KR950014827B1 - 자기기록테이프의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자기기록테이프의 제조방법

제1도는 종래의 자기기록테이프의 제조공정도.

제2도는 본 발명의 자기기록테이프 제조공정도.

본 발명은 비디오 및 오디오테이프등의 자기기록테이프의 제조방법에 관한 것으로, 특히 8미리 비디오테이프와 S-VHS용 비디오네이프, VHS HG(High Grade), Hi-Fi등의 고급 자기기록테이프 등을 제조하는 방법에 관한 것이다.

급격히 증가하는 정보 추세에 따라기록매체에 있어서도 높은 기록밀도화가 요구되어지고 있으며 이와 함께 기록 매체의 고급화도 이루어지고 있다. 기록매체중 자기기록테이프의 경우 기존에 널리 보급되어 있던 1/2인치 VHS 비디오테이프(노말 그레이드)외에도 제품의 고급화 추세에 따라 하이 그레이드상의 비디오테이프가 많이 보급되어 있으며, 최근에는 이들보다 한 단계 진보된 8미리 비디오테이프, S-VHS 비디오 테이프, 디지탈 오디오테이프 등이 상품화되어 계속적으로 그 수요가 증가하고 있다.

일반적으로 도포형 자기기록테이프의 제조는 자성 도료를 제조하는 공정과 도포공정, 도포면을 표면처리하는 카렌더링공정, 자성층을 경화시키는 경화공정 그리고 슬릿팅공정 및 카세트 상태로 만드는 조립공정등의 순으로 구성된다.

그러나 1/2인치 하이그레이드 이상의 고급화된 자기기록테이프에 있어서는 그 주행성과 내구성을 향상시키기 위해 비자성 지지체의 사성층 반대면에 백토오팅층을 형성하는 것이 일반적이며, 최근 노말그레이드의 비디오테이프에도 적용하는 경우가 있다.

백코오팅을 하는 경우 통상 자성층을 경화시킨 후에 행하고 있으며 자성층과 동시에 도포하기도 하나 이때에는 백코오팅층이 카렌다링몰을 오염시키거나 도포공정의 수율을 감소시키는 원인으로 작용하고 또 기존설비의 개조나 새로운 설비의 투자 등이 따르는 제반의 문제점으로 인해 일반적으로 채택되지 않고 있다. 따라서 백코오팅을 수반하는 경우의 통상적인 전체 공정순서는 제1도와 같다.

자성층을 경화시키는 공정에 있어 그 경화방법은 카렌더링을 거친 후 롤상태로 감긴 원단을 약 40℃에서 60℃정도의 온도하에서 일정시간을 방치하여 경화반응을 촉진시키는 것이 일반적이다.

이 롤상태의 원단에서 자성층은 비자성지지체인 베이스필름과 접촉되어 있는 상태이며, 원단 권취시의 권취압에 의해 일정크기의 압력이 가해지게 된다. 따라서 경화시의 자성층은 이러한 열과 압력을 동시에 받고 있는 상태인 것이다.

압력의 경우에는 권취시 권취상태를 양호하게 하기 위하여 초기귄취압을 높게하고 권취가 진행되면서 권취압을 감소시키는 테이퍼 압력조절 방식으로 행하고 있으므로 권취 초기 부분의 자성층에 가해지는 압력이 상대적으로 높다.

경화시에 자성층에 가해지는 열과 압력에 의해 일종의 카렌더링효과가 발생하는데 이로 인해 자성층표면은 더욱 평활해져 자성층표면의 마찰계수가 급증하게 된다. 이러한 자성층표면 변형은 특히 권취 초기 부분에서 심하게 발생된다. 그리고 비표면적 40㎡/g 이상의 강자성 분말을 사용하는 자기기록테이프에 있어서는 평활한 자성층 도포를 위해 베이스필름의 표면도 더욱 평활한 것을 사용하게 되는데 이 경우 자성층과 접촉되면 베이스필름의 표면이 평활하여 그 접촉면적이 더욱 증가하게 된다.

따라서 이러한 접촉 면적의 증가가 경화시에 발행하는 자성층표면의 변형을 더욱 촉진시키게 되고 이로인해 자성층면의 마찰계수가 급증하고 헤드 오염 등을 유발시켜 테이프의 주행 내구성이 극히 불량하게 된다.

여기서 경화시의 자성층표면의 변형을 막기 위해 권취압을 줄일 경우 원단의 권취 형태가 불량하게 되어 제품 수율을 저하시키는 문제가 발생하고 또 권취압의 한계가 있으므로 바람직하지 않은 방법이다.

그리고 경화시의 경화온도를 낮춤으로써 자성층에 가해지는 열량을 줄이는 방법도 생각할 수 있으나 이럴경우 경화가 충분하지 않아 자기 테이프의 내구성이 떨어지는 등의 품질 저하의 문제점이 있다.

또 베이스필름의 표면이 거친 것을 사용하게 되면 자성층 표면이 거칠어지는 직접적인 원인이 될 수 있으므로 자기 테이프 상태에서 전자변환특성이 저하되는 결점이 있다.

본 발명에서는 자성층을 경화하기 전에 비자성 지지체의 자성층 반대면에 백코오팅을 하여 경화시에 자성층과 백코오팅층이 접촉되도록 하여 상기의 문제점인 경화시의 자성층표면 변형을 해결하였다.

따라서 종래의 공정 순서를 제2도와 같이 변경하므로써 경화공정에서 발생하는 자성층표면 변형을 방지할 수 있었다.

본 발명에서 자성층의 경화시 표면변형을 해결하기 위하여 자성층을 경화시키기 전에 백코오팅을 한 후 자성층을 경화하였는데 그 작용메카니즘은 백코오팅층표면에 형성된 표면 요철에 의해 자성층과의 접촉면적을 줄이고 지지체인 베이스필름보다 경도가 낮은 수지층으로 구성되어 있으므로 자성층의 표면에 가해지는 압력을 완충시키는 작용을 한다는 것이다.

즉, 백코오팅층의 표면 요철에 의한 이활효과와 백코오팅층의 유연성에 의한 압력 완충효과로써 경화시 자성층표면 변형의 문제점을 해결할 수 있다는 것이다.

즉, 백코오팅층의 표면 요철에 의한 이활효과와 백코오팅층의 유연성에 의한 압력 완충효과로써 경화시 자성층표면 변형의 문제점을 해결할 수 있다는 것이다.

일반적으로 백코오팅층은 카아본블랙, 이산화 티타늄, 칼슘 카보네이트 등의 충전제와 니트로셀루로즈 수지, 염화비닐-초산비닐공중합체 수지, 염화비닐 부틸알콜, 폴리우레탄 등의 결합제와 기타 첨가제 등으로 구성된다. 이 백코오팅층은 충전제 입자에 의한 표면의 요철을 부여함으로써 주행 내구성을 향상시키게 되고 특히 충전제로 가장 많이 사용되는 카아본블랙의 경우 제전 효과를 줌으로써 주행내구성을 향상시키게되고, 또한 충전제로 가장 많이 사용되는 카아본블랙의 경우 제전효과를 줌으로써 정전기에 의한 노이즈발생을 막아준다. 그리고 지지체인 베이스필름으로 주로 사용되는 폴리에스테르 수지에 비해 강도면에서 유연하므로 표면 요철이 자성층면으로 전사되어 나타나는 출력 특성 및 드롭아웃 등의 불량을 없앨 수 있는 장점이 있다. 이러한 장점으로 인해 고출력의 단파장의 기록이 필요한 하이파이 비디오테이프나 8미리 비디오테이프, S-VHS 비디오테이프, 디지탈 오디오테이프에 있어 필수적으로 행하여져 왔다.

자기기록테이프 자체의 요구 특성에 따라 상술한 바와 같이 자성체 분말의 특성과 기타 첨가제 등이 변화되어 왔으며 그 추세는 초미립자화, 고 보자력화, 고분산화 등으로 진행되어 왔다.

특히 자성체의 경우 Co-γ-Fe₂O₃, 메탈(Fe)분 등이 보자력이 700~1,600 에르스테드(Oe)로 높고 비표면적이 40~60㎡/g로 초미립자화되어 이에 맞는 특성을 나타내기 위해서는 좀더 평활하고 반면에 주행성도 뛰어난 성질이 요구된다.

자성층면의 평활성을 우수하게 하기 위하여 지지체인 베이스필름도 그 표면이 평활해야 하는데 특히 자성체의 비표면적이 40~60㎡/g인 자기테이프의 제조에 있어서는 통상 표면조도(Ra)가 0.010 미크론이하인 것을 사용한다. 표면조도가 0.010 미크론 이하인 베이스필름을 사용할 경우 자성층면의 경화시에 발생하는 표면변형에 의한 마찰 계수의 급증을 유발시키게 되며 이를 방지하기 위해서는 상기 언급한 바와 같이 백코오팅층을 비자성 지지체의 자성층 반대면에 도포한 후 자성층을 경화시켜야 한다. 이때 백코오팅층을 상태는 카렌더링 처리를 하지 않은 것이어야 하며 표면조도가 0.012~0.015 미크론 정도가 좋다.

이하 본 발명을 실시예를 들어 더욱 상세히 설명한다. 단, 본 발명이 실시예로 국한되는 것은 아니다.

[실시예 1]

하기의 조성으로 샌드그라인더등을 이용한 분산과 여과공정을 거쳐 자성 도료를 만들고 이를 표면조도가 0.006 미크론인 폴리에스테스 수지로 된 베이스필름(일본 도레이사제 상품명 V-59A)에 그라비아 롤로 도포, 배향 건조한 후 카렌더롤로 표면 경면 처리를 하였다.

카렌더링을 거친 후 베이스필름의 자성층 반대면에 다음 조성의 백코오팅처리를 하였다. 백코오팅층의 두께는 0.6 미크론이며, 표면조도는 0.014 미크론이었다.

상기 조성에 의해 백코오팅층을 형성한 다음 52℃, 상대습도 25% 하에서 2일동안 방치하여 자성층과 백코오팅층을 동시에 경화시켰다.

경화공정을 거친 롤 상태의 원단을 1/2인치 폭으로 슬릿팅하여 최종적으로 자기 테이프를 얻었다. 이렇게 얻어진 자기 테이프의 특성 평가를 통해 다음 표 1의 결과를 얻을 수 있었다.

[비교예 1]

자성층 및 백코오팅층의 조성과 실험 방법은 실시예 1과 동일하며, 단 자성층의 경화 공정에서 자성층만을 경화시킨 후(25℃, 상대습도 25% 하에서 2일 방치) 백코오팅처리한 것만 다르게 하여 자기 테이프를 제조하여 그 특성을 측정하고 그 결과를 표 1에 나타내었다.

[비교예 2]

자성층 및 백코오팅층의 조성과 공정 순서 및 실험 방법은 실시예 1과 동일하며, 단 사용한 베이스필름의 표면조도가 0.014 미크론인 것만을 다르게 하여 자기 테이프를 제조하여 그 특성을 측정하고 그 결과를 표 1에 나타내었다.

[표 1]

자기테이프의 특성 평가 결과

① 일본 도오세이끼사제 U타입 마찰계수측정기로 측정한 값.

② 일본 JVC사의 S-VHS용 데크와 오실로스코프를 이용하여 출력 레벨을 측정하고, 일본 JVC사의 S-VHS 비디오테이프(노말 그레이드)의 출력 레벨과 상대 비교한 값.

③ 일본 시바소꾸사제 VH01BZ 모델 드롭아웃 카운터로 15 미크론세크, 16데시벨의 조건으로 측정한 값.

④ 카세트 테이프 100개(120분용)에 대해 헤드오염이 발생하는 카세트 테이프의 수를 백분율로 표시한 값.

⑤ 카세트 테이프가 VTR 데크내를 주행할 때 테이프와 각 롤 또는 헤드 드럼과의 마찰에 의해 발생하는 마찰음.

상기한 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 자성층의 경화 전공에서 백코오팅 처리를 한후 경화 공정을 거치게 하는 본 발명의 실시예 1의 자기테이프는 자성층의 경화 공정에서 자성층만을 경화시킨 후 백코오팅처리한 비교예 1과 베이스필름의 표면조도를 0.014 미크론으로 한 비교예 2에 비하여 자기 테이프의 마찰특성, 출력, 드룹 아웃등이 양호해졌으며 헤드 오염등의 문제점도 발생하지 않았다.

따라서 본 발명에 의하면 주행 내구성과 출력 특성이 양호한 자기기록테이프를 제조하는 것이 가능하게 된다.

Claims (2)

1. 비자성 지지체의 한쪽면에 강자성체 분말, 결합제 수지, 기타 첨가제 등으로 된 자성 도료를 도포한 자성층이 형성되어 있고, 그 반대면에 백코오팅층을 형성하여서 된 자기기록 매체의 제조방법에 있어서, 상기의 자성층 도포후 칼렌더링처리를 행하고나서 중심 표면조도가 0.012~0.015 미크론인 백코오팅층을 형성시킨 다음, 자성층과 백코오팅층을 동시에 경화시키는 것을 특징으로 하는 자기기록테이프의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 비자성 지지체의 중심평균 표면조도가 0.010 미크론 이하인 것을 특징으로 하는 자기기록테이프의 제조방법.