DE60015062T2

DE60015062T2 - Biaxial orientierte polyesterfolie und magnetisches aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE60015062T2
Application number: DE2000615062
Authority: DE
Inventors: Ieyasu Sagamihara-shi Kobayashi; Toshifumi Sagamihara-shi Osawa
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1999-06-14
Filing date: 2000-06-09
Publication date: 2006-03-09
Anticipated expiration: 2020-06-10
Also published as: WO2000076749A1; DE60015062D1; EP1120225B1; EP1120225A1; TW527273B; EP1120225A4; US6770351B1; KR100572506B1; KR20010074792A; JP4008706B2

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine biaxial orientierte Polyesterfolie für magnetische Aufzeichnungsmedien, insbesondere digitale Datenspeicherbänder und ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend dieselbe als Basisfolie.
Beschreibung des Stands der Technik
Polyesterfolien werden in einem weiten Bereich von Gebieten, wie magnetischen Aufzeichnungsmedien und elektrischer Isolation verwendet, da sie ausgezeichnete thermische und mechanische Eigenschaften haben. Einhergehend mit dem bemerkenswerten Fortschritt, der in der Bandkapazität und Dichte von magnetischen Aufzeichnungsmedien, insbesondere magnetische Datenspeicheraufzeichnungsmedien, gemacht wurde, werden nun bessere und bessere Eigenschaften von in diesen Medien verwendeten Basisfolien verlangt. In magnetischen Aufzeichnungsmedien zur Datenspeicherung, die ein lineares Spursystem einsetzen, wie QIC, DLT und Super-DLT mit großer Kapazität und LTO, wird die Spurbreite sehr schmal gemacht, um die Kapazität des Bandes zu erhöhen. Wenn es eine Dimensionsveränderung in der Breitenrichtung eines Bandes gibt, tritt daher Spurdislokation (Lageveränderung) auf, wodurch ein Fehler hervorgerufen wird. Diese Dimensionsveränderung wird durch Temperatur- und Feuchtigkeitsveränderungen und auch durch Schrumpf mit der Zeit in der Breitenrichtung hervorgerufen, die auftritt, wenn man das Band wiederholt bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit unter hoher Spannung laufen lässt. Wenn diese Dimensionsveränderung groß ist, tritt Spurdislokation auf, wodurch ein Fehler bei der elektromagnetischen Umwandlung hervorgerufen wird. Insbesondere im letzteren Fall ist die Dimensionsveränderung merklich, wenn die Dicke des Bandes reduziert wird, um die Aufzeichnungskapazität des Bandes zu erhöhen. Daher muss diese Dimensionsveränderung verbessert werden. Der Schrumpf mit der Zeit in der Breitenrichtung kann verbessert werden, indem das Young-Modul in longitudinaler Richtung der Basisfolie erhöht wird. Die Obergrenze des Young-Moduls in transversaler Richtung wird jedoch aufgrund der Beziehung zwischen den charakteristischen Eigenschaften und den Folienbildungseigenschaften eines Polymers kleiner, wenn das Young-Modul in longitudinaler Richtung ansteigt. Im Ergebnis wird die durch Temperatur- und Feuchtigkeitsveränderungen im ersteren Fall hervorgerufenen Dimensionsveränderung groß, wodurch es schwierig wird, die Dimensionsveränderung in beiden Fällen zur gleichen Zeit zu reduzieren.
JP-A 5-212787 (der Ausdruck "JP-A", wie er hier verwendet wird, bedeutet eine "ungeprüfte veröffentlichte Japanische Patentanmeldung") offenbart eine biaxial orientierte Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat-Folie mit einem Young-Modul in longitudinaler Richtung (EM) von 550 kg/mm² oder mehr und einem Young-Modul in transversaler Richtung (ET) von 700 kg/mm2 oder mehr, einem Verhältnis der Young-Moduli (ET/EM) von 1,1 bis 2,0, und einem Schrumpfungsfaktor in longitudinaler Richtung von 0,02 % oder weniger, wenn sie bei einer relativen Feuchtigkeit von 65 % bei 70°C ohne Belastung 1 Stunde gehalten wird, einem Temperaturexpansionskoeffizienten (αt) in longitudinaler Richtung von 10 × 10^–6/°C oder weniger und einem Feuchtigkeitsexpansionskoeffizienten (αh) in longitudinaler Richtung von 15 × 10^–6/% relativer Feuchtigkeit oder weniger.
Die Internationale Veröffentlichung WO 99/29488 offenbart eine biaxial orientierte Polyesterfolie mit einer Dicke von weniger als 7 μm, die die folgende Beziehung zwischen ihrem thermischen Expansionskoeffizienten αt (× 10^–6/°C) in transversaler Richtung, ihrem Feuchtigkeitsexpansionskoeffizienten αh (× 10^–6/% relative Feuchtigkeit) in transversaler Richtung und ihrem Schrumpfungsfaktor P (ppm/g) in transversaler Richtung gegenüber einer Belastung, die in longitudinaler Richtung angewandt wird, besitzt. 1 ≦ P - (αt + αh)/10 ≦ 10
WO 99/25553 betrifft eine adhäsive Polyesterfolie, die für ein thermoempfindliches Bildtransferaufzeichnungsmedium vom Sublimationstyp verwendet wird. Die adhäsive Polyesterfolie umfasst

(a) eine biaxial orientierte Polyesterfolienbasisschicht, die keinen Punkt besitzt, bei dem der Gradient ihrer Temperaturdimensionsveränderungskurve sich von einem positiven Wert zu einem negativen Wert verändert, wenn die Temperatur von der Glasübergangstemperatur des Polyesters auf 240°C erhöht wird, und die keine Dimensionsveränderung von mehr als 5 % zeigt, und
(b) eine adhäsive Schicht, gebildet auf zumindest einer Seite der Basisschicht und umfassend ein Harz, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus:
(i) einem wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Harz eines Polyesters, der mit einem Vinylharz modifiziert ist, und
(ii) einem vernetzten Harz aus einer Mischung von einem wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Acrylharz, einem wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Polyesterharz und einem Epoxyharz-Vernetzungsmittel.

Die adhäsive Polyesterfolie hat bevorzugt eine Dimensionsveränderung von nicht mehr als 2 % in der Temperaturdimensionsveränderungskurve, bestimmt durch Messen einer Probe, mit 15 mm Länge, 4 mm Breite und 0,5 bis 10 μm Dicke, unter Verwenden eines thermischen technischen Analysators und eines Quarzhalters bei einem Messtemperaturbereich von 0 bis 280°C und einer Temperaturerhöhungsrate von 5°C/min unter einer Belastung von 5 g.
JP-A 5-212786 offenbart eine Basisfolie für magnetische Aufzeichnungsbänder mit reduzierter Aufzeichnungsverzerrung und Ausgabevariation, die in Bezug auf die elektromagnetischen Umwandlungseigenschaften verbessert ist. Die Basisfolie wird durch Anpassen der Eigenschaften einer Polyethylen-2,6-naphthalat-Folie erhalten: der longitudinale Young-Modul ist 850 kg/mm² oder mehr, der transversale Young-Modul ist 550 kg/mm2 oder mehr, der thermische Schrumpf nach Behandlung bei 100°C für 30 Minuten ist 1,0 % oder weniger, sowohl für die longitudinale als auch für die transversale Richtung, der gesättigte thermische Schrumpf bei 70°C ist, 0,1 % oder weniger sowohl für die longitudinale als auch für die transversale Richtung, der thermische Schrumpf nach Lagerung bei einer relativen Feuchtigkeit von 65 % (40°C) für 1 Stunde ist 0,01 % oder weniger. Die magnetischen Aufzeichnunsbänder haben hervorragende Eigenschaften der elektromagnetischen Umwandlung, ohne Bildverzerrung beim Starten und Überspringen und Bitversatz nach Lagerung bei etwa Raumtemperatur hervorzurufen.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist ein erfindungsgemäßes Ziel, eine biaxial orientierte Polyesterfolie bereitzustellen, die die obigen Probleme gelöst hat, kaum zu einem durch Spurversatz hervorgerufenen Fehler aufgrund einer Dimensionsveränderung in der Breite des Bandes führt, und die Ausgabeeigenschaften einer Basisfolie für magnetische digitale Aufzeichnungsmedien zur Datenspeicherung des linearen Spursystems verbessern kann.
Es ist ein anderes erfindungsgemäßes Ziel, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, insbesondere ein magnetisches digitales Aufzeichnungsmedium zur Datenspeicherung bereitstellen, das die erfindungsgemäße biaxial orientierte Polyesterfolie als Basisfolie umfasst.
Andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung offensichtlich werden.
Zuerst werden erfindungsgemäß die obigen Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung durch eine biaxial orientierte Polyesterfolie für magnetische Aufzeichnungsmedien erreicht, mit (1) einer Dimensionsveränderung zwischen vor und nach der Behandung in einer Richtung senkrecht zur Belastungsrichtung auf die Folienebene von 0,35 % oder weniger, wenn die Folie bei 49°C und 90 % relativer Feuchtigkeit unter einer Belastung von 2,7 kg/l mm² Querschnittseinheitsfläche in. Dickenrichtung der Folie 72 Stunden behandelt wird, (2) einer Kristallinität von 27 bis 45 %, (3) einem Temperaturexpansionskoeffizienten αt in einer Richtung senkrecht zur obigen Belastungsrichtung auf die Folienebene von –5 × 10^–6 bis +20 × 10^–6/°C und einem Feuchtigkeitsexpansionskoeffizienten αh in einer Richtung senkrecht zur obigen Belastungsrichtung auf die Folienebene von +5 × 10^–6 bis +20 × 10^–6/% relative Feuchtigkeit, wobei der Wert von (αt + 2 αh) +45 × 10^–6 oder weniger ist, (4) einem Wärmeschrumpfungsfaktor in einer Richtung senkrecht zur obigen Belastungsrichtung auf die Folienebene von 0 bis 0,5 %, (5) einer Dicke von 3 bis 7 μm, und (6) einem Young-Modul in der obigen Belastungsrichtung von zumindest 6 GPa und einem Young-Modul in einer Richtung senkrecht zur obigen Belastungsrichtung von zumindest 6 GPa, wobei der Young-Modul in der obigen Belastungsrichtung größer als der Young-Modul in einer Richtung senkrecht zur obigen Belastungsrichtung ist, erhältlich durch ein Verfahren, umfassend:

– Extrudieren eines geschmolzenen Polyesters zu einer Folienform aus einer Düse,
– Verfestigen des extrudierten Polyesters durch Quenchen, um eine nicht-verstreckte Folie zu erhalten,
– Verstrecken der Folie in uniaxialer Richtung bei einer Temperatur von (Tg - 10) bis (Tg + 70)°C und in einer Richtung senkrecht zur ersten Verstreckungsrichtung bei einer Temperatur von Tg bis (Tg + 70)°C, was zu einem 15- bis 35-fachen Flächenzugverhältnis führt, und
– Thermofixierung der biaxial verstreckten Folie.

Zweitens werden die obigen Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung durch ein magnetisches Aufzeichnungsmedium erreicht, das die erfindungsgemäße biaxial orientierte Polyesterfolie und eine auf einer Seite der Polyesterfolie gebildete magnetische Schicht umfasst.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Apparats zur Messung des Schrumpfungsfaktors einer Folie in transversaler Richtung.
Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
Beispiele eines Polyesters als Rohmaterial für die erfindungsgemäße biaxial orientierte Polyesterfolie schließen Polyethylenterephthalat, Polyethylenisophthalat, Polybutylenterephthalat, Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat, Polyethylen-α,β-bis(2-chlorphenoxy)ethan-4,4'-dicarboxylat und Copolymere von zwei oder mehr dieser wiederkehrenden Einheiten dieser Polyester ein. Von diesen sind Polyethylenterephthalat, Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat und Polyethylen-α,β-bis(2- chlorphenoxy)ethan-4,4'-dicarboxylat bevorzugt, und Polyethylen-2,6-napthalindicarboxylat ist besonders bevorzugt.
Der Polyester in der vorliegenden Erfindung kann eines der obigen Polymere oder eine Mischung von zwei oder mehr der obigen Polymere sein. Verschiedene Additive können in Grenzen, die für die erfindungsgemäße Wirkung nicht nachteilig sind, zugegeben werden.
Der obige Polyester hat eine intrinsische Viskosität, gemessen bei 35°C in einer o-Chlorphenollösung von bevorzugt 0,4 bis 0,9, bevorzugter 0,5 bis 0,7, besonders bevorzugt 0,51 bis 0,65.
Oberflächenrauhigkeit und zugegebene Teilchen
Die erfindungsgemäße biaxial orientierte Polyesterfolie kann eine Einschichtfolie oder eine Laminatfolie sein. Die Oberflächenrauhigkeit WRa (durchschnittliche Zentralebenenrauhigkeit) der Magnetschichtseite der Folie ist bevorzugt 1 bis 10 nm, bevorzugter 2 bis 10 nm, besonders bevorzugt 2 bis 8 nm. WRz (durchschnittliche 10-Punktrauhigkeit) ist bevorzugt 30 bis 250 nm, bevorzugter 30 bis 200 nm, besonders bevorzugt 30 bis 150 nm. Wenn die Oberflächenrauhigkeit WRa größer als 10 nm oder WRz größer als 150 nm ist, wird die Oberfläche der magnetischen Schicht rauh und zufriedenstellende elektromagnetische Umwandlungseigenschaften können nicht erhalten werden. Wenn die Oberflächenrauhigkeit WRa kleiner als 1 nm oder WRz kleiner als 30 nm ist, wird die Oberfläche zu flach, die Folie gleitet nicht sanft über die Durchgangsrolle oder den Kalander oder wirft Falten, die magnetische Schicht kann nicht gut durch Beschichten gebildet werden oder Kalandrieren kann nicht gut durchgeführt werden.
Die Oberflächenrauhigkeit WRa (durchschnittliche Zentralebenenrauhigkeit) und WRz (durchschnittliche 10-Punktrauhigkeit) der Seite ohne magnetische Schicht (auf der eine Schicht aus einer Rückseitenbeschichtung gebildet wird) der biaxial orientierten Polyesterfolie sind im Wesentlichen die gleichen wie die Oberflächenrauhigkeiten WRa und WRz der obigen Seite der magnetischen Schicht, wenn die Folie eine Einschichtfolie ist. In diesem Fall werden die Werte der Oberflächenrauhigkeiten WRa und WRz ausgewählt, um zufriedenstellende elektromagnetische Umwandlungseigenschaften und Laufeigenschaften zu erreichen.
Im Fall einer Laminatfolie ist die Oberflächenrauhigkeit WRa (durchschnittliche Zentralebenenrauhigkeit) der Seite der Folie ohne magnetische Schicht bevorzugt 5 bis 20 nm, bevorzugter 5 bis 15 nm, besonders bevorzugt 8 bis 12 nm. WRz (durchschnittliche 10-Punktrauhigkeit) ist bevorzugt 100 bis 300 nm, bevorzugter 100 bis 200 nm, besonders bevorzugt 150 bis 200 nm. Wenn die Oberflächenrauhigkeit WRa größer als 20 nm oder WRz größer als 300 nm ist, werden der Wurf der Oberfläche der flachen Schicht (magnetischen Schicht) durch Vorsprünge und der Transfer der Oberflächenunregelmäßigkeiten auf die Oberfläche der magnetischen Schicht beim Aufwickeln des Magnetbandes bemerkenswert, die Oberfläche der magnetischen Schicht wird rauh und zufriedenstellende elektromagnetische Umwandlungseigenschaften können nicht erhalten werden. Wenn die Oberflächenrauhigkeit WRa kleiner als 5 nm oder WRz kleiner als 100 nm ist, erniedrigt sich die Schlüpfrigkeit der Folie, die Luftquetschbarkeit verschlechtert sich und Pusteln oder Brüche in longitudinaler Richtung werden durch Aufschlitzen der Folie gebildet. Daher können keine zufriedenstellenden Aufwickeleigenschaften erhalten werden.
Die Oberflächenrauhigkeiten WRa und WRz können dadurch kontrolliert werden, dass inerte feine Teilchen, wie anorganische Teilchen der Gruppe IIA, IIB, IVA oder IVB Elemente des Periodensystems (wie Kaolin, Aluminiumoxid, Titanoxid, Calciumcarbonat oder Siliciumdioxid) oder feine Polymerteilchen mit hoher Wärmebeständigkeit, wie vernetzte Siliconharz-, vernetzte Polystyrol- oder vernetzte Acrylharzteilchen in der Folie enthalten sind oder dadurch, dass eine Oberflächenbehandlung zur Bildung feiner Unregelmäßigkeiten, z.B. Beschichten eines schlüpfrigen Beschichtungsmittels, durchgeführt wird. Wenn inerte feine Teilchen enthalten sind, haben die feinen Teilchen einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von bevorzugt 0,05 bis 0,8 μm, bevorzugter 0,1 bis 0,6 μm, besonders bevorzugt 0,1 bis 0,4 μm. Die Menge der inerten feinen Teilchen ist bevorzugt 0,001 bis 1,0 Gew.-%, bevorzugter 0,01 bis 0,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,02 bis 0,3 Gew.-%, basierend auf dem Polymer. Die in der Folie enthaltenen inerten feinen Teilchen können Einzelkomponenten-Teilchen oder Mehrkomponenten-Teilchen sein. Um elektromagnetische Umwandlungseigenschaften für ein Band und Aufwickeleigenschaften für eine Folie zur gleichen Zeit zu erreichen, ist es bevorzugt, dass inerte feine Teilchen aus zwei oder mehr Komponenten in dem Polymer für die Seite ohne magnetische Schicht enthalten sind. Die Kontrolle von WRa und WRz der Folienoberfläche kann durch geeignetes Auswählen des durchschnittlichen Teilchendurchmessers und der Menge der feinen Teilchen aus den obigen Bereichen durchgeführt werden. WRz wird bevorzugt dadurch kontrolliert, dass der Teilchendurchmesser der feinen Teilchen scharf gemacht wird oder dadurch, dass ein Mittel zur Entfernung grober Teilchen verwendet wird.
Obwohl die erfindungsgemäße biaxial orientierte Polyesterfolie eine Einschichtfolie oder eine Laminatfolie sein kann, ist sie bevorzugt eine Laminatfolie, da es einfach ist, elektromagnetische Umwandlungseigenschaften für ein Band und Aufwickeleigenschaften für eine Folie zur gleichen Zeit zu erreichen. Die Laminatfolie ist ein Laminat, bestehend aus zwei oder mehr Polyesterschichten. Die zwei oder mehr Polyester jeder Schicht der Laminatfolie können die gleichen oder verschiedene sein, aber sie sind bevorzugt die gleichen.
Die erfindungsgemäße biaxial orientierte Polyesterfolie schließt eine biaxial orientierte Polyesterfolie, die auf einer Seite oder beiden Seiten mit einer Beschichtungsschicht beschichtet ist, um die Adhäsion oder Schlüpfrigkeit zu verbessern, ein. Die Beschichtungsschicht enthält bevorzugt ein Polyester-basiertes, Polyurethan-basiertes oder Polyacryl-basiertes wässriges Harz (wie ein wasserlösliches Harz, wasserdispergierbares Harz usw.) in einer Menge von 50 Gew.-% oder mehr, basierend auf dem Gesamtfeststoffgehalt. Jedes bekannte einen Beschichtungsfilm bildende wässrige Harz kann als das wässrige Harz verwendet werden. Um die Schlüpfrigkeit zu verbessern, kann die Beschichtungsschicht inerte Teilchen enthalten. Beispiele der inerten Teilchen schließen anorganische Teilchen, wie kolloides Siliciumdioxid, und organische Teilchen, wie vernetzte Acrylharzteilchen, Siliconharzteilchen und Polystyrolteilchen, ein. Aus diesen sind organische Teile aus dem Blickpunkt der Abschälbeständigkeit (chipping resistance) bevorzugter. Der durchschnittliche Teilchendurchmesser der Teilchen ist bevorzugt 5 bis 100 nm, bevorzugter 5 bis 50 nm, besonders bevorzugt 5 bis 30 nm. Der Gehalt der Teilchen ist bevorzugt 0,5 bis 40 Gew.-%, bevorzugter 1 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 20 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtfeststoffgehalt der Beschichtung. Die Teilchen sind bevorzugt so sphärisch wie möglich und so gleichmäßig in der Größe wie möglich. Es ist wünschenswert, dass die Beschichtungsschicht ein Tensid in einer Menge von bevorzugt 1 bis 30 Gew.-%, bevorzugter 5 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 15 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtfeststoffgehalt, enthält. Die Dicke (Feststoffgehalt) der Beschichtungsschicht ist bevorzugt 1 bis 50 nm, bevorzugter 1 bis 30 nm, besonders bevorzugt 3 bis 20 nm.
Die Bildung der Beschichtungsschicht kann durch ein Inline-Beschichtungssystem, so dass eine Polyesterfolie im Bildungsschritt unaxial gestreckt, beschichtet, in einer Richtung senkrecht zu der obigen Streckrichtung gestreckt und dann getrocknet wird, oder durch ein Offline-Beschichtungssystem durchgeführt werden, so dass eine biaxial orientierte Folie beschichtet wird. Das Inline-Beschichtungssystem ist aus dem Blickpunkt der Bildung der Beschichtungsschicht bevorzugter.
Dicke der Folie
Die erfindungsgemäße biaxial orientierte Polyesterfolie hat eine Gesamtdicke von 3 bis 7 μm, bevorzugt 4 bis 6 μm. Wenn die Dicke größer als 7 μm ist, wird das erhaltene Band zu dick, wodurch die Länge des in einer Kassette gelagerten Bands zu klein wird, dadurch wird es unmöglich gemacht, eine ausreichende Magnetaufzeichnungskapazität zu erhalten. Wenn die Dicke kleiner als 3 μm ist, bricht die Folie oft bei der Folienbildung und die Aufwickeleigenschaften der Folie werden unzufriedenstellend, da die Folie zu dünn ist, dadurch wird es unmöglich gemacht, eine schöne Folienrolle zu erhalten.
Durch Temperatur- und Feuchtigkeitsbehandlung unter Belastung hervorgerufene Dimensionsveränderung in der Richtung senkrecht zur Belastungsrichtung
Wenn die erfindungsgemäße biaxial orientierte Polyesterfolie bei 49°C und 90 % relativer Feuchtigkeit unter einer Belastung von 2,7 kg pro 1 mm² Querschnittseinheitsfläche in Dickenrichtung der Folie 72 Stunden behandelt wird, ist ihre Dimensionsveränderung in einer Richtung (Breitenrichtung) senkrecht zur obigen Belastungsrichtung auf die Folienebene vor und nach der Behandlung 0,35 % oder weniger. Die Dimensionsveränderung ist bevorzugt 0,3 % oder weniger. Wenn diese Dimensionsveränderung größer als 0,4 % ist und man das erhaltene Band wiederholt unter hoher Spannung bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit laufen lässt, wird seine Dimensionsveränderung in Breitenrichtung groß, wodurch Spurdislokation hervorgerufen wird mit dem Ergebnis des Auftretens von Aufzeichnungs- und Reproduktionsfehlern.
Kristallinität
Die erfindungsgemäße biaxial orientierte Polyesterfolie hat eine Kristallinität von 27 bis 45 %, bevorzugt 30 bis 45 %, besonders bevorzugt 30 bis 40 %. Wenn diese Kristallinität niedriger als 27 % ist, wird die Dimensionsveränderung in Breitenrichtung, die durch die Anwendung einer Belastung in longitudinaler Richtung hervorgerufen wird, groß, wodurch Spurdislokation hervorgerufen wird. Wenn die Kristallinität größer als 45 % ist, wird die reversible, durch Temperatur- und Feuchtigkeitsveränderungen hervorgerufene Dimensionsveränderung in Breitenrichtung groß, wodurch Spurdislokation hervorgerufen wird.
Wärmeschrumpfungsfaktor
Die erfindungsgemäße biaxial orientierte Polyesterfolie hat einen Wärmeschrumpfungsfaktor in der obigen Breitenrichtung von 0 bis 0,5 %, bevorzugt 0 bis 0,3 %. Wenn der Wärmeschrumpfungsfaktor kleiner als 0 % ist, längt sich die Folie, wird wellig und wird nicht gut aufgewickelt oder in dem Folienbildungsschritt zerhackt oder ähnliches. Wenn der Wärmeschrumpfungsfaktor größer als 0,5 % ist, wird die Dimensionsveränderung in Breitenrichtung groß, wodurch Spurdislokation hervorgerufen wird.
Expansionskoeffizient
Die erfindungsgemäße biaxial orientierte Polyesterfolie hat einen Temperaturexpansionskoeffizienten αt in der obigen Breitenrichtung auf die Folienebene von –5 × 10^–6 bis +20 × 10^–6/°C und einen Feuchtigkeitsexpansionskoeffizienten αh in der obigen Breitenrichtung auf die Folienebene von +5 × 10^–6 bis +20 × 10^–6/% relative Feuchtigkeit, wobei der Wert von (αt + 2 αh) +45 × 10^–6 oder weniger ist. Der Wert von (αt + 2 αh) ist bevorzugt +40 × 10^–6 oder weniger, bevorzugter +35 × 10^–6 oder weniger. Wenn der Wert von (αt + 2 αh) größer als 45 × 10^–6 ist, wird die durch Temperatur- und Feuchtigkeitsveränderungen hervorgerufene Dimensionsveränderung groß, was Spurdislokation hervorruft mit dem Ergebnis des Auftretens von Aufzeichnungs- und Reproduktionsfehlern.
Wärmeabsorptionspeak
Bevorzugt hat die erfindungsgemäße biaxial orientierte Polyesterfolie einen endothermen Peak von 0,05 mJ/mg oder mehr in einem Temperaturbereich von 120 bis 160°C, wenn er mit einem Differential-Scanning-Calorimeter (DSC) gemessen wird. Wenn der Wärmeabsorptionspeak niedriger als 0,05 mJ/mg ist, wird die Kriechdehnung (creep) des Bandes nicht verbessert und die Dimensionsveränderung in der Breitenrichtung einer Folie, die man wiederholt bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit unter hoher Spannung laufen lässt, wird groß, wodurch Spurdislokation hervorgerufen wird mit dem Ergebnis des Auftretens von Aufzeichnungs- und Reproduktionsfehlern.
Der Wärmeabsorptionspeak ist bevorzugt 0,1 mJ/mg oder mehr, bevorzugter 0,2 mJ/mg oder mehr.
Young-Modul (Elastizitätsmodul)
Die erfindungsgemäße biaxial orientierte Polyesterfolie hat einen Young-Modul in der obigen Belastungsrichtung (longitudinalen Richtung) von 6 GPa oder mehr, bevorzugt 7 GPa oder mehr, besonders bevorzugt 8 GPa oder mehr. Wenn der Young-Modul in longitudinaler Richtung kleiner als 6 GPa ist, nimmt die Festigkeit des Magnetbandes in longitudinaler Richtung ab, wodurch das Band leicht bricht, wenn eine große Kraft in der longitudinalen Richtung bei der Aufzeichnung und der Reproduktion angewandt wird. Der Young-Modul in einer Richtung (transversalen Richtung) senkrecht zu der obigen Belastungsrichtung ist 6 GPa oder mehr. Wenn der Young-Modul in der transversalen Richtung kleiner als 4 GPa ist, wird die Dimensionsveränderung in der transversalen Richtung des Magnetbands eines linearen Spursystems bei Temperatur- und Feuchtigkeitsveränderungen groß, wodurch Spurdislokation hervorgerufen wird mit dem Ergebnis des Auftretens von Aufzeichnungs- und Reproduktionsfehlern.
Die Gesamtsumme der Young-Moduli in longitudinaler und transversaler Richtung ist bevorzugt 10 bis 20 GPa, bevorzugter 12 bis 16 GPa. Wenn die erfindungsgemäße biaxial orientierte Polyesterfolie für ein Magnetband eines linearen Spursystems verwendet wird, ist ferner ihr Young-Modul in longitudinaler Richtung größer als ihr Young-Modul in transversaler Richtung, um die Verlängerung der Folie in longitudinaler Richtung zu unterdrücken. Wenn die Gesamtsumme der Young-Moduli in longitudinaler und transversaler Richtung kleiner als 10 GPa ist, bricht das erhaltene Magnetband aufgrund von reduzierter Festigkeit leicht, und Aufzeichnungs- und Reproduktionsfehler treten aufgrund der durch die große Dimensionsveränderung bei Temperatur- und Feuchtigkeitsveränderungen hervorgerufene Spurdislokation auf. Daher kann kein zufriedenstellendes hochdichtes Magnetmedium erhalten werden. Wenn die Gesamtsumme der Young-Moduli größer als 20 GPa ist, wird das Zugverhältnis bei der Folienbildung groß und die Folie bricht oft, wodurch die Ausbeute der Produkte stark reduziert wird.
Folienbildungsverfahren
Die erfindungsgemäße biaxial orientierte Polyesterfolie wird bevorzugt durch das folgende Verfahren hergestellt.
Eine Einschichtfolie kann wie folgt hergestellt werden. Ein geschmolzener Polyester wird in Folienform aus einer Düse bevorzugt bei einer Temperatur vom Schmelzpunkts (Tm: °C) des Polyesters bis (Tm + 70)°C extrudiert und durch Quenchen (Abschrecken) verfestigt, um eine unverstreckte Folie zu erhalten, die dann auf ein vorbestimmtes Zugverhältnis in uniaxialer Richtung (longitudinaler oder transversaler Richtung) bei einer Temperatur von (Tg – 10) bis (Tg +70)°C (Tg: Glasübergangstemperatur des Polyesters) und dann mit einem vorbestimmten Zugverhältnis in Richtung senkrecht zu der obigen Streckrichtung (in transversaler Richtung, wenn die Folie zuerst in longitudinaler Richtung verstreckt wurde) bei einer Temperatur von Tg bis (Tg + 70)°C verstreckt und ferner thermofixiert. Die Zugverhältnisse, Strecktemperaturen und Thermofixierungsbedingungen werden basierend auf den charakteristischen Eigenschaften der obigen Folie ausgewählt und bestimmt. Das Flächenzugverhältnis ist 15 bis 35-fach, bevorzugt 20 bis 30-fach. Die Thermofixierungstemperatur kann aus einem Bereich von 190 bis 250°C ausgewählt werden, und die Behandlungszeit kann aus einem Bereich von 1 bis 60 s ausgewählt werden.
Simultane biaxiale Orientierung kann zusätzlich zu der obigen sequenziellen biaxialen Orientierung eingesetzt werden. Die Anzahl der Male des Streckens in jeder der longitudinalen und transversalen Richtung ist nicht immer 1 und kann bei der sequenziellen biaxialen Orientierung mehrfach sein. Die vorliegende Erfindung ist nicht durch die Anzahl der Male beschränkt. Um die mechanischen Eigenschaften zu verbessern, wird z.B. die obige biaxial orientierte Folie vor Thermofixierung auf eine Temperatur von (Tg + 20) bis (Tg + 70)°C erwärmt und ferner in longitudinaler oder transversaler Richtung bei einer Temperatur 10 bis 40°C höher als die obige Wärmebehandlungstemperatur und dann in transversaler oder longitudinaler Richtung bei einer Temperatur 20 bis 50°C höher als die obige Strecktemperatur verstreckt. In diesem Fall ist das Gesamtzugverhältnis in der longitudinalen Richtung bevorzugt 4,0 bis 6,0-fach, und das Gesamtzugverhältnis in der transversalen Richtung ist bevorzugt 3,0 bis 6,0-fach.
Um eine Laminatfolie durch ein Koextrusionsverfahren herzustellen, werden zwei oder mehr geschmolzene Polyester zusammen in einer Düse laminiert und bevorzugt bei einer Temperatur vom Schmelzpunkt jedes Polyesters (Tm: °C) bis (Tm + 70)°C in Folienform koextrudiert, oder zwei oder mehr geschmolzene Polyester werden aus entsprechenden Düsen extrudiert und dann zusammenlaminiert. Danach wird die Laminatfolie durch Quenchen verfestigt, um eine unverstreckte Laminatfolie zu erhalten, die dann durch dasselbe Verfahren und bei den selben Bedingungen wie die Einschichtfolie biaxial orientiert und erwärmt wird, um eine biaxial orientierte Laminatfolie zu erhalten.
Um eine Laminatfolie durch ein Beschichtungsverfahren herzustellen, wird eine gewünschte Beschichtungslösung auf eine Seite oder beide Seiten der obigen unverstreckten (Laminat-) Folie oder unaxial verstreckten (Laminat-) Folie beschichtet.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium
Erfindungsgemäß wird auch ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend die obige erfindungsgemäße biaxial orientierte Polyesterfolie als Basisfolie und eine auf einer Seite der Folie gebildete magnetische Schicht bereitgestellt.
Das magnetische Aufzeichnungsmedium ist nicht besonders beschränkt, wenn es die erfindungsgemäße biaxial orientierte Polyesterfolie als Basisfolie umfasst. Beispiele des magnetischen Aufzeichnungsmediums schließen Datenspeicherbänder eines linearen Spursystems, wie QIC, DLT und S-DLT mit großer Kapazität und LTO ein. Da die Basisfolie eine extrem kleine durch Temperatur- und Feuchtigkeitsveränderungen hervorgerufenen Dimensionsveränderung und eine extrem kleine durch den Zeitschrumpf (Kriechdehnung) hervorgerufene Dimensionsveränderung in Breitenrichtung aufgrund der Zeitverlängerung (Kriechdehnung) in longitudinaler Richtung hat, die auftreten, wenn man die Folie wiederholt bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit unter hoher Spannung laufen lässt, wird ein magnetisches Aufzeichnungsmedium erhalten, das für Aufzeichnung mit hoher Dichte und hoher Kapazität geeignet ist und selten Spurdislokation hervorruft, sogar wenn die Spurbreite verschmälert wird, um die Kapazität des Bandes zu erhöhen.
Beispiele
Die folgenden Beispiele sind angegeben, um die vorliegende Erfindung weiter zu illustrieren. Verschiedene physikalische Eigenschaftswerte und charakteristische Eigenschaften der vorliegenden Erfindung wurden wie folgt gemessen und definiert.
(1) Young-Modul
Die Folie wird auf eine Probenbreite von 10 mm und eine Länge von 15 cm geschnitten, und die erhaltene Probe wird durch eine Instron-Universalzugfestigkeits-Prüfmaschine mit einem Aufspannintervall von 100 mm, einer Zuggeschwindigkeit von 10 mm/min und einer Registriergeschwindigkeit von 500 mm/min gezogen, um den Young-Modul aus der Tangentenlinie eines ansteigenden Teils der erhaltenen Belastungsdehnungskurve zu berechnen.
(2) Oberflächenrauhigkeit (WRa, WRz)
Die Oberflächenrauhigkeit wird 10 oder mehrmal (n) durch das Nicht-Kontakt-3D-Rauheitsmessgerät (NT-2000) von WYKO Co., Ltd. mit einer Messvergrößerung von 25X und einer Messfläche von 246,6 μm × 187,5 μm (0,0462 mm²) gemessen, um eine durchschnittliche Zentralebenenrauhigkeit (WRa) und eine durchschnittliche 10-Punkt-Rauhigkeit (WRz) mit der Oberflächenanalytiksoftware, die in dem Rauhigkeitsmessgerät inkorporiert ist, zu erhalten.
(A) Durchschnittliche Zentralebenenrauhigkeit
Z_jk ist die Höhe eines 3-D-Rauhigkeitsdiagramms bei der j-ten und der k-ten Position in den entsprechenden Richtungen, wenn die Messrichtung (246,6 μm) und eine Richtung (187,5 μm) senkrecht zu der Messrichtung in m- und n-Abschnitte eingeteilt werden.
(B) Durchschnittliche 10-Punktrauhigkeit (WRz)
Die durchschnittliche Rauhigkeit wird aus den fünf höchsten Peaks (Hp) und den fünf niedrigsten Tälern (Hv) erhalten und als WRz genommen.
(3) Durchschnittlicher Teilchendurchmesser der inerten Teilchen
Dieser wird unter Verwendung des CP-50-zentrifugalen Teilchengrößenanalysators von Shimadzu Corporation gemessen. Der Teilchendurchmesser äquivalent zu 50 Massenprozent wird aus der akkumulativen Kurve der Teilchendurchmesser und der aus der erhaltenen zentrifugalen Sedimentationskurve berechneten Menge der Teilchen jeder Größe abgelesen und als durchschnittlicher Teilchendurchmesser genommen.
(4) Wärmeschrumpfungsfaktor in Breitenrichtung
Eine Folienprobe mit einer Länge von etwa 30 cm und einer Breite von 1 cm, hergestellt durch Schneiden einer Folie, deren Länge akkurat gemessen wurde, in Breitenrichtung, wird ohne Belastung in eine thermostatische Kammer, die bei einer Temperatur von 105°C gehalten wird, gelegt, für 30 min gehalten, aus der Kammer genommen und auf Raumtemperatur zurückgebracht, um ihre Dimensionsveränderung abzulesen. Der Wärmeschrumpfungsfaktor der Folienprobe wird aus der Länge (L0) vor der Wärmebehandlung und der Länge (L1) nach der Wärmebehandlung gemäß dem folgenden Ausdruck erhalten. Wärmeschrumpfungsfaktor = (L0 - L1)/LO × 100 [%]
(5) Temperaturexpansionskoeffizient (αt)
Eine Folienprobe mit einer Länge von 15 mm und einer Breite von 5 mm, hergestellt durch Schneiden einer Folie in Breitenrichtung, wird in dem TMA3000 von Shinku Riko Co., Ltd. montiert, 30 min unter einer Stickstoffatmosphäre bei 60°C gehalten und auf Raumtemperatur gekühlt. Danach wird die Länge der Folienprobe bei jeder Temperatur unter Erhöhung von 25° bis 70°C mit einer Geschwindigkeit von 2°C/min gemessen, um den Temperaturexpansionskoeffizienten (αt) der Folie aus dem folgenden Ausdruck zu berechnen. (αt) = {(L2 - L1)/(L1 × ΔT)} + 0,5 × 10–6 (Bemerkung)

L1: Probenlänge (mm) bei 40°C
L2: Probenlänge (mm) bei 60°C
ΔT: 20 (= 60 - 40°C)
Bemerkung: Der Temperaturexpansionskoeffizient von Quarzglas

(6) Feuchtigkeitsexpansionskoeffizient (αh)
Eine Folienprobe mit einer Länge von 15 mm und einer Breite von 5 mm, hergestellt durch Schneiden einer Folie in Breitenrichtung wird in dem TMA3000 von Shinku Riko Co., Ltd. montiert und unter einer Stickstoffatmosphäre bei einer Feuchtigkeit von 30 % relativer Feuchtigkeit und dann 70 relativer Feuchtigkeit gehalten, um die Länge der Probe zu messen, um den Feuchtigkeitsexpansionskoeffizienten der Folie aus dem folgenden Ausdruck zu berechnen: (αh) = {(L2 - L1)/(L1 × ΔH)}

L1: Probenlänge (mm) bei 30 % relativer Feuchtigkeit
L2: Probenlänge (mm) bei 70 % relativer Feuchtigkeit
ΔH: 40 (= 70 - 30 % relativer Feuchtigkeit)

(7) Restlicher Schrumpf in Breitenrichtung nach Belastung in longitudinaler Richtung der Folie
Eine Folienprobe (Länge von 30 cm), geschlitzt auf eine Breite von 12,65 mm (1/2 inch) wird, wie in 1 gezeigt, bei einer Temperatur von 23°C und einer Feuchtigkeit von 50 montiert. Gold wird auf der Oberfläche der auf 12,65 mm geschlitzten Folienprobe durch Sputtern abgeschieden, so dass die Größe in Breitenrichtung der Folienprobe durch einen Detektor gemessen werden kann. In diesem Zustand wird ein 2,7 kg Gewicht/Querschnittsfläche in Dickenrichtung der Folie auf einer Seite (die andere Seite ist fixiert) der Folienprobe angeordnet, um die Breite (L1) der Folienprobe durch das Laseraußendurchmesser-Messinstrument (Controller: Modell 3100, Sensor: Modell 3060) von Keyence Corporation zu messen.
Danach wird ein 2,7 kg Gewicht/Querschnittsfläche in der Dickenrichtung der Folie auf einer Seite (die andere Seite ist fixiert) der Folienprobe bei 49°C (120°F) und 90 relativer Feuchtigkeit 72 Stunden (3 Tage) angeordnet und entfernt. Nachdem die Folienprobe bei einer Temperatur von 23°C und einer Feuchtigkeit von 50 % 24 h gehalten wurde, wird ein 2,7 kg Gewicht/Querschnittsfläche in der Dickenrichtung der Folie auf einer Seite (die andere Seite ist fixiert) der Folienprobe angeordnet, um die Breite (L2) der Folienprobe durch das Laseraußendurchmesser-Messinstrument (Controller: Modell 3100, Sensor: Modell 3060) von Keyence Corporation zu messen.
Die Dimensionsveränderung (αW) in einer Breitenrichtung vor und nach Temperatur- und Feuchtigkeitsbehandlung unter Belastung wird aus den vor und nach der Temperatur- und Feuchtigkeitsbehandlung gemessenen Größen gemäß dem folgenden Ausdruck berechnet. αW = {(L2 - L1)/L1} × 100 (%)
(8) Kristallinität
Die Dichte einer Polyesterfolie wird durch ein Dichtegradientenrohr gemessen, um die Kristallinität aus dem folgenden Ausdruck zu berechnen. Kristallinität (%) = (d-da)/(dc-da) × 100

d: Foliendichte
da: nicht-kristalline Dichte
dc: kristalline Dichte

Im Falle von Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat,

da: nicht-kristalline Dichte = 1,325 g/cm³ und
dc: kristalline Dichte = 1,407 g/cm³.

(9) Spurdislokation (Fehlerrate)
Die Fehlerrate wird unter den folgenden Bedingungen unter Verwendung des ML4500B QIC-Systems von Media Logic Co., Ltd. gemessen.

Strom: 15,42 mA

Frequenz: 0,25 MHz

Positionierung = 0

Schwellwert: 40,0

schlecht/gut/maximal: 1/1/1

Anzahl der Spuren: 28
Die Fehlerrate wird durch den Durchschnittswert der gemessenen Spuren (= 28) ausgedrückt.
Die Messungen unter den Bedingungen 1 und Bedingungen 2 werden wie folgt durchgeführt.
Bedingungen 1: Signale werden bei 10°C und 10 % relativer Feuchtigkeit aufgezeichnet und dann bei 45°C und 80 relativer Feuchtigkeit reproduziert, um die Menge der durch Temperatur- und Feuchtigkeitsveränderungen hervorgerufenen Spurdislokation zu messen.
Bedingungen 2: Signale werden auf ein Band bei 23°C und 50 relativer Feuchtigkeit aufgezeichnet, das Band wird wiederholt bei 40°C und 60 % relativer Feuchtigkeit 60 h laufen gelassen und bei 23°C und 50 % relativer Feuchtigkeit 24 h gehalten, und die aufgezeichneten Signale werden reproduziert, um die Menge der durch Schrumpf in Breitenrichtung aufgrund von Laufen bei relativ hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit hervorgerufenen Spurdislokation zu messen.
Bewertungskriterien sind wie folgt:

: keine Fehlerrate
O: Es gibt eine Fehlerrate, aber es gibt kein Problem für die praktische Verwendung
X: Es gibt ein Problem für die praktische Verwendung aufgrund der großen Fehlerrate

(10) Glasübergangspunkt (Tg)
10 mg einer Folie werden bei 330°C in 5 min geschmolzen, in dem SSC5200 DSC220-Wärmeanalysesystem (Differenzial-Scanning-Calorimeter) von Seiko Instruments Inc. montiert und in einem Stickstoffluftstrom bei einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 20°C/min erwärmt. Die Temperatur des Mittelpunkts einer Fläche, wo die Basislinie diskontinuierlich wird, wird als Tg genommen.
(11) Menge der endothermen Energie des endothermen Peaks
10 mg einer Folie werden in dem SSC5200 DSC220-Wärmeanalysesystem (Differenzial-Scanning-Calorimeter) von Seiko Instruments Inc. montiert und in einem Stickstoffluftstrom bei einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 20°C/min erwärmt, um die Menge der endothermen Energie des endothermen Peaks aus einer Fläche der endothermen Seite eines DSC-Diagramms, entsprechend der endothermen Energie der Folie zu erhalten. Diese Fläche wird von der Basislinie auf die endotherme Seite durch Erhöhung der Temperatur verschoben. Diese Fläche ist eine Fläche der endothermen Seite, wo sich die Temperatur weiter erhöht, einen endothermen Peak erreicht und an die Position der Basislinie zurückkehrt. Die Position der endothermen Starttemperatur und die Position der endothermen Endtemperatur werden durch eine gerade Linie verbunden, um die Fläche (A) zu erhalten. In (Indium) wird unter denselben DSC-Messbedingungen gemessen, und die Menge der endothermen Energie wird aus dem folgenden Ausdruck unter der Bedingung, dass die Fläche (B) von Indium 28,5 mJ/mg ist, erhalten. Menge der endothermen Energie = (A/B) × 28,5 mJ/mg
Beispiel 1
Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat, das 0,02 Gew.-% Calciumcarbonatteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,6 μm und 0,2 Gew.-% Siliciumdioxidteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,1 μm enthält, wurde bei 180°C 5 h getrocknet, dem Fülltrichter eines Extruders zugeführt, bei 300°C geschmolzen, unter Verwendung einer T-förmigen Extrusionsdüse extrudiert und durch Quenchen auf einer Gießtrommel, die bei einem Oberflächenfinish von 0,3 S und einer Oberflächentemperatur von 60°C gehalten wurde, verfestigt, um eine unverstreckte Folie zu erhalten.
Diese unverstreckte Folie wurde bei 75°C vorgewärmt und auf das 5,1-Fache zwischen Walzen mit niedriger und hoher Geschwindigkeit unter Erwärmung mit einem Infrarotheizer mit einer Oberflächentemperatur von 830°C von 14 mm darüber gestreckt, gequencht und einem Spanner (Stenter) zugeführt, um auf das 4,8-Fache in Transversalrichtung bei 125°C gestreckt zu werden. Danach wurde die Folie bei 240°C 10 s thermofixiert und um 1,0 % in transversaler Richtung bei 120°C relaxiert, um eine 4,5 μm dicke biaxial orientierte Folie zu erhalten. Die erhaltene Folie hatte einen Young-Modul in longitudinaler Richtung von 8 GPa und einen Young-Modul in transversaler Richtung von 6,5 GPa.

Die folgende Zusammensetzung wurde in eine Kugelmühle gegeben, 16 Stunden geknetet und dispergiert, und 5 Gew.-Teile einer Isocyanatverbindung (Desmodule L von Bayer AG) wurden zugegeben und durch Hochdruckscheren 1 Stunde dispergiert, um eine magnetische Beschichtung herzustellen. Zusammensetzung der magnetischen Beschichtung:

Nadelähnliche Fe-Teilchen	100 Gew.-Teile
Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer	15 Gew.-Teile
(Eslec 7A von Sekisui Chemical Co., Ltd.)
thermoplastisches Polyurethanharz	5 Gew.-Teile
Chromoxid	5 Gew.-Teile
Ruß	5 Gew.-Teile
Lecithin	2 Gew.-Teile
Fettsäureester	1 Gew.-Teil
Toluol	50 Gew.-Teile
Methylethylketon	50 Gew.-Teile
Cyclohexanon	50 Gew.-Teile

Diese magnetische Beschichtung wurde auf eine Seite der obigen Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat-Folie bis zu einer Beschichtungsdicke von 0,5 μm aufgetragen, und die resultierende Folie wurde in einem DC-Magnetfeld von 2.500 Gauss ausgerichtet, durch Erwärmung bei 100°C getrocknet, super-kalandriert (Lineardruck von 2.000 N/cm, Temperatur von 80°C) und aufgewickelt. Die gewickelte Rolle wurde 3 Tage in einem auf 55°C erwärmten Ofen gelassen.
Ein Beschichtungsmaterial für die Rückseitenbeschichtung mit der folgenden Zusammensetzung wurde bis zu einer Dicke von 1 μm aufgetragen und getrocknet, und die erhaltene Folie wurde auf 12,65 mm (1/2 inch) geschnitten, um ein Magnetband zu erhalten. Beschichtungsmaterial für die Rückseitenbeschichtung:

Ruß 100 Gew.-Teile

thermoplastisches Polyurethanharz 60 Gew.-Teile

Isocyanatverbindung 18 Gew.-Teile

(Colonate L von Nippon Polyurethane Kogyo

Co., Ltd.)

Siliconöl 0,5 Gew.-Teile

Methylethylketon 250 Gew.-Teile

Toluol 50 Gew.-Teile
Die charakteristischen Eigenschaften der erhaltenen Folie und des Bandes sind in Tabelle 1 gezeigt. Wie aus dieser Tabelle offensichtlich ist, hatte das erhaltene Band eine kleine Fehlerrate und ausgezeichnete Ausgabeeigenschaften.
Beispiel 2
Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat für Schicht A, das 0,13 Gew.-% vernetzte Siliconharzteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,3 μm und 0,25 Gew.-% sphärische Siliciumdioxidteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,1 μm enthielt, und Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat für Schicht B, das 0,1 Gew.-% sphärische Siliciumdioxidteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,1 μm enthielt, wurden hergestellt. Pellets der Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylate wurden bei 180°C 5 Stunden getrocknet und den Fülltrichtern von zwei entsprechenden Extruder zugeführt und bei 300°C geschmolzen, so dass Schicht A und B zusammenlaminiert und unter Verwendung einer Mehrfach-Koextrusionsdüse extrudiert und durch Quenchen auf eine Gießtrommel, die bei einem Oberflächenfinish von 0,3 S und einer Oberflächentemperatur von 60°C gehalten wurde, verfestigt wurden, um eine unverstreckte Folie zu erhalten.
Diese unverstreckte Folie wurde bei 75°C vorgewärmt, auf das 5,4-Fache zwischen Walzen mit niedriger und hoher Geschwindigkeit unter Erwärmung mit einem Infrarotheizer mit einer Oberflächentemperatur von 830°C von 14 mm darüber gestreckt, gequencht und einem Spanner zugeführt, um auf das 3,9-Fache in transversaler Richtung bei 125°C gestreckt zu werden. Anschließend wurde die Folie bei 220°C 10 s thermofixiert und um 4,0 % in transversaler Richtung bei 120°C relaxiert, um eine 4,5 μm dicke biaxial orientierte Folie zu erhalten. Die erhaltene Folie hatte einen Young-Modul in longitudinaler Richtung von 9 GPa und einen Young-Modul in transversaler Richtung von 6 GPa.
Die Folie wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 thermofixiert, die gleiche magnetische Beschichtung wie in Beispiel wurde auf die Schicht B aufgetragen, und die gleiche Rückseitenbeschichtung wie in Beispiel 1 wurde auf die Schicht A auf der gegenüberliegenden Seite aufgetragen, um ein Magnetband zu erhalten, das bewertet wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Die gleichen guten Ergebnisse wie in Beispiel 1 wurden erhalten.
Beispiel 3
Eine 4,5 μm dicke biaxial orientierte Folie wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 erhalten, außer dass die inerten Teilchen für Schicht A in Beispiel 2 auf 0,25 Gew.-% sphärischer Siliciumdioxidteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,3 μm und 0,23 Gew.-% sphärischer Siliciumdioxidteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,1 μm verändert wurden, die inerten Teilchen für Schicht B wurden auf 0,01 Gew.-% sphärischem Siliciumdioxid mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,1 μm verändert, die Thermofixierungstemperatur wurde auf 200°C verändert, und die Relaxationsrate in transversaler Richtung wurde auf 2,0 verändert. Die erhaltene Folie hatte einen Young-Modul in longitudinaler Richtung von 9 GPa und einen Young-Modul in transversaler Richtung von 6 GPa.
Ein Magnetband wurde durch Verarbeitung dieser biaxial orientierten Folie auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 erhalten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Die gleichen guten Ergebnisse wie in Beispiel 1 wurden erhalten.
Vergleichsbeispiele 1 und 2
Eine unverstreckte Folie wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 erhalten, auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 gestreckt und bei einer in Tabelle 1 gezeigten Temperatur 10 s thermofixiert, um eine 4,5 μm dicke biaxial orientierte Folie zu erhalten. Ein Magnetband wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 erhalten.
Unter den Bedingungen 1 oder 2 war die Spurdislokation groß, und schlechte Ergebnisse wurden wie in Tabelle 1 gezeigt erhalten.
Vergleichsbeispiele 3 bis 5
Eine unverstreckte Folie wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 erhalten, und die Zugverhältnisse in longitudinaler und transversaler Richtung der Folie wurden kontrolliert, um die in Tabelle 1 gezeigten Young-Moduli zu erreichen. Die Folie wurde dann bei 205°C 10 s thermofixiert, um eine 4,5 μm dicke biaxial orientierte Folie zu erhalten. Ein Magnetband wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 erhalten.
Unter den Bedingungen 1 oder 2 war die Spurdislokation groß, und schlechte Ergebnisse wurden wie in Tabelle 1 gezeigt erhalten.
Beispiel 4
Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat (intrinsische Viskosität von 0,6), das 0,02 Gew.-% Calciumcarbonatteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,6 μm und 0,2 Gew.-% Silciumdioxidteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,1 μm enthielt, wurde bei 180°C 5 Stunden getrocknet, bei 300°C schmelzextrudiert und durch Quenchen auf eine Gießtrommel, die bei einer Oberflächentemperatur von 60°C gehalten wurde, verfestigt, um eine unverstreckte Folie zu erhalten. Diese unverstreckte Folie wurde auf das 5,5-Fache zwischen zwei Walzen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bei 120°C gestreckt und einem Spanner zugeführt, um auf das 4,1-Fache in transversaler Richtung gestreckt zu werden. Anschließend wurde die Folie bei 205°C 10 s thermofixiert, um eine 5,0 μm dicke biaxial orientierte Folie zu erhalten.
Die erhaltene Folie wurde auf eine Breite von 1.000 mm und eine Länge von 5.000 m geschlitzt, um eine Probenrolle herzustellen. In diesem Zustand wurde die Folie über 24 h auf 120°C erwärmt, bei dieser Temperatur 24 h gehalten und dann über 24 h auf Raumtemperatur abgekühlt. Ein endothermer Peak, der von einem Kristallschmelzwärme-anzeigenden Peak unterschiedlich war, wurde in der Folie nach der obigen Wärmebehandlung durch DSC-Messung beobachtet, und die Menge dieser endothermen Energie war 1,7 mJ/mg. Die erhaltene Folie hatte einen Young-Modul in longitudinaler Richtung von 900 kg/mm2 und einen Young-Modul in transversaler Richtung von 600 kg/mm2.
Die gleiche magnetische Beschichtung wie in Beispiel wurde auf eine Seite der obigen biaxial orientierten Folie bis zu einer Beschichtungsdicke von 0,5 μm aufgetragen, und die resultierende Folie wurde in einem DC-Magnetfeld von 2.500 Gauss ausgerichtet, durch Erwärmen bei 100°C getrocknet, superkalandriert (Lineardruck von 200 kg/cm, Temperatur von 80°C) und gewickelt. Diese gewickelte Rolle wurde 3 Tage in einem auf 55°C erwärmten Ofen gelassen.
Ferner wurde die gleiche Rückseitenbeschichtungsschicht wie in Beispiel 1 auf die andere Seite (Seite ohne magnetische Schicht) der Folie bis zu einer Dicke von 1 μm aufgetragen und getrocknet, und die erhaltene Folie wurde auf 12,65 mm (= 1/2 inch) geschnitten, um ein Magnetband zu erhalten.
Die charakteristischen Eigenschaften der erhaltenen Folie und des Bandes sind in Tabelle 2 gezeigt. Wie aus dieser Tabelle offensichtlich ist, hatte das erhaltene Band eine kleine Fehlerrate und ausgezeichnete Ausgabeeigenschaften.
Vergleichsbeispiel 6
Ein Band wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 4 erhalten, außer dass die Probenrolle nicht erwärmt wurde. Die charakteristischen Eigenschaften der erhaltenen Folie und des Bandes sind in Tabelle 2 gezeigt. Wie aus dieser Tabelle offensichtlich ist, war die Spurdislokation des erhaltenen Bandes unter den Bedingungen 2 groß.
Vergleichsbeispiele 7 und 8
Ein Band wurde auf die gleiche Weise wie in Vergleichsbeispiel 6 erhalten, außer dass die Zugverhältnisse bei der Bildung einer biaxial orientierten Folie verändert wurden, um die in Tabelle 2 gezeigten Young-Moduli zu erreichen. Die charakteristischen Eigenschaften des erhaltenen Bandes sind in Tabelle 2 gezeigt. Die Spurdislokation von Vergleichsbeispiel 7 unter den Bedingungen 1 war groß, und die Spurdislokation von Vergleichsbeispiel 8 unter den Bedingungen 2 war auch groß.
Beispiel 5
Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat (intrinsische Viskosität von 0,6) für Schicht B, das 0,13 Gew.-% vernetzter Siliconharzteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,3 μm und 0,25 Gew.-% sphärischer Siliciumdioxidteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,1 μm enthielt, und Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat (intrinsische Viskosität von 0,6) für Schicht A, das 0,1 Gew.-% sphärische Siliciumdioxidteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,1 μm enthielt, wurden hergestellt. Pellets dieser Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylate wurden bei 180°C 5 h getrocknet, den Fülltrichtern von zwei entsprechenden Extruder zugeführt und bei 300°C geschmolzen, und Schicht A wurde auf eine Seite der Schicht B unter Verwendung einer Mehrfach-Koextrusionsdüse laminiert und auf eine Gießtrommel, die bei einem Oberflächenfinish von 0,3 S und einer Oberflächentemperatur von 60°C gehalten wurde, extrudiert, um eine unverstreckte Laminatfolie zu erhalten. Die Dicke jeder Schicht wurde durch die Zuführraten der zwei Extruder kontrolliert, um die in Tabelle 1 gezeigte Oberflächenrauhigkeit zu erreichen.
Die so erhaltene unverstreckte Laminatfolie wurde auf das 5,5-Fache zwischen zwei Walzen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bei 120°C gestreckt, einem Spanner zugeführt, um auf das 4,1-Fache in transversaler Richtung gestreckt zu werden, und bei 205°C 10 Sekunden erwärmt.
Die erhaltene biaxial orientierte Laminatfolie wurde auf eine Breite von 1.000 mm und eine Länge von 5.000 m geschlitzt, um eine Probenrolle herzustellen. In diesem Zustand wurde die Folie über 24 Stunden auf 100°C erwärmt, bei dieser Temperatur 24 Stunden gehalten und dann über 24 Stunden auf Raumtemperatur abgekühlt. Ein endothermer Peak, der von einem Kristallschmelzwärme-anzeigenden Peak unterschiedlich war, wurde in der Folie nach der obigen Wärmebehandlung durch DSC- Messung beobachtet, und die Menge dieser endothermen Energie war 1,0 mJ/mg. Die erhaltene Folie hatte einen Young-Modul in longitudinaler Richtung von 900 kg/mm2 und einen Young-Modul in transversaler Richtung von 600 kg/mm2.
Eine magnetische Beschichtung wurde auf die Schicht A (Magnetschichtseite) dieser Folie aufgetragen, und eine Beschichtung für eine Rückseitenbeschichtungsschicht wurde auf die Schicht B (Seite ohne magnetische Schicht) auf die gleiche Weise wie in Beispiel 4 aufgetragen und getrocknet, und die erhaltene Folie wurde auf 12,65 mm (= 1/2 Inch) geschnitten, um ein Magnetband zu erhalten.
Die charakteristischen Eigenschaften der erhaltenen Laminatfolie und des Bandes sind in Tabelle 2 gezeigt. Wie aus dieser Tabelle offensichtlich ist, hatte das erhaltene Band eine kleine Fehlerrate und ausgezeichnete Ausgabeeigenschaften.
Die vorliegende Erfindung kann eine biaxial orientierte Polyesterfolie für magnetische Aufzeichnungsmedien bereitstellen, die als Digitaldatenspeicherband nützlich ist, das frei von durch Spurdislokation hervorgerufenen Fehlern ist und ausgezeichnete Ausgabeeigenschaften hat.

Claims

Biaxial orientierte Polyesterfolie für magnetische Aufzeichnungsmedien, mit (1) einer Dimensionsveränderung in einer Richtung senkrecht zur Belastungsrichtung auf die Folienebene von 0,35 % oder weniger, wenn die Folie bei 49°C und 90 % relativer Feuchtigkeit unter einer Belastung von 2,7 kg/1 mm² Querschnittseinheitsfläche in Dickenrichtung der Folie 72 Stunden behandelt wird, (2) einer Kristallinität von 27 bis 45 %, (3) einem Temperaturexpansionskoeffizienten (αt) in einer Richtung senkrecht zur obigen Belastungsrichtung auf die Folienebene von –5 × 10^–6 bis +20 × 10^–6/°C und einem Feuchtigkeitsexpansionskoeffizienten (αh) in einer Richtung senkrecht zur obigen Belastungsrichtung auf die Folienebene von +5 × 10^–6 bis +20 × 10^–6/% relative Feuchtigkeit, wobei der Wert von (αt + 2 αh) +45 × 10^–6 oder weniger ist, (4) einem Wärmeschrumpfungsfaktor in einer Richtung senkrecht zur obigen Belastungsrichtung auf die Folienebene von 0 bis 0,5 % bei einer Temperatur von 105°C, gehalten für 30 Minuten, (5) einer Dicke von 3 bis 7 μm, und (6) einem Young-Modul in der obigen Belastungsrichtung von zumindest 6 GPa und einem Young-Modul in einer Richtung senkrecht zur obigen Belastungsrichtung von zumindest 6 GPa, wobei der Young-Modul in der obigen Belastungsrichtung grösser als der Young-Modul in einer Richtung senkrecht zur obigen Belastungsrichtung ist, erhältlich durch ein Verfahren, umfassend: – Extrudieren eines geschmolzenen Polyesters zu einer Folienform aus einer Düse, – Verfestigen des extrudierten Polyesters durch Quenchen, um eine nicht-verstreckte Folie zu erhalten, – Verstrecken der Folie in uniaxialer Richtung bei einer Temperatur von (Tg – 10) bis (Tg + 70)°C und in einer Richtung senkrecht zur ersten Verstreckungsrichtung bei einer Temperatur von Tg bis (Tg + 70)°C, was zu einem 15- bis 35-fachen Flächenzugverhältnis führt, und – Thermofixierung der biaxial verstreckten Folie.
Folie gemäss Anspruch 1, die einen endothermen Peak von 0,05 mJ/mg oder mehr bei einem Temperaturbereich von 120 bis 160°C zeigt, wenn mittels Differential-Scanning-Calorimeter (DSC) gemessen.
Folie gemäss Anspruch 1, die eine Einzelschichtstruktur besitzt und von der zumindest eine exponierte Oberfläche eine durchschnittliche Zentralebenenrauhigkeit (WRa) von 1 bis 10 nm und eine durchschnittliche 10-Punkt-Rauhigkeit (WRz) von 30 bis 250 nm hat.
Folie gemäss Anspruch 1, die eine Laminatstruktur, bestehend aus zumindest zwei Schichten, besitzt und von der zumindest eine exponierte Oberfläche eine WRa von 1 bis 10 nm und eine WRz von 30 bis 250 nm hat und von der die andere exponierte Oberfläche eine WRa von 5 bis 20 nm und eine WRz von 100 bis 300 nm hat.
Folie gemäss Anspruch 1, die einen Young-Modul in der obigen Belastungsrichtung von zumindest 6 GPa und einen Young-Modul in einer Richtung senkrecht zur obigen Belastungsrichtung von zumindest 6 GPa und eine Gesamtsumme der Young-Moduli in den zwei kreuzenden Richtungen von 12 bis 20 GPa hat.
Folie gemäss Anspruch 1, die aus Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat hergestellt ist.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend die biaxial orientierte Polyesterfolie gemäss Anspruch 1 und eine auf einer Seite der Folie gebildete magnetische Schicht.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäss Anspruch 7, worin die biaxial orientierte Polyesterfolie eine Einzelschichtstruktur hat, zumindest eine exponierte Oberfläche der Folie eine durchschnittliche Zentralebenenrauhigkeit (WRa) von 1 bis 10 nm und eine durchschnittlich 10-Punkt-Rauhigkeit (WRz) von 30 bis 250 nm hat, und die obige magnetische Schicht auf der exponierten Oberfläche vorhanden ist.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäss Anspruch 7, worin die biaxial orientierte Polyesterfolie eine Laminatstruktur, bestehend aus zumindest zwei Schichten, besitzt, eine exponierte Oberfläche der Folie eine WRa von 1 bis 10 nm und eine WRz von 30 bis 250 nm hat, die andere exponierte Oberfläche der Folie eine WRa von 5 bis 20 nm und eine WRz von 100 bis 300 nm hat, und die obige magnetische Schicht auf der exponierten Oberfläche mit einer WRa von 1 bis 10 nm und einer WRz von 30 bis 250 nm vorhanden ist.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäss Anspruch 7, das ein magnetisches Aufzeichnungsmedium für digitale Aufzeichnung ist.