte Poylethylen-2,6-naphthalindicarboxylat-Folie bereitzustellen, welche ein hochdichtes magnetisches Aufzeichnungsband ergeben kann, das eine hohe Koerzitivfeldstärke aufweist, im wesentlichen frei von Datenverlust ist und hervorragend in Laufeigenschaften und Haltbarkeit auch in geringer Dicke ist, und welche hervorragend als eine Substratfolie für ein magnetisches Aufzeichungsband ist.
Die vorstehenden Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden erstens durch eine biaxial gestreckte, in einer Richtung ausgedehnte Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat-Folie erreicht, welche die folgenden Eigenschaften aufweist:

(A) sowohl der Youngsche Modul in der Längsrichtung als auch der Youngsche Modul in der Querrrichtung betragen mindestens 600 kg/mm² und der Youngsche Modul in der Längsrichtung ist größer als der Youngsche Modul in der Querrichtung,
(B) der Wärmeschrumpfungsfaktor beträgt in der Querrichtung, wenn die Folie untem keiner Belastung bei 105°C für 30 Minuten behandelt worden ist, mindestens 1% und
(C) die Oberflächenrauhigkeit Ra der einen Oberfläche der Folie beträgt bis zu 5 nm.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiter ein magnetisches Aufzeichnungsband bereitgestellt, welches durch Bilden eines dünnen magnetischen Metallfilms als eine magnetische Aufzeichnungsschicht auf einer Oberfläche der vorstehenden biaxial gestreckten, in einer Richtung ausgedehnten Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat-Folie durch Gasphasenabscheidung erhalten wird.
1 ist eine schematische Ansicht, welche ein Verfahren zum Bestimmen des Kräuselns eines magnetischen Aufzeichnungsbandes zeigt.
In der biaxial gestreckten, in einer Richtung ausgedehnten Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat-Folie der vorliegenden Erfindung beträgt der Youngsche Modul (EM) in der Längsrichtung mindestens 600 kg/mm², bevorzugt mindestens 650 kg/mm², mehr bevorzugt mindestens 700 kg/mm², insbesondere bevorzugt mindestens 750 kg/mm². Die obere Grenze des Youngschen Moduls in der Längsrichtung beträgt im allgemeinen etwa 1.500 kg/mm².
Aufgrund des vorstehenden großen Youngschen Moduls in der Längsrichtung kann sich das Band strecken und erleidet weniger Verformung, wenn eine starke plötzliche Belastung auf das Band ausgeübt wird.
In der biaxial gestreckten, in einer Richtung ausgedehnten Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylatfolie der vorliegenden Erfindung beträgt der Youngsche Modul (ET) in der Querrichtung mindestens 600 kg/mm², bevorzugt mindestens 650 kg/mm², mehr bevorzugt mindestens 700 kg/mm². Der Youngsche Modul in der Querrichtung beträgt im allgemeinen etwa 1.000 kg/mm².
Aufgrund des vorstehenden großen Youngschen Moduls in der Querrichtung gibt es eine Abnahme des Auftretens eines Phänomens, daß die Bandkante in einer Wellenform verformt oder während des Laufens gekrümmt wird.
In der biaxial gestreckten, in einer Richtung ausgedehnten Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat-Folie der vorliegenden Erfindung ist der Youngsche Modul in der Längsrichtung größer als der Youngsche Modul in der Querrichtung. Wenn die so gestaltete Folie verwendet wird, wird das magnetische Band korrekt mit dem Videorotationskopf in Kontakt gehalten und die hervorragenden elektromagnetischen Umwandlungseigenschaften werden beibehalten.
Die biaxial gestreckte, in einer Richtung ausgedehnte Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat-Folie kann mit den vorstehend beschriebenen Werten des Youngschen Moduls in der Längsrichtung und des Youngschen Moduls in der Querrichtung durch ein an sich bekanntes Verfahren versehen werden. Das bedeutet, daß die Folie gleichzeitig biaxial gestreckt werden kann oder nacheinanderfolgend gestreckt werden kann, d. h. zuerst in der Längsrichtung und dann in der Querrichtung, oder jeweils mindestens zweimal sowohl in der Längsrichtung als auch in der Querrichtung gestreckt werden kann. Das Strecken kann mit einer gewöhnlichen Walze oder einem Spannrahmen durchgeführt werden.
Wenn die biaxial gestreckte, in einer Richtung ausgedehnte Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylatfolie der vorliegenden Erfindung unter keiner Belastung bei 105°C für 30 Minuten behandelt worden ist, beträgt der Wärmeschrumpfungsfaktor in der Querrichtung 1 bis 3%. Aufgrund eines solchen hohen Wertes des Wärmeschrumpfungsfaktors unterliegt die in einer Richtung ausgedehnte Folie der vorliegenden Erfindung wenig Kräuseln, wenn ein dünner Metallfilm durch Gasphasenabscheidung auf ihrer Oberfläche gebildet wird.
Der vorstehende hohe Wert des Wärmeschrumpfungsfaktors kann durch Wärmebehandeln der gestreckten Folie bei einer niedrigen Temperatur in einem Folienherstellungsschritt erreicht werden. Wenn die gestreckte Folie bei einer zu niedrigen Temperatur wärmebehandelt wird, wird jedoch der Wärmeschrumpfungsfaktor in der Längsrichtung größer, beispielsweise um mehr als 1%, während der Youngsche Modul in der Längsrichtung klein ist. Deshalb tritt oft ein Kratzen in dem Verfahren zum Bilden eines magnetischen Bandes auf, und der Kratzstaub haftet an der magnetischen Oberfläche des magnetischen Bandes, was einen Signalausfall, eine Abnahme des Kontaktdrucks an einem magnetischen Kopf und eine Abnahme der Formbeständigkeit verursacht. Als ein Ergebnis sind die elektromagnetischen Umwandlungseigenschaften verschlechtert. Die geeignete Temperatur für die vorstehende Wärmebehandlung kann durch ein Vorexperiment bestimmt werden.
Als ein anderes Verfahren kann der vorstehende hohe Wert des Wärmeschrumpfungsfaktors durch ein Vergrößern der Streckrate in der Querrichtung erreicht werden. Wenn jedoch die Streckrate in der Querrichtung zu groß ist, verstärkt sich die Orientierung in der Querrichtung, was den Youngschen Modul in der Querrichtung vergrößert und den Youngschen Modul in der Längsrichtung verkleinert, was zu den gleichen Ergebnissen wie denen führt, wenn die Temperatur für die Wärmebehandlung zu niedrig ist. Wenn ein dünner magnetischer Metallfilm weiter durch Gasphasenabscheidung gebildet wird, unterliegt der Film einem Kräuseln. Die geeignete Streckrate in der Querrichtung kann durch ein Vorexperiment bestimmt werden.
Natürlich kann der Wärmeschrumpfungsfaktor in der Querrichtung auch durch jedwedes andere Verfahren auf den vorstehend beschriebenen Bereich eingestellt werden.
Wenn die biaxial gestreckte, in einer Richtung ausgedehnte Polyethylen-2,6- naphthalindicarboxylat-Folie der vorliegenden Erfindung unter keiner Belastung bei 105°C für 30 Minuten wärmebehandelt worden ist, beträgt der Wärmeschrumpfungsfaktor in der Längsrichtung bevorzugt 1% oder weniger, mehr bevorzugt 0,8% oder weniger, insbesondere bevorzugt 0,5% oder weniger. Aufgrund der Einstellung des Wärmeschrumpfungsfaktor in der Längsrichtung in dem vorstehend beschriebenen Bereich ist die Verformung der Folie klein, wenn sie verarbeitet wird, um ein magnetisches Aufzeichnungsband zu bilden, oder in der Atmosphäre bei hohen Temperaturen gelagert wird. Weiter nimmt das Auftreten von Kratzern und Kratzstaub auf der magnetischen Oberfläche oder Laufoberfläche in erwünschter Weise ab.
Der vorstehend festgelegte Wärmeschrumpfungsfaktor nach der Wärmebehandlung bei 105°C für 30 Minuten kann durch geeignetes Auswählen der Temperatur zur Wärmebehandlung der gestreckten Folie in einem Folienherstellungsschritt erreicht werden. Er kann auch durch weiteres Unterwerfen der vorstehend wärmebehandelten Folie einer Entspannungsbehandlung zwischen zwei einen Geschwindigkeitsunterschied aufweisenden Walzen bei einer Temperatur gleich oder höher der Glasübergangstemperatur von Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat-Folie erreicht werden. Das Verfahren zum Erreichen des vorstehenden Wärmeschrumpfungsfaktors soll jedoch nicht auf die vorstehend beschriebenen beschränkt sein.
In der biaxial gestreckten, in einer Richtung ausgedehnten Polyethylen-2,6-naphthalinterephthalat-Folie der vorliegenden Erfindung ist die Oberflächenrauhigkeit Ra einer der Oberflächen 5 nm oder weniger, bevorzugt 1 bis 4 nm. Aufgrund der vorstehenden Oberflächenrauhigkeit einer Oberfläche kann ein hochdichtes, hochempfindliches magnetisches Band erhalten werden.
Die Oberfläche, welche die vorstehend festgelegte Oberflächenrauhigkeit aufweist, bezieht sich auf eine Oberfläche, auf der ein dünner Metallfim gebildet werden soll. Ein magnetisches Aufzeichnungsband, welches durch das Bilden eines dünnen Metallfilms auf der vorstehenden Oberfläche der Folie der vorliegenden Erfindung erhalten worden ist, kann einen geeigneten Abstand zwischen einem -Magnetkopf und dem Band aufweisen und ist hervorragend in elektromagnetischen Umwandlungseigenschaften. Wenn der Ra-Wert zu klein ist, ist der Reibungskoeffizient der Folie groß und es ist schwierig, die Folie zu handhaben und aufzunehmen.
Die Oberflächenrauhigkeit Ra kann beispielsweise durch das Einbringen von inerten feinen Teilchen wie anorganische feine Teilchen, die unter den Gruppen IIA, IIB, IVA und IVB des Periodensystems geführte Elemente enthalten, oder feine Teilchen, die aus einem hoch wärmebeständigen Polymer wie ein Silikonharz und ein vernetztes Polystyrol, oder durch das Unterwerfen der Folie einer Oberflächenbehandlung wie eine Beschichtungsbehandlung erreicht werden. Wenn inerte feine Teilchen verwendet werden, ist es bevorzugt, etwa 0,1 Gew.-% feine Siliciumdioxidteilchen, die einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,045 μm aufweisen, in das Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat einzubringen.
In der biaxial gestreckten, in einer Richtung ausgedehnten Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat-Folie der vorliegenden Erfindung ist die Oberflächenrauhigkeit Ra der anderen Oberfläche, auf welcher der dünne magnetische Metallfim nicht gebildet wird, nicht speziell beschränkt. Wenn jedoch die andere Oberfläche mit einer Oberflächenrauhigkeit von mindesten 5 nm oder bevorzugt von 15 bis 40 nm durch Bilden einer zusammenhängenden oder getrennten, ein Gleitmittel enthaltenden organischen Polymerbeschichtung versehen ist, ist die Folie in der Gleitfähigkeit und der Handhabbarkeit hervorragend, und es kann ein magnetisches Aufzeichnungsband erhalten werden, das verbesserte Laufeigenschaften aufweist. Die Dicke der Beschichtung beträgt bevorzugt 1 μm oder weniger, mehr bevorzugt ungefähr 50 bis 500 nm. Das in der organischen Polymerbeschichtung zu enthaltende Gleitmittel beinhaltet Aluminiumacrylat, Molybdän, feines Siliciumdioxid und ein Fluorharz, obwohl das Gleitmittel nicht auf diese begrenzt sein soll. Der durchschnittliche Teilchendurchmesser des Gleitmittels beträgt bevorzugt 0,1 bis 2 μm, und die Menge des Gleitmittels beträgt bevorzugt ungefähr 0,05 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf ein Bindemittel.
Die vorstehende organische Polymerbeschichtung wird beispielsweise durch Dispergieren des Gleitmittels in einer Lösung oder einer Emulsion von Polyether wie Glycidylether von Polyoxyalkylenglycol oder von mit einer Säurekomponente wie Naphthalin-2,6-dicarbonsäure oder aliphatische Dicarbonsäure modifizertem Copolyester und Aufbringen der resultierenden Beschichtungsflüssigkeit auf die andere Oberfläche der Folie gebildet.
Die getrennte Beschichtung kann beispielsweise durch Aufbringen der Beschichtungsflüssigkeit in einem geeigneten Schritt vor dem Strecken der Folie in der Querrichtung in dem Verfahren zum Herstellen der Folie der vorliegenden Erfindung, Erwärmen der aufgebrachten Beschichtungsflüssigkeit, um eine verfestigte Beschichtung zu bilden, und Strecken der Folie in der Querrichtung gebildet werden. Wenn die Folie in der Querrichtung gestreckt wird, während die aufgebrachte Beschichtung zähflüssig ist, kann die zusammenhängende Beschichtung erhalten werden. Natürlich soll das Verfahren zum Bilden der zusammenhängenden oder getrennten Beschichtung nicht auf die vorstehenden beschränkt sein.
Obwohl nicht speziell beschränkt, beträgt die Dicke der in einer Richtung ausgedehnten Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat-Folie der vorliegenden Erfindung bevorzugt 75 μm oder weniger. Um eine Verringerung der Substratfoliendicke zu meistern, welche der Festigkeitsverbesserung der magnetischen Schicht folgt, beträgt die vorstehende Dicke bevorzugt 62 μm oder weniger, mehr bevorzugt 50 μm oder weniger. Um eine Verringerung der Größe einer Vorrichtung und eine Marktnachfrage nach einer Verringerung der Dicke eines Aufnahmemediums, das zur Aufnahme bzw. Aufzeichnung für einen langen Zeitraum befähigt ist, zu meistern, beträgt die Dicke der Folie bevorzugt 25 μm oder weniger, mehr bevorzugt 12 μm oder weniger, insbesondere bevorzugt 2 bis 12 μm.
Das die Folie der vorliegenden Erfindung bildende Poyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat ist hauptsächlich aus 2,6-Naphthalindicarbonsäure als eine Säurekomponente und Ethylenglycol als eine Glycolkomponente zusammengesetzt, und es kann dazu ein aus 2,6-Naphthalindicarbonsäure, Ethylenglycol, einer kleinen Menge einer anderen Dicarbonsäurekomponente und einer kleinen Menge einer anderen Glycolkomponente zusammengesetztes Copolymer sein. Von 2,6-Naphthalindicarbonsäure verschiedene Beispiele der vorstehenden Dicarbonsäure komponente beinhalten aromatische Dicarbonsäuren wie Terephthalsäure, Isophthalsäure, Diphenylsulfondicarbonsäure und Benzophenondicarbonsäure, aliphatische Dicarbonsäuren wie Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure und Dodecandicarbonsäure und alicyclische Dicarbonsäuren wie Hexahydroterephthalsäure und 1,3-Adamantandicarbonsäure. Von Ethylenglycol verschiedene Beispiele der vorstehenden Glycolkomponente beinhalten 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, Neopentylglycol, 1,4-Cyclohexandimethanol und p-Xylylenglycol.
Die Menge der 2,6-Naphthalindicarbonsäure bezüglich der Gesamtmenge der Säurekomponenten ist bevorzugt mindestens 80 Mol-%, insbesondere bevorzugt mindestens 90 Mol-%. Die Menge des Ethylenglycols bezüglich der Gesamtmenge der Glycolkomponenten ist bevorzugt mindestens 90 Mol-%, insbesondere bevorzugt mindestens 95 Mol-%.
Das vorstehende Polymer kann Additive wie ein Stabilisierungsmittel und ein Farbmittel enthalten.
Das Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat kann durch ein bekanntes Verfahren gemäß einem Schmelzpolymerisationsvertahren hergestellt werden. In diesem Verfahren kann, wenn benötigt, ein Additiv wie ein Katalysator verwendet werden.
Das Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat weist einen Staudinger-Index von 0,45 bis 0,90 dl/g auf, gemessen in o-Chlorphenol bei 25°C.
Das biaxial gestreckte, in einer Richtung ausgedehnte Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat der vorliegenden Erfindung kann durch ein bekanntes Verfahren hergestellt werden, beispielsweise ein Verfahren, in dem Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat schmelzextrudiert wird, bevorzugt bei einer Temperatur zwischen seinem Schmelzpunkt (Tm)°C und (Tm + 70)°C, um eine Folie zu bilden, die Folie wird durch Kühlen verfestigt, um eine ungestreckte Folie zu erhalten, die ungestreckte Folie wird monoaxial (längs oder der Breite nach) bei einer Temperatur zwischen (Tg – 10)°C und (Tg + 70)°C mit einer vorbestimmten Streckrate gestreckt, wobei sich die Tg auf die Glasübergangstemperatur des Polyethylen-2,6- naphthalindicarboxylats bezieht, die monoaxial gestreckte Folie wird in rechten Winkeln zu der vorstehenden Streckrichtung (der Breite nach in einem zweiten Schritt, wenn die Folie in einen ersten Schritt längs gestreckt worden ist) bei einer Temperatur zwischen Tg°C und (Tg + 70)°C mit einer vorbestimmten Streckrate gestreckt und die biaxial gestreckte Folie wird wärmebehandelt. In diesem Fall werden die Streckrate, die Temperatur zum Strecken und die Temperatur zur Wärmebehandlung geeignet ausgewählt, um die Folie der vorliegenden Erfindung zu bilden, welche die vorstehend festgelegten Eigenschaften aufweist. Die Flächenstreckrate beträgt 9 bis 22, bevorzugt 12 bis 22. Die Wärmehärtungstemperatur ist bevorzugt von zwischen 190 und 250°C ausgewählt und die Zeit zum Behandeln der biaxial gestreckten Folie ist bevorzugt von zwischen 1 und 60 Sekunden ausgewählt.
Abgesehen von dem vorstehenden nachfolgenden biaxialen Strecken kann die ungestreckte Folie zur gleichen Zeit biaxial gestreckt werden. Weiter kann in dem nachfolgenden biaxialen Strecken das Strecken in der Längsrichtung und das Strecken in der Querrichtung jeweils mehrfach durchgeführt werden. Zum Erhalten einer Folie, die weiter verbesserte mechanische Eigenschaften aufweist, wird beispielsweise die vorstehende biaxial gestreckte Folie vor der Wärmehärtungsbehandlung bei einer Wärmehärtungstemperatur zwischen (Tg + 20)°C und (Tg + 70)°C wärmebehandelt, in der Längs- oder in der Querrichtung bei einer um 10 bis 40°C höheren Temperatur als der vorstehenden Wärmebehandlungstemperatur gestreckt und in der Quer- oder Längsrichtung bei einer um 20 bis 50°C höheren Temperatur als die letztere Temperatur gestreckt, wodurch eine Folie mit einer Gesamtstreckrate von 5,0 bis 6,9 in der Längsrichtung und einer Gesamtstreckrate von 5,0 bis 6,9 in der Querrichtung erhalten werden kann.
In der vorliegenden Erfindung beinhalten Beispiele des magnetischen Metalls zum Bilden der magnetischen Schicht Kobalt, Eisen, Nickel, eine Legierung von mindestens zwei dieser Metalle, eine Legierung von mindestens einem dieser Metalle und mindestens einem von Chrom und Wolfram. Der dünne magnetische Metallfilm kann durch ein an sich bekanntes Vakuum-Gasphasenabscheidungs verfahren gebildet werden. Ein Vakuum-Gasphasenabscheidungsverfahren ist bevorzugt, da die Abscheidungsrate hoch ist und der resultierende Film eine hohe Koerzitivfeldstärke aufweist. Der dünne Metallfilm weist im allgemeinen eine Dicke von ungefähr 100 bis 1.500 nm auf. Das Verfahren zum Bilden des dünnen Metallfilms soll nicht auf die Vakuum-Gasphasenabscheidung beschränkt sein.
In dem durch Bilden des dünnen magnetischen Metallfilms als eine magnetische Aufzeichnungsschicht auf einer Oberfläche der vorstehenden biaxial gestreckten, in einer Richtung ausgedehnten Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat-Folie der vorliegenden Erfindung erhaltenen magnetischen Aufzeichnungsband ist das Kräuseln der Substratfolie beim Bilden des dünnen Metallfilms gering und das magnetische Aufzeichnungsband weist eine hohe Koerzitivfeldstärke als ein hochdichtes magnetisches Aufzeichnungsband auf und ist im wesentlichen frei von Datenverlust und in den Laufeigenschaften und der Haltbarkeit hervorragend, selbst wenn es ein dünnes Band ist.
Das magnetische Aufzeichnungsband ist im wesentlichen frei von Kräuseln, selbst wenn die magnetische Schicht darauf aus der Gasphase abgeschieden worden ist, und ein Verformungsgrad (Tiefungsgrad), Kp, gemessen durch das später zu beschreibende Verfahren, beträgt 15% oder weniger, insbesondere so gering wie 10% oder weniger.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend im Detail durch Bezugnahme auf die Beispiele weiter beschrieben. Eine Mehrzahl der in den Beispielen beschriebenen physikalischen Eigenschaften und Charakteristika wurde gemessen oder diese sind wie im folgenden definiert.
(1) Youngscher Modul
Eine Folie wurde geschnitten, um eine Probe herzustellen, die eine Breite von 10 mm und eine Länge von 150 mm aufweist, und die Probe wurde mit einer universellen Zugprüfmaschine vom Instron-Typ bei einem Zwischenspannvorrichtungsabstand von 100 mm, bei einer Zugrate von 10 mm/Minute, bei einer Aufzeichnungsrate von 500 mm/Minute und bei Raumtemperatur gezogen, um eine Kraft-Längenänderungskurve herzustellen, und der Youngsche Modul wurde auf der Basis einer Tangente an dem Steigungsabschnitt der Kraft-Längenänderungskurve berechnet.
(2) Wärmeschnampfungsfaktor
Eine Folie, die eine Länge von 30 cm und eine Breite von 1 cm aufweist und die genau bezüglich der Länge vermessen worden war, wurde in einen auf 105°C eingestellten Ofen unter keiner Belastung eingebracht und für 30 Minuten wärmebehandelt. Dann wurde die Folie aus dem Ofen entnommen, auf Raumtemperatur abkühlen gelassen und bezüglich eines Längenunterschieds vor der Wärmebehandlung und nach der Wärmebehandlung vermessen. Der Wärmeschrumpfungsfaktor wurde auf der Basis der folgenden Gleichung bestimmt,
wobei L₀ eine Länge vor der Wärmebehandlung ist und ΔL ein Längenunterschied ist.
(3) Oberflächenrauhigkeit (Ra) der Folie
Eine Aufzeichnung (Oberflächenrauhigkeitkurve einer Folie) wurde mittels eines Oberflächenrauhigkeitsprüfers vom Nadelkontakt-Typ (Surfcoder 30C, geliefert durch die Kosaka-Laboratorien), der eine Nadel mit 2 μm Radius unter einem Nadelandruck von 30 mg aufweist, aufgezeichnet. Ein Bereich, der eine gemessene Länge L in der Richtung seiner Mittellinie aufweist, wird aus der Oberflächenrauhigkeitskurve der Folie ausgewählt. Die Mittellinie dieses ausgewählten Bereiches wurde als eine X-Achse betrachtet, die Richtung der Längenvervielfältigung wurde als eine Y-Achse betrachtet und die Rauhigkeitskurve wurde als Y = f(x) ausgedrückt. Der durch die folgende Gleichung gegebene Wert (Ra; μm) wurde als die Oberflächenrauhigkeit der Folie festgelegt.
(4) Elektromagnetische Umwandlungseigenschaften
Ein magnetisches Videoband wurde bezüglich eines S/N-Verhältnisses mit einem durch Shibasoku K. K. gelieferten Geräuschmesser vermessen. Weiter wurde ein Unterschied zwischen dem vorstehenden S/N-Verhältnis und dem S/N-Verhältnis des Bandes aus dem in Tabelle 1 gezeigten Vergleichsbeispiel 2 bestimmt. Der für diese Messung verwendete VTR war der von Sony Co., Ltd. gelieferte EV-S700.
(5) Laufbeständigkeit von magnetischem Band
Während das Abspielen eines magnetischen Bandes mit einem VTR (EV-S3700, geliefert von Sony Co., Ltd.) für 100 Stunden wiederholt begonnen und beendet wurde, wurde das magnetischen Band im Laufzustand untersucht und bezüglich der Ausgabeleistung gemessen. Das magnetische Band wurde bezüglich seiner Laufbeständigkeit wie folgt bewertet.
<Bewertung basierend auf 3 Einstufungen>
0: Eine Bandkante bog sich nicht und bildete auch keine Wellenform und es trat kein Schleifen auf, so daß kein weißer Staub anhaftete.
Δ: Eine Bandkante bog sich etwas oder bildete etwas eine Wellenform und es wurde Anhaften einer kleinen Menge von weißem Staub beobachtet.
X: Eine Bandkante bog sich deutlich und bildete eine Wellenform und es trat ein so starkes Schleifen auf, daß eine große Menge weißer Staub auftrat.
(6) Kräuseln (Verformungsgrad (Verziehungsgrad)) Der Verformungsgrad (Tiefungsgrad) eines magnetischen Aufzeichnungsbandes wurde wie folgt bewertet.
Eine Probe des magnetischen Aufzeichnungsbands, die eine Breite von l₀ (eine Breite von 1,27 cm (1/2 Inch) und eine Länge von 5 cm in den Beispielen) aufweist, wurde auf eine flache Oberfläche gelegt und der Tiefungsgrad Kp wurde auf der Basis der folgenden Gleichung bestimmt,
wobei h₁ und h₂ Abstände der Bandenden von der flachen Oberflächen waren.
1 zeigt eine Querschnittsansicht des auf die flache Oberfläche gelegten magnetischen Bandes 1, in welcher das Kräuseln des magnetischen Aufzeichnungsbandes 1 mit einem auf der Außenseite angeordneten Metall-Gasphasenabscheidungsfilm 3 und einer auf der Innenseite angeordneten biaxial gestreckten Folie 2 auftrat.
In der vorstehenden Gleichung ist Kp positiv, wenn das Kräuseln mit einem auf der Außenseite angeordneten Metall-Gasphasenabscheidungsfilm auftritt, und Kp ist negativ, wenn das Kräuseln mit einem auf der Innenseite angeordneten Metall-Gasphasenabscheidungsfilm auftritt.
Das Kräuseln wurde bezüglich der folgenden vier Einstufungen bewertet, und Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.
0: Es trat kein Kräuseln auf.
0: Das Krauseln trat zu einem kleinen Maß auf oder |Kp| ≤ 15%.
Δ: Das Kräuseln trat zu einem beachtlichen Maß auf oder |Kp| > 15%. Jedoch war das Kräuseln nicht so übermäßig, als daß eine zylindrische Form gebildet wurde.
X: Eine Probe bildete ein vollständig zylindrische Form und wurde nicht bezüglich des K_p anhand des vorstehenden Verfahren vermessen.
Beispiel 1
Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat, das 0,05 Gew.-% Siliciumdioxidteilchen enthält, die einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,10 μm aufweisen, und das einen Staudinger-Index von 0,62 dl/g aufweist, gemessen in o-Chlorphenol bei 25°C, wurde bei 170°C getrocknet und dann bei 300°C schmelzextrudiert, und die extrudierte Folie wurde auf einer bei 60°C gehaltenen Gießtrommel schnell abgekühlt und verfestigt, um eine ungestreckte Folie zu ergeben, die eine Dicke von 180 μm aufweist.
Die vorstehende ungestreckte Folie wurde bei einer Streckrate von 2,3 in der Längsrichtung bei 130°C und bei einer Streckrate von 4,0 in der Querrrichtung bei 130°C gestreckt, und die gestreckte Folie wurde bei 160°C zwischenwärmebehandelt. Die resultierende Folie wurde weiter bei einer Streckrate von 2,4 in der Längsrichtung bei 170°C und bei einer Streckrate von 1,5 in der Querrichtung bei 170°C gestreckt, und dann wurde eine Beschichtungsflüssigkeit, welche die folgende Zusammensetzung aufweist, auf eine Oberfläche der so gestreckten Folie aufgebracht.
Zusammensetzung der Beschichtungsflüssigkeit:
Die Beschichtungsflüssigkeit wurde in einer Feuchtmenge von etwa 2,2 g/m² aufgebracht, und der Feststoffgehalt betrug etwa 0,0126 g/m².
Dann wurde die vorstehend erhaltene Folie bei 200°C wärmebehandelt, um eine biaxial gestreckte, in einer Richtung ausgedehnte Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat-Folie zu ergeben, die eine Dicke von 7 μm aufweist, welche aufgenommen wurde.
Dann wurde Co-Ni (Co/Ni Gewichtsverhältnis = 75/25) aus der Gasphase auf die andere Oberfläche (unbeschichtete Oberfläche) der vorstehenden Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat-Folie durch ein Elektronenstrahl-Gasphasenabscheidungsverfahren (Schrägabscheidung bei einem minimalen Einfallwinkel von 50°) abgeschieden, um eine Beschichtung zu bilden, die eine Dicke von 100 nm aufweist, wodurch eine Rohrolle bzw. -band zum magnetischen Aufzeichnen erhalten wurde. Ein magnetisches Aufzeichnungsband wurde aus der Rohrolle hergestellt.
Tabelle 1 zeigt die Eigenschaften und Charakteristika der vorstehend erhaltenen Folie und des Bandes. Tabelle 1 zeigt klar, daß kein Kräuseln in der Gasphasenabscheidung auf der Substratfolie auftrat und daß das Band ausgezeichnet in elektromagnetischen Charakteristika, Signalausfall und Laufeigenschaften war.
Beispiel 2
Eine ungestreckte Folie wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer, daß Siliciumdioxidteilchen mit 0,03 Gew.-% durch Siliciumdioxidteilchen, welche einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,05 μm aufweisen, ausgetauscht wurden. Die ungestreckte Folie wurde bei einer Streckrate von 2,4 in der Längsrichtung bei 130°C und bei einer Streckrate von 4,0 in der Querrichtung bei 130°C gestreckt, und die gestreckte Folie wurde bei 160°C zwischenwärmebehandelt. Die resultierende Folie wurde weiter bei einer Streckrate von 2,6 in der Längsrichtung bei 170°C und bei einer Streckrate von 1,3 in der Querrichtung bei 170°C gestreckt. Dann wurde die so erhaltene Folie auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 behandelt, um eine Folie zu erhalten, die eine Beschichtung auf einer Oberfläche aufweist, und ein magnetisches Aufzeichnungsband wurde aus der Folie auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Die vorstehend erhaltene Folie und das Band waren so ausgezeichnet wie die, welche in Beispiel 1 erhalten wurden.
Vergleichsbeispiel 1
Eine Folie und ein magnetisches Aufzeichnungsband wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer, daß die Temperatur für die Wärmebehandlung nach dem Beschichten auf einer Oberfläche der Substratfolie auf 220°C geändert wurde. Das Band unterlag außerordentlichem Kräuseln verglichen mit denen, welche in Beispiel 1 erhalten wurden, und es war in den elektromagnetischen Umwandlungscharakteristika und den Laufeigenschaften schlecht.
Vergleichsbeispiel 2
Eine ungestreckte Folie wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 erhalten, und diese ungestreckte Folie wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 behandelt, außer, daß sie mit einem Spannrahmen bei einer Streckrate von 3,6 in der Längsrichtung bei 125°C gestreckt wurde und bei einer Streckrate von 3,9 in der Querrichtung bei 140°C gestreckt wurde, um eine Folie zu erhalten, die auf einer Oberfläche beschichtet ist und bei 200°C wärmebehandelt ist, und ein Vakuumabscheidungsband.
Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse. Das Band war in der Laufhaltbarkeit aufgrund seines niedrigen Youngschen Moduls schlecht. Weiter war das Band in den elektromagnetischen Umwandlungseigenschaften schlecht, da seine Stärke („nerve") ungenügend war.
Vergleichsbeispiel 3
Eine ungestreckte Folie wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 erhalten, und die ungestreckte Folie wurde bei einer Streckrate von 2,3 in der Längsrichtung bei 130°C und bei einer Streckrate von 3,8 in der Querrichtung bei 130°C gestreckt. Dann wurde die gestreckte Folie bei 160°C zwischenwärmebehandelt. Weiter wurde diese Folie bei einer Streckrate von 2,3 in der Längsrichtung bei 170°C und bei einer Streckrate von 2,0 in der Querrichtung bei 215°C gestreckt und auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 behandelt, um ein im Vakuum abgeschiedenes magnetisches Aufzeichnungsband zu erhalten.
Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse. Verglichen mit dem in Beispiel 1 erhaltenen Band wies das vorstehend erhaltene Band einen niedrigeren Youngschen Modul in der Längsrichtung als der Youngsche Modul in der Querrichtung auf. Als ein Ergebnis war die Kontaktstärke des Bandes zu einem Rotationskopf klein, und das Band war in den elektromagnetischen Umwandlungseigenschaften schlecht.
Vergleichsbeispiel 4
Eine Substratfolie, die eine Beschichtung auf einer Oberfläche aufweist, und ein im Vakuum abgeschiedenes Band wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 erhalten, außer, daß die Siliciumdioxidteilchen mit Calciumcarbonatteilchen, welche einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,6 μm aufweisen, ersetzt wurden. Die Substratfolie wies eine größere Oberflächenrauhigkeit als die in Beispiel 1 erhaltene Folie auf, und das Band war deshalb in den elektromagnetischen Umwandlungseigenschaften bemerkenswert schlecht.

Claims

Biaxial gestreckte, in einer Richtung ausgedehnte Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat-Folie, welche die folgenden kennzeichnenden Eigenschaften aufweist: (A) sowohl der Youngsche Modul in der Längsrichtung als auch der Youngsche Modul in der Querrichtung betragen mindestens 600 kg/mm² und der Youngsche Modul in der Längsrichtung ist größer als der Youngsche Modul in der Querrichtung, (B) der Wärmeschrumpfungsfaktor beträgt in der Querrichtung, wenn die Folie unter keiner Belastung bei 105°C für 30 Minuten behandelt worden ist, 1 bis 3%, und (C) die Oberflächenrauhigkeit Ra der einen Oberfläche der Folie beträgt bis zu 5 nm.
In einer Richtung ausgedehnte Folie nach Anspruch 1, wobei (D) der Wärmeschrumpfungsfaktor in der Längsrichtung, wenn die Folie unter keiner Belastung bei 105°C für 30 Minuten behandelt worden ist, bis zu 1% beträgt.
In einer Richtung ausgedehnte Folie nach Anspruch 1, wobei der Youngsche Modul in der Längsrichtung mindestens 700 kg/mm² beträgt.
In einer Richtung ausgedehnte Folie nach Anspruch 1, wobei die Oberflächenrauhigkeit Ra der Oberfläche, die anders als die eine Oberfläche der Folie ist, größer als die Oberflächenrauhigkeit der einen Oberfläche ist und 4 bis 40 nm beträgt.
In einer Richtung ausgedehnte Folie nach Anspruch 4, wobei die Oberfläche, die anders als die eine Oberfläche der Folie ist, nach kontinuierlicher oder getrennter Beschichtung eine Oberflächenrauhigkeit Ra von 4 bis 40 aufweist.
In einer Richtung ausgedehnte Folie nach Anspruch 1, wobei die eine Oberfläche der Folie eine mit einer Metallschicht mittels Gasphasenabscheidung zu beschichtende Oberfläche ist.
In einer Richtung ausgedehnte Folie nach Anspruch 1, wobei die Foliendicke 75 μm oder weniger beträgt.
Magnetisches Aufzeichnungsband, erhalten durch Bilden einer dünnen magnetischen Schicht als eine magnetische Aufzeichnungsschicht auf der einen Oberfläche der biaxial gestreckten, in einer Richtung ausgedehnten Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat-Folie, wie in Anspruch 1 angeführt.
Magnetisches Aufzeichnungsband nach Anspruch 8, wobei der Tiefungsgrad [Kp] 15% oder weniger beträgt.
Verwendung der biaxial gestreckten, in einer Richtung ausgedehnten Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat-Folie nach Anspruch 1 als eine Substratfolie für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium.
Verfahren zum Herstellen einer biaxial gestreckten, in einer Richtung ausgedehnten Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat-Folie, umfassend das Bilden einer Folie aus einer Schmelze, die Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat enthält, das biaxiale Strecken der Folie, so daß sowohl der Youngsche Modul in der Längsrichtung als auch der Youngsche Modul in der Querrichtung mindestens 600 Kg/mm² beträgt und der Youngsche Modul in der Längsrichtung größer als der Youngsche Modul in der Querrichtung ist, das Wärmebehandeln der gestreckten Folie oder das Erhöhen der Streckrate in der Querrichtung, so daß der Wärmeschrumpfungsfaktor in der Querrichtung, wenn die Folie unter keiner Belastung bei 105°C für 30 Minuten behandelt worden ist, 1 bis 3% beträgt, und entweder das Einbringen von inerten feinen Teilchen in die Folie oder das Unterwerfen der Folie einer Oberflächenbehandlung, um eine Oberfläche der Folie herzustellen, die eine Oberflächenrauhigkeit Ra von bis zu 5 nm aufweist.