JPH041236A - 磁気記録媒体用二軸配向ポリエステルフィルム - Google Patents

磁気記録媒体用二軸配向ポリエステルフィルム

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JPH041236A
JPH041236A JP10235290A JP10235290A JPH041236A JP H041236 A JPH041236 A JP H041236A JP 10235290 A JP10235290 A JP 10235290A JP 10235290 A JP10235290 A JP 10235290A JP H041236 A JPH041236 A JP H041236A
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博文 室岡
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は磁気記録媒体用二軸配向ポリエステルフィルム
に関し、更に詳しくは特定のアルミナ粒子及び耐熱性高
分子粒子を含有し、これら粒子によりフィルム表面に形
成された突起により滑り性。
耐削れ性、耐スクラッチ性の改善された磁気記録媒体用
二軸配向ポリエステルフィルムに関する。
[従来技術] ポリエチレンテレフタレートフィルムに代表される二軸
配向ポリエステルフィルムは、その優れた物理的、化学
的特性の故に、磁気記録媒体用として広く用いられてい
る。
二軸配向ポリエステルフィルムにおいては、その滑り性
や耐削れ性がフィルムの製造工程及び加工工程の作業性
の良否、さらにはその製品品質を左右する大きな要因と
なっている。これらが不足すると、例えば二軸配向ポリ
エステルフィルム表面に磁性層を塗布して磁気テープと
して用いる場合に、コーティングロールとフィルム表面
との摩擦が激しく、削れ粉が発生しなり、フィルム表面
にスクラッチが発生する。またVTRやデータカートリ
ッジ用として用いる場合にも、カセットに高速で巻き込
む工程で、削れ粉やスクラッチが発生し、信号の欠落(
Dlo)の原因となる。
特にVTR用途では、最近コストダウンを目的としてカ
セット内に固定されたガイドボストに、表面を十分に仕
上げていない金属ガイドやプラスチックガイドを用いる
場合があるが、これらガイドポストの表面は極めて粗く
、バックコートを設けない磁気テープでは、従来のフィ
ルムの易滑性。
削れ性を向上させる技術、例えば酸化ケイ素、二酸化チ
タン、炭酸カルシウム、タルク、クレイ。
焼成カオリン等の無機質粒子を添加する方法(例えば特
開昭54−57562号公報参照)又は重合系内でカル
シウム、リチウムあるいはリンを含む微粒子を析出せし
める方法(例えば特公昭52−32914号公報参照)
では、カセットに高速で巻き込む工程において、削れ粉
やスクラッチが発生し、D10レベルがアップすること
から、この改善が求められている。
[発明の目的] 本発明の目的は易滑性に優れ、表面を十分に仕上げてい
ない金属ガイドやプラスチックガイドを用いたカセット
へのテープの高速巻き込みにおいても優れた耐削れ性及
び耐スクラッチ性を有する磁気記録媒体用二軸配向ポリ
エステルフィルムを提供することにある。
[発明の構成、効果] 本発明の目的は、本発明によれば、二軸配向されたポリ
エステルフィルムであって、該フィルム中に平均粒径が
0.03〜1.5μmである耐熱性高分子粒子を0.0
01〜0.5重量%、及び独立存在率が80%以上、平
均粒径が0.06〜0.2μmであるアルミナ粒子を0
.05〜1.0重量%存在させ、これら粒子によってフ
ィルム表面に形成された突起の、高さくx:μm)が0
,05μm以上で突起の数(y:個/’mm2)が30
個/ffllT12以上の範囲における分布曲線が下記
式A 11.4x+4<log y<−10,0x+5 −A
を満足し、かつフィルムの走行摩擦係数の変化(Δμk
)が0.15未満であることを特徴とする磁気記録媒体
用二軸配向ポリエステルフィルムによって達成される。
本発明におけるポリエステルとは、芳香族ジカルボン酸
を主たる酸成分とし、脂肪族グリコールを主たるグリコ
ール成分とするポリエステルである。かかるポリエステ
ルは実質的に線状であり、そしてフィルム形成性特に溶
融成形によるフィルム成形性を有する。芳香族ジカルボ
ン酸としては、例えばテレフタlし酸、ナフタレンジカ
ルボン酸。
イソフタル酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸。
ジフェニルジカルボン酸、ジフエニlレエーテルジカル
ボン酸、ジフェニルスlレホンジカルホ゛ン酸。
ジフェニルケトンジカルボン酸、アンスラセンジカルボ
ン酸等を挙げることができる。脂肪族グリコールとして
は、例えばエチレングリコール、トリメチレングリコー
ル、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコ
ール、ヘキサメチレングリコール、デカメチレングリコ
ール等の如き炭素数2〜10のポリメチレングリコール
あるいはシクロヘキサンジメタツールの如き脂環族ジオ
ール等を挙げることができる。
本発明において、ポリエステルとしては、例えばアルキ
レンテレフタレート及び/又はアルキレンナフタレート
を主たる構成成分とするものが好ましく用いられる。
かかるポリエステルのうちでも特にポリエチレンテレフ
タレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレート、全ジ
カルボン酸成分の80モル%以上がテレフタル酸及び/
又は2,6−ナフタレンジカルボン酸であり、全グリコ
ール成分の80モル%以上がエチレングリコールである
共重合体が好ましい。
その際全酸成分の20モル%以下はテレフタル酸及び/
又は2,6−ナフタレンジカルボン酸以外の上記芳香族
ジカルボン酸であることができ、また例えばアジピン酸
、セパチン酸等の如き脂肪族ジカルボン酸;シクロヘキ
サン−1,4−ジカルボン酸の如き脂環族ジカルボン酸
等であることができる。
また、全グリコール成分の20モル%以下は、エチレン
グリコール以外の上記グリコールであることができ、ま
た例えばハイドロキノン、レゾルシン。
2.2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等の
如き芳香族ジオール;1,4−ジヒドロキシジメチルベ
ンゼンの如き芳香環を有する脂肪族ジオール;ポリエチ
レングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテト
ラメチレングリコール等の如きポリアルキレングリコー
ル(ポリオキシアルキレングリコール)等であることも
できる。 また、本発明におけるポリエステルには、例
えばヒドロキシ安息香酸の如き芳香族オキシ酸、ω−ヒ
ドロキシカプロン酸の如き脂肪族オキシ酸等のオキシカ
ルボン酸に由来する成分を、ジカルボン酸成分及びオキ
シカルボン酸成分の総量に対し20モル%以下で共重合
あるいは結合するものも包含される。
更に本発明におけるポリエステルには実質的に線状であ
る範囲の量、例えば全酸成分に対し2モル%以下の量で
、三官能以上のポリカルボン酸又はポリヒドロキシ化合
物、例えばトリメリット酸ペンタエリスリトール等を共
重合したものも包含される。
上記ポリエステルは、それ自体公知であり、かつそれ自
体公知の方法で製造することができる。
上記ポリエステルとしては、0−クロロフェノール中の
溶液として35°Cで測定して求めた固有粘度が約0.
4〜約0.9のものが好ましい。
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、その表面に
多数の微細な突起を有している。これら微細な突起はポ
リエステル中に分散して含有される多数の実質的に不活
性な耐熱性高分子粒子及びアルミナ粒子に由来する。
本発明においては、これら粒子によってフィルム表面に
形成される突起の、高さ(x二μm)が0、05μm以
上で突起の数(y:個/mm2)が30個/ITIo1
2以上の範囲における分布曲線が下記式Aを満足するこ
とが肝要である。
11.4x+4<log 、y<−10,0x+5 −
・−A突起分布曲線が上記式Aを満足しないと、バック
コートを設けないで磁気テープとして使用すると走行が
不十分になったり、磁性層を設けても大突起の存在によ
って磁性層面が粗くなり、電磁変更特性が不十分となり
、磁気記録媒体用としては好ましくない。
本発明において表面突起形成のために用いる耐熱性高分
子粒子は窒素ガス雰囲気下での5%加熱減量温度が31
0℃以上、更には330℃以上、特に350℃以上のも
のが好ましい。かかる粒子の例としてはシリコン樹脂粒
子、架橋アクリル樹脂粒子。
架橋ポリスチレン粒子、架橋ポリエステル粒子テフロン
粒子、ポリイミド粒子等を挙げることができる。なかで
もシリコン樹脂粒子が好ましい。
耐熱性高分子粒子は、更に平均粒径が0.3〜1.5μ
mであるものであり、この量はポリエステルに対し0.
001〜0.3重量%である。好ましい平均粒径は0.
5〜1.0μmであり、好ましい含有量は0.005〜
0.3重量%である。耐熱性高分子粒子の平均粒径が0
1μm未満では形成される突起の高さが不十分であり、
得られるフィルムの易滑性が不十分になる。一方、平均
粒径が1.5μmを越えると形成される突起の高さが大
きくなりすぎ、磁気記録媒体用として用いるにはフィル
ム表面が粗くなりすぎ、好ましくない。また、耐熱性高
分子粒子の添加含有量が0.001重量%未満では形成
される突起数が不足し易滑性が不十分になるし、一方、
添加含有量が0.5重量%を越えるとフィルム表面が粗
くなりすぎ、磁気記録媒体用としては適さない。
耐熱性高分子粒子は、更に、その形状が球状ライクであ
り、粒度分布がシャープなものが好ましく、特に体積形
状係数(f)及び粒度分布比(γ)が下記式B、Cを満
足することが好ましい。
0.4<f≦π/6   ・・・B 重大中、f−V/’D!であり、■は粒子1個当り」1
くγ〈1.4       ・・・0合せてアルミナ粒
子を用いるが、このアルミナ粒子はフィルム表面で、耐
熱性高分子粒子により形成される高突起間に微細な突起
を形成する。この突起の存在により、表面を十分仕上げ
ていない金属ガイドやプラスチックガイドとの接触にお
いても、フィルム地肌部分の摩擦係数が低下し、耐熱性
高分子粒子によって形成される高突起とあいまって優れ
た耐削れ性及び耐スクラッチ性を発揮するものと考えら
れる。
アルミナ粒子はフィルム中での独立存在率が80%以上
、平均粒径が0.06〜0.2μmであるものである。
この量はポリエステルに対し0.05〜1.0重量%で
ある。アルミナ粒子の平均粒径が0.06μm未満では
地肌部分に形成される突起が小さくなり、摩擦係数低下
が不十分となり、一方0.2μmを越えると形成される
突起が大きくなりすぎ、摩擦体との高速の接触時の削れ
性が悪化し、望ましくない。また、アルミナ粒子の添加
含有量が0.05重量%未満では地肌に形成される突起
数が不十分で耐削れ性、耐スクラッチ性の改良が望めな
いし、−方1.0重量%を越えると、地肌部分でアルミ
ナ粒子の突起の重なりが発生し、耐削れ性が悪化する。
更にまた、アルミナ粒子の80%以上がフィルム中で独
立していることも重要であり、これを満たさないと耐削
れ性が悪化する。
アルミナ粒子は、さらにモース硬度が8未満のγタイプ
結晶体であることが好ましい。モース硬度が9のαタイ
プの結晶体アルミナ粒子を用いた場合には添加条件によ
ってではあるが、磁気テープ等の製造工程で長時間ラン
ニングされた時添加粒子が硬すぎるため、工程内のロー
ル等を傷つけることがあるし、また、磁気テープ等の走
行及びカセットへの巻込み時に金属ガイド側を傷つけ、
削れ粉の発生やベースクラッチの原因となることがある
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムを製造する際に
、耐熱性高分子粒子及びアルミナ粒子をポリエステルと
緊密に混合するにはこれらの微粒子を、ポリエステルの
重合前又は重合中に重合釜中で、重合終了後ペレタイズ
するどき押出機中で、あるいはシート状に溶融押出しす
る際押出機中で、該ポリエステルと十分に混練すればよ
い。
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、例えば、融
点(Tm:’C)ないしくTm+70>’Cの温度でポ
リエステルを溶融して固有粘度0.35〜0.9dl/
gの未延伸フィルムを得、該未延伸フィルムを一軸方向
く縦方向又は横方向)に−Tg10)〜(Tg+70>
’Cの温度(但し、Tg:ポリエステルのガラス転移温
度)で2.5〜5.0倍の倍率で延伸し、次いで上記延
伸方向と直角方向(−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 <’C)−<Tg+
70>’Cの温度で2.5〜5.0倍の倍率で延伸する
ことで製造できる。この場合、面積延伸倍率は9〜22
倍、更には12〜22倍にするのが好ましい。延伸手段
は同時二軸延伸、逐次二軸延伸のいずれでもよい。
更に、二軸配向フィルムは、(Tg+70>’c〜Tm
(’C)の温度で熱固定することができる。例えばポリ
エチレンテレフタレートフィルムについては190〜2
30℃で熱固定することが好ましい。
熱固定時間は例えば1〜60秒である。
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、易滑性に優
れるとともに、表面を十分に仕上げていない金属ガイド
やプラスチックガイドと接触走行しても優れな耐削れ性
及び耐スクラッチ性を有しており、磁気記録媒体用とし
て極めて有用である。
なお、本発明における種々の物性値及び特性は以下の如
くして測定されたものでありかつ定義される。
(1)粒子の平均粒径(DP) 高滓製作所製CP−50型セントリフニゲル パーティ
クル サイズ アナライザー(Centrifugal
 Particle 5ize Analyser)を
用いて測定する。得られる遠心沈降曲線を基に算出した
各粒径の粒子とその存在量との積算曲線から、50マス
パーセントに相当する粒径を読み取り、この値を上記平
均粒径とする(Book r粒度測定技術」日刊工業新
聞社発行、 1975年1頁242〜247参照〉。
(2)粒子の粒度分布比(γ) 粒子の平均粒径の測定において得られた遠心沈降曲線を
基に、各粒径の粒子とその存在量との積算曲線を算出し
て描き、粒径の大きい方から積算した粒子の積算重量が
25パーセントに相当する粒径(D25)と、粒子の積
算重量が75パーセントに相当する粒径(D75)を読
み取り、前者の値を後者の値で除しく D 25/ D
 75 ) 、各々の粒子の粒度分布比(γ)を算出す
る。
(3)フィルムの走行摩擦係数(μk)第1図に示した
装置を用いて下記のようにして測定する。第1図中、1
は巻出しリール、2はテンションコントローラ、 3.
5.6.8.9及び11はフリーローラー、4はテンシ
ョン検出機(入口)、7はステンレス鋼5US304製
の固定棒(外径5薗φ1表面粗Ra −0,02μm>
 、 10はテンション検出機(出口)、12はガイド
ローラー13は巻取りリールをそれぞれ示す。
温度20℃、湿度60%の環境で、巾1/2インチに裁
断したフィルムを7の固定棒に角度θ=(152/18
1)πラジアル(152°)で接触させて毎分200 
anの速さで移動(摩擦)させる。入口テンションT、
が35gとなるようにテンションコントローラー2を調
整した時の出口テンション(T2:g)をフィルムが9
0m走行したのちに出口テンション検出機で検出し、次
式で走行摩擦係数μkを算出する。
μに= (2,303/θ) log  (T2 /T
l  )0.868 log  (T2 /35)(4
) フィルムの走行摩擦係数の変化(Δμk)上記(3
)の走行摩擦係数を測定する装置を用いてフィルムの移
動速度を2m/分として10m長のフィルムを50回繰
返し走行させる。その時の1回目の摩擦係数をμに1.
50回目の摩擦係数をμに50として下記式によりΔμ
kを算出する。
Δμに=μに50−μに1 (5)フィルム表面の平坦性 Ra  (中心線平均粗さ〉をJIS B 0601に
準じて測定する。東京精密社■製の触針式表面粗さ計(
SURFCOM3B)を用いて、針の半径2μ、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しの部分を抜き取り、この抜き取り
部分の中心線をX軸とし、縦の方向をY軸として、粗さ
曲線Y=f(X)で表わしたとき、次の式で与えられる
値(Ra :μm〉をフィルム表面の平坦性として定義
する。
本発明では、基準長を0.25nwn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。
(6)フィルム表面の突起分布 小板研究所三次元粗さ計(5E−30K)を用いて針径
2μm R、針圧30■、測定長1M、サンプリングピ
ッチ2μm、カットオフ0.25mm、縦方向拡大倍率
2万倍、*方向拡大倍率200倍、走査本数150本の
条件にてフィルム表面の突起のプロファイルを三次元的
(立体的)にイメージさせる。
そのプロファイルをフィルムの厚さ方向と直角方向の平
面でカットした場合に、各突起のプロファイルの断面積
の合計が、フィルムの測定領域の面積の70%となる平
面を基準レベル(Oレベル)とし、その基準レベルの平
面と平行に突起の高さ方向に距離Xだけな離れた平面で
カットしたときにカットされる突起の数をyとする。X
を順次増加又は減少させ、そのときのyの数を読み取り
、グラフにプロットすることにより、突起分布曲線を描
く。
(7)体積形状係数<f> 走査型電子顕微鏡により粒子の写真を例えば5000倍
で10視野撮影し、例えば画像解析処理装置ルーゼック
ス500(日本レギュレーター製)を用い、最大径の平
均値を各視野毎に測定し、更に、10視野の平均値を求
め、Dとする。
測定力の上記<11で求めた、粒子の平均粒径dより、
粒子の平均体積(V−(π/6)d3)を求め、形状係
数fを次式により算出する。
f==v/D3 式中、■は粒子1個当りの平均体積(μm3 )、Dは
粒子の平均最大粒径(μm)を表わす。
(8)粒子の独立存在率 製膜し得られた二軸配向ポリエステルフィルムを走査型
電子顕微鏡用試料台に固定し、日本電子■製スパッタリ
ング装置(JFC−1100型イオンスパツターリング
装置)を用いて、フィルム表面を下記条件にてイオンエ
ツチング処理を施す。ベンジャ−内に上記試料台を設置
し、約10づTorrの真空状態まで真空度を上げ電圧
0,25kV、電流12.5mAにて約10分間イオン
エツチングを実施する。更に同装置にてフィルム表面に
金スパッターを施し、約200A程度の金薄膜層を形成
し、走査型電子顕微鏡を用いて2万倍の倍率にて測定を
行う。測定はランダムに200視野について行い、総確
認粒子数a、及び凝集剥離粒子数b(製膜時の延伸応力
により近接粒子間全幅にわたってボイド発生を伴うもの
〉を求め下記式により粒子の独立存在率を求める。
(9)削れ性、スクラッチ性 フィルム走行摩擦係数の測定に使用した第1図と同様の
装置において、7のステンレス鋼S U S 304製
固定棒の変りにSO8焼結板を円柱形に曲げた6φの固
定棒で表面粗さRaが0.15μmのもの及び第一精工
社製カーボンブラック含有ポリアセクールの6φテープ
ガイドを使い、角度を30度とし毎分300mの速さで
入口張力が50g/l/2インチとなるようにして20
0m走行させる。
走行後にガイド状に付着した削れ粉及び走行後テープの
スクラッチを評価する。
く削れ粉判定〉 ◎ 削れ粉が全く見られない ○ うっすらと削れ粉がみられる △ 削れ粉の存在が一見して判る × 削れ粉がひどく付着している くスクラッチ判定〉 ◎ スクラッチが全く見られない 01〜5本のスクラッチが見られる △ 6〜15本のスクラッチが見られる×16本以上の
スクラッチが見られる [実施例] 以下、実施例をあげて本発明を説明する。
実施例1,2及び比較例1〜4 ジメチルテレフタレートとエチレングリコールとを、エ
ステル交換触媒として酢酸マンガンを、重合触媒として
三酸化アンチモンを、安定剤として亜燐酸を、更に滑剤
として第1表に示す添加粒子を添加して、常法により重
合し、固有粘度(オルソクロロフェノール、35℃)0
.62のポリエチレンテレフタレートを得な。
このポリエチレンテレフタレートのペレットを170℃
で3時間乾燥後押出機ホッパーに供給し、溶融温度28
0〜300℃で溶融し、この溶融ポリマーを1論のスリ
ット状ダイを通して表面仕上げ0.3S程度、表面温度
20℃の回転冷却ドラム上に押出し、200μmの未延
伸フィルムを得た。
このようにして得られた未延伸フィルムを75°Cにて
予熱し、更に低速、高速のロール間で15mm上方より
900℃の表面温度のIRヒーター1本にて加熱して3
.6倍に延伸し、急冷し、続いてステンターに供給し、
105℃にて横方向に3.9倍に延伸した。得られた二
軸配向フィルムを205℃の温度で5秒間熱固定し、厚
み14.2μmの熱固定二軸配向フィルムを得た。
このようにして得られな14,2μmの二軸配向ポリエ
ステルフィルムの特性を第1表に示す。
なお、得られたフィルムの突起分布曲線を調べたところ
、実施例1,2のもの及び比較例1,2゜4のものは下
記(A1式を満たしているものの、比較例3のものは突
起の数y(個/ITIr+12)がlog y<  1
0.0x+5の関係を規程全範囲については満足してい
なかった。
11.4x+4<log y<−10,Ox+5  =
lA)第1表で明らかなように、本発明によるものは磁
気記録媒体用として優れた表面性を有するとともに易滑
性に優れ、かつ表面が十分に仕上げられていない金属ガ
イド及びプラスチックガイドでも優れた耐削れ性、耐ス
クラッチ性を有しており、磁気記録媒体用二軸配向ポリ
エステルフィルムとして、極めて優れた特性を有してい
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、フィルムの走行摩擦係数を測定する装置の概
略図である。図中の記号は次の通りである。 に巻出しリール、2:テンションコントローラ、4:テ
ンション検出機(入口)、7:固定棒10:テンション
検出機(出口)、13:巻取りリール。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、二軸配向されたポリエステルフィルムであって、該
    フィルム中に平均粒径が0.03〜1.5μmである耐
    熱性高分子粒子を0.001〜0.5重量%、及び独立
    存在率が80%以上、平均粒径が0.06〜0.2μm
    であるアルミナ粒子を0.05〜1.0重量%存在させ
    、これら粒子によってフィルム表面に形成された突起の
    、高さ(x:μm)が0.05μm以上で突起の数(y
    :個/mm^2)が30個/mm^2以上の範囲におけ
    る分布曲線が下記式Aを満足し、かつフィルムの走行摩
    擦係数の変化(Δμk)が0.15未満であることを特
    徴とする磁気記録媒体用二軸配向ポリエステルフィルム
    。 −11.4x+4<logy<−10.0x+5・・・
    A[式中、xは基準レベルからの高さ(μm)であり、
    yは高さxでカットしたときにカウントされる突起の数
    (個/mm^2)である。]2、耐熱性高分子粒子の体
    積形状係数(f)及び粒度分布比(γ)が下記式B、C
    を満足することを特徴とする請求項1記載の磁気記録媒
    体用二軸配向ポリエステルフィルム。 0.4<f≦π/6・・・B [式中、f=V/D^3であり、Vは粒子1個当りの平
    均体積(μm^3)であり、Dは粒子の平均最大粒径(
    μm)である。] 1<γ<1.4・・・C [式中、γ=D_2_5/D_7_5であり、D_2_
    5、D_7_5はそれぞれ粒子の積算重量が25%、7
    5%のときの平均粒径(μm)である。] 3、アルミナ粒子がモース硬度8未満のγタイプ結晶体
    であることを特徴とする請求項1記載の磁気記録媒体用
    二軸配向ポリエステルフィルム。
JP10235290A 1990-04-18 1990-04-18 磁気記録媒体用二軸配向ポリエステルフィルム Expired - Lifetime JP2541683B2 (ja)

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