KR100272303B1

KR100272303B1 - 테이프카세트용 테이프가이드

Info

Publication number: KR100272303B1
Application number: KR1019980000042A
Authority: KR
Inventors: 히로시 카네다; 마사토시 오카무라; 히로시 야스다; 유키히로 쯔찌야
Original assignee: 코오노 에이지로; 칼프코교 가부시기가이샤; 사토 히로시; 티디케이 가부시기가이샤
Priority date: 1997-01-09
Filing date: 1998-01-05
Publication date: 2000-11-15
Also published as: EP0853316A2; JPH10199196A; KR19980070334A; US5868336A; EP0853316A3

Abstract

본 발명은, 자기테이프카세트에 사용되는 테이프가이드에 관한 것으로서, 금속제테이프가이드는 소재성형, 연마, 도금, 연마마무리, 검사등의 많은 공정이 필요함으로 생산성이 뒤떨어지고, 또 코스트가 높아진다고하는 결점을 가진다. POM이나 초고분자량폴리올레핀은 상기한 바와 같이 내마모성이나 성형성이 불충분하고, 또한 고가한 결점을 가진다. 이와 같은 결점을 배제하고, 테이프가이드로서 종래와 금속재료제의 테이프가이드와 동등한 성능을 가지고, 재료가 염가이고, 성형성이 좋은, 낮은 제조코스트를 제조가능한 테이프카세트용 테이프가이드를 제공하는 것을 목적으로한 것이며, 그 해결수단으로서, 카세트하프본체내에 자기테이프를 감은 1쌍의 테이프릴(c)을 수납하고, 상기 카세트하프의 앞면쪽에 테이프의 풀어내기 및 감기용으로 개구부를 형성한 테이프카세트에 있어서, 상기 개구부의 양끝에서 자기테이프를 안내하는 테이프가이드(e)가, 폴리에틸렌수지와 폴리프로필렌수지의 복합수지재료를 기재(基材)로하고, 카본블랙과 이방성무기충전제를 함유하는 것을 특징으로한 것이다.

Description

테이프카세트용 테이프가이드

본 발명은 자기테이프카세트에 사용되는 테이프가이드에 관한 것이다.

종래 자기테이프카세트에는 자기테이프를 안내하는 테이프가이드가 사용되고 있다. 예를들면 도 1은 VHS형 카세트테이프의 분해도이며, 상부케이스 a, 상부케이스의 앞부분 양 끝에 피봇장착된 앞덮개 b, 자기테이프를 감은 1쌍의 릴 c, 및 하부케이스 d로 이루어지고, 하부케이스d의 양쪽에는 테이프가이드 e가 형성된다. 자기테이프의 재생주행시는 테이프가이드 e의 표면을 자기테이프가 접촉해서 주행하기 때문에, 테이프가이드의 재질은 테이프의 주행을 원할하게 행하도록 높은 표면 정밀도, 치수안정성, 저마모성, 높은 미끄름성이 필요하였다. 이와 같은 품질특성 때문에 종래는 스테인레스강 SUS나 놋쇠에 경질크로도금처리를 실시한 금속테이프가이드가 주류로 되어 있었다.

그러나, 상기와 같은 금속제테이프가이드는 소재성형, 연마, 도금, 연마마무리, 검사등의 많은 공정이 필요함으로 생산성이 뒤떨어지고, 또 코스트가 높아진다고 하는 결점을 가진다.

한편, 금속에 대신하는 테이프가이드로서 폴리아세탈수지(POM)나 초고분자량폴리올레핀, 혹은 이들에게 윤활제나 내마모안료등을 혼합한 것이 제안되고 있으나, 재료가 고가이고, 특성도 약간 불충분함으로 사용이 제약되고 있다. 예를들면 일본국 특개평 1-292045호에는, 분자량이 50만∼100만과 같은 초고분자량폴리에틸렌, 초고분자량폴리프로필렌, 또는 이들의 공중합체에, 이방성무기재료, 예를들면 유리섬유등의 위스커상 또는 막대상의 무기재료입자, 예를들면 흑연, 2황화몰리브덴등의 판상무기재료입자를 분산한 것을 성형해서 사용하는 것이 제안되고 있다. 그러나, POM은 내마모성이 뒤떨어지는등 특성이 아직 불충분할 뿐만 아니라 고가인 결점을 가지고, 한편 초고분자량 폴리올레핀은 특성이 좋으나 성형성이 나쁘고 고가 하다는 결점을 가진다.

또, 이들 폴리아세탈수지나 초고분자량수지등으로 이루어진 가이드부재는, 마찰에의한 정전기에의해, 주위의 먼지나 티끌을 흡착하거나, 상대재와 고착되거나 하는 문제를 볼 수 있었다.

상기한 바와 같은 금속제테이프가이드는 소재형성, 연마, 도금,연마마무리, 검사등의 많은 공정이 필요함으로 생산성이 뒤떨어지고, 또 코스트가 높아진다고하는 결점을 가진다. POM이나 초고분자량폴리올레핀은 상기한 바와 같은 내마모성이나 성형성이 불충분하고, 또한 고가한 결점을 가진다.

본 발명은, 이와 같은 결점을 배제하고, 테이프가이드로서 종래와 금속재료제의 테이프가이드와 동등한 성능을 가지고, 재료가 염가이고, 성형성이 좋은, 낮은 제조코스트로 제조가능한 테이프카세트용 테이프가이드를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은, 일반적인 VHS테이프카세트의 분해사시도

도 2는, 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 배합비와 마찰계수의 관계를 표시한 그래프

(도면의 주요부분에대한 부호의 설명)

a: 상부케이스 b: 앞덮개

c: 테이프 d: 하부케이스

e: 테이프가이드

본 발명은, 카세트하프본체내에 자기테이프를 감은 1쌍의 테이프릴을 수납하고, 상기 카세트하프의 앞면쪽에 테이프의 풀어내기 및 감기용으로 개구부를 형성한 테이프카세트에 있어서, 상기 개구부의 양끝에서 자기테이프를 안내하는 테이프가이드가, 폴리에틸렌수지와 폴리프로필렌수지의 복합수지 재료를 기재(基材)로하고, 카본블랙과 이방성무기충전제를 함유하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 사용되는 폴리에틸렌수지와 폴리프로필렌수지 재료는, 바람직하게는 60∼90중량%, 카본블랙을 5∼15중량%, 및 이방성을 가진 무기충전제를 5∼35중량%의 비율로 함유하고 있다.

주성분을 구성하는 폴리올레핀계수지복합재료(PE+PP)의 비율이 60중량% 미만이면 표면의 평활성이 저하하고, 자기(自己)재 및 상대재의 마모량이 증가함으로 바람직하지 않다.

또, 복합수지재료의 폴리에틸렌수지와 폴리프로필렌수지의 혼합비율은, 바람직하게는 60∼90중량% 대 40∼10중량%이다. 이 범위에서는 유동성이 양호하기 때문에 성형성이 뛰어나 있을 뿐만 아니라, 기계특성도 양호해진다. 폴리프로필렌수지의 비율이 10중량%미만으로되면, 마찰계수가 증가하는 경향이 보인다. 폴리프로필렌수지의 비율이 40중량%를 초과하면, 마찰계수가 증가하여, 기계적 강도(인장강도), 내충격성이 저하하는 경향을 볼 수 있다.

다음에 이방성을 가진 무기충전제의 배합비율이 5중량%미만이면, 마찰계수가 증가하고, 포면경도가 낮아지기(무르게되기) 때문에 자기재의 마모량이 증가함으로 바람직하지 않다. 또, 이방성을 가진 무기충전제가 35중량%를 초과하면 표면이 딱딱하고 또한 표면성이 나빠져서 상대재의 마모량이 증가함으로 바람직하지 않다.

한편, 이방성이 아닌 구상의 무기충전제를 10중량%∼35중량%함유 시킨 것을 마찰계수의 증가, 자기 및 상대재의 마모량은 증가함으로 바람직하지 않다.

또 카본블랙의 배합비율이 5중량%미만이면 정전기가 발생하기 쉬워짐으로 바람직하지 않다. 또, 15중량%를 초과하면 마찰계수의 증가나, 자기재 및 상대재의 마모량이 증가함으로 바람직하지 않다.

본 발명에서 사용할 수 있는 폴리에틸렌수지로서는, 고밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 직사슬상폴리에틸렌, 에틸렌-아세트산비닐공중합체, 에틸렌-아크릴산에틸공중합체를 들 수 있으나, 멜트플로레이트 4g/10분 미만인 수지 예를들면 초고분자량 폴리에틸렌은 성형성이 저하하고 또 고가격이 됨으로 포함 할 수 없다.

또 폴리프로필렌수지로서는, 어택틱폴리프로필렌, 신디오택틱폴리프로필렌, 이 소택틱폴리프로필렌, 프로필렌-에틸렌렌블록공중합체, 프로필렌-에틸렌렌덤공중합체등을 들 수 있으나, 5g/10분 미만인 수지 예를들면 초고분자량 폴리프로필렌은 성형성이 저하하고 또 고가격으로됨으로 포함되지 않는다.

본 발명에 있어서는, 폴리프로필렌수지와 폴리에틸렌수지외의 혼합수지가 사용된다. 단독으로는 충분한 특성을 얻을 수 없기 때문이다. 특히, 230℃, 2.16㎏하중의 조건에서 측정한 멜트플로레이트(이하, MFR라 약기함.)가 5∼30g/10분인 폴리프로필렌(프로필렌단독중합체)과, 비중이 0.954∼0.970, 또한 온도 190℃, 하중 2.16㎏의 조건에서 측정한 MFR이 4∼25g/10 분인 폴리에틸렌(에틸렌단독중합체)과의 혼합수지가 매우 적합하다.

여기서 폴리프로필렌의 MFR이 5g/10분미만이면, 마찰계수(마찰저항)가 증가하는 경향이 있으며, 한편, 폴리프로필렌의 MFR이 30g/10분을 초과하면, 내충격성이 저하하는 경향이 보인다.

또, 폴리에틸렌의 비중이 0.95미만이며, 마찰계수가 증가하는 경향이 보이며, 한편, 폴리에틸렌의 비중이 0.970을 초과하면, 내충격성이 저하하는 경향으로 된다.

또, 폴리에틸렌의 MFR이 4g/10분미만이면, 마찰계수가 증가하는 경향이 보이고, 한편, 폴리에틸렌의 MFR의 25g/10분을 초과하면, 기계적 강도가 저하하는 경향이 보인다.

본 발명에서 사용하는 이방성을 가진 무기충전재로서는, 판상, 비늘조각상, 섬유상, 바늘상, 막대상, 기둥상등의 형상을 가진 무기충전재를 들수 있다.

보다 구체적인 예를들면, 판상, 비늘조각상의 예로서는, 활석(talc), 마이카(운모), 그래파이트(흑연), 클레이(점토)등이 있으며, 섬유상, 바늘상의 예로서는, 티탄산칼륨위스커, 섬유상마그네슘옥시술페이트, 산화아연위스커등이 있으며, 또, 기둥상의 예로서는 월러스트나이트등이 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 있어서 사용되는, 이방성을 가진 무기충전재로서는, 이들 활석, 운모, 흑연, 점토, 티탄산칼륨위스커, 섬유상마그네슘옥시술페이트, 산화아연위스커 및 월러스트나이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종이상의 것이 바람직하다.

이와 같은 이방성을 가지지 않는 무기충전재, 예를들면 구상, 무정형상, 네모상등의 무기충전재를 사용하면, 마찰계수가 현저히 증가하고, 그위에 자기 및 상대재의 마모량도 증가하기 때문에 바람직하지 않다. 이방성을 가지지 않는 무기충전재로서, 구체적으로는 예를들면, (중지)탄산칼슘이나 (침강성)황산바륨등을 들 수 있다. 여기서(중질)탄산칼슘은 천연석을 분쇄한것으로서, 무정형상이다. 또,(침강성)황산발륨은, 액상에서 침강생성한 것이므로, 구상이다.

여기서 이방성을 가진 무기충전재의 크기는, 일반적인 충전재로서 사용 되는 것이라면, 특별히 한정되지 않는다. 일반적으로 사용되는 충전재의 입자직경의 평균입자직경의 범위는, 활석(판상)은 5∼15㎛, 월러스트나이트(바늘상)는 2∼8㎛, 무기위스커(섬유상)는 0.1∼5㎛, 마이커(판상)는 10∼30㎛, 그래파이트(판상)는 10∼30㎛이다. 입자직경 및 섬유직경이 커지면, 마찰계수가 증대하거나, 평활성이 저하하거나 하는 경향으로 된다. 또, 마이카나 그래파이트의 경우, 입자직경이 큰 것을 사용하면, 내충격성의 저하를 볼 수 있다.

또한, 이방성을 가진 무기충전재로서 탈크를 사용하는 경우, 평균입자직경이 20㎛이하의 것이 바람직하며, 특히 상기한 바와 같이, 5∼15㎛의 것이 바람직하다. 평균입자직경이 20㎛를 초과하는 것이면, 내충격성이 저하하여, 기계적 강도가 저하고, 마모계수가 커져서, 자기 및 상대재의 마모량도 증가하기 때문에 바람직하지 않다.

본 발명에 있어서는, 필요에 따라서, 이와 같은 이방성을 가진 무기충전재를 2종류이상 조합해서 사용할수도 있다.

본 발명에서 사용하는 카본블랙으로서는, 퍼니스블랙, 서멀블랙, 아세틸렌블랙등, 통상시판되고 있는 것을 사용할 수 있으나, 특히 비표면적이 700㎡/g이상이고, 또한 디부틸프탈레이트 흡유량이 300㎖/㎎이상의 것이 바람직하다. 비표면적이 700㎡/g미만이거나, 또는 디부틸프탈레이트흡유량이 300㎖/㎎미만이였을 경우는, 마모량이 증가하는 경향이 된다.

본 발명에 사용한 수지재료의 조성물은 폴리에틸렌수지와 폴리프로필렌수지의 혼합물과 마모성의 향상을 위하여 이방성을 가진 무기충전제와, 대전방지성으로서 카본블랙와의 3분성으로 이루어진 것이나, 수지재료의 열악화방지에 산화방지제나 충전성향상을 위하여 활제도 함유시킬 수 있다. 그외에, 첨가제로서는 파라핀, 팔미틴산, 에스테르화합물, 티오펜화합물, 스테아르산등도 함유시킬수 있다.

이하 본 발명의 실시예를 설명한다.

복합수지재료의 제조는, 각종배합비율로, 이하에 표시한 각 성분을, 2축혼련기(일본국, 이케가이주식회사제, PCM4511)를 사용하여, 베럴온도 190∼220℃에서 용융혼련하고, 스트랜드커트에의해서 펠릿화해서 얻었다.

여기서 얻게된 각 복합 수지조성물로부터, 사출성형기(일본국, 닛세이주시코교주식회사제, FS-150S)에의해, 실린더 온도 190∼210℃, 금형온도 40℃에 의해서 시험편을 작성하여, 마찰특성, 기계적온도, 대전방지성을 측정하였다. 결과를 제 1표에 표시한다. 또한, 실시예에 있어서 특성의 측정과 평가는 다음과 같다.

(1)REW토크 - 범용의 VTR(JVC VT2100)을 사용해서 20분간 플레이 상태로하고, 토크 250g, ㎝에서 50회 주행시켜, REW에 소요되는 시간을 측정하였다. 판정은 ○ = 7초이하, △ = 7∼9초이하, × = 주행정지.

(2)테이프주행성 - 범용의 VTR(파나소닉 AG2695)을 사용하고, 빨리 보내기 되감기를 50회반복하여, 테이프의 가루떨어짐을 확인하였다. ○ = 없음, △ = 미소량(드럽아우트에 영향없음), × = 많음.

(3)테이프상처 - 범용의 VTR(파나소닉 AG2695)을 사용하고, 빨리 보내기 되감기를 50회반복하여, 테이프의 상처를 확인하였다(자성면의 반대쪽의면). ○ = 없음, △ = 미소량(1∼5개), × = 많음(6개이상).

(4)가이드상처 - 범용의 VTR(파나소닉 AG2695)을 사용하고, 빨리 보내기 되감기를 50회반복하여, 가이드표면의 상처를 확인하였다. ○ = 없음, △ = 미소량(1∼9개), × = 많음(11개이상).

(5)성형성 - 성형기로서 일본국, 스미토모 SG75를 사용하고, 성형사이클 20초에서, 성형정밀도 20㎛이하로하고, 성형정밀도 또는 성형사이클을 확인하였다. ○ = 10㎛이하, △ = 11∼30㎛, × = 31μ이상 또는 성형사이클 21초이상.

(6)마찰계수 - 일본국, 스즈키식 마찰마모시험기(JISK7218)를 사용하고, 1㎏/㎠ × 500㎜/분의 조건하, 링오플레이트법에 의해 측정하였다.

(7)마모량(자기:自己) - 상기 스즈키식 마찰마모시험기(JISK7218)를 사용하고, 마찬가지의 조건하에서 마찰계수측정후의 각시료의 중량감량을 상대평가하였다. ○은 극소, △은 약간 큼, ×는 큼.

(8)상대재마모량 - 상기 스즈키식 마찰마모시험기(JISK7218)를 사용하고, 마찬가지의 조건하에서 마찰계수측정후의 각시료의 중량감량을 상대평가하였다. ○은 극소, △은 약간 큼, ×는 큼.

(9)대전방지성 - 시험편을 다트체임버(일본국, 우에키목공소제, MT다트체임버)내에 고정하고, 블로워에의해 복사기용 토너를 5분간 분사하여, 부착한 토너의 상태를 고찰하였다. ○은 다스트 없음, △은 부분적으로 다스트, ×는 전체적으로 다스트를 볼 수 있다.

(실시예 1)

예비시험에의해 양호였던 수지를 선택해서 그 혼합비율에의한 마찰특성을 검토하였다. 폴리프로필렌수지로서는 MFR=13g/10분의 단독중합체를 사용하고, 폴리에틸렌 수지로서는 MFR=5g/10분의 단독중합체를 사용하여, 이들의 배합비를 여러 가지로 바꾸었다. 이것에 무기재료로서는 평균입자직경 8㎛의 탈크(편평상)를 10중량%, 및 카본블랙(디부틸프탈레이트 흡수량 350㎖/100g, 비표면적 800㎡/g)을 5중량% 배합하였다. 성형한 원주형테이프가이드에 대해서 도 2의 결과를 얻었다.

도2는 마찰계수와 폴리에틸렌·폴리프로필렌복합재료의 배합비의 관계를 표시한다. 이에 의하면, 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 배합비가 중량비로 약 90:10∼60:40의 범위에서 마찰이 낮고, 이 범위를 벗어나면 극단적으로 높아지는 것을 알수 있다. 특히, 약 85:15∼65:35의 범위가 안정된 특성을 기대할 수 있다.

(실시예 2), (비교예 1∼5)

상기의 실시예 1의 단독중합폴리에틸렌 및 단독 중합폴리프로필렌을 70:30중량비로 배합한 복합수지재료를 사용하고, 이방성무기충전재로서 탈크 및 카본블랙(디부틸프탈레이트 흡수량 350㎖/100g, 비표면적 800㎡/g)을 8중량%첨가해서 원주형 테이프가이들 제작하였다(실시예 2).

비교를 위하여, 복합수지재료에 카본블랙만을 첨가한 것(비교예 1), 복합수지재료에 탈크만을 첨가한 것(비교예 2), 폴리프로필렌단독(비교예 3), 초고분자폴리에틸렌(비교예 4) 및 POM(비교예 5)에의한 테이프가이드도 작성했다.

표 1은 VHS테이프카세트의 테이프가이드로서 제품의 특성, 부품의 성형성, 재료코스트를 비교한 표이다. 비교예의 POM재료는 특성적으로 불충분하고, 또, 초고분자량 PE는 특성은 양호하였으나, 성형성(양산성)이 나쁘고, 또, 코스트적으로도 폴리올레핀계수지 복합재료(PE+PP)보다 높은 것으로 되었다.

실시예 2에서는 탈크(이방성무기충전재)와 카본블랙을 병용했기 때문에 수지가 개질되어서 뛰어난 특성을 얻게 되었다.

	재 료	도크	테이프주행성	테이프상처	가이드상처	성형성	코스트
실시예 2	PE+PP+탈크+카본	○	○	○	○	○	염가
비교예 1비교예 2비교예 3비교예 4비교예 5	PE+PP+탈크PE+PP+카본PP초고분자량POM	○××△△	△△×○△	○○×○×	×○○○×	○○○△○	염가염가염가고가고가

(실시예 3), (비교예 6∼10)

실시예 2와 마찬가지로해서 시료를 작성하였다. 폴리올레핀계 수지복합재료(PE+PP)의 배합비율을 70:30의 일정으로해서 카본블랙과 이방성무기충진재(탈크)를 여러 가지의 비율로 함유시켜, 성분비율과 특성의 관계를 구하였다. 결과를 표 2에 표시한다. 마찰계수는 실시예 3에서 가장낮고, 자기마모량도 상재재마모량도 적고, 대전방지성도 가장 양호하였다. 비교예 6에서는 무기충전재의 양이 과다하기 때문에 마찰계수가 증가하고, 또 딱딱하게 취약해지고, 자기재의 마모량도 상대재의 마모량도 증가하였다. 비교예 7에서 반대로 카본블랙과 무기충전재의 양이 과소하기 때문에 마모계수가 증가하고 또한, 무르게되고, 그 때문에 자기재의 마모량이 증가하였다. 비교예 8에서는 카본블랙의 양이 과소해서 대전방지성이 저하했다. 비교예 9에서는 카본블랙의 양이 과다함으로 마모계수가 증대해서 자기재 및 상대재의 마모량이 증대했다. 비교예 10에서는 배합비율이 실시예 3과 마찬가지인데도 불구하고 등방성무기충전재(구상)를 사용했기 때문에 마찰계수가 커져서 지기재 및 상대재의 마모량이 모두 증가하였다.

	성분중량(중량%)	특성
	PE/PP	PE+PP	카본	무기충전재	마찰계수	자기마모량	상대재마모량	대전방지성
실시예	70/30	75	10	이방성	15	0.23	○	○	○
비교예 6비교예 7비교예 8비교예 9비교예10	70/3070/3070/3070/3070/30	4092877075	20532010	이방성이방성이방성이방성구상	403101015	0.430.410.280.600.69	××△××	×○○××	○△×○○

본 발명은 카세트하프본체내에 1쌍의 자기테이프를 감은 테이프릴을 수납하고, 상기 카세트하프의 앞면쪽에 테이프의 풀어내기, 및 감아내기용에 개구부를 형성한 테이프카세트에 있어서, 상기 개구부의 양끝에서 자기테이프를 가이드하는 테이프가이드는 폴리에틸렌수지와 폴리프로필렌수지의 복합재료를 기재로하고, 카본블랙과 이방성무기충전제를 함유함으로써 절연성이 높은 수지재료와 내구주행에 있어서도 정전기는 발생하지 않고, 또한 재료의 마모가 적고, 또한 염가의 테이프가이드를 공급가능하게 된다.

Claims

카세트하프본체내에 자기테이프를 감은 1쌍의 테이프릴(c)을 수납하고, 상기 카세트하프의 앞면쪽에 테이프의 풀어내기 및 감기용으로 개구부를 형성한 테이프카세트에 있어서, 상기 개구부의 양끝에서 자기테이프를 안내하는 테이프가이드(e)가, 폴리에틸렌수지와 폴리프로필렌수지의 복합수지재료를 기재(基材)로하고, 카본블랙과 이방성무기충전제를 함유하는 것을 특징으로하는 테이프카세트용 테이프가이드.
제 1항에 있어서, 폴리에틸렌수지와 폴리프로필렌수지의 복합수지재료를 60∼90중량%, 카본블랙을 5∼15중량%, 및 이방성을 가진 무기충전제를 5∼35중량%의 비율로 함유하고 있는 것을 특징으로하는 테이프카세트용 테이프가이드.
제 1항에 있어서, 복합수지재료의 폴리에틸렌수지와 폴리프로필렌수지의 혼합비율은 60∼90중량% 대 40∼10중량%인 것을 특징으로하는 테이프카세트용 테이프가이드.