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芳族聚酰胺和/或芳族聚酰亞胺和用其制作的磁記錄介質的制作方法

文檔(dang)序(xu)號:3705366閱讀:298來(lai)源:國知(zhi)局
專利名稱:芳族聚酰胺和/或芳族聚酰亞胺和用其制作的磁記錄介質的制作方法
技術領域
本發明涉及的是可適用于制作磁記錄介質的芳族聚酰胺和/或芳族聚酰亞胺薄膜。
芳族聚酰胺或芳族聚酰亞胺薄膜,具有優良的耐熱性和機械特性,所以已提出,例如作為錄音和錄象帶用的帶基薄膜的使用。在此情況下,與一直使用著的聚酯薄膜一樣要求同時具有為抑制與磁頭摩擦的易滑性和為得到高輸出性的平滑性。為了同時滿足該特性,在芳族聚酰胺或芳族聚酰亞胺薄膜中含有不活性粒子是有效的辦法,例如,在特公平5-36849號公報等中公開的技術是已知的。另外,為了更嚴密地表面控制,而將限制了粒徑與層厚之比的層疊層起來的膜的實例,已在特開平3-114830號公報、特開平3-119512號公報、特開平4-6079號公報等中被公開。
近年來,攝象機在戶外使用的增加,或小型化、和記錄時間的長時間化的要求,以及作為計算機數據的廉價的大容量的記錄介質,則要求所用的薄膜即使在過分苛刻的條件下其耐久性也是優良的,且是具有高可信度的輸入輸出特性的磁記錄介質。
但是,在芳族聚酰胺或芳族聚酰亞胺中只簡單地含有粒子時,只是所含粒子的一部分被有效地使用,尤其是也不能控制表面,因此不得不說,作為有耐久性和可信度的磁記錄介質是不充分的。另外,對于作為具有特定的表層構造的疊層薄膜要更嚴密地進行控制表面構造而言,當考慮用于芳族聚酰胺或芳族聚酰亞胺制膜的溶液制膜法時,由于使用復雜的裝置系統而使生產性變差。另外,當粒子的種類、含量或芳族聚酰胺、芳族聚酰亞胺的成分不同時,疊層的各層的薄膜形成力當然也不同。所以要發生橫向卷縮,從而極難得到具有如當初設計的疊層構成的薄膜。
本發明的目的在于提供一種作為磁記錄介質用帶基薄膜可以很適用的芳族聚酰胺和/或芳族聚酰亞胺薄膜,所說的薄膜,即使是單層膜,也可得到具有控制良好的表面特性的薄膜,并且作為磁記錄介質時的S/N之比高,移行性、耐磨損傷性和耐切削性優良,從而解決了上述諸問題。
為解決上述課顆,本發明的芳族聚酰胺和/或芳族聚酰亞胺薄膜,是以芳族聚酰胺和/或芳族聚酰亞胺作為主要成分,并在該成分中含有粒子的薄膜,并且該薄膜的特征在于,在其至少一面,粒子濃度最初顯示極大值的深度作為dmax、比dmax更深從薄膜表面到1μm的范圍的粒子濃度顯示最小值或極小值的深度作為dmin,并令各個深度的粒子濃度為ρ(d)時,則滿足下列公式10hm≤dmax≤300nm (1)3≤ρ(dmax)/ρ(dmin)≤100 (2)。
另外,關于本發明的芳族聚酰胺和/或芳族聚酰亞胺薄膜是以芳族聚酰胺和/或芳族聚酰亞胺作為主要成分,并在該成分中含有粒子的薄膜,該薄膜的特征在于其至少一面上,粒子濃度最初顯示極大值的深度作為dmax、比dmax更深從薄膜表面到1μm范圍的粒子濃度顯示最小值或極小值的深度作為dmin、比dmax更深粒子濃度分布曲線的1次微分值顯示負的變曲點的深度作為d”(但是,d”只在ρ(d)成為ρ(dmax)的4/5的深度到dmin之間定義)、各個深度的濃度作為ρ(d)時,則滿足下列公式10nm≤dmax≤300nm (3)3≤ρ(dmax)/ρ(d”)≤100(4)ρ(dmax)/ρ(dmin)>100 (5)。
本發明通過規定芳族聚酰胺和/或芳族聚酰亞胺薄膜表面附近的厚度方向的粒子濃度分布,從而可以得到,在表面上可高密度地形成突起高度整齊的突起,所以是一種在作為磁記錄介質時的S/N之比高、走帶性和耐擦痕性優良的薄膜。另外,由于這些優良的特性,所以可以提高磁記錄介質制造中等的走帶性和耐磨擦損傷性,也可以提高加工生產性。
另外,關于本發明的磁記錄介質,是由上述薄膜的,滿式(1)和式(2)的,或者滿足式(3)-式(5)的面或其反面上形成的磁性層構成的。
用于本發明的芳族聚酰胺,是含有用下面的通式(I)和/或通式(II)表示的重復單元50摩爾%以上的聚酰胺,優選的是由70摩爾%以上的重復單元構成的聚酰胺NH-Ar!-NH-CO-Ar2-CONH-Ar3-CO式中Ar1、Ar2、Ar3可舉出,例如在下列通式(III)表示的基團,式(III)中的X、Y可選自-O-、-CH2-、-CO-、-SO2-、-S-、-C(CH3)2-等,而且并不限于這些團。并且也含有這些芳香環上的一部分氫原子用鹵素(特別是氯)、硝基、碳原子數為1-3的烷基(特別是甲基)、碳原子數為1-3的烷氧基等的取代基取代的基團。
關于本發明的芳族聚酰胺薄膜從其特性方面看是很理想的,因為上述芳香環具有平行取向性,且占全芳香環的70%以上,優選80%以上時,薄膜的剛性高,耐熱性也優良。此處所說的平行取向性是作為在芳香環上鍵合的二價主鏈鍵合鏈是相互平行的或同軸的狀態定義的。另外,芳香環上的氫原子的一部分用鹵素(特別是氯)、硝基、碳原子數為1~3的烷基(特別是甲基)、碳原子數為1~3的烷氧基等取代了的芳香環,占全部的30%以上,優選50%以上時,可以改善濕度特性,剛性等的機械特性,所以是理想的。
在本發明中的芳族聚酰胺,含有50摩爾%以上的通式1和/或通式2表示的重復單元,而與50摩爾%以下的其他重復單元,例如,芳族聚酰亞胺單元或其他芳族聚酰胺單元等進行共聚或共混也沒有什么防礙。
對于用于本發明的芳族聚酰亞胺,是在聚合物的重復單元中,含有1個以上芳香環和酰亞胺環的,優選含有50摩爾以上由通式(IV)和/或通式(V)表示的重復單元的,更優選含70摩爾%的。
式中Ar4、Ar6至少含一個芳香環,形成酰亞胺環的兩個羰基鍵連在芳香環上的相鄰碳原子上。該Ar4來自于芳族四羧酸或其酐。作為代表例可舉下述通式(VI)表示的基團。
式中Z選自-O-,-CH2-,-CO-,-SO2-,-S-,-C(CH3)2-等,但是并不限于這些基團。
另外,Ar6來自于羧酸酐或其鹵化物。Ar5、Ar7的實例可列舉出下述通式(VII)所表示的,而式(VII)中的X、Y選自-O-、-CH2-、-CO-、-SO2-、-S-、-C(CH3)2-等,但并不限于這些。另外還含有這些芳香環上的一部分氫原子用鹵素(特別是氯)、硝基、碳原子數1-3的烷基(特別是甲基)、碳原子數為1-3的烷氧基等取代基取代的那一些。另外,在聚合物中含有酰胺鍵時,也含有酰胺鍵中的氫用其他取代基取代了的那一些。
在本發明中的芳族聚酰亞胺,是含有用通式(IV)和/或通式(V)表示的重復單元為50摩爾%以上的芳族聚酰亞胺,與50摩爾%以下的其他重復單元進行共聚或共混也無防礙。
本發明的薄膜還含有粒子。粒子的種類沒有特別地限制,但是,有SiO2、TiO2、Al2O3、CaSO4、BaSO4、CaCO3、炭黑、沸石、其他金屬微粉等無機粒子、和聚硅氧烷粒子、聚酰亞胺粒子、交聯共聚物粒子、交聯聚酯粒子、特氟隆(聚四氟乙烯)粒子等有機高分子等,但從耐熱性考慮時優選無機粒子。
本發明的薄膜中所含粒子的平均粒徑(多數情況下,是凝集著的,但優選凝集度小的,即使是單分散的粒子也可以。)優選5~500nm,更優選10~500nm的。另外,通過使用粒子的粒徑分布的相對標準偏差優選為0.7以下,更優選0.5以下的粒子,所以可以得到嚴格控制了的表面特性,還可得到優良的走帶性和耐磨擦損傷性,另外還可以得到高的S/N之比。
本發明的薄膜中所含粒子的含量,優選0.05重量%以上,更優選0.1重量%以上,作為上限優選5重量%以下,更優選3重量%以下。粒子含量低于上述范圍時,容易使薄膜的走帶性變差,相反,當超過上述范圍時,容易使S/N之比變差。
本發明的薄膜,在該膜的至少一側表面的表面附近,該粒子濃度最初顯示極大值的深度令其為dmax時,要求dmax為10~300nm,作為下限優選20nm以上,作為上限優選200以下,更優選150nm以下。當dmax低于10nm時,容易發生粒子脫落或削減,當超過300nm時,無助于表面特性致使不能達到本發明的目的。另外,比dmax深從薄膜表面到1μm范圍的粒子濃度顯示最小值或極小值的深度作為dmin,各深度的粒子濃度作為ρ(d),應滿足下式3≤ρ(dmax)/ρ(dmin)≤100(2)優選5≤ρ(dmax)/ρ(dmin)≤100,更優選8≤ρ(dmax)/ρ(dmin)≤100。小于該值時,走帶性,特別是,耐磨擦損傷性、和耐削減性變差,若比該值大時,S/N之比不好。
這里,該粒子的分布不均,即,在薄膜表面附近極薄的層內形成上述粒子不均勻分布的層,這種情況可認為具有下面的意義。即,可使從最表面到粒子的距離的偏差小,更優選通過使用粒徑整齊的粒子,以此來謀求突起高度的均一化。另外,由于表面附近粒子分布不均,與貫穿全部膜厚方向均勻地分散存在以往的薄膜情況相比,對于粒子含量相同的膜而言,可以劇烈地增多突起個數來大幅度地提高突起密度。另外,可以同時地提高突起高度的均一性。另外,可以使薄膜表層硬化,從而可以提高對于磨擦的抵抗性。這樣構造上的特征在磁記錄介質的S/N之比、薄膜的走帶性、耐磨擦損傷性和耐消減性方面均有極大的效果。
另外,作成疊層膜時經常可見,當ρ(dmax)/ρ(dmin)超過100,且比dmax深粒子濃度分布曲線的1次微分值具有顯示負的變曲點的深度d”(但是,d”只定義在ρ(d”)成為ρ(dmax)的4/5的深度到dmin之間)時,用d”代替dmin是適當的。即,滿足式3≤ρ(dmax)/ρ(d”)≤100(4)時可以得到本發明的效果。優選5≤ρ(dmax)/ρ(d”)≤100,更優選8≤ρ(dmax)/ρ(d”)≤100。
在滿足本發明的薄膜的(1)式和(2)式,或(3)式~(5)式的面的里面上粒子濃度最初顯示極大值的深度作為Dmax時(但是,Dmax滿足(1)式和(2)式,或(3)式~(5)式時,是以ρ(dmax)≥ρ(dmax)進行定義),優選滿足式ρ(dmax)/ρ(dmax)≥1.2。較優選的是ρ(dmax)/ρ(Dmax)≥1.5,特別優選的是,ρ(dmax)/ρ(Dmax)≥2。ρ(dmax)/ρ(Dmax)位于該范圍內時,作為磁記錄介質用帶基薄膜使用時,可以得到極優良的走帶性和電磁變換特性。
本發明的薄膜,在滿足(1)式和(2)式,或(3)式~(5)式的至少一個表面上,由表面附近的粒子形成突起。該突起的平均高度h為5nm以上,較優選10nm以上,更優選20nm以上是理想的,作為上限為100nm以下,較優選為50nm以下是優選的。另外,該突起高度的分布的相對標準偏差σ/h為0.7以下,較優選0.6以下,更優選0.5以下是理想的,成為0的理想情況是最優選的。另外,該表面上的平均突起高度的1/3以下的高度的突起個數占全部突起個數的比例p1/3為20%以下,較優選15%以下,更優選10%以下是理想的,當理想情況為0%時是最優選的。滿足這些條件時,可以得到極優良的S/N之比,走帶性、耐磨擦損傷。
另外,本發明的薄膜,在滿足(1)式和(2)式,或(3)式~(5)式的至少一個面上,在從dmax到離薄膜表面1μm厚的范圍內,具有粒子濃度極小值,也就在薄膜的表面附近具有粒子濃度高的部分,同時在薄膜的內層具有高的粒子濃度時,作為薄膜,可以改善彎曲剛性和做成硬度強的薄膜,從而可以減少走帶時的打折和起皺的發生,所以是理想的。
本發明的薄膜是以上述組合物作為主成分,但是在不損害本發明目的的范圍內,還可以混入抗氧劑、熱穩定劑、潤滑劑、紫外線吸收劑。成核劑等無機或有機添加劑。
另外,本發明的薄膜可以優選采用作為容易制膜的單層膜,但是疊層薄膜也無所謂。通常在制作疊層薄膜時使用疊層管,在得到的薄膜上進行疊層,但是對于前者的方法,尤其使用不同性質的聚合物疊層時由于流動狀態的不同,因此難以嚴格地控制疊層比,而對于后一方法而言,由于設備和工序復雜使生產性下降。而本發明,即使是單層薄膜,但由于很好地控制表層,可以簡單地得到優良的表面性質,所以作為單層薄膜或實質上是單層薄膜都是很適用的。在本發明中所說的實質上的單層薄膜,指的是將含有略微等量同種粒子的同種聚合物一起疊層得到的薄膜。該情況下,在薄膜斷面方向聚合物、粒子成為相同或連續的分布,實質上作為單層薄膜得到的產品和作為發明的構思沒有區別。
本發明的薄膜的厚度,作為其下限優選2μm以上,更優選3μm以上,而作為其上限優選50μm以下,較優選20μm以下,更優選10μm以下,特別優選6.5μm以下,但是,特別是在作成10μm以下的薄膜時,可以很好地控制薄膜中的粒子分布,更可以產生出本發明的效果。另一方面,對于不滿2μm時,強度不足,在使用中存在制品的管理操作上的問題。
本發明的芳族聚酰胺和/或芳族聚酰亞胺薄膜,可以優選采用在柔軟印刷基板、電容器、熱敏復印材料、音響振動板、太陽電池的帶基薄膜等的用途中,但是作為在上述薄膜的至少一面上設置磁性層的磁記錄介質使用時,可以是特別適用的兼備優良電磁變換性和移行性的磁記錄介質。作為磁記錄介質最適用于民用、專業用、D-1、D-2、D-3等廣播電臺用數字錄象帶盒用途、DDS-2、3、4、數據8mm、QIC等數據存儲用途等,特別適用于數據存儲用途。
作為形狀沒有特別的限制可為園盤狀、卡片狀、帶狀等,在特別薄時,可顯著地體現出本發明的效果,故作為支持體的厚為6.5μm以下,優選5μm以下,更優選4μm以下,帶寬為2.3~13.0mm,長為100m/卷以上,另外,由于本發明具有良好控制了的表面性質,所以作為磁記錄介質的非壓縮時的記錄密度為8千字節/mm2以上,優選25千字節/mm2以上,更優選30千字節/mm2以上的長尺寸,從而可優選用作高密度記錄用磁帶。記錄密度可按下式求出。
記錄密度=記錄容量/(帶長×帶寬)本發明的薄膜常溫下至少一個方向拉伸楊氏模量為7.8×109Pa(800kg/mm2)以上,較優選8.8×109Pa(900kg/mm2)以上,更優選9.8×109Pa(1000kg/mm2)以上時,可以耐帶子移行中或停止起動時的張力,所以是理想的。這是通過使用平行取向性的聚合物或設置最適宜的制膜時的延伸條件等來達到的。
本發明的薄膜的伸度為10%以上,較優選20%以上,更優選30%以上時,該薄膜具有適度的柔軟性,所以是所希望的。
本發明的薄膜的吸濕率為5%以下,較優選3%以下,更優選2%以下時,薄膜的尺寸因濕度化而引起的變化小,作為磁記錄介質時,能保持良好的電磁變換特性,所以是所希望的。
本發明的薄膜在200℃、10分鐘下的熱收縮率優選0.5%以下,較優選0.3%以下。由于具有這樣的熱收縮率,所以作為磁記錄介質時因溫度變化引起介質的尺寸變化小,從而能保持良好的電磁變換特性,這是所希望的。
在疊層的情況下,疊層薄膜滿足上述各種特性是理想的。
本發明的薄膜,例如可以用下述方法制造,但是本發明并不限于這些。
首先,關于芳族聚酰胺,但是,例如,由芳族二酰氯和芳族二胺制得的場合,是在N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺等非質于性有機極性溶劑中通過溶液聚合合成的。
在這種情況下,為控制低分子量產物的生成,應避免阻礙反應的水和其他物質的混入,最好采取有效地攪拌手段。另外,原料的當量比是重要的,但是因溶液粘度的影響恐怕會損害制膜性或者想要好好調整粒子的分布度時,可以進行適宜調整。還有,為保持聚合過程中溶液均一,則在不降低物性的范圍內優選使用芳香環上有鹵素(特別是氯)、硝基、碳原子數為1-3的烷基(特別是甲基)、碳原子數為1-3的烷氧基等的取代基的單體、或者具有聯苯醚、聯苯胺骨架等的折疊鏈的單體。另外,還可以添加作為溶解助劑的氯化鈣、氯化鎂、氯化鋰、溴化鋰、硝酸鋰等。
作為單體使用芳族二酰氯和芳族二胺時,產生氯化氫付產物,當將其中和時,可使用周期表I族或I I族的陽離子與氫氧化物離子、碳酸離子等陰離子構成的鹽為代表的無機中和劑、或環氧乙烷、環氧丙烷、氨、三乙胺、三乙醇胺、二乙醇胺等有機中和劑。另外,為改善基材薄膜的濕度特性的目的,在聚合終了的體系中也可添加苯甲酰氯、鄰苯二甲酸酐、乙酰氯、苯胺等,用以封閉聚合物的末端。
另一方面,芳族聚酰胺或芳族聚酰胺酸的溶液可以如下制得。即,芳族聚酰胺酸,是在N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺等非質子性有機極性溶劑中,使芳族四羧酸酐與芳族二胺進行反應而調制的。另外,對于芳族聚酰亞胺,是通過對含上述芳族聚酰胺酸的溶液進行加熱,并添加吡啶等酰亞胺化劑,則制得聚酰亞胺粉末,可以將其再次溶于溶劑中進行調制。制膜原液中的聚合物濃度優選5-40重量%左右。
這些聚合物溶液可以直接用作制膜原液,或者將聚合物分離之后再溶解于上述有機溶劑中或硫酸等無機溶劑中來調制制膜溶液也是可以的。
為得到本發明的薄膜,優選聚合物的特性粘度(將0.5g聚合物在硫酸中作成的100ml溶液在30℃測定的值)為0.5以上。制膜原液中的聚合物濃度優選為2-40重量%左右。
為使上述的粒子均勻的分散,在添加之前在優選10泊、更優選1泊以下的溶劑中分散是理想的。將粒子直接添加到制膜用的聚合物溶液中時,平均粒徑變大、并且粒徑分布也大,所以表面粗糙,這是不希望的。作為使用的溶劑優選與制膜原液相同的,但是如不對制膜性產生不良影響時也可以使用其他溶劑。作為分散方法,將粒子加入到上述溶劑中,用攪拌式分散器、球磨機、砂磨機、超聲波分散器等進行分散。這樣分散了的粒子添加混合到聚合物溶液中,但是也可以添加到聚合前的溶劑中或者在聚合物溶液的調制工序中添加。另外,也可以在即將鑄塑之前添加。
如上制備的制膜原液,通過所謂的溶液制膜法進行薄膜化。對于溶液制膜法而言,有干濕法、干法、濕法等,但是,為要達到本發明的目的,通常采用干濕法或濕法。
用干濕法制膜的場合,是將該原液從噴嘴擠出到滾筒、循環帶等的載體上成膜,然后,從該薄膜層揮發掉溶劑并使薄膜進行干燥。干燥條件是80-250℃,60分鐘以內的范圍內,優選80-200℃的范圍內。此時,澆鑄膜的聚合物濃度和該膜的粘度在獲得本發明效果方面起著重要作用,澆鑄膜的聚合物濃度小或澆鑄膜的粘度低的時間加長則是有效的。在這方面,擠出的制膜原液的粘度,在不損害澆鑄性的范圍內越低越好,作為其手段,可以通過降低聚合度或聚合物濃度來加以調節,但是,優選通過預加熱成為2000泊以下進行擠出為理想的。另外,若是預加熱載體時那么對于獲得本發明有關的薄膜則將是有效的,制膜原液的溫度的-30~+100℃,優選是制膜原液的溫度以上且上限為溶劑的蒸汽壓成為300mmHg以下的范圍是適當的。另外,干燥時加熱是有效的,但是進行干燥的同時聚合物的濃度上升了,所以階段地進行干燥并使粒子容易偏向于表面附近,從而有效地達到了本發明的目的。另外,加熱干燥之后使溫度稍許下降,隨后再使溫度上升最后結束干燥工序的方法也是有效的,澆鑄膜的厚度薄,即作為最終薄膜也薄的情況可有效地作用于熱和物質的移動,所以是理想的,從而可以得到本發明的效果。另一方面,干燥溫度超過250℃時,表面粗糙,對于作為磁記錄介質用時則成為不適當的薄膜。另外,該干燥工序中使用的轉筒、循環帶希望是平滑的。其次,干法工序結束后的薄膜要從載體上剝離下來,導入濕法工序,并進行脫鹽、脫溶劑等。在該濕法工序中,為達到本發明的目的應盡可能穩定化地進行脫鹽和脫溶劑。為此,作為凝固·脫鹽·脫溶劑浴,最好使用凝固溶劑和聚合溶劑等的良溶劑的混合溶劑,另外,這些凝固·脫鹽·脫溶劑浴設置多個,并在混合比方面設置梯度,優選的是從良溶劑配比高的浴順序地通過薄膜。另外,對于這些浴的溫度設置梯度,從溫度高的浴順序地通薄膜時更理想。其后,進行牽伸、干燥和熱處理制成薄膜。
用濕法制膜的場合,將該原液從噴嘴擠出到轉筒等載體上作成薄膜,并導入凝固浴。經過澆鑄和如上述干濕法記述的那樣,此時也與上述干濕法相同地可以進行載體預加溫,另外,也優選原液進行預加溫并進行擠出,澆鑄之后用水蒸汽等處理時只用高溫處理,另外,之后最好再進行加熱(優選加熱到100℃以上)處理。
其次,凝固浴與上述干濕法中的濕法工序相同,使用聚合溶劑等的良溶劑和水等的不良溶劑的混合溶劑是有效的。另外,代替良溶劑,而在不良溶劑中添加氯化鈣、氯化鎂、氯化鋰、溴化鋰、硝酸鋰等無機鹽調制的浴也可以使用。只使用不良溶劑時,制膜原液中的溶劑與凝固浴中的不良溶劑的交換劇烈地進行,所以難以得到本發明的薄膜。其次,進行牽伸、干燥和熱處理制成薄膜。
在為制取本發明薄膜的過程中控制牽伸工序是重要的。作為牽伸溫度從聚合物的玻璃化轉變溫度(Tg)到(Tg+30)℃的范圍內進行是有效的。或者在膨潤條件下優選邊加熱邊進行牽伸是有效的。牽伸倍率按面倍率計在1.2~8.0(所謂面倍率是用牽伸后的薄膜面積被牽伸前的薄膜面積除所得值來定義的。1以下意味松馳)的范圍內,較優選1.2~4.0的范圍是理想的。面倍率低于1.2時,可以發現薄膜的物性下降或者表面性質變壞,但當超8.0時,薄膜中的粒子容易露出表面,使薄膜表面粗糙,對s/N之比有壞的影響。
另外,對牽伸比沒有特別的限制,但是從伸度、抗撕裂力等特性考慮時,令縱向的拉伸楊氏模量為EMD、橫向的拉伸楊氏模量為ETD時,適用的是在0.5≤EMD/ETD≤2的范圍內進行牽伸。
可以在薄膜牽伸過程中或牽伸之后進行熱處理,但是熱處理溫度優選在200~350℃的范圍內。
另外,將牽伸或熱處理后的薄膜進行緩慢冷卻是有效的,以50℃/秒以下的速度進行冷卻是有效的。
本發明的薄膜即使是單層薄膜也可以實現優良的表面特性,而且也不管是否是疊層薄膜。作為疊層薄膜時,如為2層,將聚合的芳族聚酰胺溶液分成兩份,分別加入粒子之后進行疊層。進而3層以上的情況也是相同的。作為這些疊層的方法,眾所周知的方法實例有在噴嘴內的疊層、在疊層管內的疊層和在已形成的1層上面再形成其他層的方法等。
其次,對于作成磁記錄介質時,是在該薄膜上形成磁性層。形成磁性層的方法有,將強磁性粉末用各種粘合劑作成磁性涂料涂覆到基材薄膜上的濕法,以及將強磁性金屬進行蒸鍍的蒸鍍法、噴濺法、離子鍍敷法等的干法,對此沒有特別的限制。
下面就實例對濕法進行說明。
濕法的情況是,將磁性粉末、粘合劑、有機溶劑等與其他必要成分一起進行混合分散并調制磁性涂料,再將該磁性涂料涂敷到上述薄膜上。磁性粉末的種類沒有特別地限制,但是強磁性粉末,例如,γ-Fe2O3、Fe3O4、CrO2、Fe、Co、Fe-Co、Fe-Co-Ni、Co-Ni等可以優選使用。作為粘合劑,熱固性樹脂系粘合劑和輻射固化系粘合劑是優選的,例如,可以使用氯乙烯-醋酸乙烯系樹脂、聚氨酯系樹脂,異氰酸酯化合物等。作為有機溶劑,可以單獨使用甲基異丁基酮、環己烷、醋酸乙酯、四氫呋喃、二噁烷、甲苯、二甲苯等,或者這些當中的兩種以上混合起來使用。另外,作為添加劑也可以使用分散劑、潤滑劑、抗靜電劑等。另外,使用照相凹板輥的方法對于涂膜均勻性方面來說更為優選。涂覆后的干燥溫度優選90℃-150℃。另外砑光工序優選在25℃-150℃的范圍內進行。
按照本發明得到的表面,可以改善S/N之比、走帶性、耐磨擦損傷性、耐削減性等特性。因此,對于在按照本發明得到的表面上形成磁性層的場合,可以得到高的電磁變換特性和高的耐磨擦損傷的效果,而在按照本發明得到的表面的相反側面上形成磁性層的場合則可得到走帶性和耐削減性方面更大的效果。當然,不言而喻,表里兩面滿足本發明的要點是很理想的。另外,此時,對于ρ(dmax)≥ρ(Dmax)的場合,在dmax所求的表面上形成磁性層是理想的。
此后,為了在磁性層和相反的側面上更進步地提高走帶性,也可以通過已知的方法設置背面涂層層。另外,將涂覆了該磁性層的薄膜固化之后進行分割并作成本發明的磁記錄介質。
這樣得到的磁記錄介質,因為可小型化、薄型化,所以能夠以小體積記錄大容量的數據,不僅適用于錄象、錄音用,而且由于濕度·溫度引起的尺寸變化小,所以特別適于作為計算機的數據帶等的數字記錄材料。另外,由于在高溫·高濕條件下的走帶性和電磁變換特性優良,所以可以較好地的適用于以戶外使用為對象的攝象機用帶子。
另外,本發明的芳族聚酰胺薄膜和/或芳族聚酰亞胺薄膜同時具有優良的耐熱性和良好的移行性,所以可以很適用于TAB實裝基板等的薄膜基板或熱敏復印記錄用復印材料或薄膜電容器等用途中。實施例本發明的物性測試方法、效果的評價方法按下法進行。(1)、拉伸楊氏模量、強伸度使用型號為UTM-III型的坦錫倫拉伸試驗機(東京測機社制造)測定的。試驗片寬為10mm,長為50mm、在拉牽速度為300mm/分、20℃、相對濕度60%的條件下測定的。(2)、粒子的平均粒徑用透射型電子顯微鏡(TEM)觀察薄膜的斷面照相,檢測粒子。用圖象分析器分析該照相,對100個以上的粒子進行數值處理,將數均粒徑D作為平均粒徑D=∑Di/N(式中,Di相當園形粒子直徑,N為粒子數)另外,相對標準偏差σ/D可從下式求出。
σ/D=(∑(Di-D)2/(N-1)1/2/D(3)、表層粒子濃度用2次離子質量分析裝置(SIMS),將起因于薄膜中的粒子的元素內的最高濃度的元素與芳族聚酰胺和/或芳族聚酰亞胺的碳元素的濃度比作為粒子濃度,并對于兩面在厚度方向進行濃度分析。測定裝置條件如下。
測定裝置2次離子質量分析裝置(SIMS)獨、ATOMIKA社制A-DIDA3000測定條件1次離子種類O2′
1次離子能 12KeV1次離子電流 100nA光柵領域 200×200μm門脈沖(グ-ト)率 30%分析領域 60×60μm檢出2次離子 正離子電子射流條件 0.8kV-3.0A(F5)測定時真空度 3×10-8托H-Q-H #14另外,由于有機物等SIMS的測定困難的粒子的場合,用全反射紅外分析法、共焦顯微鏡等測定粒子濃度也是有效的。(4)、表面突起的高度和高度分布在具有2個檢出器的掃描型電子顯微鏡(SEM)[ESM-3200、エリオニクス(株)制]和斷面測定裝置[PMS-1、エリオニクス(株)制]上,將薄膜表面的平坦面的高度作為0,將掃描時的突起的高度測定值送入到繪圖處理裝置[IBAS2000、カ-ルツアィス(株)制],在繪圖處理裝置上再構筑薄膜表面突起圖像。然后,從用該表面突起圖像數值化處理突起部分而得到的各個突起面積求出相當園形直徑,并令其為該突起的平均徑。另外,在該數值化處理在各個突起部分中,令最高的值為該突起的高度,并求出關于各個突起的突起高度,改變測定位置將該測定重復500次,并求出突起個數,對于所測定的全部突起令其高度的平均值為平均高度。另外,基于各個突起高度的數據求出高度分布的標準偏差。相對標準偏差是用平均高度除該標準偏差所得之值。另外,掃描型電子顯微鏡的倍率選擇1000~8000倍之間的值。而且,根據情況,將使用高精度光干涉式3維表面解析裝置(WYKO社制TOPO-3D、物鏡40-200倍、高分辨率照相使用有效)或原子間動力顯微鏡(例如Digital Instrument社制NanoscopeIII)得到的高度情報代替上述SEM的值讀法也可以。(5)S/N之比調制由下述組分構成的磁性涂料,用照相凹板印刷輥,在與薄膜制膜時的金屬傳送帶或轉鼓不接觸的一側的表面上,涂覆成厚為2μm的磁性層,固化之后進行砑光處理。
磁性粉(金屬粉)80重量份氯乙烯系共聚物10重量份聚氨酯10重量份固化劑5重量份研磨劑5重量份甲苯 100重量份甲基乙基酮100重量份將涂覆該磁性層的薄膜切成寬為1/2英寸,組裝到VTR磁帶盒中作成VTR帶子。在該帶子中用VHS方式的家庭用VTR,通過電視試驗波形發生器由100%彩度信號在著色視頻噪聲測定器上,測定重復100次走帶后的彩度S/N之比。環境氣氛為25℃、55%RH(相對濕度)的條件下,以市售的帶子為基準進行評價。(6)、走帶性將用上述方法得到的VTR帶子,用VHS方式的家庭用VTR,在40℃、60%RH條件下,觀察由于重復100次走帶后的帶子移行紊亂的畫面的起伏和噪音。
○走帶順利完全沒有再生畫面的搖擺。
×在再生畫面上產生搖擺和噪音。(7)、耐磨擦損傷性在40℃、60%RH的氛圍下,在外徑為6mmφ的導銷上,將1/2時寬的帶狀薄膜以角度θ=π/2(rad)、輸入張力T1=200g、1000m/分的走帶速度移行后的薄膜表面被進行鋁蒸鍍,用微分干涉顯微鏡觀察份的根數,寬度大小,白粉的發生狀態。其判斷標準是◎完全看不到傷痕并且幾乎沒有白粉發生、○傷三根以下并且幾乎不發生白粉、×傷三根以上也有寬度大的并且可以見到激烈地生發白粉現象。耐磨擦損傷性為◎時是理想的,但是為○時在實用上沒問題,可以使用。
下面以實施例為基礎更具體地說明本發明,但是不言而喻本發明并不限于這些。另外,在以下的實施例中,NMP代表N-甲基吡咯烷酮、TPC代表對苯二甲酰氯、CTPC代表2-氯對苯二甲酰氯、PPDA代表對苯二胺、CPA代表2-氯代對苯二胺、DPE代表3,4’-二氨基二苯醚。實施例1將相當于85摩爾%的CPA和相當于15摩爾%的DPE溶于脫水的NMP中,再向其中添加相當于98.5摩爾%的CTPC,通過兩小時攪拌聚合之后,用碳酸鋰進行中和。
另一方面,將一次粒徑為16nm的硅石20wt%添加到另外脫水的NMP中,用超聲波分散器分散10小時后進行過濾。將該無機粒子的溶液以無機粒子成為相當于聚合物的2wt%的加量添加到上述的聚合物溶液中。
將該聚合物溶液通過5μm切口的過濾器以后,一邊保持70℃(在該溫度下的溶液粘度為800泊),一邊在表面為鏡面狀的100℃的不銹鋼制的帶上進行流延,該澆鑄膜在保溫狀態下保持一會,然后,先在150℃,后在180℃的熱風中各加熱1分鐘蒸去溶劑,將得到自身保持性的薄膜從帶上連續地剝離下來。然后向保持在40℃的設置NMP的濃度差的多個水槽中,依次(從濃度高的水槽向濃度低的水槽)導入薄膜并進行殘留溶劑和在中和中產生的無機鹽的水萃取。這期間,在薄膜的縱向上牽伸1.2倍。此后,在拉幅機上進行水分的干燥和熱處理,從而得到厚度5μm的芳香族聚酰胺薄膜。在此期間在280℃下在薄膜的橫向進行1.3倍的拉伸,在250℃下進行1.5分鐘的干燥和熱處理之后,以20℃/秒的速度進行緩慢冷卻。
該薄膜的拉伸楊氏模量縱向、橫向共同為1250kg/mm2、強度42kg/mm2、伸度30%。另外,加工該薄膜并制成磁帶,用上述方法評價的結果示于表1中。在測定S/N比、移行性和耐磨擦損傷性時,完全是良好的。實施例2將作為芳族二胺成分并相當于100摩爾%的CPA溶于NMP中,再將相當于100摩爾%的3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐添加到其中并進行聚合制得芳族聚酰胺酸溶液。
在該溶液中,按實施例1相同的方法,加入事先分散在NMP中的一次粒徑40nm的TiO2,其加量相當聚合物的1.2wt%。
其后,將催化劑加入到該聚合物溶液中,通過5μm切口的過濾器后,在60℃的表面鏡面狀的不銹鋼制的帶上進行流延,將該澆鑄膜在保溫狀態保持一會,然后最初在120℃、其次在150℃的熱風中分別加熱3分鐘使溶劑蒸發,將制得的自身保持性的薄膜從帶上連續地剝離下來。其次向保持在40℃的設置NMP的濃度差的數個水槽內順序地(從高濃度的水槽向低濃度的水槽)導入薄膜并進行殘存溶劑的水萃取。接著在薄膜的縱向進行拉伸1.05倍。其后,在拉幅機上進行水分的干燥和熱處理得到厚度為8μm的芳族聚酰亞胺薄膜。此間在300℃下薄膜的橫向上進行拉伸1.1倍,420℃下熱處理5分鐘進行酰胺酸的閉環反應之后,在20℃/秒的速度下緩慢冷卻。
該薄膜的拉伸楊氏模量縱向、橫向共同為820kg/mm2、強度35kg/mm2、伸度22%。另外,將該薄膜加工制成磁帶,用上述方法評價的結果示于表1中。測定S/N之比、移行性和耐磨擦損傷性時,完全是良好的。實施例3將相當于90摩爾%的CPA和相當于10摩爾%的DPE溶于脫水的NMP中,再將相當于98.5摩爾%的CTPC加入其中,通過2小時攪拌聚合之后,用碳酸鋰進行中和。
將該溶液分為兩份,按與實施例1相同的方法,將事先分散在NMP中的一次粒徑16mm的硅石以相當于聚合物2wt%的加量只添加到其中的一份中(該原液稱做原液A,不含粒子的原液稱做原液B)。
這些聚合物溶液保持在70℃并用3臺擠出機送入噴嘴,在噴嘴內疊層為原液A/原液B/原液A的三層并在表面鏡面狀的100℃的不銹鋼制的帶上進行流延。通過控制擠出量使各層的膜厚從帶起從最遠層起到作為最終的薄膜分別為0.5μm、4.5μm、2μm決定條件是總厚度為7μm。在保溫狀態使該澆鑄膜保持一會,然后在最初160℃、接著180℃的熱風中分別加熱1分鐘使溶劑蒸發,將得到的自身保持性的薄膜從帶上連續地剝離下來。其次向保持40℃的設置NMP的濃度差的多個水槽內順序地(從高濃度的水槽向低濃度的水)導入薄膜并進行殘存溶劑和中和時產生的無機鹽的水萃取。其間,在薄膜的縱向進行拉伸1.2倍。其后在拉幅機上進行水分的干燥和熱處理制得厚為7μm的芳族聚酰胺薄膜。此間在280℃薄膜的橫向拉伸1.3倍,250℃下進行干燥1.5分鐘和熱處理之后,以20℃/秒的速度進行緩慢冷卻。
該薄膜的拉伸楊氏模量縱向、橫向共同為1280kg/mm2、強度42kg/mm2、伸度25%。另外,將該薄膜加工成磁帶,用上述方法評價的結果示于表1中。粒子濃度在離表面30nm顯示極大后,慢慢下降,在580nm附近大幅度下降達到0。另外,測定S/N之比、走帶性和耐摩擦損傷性時,完全是良好的。實施例4將相當于85摩爾%的CPA和相當于15摩爾%的DPE溶解到脫水的NMP中,再向其中加入相當于99.5摩爾%的CTPC,通過2小時攪拌聚合后,用碳酸鋰中和。
其次,二氧化硅事先未分散在NMP中,而是將粉末直接添加到聚合前的溶液中。
接著,除將澆鑄膜在最初160℃的熱風中加熱,干燥以外其余用與實施例1相同的方法得到厚度為5μm的芳族聚酰胺薄膜。
將該薄膜加工制成磁帶,用上述方法評價的結果示于表1中。粒子的平均粒徑和相對標準偏差變大,與實施例1相比,由于表面變粗糙,所以S/N之比和耐磨擦損傷有些下降,但仍在實用的范圍內。
另外,在該基材薄膜的帶子側面上形成磁性層,同樣的制得磁帶,S/N之比有些下降,但走帶性和耐磨擦損傷性可大大地改善。比較例1在實施例1中,除將澆鑄膜在130℃的熱風中進行8分鐘的加熱、干燥之外,其余用與實施例1相同的方法制得厚度5μm的芳族聚酰胺薄膜。
加工該薄膜成為磁帶,用上述方法評價的結果示于表1中。粒子濃度高的層過于偏向表面,使一部分粒子幾乎露出來,所以表面粗糙,S/N之比大大地降低。另外,耐磨擦損傷性也變差。比較例2將相當于85摩爾%的CPA和相當于15摩爾%的DPE溶解到脫水的NMP中,再向其中加入相當于99.5摩爾%的CTPC,通過2小時攪拌聚合后,用碳酸鋰中和,另外,與實施例1相同地進行粒子的添加。
其次,將聚合物溶液于常溫的不銹鋼制的帶子上流延,并將澆鑄膜在200℃的熱風中加熱2分鐘,除此之外,按實施例1相同的方法制得厚度5μm的芳族聚酰胺薄膜。
將該薄膜加工成磁帶,用前面所述方法評價的結果示于表1中。粒子分布不均勻性小,所以走帶性和耐擦痕性差。比較例3將相當于45摩爾%的CPA和相當于45摩爾%的3,3’-二甲基聯苯胺和相當于10摩爾%的DPE溶于脫水的NMP中,再向其中添加相當于98.5摩爾%的CTPC通過2小時攪拌聚合后,用碳酸鋰中和。
其次,按與實施例1相同的方法,將事先分散在NMP中的一次粒徑16nm的二氧化硅以相當于聚合物2wt%的加量進行添加。
將該聚合物溶液通過5μm切口的過濾器后,在表面鏡面狀的轉鼓上流延,并將其直接導入水中。將得到自身保持性的薄膜從轉鼓上連續地剝離下來,并進行溶劑和在中和時生成的無機鹽的水萃取。在此期間,在薄膜的縱向進行1.2倍牽伸。其后,在拉幅機上進行水分的干燥和熱處理,制得厚度5μm的芳族聚酰胺薄膜。在此期間于280℃下在薄膜的橫向拉伸1.3倍,在200℃下進行2分鐘干燥和熱處理后,以20℃/秒的速度進行慢冷。
加工該薄膜成為磁帶,用上述方法評價的結果示于表1中。粒子分布不均勻性小,所以S/N之比、走帶性和耐磨擦損傷性差。比較例4將相當于40摩爾%的PPDA和相當于60摩爾%的DPE溶解于脫水的NMP中,并向其中添加相當于98.5摩爾%的TPC,通過2小時攪拌聚合后,用碳酸鋰進行中和。
其次,按與實施例1相同的方法,將事先分散在NMP中的一次粒徑16nm的二氧化硅以相當于聚合物的2wt%的加量進行添加。
將該聚合物溶液通過5μm切口的過濾器后,一面保持在60℃下一面在表面鏡面狀的常溫不銹鋼制的帶上流延,在180℃的熱風中加熱3分鐘使溶劑蒸發,將得到自身保持性的薄膜從帶上連續地剝離下來。接著將薄膜導入常溫下的水槽中并進行殘存溶劑和中和時生成的無機鹽的水萃取。在此期間,在薄膜的縱向拉伸1.4倍。其后,在拉幅機上進行水分的干燥和熱處理,制得厚度為5μm的芳族聚酰胺薄膜。在此期間在280℃下薄膜的橫向拉伸1.5倍,并在250℃下進行1.5分鐘干燥和熱處理后,以20℃/秒的速度進行慢冷。
該薄膜的拉伸楊氐模量縱向、橫向分別為610kg/mm2、690kg/mm2,強度30kg/mm2,35kg/mm2,伸度38%、31%。另外,將該薄膜加工成磁帶用上述方法評價的結果示于表1中。薄膜中粒子分布不均勻性不充分所以走帶性、耐削減性不足。另外,S/N之比也不怎么認為有改善。并且由于帶子的楊氏模量低所以確認試驗后變形。實施例5按實施例1相同的方法進行聚合、中和。另一方面,將一次粒徑25nm的二氧化硅以20wt%的加量加到另外脫水的NMP中,用高壓分散器、和超聲波分散器分散后進行過濾。將該無機粒子的溶液,以相當于聚合物的1.8wt%的加量,添加到聚合前的上述聚合物溶液中。
將該聚合物溶液通過5μm切口的過濾器后,一面保持70℃一面在表面鏡面狀的100℃的不銹鋼制帶上流延,讓該澆鑄膜的保溫時間比實施例1加倍,最初在120℃下2分鐘,其次在180℃的熱風中1分鐘加熱使溶劑蒸發,將得到自身保持性的薄膜從帶上連續地剝離。然后向保持在40℃的設置NMP的濃度差的多個水槽內順序地(從濃度高的水槽到低濃度水槽)導入薄膜進行殘存溶劑和中和時產生的無機鹽的水萃取。接著將該薄膜加溫在薄膜的縱向進行1.2倍拉伸。其后,在拉幅機上進行水分的干燥和熱處理制得厚度為5μm的芳族聚酰胺薄膜。在此期間于280℃下在薄膜的橫向進行1.3倍拉伸,在250℃下進行1.5分鐘干燥和熱處理后,以20℃/秒的速度慢冷。
該薄膜的拉伸楊氏模量縱向、橫向共同為1200kg/mm2,強度為38kg/mm2,伸度為30%。另外,加工該薄膜成為磁帶,用上述方法評價的結果示于表1中。測定S/N之比、走帶性和耐磨擦損傷性時,結果極好。實施例6將相當于85摩爾%的CPA和相當于15摩爾%的DPE溶于脫水的NMP,再向其中加入相當于100摩爾%的CTPC,通過2小時攪拌聚合后,用碳酸鋰中和。
另一方面,將一次粒徑25nm的硅石向另外脫水的NMP中添加20wt%,用超聲波分散器分散10小時后過濾。將該無機粒子的溶液,以無機粒子成為聚合物的2wt%的加量添加到上述的聚合物溶液中。
將該聚合物溶液通過5μm切口的過濾器后,一面保持70℃一面在表面鏡面狀的130℃的不銹鋼制帶上流延,將該澆鑄膜在保溫狀態保持一會,接著在最初150℃,其次180℃的熱風中分別加熱1.5分鐘使溶劑蒸發,將得到自身保持性的薄膜從帶上連續地剝離。然后向保持在40℃的設置NMP的濃度差的多個水槽內順序地(從高濃度水槽到低濃度水槽)導入薄膜進行殘存溶劑和中和時產生的無機鹽的水萃取。此時在薄膜的縱向進行1.2倍拉伸。其后,在拉幅機上進行水分的干燥和熱處理制得厚度11μm的芳族聚酰胺薄膜。在此期間于280℃下在薄膜的橫向進行1.3倍拉伸,250℃下進行1.5分鐘干燥和熱處理后,以20℃/秒的速度慢冷。
另外,將該薄膜加工成磁帶,用上述方法評價的結果示于表1中。測定S/N之比、走帶性和耐磨擦損傷性時,在移行性方面稍有擔心的結果良好。實施例7將相當于45摩爾%的CPA和相當于45摩爾%的3,3’-二甲基聯苯胺和相當于10摩爾%的DPE溶于脫水的NMP中,再加入相當于99摩爾%的CTPC,通過2小攪拌聚合之后,用碳酸鋰中和。
另一方面,將一次粒徑25nm的二氧化硅向另外脫水的NMP中加入20wt%,用超聲波分散器分散10小時后過濾。將該無機粒子的溶液,以無機粒子成為聚合物2wt%的加量加到上述聚合物溶液中。
將該聚合物溶液通過5μm切口的過濾器后,一面保持70℃一面在表面鏡面狀的60℃的不銹鋼制帶上流延,將該澆鑄膜在保溫狀態下保持一會,然后在載在帶上的狀態下將薄膜順序地(從高溫高濃度水槽向低溫低濃度水槽)導入到設置溫度差和NMP的濃度差的數個水槽內,在最終的水浴內完全地進行溶劑和中和時生成的無機鹽的萃取。接著在該狀態下一面加溫一面在薄膜的縱向進行1.2倍拉伸。其次,在拉幅機上進行水分的干燥和熱處理制得厚度為5μm的芳族聚酰胺薄膜。此間在280℃下在薄膜的橫向進行1.3倍拉伸,在250℃下進行1.5分鐘干燥和熱處理后,以20℃/秒的速度慢冷。
將該薄膜加工成磁帶,用上述方法評價的結果示于表1中。測定S/N之比、走帶性和耐磨擦損傷性時結果良好,但磁帶加工時的成品合格率有些下降。比較例5按實施例1相同的方法進行聚合、中和。該溶液分2份,按實施例1相同的方法,將事先分散在NMP中的一次粒徑16nm的二氧化硅,以成為相當于聚合物的2wt%的加量,只加到其中的一份中(將該原液稱做原液A,將不含粒子的原液稱做原液B)。
將這些聚合物溶液通過切口為5μm的過濾器后,一面保在70℃一面用3臺擠出機供給噴嘴,在噴嘴內疊層為原液A/原液B/原液A的3層,在表面鏡面狀的120℃的不銹鋼帶上流延。通過調節擠出量使各層的厚度從帶起從最遠層起到作為最終薄膜分別為1.2μm、4μm、1.8μm其決定條件是總厚度為7μm。將該澆鑄膜在保溫狀態保持一會,然后在最初130℃下加熱2分鐘然后在170℃下加熱1分鐘使溶劑蒸發,將得到自身保持性的薄膜從帶上連續地剝離。接著向保持在50℃的設置NMP的濃度差的數個水槽內順序地(從高濃度的水槽到低濃度的水槽)導入薄膜進行殘存溶劑和中和時生成的無機鹽的水萃取。此時在薄膜的縱向進行1.2倍的拉伸。其后,在拉幅機上進行水分的干燥和熱處理制得厚度為7μm的芳族聚酰胺薄膜。在此期間于280℃下在薄膜的橫向進行1.3倍拉伸,在250℃下進行1.5分鐘干燥和熱處理后,在20℃/秒的速度下慢冷。
再將薄膜加工成磁帶,用上述方法評價的結果示于表1中。比較多見粗大的突起,但突起密度本身不太大,所以不能共同地去滿足S/N之比、走帶性和耐磨擦損傷性的要求。
表1
注1)在從dmax到1μm的厚度范圍內有否粒子濃度的極小值。(注2)ρ(dmax)/ρ(d”)=7.權利要求
1.一種芳族聚酰胺和/或芳族聚酰亞胺薄膜,其特征在于,該薄膜是以芳族聚酰胺和/或芳族聚酰亞胺作為主要成分,并在該成分中含有粒子的薄膜,和該薄膜的至少一面上,粒子濃度最初顯示極大值的深度作為dmax、在比dmax深從薄膜表面到1μm的范圍內的粒子顯示最小值或極小值的深度作為dmin,各深度的粒子濃度作為ρ(d)時要滿足下式10nm≤dmax≤300nm(1)3≤ρ(dmax)/ρ(dmin)≤100(2)
2.一種芳族聚酰胺和/或芳族聚酰亞胺薄膜,其特征在于,該薄膜是以芳族聚酰胺和/或芳族聚酰亞胺作為主要成分,并在該成分中含有粒子的薄膜,和在該薄膜的至少一面上,粒子濃度最初顯示極大值的深度作為dmax,在比dmax深從薄膜表面到1μm的范圍內的粒子顯示最小值或極小值的深度作為dmin,比dmax深粒子濃度分布曲線的1次微分值顯示負的變曲點的深度作為d”(但是,d”只是在從ρ(d)成為ρ(dmax)在4/5到dmin之間定義),在各深度的粒子濃度作為ρ(d)時,要滿足下式10nm≤dmax≤300nm (3)3≤ρ(dmax)/ρ(d”)≤100(4)ρ(dmax)/ρ(dmin)>100 (5)
3.按照權利要求1或2中記載的芳族聚酰胺和/或芳族聚酰亞胺薄膜,薄膜中所含粒子在薄膜中的平均粒徑為5nm~500nm,而且粒子的粒徑分布的相對標準偏差為0.7以下。
4.按照權利要求1~3的任一項中記載的芳香族聚酰胺和/或芳香族聚酰亞胺薄膜,其特征在于,在滿足(1)式或(2)式,或(3)式~(5)式的面的里面粒子濃度最初顯示極大值的濃度作為Dmax時(但是,Dmax是滿足(1)或(2)式,或(3)式~(5)式時,作為ρ(dmax)≥ρ(Dmax)定義的)要滿足ρ(dmax)/ρ(Dmax)≥1.2(6)
5.按照權利要求1~4的任一項中記載的芳族聚酰胺和/或芳族聚酰亞胺薄胺,其特征在于,滿足薄膜的(1)式和(2)式,或(3)式~(5)式的至少一面內形成的表面突起的平均高度h、突起高度的分布的相對標準偏差ρ/h和平均突起高度h的1/3以下的高度的突起個數占全突起數的比例ρ1/3要滿足下式5nm≤h≤100nm(7)σ/h≤0.7(8)P1/3≤20% (9)
6.按照權利要求1~5的任何一項中記載的芳族聚酰胺和/或芳族聚酰亞胺薄膜,其特征在于,在滿足薄膜的(1)式和(2)式,或(3)式~(5)式的至少一面內,從dmax到離薄膜表面1μm的厚度范圍內具有粒子濃度的極小值。
7.按照權利要求1-6的任何一項中記載的芳族聚酰胺和/或芳族聚酰亞胺薄膜,其特征在于,薄膜厚度為6.5μm以下。
8.按照權利要求1~7的任何一項中記載的芳族聚酰胺和/或芳族聚酰亞胺薄膜,其特征在于,該薄膜是單層結構或實質上是單層結構。
9.一種磁記錄介質,其特征在于,在滿足權利要求1~8的任何一項中記載的芳族聚酰胺和/或芳族聚酰亞胺薄膜的(1)式和(2)式,或(3)式~(5)式的至少一面上形成磁性層。
10.一種磁記錄介質,其特征在于,在滿足權利要求1~9的任何一項中記載的芳族聚酰胺和/或芳族聚酰亞胺薄膜的(1)式或(2)式,或(3)式~(5)式的面的反面上形成磁性層。
11.按照權利要求9或10中記載的磁記錄介質,其特征在于,它是寬為2.3~13.0mm、膜厚為6.5μm以下、長度為100m/卷以上,作磁記錄介質的記錄密度為8千磁道(8千字節)/mm2以上的磁帶。
全文摘要
本發明提供移行性和耐擦痕性優良的、作為磁記錄介質時的S/N之比良好的薄膜。一種以芳族聚酰胺和/或芳族聚酰亞胺為主成分、并在該成分中含有粒子的薄膜,在該膜的至少一面,粒子濃度最初顯示極大值的深度作為dmax,比dmax深從表面到1μm的范圍內的粒子濃度顯示最小值或極小值的深度作為dmin,比dmax深粒子濃度分布曲線的1次微分值顯示負的變曲點的深度作為d”,在各深度的粒子濃度作為λρ(d)時,要滿足下式:10nm≤dmax≤300nm(1);3≤ρ(dmax)/ρ(dmin)≤100(2)或者10nm≤dmax≤300nm(3);3≤ρ(dmax)/ρ(d”)≤100(4);ρ(dmax)/ρ(dmin)>100(5);作為其特征的芳族聚酰胺和/或芳族聚酰亞胺薄膜。
文檔編號C08J5/18GK1172126SQ9711024
公開日1998年2月4日 申請日期1997年2月27日 優先權日1996年2月27日
發明者筑木稔博, 末岡雅則, 伊藤伸明 申請人:東麗株式會社
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