KR920003490B1 - 자기기록매체 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

자기기록매체 및 그의 제조방법
본 발명은 자기기록매체 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
특히, 본 발명은, 음이온기을 갖는 폴리우레탄 또는 음이온기를 갖는 폴리우레탄 및 슬폰기를 갖는 폴리에스테르의 혼합물을 포함하는 피복층을 폴리에스테르 필름 기재(substrate)와 전자 방사(radiation)-경화 자기층 사이에 제공함으로써 그들 사이의 접착성이 현저하게 향상된 자기기록매체에 관한 것이다.
2축 배향 폴리에스테르 필름, 특히 2축 배향 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름은 우수한 기계적 강도, 치수 안정성, 내열성, 내약품성 및 기타 유리한 성질을 갖고 있기 때문에 자기테이프, 자기카드, 자기디스크 등의 기재로서 널리 사용되어 왔다.
종래의 자기기록매체의 자기층에 있어서는 기재에 대한 자기층의 접착성을 향상시키기 위한 결합제로서 폴리이소시아네이트 같은 열-반응성 화합물이 혼합 사용되어 왔다.
그런, 종래의 열-반응성 화합물은 만족할 만한 경화를 실시하기 위해서 가열 뿐만 아니라 장기간 숙성(aging)을 요하였다. 또한, 폴리이소시아네이트와 같은 어떤 형태의 열-반응성 화합물은 물존재하의 상온에서도 경화되므로 자기 피복물질중 수분의 조정이나 저장시 시간 경과에 따른 질의 저하방지에 상당한 주의를 하여야 한다.
제조된 자기기록매체의 산란성(scattering)과 같은 종래 열-반응성 화합물의 처리상 난점 및 많은 시간과 에너지를 사용함으로 인한 비용상의 난점을 제거하기 위한 조치로서 자기층에 대한 결합제로서 자외선 또는 전자 방사와 같은 활성선(active ray)에 의해 경화될 수 있는 화합물의 사용에 관한 여러가지 연구 및 제안이 최근 이루어졌다. 상기 활성선에 의해 경화될 수 있는 열-반응성 화합물로서는 반응기로서 비닐기를 갖는 화합물이 사용되어 왔지만, 이러한 화합물들은 중합체로 중합될 때 폴리에스테르 필름 기재에 대한 접착성에 있어 만족스럽지 못했음이 입증되었다. 폴리에스테르 필름과 자기층 사이의 접착성을 향상시키기 위해서 열-반응성 화합물내의 반응기(group)와 결합된 새로운 성분의 도입 또는 기타 형태의 결합제를 병용하는 것이 제안되었다.
그러나, 지금까지 제안된 결합제를 사용하는 자기기록매체는 폴리에스테르 필름 기재와 자기층 사이의 접착성에 있어 만족스럽지 못하였으므로 자기 물질의 부적절한 분산 또는 배향과 자기층의 기계적 강도 및 자기특성의 저하와 같은 문제를 해결하지 못하였다.
그러므로, 폴리에스테르 필름 기재와 자기층 사이의 좋은 접착성을 갖는 자기기록매체가 요구되어 왔다.
본 발명자들은 폴리에스테르 필름 기재와 자기층 사이의 접착성이 크게 향상된 자기기록매체를 제공하기 위해 연구한 결과, 음이온기를 갖는 폴리우레탄 또는 음이온기를 갖는 폴리우레탄 및 술폰기를 갖는 폴리에스테르의 혼합물로 이루어진 피복층을 폴리에스테르 필름 기재의 일면 또는 양면에 형성한 다음 자기층, 특히 전자 방사-경화 자기층을 피복층에 형성함으로써 얻어진 자기기록매체가 종래의 자기기록매체에 비해 폴리에스테르 필름 기재와 자기층 사이에서의 접착성이 크게 향상되었음을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 제1목적은 음이온기를 갖는 폴리우레탄 또는 음이온기를 갖는 폴리우레탄 및 술폰기를 갖는 폴리에스테르의 혼합물을 포함하는 피복층과 그 피복층위에 형성된 전자 방사-경화된 자기층을 일면 또는 양면에 갖는 폴리에스테르 필름을 포함하는 자기기록매체를 제공하는데 있다.
본 발명의 제2목적은 음이온기를 간는 폴리우레탄 또는 음이온기를 갖는 폴리우레탄과 술폰기를 갖는 폴리에스테르의 혼합물로 이루어진 피복액을 폴리에스테르 필름의 일면 또는 양면에 피복하고; 피복된 필름을 종방향 또는 횡방향, 또는 양쪽 방향으로 인신시킨 후; 형성된 피복층에 전자 방사 경화성 자기물질을 적용시키고 전자 방사시켜서 자기층을 형성하는 단계를 포함하는 자기기록매체의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명에서 사용된 바람직한 폴리에스테르 필름은 구성 반복단위체의 80몰% 또는 그 이상이 에틸렌테레프탈레이트 단위체로 이루어진 폴리에틸렌테레프탈레이트, 또는 구성 반복단위체의 80몰% 또는 그 이상이 에틸렌나프탈레이트 단위체로 이루어진 폴리에틸렌나프탈레이트로부터 형성된 것이다. 에틸렌글리콜, 테레프탈산, 그의 에스테르, 나프탈렌디카르복실산 및 그의 에스테르 이외에 공중합성분으로서는 디올성분으로서 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1, 4-부틸렌글리콜, 1, 4-시클로헥산디메탄올, 폴리에틸렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜등과; 디카르복실산 성분으로서 이소프탈산, 5-소디오술포이소프탈산, 아디프산, 세바스산 및 그들의 에스테르 형성 유도체; 그리고 히드록시-카르복실산 성분으로서 히드록시 벤조산 및 그의 에스테르 형성 유도체를 사용할 수 있다. 이들은 전형적인 예로서 인용한 것이며 기타 물질도 유사하게 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용된 폴리에스테르의 고유점도는 기계적 강도 및 필름형성 특성면에서 0.50 내지 0.80이 바람직하며, 더욱 바람직하기로는 0.55 내지 0.70이다.
본 발명에서 사용된 폴리에스테르 필름은 무기입자, 유기입자, 유기윤활제, 대전방지제, 안정제, 염료, 안료, 유기중합체등을 원하는 대로 함유할 수 있다. 예를들면, 폴리에스테르 필름에 윤활성을 부여하기 위해서 통상적으로 미립자를 폴리에스테르 필름에 가한다. 이 경우에, 기록매체의 자기 특성에 악영향을 미치지않도록 미립자의 형태, 크기 및 혼합량과 필름 형성조건을 고려하면서 공지방법에 의해 미립자를 부가함으로써 제조된 자기기록매체의 사용목적에 부팝되는 표면조도(roughness)를 갖는 폴리에스테르 필름을 얻을 수 있다.
본 발명에서는 또한 고상(solid phase) 중합반응에 의해 얻어진 폴리에스테르를 사용함으로써 제조된 소량의 올리고머를 갖는 폴리에스테르 필름을 사용할 수 있다.
더우기, 본 발명에서 사용된 폴리에스테르 필름은 표면조도, 접착성, 대전방지 특성, 차광효과등을 향상시키도록 고안된 2층 또는 3층 적층체 필름으로 될 수 있다.
본 발명에서 사용된 음이온기를 갖는 폴리우레탄으로서는 일본국 특공소 제24194/67호, 동 제7720/71호, 동 제10193/71호 및 동 제37839/73호, 그리고 일본국 특개소 제126058/78호 및 동 제138098/79호에 기재된 공지의 폴리우레탄수지와 기타 이와 유사한 폴리우레탄 수지를 이용할 수 있다.
본 발명에서 사용된 폴리우레탄 내의 ＂음이온기＂란 용어는 -SO3H, -OSO3H, -COOH 및 그들의 암모늄염, 리튬염, 나트륨염, 칼륨염 또는 마그네슘염과 같은 기를 뜻한다.
폴리우레탄의 주성분은 폴리이소시아네이트, 폴리올, 사슬증량제(EXTENDER) 및 가교제이다.
본 발명에서 폴리우레탄 성분으로서 사용할수 있는 폴리이소시아네이트의 예로는 톨일렌디이소시아네이트, 페닐렌디이소시아네이트, 4, 4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 크실일렌디이소시아네이트, 4, 4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 등이 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 폴리올의 예로는 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 및 폴리테트라메틸렌글로콜과 같은 폴리에테르 폴리올류; 폴리에틸렌 아디페이트, 폴리에틸렌-부틸렌아디페이트 및 폴리카르로락톤과 같은 폴리에스테르 폴리올류; 아크릴 폴리올류; 피마자유등이 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 사슬중량제 또는 가교제의 예로는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부탄디올, 디에틸렌글리콜, 트리메틸올프로판, 히드라진, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 4, 4'-디아미노디페닐메탄, 4, 4'-디아미노디시클로헥실메탄 및 물이 있다.
음이온기를 갖는 폴리우레탄은, 예를들면 폴리우레탄 성분으로서 음이온기를 갖는 화합물, 즉 폴리올, 폴리이소시아네이트, 사슬중량제등을 사용하는 방법, 생성된 폴리우레탄의 미반응 이소시아네이트기가 음이온기를 갖는 화합물과 반응되는 방법, 또는 폴리우레탄내에 활성수소를 갖는기는 음이온기를 갖는 화합물과 반응하는 방법에 의해 제조될 수 있다.
폴리우레탄 성분으로서 음이온기를 갖는 화합물을 사용하는 방법에서는, 이를테면 방향족 폴리이소시아네이트류, 디아미노카르복실레이트류, 아미노-알콜류의 황산염등을 술폰화함으로써 얻어진 화합물을 사용할 수 있다.
폴리우레탄의 미반응 이소시아네이트가 음이온기를 갖는 화합물과 반응되는 방법에서는 이를 테면 음이온기를 갖는 화합물로서 중아황산염(bisulfite) 아미노술폰산 및 그의 염류; 아미노-카르복실산 및 그의 염류; 아미노-알콜의 황산에스테르 및 그의 염류, 히드록시아세트산 및 그의 염류 등을 사용할 수 있다.
폴리우레탄중 활성수소를 갖는 기가 음이온기를 갖는 화합물과 반응되는 방법에서는, 이를테면 음이온기를 갖는 화합물로서 개환후 염을 형성할 수 있는 기 또는 염기성기를 갖는 3- 내지 7-원 고리 화합물, 예를들면 디카르복실산 무수물, 테트라카르복실산 무수물, 술톤, 락톤, 에폭시카르복실산, 에폭시술폰산, 2,4-디옥소-옥사졸리딘, 이사톤산 무수물, 포스톤, 카르빌 설페이트 등을 사용할 수 있다.
음이온기를 갖는 폴리우레탄의 분자량은 300 내지 20, 000이 바람직하다. 폴리우레탄으로서는 이소시아네이트기와 반응성이 있는 적어도 하나의 기 및 적어도 하나의 음이온기를 갖는 화합물, 활성수소원자를 갖는 사슬중량제, 폴리이소시아네이트 및 폴리올로 이루어진 중합체가 바람직하다.
음이온기를 갖는 폴리우레탄중 음이온기의 양은 0.05 내지 8중량%가 바람직하다. 음이온기의 양이 0.05중량% 미만이라면 음이온기를 갖는 폴리우레탄의 물 용해성 또는 분산성은 나쁜 반면, 음이온기의 양이 8중량% 이상이라면 피복된 폴리에스테르 필름의 하부층은 내수성이 저하되므로 물을 흡수하여 필름의 블로킹(blocking)을 유발한다.
본 발명에서, 술폰기를 갖는 폴리에스테르는 음이온기를 갖는 폴리우레탄의 분자구조로 인해 야기될 수 있는 폴리에스테르 필름 기재에 대한 자기층의 접착 또는 폴리에스테르 필름 기재에 대한 자기층의 확산성의 결점을 없애기 위해서 음이온기를 갖는 폴리우레탄과 함께 사용된다. 음이온기를 갖는 폴리우레탄이 많은 에스테르 단위체를 포함하는 경우에, 본 발명에서 음이온기를 갖는 폴리우레탄과 술폰기를 갖는 폴리에스테르를 혼합할 필요가 없다.
이러한 술폰기를 갖는 폴리에스테르로서는 일본국 특공소 제40873/72호 및 일본국 특개소 제83497/75호, 동 제121336/75호 및 동 제155640/77호에 기재된 공지의 폴리에스테르와 이와 유사한 기타 폴리에스테르를 사용할 수 있다.
본 발명에서 ＂술폰기＂란 용어는 -SO3H와 리튬, 나트륨, 칼륨, 마그네슘 등과 같은 금속을 갖는 염기성기를 뜻한다.
술폰기를 갖는 폴리에스테르의 디카르복실산 성분으로서는 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산등과 같은 방향족 디카르복실산 및 그들의 에스테르-형성 유도체; 그리고 아디프산, 아젤라산, 세바스산등과 같은 지방족 디카르복실산과 그들의 에스테르-형성 유도체가 사용될 수 있다. 히드록시-모노카르복실산 성분으로서는 히드록시벤조산 및 그의 에스테르-형성 유도체류를 사용할 수 있다.
지방족, 지환족 및 방향족 디올류는 술폰기를 갖는 폴리에스테르의 글리콜 성분으로서 사용될 수 있다. 이러한 디올류의 예로는 에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올, p-크실렌디올등이 있다. 또한, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜등과 같은 폴리(옥시알킬렌)글리콜도 사용될 수 있다.
술폰기를 갖는 폴리에스테르로서는 상기 폴리에스테르 성분을 포함하는 포화된 선상 폴리에스테르 뿐만 아니라, 3이상의 에스테르-형성기들을 갖는 화합물을 포함하는 측쇄 폴리에스테르, 그리고 반응성 불포화기를 갖는 폴리에스테르까지도 사용될 수 있다.
술폰기를 갖는 폴리에스테르는 폴리에스테르 성분으로서 술폰기를 갖는 화합물을 사용함으로써 제조될 수 있다.
디카르복실산, 특히 술폰기를 갖는 방향족 디카르복실산을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 화합물의 예로는 술포이소프탈산, 술포테레프탈산, 술포나프탈렌-2, 6-디카르복실산, 그들의 에스테르-형성 유도체 그리고 그들의 금속염이 있다.
금속염의 바람직한 에로는 리튬, 나트륨, 칼륨, 마그네슘등의 염이 있다. 이들 화합물중에서, 5-소디오술포이소프탈산 및 5-소디오술포디메틸 이소프탈레이트가 가장 바랍직하다.
술폰기를 폴리에스테르에 도입하기 위한 또 다른 수단으로서는 공중합 성분으로서 에틸렌 불포화 화합물로부터 생성된 폴리에스테르의 불포화기가 아황산수소나트륨 또는 메타이황화나트륨과 같은 술폰화제로 술폰화되는 방법을 이용할 수 있다.
술폰기를 갖는 폴리에스테르의 디카르복실산은 연화점을 상승시키고 폴리에스테르 필름 기재 및 자기층에 대한 접착성을 향상시키기 위해 방향족 디카르복실산 50 내지 100몰%를 함유하는 것이 바람직하다.
술폰기를 갖는 폴리에스테르의 분자량은 5,000 내지 20,000이 바람직하다.
술폰기를 갖는 폴리에스테르중 술폰기의 양은 술폰기를 갖는 폴리에스테르의 물에 대한 용해성 및 분산성면에서 구성반복 단위체의 몰수 기준으로 2 내지 40몰%가 바람직하다.
술폰기의 양이 2몰% 미만인 경우 술폰기를 갖는 폴리에스테르의 물 용해성 및 물 분산성은 만족스럽지 못한 반면, 40몰%이상인 경우는 피복후 폴리에스테르 필름의 하부층의 내수성이 나빠 물을 흡수하므로 필름의 블로킹을 유발할 수 있다.
또한, 디카르복실산 성분에 2 내지 20몰%의 양으로 술폰기를 갖는 디카르복실산 또는 에스테르-형성 유도체를 사용하는 것이 바람직하다.
술폰기를 갖는 폴리에스테르로서는 상기 폴리에스테르 성분을 포함하는 포화된 선상, 폴리에스테르, 3이상의 에스테르-형성기를 갖는 화합물을 포함하는 측쇄 폴리에스테르 뿐만 아니라 반응성 불포화기를 갖는 폴리에스테르를 사용할 수 있다.
본 발명에서 음이온기를 갖는 폴리우레탄과 술폰기를 갖는 폴리에스테르의 혼합물을 사용하는 경우에, 그들의 혼합중량비는 30 : 70 내지 100 : 0이 바람직하며, 더욱 바람직하기로는 50 : 50 내지 100 : 0이다.
음이온기를 갖는 폴리우레탄의 혼합중량비가 30중량% 이하이라면, 폴리에스테르 필름 기재와 전자 방사경화된 자기층 사이에 만족한 접착성을 얻지 못한다.
본 발명에 따라서, 음이온기를 갖는 폴리우레탄, 또는 음이온기를 갖는 폴리우레탄과 술폰기를 갖는 폴리에스테르의 혼합물은, 주요 매체로서 이를테면 물을 사용하는 피복액으로 폴리에스테르 필름에 이용된다. 피복액은 음이온기를 갖는 폴리우레탄 및 술폰기를 갖는 폴리에스테르의 응집 안정성, 폴리에스테르 필름에 대한 확산성, 필름-형성 특성등을 향상시키기 위해 물 이외 알콜, 셀로솔브, N-메틸피롤리돈 등과 같은 유기화합물을 함유할 수 있다.
본 발명에서 사용된 피복액은 또한 폴리에스테르 기재 및 자기층에 대한 블로킹 성질, 내수성, 내용매성 및 피복층의 기계적 강도를 향상시키기 위해 가교제로서 메틸올-또는 알킬올-우레아, 멜라민, 구안아민, 아크릴아미드 또는 폴리아미드, 에폭시화합물, 아지리딘 화합물, 블록 폴리이소시아네이트, 실란 결합(coupling)제, 티탄결합제, 지르코-알루미네이트 결합제, 열, 과산화물, 황성선등에 의해 반응 활성될 수 있는 비닐화합물, 감광성 수지 또는 기타 유사한 화합물을 함유할 수 있다.
본 발명에서 사용된 피복액은 블로킹 성질과 윤활성을 향상시키기 위해 무기 미립자로서 실리카, 실리카졸, 알루미나, 알루미나졸, 지르코늄졸, 카올린, 활석, 탄산칼슘, 산화티탄, 바륨염, 카본블랙, 황화몰리브덴, 산화안티몬졸등을 더 함유할 수 있다.
본 발명에서 사용된 피복액은 또한 원하는 경우 유기중합체, 소포제, 확산성 촉진제, 혼탁제, 대전방지제, 유기윤활제, 유기종합체 입자, 항산화제, 자외선흡수제, 발포제, 염료, 안료등을 함유할 수 있다.
본 발명에서 전자 방사-경화된 자기층은, 자기물질 및 전자 방사-경화성 화합물을 매체에 분산시키고 응집물을 여과해냄으로써 얻어진 자기피복물질을 폴리에스테르 필름의 일면 또는 양면에 도포한 다음, 자기 피복층을 자기적으로 배향시키고 전자 방사 조사시킴으로써 형성된다.
본 발명에서 사용할 수 잇는 자기물질의 전형적인 예로서는 산화철, 산화 크롬 및 바륨 페라이트가 있다. 전자방사 경화성 화합물로서는 단일 관능 또는 다중 관능 아크릴 단량체; 폴리올 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 폴리우레탄 아크릴레이트, 폴리에테르 아크릴레이트, 아크릴레이트 알키드, 폴리아세탈 아크릴레이트, 실리콘 아크릴레이트, 멜라민 아크릴레이트등과 같은 아크릴 예비 중합체; 불포화 폴리에스테르; 불포화 폴리부타디엔등을 사용할 수 있다.
분산, 여과 , 피복, 연신등을 용이하게 하기 위하여, 일반적인 용매, 이를테면 톨루엔, 시클로헥산, 테트라하이드로푸란, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤이 사용될 수 있다. 또한, 자기피복물질은 일반적인 분산제, 여과제, 윤활제, 대전방지제, 비경화 고중합 결합제등을 함유할 수 있다.
하기한 바와 같은 여러가지 방법이 본 발명에서 폴리에스테르 필름 기재상에 피복액을 피복하는데 이용될 수 있다. 즉, 피복액은 유지 하라사끼 ＂코팅시스템스＂ 마끼 쇼텐, 1979[yuji Harasaki ＂Coating Sytstems＂, Maki Shoten, 1979]에 기재된 역전 로울피복기, 그라비아(gravure)피복기, 봉(rod)피복기, 공기 닥터(doctor) 피복기 또는 기타 피복장치를 사용함으로서 비연신 폴리에스테르 필름에 피복되며, 피복된 필름은 연속적으로 또는 동시에 2축으로 연신되고, 피복액이 1축으로 연신된 폴리에스테르 필름에 피복된 다음, 그 필름에 미리 연신된 방향과 수직 방향으로 더 연신되거나, 또는 피복액이 2축 연신된 필름에 피복된 다음 그 필름에 횡 및/또는 종방향으로 더 연신된다. 이들 중 어느 방법에서도 연신은 60 내지 130℃에서 바람직하게 실시된다. 연신된 필름은 150 내지 250℃에서 열경화(열처리)된다.
또한 열처리 지역의 냉각대역 또는 최대 열경화온도 대역에서 횡방향 또는 종방향 모두에서 0.2 내지 20%까지 연신된 필름을 이완시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 자기기록매체의 필름기재로서 사용된 2축 연신필름의 연신비는 표면적에 대해 4배 이상, 바람직하기로는 6 내지 20배이다.
피복액을 로울연신법에 의해 60 내지 130℃에서 2 내지 5배 연신된 1축 연신 필름상에 피복한 다음 건조한 후 또는 건조하지 않고 상기 1축 연신 및 피복된 폴리에스테르 필름을 초기 연신 방향과 수직방향으로 80 내지 13℃에서 2 내지 5배로 즉시 연신한 다음 150 내지 250℃에서 열처리(열경화)시키는 방법을 이용하는 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따라서, 연신과 동시에 피복층을 건조시킬 수 있으며 또한 피복층의 두께는 연신비에 따라 피복층의 두께를 감소시킬 수 있으므로, 비고적 저렴한 가격으로 피복층을 갖는 고급필름을 얻을 수 있다.
피복층은 폴리에스테르 필름의 일면 또는 양면에 제공될 수 있다. 피복층이 일면에만 제공되는 경우에, 폴리에스테르 필름에 집착성,윤활성, 대전방지성, 인쇄특성과 같은 특성을 부여하기 위하여 본 발명의 것 이외의 피복층을 다른쪽면에 제공할 수 있다.
또한, 필름에 대한 피복층의 확산성 또는 폴리에스테르 필름에 대한 피복층의 접착성을 향상시키기 위해서 피복액으로 피복하기 전에 화학처리 또는 전기방전 처리와 같은 표면처리를 폴리에스테르 필름에 할 수 있다.
2축 연신 폴리에스테르 필름상의 피복층 두께는 0.01 내지 1μ가 바람직하며, 0.01 내지 1.0μ가 더욱 바람직하다. 피복층의 두께가 0.01μ 이하인 경우에 균일한 피복층을 형성하기가 어렵게 되어 폴리에스테르 필름과 자기층 사이에 불충분한 접착이나 불균일한 피복을 가져온다. 반면, 피복층의 두께가 1μ를 초과하는 경우에는 필름 블로킹 또는 서로 접착하기 쉽게 되므로 취급이 어렵다.
폴리에스테르 필름의 두께는 사용목적에 따라 달라지지만, 통상 5 내지 500μ이다.
특히, 자기테이프에 대하여 5 내지 25μ, 자기디스크에 대하여 25 내지 100μ 그리고 자기카드에 대하여는 100 내지 300μ의 두께가 바람직하다.
본 발명에 따른 자기기록 매체는 음이온기를 갖는 폴리우레탄 또는 음이온기를 갖는 폴리우레탄과 술폰기를 갖는 폴리에스테르 혼합물로 이루어진 피복층상의 자기피복물질을 폴리에스테르 필름의 일면 또는 양면에 피복한 후, 경화된 자기층을 형성하기 위해 상기에서 얻어진 피복층을 자기배향 및 전자방사 조사시킴으로써 제조될 수 있다.
이 방법에서, 자기피복 물질의 접착 및 확산성을 향상시키기 위해서 폴리에스테르 필름의 피복층에 전기방전 처리를 할 수 있다.
전자 방사선 조사에 의한 경화는[＂POLYMER NO TOMO＂(Handbook of Polymers), vol, 20, No.9, PP545-590, 1983]에 기재된 방법 및 장치에 의해 바람직하기로는 1 내지 30Mrad의 전자방사선을 조사함으로써 공지방법으로 실시될 수 있다.
자기층의 두께는 생성된 자기기록매체의 사용목적에 따라 달라지지만, 통상 1.5 내지 7μ가 바람직하다. 인쇄된 층은 자기기록매체의 용도에 따라 폴리에스테르 필름의 피복층에 제공될 수 있다. 이러한 인쇄층은, 이를테면 결합제로서 니트로셀룰로오스, 폴리에스테르, 비닐클로라이드-비닐아세테이트 공중합체, 폴리우레탄등을 사용하여 제조된 용매형 잉크; 결합제로서 동유(桐油), 아마인유등을 사용하여 제조된 공기 경화형 잉크; 또는 결합제로서 아크릴 단량체, 아크릴올리고머, 에폭시아크릴, 폴리에스테르아크릴, 폴리우레탄 아크릴등을 사용하여 제조된 자외선 또는 전자방사 경화형 잉크를 사용하므로써 스크린 인쇄, 옵셋 인쇄, 그라비아 인쇄등과 같은 공지방법에 따라 폴리에스테르 필름의 피복층에 형성된다. 인쇄된 층의 두께는 자기기록 매체의 사용목적에 따라 달라지지만, 바람직하기로는 0.5 내지 15μ이다.
본 발명은 하기 실시예에서 상세히 설명되지만 그에 한정되는 것은 아니다. 자기층 및 폴리에스테르 필름간의 접착성은 하기 방법에 의해 평가하였다. 자기테이프(필름두께 25μ 이하)의 경우에 스미또모(SUMITOMO) 3M사에 의해 제조된 폭 17.7mm의 스카치 테이프(상품명)를 자기층 표면에 부착시킨 후 인장시험기를 사용함으로서 T-박리(peel)시험을 하였다.
자기디스크(두께 50μ 및 70μ)의 경우에 박리시험과 내구성시험은 다음 방법을 이용함으로써 실시되었다. 자기층의 표면을 동적으로 문지른 후 자기층의 상태를 관찰하였다. 폭 18mm 및 7cm의 니치반 셀로테이프(NICHIBAN Cellotape : 상품명)를 자기표면에 접착시켜 필름을 고정시킨 후 500g의 하경을 셀로판 테이프의 한쪽단부에 부착시켰다. 하중을 45cm의 거리를 통해 중력으로 낙하시켰을 때 180°의 방향에서 셀로판 테이프는 자기층의 벗겨짐을 나타내기 시작하였다. 자기헤드(head)의 하중외에 자기디스크에 100g의 하중을 적용시키고, 디스크드라이브에 자기층의 벗겨짐을 관찰하였다.
자기카드(두께 100 내지 300μ)의 경우에, 동전으로 상기 박리시험 및 셀로판 테이프로 급성박리시험(rapid peel test)을 실시하였다.
[실시예 1]
폴리에틸렌 테레프탈레이트를 285℃에서 용융압출한 후 60℃의 냉각드럼으로 도입하여 200μ두께의 필름을 얻었다.
이 필름을 95℃에서 종방향으로 3.5 배 연신시켰다. 이 연신된 필름의 일면에 카르복실염의 기를 갖는 폴리우레탄인 히드란(HYDRAN)AP-400(다이-니뽕 잉크 케미칼 인더스트리 제품)80부(고체중량 기준, 이하 똑같은 양이 사용됨)와 술폰염의 기를 갖고 폴리에스테르인 파이텍스(FINETEX)ES-670(다이-니뽕잉크 화학사 제품) 20부로 구성된 피복액을 피복한 후, 그 피복된 필름을 즉시 110℃에서 횡방향으로 3.7배 연신시킨 다음 220℃에서 장력하에 열처리하였다. 폴리에스테르 필름의 두께는 15μ이었으며 피복층의 두께는 0.04μ이었다.
γ-Fe2O3(70.0g), 이소포론디이소시아네이트, 카프론락톤 폴리올 및 2-히드록시에틸 아크릴레이트로부터 제조된 우레탄 아크릴레이트(8.4g), 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트(2.8g), 폴리우레탄(5.6g), 비닐클로라이드-비닐아세테이트 공중합체(3.0g), 레시틴(0.8g), 탄소 (2.0g), 및 메틸에틸케톤(190g)(이들은 모두 분산처리 되었음)으로 구성된 자기피복물질을 피복층에 더 피복한 다음, 용매 메틸에틸케톤을 건조하면서 자기피복층을 자기적 배향시킨 후 일렉트로커튼(Electro Curatain) EC-1(에너지 싸이언스 인코포레이티드 제품)에 의해 10Mrad 전자방사하여 자기층을 형성함으로서 자기테이프를 얻었다. 자기층의 두께는 5.0μ이었다.
이 자기테이프의 자기층과 폴리에스테르 필름 사이의 접착력은 85g이었다.
[비교예 1]
피복층이 제공되지 않는 것을 제외하고 실시예 1에서와 똑같은 방법으로 자기테이프를 얻었다. 이 자기테이프의 폴리에스테르 필름과 자기층 사이의 접착력은 13g이었다.
본 발명에 따른 자기테이프는 폴리에스테르 필름과 전자방사-경화된 자기층 사이의 접착력이 좋으므로 실제 사용에 적합한 것으로 밝혀졌다.
[실시예 2]
폴리우레탄 테레프탈레이트를 285℃에서 용융압출한 후 60℃ 냉각드럼에 도입하여 두께 820μ의 필름을 얻었다. 이 필름을 95℃에서 종방향으로 3.3배 연신시켰다. 연신된 필름의 양면에 실시예 1에서 사용된 것과 똑같은 피복액을 피복하고, 그 피복된 필름을 즉시 110℃에서 횡방향으로 3.3배 연신시킨 다음 210℃에서 열처리하였다. 그 결과 얻어진 필름의 폴리에스테르 필름 기재의 두께는 75μ이었으며 피복층의 두께는 0.04μ이었다.
실시예 1에서와 똑같은 방법으로 필름의 양면에 대해서 피복층에 자기층을 제공하여 자기디스크를 제조하였다. 동전으로 문지르는 것에 의한 이 자기디스크의 자기층과 폴리에스테르 필름사이의 접착성 시험에서 자기층의 접착 실패만이 발생하였으며, 셀로판테이프 박리시험에는 자기층과 셀로판 테이프 사이의 경계면에서만 박리가 일어났다. 자기헤드에 의한 내구성 시험에서 자기층은 120분 이상의 내구성을 나타냈다.
[비교예]
피복층을 제공하지 않는 것을 제외하고 실시예 2에서와 똑같은 방법으로 자기디스크를 제조하였다. 이 자기디스크의 동전에 의한 시험과 셀로판 테이프 박리시험에서는 폴리에스테르 필름과 자기층 사이의 계면에서 박리가 일어났으며, 자기헤드에 의한 내구성 시험에서는 지속시간이 10분이하였다.
시험결과 본 발명에서 따라 제조된 자기디스크는 폴리에스테르 필름과 전자방사-경화된 자기층 사이에 좋은 접착성을 갖고 실제 사용에 있어 적합한 것으로 밝혀졌다.
[실시예 3]
IMPRANIL DLH(BAYER Co. Ltd에서 제조된 술폰염의 기를 갖는 폴리우레탄의 상품명) 65부, FINETEX ES-670(다이-니뽕 잉크 케미칼 인더스트리의 제품으로서 술폰염의 기를 갖는 폴리에스테르), 알킬올우레아 10부 및 실리카졸 5부로 구성된 피복액이 실시예 2의 피복액 대신 사용되는 것을 제외하고 실시예 2에서와 똑같은 방법으로 자기디스크를 제조하였다.
이 자기디스크의 자기층과 폴리에스테르 필름사이의 접착성은 실시예 2의 것과 마찬가지로 우수하므로 실제 사용에 있어 적합하였다.
[실시예 4]
백색 불투명체로서 산화티탄올 함유하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 용융압출시켜 필름으로 만든 다음 그 필름을 95℃에서 종방향으로 3.0배 연신시켰다. 연신된 필름의 양면에 IMPRANIL DLH 65부, FINETEX ES-670 20부, 3관능 아지리딘 화합물 10부 및 실리카졸 5부로 구성된 피복액을 도포한 후, 그 피복 필름을 즉시 횡방향으로 3.0배 연신시킨 다음 210℃에서 열처리하였다. 폴리에스테르 필름 기재의 두께는 250μ 이었으며 피복층의 두께는 0.04μ이었다.
실시예 1에서와 똑같은 방법으로 양피복층에 자기층을 제공하여 자기카드를 얻었다. 동전으로 문지르는 시험에서, 자기층의 접착 실패만 일어났으며, 셀로판 테이프 박리시험에서는 자기층과 셀로판 테이프 사이의 경계면에서 박리가 일어났다.
[비교예 3]
피복층이 제공되지 않는 것을 제외하고 실시예 4에서와 똑같은 방법으로 자기카드를 얻었다. 동전시험 및 셀로판 테이프 박리시험 모두에서, 자기층은 폴리에스테르 필름 사이의 경계면에서 벗겨졌다.
그 결과, 본 발명에서 따른 자기카드는 폴리에스테르 필름과 전자방사-경화된 자기층 사이에 좋은 접착성을 가졌으며 실제 사용에 있어 적합한 것으로 밝혀졌다.
[실시예 5]
백색 불투명체로서 산화티탄을 함유하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 용융압출하여 필름으로 만든 후 그 필름을 종방향에서 3.0배 연신시켰다. 이 필름의 양면에 HYDRAN AP-40(다이-니뽕 잉크 케미칼 인더스트리의 제품으로서 카르복실염의 기를 갖는 폴리우레탄, 및 실리카졸 10부로 구성된 피복액을 피복한 후, 그 피복된 필름을 즉시 횡방향으로 3.0배 연신시킨 다음 210℃에서 열처리하였다. 폴리에스테르 필름 기재의 두께는 188μ 이었으며 피복층의 두께는 0.08μ이었다.
실시예 1에서와 똑같은 방법으로 양피복층에 자기층을 제공하여 자기카드를 제조하였다. 이 자기카드의 자기층과 폴리에스테르 필름 사이의 접착성은 실시예 4의 것과 마찬가지로 우수하였다.

Claims (10)

  1. 음이온기를 갖는 폴리우레탄 또는 음이온기를 갖는 폴리우레탄과 술폰기를 갖는 폴리에스테르의 혼합물로 이루어진 피복층을 필름의 혼합물로 이루어진 피복층을 필름의 일면 또는 양면에 갖는 폴리에스테르 필름과 상기 피복층상에 형성된 전자방사-경화된 자기층으로 구성된 자기기록매체.
  2. 제1항에 있어서, 음이온기가 -SO3H; -OSO3H ; -COOH 또는 그들의 암모늄염, 리튬염, 나트륨염, 칼륨염 또는 마그네슘 염인 자기기록매체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 음이온기의 함량이 음이온기를 갖는 상기 폴리우레탄양의 기준으로 0.05 내지 8중량%인 자기기록매체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 술폰기가 -SO3H 또는 그의 리튬염, 나트륨염, 칼륨염 또는 마그네슘염인 자기기록매체.
  5. 제1항에 있어서, 상기 술폰기의 함량이 술폰기를 갖는 상기 폴리에스테르의 구성 반복단위체의 몰수 기준으로 2 내지 40몰%인 자기기록매체.
  6. 제1항에 있어서, 음이온기를 갖는 폴리우레탄 대 술폰기를 갖는 폴리에스테르의 혼합중량비가 30 : 70 내지 100 : 0인 자기기록매체.
  7. 제1항에 있어서, 음이온기를 갖는 폴리우레탄이 폴리올, 폴리이소시아네이트, 반응성 수소원자를 갖는 사슬 중량제, 이소시아네이트기와 반응성이 있는 적어도 하나의 기와 적어도 하나의 음이온기를 갖는 화합물로부터 제조된 분자량 300 내지 20,000을 갖는 자기기록매체.
  8. 제1항에 있어서, 폴리에스테르 필름의 두께가 5 내지 500μ인 자기기록매체.
  9. 제1항에 있어서, 자기층의 두께가 1.5 내지 7μ인 자기기록매체.
  10. 음이온기를 갖는 폴리우레탄 또는 음이온기를 갖는 폴리우레탄과 술폰기를 갖는 폴리에스테르의 혼합물로 된 피복액을 폴리에스테르 필름의 일면 또는 양면에 피복하고; 피복된 필름을 종방향 또는 횡방향, 또는 양쪽방향으로 연신시킨 후; 형성된 피복층에 전자방사 경화성 자기물질을 도포한 다음 전자방사선으로 조사시켜 자기층을 형성하는 단계를 포함하는 자기기록매체의 제조방법.
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