JPH09248879A - 積層フイルム - Google Patents

積層フイルム

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JPH09248879A
JPH09248879A JP5750996A JP5750996A JPH09248879A JP H09248879 A JPH09248879 A JP H09248879A JP 5750996 A JP5750996 A JP 5750996A JP 5750996 A JP5750996 A JP 5750996A JP H09248879 A JPH09248879 A JP H09248879A
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真 飯田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 巻取り性、易滑性、ハンドリング性に優れ、
かつ電磁変換特性、ドロップアウト、磁性層面の走行耐
久性に優れた磁気記録媒体のベースフイルムとして有用
な積層フイルムを提供する。 【解決手段】 熱可塑性樹脂層Aの一方の表面に不活性
粒子Bを含有する熱可塑性樹脂層Bが積層され、そして
該熱可塑性樹脂層Aのもう一方の表面に被覆層Cが塗設
されている積層フイルムであって、熱可塑性樹脂層Bの
層厚みtB (nm)と不活性粒子Bの中で最も大きい粒
子の平均粒径dB (μm)及びその含有量CB (重量
%)とが下記式(1)を満足し、かつ被覆層Cの、原子
間力顕微鏡(AFM)にて測定した中心面十点平均粗さ
Rz(nm)と中心面平均粗さRa(nm)とが下記式
(2)を満足することを特徴とする積層フイルム。 0.1≦(dB 3 ×CB ×tB ≦10 ……(1) 8≦Rz/Ra≦40 ……(2)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は積層フイルムに関
し、更に詳しくは巻取り性、易滑性、ハンドリング性等
に優れ、かつ電磁変換特性、ドロップアウト、磁性層面
の走行耐久性に優れた磁気記録媒体のベースフイルムと
して有用な積層フイルムに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、磁気記録媒体の高密度化の進歩は
めざましく、例えば、強磁性金属薄膜を真空蒸着やスパ
ッタリング等の物理沈着法又はメッキ法により非磁性支
持体上に形成せしめた金属薄膜型磁気記録媒体、またメ
タル粉や酸化鉄粉等の針状磁性粉体を2μm以下に塗布
した薄層塗布型磁気記録媒体の開発実用化が進められて
いる。前者の例としては、例えば、Coの蒸着テープ
(特開昭54―147010号公報)、Co―Cr合金
からなる垂直磁気記録媒体(特開昭52―134706
号公報)が知られ、また後者の例としては、例えば、極
薄層塗布型磁気記録媒体による高密度磁気記録(電子通
信学会技術報告MR94―78(1995―02))等
が知られている。
【0003】従来の塗布型磁気記録媒体(磁性粉末を有
機高分子バインダーに混入させて非磁性支持体上に塗布
してなる磁気記録媒体)は記録密度が低く、記録波長も
長い為に、磁性層の厚みが2μm程度以上と厚いのに対
して、真空蒸着、スパッタリング又はイオンプレーティ
ング等の薄膜形成手段によって形成される強磁性金属薄
膜は厚みが0.2μm以下と非常に薄く、また極薄層塗
布型の場合も、非磁性下地層を設けるものの、0.13
μmの厚みのものが提案され、非常に薄くなっている。
【0004】この為、上記の高密度磁気記録媒体におい
ては、非磁性支持体(ベースフイルム)の表面状態が磁
性層の表面性に大きな影響を及ぼし、特に金属薄膜型の
磁気記録媒体の場合には、非磁性支持体の表面状態がそ
のまま磁性層(磁気記録層)表面の凹凸として発現し、
それが記録・再生信号の雑音の原因となる。従って、非
磁性支持体の表面はできるだけ平滑であることが望まし
い。
【0005】一方、非磁性支持体(ベースフイルム)の
製膜、加工工程での搬送、傷付き、巻取り、巻出しとい
ったハンドリングの観点からは、フイルム表面が平滑過
ぎると、フイルム―フイルム相互の滑り性が悪化し、ブ
ッキング現象が発生し、ロールに巻いたときの形状(ロ
ールフォーメーション)が悪化し、製品歩留りの低下、
ひいては製品の製造コストの上昇を来す。従って、製造
コストという観点では非磁性支持体(ベースフイルム)
の表面は出来るだけ粗いことが望ましい。
【0006】このように、非磁性支持体の表面は、電磁
変換特性の観点からは平滑であることが要求され、ハン
ドリング性、フイルムコストの観点からは粗いことが要
求される。
【0007】さらに金属薄膜型磁気記録媒体の場合に
は、実際に使用される時の重大な問題点として、金属薄
膜面の走行性がある。磁性体粉末を有機高分子バンダー
中に混入させてベースフイルムに塗布してなる塗布型磁
気記録媒体の場合には、該バインダー中に潤滑剤を分散
させて磁性層面の走行性を向上させることが出来るが、
金属薄膜型磁気記録媒体の場合には、この様な対策をと
ることができず、走行性を安定して保つのは非常に難し
く、特に高温高湿条件下の走行性が劣るなどの欠点を有
している。さらにこの場合には、繰り返し使用時の出力
値下が塗布型磁気記録媒体と比べて大きいという欠点も
存在する。
【0008】そこで、優れた品質の高密度磁気記録媒体
を製造するには、上記二律背反する性質を同時に満足さ
せることが必要とされる。
【0009】この為の具体的方法として、フイルム表
面に特定の塗剤を塗布し、不連続皮膜を形成させる方法
(特公平3―80410号、特開昭60―180839
号、特開昭60―180838号、特開昭60―180
837号、特開昭56―16937号、特開昭58―6
8223号等)、フイルム表面に微細凹凸を有する連
続皮膜を塗布形成する方法(特開平5―194772
号、特開平5―210833号)、共押出し法等の技
術により表裏異面化する方法(特開平2―214657
号、特公平7―80282号)、又はととの組合
せによる方法(特開平3―73409号)等が提案され
ている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
不連続皮膜や微細凹凸を有する連続皮膜を塗布形成する
方法においては、フイルム―フイルム間の滑り、ブロッ
キングといった課題は解決できているが、一方ベースフ
イルムの製膜工程で各種ガイドロールとの接触によって
該皮膜が削り取られ、ベースフイルム上に付着堆積して
突起となり、磁気テープとしたときにドロップアウトの
原因物となるという新たな問題が発生してしまう。
【0011】また従来の共押出し技術或いは、共押出し
技術と不連続皮膜或いは連続皮膜の組合わせ技術におい
ても、同様の問題を抱えている上に、粗い面の突起が平
坦な面に転写して、平坦なはずの面を粗くしてしまうと
いう問題を生起させてしまう。この現象は、高い巻き圧
力で巻かれたフイルムロールの内層側で特に顕著とな
る。その結果として、同一のベースフイルムロールを用
いて同処方で磁気テープを製造した場合でもロール表層
の部分を使用したテープと、ロール芯層を使用したテー
プでは、電磁変換特性に大きな違いができることとなっ
てしまう。
【0012】さらに、蒸着金属薄膜型磁気記録媒体の場
合は、走行耐久性の問題を抱えたままである。
【0013】本発明の目的、かかる従来技術の欠点を解
消し、製膜工程での削れ性、巻取り性に優れ、ベースフ
イルムロールの表層部分と芯層部分で品質に差がなく、
蒸着金属薄膜型磁気記録媒体として用いられた場合には
走行耐久性に優れた、積層フイルムを提供することにあ
る。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる目的を
達成するために、以下の構成をとる。
【0015】熱可塑性樹脂層Aの一方の表面に不活性粒
子Bを含有する熱可塑性樹脂層Bが積層され、そして該
熱可塑性樹脂層Aのもう一方の表面に被覆層Cが塗設さ
れている積層フイルムであって、熱可塑性樹脂層Bの層
厚みtB (nm)と不活性粒子Bの中で最も大きい粒子
の平均粒径dB (μm)及びその含有量CB (重量%)
とが下記式(1)を満足し、かつ被覆層Cの、原子間力
顕微鏡(AFM)にて測定した中心面十点平均粗さRz
(nm)と中心面平均粗さRa(nm)とが下記式
(2)を満足することを特徴とする積層フイルム。
【0016】
【数5】 0.1≦(dB 3 ×CB ×tB ≦10 ……(1)
【0017】
【数6】 8≦Rz/Ra≦40 ……(2) 本発明における熱可塑性樹脂としては、ポリエステル系
樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエー
テル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリビニル系樹
脂、ポリオレフィン系樹脂等を例示することができる。
これらのうちポリステル系樹脂、さらには芳香族ポリエ
ステルが好ましい。
【0018】この芳香族ポリエステルとしては、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、
ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリ―1,4―シ
クロヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリエチレ
ン―2,6―ナフタレンジカルボキシレート等を好まし
くは例示することができる。これらのうち、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリエチレン―2,6―ナフタレン
ジカルボキシレートが好ましい。
【0019】これらポリエステルは、ホモポリエステル
であっても、コポリエステルであっても良い。コポリエ
ステルの場合、例えばポリエチレンテレフタレート及び
ポリエチレン―2,6―ナフタレンジカルボキシレート
の共重合成分としては、例えばジエチレングリコール、
プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘ
キサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポ
リエチレングリコール、1,4―シクロヘキサンジメタ
ノール、p―キシレングリコール等の他のジオール成
分、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル
酸、テレフタル酸(但し、ポリエチレン―2,6―ナフ
タレンジカルボキシレートの場合)、2,6―ナフタレ
ンジカルボン酸(但し、ポリエチレンテレフタレートの
場合)、5―ナトリウムスルホイソフタル酸等の他のジ
カルボン酸成分、p―オキシエトキシ安息香酸等のオキ
シカルボン酸成分等が挙げられる。これら共重合成分の
量は20モル%以下、更には10モル%以下であること
が好ましい。
【0020】さらに、トリメリット酸、ピロメリット酸
等の3官能以上の多官能化合物を共重合させることもで
きる。この場合ポリマーが実質的に線状である量、例え
ば2モル%以下共重合させるのがよい。
【0021】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。
【0022】本発明において、積層フイルムは熱可塑性
樹脂層Aと熱可塑性樹脂層Bとを有するが、層Aと層B
の熱可塑性樹脂は同じでも違っていてもよい。このうち
同じ樹脂であることが好ましい。特に層Aと層Bがポリ
エチレンテレフタレート又はポリエチレン―2,6―ナ
フタレンジカルボキシレートからなるのが好ましい。こ
れらポリエステルとしては、o―クロロフェノール中の
溶液として35℃で測定して求めた固有粘度が約0.4
〜0.9のものが好ましい。
【0023】本発明において積層フイルムは熱可塑性樹
脂層Aの一方の表面に1種以上の不活性粒子Bを含有す
る熱可塑性樹脂層Bが積層され、該層Aのもう一方の表
面に特定の表面特性を有する被覆層Cが塗設されてい
る。この不活性粒子Bを含有する熱可塑性樹脂層Bが積
層されていないと、ベースフイルムが極めて平坦になっ
てしまう為にフイルムの製膜工程での搬送傷付き、巻取
り、巻出しといったハンドリング性の悪化を来たし、ま
たフイルム―フイルム相互の滑り性の悪化によりブロッ
キング現象が発生し、ロールに巻いたときの形状(ロー
ルフォーメーション)が悪化し、生産性の悪化、製品歩
留りの低下、ひいては、製品の製造コストの上昇をきた
す。
【0024】前記熱可塑性樹脂層Bは、不活性粒子Bの
うち最も大きい粒子の平均粒径dB(μm)及びこれの
含有量CB (重量%)と層厚みtB (nm)とが下記式
(1)、好ましくは下記式(1−1)を満足する。
【0025】
【数7】 0.1≦(dB 3 ×CB ×tB ≦10 ……(1)
【0026】
【数8】 0.2≦(dB 3 ×CB ×tB ≦8 ……(1−1) さらに好ましくは、下記式(1−2)を満足する。
【0027】
【数9】 0.3≦(dB 3 ×CB ×tB ≦5 ……(1−2) この値((dB 3 ×CB ×tB )が0.1未満では、
熱可塑性樹脂層Bの表面が平坦となりすぎる為に、たと
え被覆層Cが存在していてもフイルム―フイルムの滑り
性が悪くなってしまい、製品を巻取る際フイルム同士が
ブロッキングしてこぶ状突起を形成し易くなり、結果的
に収率の低下を招く。一方、この値が10を超えると、
巻取り性は良好となるが、平坦な面への突起の転写が極
めて起り易くなり、特に10000m〜20000mの
長尺ロールを巻取った場合、圧力のより高いロールの芯
層付近と、ロール表層付近では、フイルムの表面性に著
しい差が出来てしまう。
【0028】ここで、不活性粒子Bのうち最も大きい粒
子の平均粒径dB とは、不活性粒子Bが1種の単独粒子
からなるときには該単独粒子の平均粒径であり、また大
きさの違う2種以上の粒子からなるときには最も大きい
平均粒径を有する粒子の平均粒径である。
【0029】この最も大きい粒子の平均粒径dB は0.
1〜1μm、さらには0.15〜0.8μm、特に0.
2〜0.7μmであることが好ましい。またこの平均粒
径dB を有する最も大きい粒子の含有量は、熱可塑性樹
脂層Bに対し、0.0001〜1重量%、さらには0.
001〜0.5重量%、特に0.005〜0.1重量%
であることが好ましい。
【0030】この平均粒径dB を有する不活性粒子とし
ては、例えば(1)粒状ポリマー粒子(例えば架橋シリ
コーン樹脂、架橋ポリスチレン、架橋アクリル樹脂、メ
ラミン―ホルムアルデヒド樹脂、芳香族ポリアミド樹
脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、架橋ポリ
エステル等からなる粒子)、(2)金属酸化物(例えば
三二酸化アルミニウム、二酸化チタン、二酸化ケイ素、
酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム等)、
(3)金属の炭酸塩(例えば炭酸マグネシウム、炭酸カ
ルシウム等)、(4)金属の硫酸塩(例えば硫酸カルシ
ウム、硫酸バリウム等)、(5)炭素(例えばカーボン
ブラック、グラファイト、ダイアモンド等)、及び
(6)粘土鉱物(例えばカオリン、クレー、ベントナイ
ト等)が好ましく挙げられる。これらのうち特に、架橋
シリコーン樹脂粒子、架橋ポリスチレン粒子、メラミン
―ホルムアルデヒド樹脂粒子、ポリアミドイミド樹脂粒
子、三二酸化アルミニウム(アルミナ)、二酸化チタ
ン、二酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、合成炭酸カルシ
ウム、硫酸バリウム、ダイアモンド及びカオリンが好ま
しく、とりわけ架橋シリコーン樹脂粒子、架橋ポリスチ
レン粒子、アルミナ、二酸化チタン、二酸化ケイ素及び
合成炭酸カルシウムが好ましい。
【0031】さらに、不活性粒子Bが2種以上の粒子か
らなる場合、上記の最も大きい粒子の平均粒径dB より
も小さい平均粒径の第2、第3の粒子として、例えばコ
ロイダルシリカ、α、γ、δ、θ等の結晶形態を有する
アルミナ等の微細粒子を好ましく用いることができる。
また平均粒径dB を有する不活性粒子として例示した粒
子種のうち平均粒径の小さい微細粒子も用いることがで
きる。
【0032】この微細粒子の平均粒径は5〜400n
m、更には10〜300nm、特に30〜250nmの
範囲にあり、かつ前記平均粒径dB よりも50nm以
上、更には100nm以上、特に150nm以上小さい
ことが好ましい。第2、第3の粒子(微細粒子)の含有
量は、熱可塑性樹脂層Bに対し、0.005〜1重量
%、更には0.01〜0.7重量%、特に0.05〜
0.5重量%であることが好ましい。
【0033】本発明における熱可塑性樹脂層Bの表面粗
さは、転写抑制の点から、非接触3次元粗さ計で測定す
る中心面平均粗さWRaB が0.5nm以上5nm未満
の範囲にあることが好ましい。さらにこのWRaB は被
覆層Cの中心面平均粗さWRaC より大きいことが好ま
しい。WRaB は、さらに0.8nm以上4.5nm未
満、特に1.0nm以上4.0nm未満の範囲にあるこ
とが好ましい。
【0034】本発明においては積層フイルムの一方の表
面が熱可塑性樹脂層Bで形成されているが、該層Bの特
性のみではフイルム―フイルム間の滑り性が不十分であ
り、特に高速での巻取り時にフイルム同士のブロッキン
グによるこぶ状突起を発生させ易い。そこで、前記積層
フイルムのもう一方の表面は特定の表面特性を有する被
覆層Cで形成されている。この被覆層Cはフイルム―フ
イルム間の滑り性をより一層向上すると共に、特に蒸着
金属薄膜型磁気記録媒体のベースフイルムとして用いた
ときに走行耐久性を向上する。
【0035】本発明における被覆層Cは、原子間力顕微
鏡(AFM)で測定する中心面十点平均粗さRa(n
m)と中心面平均粗さRa(nm)が下記式(2)、好
ましくは下記式(2−1)を満足する。
【0036】
【数10】 8≦Rz/Ra≦40 ……(2)
【0037】
【数11】 12≦Rz/Ra≦36 ……(2−1) さらに好ましくは、下記式(2−2)を満足する。
【0038】
【数12】 12≦Rz/Ra≦32 ……(2−2) この値(Rz/Ra)が8未満では、蒸着金属薄膜型磁
気記録媒体としたときの走行耐久性が劣り、一方この値
(Rz/Ra)が40を超えると、製膜工程中のガイド
ロール、ニップロール等との接触によって、削れ粉が発
生しやすくなり、これがベースフイルム上に付着、堆積
してドロップアウトの原因物となる。
【0039】前記被覆層Cは、不活性粒子を含有してい
なくとも良いが、平均粒径10〜50nmの不活性粒子
Cを表面微細突起の頻度が200万〜2000万個/m
2となる量含有していると、走行耐久性がより向上す
るので好ましい。この不活性粒子Cの平均粒径は、より
好ましくは15〜45nm、さらに好ましくは18〜4
2nmである。また、この微細突起の頻度は、より好ま
しくは250万〜1800万個/mm2 、さらに好まし
くは300万〜1500万個/mm2 である。この微細
突起は、好ましくは高さが不活性粒子Cの平均粒径の3
0%以上200%未満、更に好ましくは40〜180
%、特に好ましくは50〜160%の突起である。
【0040】不活性粒子Cの種類は特に限定されない
が、塗液中で沈降しにくい、比較的低比重のものが好ま
しい。例えば、耐熱性ポリマー(例えば、架橋シリコー
ン樹脂、架橋アクリル樹脂、架橋ポリスチレン、メラミ
ン・ホルムアルデヒド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポ
リアミドイミド樹脂、架橋ポリエステル、全芳香族ポリ
エステル等)からなる粒子、二酸化ケイ素(シリカ)、
炭酸カルシウム等が好ましく挙げられる。これらの中で
も、特に好ましくは、架橋シリコーン樹脂、シリカ、コ
アシェル型有機粒子(コア:架橋ポリスチレン、シエ
ル:ポリメチルメタクリレートなど)が挙げられる。
【0041】本発明における被覆層Cでは、不活性粒子
Cを固着させるのにバインダー樹脂を用いるが、このバ
インダー樹脂としては、例えば水性ポリエステル樹脂、
水性アクリル樹脂、水性ポリウレタン樹脂等が好ましく
挙げられ、特に水性ポリエステル樹脂が好ましい。
【0042】この水性ポリエステル樹脂としては、酸成
分が例えばイソフタル酸、フタル酸、1,4―シクロヘ
キサンジカルボン酸、2,6―ナフタレンジカルボン
酸、4,4′―ジフェニルジカルボン酸、アジピン酸、
セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、コハク酸、5―N
aスルホイソフタル酸、2―Kスルホテレフタル酸、ト
リメリット酸、トリメシン酸、トリメリット酸モノカリ
ウム塩、P―ヒドロキシ安息香酸等の多価カルボン酸よ
りなり、グリコール成分が例えばエチレングリコール、
ジエチレングリコール、プロピレングリコール、1,4
―ブタンジオール、1,6―ヘキサンジオール、1,4
―シクロヘキサンジメタノール、P―キシリレングリコ
ール、ジメチロールプロパン酸、ビスフェノールAのエ
チレンオキシド付加物等の多価ヒドロキシ化合物より主
としてなるポリエステル樹脂が好ましく例示でき、また
ポリエステル鎖にアクリル重合体鎖を結合させたグラフ
トポリマー又はブロックコポリマー、あるいは2種のポ
リマーがミクロな粒子内で特定の物理的構成(IPN、
コアシエル)を形成したアクリル変性ポリエステル樹脂
であってもよい。この水性ポリエステル樹脂としては、
水に溶解、乳化、微分散するタイプを自由に用いること
ができ、またこれらは親水性を付与するため分子内に例
えばスルホン酸塩基、カルボン酸塩基、ポリエーテル単
位等が導入されていてもよい。
【0043】本発明における熱可塑性樹脂層Aは、不活
性粒子を含有していなくても良いが、平均粒径が好まし
くは40〜400nm、さらに好ましくは50〜200
nm、特に好ましくは60〜120nmであり、かつ体
積形状係数(f)が0.1〜π/6の不活性粒子Aを、
被覆層Cの表面に好ましくは0.5万〜5万個/m
2 、さらに好ましくは0.75万〜4万個/mm2
特に好ましくは1万〜3万個/mm2 の頻度で突起を形
成する量含有することが好ましい。この突起を形成して
いる不活性粒子Aは凝集率が20%未満であることが好
ましい。またこの凝集率は0%より大きいことが好まし
い。この表面突起の形成によって、本発明の効果がより
一層顕著となる。
【0044】ここで、上記体積形状係数は下記式(3)
で定義される。
【0045】
【数13】f=V/R3 ……(3) ここで、fは体積形状係数、Vは粒子の体積(μ
3 )、Rは粒子の平均粒径(μm)である。
【0046】この体積形状係数(f)がπ/6である形
状は球(真球)である。それ故、体積形状係数(f)が
0.4〜π/6のものは実質的に球ないし真球、ラグビ
ーボールのような楕円球を含むものであり、これらが特
に好ましい。
【0047】本発明において積層フイルムの全厚みは、
通常2.5〜20μm、好ましくは3.0〜10μm、
更に好ましくは4.0〜10μmである。熱可塑性樹脂
層Bの層厚みは、積層フイルムの全厚みの1/2以下、
さらに1/3以下、特に1/4以下であることが好まし
い。また被覆層Cの層厚みは1〜100nm、さらに2
〜50nm、特に3〜10nm、就中3〜8nmである
ことが好ましい。
【0048】本発明の積層フイルムは、従来から知られ
ている或いは当業界に蓄積されている方法で製造するこ
とができる。そのうち、熱可塑性樹脂層Aと熱可塑性樹
脂層Bとの積層構造は共押出し法により製造するのが好
ましく、そして被覆層Cの積層は塗布法により行なうの
が好ましい。
【0049】例えば、二軸配向ポリエステルフイルムで
説明すると、押出し口金内又は口金以前(一般に前者は
マルチマニホールド方式、後者はフィードブロック方式
と呼ぶ)で、前述のポリエステルAと不活性粒子Bを含
有するポリエステルBを溶融状態にて積層複合し、前述
の好適な厚み比の積層構造と成し、次いで口金より融点
Tm℃〜(Tm+70)℃の温度でフイルム状に共押出
した後、40〜90℃の冷却ロールで急冷固化し未延伸
積層フイルムを得る。しかる後に、該未延伸積層フイル
ムを常法に従って一軸方向(縦方向又は横方向)に(T
g−10)〜(Tg+70)℃の温度(但し、Tg:該
ポリエステルのガラス転移温度)で2.5〜8.0倍の
倍率で、好ましくは3.0〜7.5倍の倍率で延伸し、
次いで前記方向とは直角方向にTg〜(Tg+70)℃
温度で2.5〜8.0倍の倍率で、好ましくは3.0〜
7.5倍の倍率で延伸する。更に必要に応じて縦方向及
び/又は横方向に再度延伸しても良い。即ち、2段、3
段、4段、或いは多段の延伸を行うと良い。全延伸倍率
は、面積延伸倍率として通常9倍以上、好ましくは12
〜35倍、更に好ましくは15〜30倍である。更に引
き続いて、二軸配向フイルムを(Tg+70)〜(Tm
−10)℃の温度、例えば180〜250℃で熱固定結
晶化することによって優れた寸法安定性が付与される。
なお、熱固定時間は1〜60秒が好ましい。
【0050】上記の方法において、前述の不活性粒子C
及びバインダー樹脂を含む塗液、好ましくは水性塗液を
塗布する。塗布は最終延伸処理を施す以前のポリエステ
ルAの表面に行ない、塗布後にはフイルムを少なくとも
一軸方向に延伸するのが好ましい。この延伸の前乃至途
中で塗膜は乾燥される。その中で、塗布は未延伸積層フ
イルム又は縦(一軸)延伸積層フイルム、特に縦(一
軸)延伸積層フイルムに行なうのが好ましい。塗布方法
としては特に限定されないが、例えばロールコート法、
ダイコート法等が挙げられる。
【0051】上記塗液、特に水性塗液の固形分濃度は
0.2〜8重量%、さらに0.3〜6重量%、特に0.
5〜4重量%であることが好ましい。そして塗液(好ま
しくは水性塗液)には、所望により、他の成分例えば、
界面活性剤、安定剤、分散剤、UV吸収剤、増粘剤等を
添加することができる。
【0052】上述の例は、熱可塑性樹脂層A、Bが共に
ポリエチレン―2,6―ナフタレンジカルボキシレート
又はポリエチレンテレフタレートの場合に好適である
が、層Aのみ或いは層Bのみがポリエチレン―2,6―
ナフタレンジカルボキシレート又はポリエチレンテレフ
タレートの場合にも同様である。
【0053】なお、積層フイルムの製造に際し、熱可塑
性樹脂に、所望により上述の不活性粒子以外の添加剤例
えば安定剤、着色剤、溶融ポリマーの固有抵抗調整剤等
を添加含有させることができる。
【0054】本発明において、磁気記録媒体としてのヘ
ッドタッチ、走行耐久性を初めとする各種性能を向上さ
せ、同時に薄膜化を達成するには、積層フイルムのヤン
グ率を縦方向、横方向でそれぞれ450kg/mm2
上、600kg/mm2 以上、更には480kg/mm
2 以上、680kg/mm2 以上、特に550kg/m
2 以上、800kg/mm2 以上、就中550kg/
mm2 以上、1000kg/mm2 以上とするのが好ま
しい。また、ポリエチレンテレフタレート層の結晶化度
は30〜50%、ポリエチレン―2,6―ナフタレンジ
カルボキシレート層の結晶化度は28〜38%であるこ
とが望ましい。いずれも下限を下回ると、熱収縮率が大
きくなるし、一方上限を上回るとフイルムの耐磨耗性が
悪化し、ロールやガイドピン表面と摺動した場合に白粉
が生じやすくなる。
【0055】本発明の積層フイルムは、被覆層Cの表面
に、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング
等の方法により、鉄、コバルト、クロム又はこれらを主
成分とする合金もしくは酸化物より成る強磁性金属薄膜
層を形成し、またその表面に、目的、用途、必要に応じ
てダイアモンドライクカーボン(DLC)等の保護層、
含フッ素カルボン酸系潤滑層を順次設け、更に熱可塑性
樹脂層B側の表面に公知のバックコート層を設けること
により、特に短波長領域の出力、S/N,C/N等の電
磁変換特性に優れ、ドロップアウト、エラーレートの少
ない高密度記録用蒸着型磁気記録媒体とすることが出来
る。この蒸着型電磁記録媒体は、アナログ信号記録用H
i8、ディジタル信号記録用ディジタルビデオカセット
レコーダー(DVC)、データ8ミリ、DDSIV用テー
プ媒体として極めて有用である。
【0056】本発明の積層フイルムは、また、被覆層C
の表面に、鉄又は鉄を主成分とする針状微細磁性粉をポ
リ塩化ビニール、塩化ビニール・酢酸ビニール共重合体
等のバインダーに均一分散し、磁性層厚みが1μm以
下、好ましくは0.1〜1μmとなるように塗布し、更
に熱可塑性樹脂層B側の表面に公知の方法でバックコー
ト層を設けることにより、特に短波長領域での出力、S
/N,C/N等の電磁変換特性に優れ、ドロップアウ
ト、エラーレートの少ない高密度記録用メタル塗布型磁
気記録媒体とすることが出来る。また、必要に応じて層
Aの上に、該メタル粉含有磁性層の下地層として微細な
酸化チタン粒子等を含有する非磁性層を磁性層と同様の
有機バインダー中に分散し、塗設することもできる。こ
のメタル塗布型磁気記録媒体は、アナログ信号記録用8
ミリビデオ、Hi8、βカムSP、W―VHS、ディジ
タル信号記録用ディジタルビデオカセットコーダー(D
VC)、データ8ミリ、DDSIV、ディジタルβカム、
D2、D3、SX等用テープ媒体として極めて有用であ
る。
【0057】本発明の積層フイルムは、また、被覆層C
の表面に、酸化鉄又は酸化クロム等の針状微細磁性粉、
又はバリウムフェライト等の板状微細磁性粉をポリ塩化
ビニール、塩化ビニール・酢酸ビニール共重合体等のバ
インダーに均一分散し、磁性層厚みが1μm以下、好ま
しくは0.1〜1μmとなるように塗布し、更に熱可塑
性樹脂層B側の表面に公知の方法でバックコート層を設
けることにより、特に短波長領域での出力、S/N,C
/N等の電磁変換特性に優れ、ドロップアウト、エラー
レートの少ない高密度記録用塗布型磁気記録媒体とする
ことが出来る。また、必要に応じて層Aの上に、該メタ
ル粉含有磁性層の下地層として微細な酸化チタン粒子等
を含有する非磁性層を磁性層と同様の有機バインダー中
に分散し、塗設することも出来る。この酸化物塗布型磁
気記録媒体は、ディジタル信号記録用データストリーマ
ー用QIC等の高密度酸化物塗布型磁気記録媒体として
有用である。
【0058】上述のW―VHSはアナログのHDTV信
号記録用VTRであり、またDVCはディジタルのHD
TV信号記録用として適用可能なものであり、本発明の
フイルムはこれらHDTV対応VTR用磁気記録媒体に
極めて有用なベースフイルムと言うことができる。
【0059】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。尚、本発明において用いた測定法は次の通りであ
る。
【0060】(1)固有粘度 オルソクロロフェノール溶媒中35℃で測定した値から
求める。
【0061】(2)粒子の平均粒径I(平均粒径:0.
06μm以上) 島津製作所製CP―50型セントリフューグル パーテ
ィクル サイズ アナライザー(Centrifugal Particle
Size Analyzer)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「等価球
直径」を読み取り、この値を上記平均粒径とする(Book
「粒度測定技術」日刊工業新聞発行、1975年、頁2
42〜247参照)。
【0062】(3)粒子の平均粒径II(平均粒径:0.
06μm未満) 小突起を形成する平均粒径0.06μm未満の粒子は、
光散乱法を用いて測定する。即ち、Nicomp In
struments Inc.社製のNICOMP M
ODEL 270 SUBMICRON PARTIC
LE SIZER により求められる全粒子の50重量
%の点にある粒子の「等価球直径」をもって表示する。
【0063】(4)体積形状係数f 走査型電子顕微鏡により用いたサイズに応じた倍率にて
各粒子の写真を撮影し、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、投影面最大径
及び粒子の体積を算出し、次式により算出する。
【0064】
【数14】f=V/D3 式中、fは体積形状係数、Vは粒子の体積(μm3 )、
Dは投影面の最大径(μm)を表す。
【0065】(5)フイルムの表面突起頻度 フイルム表面の突起頻度の測定は走査型電子顕微鏡によ
り行う。即ち、積層フイルムの表面写真を倍率5000
倍又は10000倍にてランダムに25枚撮影し、表面
突起頻度をカウントし、その平均値より1mm2 当たり
の突起数に換算し、この値をフイルムの表面突起頻度と
する。
【0066】(6)層厚み 1)熱可塑性樹脂層A、Bの厚み及び全体の厚み フイルムの全体の厚みはマイクロメーターにてランダム
に10点測定し、その平均値を用いる。層A、Bの厚み
は、薄い側の層厚みを以下に述べる方法にて測定し、ま
た厚い側の層厚みは全体の厚みより被覆層及び薄い側の
層厚みに引き算して求める。即ち、二次イオン質量分析
装置(SIMS)を用いて、被覆層を除いた表層から深
さ5000nmの範囲のフイルム中の粒子の内最も高濃
度の粒子に起因する元素とポリエステルの炭素元素の濃
度比(M+ /C+ )を粒子濃度とし、表面から深さ50
00nmまで厚さ方向の分析を行う。表層では表面とい
う界面の為に粒子濃度は低く、表面から遠ざかるにつれ
て粒子濃度は高くなる。本発明の場合、粒子濃度は一旦
安定値1になった後、上昇或いは減少して安定値2にな
る場合と、単調に減少する場合とがある。この分布曲線
をもとに、前者の場合は、(安定値1+安定値2)/2
の粒子濃度を与える深さをもって、また後者の場合は粒
子濃度が安定値1の1/2になる深さ(この深さは安定
値1を与える深さよりも深い)をもって、当該層の層厚
みとした。
【0067】測定条件は以下の通りである。
【0068】測定装置 二次イオン質量分析装置(SIMS);PERKIN
ELMER社製 6300 測定条件 一次イオン種 :O2 + 一次イオン加速電圧:12KV 一次イオン電流:200nA ラスター領域 :400μm□ 分析領域 :ゲート30% 測定真空度 :6.0×10-9Torr E―GUNN :0.5KV―3.0A 尚、表層から5000nmの範囲に最も多く含有する粒
子がシリコーン樹脂以外の有機高分子粒子の場合はSI
MSでは測定が難しいので、表面からエッチングしなが
らFT―IR(フーリエトランスフォーム赤外分光
法)、粒子によってはXPS(X線高電子分光法)等で
上記同様の濃度分布曲線を測定し、層厚を求める。
【0069】2)被覆層Cの厚み フイルムの小片をエポキシ樹脂にて固定成形し、ミクロ
トームにて約600オングストロームの厚みの超薄切片
(フイルムの流れ方向に平行に切断する)を作成する。
この試料を透過型電子顕微鏡(日立製作所製:H―80
0型)にて観察し、被覆層Cの境界面を捜して被覆の層
の厚みを求める。
【0070】(7)中心面平均粗さ WRa WYKO社製非接触3次元粗さ計(TOPO―3D)を
用いて測定倍率40倍、測定面積242μm×239μ
m(0.058mm2 )の条件にて測定を行ない、同粗
さ系内臓ソフトによる表面解析より、WRaは以下の式
により計算されアウトプットされた値を用いる。
【0071】
【数15】
【0072】また、Zjkは測定方向(242μm)、そ
れと直行する方向(239μm)をそれぞれM分割、N
分割したときの各方向のj番目、k番目の位置に於ける
3次元粗さチャート上の高さである。
【0073】(8)ヤング率 東洋ボールドウィン社製の引っ張り試験機テンシロンを
用いて、温度20℃、湿度50%に調節された室内に於
いて、長さ300mm、幅12.7mmの試料フイルム
を、10%/分のひずみ速度で引っ張り、引っ張り応力
―ひずみ曲線の初めの直線部分を用いて次ぎの式によっ
て計算する。
【0074】
【数16】E=Δσ/Δε ここで、Eはヤング率(kg/mm2 )、Δσは直線上
の2点間の元の平均断面積による応力差、Δεは同じ2
点間のひずみ差である。
【0075】(9)耐削れ性 図1に示した装置を用いて下記のように測定する。図1
中、1は巻出しリール、2はテンションコントローラ
ー、3,5,6,8はフリーローラー、4はテンション
検出機、7はブレード(米国GKI製工業用カミソリ試
験機用ブレード)、9はガイドローラー、10は巻取り
リールをそれぞれ示す。
【0076】1/2インチ幅にスリットしたサンプルフ
イルムをブレード刃先に6度の角度であたるようにして
張力100g、走行速度100m/分で100m走行さ
せ、ブレード刃先に付着する削れ粉量で削れ性を評価す
る。
【0077】この評価は製膜工程中のガイドロール、ニ
ップロール等での削れ粉発生とよく対応している。
【0078】 ◎:ブレード刃先に付着する削れ粉付着幅が0.2mm
未満 ○:ブレード刃先に付着する削れ粉付着幅が0.2mm
以上で1.0mm未満 ×:ブレード刃先に付着する削れ粉付着幅が1.0mm
以上
【0079】(10)巻き取り性 スリット時の巻き取り条件を最適化後、幅600mm×
長さ1500mのサイズで、10ロールスリットを行な
い、直後のロール表面のこぶ状突起(大きさ1mm以上
のもの)の発生状況を目視で観察し、以下の基準にて巻
き取り性を評価する。 判定基準 こぶ状突起個数(ロール全幅、全周当り) ◎ 0〜10ケ ○ 11〜30ケ × 31〜100ケ ×× 101ケ以上
【0080】(11)原子間力顕微鏡によるRz、Ra
の測定 Digital Instruments 社製原子間力顕微鏡(AFM)N
ano ScopeIIを用いて、2μm×2μmの面積
を256ライン×256ピクセの画素数で5回測定し、
算出されるRz(中心面十点平均粗さ)、Ra(中心面
平均粗さ)のそれぞれの平均値を測定値とする。
【0081】(12)磁気テープの製造及び特性評価 二軸配向積層フイルムの被覆層Cの表面に、真空蒸着法
により、コバルト100%の強磁性薄膜を0.02μm
の厚みになるように2層(各層厚約0.1μm)形成
し、その表面にダイアモンドライクカーボン(DLC)
膜、更に含フッ素カルボン酸系潤滑層を順次設け、更に
熱可塑性樹脂B側の表面に公知方法でバックコート層を
設ける。その後、8mm幅にスリットし、市販の8mm
ビデオカセットにローディングする。次いで、以下の市
販の機器を用いてテープの特性を測定する。
【0082】 使用機器:8mmビデオテープレコーダー ソニー
(株)製EDV―6000 C/N測定:シバソク(株)製ノイズメーター C/N測定 記録波長0.5μm(周波数約7.4MHz)の信号を
記録し、その再生信号の6.4MHzと7.4MHzの
値の比をそのテープのC/Nとし、市販8mmビデオ用
蒸着テープのC/Nを0dBとし、下記の基準で判定す
る。
【0083】
【0084】 走行耐久性 前記した蒸着テープに4.2MHzの映像信号を記録
し、25℃50%RH条件下でテープ走行速度41m/
分、巻き戻し速度41m/分の走行を1回とし、合計2
00回くり返した後の出力変動を調べる。この出力変動
から次の基準で判定する。
【0085】 ◎:200回繰り返し後の出力変動が0dB〜−0.3
dB未満 ○:200回繰り返し後の出力変動が−0.3dB〜−
0.6dB未満 ×:200回繰り返し後の出力変動が−0.6dB以上
【0086】[実施例1]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
グネシウムを、重合触媒としてトリメリット酸チタン
を、安定剤として亜燐酸を、更に滑剤として表1に示す
不活性粒子を添加して常法により重合し、固有粘度0.
60の層A用、及び層B用のポリエチレンテフタレート
(PET)(それぞれ樹脂A、樹脂B)を得た。
【0087】この樹脂A、樹脂Bをそれぞれ170℃で
3時間乾燥後、2台の押出し機に供給し、溶融温度28
0〜300℃にて溶融し、マルチマニホールド型共押出
しダイを用いて、樹脂層Aの片面に樹脂層Bを積層さ
せ、急冷して厚さ87μmの未延伸積層フイルムを得
た。
【0088】得られた未延伸フイルムを予熱し、更に低
速・高速のロール間でフイルム温度100℃にて3.3
倍に延伸し、急冷し、次いで縦延伸フイルムの層A面側
に表2のバインダー樹脂及び粒子Cを含む水性塗液(全
固形分濃度1.0重量%、界面活性剤としてHLB値1
7.1のポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルを
全固形分中18重量%含有)をキスコート法により塗布
し、続いてステンターに供給し、110℃にて横方向に
4.2倍に延伸した。得られた二軸延伸フイルムを22
0℃の熱風で4秒間熱固定し、厚み6.3μmの積層二
軸配向ポリエステルフイルムを得た。層A、Bの厚みに
ついては、2台の押出し機の吐出量により調整した。こ
のフイルムのヤング率は縦方向500kg/mm2 、横
方向700kg/mm2 であった。
【0089】この積層二軸配向フイルムの表面特性、耐
削れ性、巻き取り性、このフイルムを用いた強磁性薄膜
蒸着磁気テープの特性を表3に示す。
【0090】[実施例2、比較例1〜3]被覆層Cの粒
子、熱可塑性樹脂粒子層A、Bに含有される粒子と層厚
みを表1、2に示すように変更する以外は実施例1と同
様の方法で、積層二軸配向ポリエステルフイルムを得
た。
【0091】この様にして得られたフイルムの特性、及
びこれらのフイルムを用いた強磁性薄膜蒸着磁気テープ
の特性を表3に示す。
【0092】[実施例3〜5、比較例4〜5]表1に示
す粒子を用い、かつジメチルテレフタレートの代わりに
2,6―ナフタレンジカルボン酸ジメチルを同モル量使
用した以外は実施例1と同様の方法で層A、層B用のポ
リエチレン―2,6―ナフタレート(PEN)(樹脂
A、樹脂B)を得た。
【0093】この樹脂A、樹脂Bをそれぞれ170℃で
6時間乾燥後、実施例1と同様にして各層厚みを調整
し、各実施例、比較例を満たす未延伸積層フイルムを得
た。
【0094】この様にして得られた未延伸フイルムを予
熱し、更に低速・高速のロール間でフイルム温度135
℃にて3.6倍に延伸し、急冷し、次いで表2に示す被
覆層Cの水性塗液を実施例1と同様に塗布し、続いてス
テンターに供給し、155℃にて横方向に6.0倍に延
伸した。得られた二軸延伸フイルムを200℃の熱風で
4秒間熱固定し、厚み4.6μmの積層二軸配向ポリエ
ステルフイルムを得た。これらのフイルムのヤング率は
縦方向560kg/mm2 、横方向1100kg/mm
2 であった。但し、比較例5は被覆層Cを塗設しなかっ
た。
【0095】この積層二軸配向フイルムの表面特性、耐
削れ性、巻取り性、このフイルムを用いた強磁性薄膜蒸
着磁気テープの特性を表3に示す。
【0096】
【表1】
【0097】
【表2】
【0098】
【表3】
【0099】表3から明らかなように、本発明による積
層フイルムは、片面が非常に平坦で優れた電磁変換特性
を示すとともに、粗面の転写がない為に、ベースフイル
ムロールの表層と芯層を用いた場合の特性差がなく、か
つ、耐削れ性、巻取り性、走行耐久性に優れている。一
方、本発明の要件を満たさないものは、これらの特性を
同時に満足できていない。
【0100】
【発明の効果】本発明によれば、巻取り性、易滑性、ハ
ンドリング性に優れ、かつ電磁変換特性、ドロップアウ
ト、磁性層の走行性、耐久性の優れた高密度磁気記録媒
体用として用いるのに有用な積層フイルムを提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】耐削れ性測定装置の概略図である。

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性樹脂層Aの一方の表面に不活性
    粒子Bを含有する熱可塑性樹脂層Bが積層され、そして
    該熱可塑性樹脂層Aのもう一方の表面に被覆層Cが塗設
    されている積層フイルムであって、熱可塑性樹脂層Bの
    層厚みtB (nm)と不活性粒子Bの中で最も大きい粒
    子の平均粒径dB (μm)及びその含有量CB (重量
    %)とが下記式(1)を満足し、かつ被覆層Cの、原子
    間力顕微鏡(AFM)にて測定した中心面十点平均粗さ
    Rz(nm)と中心面平均粗さRa(nm)とが下記式
    (2)を満足することを特徴とする積層フイルム。 【数1】 0.1≦(dB 3 ×CB ×tB ≦10 ……(1) 【数2】 8≦Rz/Ra≦40 ……(2)
  2. 【請求項2】 熱可塑性樹脂層Bの層厚みtB (nm)
    と不活性粒子Bの中で最も大きい粒子の平均粒径d
    B (μm)及びその含有量CB (重量%)とが下記式
    (1−1)を満足する請求項1に記載の積層フイルム。 【数3】 0.2≦(dB 3 ×CB ×tB ≦8 ……(1−1)
  3. 【請求項3】 被覆層Cの、原子間力顕微鏡(AFG)
    にて測定した中心面十点平均粗さRz(nm)と中心面
    平均粗さRa(nm)とが、下記式(2−1)を満足す
    る請求項1に記載の積層フイルム。 【数4】 12≦Rz/Ra≦36 ……(2−1)
  4. 【請求項4】 熱可塑性樹脂層Bの中心面平均粗さWR
    B が0.5nm以上5nm未満でありかつ被覆層Cの
    中心面平均粗さWRaC より大きい請求項1に記載の積
    層フイルム。
  5. 【請求項5】 熱可塑性樹脂層Bが含有する不活性粒子
    Bのうち、最も大きい粒子の平均粒径dB が0.1〜1
    μmであり、この含有量が0.0001〜1重量%であ
    る請求項1又は2に記載の積層フイルム。
  6. 【請求項6】 被覆層Cが、平均粒径10〜50nmの
    不活性粒子Cを、層Cの表面に200万〜2000万個
    /mm2 の頻度で微細突起を形成する量含有する請求項
    1又は3に記載の積層フイルム。
  7. 【請求項7】 熱可塑性樹脂層Aが、平均粒径40〜4
    00nm、体積形状係数0.1〜π/6の不活性粒子A
    を、被覆層Cの表面に0.5万〜5万個/mm2 の頻度
    で突起を形成する量含有する請求項1に記載の積層フイ
    ルム。
  8. 【請求項8】 不活性粒子Aの粒子凝集率が20%未満
    である請求項7に記載の積層フイルム。
  9. 【請求項9】 熱可塑性樹脂層Bの厚みが積層フイルム
    の全厚みの1/2以下である請求項1又は2に記載の積
    層フイルム。
  10. 【請求項10】 積層フイルムの全厚みが2.5〜20
    μmである請求項1に記載の積層フイルム。
  11. 【請求項11】 層A及び層Bの熱可塑性樹脂がそれぞ
    れ芳香族ポリエステルである請求項1に記載の積層フイ
    ルム。
  12. 【請求項12】 芳香族ポリエステルがポリエチレンテ
    レフタレート又はポリエチレン―2,6―ナフタレンジ
    カルボキシレートである請求項11に記載の積層フイル
    ム。
  13. 【請求項13】 磁気記録媒体のベースフイルムである
    請求項1に記載の積層フイルム。
  14. 【請求項14】 磁気記録媒体が金属薄膜型磁気記録媒
    体である請求項13に記載の積層フイルム。
  15. 【請求項15】 磁気記録媒体が磁性層の厚みが1μm
    以下の塗布型磁気記録媒体である請求項13に記載の積
    層フイルム。
  16. 【請求項16】 磁気記録媒体がデイジタル信号記録型
    磁気記録媒体である請求項13、14又は15に記載の
    積層フイルム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000079524A1 (fr) * 1999-06-22 2000-12-28 Teijin Limited Support d'enregistrement magnetique et film de base associe

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US6713155B1 (en) 1999-06-22 2004-03-30 Teijin Limited Magnetic recording medium and base film for the same

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