KR0139914B1

KR0139914B1 - 자기 기록 테잎

Info

Publication number: KR0139914B1
Application number: KR1019890012847A
Authority: KR
Inventors: 구니히꼬 뮤따
Original assignee: 사도오 히로시; 티디케이 가부시끼가이샤
Priority date: 1988-09-08
Filing date: 1989-09-06
Publication date: 1998-07-01
Also published as: DE3930019C2; GB2222906B; JPH0273515A; GB8919569D0; US5132158A; JP2728268B2; GB2222906A; DE3930019A1; KR900005386A

Abstract

내용 없음.

Description

자기 기록 테이프

제1도는 자기 기록 테이프의 전자기 변환 특징(electromagnetic conversion characteristic)과 지지 필름의 평균 표면 조도(roughness)간의 상관 관계를 도시한 것이다

본 발명은 자기 기록 테이프, 더욱 구체적으로는 이면 도포층 없이도 우수한 내마모성을 제공하는 표면을 갖는 비자성층을 갖는 자기 기록 테이프에 관한 것이다.

오디오 장비, 비데오 장비, 컴퓨터 등을 위한 자기 기록 테이프의 비자성 지지체로서, 폴리에스테르 필름, 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 이축 연신 필름은 이의 뛰어난 특성(예 : 인장 강도, 인렬 강도, 탄성 모듈러스, 투명도, 내약품성 및 내열성)으로 인해 폭넓게 사용되고 있다.

그럼에도 불구하고, 보다 오랜 기록시간, 크기 감소, 치밀화 및 고성능에 대한 현재의 요구는 자기 기록 테이프가 더욱 유연하고 얇게 제조되어야만 한다는 것을 의미하고, 이것은 불균일한 테이프의 주행, 권취 장애, 낮은 강도 등에 대한 대응책을 필요로 할 것이다. 이러한 대응책의 한 가지로서 카본 블랙, 흑연 등의 이면 도포층을 자성층의 반대편인 비자성 지지체의 표면(이면)위에 형성시킨다. 그러나, 이러한 이면 도포층의 형성은 비용 및 생산성 면에서 바람직하지 않으므로, 이면 도포층을 필요로 하지 않으면서 위의 요건을 만족시키는 자기 기록 테이프가 요구된다. 그러나 이와 관련하여, 이며 도포층을 갖지 않는 자기 기록 테이프는 비자성 지지체의 노출된 표면이 테이프의 외관에 악영향을 미치는 카세트의 가이드 핀 등에 의해 쉽게 손상되어 테이프의 표면에 부착되고 마모된 분발로 인해 기록 정보를 상실할 수도 있는 특별한 문제점을 갖는다.

따라서, 본 발명의 목적은 이면 도포층을 갖지 않는 비자성 지지체의 내마모성의 향상된 자기 기록 테이프를 제공하는 것이다.

그러므로, 본 발명에 따라 염기성 지시제인 브로모티몰블루(Bromothymol Blue)가 염기성 충전제 위에 흡착되는 경우 청색을 나타내는 염기성을 갖는 염기성 충전제를 함유하는 폴리에스테르 필름의 비자성 지지체와 비자성 지지체의 표면위에 형성된 자성층을 포함하는 자기 기록 테이프를 제공한다.

본 발명자들은 가이드 핀의 형태로 인해 비자성 지지체의 표면에서는 약간의 손상이 발생하지만 충전제가 분리되는 위치에서는 더욱 심각한 손상이 발생하는 것을 발견했으며, 또한 이러한 문제점은 비자성 지지체와 화합할 수 있는 염기성 충전제를 주요 충전제로서 사용함으로써 효과적으로 해결할 수 있음을 발견했다.

이러한 특징은 염기성을 가진 주요 충전제에 속하는 거으로는 알루미나(Al₂O₃)가 있다. 이러한 특정한 염기성을 갖지 않은 충전제는 테이프의 필요한 내마모성을 제공하지 않는다. 브로모티몰 블루는, 이러한 지시제가 충전제가 폴리에스테르 필름과의 화합성이 양호한지 또는 열악한지의 여부를 결정하기에 적합한 pH에서 색상을 변화시키고 이허한 지시제가 충전제에 흡착됨으로써 색상을 나타낼 수 있으므로, 본 발명에서 사용된다.

비자성 지지체는 위에서 기술한 염기쇼　을 갖지 않는 추가의 충전제(예 : 실리카, CaCO₃,콜리나타이 및 BaSO₄)를 함유할 수 있다. 이러한 추가의 충전제를 첨가하여 표면조도를 조절함으로써 테이프의 취급성을 향상시킨다. 이와 관련하여, 추가의 충전제는 거칠어야만 하고, 비표면적이 5㎡/g이하(BET)인 것이 바람직하다. 바람직한 충전제 배합물의 예는 알루미나 60내지 100중량%와 실리카 40내지 0%의 배합물, 더욱 바람직하게는 알루미나 67내지 80중량%와 실라카 20내지 33%의 배합물이다.

충전제의 입자 크기는 BET값으로서 5㎡/g이사인 것이 바람직하다. BET값이 5㎡/g이하인 경우, 비자성 지지체의 표면 평활도가 열악하여, 기록 테이프의 전자기 변환 특성의 열화가 현저해진다. 폴리에스테르 필름내에서 충전제의 양은 5중량%미만이 바람직하다. 충전제의 양이 5중량%이상인 경우, 비자성 지지체의 표면 조도는 바람직하지 않게 증가되고 목적하는 전자기 변환 특성을 수득하는 것이 어려워진다. 또한, 폴리에스테르 필름내에서 염기성 충전제의 양이 증가함에따라, 테이프의 내마모성이 증가하지만, 비자성 지지체의 표면 조도도 증가하여 목적하는 전자기 변환 특성을 수득하는 것이 어려워진다. 그러므로, 비자성 지지체의 표면 조도를 감소시키는 것은 목적하는 전자기 변환 특서을 수득하기 위해 필요하다. 이와 관련하여, 비자성 지지체의 평균 표면 조도는 26nm이하가 바람직하다.

또한, 본 발명자들은 비자성 지지체의 내마모성이 자성층내의 윤활제의 양이 증가함에 따라 향상되는 것을 발견햇다. 이것은 윤활제가 자성층으로부터 비자성 지지체의 표면으로 이동되기 때문인 것으로 생각되지만 자성층내의 너무 많은 양의 윤활제는 시간이 경과됨에 따라 자성층으로부터 윤활제를 방출시켜 자기 헤드를 오염시키고 다른 단점을 야기시킨다. 본 발명자들이 실험한 바에 따르면, 미리스트산과 스테아르산은 내마모성을 향상시키기 위한 유효한 윤활제이며 가장 바람직하게는 자성층내에 강자성 입자 100중량부를 기준으로 하여 미리스트산 0.75내지 1.75중량부와 스테이산 0.75내지 1.75중량부의 양으로 포함된다.

폴리에스테르 필름은 통상적인 폴리에스테르 필름일 수 있다. 에틸렌 테레프탈레이트 단위가 80mol%이상인 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 바람직하다.

폴리에스테를 필름은 주요 출발물질로서 테레프탈산 또는 이의 에스테르 형성 유도체(예 : 디메틸 테레프탈레이트)와 에틸렌 글리콜을 통상적인 방법으로 중합시켜 제조할 수 있다. 중합체인 형성은 통상적으로 2단계 중합을 포함한다. 사용되는 에스테르 교환 촉매는 공지된 화합물(예 : 칼슘 화합물, 망간 화합물, 아연 화합물 및 리튬 화합물 등)중의 하나 이상일수 있다. 에스테르 교환 반응 또는 에스테르화 반응이 실제로 완결된 후, 인 화합물 하나 이상을 입자 또는 열안정화제의 부착을 조절하기 위한 조절제로서 가할수 있다. 사용되는 중축합 촉매는 공지된 안티몬 화합물, 게르마늄 화합물, 티탄 화합물, 주석 화합물 및 코발트 화합물 하나 이상일 수 있다. 무기 충전제는 에스테를 교환반응 또는 에스테르화 반응 전에 출발 물질에, 또는 이러한 반응 후 반응 생성물에 에틸렌 글리콜 슬러리의 형태로 가할 수 잇다.

예를 들면, 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 중합체 또는 이의 공중합체의 출발 물질을 다른 성분과 융합시키고 발포시킴으로써, 임의로는 다른 중합체 및 첨가제와 혼합시킴으로써 제조될 수 있다[참조 : 일본국 특허공보 제60-17339호(1985.5.2)].

자성층은 주요 출발물질로서 강자성 분말과 결합제 수지로 포함할 수 있다.

강자성 입자는 Υ-산화제2철, 코발트 개질된 Υ-산화제2철, 이산화크롬, 금속 철 및 바륨 페라이트 등으로부터 선택될 수 있다.

자기 기록 테이프는 통상적인 방법으로 제조될 수 있다 ; 예를 들면, 결합체에 분산된 자성 분말과 첨가제를 포함하는 자성 도포 조성물을 폴리에스테를 필름의 지지체 위에 글라뷰(glavure)형 도포기에 의해 두께로 도포하고, 자기장을 배향시킨 후, 건조시킨 다음, 광택을 내거나 표면 가공하고, 경화시킨 후, 예정된 폭으로 슬라팅(slitting)시킨다.

본 발명은 본 발명의 범위를 한정하려는 것이 아닌 다음 실시예를 참조하여 상세히 기술된다.

다음 실시예에서, 자기 기록 테이프는 다음 시험에 의해 평가된다.

표면 조도 :

표면 배열 측정장치인 설프-코디(Suref-Corder) FE-3F(제조원 : K. K Kosaka Kenkyusho)를 사용하여 기록 테이프의 중앙선을 따라 0.88mm를 절단하여 50000배로 0.8mm의 측정 길이에 대해 표면 조도를 측정하고, 측정된 표면 조도의 평균을 계산하여 표면 조도 Ra로서 사용한다. 이러한 측정에서, 프로브(probe)는 PUDJ(제조원 : K. K Kosaka Kenkyusho)이다.

염기도 :

우선, 측정된 충전제 0.1g을 실온에서 벤젠 용액 5ml에 가한 다음, 염기성 지시제인 브로모티몰 블루 0.05ml를 용액에 떨어뜨린다. 용액을 초음파 분산제로 20분 동안 분산 시키고, 24시간 동안 방치한 다음 색상을 관찰하여 염기성을 측정한다.

내마모성 :

테이프를 팬-케이크 형태로 되감을 수 있는 장치를 사용하여, 테이프의 비자성 지지체 면(이면)의 표면이 크롬 도금된 황동을 제조된 VHS 용 가이드 판을 마주보도록하여 자기 기록 테이프를 다음 조간하에서 작동시킨다. 100m의 테이프가 돌아가게 한 후, 테이프를 풀고 출발점으로부터 60m가 되는 지점에서 1m길이로 테이프를 절단하고, 육안으로 관찰하여 테이프 기면(base side)의 손상된 양을 10개의 테이프에 대해 0내지 5의 수치를 사용하여 평가하고 이의 평균을 계산하여 내마모값으로서 사용한다. 위에서 기술한 위치에서 4.0이상의 수치는 내마모성이 우수하다는 것을 나타낸다.

테이프 공급 속도 4.2m/sec

테이프 장력 20g

가이드 핀에서의 테이프의 전환 각도 70

테이프의 폭 12.65mm

전자기 변환 특성 :

신세사이져(synthesizer) 3325A(Hewlett Packard Company)에 의해 발생된 4㎒의 주파수 시그날을 비데오 카세트 기록기 BR-7000(Nippon Victor K. K.)를 사용하여 테이프에 기록하고, 동일한 비데오 카세트 기록기를 사용하여 재생한 다음, 재생된 시그날을 스펙트럼 분석기 3585A(Hewlett Packard)룰 사용하여 분석하고 4㎒과 3.9㎒에서의 출력사이의 비율을 수득한다. 사용되는 참조 테이프는 TDK가 제조하는 표준 테이프이고 출력 비율은 dB로서 나타낸다.

방출 :

길이가 1m인 시험할 자기 기록 테이프를 0℃에서 3시간 동안 방치하고 방출되는 윤활제의 존재 여부를 육안으로 관찰한다.

[실시예1] (비교육)

우선, 디메틸 프탈레이트 100중량부, 에틸렌 글리콜 75중량부와 아세트산칼슘 1수화물 0.07중량부를 반응기내에서 가열하여 에스테를 교환반응을 수행한다. 이러한 반응 혼합물에, 무기 충전제로서 실리카(B.E.T 값 8.7㎡/g), 인산 0.06부를 함유하는 에틸렌 글리콜 슬러리 9중량부와 삼산화안티몬 0.04중량부를 가하고 가열하여 중합반응을 수행한다. 실리카의 첨가량은 최종 중합테의 중량을 기준으로 하여 1.0중량%이다. 중합반응 후, 중합체를 페렛화시킨다.

폴리에스테르를 융합시키고 압출시켜서 두 방향으로 연시시킨 다음, 열처리하여 두께가 14㎛인 폴리에스테르 필름을 수득한다.

조성이 다음과 같은 자성 도포 물질을 자성층을 형성하기 위해 제조한다 :

Co 개질된 γ-Fe₂O₃(BET 29m/g)

비닐 클로라이드-비닐아세테이트 공중 합체

폴리우레탄

α-Al₂O₃

미리스트산

스테아르산

메틸 에틸 케톤/메틸 이소부틸 케톤/톨루엔의 혼합물

이러한 물질을 완전히 혼합하고, 분사시킨 다음, 폴리에스테르 필름 위에 도포시켜 건조시키고, 표면 가공을 하여 두께가 4㎛인 자성층을 수득한다. 수득한 물질을 절단하여 폭이 1/2in인 자기 기록 테이프를 제조한다.

비자성 지지체의 표면 조도, 내마모성, C/N의 비, 윤활제 방출 및 자기 기록 테이프와 무기 충전제의 염기도를 측정하고 그 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예2 내지 9] (비교용)

자기 기록 테이프를, 폴리에스테르 필름의 표면 조도 및 첨가된 무기 충전제의 종류가 표1에 나타난 바와 같이 변호된 것을 제외하고는 실시예1에서와 동일한 방법으로 제조한다.

이러한 테이프의 내마모성 등을 위에서 기술한 바와 동일한 방법으로 측정하고 그 결과를 표1에 나타낸다.

[실시예10 내지 14]

자기 기록 테이프를, 알루미나를 주요 무기 충전제로서 사용하고 폴리에스테르 필름으 표면 조도를 표2에서 나타낸 바와 같이 변화시키는 것을 제외하고는 실시예1에서와 동일한 방법으로 제조한다.

이러한 테이프의 내마모성 등을 위에서 기술한 바와 동일한 방법으로 측정하고 그 결과를 표2에 나타낸다.

표1 및 2로부터, 염기성을 나타내는 알루미나를 충전제로서 가할 때 폴리에스테르 필름의 내마모성이 증가됨을 알 수 있다. 실시예1 내지 9에서, 미리스트산과 스테아르산을 첨가량이 바람직한 양(1.25중량부)으로 고정되고 표면 조도가 변화됨을 주시한다.

제1도는 전자기 변환 특성과 지지 필름(폴리에스테르 필름)의 표면 조도 사이의 상관 관계를 나타낸 것이다. 제1도에서 알수 있듯이, 전자기 변환 특성은 지지 필름의 표면조도에 비례하고, 예를 들면, 지지 필름의 표면 조도는 OLB 이상의 전자기 변환 특성을 수득하기 위해 26nm이하이어야만 한다.

또한, 표1 및 2에서 알 수 있듯이, 내마모성과 전자기 변환 특성이 뛰어난 자기 기록 테이프는 적어도 주요 충전제로서 염기성를 나타내는 알루미나를 사용하여 수득할 수 있고, 전자기 변환 특성은 표면 조도의 증가에 의해 결정되며, 내마모성은, 미리스트산과 스테아르산의 과잉 첨가가 이의 방출을 야기시키지만, 이들의 첨가량이 증가함에 따라 증가한다.

Claims

브로모티몰 블루(Bromothymol Blue) 염기성 지시제가 충전제 위에 흡착되는 경우 청색을 나타내는 염기성을 갖는 염기성 충전제를 함유하는 폴리에스테르 필름의 비자성 지지체와 비자성 지지체의 표면위에 형성된 자성층을 포함함을 특징으로 하는 자기 기록 테이프.
제1항에 있어서, 자성층이 수지 매트릭스내에 강자성 입자를 포함하고, 수지 매트릭스내에 강자성 입자 100중량부를 기준으로 하여, 미리스트산 0.75내지 1.75중량부와 스테아르산 0.75내지 1.75중량부를 추가로 함유하는 테이프.
제1항에 있어서, 비자성 지지체의 평균 표면 조도가 26nm 이하인 테이프.
제1항에 있어서, 염기성 충전제가 알루미나인 테이프.
제1항에 있어서, 비자성 필름이 염기성 충전제로서 알루미나를 60내지 100중량%포함하고, 추가의 충전제로서 실리카를 40내지 0중량%추가로 함유하는 테이프.
제5항에 있어서, 비자성 필름이 알루미나 67내지 80중량%와 실리카 20내지 33중량%를 포함하는 테이프.
제1항에 있어서, 염기성 충전제가 비자성 지지체의 5중량%미만의 양으로 함유되는 테이프.
제1항에 있어서, 염기성 충전제의 입자 크기가 BET값으로서 5㎡/g 이상인 테이프.
제1항에 있어서, 강자성 입자가 γ-산화제2철, 코발트 개질된 γ-산화제2철, 이산화크롬, 금속 철 및 바륨 페라이트 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 테이프.
제1항에 있어서, 폴리에스테르가 에틸렌 테레프탈레이트 단위를 80㏖%이상 함유하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트인 테이프.