JPH03140241A - 積層ポリエステルフイルム - Google Patents

積層ポリエステルフイルム

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JPH03140241A
JPH03140241A JP28083289A JP28083289A JPH03140241A JP H03140241 A JPH03140241 A JP H03140241A JP 28083289 A JP28083289 A JP 28083289A JP 28083289 A JP28083289 A JP 28083289A JP H03140241 A JPH03140241 A JP H03140241A
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龍田 英昭
Niro Nagatomo
長友 仁郎
Tadashi Okudaira
奥平 正
Katsuro Kuze
勝朗 久世
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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〕 本発明は表面特性の改善された積層ポリエステルフィル
ムに関し、さらに詳しくは高密度磁気記録媒体用積層ポ
リエステルフィルムに関するものである。
〔従来の技術〕
二軸配向されたポリエステルフィルムはその優れた機械
的、及び電気的性質の故に磁気テープ用、電気用、包装
用等の広範囲で使用されている。
従来より、ポリエステルフィルムは、作業性、ハンドリ
ング性を良好にするためフィルム表面を粗面状態にして
滑り性を与えている。しかしながら情報記録材料、特に
磁気記録材料では近年の高記録密度化に伴い電磁変換特
性を向上する努力が払われ磁性層を付与するためのベー
スフィルム表面ができる限り平滑であることが強く要求
されている。
この電磁変換特性の面からは表面には突起のない平坦な
鏡面からなるベースフィルムが望ましいが、そのような
フィルムは滑り性、テープにした時の走行性、巻特性が
著しく不良であり、実用性がなくなってしまうのが通例
である。−般にフィルムの滑り性、走行性、巻特性等の
改良にはフィルムの表面に微細な突起を付与することに
よりフィルムとロール、フィルムとフィルム間等の接触
面積を減少せしめる方法が採用されている。フィルム表
面突起はその大きさが大きい程滑り性の改良効果が大で
あるのが一般的であるが、磁気テープ等磁気記録媒体用
ベースフィルムでは高度の滑り性が要求される一方、そ
の突起が大きなこと自体が磁気記録信号の欠落、いわゆ
るドロップアウト等の重大な欠点発生原因となり、この
ため電磁変換特性が著しく悪化する欠点があった。
従って粗大な突起を有せず微細な表面突起のみで高度の
滑り性を満足するフィルムが求められている。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は二軸配向ポリエステルフィルムにおける前記問
題点すなわち、特にその表面平坦性に優れかつ良好な作
業性、ハンドリング性を有するフィルムを得ることが困
難であるという欠点を解消せんとするものである。
Cl1lEtを解決するための手段〕 本発明は平均粒径0.05〜0.5μmの球状シリカ(
A)を30〜2000 ppm含み、且つ表面粗度が中
心線平均粗さR&でO,OO7μm以下のポリエステル
フィルム/ムの基材の少なくとも片面に、球状シリカ(
B)を2000〜800000ppm含む樹脂の表層が
積層されたポリエステルフィルムであり、上記球状シリ
カ((転)および(B)が下記式を同時に満足する積層
ポリエステルフィルムである。
D、 : DA 〜1 : 60〜4:1・・・・・・
(υ(式中DAは球状シリカ(蜀の平均粒径であり、D
Bは球状シリカ((5)の平均粒径である)、CA: 
O,−1: 20000〜1 : 1−・−・−・(2
1(式中CAは球状シリカ(蜀の濃度であり、cIlは
球状シリカ(B)の濃度である)。
本発明のポリエステルフィルム基材を樽成するポリエス
テルとしては従来よりフィルムとして使用されている任
意のポリエステルが使用でき、例えばポリアルキレンテ
レフタレート、ポリアルキレンナフタレート等に代表さ
れる結晶性ポリエステルであり、とりわけポリエチレン
テレフタレート又はポリエチレンナフタレートを主たる
成分とするポリエステルが適しており、なかんずくその
繰返し単位の80モル%以上がエチレンテレフタレート
あるいはエチレンナフタレートからなるものであり、含
有されるとき残余の共重合成分の中グ°リコール成分と
しては炭素数3〜8個の脂肪族グリコールまたは炭素数
6〜12個の脂環族グリコール、具体的には1.2−プ
ロピレングリコール、I、3−プロパンジオール、1,
4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1.6
−ヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジメ々ノ
ー/’、p−キシリレングリコール、ジエチレングリコ
ール、トリエチレングリコール等、またポリエーテルグ
リフールとして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含まれ
ていてもよい。又含まれるとき残余の共重合成分の中ジ
カルボン酸成分としては芳香族、脂肪族、脂環族のジカ
ルボン酸が使用でき、芳香族ジカルボン酸としては、例
えばイソフタル酸、オルソフタル酸、2,6−ナフタレ
ンジカルボン酸等、脂肪族および脂環族のジカルボン酸
としてはコハク酸、アジピン酸、セバシン酸、シュウ酸
、1,3−シクロペンタンジカルボン酸、1,4−シク
ロヘキサンジカルボン酸等やp−ヒドロキシ安息香酸等
のオキシ酸の一部等を任意に選択使用することができる
上記以外の共重合成分として少量のアミド結合、ウレタ
ン結合、エーテル結合、カーボネート結合等を含有する
化合物を含んでいてもよい。
該ポリエステルの製造法としてはジカルボン酸とグリコ
ールを直接反応させるいわゆる直接重合法、ジカルボン
酸のジメチルエステルとグリコールとをエステル交換反
応させるいわゆるエステル交換法など従来より知られて
いる任意の製造法を適用することができる。
本発明におけるポリエステルフィルム基材は平均粒径0
.05〜0.5μmの球状シリカ(蜀が30〜2000
 ppm添加されており、このフィルム基材は、この球
状シリカ(A)や触媒残渣に基づく表面突起を有し、か
つその粗さは中心線平均粗すRaで0. OO7μ乳以
下となるフィルムである。
本発明によれば上述したポリエステルフィルム基材の少
なくとも片面に、その形成途上又は形成後に後述する特
定の球状シリカ(B)と樹脂とからなる表層を設ける。
上記表層を積層せしめる方法としては、基材ポリエステ
ルの片側又は両佃にシリカ粒子(B)を含有する樹脂層
を共押出し、あるいは押出しコート法等の方法によって
行う方法や表層樹脂の水または有機溶剤の溶液または分
散液中に球状シリカ(B)を混合分散せしめて塗布する
方法等が挙げられる。塗布の方法としてはリバースロー
ルコー々−、グラビアコーター、ロッドコーター、エア
ドクタコーター、その他の公知の塗布装置を用いて行う
ことができる。特にポリエステルが溶融押出された後の
未延伸フィルムあるいは縦または横方向へ一軸延伸され
た後のポリエステルフィルム基材に球状シリカ(B)と
後述する樹脂とから成るコート液を塗布し、次いで二軸
または他の一軸方向に延伸を行った後熱処理を行うこと
により二軸配向された積層フィルムを得るコート法がシ
リカ粒子(B)のフィルム表面への突起形成の寄与、コ
スト等の点で好ましい。
さらに球状シリカ(B)と樹脂とからなる表層を設ける
前にポリエステル基材にコロナ放電処理、電子線照射処
理、紫外線照射処理、プラズマ処理またアンカー剤のコ
ートなどの前処理を施すことによって表層とポリエステ
ル基材の密着性を改善してもよい。
また表層を設けた後の磁性層を付与する積層面にコロナ
放電処理、紫外線照射処理、電子線照射処理、プラズマ
処理等を施すことにより、表層フィルム表面の濡れ性や
接着性を向上させてもよい。
表層を構成する樹脂としては共押出しや押出しコート法
等で実施する場合は熱可盟性のポリエステル樹脂を用い
るのが好ましい。この場合のポリエステルは前述したポ
リエステル基材と同種のものでもよいし異種のものでも
よい。
表層を構成する他の樹脂としては、コート法で実施する
場合は溶液または分散液とすることができる有機高分子
化合物であれば特に限定されないが、エステル系、ビニ
ル系、アクリル系、スチレン系、アルキッド系、ウレタ
ン糸、ビニリデン系、ジエン系、オレフィン系、アミド
系、エポキシ系、アミノ系、その他の付加縮合型、ポリ
縮合型等の縮合系及び不飽和重合型、開環重合型等重合
系等の各種合成樹脂類、ゴム系樹脂、々ンバク質系樹脂
等の半合成及び天然系樹脂などや、その共重合体が挙げ
られ、好ましくは基材との接着性の良いものとして、エ
ステル糸、ビニル糸、アクリル系、ウレタン系、エポキ
シ系、メラミン系等からなる群から1種もしくは2種以
上の高分子化合物が選ばれる。
また必要に応じて固着性改良剤、増粘剤、紫外llAl
1収剤、酸化防止剤、帯電防止剤、潤滑剤、染料等の添
加剤を含有していてもさしつかえない。
球状シリカ(Atおよび(B)の形状は球状体であれば
よいが、好ましくは次式で定義される外接円に対する面
積率が80%以上である球状のシリカである。
球状シリカの面積率が80%未満の粒子を用いたフィル
ム表面の突起形態は不均一なものとなりやすく高度な滑
り性を付与することができず好ましくない。
さらに該球状シリカの平均粒径のばらつき度が25%以
下であることが好ましい。
ここにあげる平均粒径とは走査型電子顕微鏡で観察した
粒径の平均であり、その粒径のばらつき度は下記式で定
義する。
さらに球状シリカ(萄および(B)の製法としては何ら
限定されるものではないが、例えばアルコキシシランを
出発原料としてアミン系触媒を用いた加水分解及び縮合
反応によって製造される。
アルコキシシラン化合物としては一般式%式% 化合物であり、テトラメトキシシラン、テトラエトキシ
シラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン
等が用いられている。アミン系触媒としてはアンモニア
、トリメチルアミン等を用いることができる。上記のア
ルコキシシラン化合物にアミン系触媒を加えて加水分解
を行い(5i(OH)a )単分散球を作る。さらにこ
の含水シリカを脱水処理を行い三次元的結合またケイ酸
ソーダ水溶液に陽イオン交換を行い、脱ナトリウムした
活性ケイ酸を得る。この活性ケイ酸塩のT)Hを中性〜
アルカリ性にすると脱水縮合が3次元方向に進み球状シ
リカを生成するいわゆるケイ酸アルカリ分解法等が挙げ
られる。
本発明におけるポリエステルフィルム基材には粒径0,
05〜0.5μmの球状シリカ(A)を30〜2000
 ppm含有させ、かつその表面粗度が中心線平均粗さ
Rhで0.007μm以下であることが必要である。
球状シリカ(A)の平均粒径DAが0.05μm未満で
ある場合、該基材の滑り性が極端に悪く積層してでき上
がったフィルムも滑り性に乏しいので好ましくない。ま
た球状シリカ(A)の粒径が0.5μ仇より大である場
合該基材の滑り性はよいが粗大な突起が多数生成し、積
層してでき上がったフィルムにも突起が残り好ましくな
い。特に好ましくはDAは0.07〜0.2μ鶏である
球状シリカ(A)の濃度CAが30 ppm以下の場合
フィルム基材の滑り性が極端に悪く、積層してでき上が
ったフィルムも滑り性に乏しいので好ましくない。また
球状シリカ(A)の濃度CAが2000 ppmを越え
るとフィルム基材の滑り性はよいが粗大な表面突起が多
数生成し、積層してでき上がったフィルムにも突起が残
り好ましくない。特に好ましくはCAは50〜1100
0ppである。
フィルム基材の中心線平均粗さRaは0. OO7μ以
下が好ましく、0.007μを越えると基材の粗大な表
面突起が積層後に残り目的のフィルムが得られないので
好ましくない。
表層中に含まれる球状シリカ(E)の濃度CBは200
0〜800000 ppmである。2000ppm末膚
であると表層の滑りに対する効果が少なく、好ましくな
い。また8 00000 pl)!!1を球えると粒子
の固着性に乏しく、耐久性に劣るので好ましくない。さ
らに好ましくは5000ppm〜300000 ppm
である。特に好ましくは10000 ])T)!11〜
200000 ppmである。
表層中に含まれる球状シリカ(B)とフィルム基材に含
まれる球状シリカ(A)は次式を同時に満たすことが必
要である。
球状シリカ(A)の平均粒径DAに対する球状シリカ(
B)の平均粒径り、の比、即ちり、 : DAは1:6
0〜4:1である。
球状シリカ(蜀の基材中濃度CAの球状シリカ(E)の
表層中濃度CIに対する比、即ちCA:CBは1:20
000〜1:1である。
粒径比り、/DAが1/60よりも小さいと相対的にフ
ィルム基材の突起が大きくなり、表層の滑りに対する効
果がほとんどなく好ましくない。
また粒径比DB/DAが4より大きくなるとフィルム基
材の突起に比べ表層の突起が相対的に大きくなりフィル
ム基材の滑りに対する効果がほとんどなく好ましくない
また球状シリカ(A)と(B)の濃度比0□/CBが1
720000未満の場合フィルム基材の突起が表層の突
起に比べて少なくフィルム基材の滑りに対する効果がほ
とんどなく好ましくない。また濃度比a h / o 
sが1より大きい場合表層の突起に比ベフイルム基材の
突起が少なく表層の滑りに対する効果がほとんどなく好
ましくない。
〔実施例〕
次に実施例によって本発明を更に具体的に説明する。フ
ィルムの静Jl擦係数、表面突起数等の測定方法は以下
の方法によった。
(1)静摩擦係数(μB) ASTMD−1894−63に準拠し、スレッド式スリ
ップテスター(DAvzgpoRr )を用い、フィル
ム/フィルム間の静II擦係数CμB)を測定した。な
お、測定環境は23°C1相対湿度65%であった。
(211Nフイルムの非接触3次元粗さRa(μrrL
)フィルム表面を■小板研究所製非接触3次元表W1粗
さ計(ICT−30HK)を用い、フィルム長手方向に
対して45@方向にカットオフ値0.08寓で、長さ0
.25 waにわたって測定し、0.5μmピッチで5
00点に分割し、各点の高さを3次元粗さ解析装置(5
pA−11)に取り込んだ。これと同様の操作を0.5
μm間隔で150回、つまり幅0.075 wmにわた
って行い、解析装置にデータを取り込んだ。次に、解析
装置を用いて光学式非接触粗さ計による中心線平均粗さ
81a (μm)を求めた。
(3@大突起数(0,54μ以上の高さの突起数)フィ
ルム表面にアルミニウムを薄く蒸着したのち、ナラへ社
製二光束干渉顕微鏡を用いて拡大倍率800倍で20−
の面積をくまなく走査し、2.0次以上の干渉縞を有す
る突起の数を求め、Id当りの個数に換算して粗大突起
数(個/−)とした。
(4)積層なしのフィルム基材の接触式3次元粗さフィ
ルム表面を■小板研究所製触針式粗さ計(818−3A
K)を用いてフィルムの長手方向に対して45°方向に
針の半径2μm、荷M30叩の条件下で測定を行った。
このデータを3次元粗さ解析装置(sp人−11)に取
り込み、平均粗さRa(μrn)を求めた。
(51電磁変換特性 得られた積層フィルムの何れかの面に厚さ3μmの磁性
層を塗工した後、2分の1インチ幅にスリットして、V
H8規格のビデオテープを得た。得られたテープの標準
テープ(比較例1)に対するクロマS/Hを、■シバン
ク製TG−7形NTSaTV試験信号発生器および92
5 I)/1形NTSOカラービデオノイズ測定器を用
いて測定し、3段階に評価して次のランク付けで表した
×・・・・・・−1(13未満 O・・・・・・−1clB以上+ldB未満◎・・・・
・・+l (LB以上 以下実施例において、他に特記せぬ限り部及び−は重量
による。
実施例 1 (積層用塗布液の製造) 球状シリカ(@とじて平均粒径0,08μmである球状
シリカがインプロピルアルコールにM−に分散されたオ
ルガノゾル(SiO*含有量20%)5部を、水50部
及び、イソプロピルアルコール50部の混合溶液中に混
合分散させた。次いでこの分散液80部に対しポリエス
テル共重合樹脂の水系分散液20部を混合し均一になる
までよく攪拌して塗布液とした。塗布液の固型分中の8
101は10%共重合ポリエステル樹脂は90弧であま
た。
(積層フィルムの製造) 球状シリカ(A)として平均粒径o、18μ扉である球
状シリカを1500 ppm含むポリエチレンテレフタ
レートを290”Cで溶融押出しし、15℃の冷却ロー
ルで冷却し、厚さ120μmの未延伸フィルムを得た。
この未延伸フィルムを周速の異る85℃の一対のロール
間で縦方向に3.5倍延伸した。次いで前記の塗布液を
ロールツータ一方式で塗布し、70℃の熱風で乾燥し、
次いでテンターで98℃で横方向に3.5倍延伸し、さ
らに210°Cで熱固定し、厚さ10μmの二軸延伸し
たフィルム基材と表層からなる積層ポリエステルフィル
ムを得た。表層塗布量は二軸延伸後で0.04)/rr
tであった。得られたフィルムの評価結果を表1に示す
粗大な突起が少なく、よく滑るフィルムが得られた。
実施例 2 実施例1において粒状シリカ(B)として平均粒径0.
02μmで、かつ塗布液固形分中の5iftは30%、
共重合ポリエステル樹脂は70%とし、さらに表層塗布
量は二軸延伸後で0.02F/イとした。またフィルム
基材の粒状シリカ(A)として平均粒径0.2μの球状
シリカを100 ppmとしたこと以外は、実施例1と
同じフィルム基材を用い、実施例1と同様にして二軸延
伸した積層ぎりエステルフィルムを得た。得られたフィ
ルムの評価結果を表1に示す。粗大な突起が少なくよく
滑るフィルムが得られた。
実施例 3 実施例1において粒状シリカ(B)として平均粒径0,
12μmで、かつ塗布液固型分中の8102は1%、共
重合ポリエステル樹脂は99%とし、さらに表層塗布量
は二軸延伸後で0.08P/y4とした。またフィルム
基材の粒状シリカ(Nとして平均粒径0.08μの球状
シリカを2000 ppmとしたこと以外は、実施例1
と同じフィルム基材を用い、実施例1と同様にして二軸
延伸した積層ポリエステルフィルムを得た。得られたフ
ィルムの評価結果を表1に示す。粗大な突起がなくよく
滑るフィルムが得られた。
実施例 4 実施例1において粒状シリカ(蜀として平均粒径0.1
2μ乳の球状シリカを1000 ppmとしたポリエチ
レンテレフタレートを300℃で溶融押出しし、15℃
の冷却ロールで冷却して厚さ120μmの未延伸フィル
ムを得、次いで実施例1と全く同一の表層被覆液をロー
ルコータ一方式で塗布し、70℃の熱風で乾燥した後テ
ンターで横方向に3.2倍延伸し、さらに周速の異る8
5℃の一対のり一ル間で縦方向に4.7倍延伸し、さら
に210℃で熱固定し、厚さ8μmの二軸延伸積層ぎり
エステルフィルムを得た。表層塗布量は二軸延伸後で0
.05P/dであった。
得られた積層フィルムの評価結果を表1に示す。
粗大な突起が少なくよく滑るフィルムが得られたO 比較例 1 実施例1において塗布液に球状シリカ(B)が混入され
ていない液を用いたこと以外は実施例1とまったく同様
の方法で二軸延伸積層ポリエステルフィルムを得た。得
られたフィルムの評価結果を表1に示す。得られたフィ
ルムは平面性は優れているが滑り性が悪く実用性に欠け
た。
比較例 2 実施例1においてフィルム基材に球状シリカ(A)が含
まれていないポリエチレンテレフタレートを用いたこと
以外は実施例1と全く同様の方法で二軸延伸積層ポリエ
ステルフィルムを得た。
得られたフィルムの評価結果を表1に示す。得られたフ
ィルムは平面性はとくに優れているが滑り性が悪く実用
性に欠けた。
比較例 3 実施例1において塗布液に球状シリカ(B)の平均粒径
が0.08μmでかつ塗布液固型分中のSin。
は0.1%とした液を用いた以外は実施例1とまったく
同様の方法で二軸延伸積層ポリエステルフィルムを得た
。得られたフィルムの評価結果を表1に示す。得られた
フィルムは平面性はとくに優れているが滑り性が悪く実
用性に欠けた。
比較例 4 実施例1の方法においてフィルム基材に球状シリカ((
転)の平均粒径が0,18μ雇のものを20TII)!
!1 含有したポリエチレンテレフタレートを用いたこ
と以外は実施例1と全く同様の方法で二軸延伸積層ポリ
エステルフィルムを得た。得られたフィルムの評価結果
を表1に示す。得られたフィルムは平面性はとくに優れ
ているが滑り性が悪く実用性に欠ける。
比較例 5 実施例1においてフィルム基材として球状シリカ(A)
の平均粒径が0.4μmのものを1500ppm含有し
たポリエチレンテレフタレートを用いたこと以外は実施
例1と全く同様の方法で二軸延伸積層ポリエステルフィ
ルムを得た。得られたフィルムの評価結果を表1に示す
。得られたフィルムは滑り性はよいが粗大な突起が多く
目的としている電磁変換特性は得られなかった。
比較例 6 実施例1の方法においてフィルム基材として球状シリカ
(A)の平均粒径が0.02μmのものを2000 p
pm含有したポリエチレンテレフタレートを用い、表F
f4塗布液に球状シリカ(B)の平均粒径が002μm
でかつ塗布液固型分中のstow10%、共重合ポリエ
ステル樹脂90%とし、さらに表層塗布量は二軸延伸後
で0.02P/dとしたこと以外は実施例1と全く同様
の方法で二軸延伸積層ポリエステルフィルムを得た。得
られたフィルムの評価結果を表1に示す。得られたフィ
ルムは表面の平面性に優れているものの、滑り性に乏し
く実用的でなかった。
比較例 7 実施例1においてフィルム基材として球状シリカ(A)
の平均粒径が0.18μのものを3000ppm含有し
たポリエチレンテレフタレートを用い、表層塗布液に球
状シリカ(B)の平均粒径がOO8μでかつ塗布液固型
分中のSiOx 5%、共重合ポリエステル樹脂95%
とし、表層塗布量は二軸延伸後で0.04 F/rdと
したこと以外は実施例1と全く同様の方法で二軸延伸積
層ポリニスf ルフイルムを得た。得られたフィルムの
評価結果を表1に示す。得られたフィルムは滑り性に優
れているが、粗大な突起が多く、目的としている電磁変
換特性は得られながった。
〔発明の効果〕
以上衣1のデータより本発明の積層フィルムは非常に平
坦性に優れ磁気テープにしたときの電磁変換特性にすぐ
れるとともに、すべり性に優れ作業性及びテープにした
時の走行性がすぐレタペースフイルムを得ることが可能
であることがわかる。一方基材の表面粗さや粒子の平均
粒径濃度が本発明の範囲をはずれる場合(比較例1〜5
)は滑り性はよいが電磁変換特性が不良であるか(比較
例3.5)、粗大突起が少なく平面性はよいが滑りが極
端に悪い(比較例1゜2.4)ことがわかる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、平均粒径0.05〜0.5μmの球状シリカ(A)
    を30〜2000ppm含み、且つ表面粗度が中心線平
    均粗さRaで0.007μm以下のポリエステルフィル
    ムの基材の少なくとも片面に、球状シリカ(B)を20
    00〜800000ppm含む樹脂の表層が積層された
    ポリエステルフィルムであり、上記球状シリカ(A)及
    び(B)が、下記式D_B:D_A=1:60〜4:1
    ・・・・・・(1)(式中D_Aは球状シリカ(A)の
    平均粒径であり、D_Bは球状シリカ(B)の平均粒径
    である)、及びC_A:C_B=1:20000〜1:
    1・・・・・・(2)(式中C_Aは球状シリカ(A)
    の濃度であり、C_Bは球状シリカ(B)の濃度である
    ) を満足することを特徴とする積層ポリエステルフィルム
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH05166169A (ja) * 1991-12-18 1993-07-02 Toyobo Co Ltd 磁気記録媒体用ポリエステル系フィルム

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