JPH0873624A - 磁気記録媒体用ポリエステルフィルム - Google Patents

磁気記録媒体用ポリエステルフィルム

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JPH0873624A
JPH0873624A JP21739894A JP21739894A JPH0873624A JP H0873624 A JPH0873624 A JP H0873624A JP 21739894 A JP21739894 A JP 21739894A JP 21739894 A JP21739894 A JP 21739894A JP H0873624 A JPH0873624 A JP H0873624A
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JP
Japan
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layer
particles
less
polyester film
magnetic recording
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JP21739894A
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Inventor
Ikuo Hagiwara
郁夫 萩原
Tsuyoshi Ota
堅 太田
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】 少なくとも2層以上の積層構成からなるポリ
エステルフィルムにおいて、片方の最外層A及び他方の
最外層Bがそれぞれ次の条件を満足し、かつ該ポリエス
テルフィルムの総厚みが5μm以下、幅方向のヤング率
が1000kg/mm2 以上であることを特徴とする磁
気記録媒体用ポリエステルフィルム。A:平均粒子径
0.01〜0.5μmの球形粒子を含有し、H2以上の
粗大突起が5個/100cm2 以下、3次元表面粗さ
(SRa)が7nm以下。B:平均粒子径0.05〜
1.0μmの球形粒子を含有し、3次元表面粗さ(SR
a)が7〜30nm、厚み(tB )と含有される粒子の
平均粒子径(dB)の比tB /dB が0.2〜10、積
層厚みが1.5μm以下。 【効果】 厚さ5μm以下のフィルムを支持体とした高
密度磁気記録媒体とした際に優れた出力特性を得、かつ
今後の長時間・高密度記録にも充分耐え得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁気記録媒体用ポエステ
ルフィルムに関し、特に、デジタル記録方式の高密度磁
気記録媒体用フィルムとして好適な表面特性、機械特性
およびハンドリング性の改良を図ったポリエステルフィ
ルムに関する。
【0002】
【従来の技術】磁気記録媒体用フィルムとしては、積層
厚みと含有粒子径の関係を規定したフイルムが知られて
いる(例えば、特開平2−77431号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の磁気記録媒
体用フイルムは、積層厚みと含有粒子径の関係を規定し
てフイルム表面突起高さの均一化を図り、磁気記録媒体
としての電磁変換特性とベースフイルム表面の耐摩耗性
は向上したが、薄型の高密度磁気記録媒体とした場合
に、幅方向の強度が低いために出力特性が不足するとい
う問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討を行った結果、薄型の高密度磁気
記録媒体として高出力特性を満足させ得るフィルムを見
い出し、本発明に到達した。
【0005】即ち、本発明は、少なくとも2層以上の積
層構成からなるポリエステルフィルムにおいて、片方の
最外層(A層)及び他方の最外層(B層)がそれぞれ下
記の条件を満足し、かつ該ポリエステルフィルムの総厚
みが5μm以下、幅方向のヤング率が1000kg/m
2 以上であることを特徴とする。
【0006】A層:平均粒子径0.01〜0.5μmの
球形粒子を含有し、H2以上の粗大突起が5個/100
cm2 以下、3次元表面粗さ(SRa)が7nm以下。
【0007】B層:平均粒子径0.05〜1.0μmの
球形粒子を含有し、3次元表面粗さ(SRa)が7〜3
0nm、厚み(tB )と含有される粒子の平均粒子径
(dB)の比tB /dB が0.2〜10、積層厚みが
1.5μm以下。
【0008】以下本発明を更に詳細に説明する。
【0009】本発明のA層およびB層を構成するポリエ
ステルとしては、ナフタレン2,6−ジカルボン酸,テ
レフタル酸、イソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸また
はそのエステルと、エチレングリコール、ジエチレング
リコール、テトラメチレングリコール等のグリコールと
を重縮合させて得られるポリエステルが好ましい。かか
るポリエステルの代表的なものとして、ポリエチレン−
2,6−ナフタレート等を挙げることができる。該ポリ
エステルはホモポリマーであっても良く、また第3成分
を共重合させたものでもよい。いずれにしても、本発明
においてはエチレン−2,6−ナフタレート単位が80
モル%以上、好ましくは90モル%以上であるポリエス
テルがよい。
【0010】本発明のポリエステルフイルムは、上記の
ポリマを主要成分とするが、本発明の目的を阻害しない
範囲内で他種ポリマをブレンドしてもよいし、また酸化
防止剤、熱安定剤、滑剤、紫外線吸収剤等の添加剤が通
常添加される程度添加されていてもよい。特に、本発明
のポリエステルフイルムを構成するB層中に、高級脂肪
酸および/またはそのエステル、天然ワックス類、界面
活性剤的帯電防止剤(具体的には、アルキルベンゼンス
ルホン酸塩等)を5重量%(対B層ポリマ重量)以下、
好ましくは3重量%以下、さらに好ましくは1.5重量
%以下添加するとハンドリング性、耐削れ性、走行性が
向上するので好ましい。
【0011】本発明のフィルムを構成するA層面は、磁
気記録媒体とした際に磁性面とするのがよい。したがっ
て、A層中の粒子は、平均粒子径0.01〜0.5μm
の実質的に球形の粒子、特に0.05〜0.3μmの球
形粒子が好ましく用いられる。平均粒子径が0.5μm
を越えると磁気記録媒体とした時に高出力特性が得られ
難い。一方、平均粒子径が0.01μm未満の場合、ポ
リエステル中への分散性が難かしくなり、凝集体が発生
して後述するH2以上の粗大突起となる恐れがある。
【0012】上記0.01〜0.5μmの平均粒子径を
有した球形粒子としては、シリカおよび有機粒子(ポリ
スチレン粒子、架橋ポリスチレン粒子、架橋ポリアクリ
ル系粒子、架橋ポリエステル粒子、架橋ポリジビニルベ
ンゼン粒子等)を挙げることができ、特に架橋ポリジビ
ニルベンゼン粒子は、粗大突起、耐削れ性の点でも一層
良好となるので望ましい。その他として、結晶形がα
型、γ型、δ型、θ型、η型のアルミナ、ジルコニア、
シリカ、チタン等の凝集粒子を併用して用いてもよい。
【0013】これらの粒子は、次の粗大突起および3次
元表面粗さを満足させる範囲内で数種の大きさ、種類を
組合せてもよい。
【0014】また、A層はH2以上の粗大突起が5(個
/100cm2 )以下、好ましくは3(個/100cm
2 )以下、さらに好ましくは0(個/100cm2 )で
ある必要がある。H2以上の粗大突起が5(個/100
cm2 )を越えると、磁気記録媒体とした時に出力特性
が低下し好ましくない。H1レベルの粗大突起は特に限
定しないが、通常70(個/100cm2 )以下、好ま
しくは60(個/100cm2 )以下、さらに好ましく
は50(個/100cm2 )以下であるのが好ましい。
非球形の粒子(不定形粒子)を用いると粒度分布が広
く、粗大突起が多くなり好ましくない。
【0015】さらに、A層の3次元表面粗さ(SRa)
は7nm以下、好ましくは6nm以下、さらに好ましく
は5nm以下である必要がある。3次元表面粗さ(SR
a)が7nmを越えると磁気記録媒体とした時に高出力
特性が得られ難い。
【0016】A層中の粒子含有量は上記SRaを満足さ
せ得れば特に限定されないが、通常は0.01〜2.0
重量%、好ましくは0.04〜1.0重量%、さらに好
ましくは0.07〜0.7重量%が良い。
【0017】本発明のフィルムを構成するB層面は、磁
気記録媒体とした際に走行面(非磁性面)とするのがよ
い。したがって、B層中の粒子は、平均粒子径0.05
〜1.0μm、好ましくは0.1〜0.9μm、さら好
ましくは0.2〜0.8μmの実質的に球形の粒子が用
いられる。平均粒子径が1.0μmを越えると磁気記録
媒体製造過程で、フィルム総厚みが5μm以下と薄いた
めに該工程での転写および/または突き上げ作用によっ
て磁性面粗れが発生する恐れがあり好ましくない。一
方、平均粒子径が0.05μm未満では走行・ハンドリ
ング性向上に必要な表面形成が不充分となり好ましくな
い。
【0018】上記0.05〜1.0μmの平均粒子径を
有した球形粒子としては前述のA層に用いられる種類と
同一の粒子種を挙げることができる。特に架橋ポリジビ
ニルベンゼン粒子は本発明の効果が一層良好となるので
望ましい。これらの粒子は次の3次元表面粗さ、および
B層厚み(tB )/平均粒子径(dB )を満足させる範
囲内で数種の大きさ、種類を組合せて用いてもよい。特
に小径粒子/大径粒子の組合せは走行・ハンドリング・
巻特性を一層良好とさせるので望ましい。なお、本発明
の目的を達成する範囲内で非球形粒子、具体的にはシリ
カ、合成炭酸カルシウム、二酸化チタン、カーボンブラ
ック、架橋有機高分子化合物等を補助的に少量用いても
よい。さらには、結晶形がα型、γ型、δ型、θ型、η
型のアルミナ、ジルコニア、シリカ、チタン等の凝集粒
子を併用して用いてもよい。
【0019】ここで本発明においては、B層の厚み(t
B )と含有される粒子の平均粒子径(dB )の比である
B /dB が0.2〜10、好ましくは0.25〜7、
さらに好ましくは0.3〜4である必要がある。tB
B が10を越えると走行・ハンドリング・巻特性が低
下し、また極端な場合はB層中の粒子によってA層表面
にうねりを発生させ、磁気記録媒体とした時に出力低下
をもたらす恐れがあり好ましくない。一方、tB /dB
が0.2未満となると粒子が脱落し易くなり、高出力特
性が得られなくなる恐れがあり好ましくない。
【0020】また、B層はその3次元表面粗さ(SR
a)が7〜30nm、好ましくは10〜25nm、さら
に好ましくは13〜20nmである必要がある。SRa
が30nmを越えると磁気記録媒体製造過程での転写お
よび/または突き上げ作用によって磁性面粗れが発生
し、高出力特性が得られなくなり好ましくない。一方、
SRaが7nm未満では走行・ハンドリング・巻特性が
不良となり好ましくない。さらに、B層はその積層厚み
が1.5μm以下、好ましくは1.0μm以下、さらに
好ましくは0.7μm以下がよい。積層厚みが1.5μ
mを越えると、フイルム総厚みが5μm以下であるため
にB層中の粒子によってA層表面にうねりを発生させ、
磁気記録媒体とした時に出力低下をもたらす恐れがあり
好ましくない。
【0021】B層中の粒子含有量は上記SRaを満足さ
せ得れば特に限定されないが、通常は0.1〜6重量
%、好ましくは0.2〜4重量%、更に好ましくは0.
3〜3重量%が良い。
【0022】また、B層を構成するポリマとして、本発
明の目的を達成する範囲内で、極限粘度IVが0.7以
上、好ましくは0.75以上、さらに好ましくは0.8
以上のポリエチレンテレフタレートを用いてもよい。
【0023】本発明のポリエステルフイルムは、上記組
成物を二軸配向したフイルムであり、一軸あるいは無配
向フイルムでは幅方向強度が不足するので好ましくな
い。特に、本発明のフイルムは、出力特性の観点から、
幅方向のヤング率が1000kg/mm2 以上、好まし
くは1200kg/mm2 以上、さらに好ましくは13
50kg/mm2 以上であることが必要である。
【0024】本発明フイルムの長手方向のヤング率は特
に限定しないが、通常500kg/mm2 以上、好まし
くは550kg/mm2 以上がよい。
【0025】本発明のポリエステルフイルムの総厚み
は、高密度磁気記録媒体としての録画・再生時間あるい
はデータ記録容量の観点から、5.0μm以下であるこ
とが必要である。
【0026】本発明フィルムは、A層及びB層がフィル
ムの両最外層に設けられていれば良く、両層の間に1層
以上の中間層が存在してもしなくともいずれでも構わな
いが、本発明フィルムの総厚みが5μm以下と薄いた
め、製膜性の点からは該中間層を有しない2層構成が好
ましく、また出力特性の点からは粒子を含有しない中間
層が設けられているのが好ましく、必要に応じて適宜選
択される。
【0027】次に本発明フィルムの好ましい製造方法に
ついて2層構成の場合を例に説明するが、これに限定さ
れるものではない。
【0028】まず、ポリエステルに粒子を含有させる方
法としては、ジオール成分であるエチレングリコール等
のスラリーの形で分散させ、該スラリーを所定のジカル
ボン酸成分と重合させる方法、あるいは粒子を水スラリ
ーの形で、予め重合させたポリエステルと混合し、ベン
ト方式の2軸押出機を用いて混練して練り込む方法等を
挙げることができる。ここで、粒子のエチレングリコー
ル等のスラリーを140〜200℃、特に180〜20
0℃の温度で30分〜5時間、特に1〜3時間熱処理し
たり、粒子の水スラリー中に水溶性高分子分散剤を少量
添加して分散安定化処理する方法は、本発明の効果を一
層良好とするのに非常に有効である。
【0029】粒子の含有量を調節する方法としては、上
記方法で高濃度マスターを作っておき、それを製膜時に
粒子を実質的に含有しないポリエステルで希釈して粒子
の含有量を調節する方法が有効である。
【0030】かくして調節されたポリエステル原料チッ
プを必要に応じて乾燥させる。
【0031】次に、本発明のフィルムを得る方法として
は次の方法が有効である。
【0032】A層を形成するポリエステル原料チップA
とB層を形成するポリエステル原料チップBを公知の溶
融積層用押出機に供給し、スリット状のダイからシート
状に押出し、キャスティングロール上で冷却固化させて
未延伸フィルムを作る。ここで、2台の押出し機、2層
のマニホールドまたは合流ブロックを用いてポリエステ
ル原料A,Bを積層し、ダイから2層のシートを押出
し、キャスティングロール上で冷却して未延伸フィルム
を作る方法が好ましい。
【0033】次に該未延伸フィルムを二軸延伸、熱固定
させる。延伸方法としては、逐次二軸延伸法または同時
二軸延伸法を用いることができるが、逐次二軸延伸法が
好ましい。通常、80〜180℃の温度で長手方向に
3.5倍以上延伸した後、幅方向に80〜170℃の温
度で4倍以上延伸し、次に170〜230℃の温度で熱
処理する。長手方向の延伸速度は5000〜50000
%/分の範囲が好ましく、また幅方向の延伸速度は10
00〜20000%/分が好ましい。もちろん長手・幅
方向に延伸した後、さらに110〜180℃の温度で長
手方向に1.03〜1.5倍再延伸および/または13
0〜200℃の温度で幅方向に1.03〜1.7倍再延
伸した後に熱処理する方法も用いられる。
【0034】本発明のポリエステルフイルムは磁気記録
媒体用に好ましく供される。特に、高出力が要求される
デジタル記録方式の塗布型磁気記録媒体用として好まし
く用いられる。
【0035】
【物性の測定方法ならびに効果の評価方法】本発明の特
性値の測定方法ならびに効果の評価方法は次のとおりで
ある。
【0036】(1)フィルム厚み 10枚重ねた幅方向長さ1mのフィルムをマイクロメー
ターを用いて、幅方向等間隔に10ケ所の厚みを測定
し、その平均値を10で割った値をフィルム厚みとし
た。
【0037】(2)ヤング率 ASTM−D882−67に規定された方法にしたがっ
て、フイルムを幅10mm、長さ200mmにサンプリ
ングし、チャック間100mm、引張り速度100mm
/分としてインストロンタイプの引張り試験機を用い
て、23℃×65%RH下で測定した。
【0038】(3)平均粒子径 フィルムからポリエステルをプラズマ灰化処理法で除去
し粒子を露出させる。処理条件としては、ポリエステル
は灰化されるが粒子はダメージを受けない条件を選択す
る。これをSEM(走査型電子顕微鏡)で観察し、粒子
の画像(粒子によってできる光の濃淡)をイメージアナ
ライザーに結びつけ、観察箇所を変えて粒子数5000
個以上で次の数値処理を行ない、それによって求めた重
量平均径Dを平均粒径とする。
【0039】D=ΣDi /N (ここで、Di は粒子の円相当径、Nは個数である)。
【0040】(4)積層厚さ フィルム断面をTEM(透過型電子顕微鏡)で観察し、
粒子濃度の変化状態やコントラストの差から界面を認識
し積層厚さを求める。
【0041】(5)粗大突起 フイルム表面にアルミニウムを蒸着し、二光束干渉顕微
鏡を用いて測定した。測定波長は564nmであり、光
の干渉によって生じるニュートン環から粗大突起の高さ
を判定し、1重環の粗大突起をH1、2重環以上の粗大
突起をH2以上とし、100cm2 当りに換算して示し
た。。
【0042】(6)3次元表面粗さ (株)小坂研究所製 表面粗さ測定機(ET−30H
K)を用い、触針の先端半径2μm、サンプリングピッ
チ0.5μm、カットオフ0.08mm、縦倍率200
00倍、測定スピード100μm/s、記録本数80本
の条件で測定した。
【0043】(A) 3次元中心面平均粗さ(SRa) 粗さ曲面の中心面上に直交座標軸X,Y軸を置き中心面
に直交する軸をZ軸とし、粗さ曲面をf(X,Y)、基
準面の大きさLx,Lyとしたとき、SRaは次式から
求められる。
【0044】
【数1】 (9)出力特性 フィルムA層面側に、充分混合、分散処理した下記組成
の磁性層用塗料を塗布、磁場配向、乾燥、カレンダー処
理し、次に、フィルムB層面側に下記組成のバック用塗
料を塗布、乾燥し、さらに60℃で48時間キュアリン
グしてロール状原反を得た。ここで、磁性層は2.1μ
m厚、バック層は0.4μm厚となる様調製した。最後
に、ロール状原反を8mm幅にスリットし、8mm用ハ
ーフに組み込んで測定用サンプルを得た。
【0045】 磁性層用塗料組成 強磁性合金粉末 100部 (抗磁力=1800Oe,粒子サイズ=0.25μm,針状比=10/1) 塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体 15部 ポリウレタン樹脂 5部 ポリイソシアネート 6.5部 ミリスチン酸 2部 レシチン 1部 酸化アルミ粉末(平均粒子径:0.2μm) 4部 カーボンブラック(平均粒子径:0.09μm) 1部 メチルエチルケトン 180部 トルエン 40部 シクロヘキサノン 80部 バック層用塗料組成 カーボンブラック(平均粒子径:0.03μm) 100部 カーボンブラック(平均粒子径:0.28μm) 4部 ニトロセルロース 100部 ポリウレタン樹脂 20部 ポリイソシアネート 20部 メチルエチルケトン 480部 トルエン 20部 (A) 出力特性 8ミリビデオカセットレコーダを用いて3分間記録し、
再生のRFエンベロープ波形をオシロスコープにて観察
し、エンベロープ波形の山頂部と谷底部の比率で判定す
る(出力特性−1)。また同時に、8ミリスタンダード
テープ(120分用)に対する相対出力を測定し判定す
る(出力特性−2)。
【0046】出力特性−1:◎(80%以上) 出力特性−1:○(80%未満だが再生画面上でノイズ
が認められない) 出力特性−1:×(80%未満、かつ再生画面上でノイ
ズが認められる) 出力特性−2:◎(+2dB以上) 出力特性−2:○(0〜+2dB) 出力特性−2:×(0dB未満) 出力特性−1,2ともに、○以上がよい。
【0047】
【実施例】以下本発明を実施例によって更に詳細に説明
するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。
【0048】実施例1 架橋ポリジビニルベンゼン粒子の水スラリーを直接2,
6−ポリエチレンナフタレート(PEN)チップと混合
し、ベント式の2軸混練押出し機を用いて練り込み、P
ENの粒子チップを得た。
【0049】該粒子チップと実質的に粒子を含有しない
PENポリマチップを適当量混合し、180℃で8時間
減圧乾燥した後、ポリマA(A層用):0.2μm径の
架橋ポリジビニルベンゼン粒子0.07重量%含有ポリ
マ、ポリマB(B層用):0.4μm径の架橋ポリジビ
ニルベンゼン粒子0.5重量%含有ポリマをそれぞれ押
出し機1、押出し機2に供給し、290℃、295℃で
溶融した。これらのポリマを高精度ろ過した後、合流ブ
ロックを用いて2層積層とした(A/B)。
【0050】該ポリマを静電印加キャスト法を用いて表
面温度25℃のキャスティングドラム上に押出し、冷却
固化させ、2層構造の未延伸フイルムを得た。
【0051】ここで、それぞれの押出し機の吐出量を調
節することによって、総厚みおよびB層の厚み(即ち、
B /dB )を調製した。
【0052】該未延伸フイルムを温度135℃にて長手
方向に4.5倍延伸し、次いでテンターを用いて130
℃で幅方向に5.5倍延伸した。さらに、テンターを用
いて160℃で幅方向に1.4倍延伸した後、定長下で
200℃にて5秒間熱処理し、総厚み4.5μm、B層
厚み0.7μmの磁気記録媒体用ポリエステルフイルム
を得た。該フイルムの特性は表1、表2に示したとおり
であり、出力特性が良好であった。
【0053】実施例2〜5、比較例1〜8 実施例1と同様にして、粒子の種類、粒子径、含有量、
表面粗さ、粗大突起数、B層の積層厚み(即ち、tB
B )およびフイルム幅方向強度等を変更したポリエス
テルフイルムを得た。表1、表2に示したとおり、本発
明範囲のフイルムは、出力特性が良好であるが、そうで
ないフイルムは出力特性が良好でないことがわかる。
【0054】
【表1】
【表2】
【0055】
【発明の効果】本発明のポリエステルフィルムは、幅方
向の強度を規定し、かつ片面(A層面)が磁気記録媒体
とした際の磁性面、別の片面(B層面)が走行面となる
ようにそれぞれの表面特性を規定したので、厚さ5μm
以下のフィルムを支持体とした高密度磁気記録媒体とし
た際に優れた出力特性を得ることができ、今後の長時間
・高密度記録にも充分耐え得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C08L 67:00

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも2層以上の積層構成からなる
    ポリエステルフィルムにおいて、片方の最外層(A層)
    及び他方の最外層(B層)がそれぞれ下記の条件を満足
    し、かつ該ポリエステルフィルムの総厚みが5μm以
    下、幅方向のヤング率が1000kg/mm2 以上であ
    ることを特徴とする磁気記録媒体用ポリエステルフィル
    ム。 A層:平均粒子径0.01〜0.5μmの球形粒子を含
    有し、H2以上の粗大突起が5個/100cm2 以下、
    3次元表面粗さ(SRa)が7nm以下。 B層:平均粒子径0.05〜1.0μmの球形粒子を含
    有し、3次元表面粗さ(SRa)が7〜30nm、厚み
    (tB )と含有される粒子の平均粒子径(dB)の比t
    B /dB が0.2〜10、積層厚みが1.5μm以下。
  2. 【請求項2】 A層および/またはB層が2,6−ポリ
    エチレンナフタレート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ポリエステルフィルム。
  3. 【請求項3】 A層の球形粒子が有機粒子で、B層の球
    形粒子が有機粒子であることを特徴とする請求項1また
    は2記載の磁気記録媒体用ポリエステルフィルム。
  4. 【請求項4】 有機粒子が架橋ポリジビニルベンゼン粒
    子であることを特徴とする請求項3記載の磁気記録媒体
    用ポリエステルフィルム。
  5. 【請求項5】 塗布型磁気記録媒体用であることを特徴
    とする請求項1記載の磁気記録媒体用ポリエステルフィ
    ルム。
  6. 【請求項6】 デジタル記録方式に用いられてなること
    を特徴とする請求項5記載の磁気記録媒体用ポリエステ
    ルフィルム。
JP21739894A 1994-09-12 1994-09-12 磁気記録媒体用ポリエステルフィルム Pending JPH0873624A (ja)

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JP21739894A JPH0873624A (ja) 1994-09-12 1994-09-12 磁気記録媒体用ポリエステルフィルム

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