KR0128510B1

KR0128510B1 - 도포 장치

Info

Publication number: KR0128510B1
Application number: KR1019900003637A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 우메무라; 세쯔꼬 가와하라; 다께마사 나미끼; 세이이찌 도비사와; 시게또시 가와베; 다께시 나까지마; 야스시 나까노; 노보루 고야마
Original assignee: 이데 메구미; 코니카 가부시끼가이샤
Priority date: 1989-03-20
Filing date: 1990-03-19
Publication date: 1998-04-02
Also published as: US5097792A; EP0388818A3; EP0388818B1; DE69014360T2; DE69014360D1; KR900014041A; EP0388818A2

Abstract

내용없음

Description

도포 장치

제1도는 본 발명의 도포 장치의 횡단면도이다.

제2도는 본 발명의 변형시킨 도포 장치의 요부 횡단면도이다.

제3도는 종래 기술 2에 의한 도포 장치의 횡단면도이다.

제4도는 증간충의 카아본 블랙 함량, 표면조도 및 C-아웃 사이의 관계를 나타낸 그라프이다.

제5도는 전체 카아본 블랙 합량, 투과율 및 S/Ns 사이의 관계를 나타낸 그라프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 프톤트 에지(front edge) la : 프론트 표면

2 : 센터 에지(center edge) 3 : 백 에지(back edge)

4 : 제 1포켓(pocket) 5 : 제 1슬롯(slot)

6 : 제 2 포켓 7 : 제 2 슬롯

10 : 프론트 에지 표면 10a : 모서리 부분

l0b : 도입면 20 : 센터 에지 표면

30 : 백 에지 표면 G : 프론트 단부

l ₁: 연장선l ₂: 접선

l ₃,Q3 : 각 Lb : 백 에지 표면의 길이

Lc : 센터에지 표면의 길이 Rl,R₂: 곡률 반경

X,Y : 말단부 B : 지지체

본 발명은 압출형 도포 장치에 관한 것으로서, 특히 자기 기록 매체의 제조시 고속 도포 조건하에서도 장애없이 도포 작업을 할 수 있는 도포 장치에 관한 것이다.

도포 시스템에 있어서는 로울 도포 시스템, 그라비아(gravure) 도프 시스템, 압출 도포 시스템, 슬라이드-비드-도포 시스템 및 커튼 도포 시스템을 포함한 공지된 여러가지 시스템이 있다.

자기 기록 매체는 자기 도포액을 지지체 위에 도포시켜서 얻을 수 있다. 얻어도 좋다. 여기에 사용할 수있는 도포 방식으로는 일반적으로 로울 도포, 그라비아 도포 및 압출 도포 시스템을 들 수 있다. 이들 시스템 중에서, 압출 도포 시스템은 균일한 도포층 두께가 얻어지므로 더 우수하다.

한편, 최근에 자기 기록 매체가 급속하게 개량되고 있고, 고 BET 값의 산화 자성 분말 및 바륨 페라이트재료의 사용이 의도적으로 시도되어 도포액이 고점도화 되고 있다. 더욱이, 생산성을 높이기 위해, 고속 도포 작업에 대한 요망이 고조되고 있다.

자기 기록 매체의 제조를 목적으로 한 압출 도포 시스템에 대해서는 일본국 특허공개(소)(이하, 일본국특허 O.P.I. 공보라 함) 제57-84,77l호/1982, 동 제58-l04,666호/1983 및 동 제60-238,179호/1985에 기재된 바와 같은 공지된 통상의 기술이 있다.

최근, 자기 기록 매체는 고밀도 및 박층 또는 보다 많은 데이타 저장성을 갖도록 요망되고 있기 때문에 다층화가 시도되고 있다. 이러한 요구를 충족시키기 위해, 압출 도포 시스템에 적용할 수 있는 도포 장치로서 일본국 특허 O.P.I. 공보 제63-88,080호/l988에 기재된 것과 같은 중층 도포 장치가 제안되어 왔다.

그러나, 상기 압출 도포 시스템에 있어서는 도포층의 균일한 두께를 얻을 수는 있으나, 만족스러운 도포조건은 제한된 범위 이내에서만 얻을 수 있다. 따라서, 목적하는 바의 도포 작업을 상기 고속 도포 조건하에서는 얻을 수 없는 경우가 종종 있다.

도포 작업, 특히, 박층(30μm 이하) 도포 작업 시에 심하게 발생하는 장애는, 예컨데, 지지체상에 부착된 이물질, 먼지 또는 도포액에 혼입된 응고물이 백 에지 표면에 부착되거나 또는 들어 붙음으로서 도포 부위가 하얗게 되는 장애, 층 두께가 부분적으로 더 두꺼은 줄무늬로 되는 장애, 추가로 지지체가 프론트 에지부, 특히 프론트 에지 표면 하부의 평면부에 의해 긁혀서 지지체 기재의 부스러기가 부착되는 장애를 들 수있다. 특히 고점도 도포액을 사용하는 경우, 횡단 줄무늬(cross-streak) 장애가 지지체의 진동에 의해 일어나기 쉬우므로, 소음 또는 불균일한 출력의 변동이 생기기 쉽다.

상기의 난제들을 해결하기 위해, 여러가지 대책이 강구되었다. 이것의 대표적인 예는 일본국 특허 0.P.I.공보 제60-238,179호/l985(이하, 종래 기술 1이라 칭함)에 기재된 기술이다.

종래 기술 1에 있어서 도포 후 발생된 기포 또는 핀호울(pin-hole) 장애는 지지체가 이동할 때, 지지체의 표면 및 프론트 에지 표면 사이의 갭으로부터 흡입되는 공기를 프톤트 에지 표면의 하단부를 압착시킴으로서 차단되는 방식으로 방지된다.

그러나, 종래 기술 1에 있어서, 자지체의 이동각은 프론트 에지 표면의 하단부에서 변하여 지지체와 표면하단부의 접촉 압력이 하단부에 집중될 수 있으며, 반대로, 지지체 표면이 하단부에 의해 긁힘으로서, 도포표면에 대한 지지체의 부스러기에 의해 유발되는 장애를 일으키는 빈도가 높아질 수 있다.

한편으로, 일본 특허 O.PI. 공보 제63-88,080호/1988에 인용된 중층 도포장치(이하, 종래 기술 2라 칭함)도 역시 상기 종래 기술 1에서와 같은 착상에 기초하있으므로, 지지체 기재 부스러기의 부착을 피할 수는없다.

다시 말해서, 상기 인용 공보에 있어서, 제3도의 Q₁,Q₂및 Q₃는 각각 다음의 관계를 갖는 것이 바람직한것으로 고려된다.

0.5。Q1≤35°

0°Q2≤25

0° Q3 ≤ 20°

그러나, 상기 관계에서만 볼때, 프론트 에지 표면의 하단부 X에서 베이스 부스러기를 발생하고, 제1층도포 용액이 센터 에지 표면의 하단부로부터 씻겨버리기 쉽다.

상기와 같은 문제점들이 도포 자치의 헤드 표면과 지지체의 접촉 압력을 감소시킴으로서 부분적으로 해결될 수 있지만 접촉 압력은 고속 도포를 안정하게 행할 경우 어느 정도까지 증가하게 될 것이며, 이 경우, 상기 문제점들은 여전히 미해결 상태로 남아있게 된다.

그러므로, 본 발명의 주목적은 베이스 부스러기 부착의 장애 및 층 사이의 접촉면의 공기 흡입에 의해 유발되는 지지체 표면의 기포 또는 핀호울 장애를 확실히 방지할 수 있는 도포 장치를 제공하는데에 있다.

본 발명의 도포 장치에 있어서, 도포액은 프론트 및 센터 에지 사이의 갭에 제공되는 제1슬롯 및 백 에지 사이의 갭에 제공되는 제2슬롯으로 부터 계속적으로 압출되어서, 도포액은 가요성 표면에 도포되고 이것은 계속적으로 센터 및 백 에지 표면을 따라 순서대로 이동하며, 여기서 프론트 에지 표면은 적어도 표면의 말단부에서 lmm 이하의 길이를 갖는 직선 부분으로서 지지체의 이동방향에 따라 존재하고 센터 및 백에지 표면중 적어도 한 부븐이 지지체 면의 직선부의 연장선으로부터 돌출되어 있다.

본 발명에 있어서, 제1도에 나타낸 바와 같이, 프론트 에지 표면(10)은 직선부를 갖고, 센터 에지 표면(20) 및 백 에지 표면(30)중 적어도 한 부분은 지지체(B)면에 대해 직선부의 연장선(

)로부터 들출된다. 따라서, 상기 에지 표면에 대한 지지체(B)의 작용력은 각각 도포액을 통하여 프론트 에지 표면의 프론트 단부 G 및 센터 에지 표면(20) 및 백 에지 표면(30)에 분산 배치되고, 프론트 에지 표면(10)의 말단부(X)와지지체(B)의 접촉력은 거의 제거되어, 베이스 부스러기 장애는 말단부(X)로부터 지지체(B)의 긁힘이 없이 방지할 수 있다.

한편, 지지체(B)는 프론트 에지 표면(10)의 프론트 단부(G)에 근접한 후 프론트 단부(G)에서 압착된다. 따라서, 지지체(B)로부터 층사이의 접촉면으로 흡입되는 공기는 방지될 수 있다.

이러할 경우, 지지체가 프론트 단부 G와접촉하게 됨으로서 발생될 수 있는 베이스 부스러기 장애에 대해 고려할 수 있으나, 지지체(B)는 도포액의 유동에 의해 프론트 에지 표면(l0)으로부터 분리되어 베이스가 긁히지 않을 정도로, 지지체(B)와 프론트 단부(G)에 대한 접촉 압력을 줄일 수 있다. 따라서, 베이스 부스러기 장애는 일어나지 않는다.

제1도는 본 발명에 의한 도포 장치의 횡단면도로서, 프론트 에지(1)은 지지체(B)의 이동 방향의 상류면에, 센터 에지(2)는 중간에, 백 에지(3)은 하류면에 제공되고, 제1슬롯(5)은 프톤트 에지(1) 및 셴터 에지(2) 사이에 헝성되어 도포액의 제1모겟(4)에 연결되며, 제2슬롯(7)은 센터 에지(2) 및 백 에지(3) 사이에 형성되어 도포액의 제2포켓에 연결된다.

지지체 B의 반대쪽에 있는 프론트 에지(1)의 프론트 에지 표면(10)은 지지체(B)의 이동 방향으로 직선부를 갖는다. 직선부의 길이(/)은 1mm 이하이어야 하며,lmm를 초과할 경우, 지지체(B)는 제1도포액의 압력에 의해 변동하게 된다. 따라서, 공기를 층사이의 접촉면에 흡입시킬 위험이 있다.

또한, 센터 에지 표면(20) 및 백 에지 표면(30)중 적어도 한 부분이 직선부의 연장선

으로부터 지지체(B)의 면으로 돌출되어 있다. 제1도에 나타낸 실시예에 있어서는, 센터 에지 표면(20) 및 백 에지 표면(30) 모두가 연장선

으로부터 돌출되어 있다.

본 발명에서 사용한 프론트 에지 표면의 말단부란 제1슬롯(5)의 프론트 에지(1)면의 표면을 직접 교차하지 않고, 이것이 제2도에 나타낸 바와 같이, 곡선 또는 직선의 모서리 부분(10a)를 가질 경우, 이것은 상기 모서리부(10a)를 커버하는 말단부로 정의된다. 상기 직선부는 전체의 프론트 에지(l0)을 점유할 필요는 없으나, 프론트 에지(l0)의 프론트 에지 표면(10) 및 프론트 표면(la) 사이의 도입면(l0b)를 가져도 좋다. 이 경우, 도입면(l0b) 및 직선부 사이에 생긴 각은, 코너(G)에서 층 사이의 접촉면으로 공기가 흡입되는 것을 방지하는 견해에서 볼 때,135° 내지 160°가 바람직하다.

센터 에지 표면(20)은 연강선

으로부터 전체가 돌출될 필요는 없고, 그의 일부가 돌출되어도 좋다. 백에지 표면(30)의 경우도 마찬가지이다.

센터 에지 표면(Z0) 및 백 에지 표면(30)은 항상 반드시 호 또는 곡면일 필요는 없으며, 직선이어도 좋다.그러나, 센터 에지 표면(20) 및 백 에지 표면(30)의 적어도 나중의 절반부는 슬롯(5) 또는 (7)로부터 유출되어 지지체 B에 적용되는 도포액의 두께가 점차 엷여짐으로서 층 두께가 뛰어나게 조절되는 점을 이용하기 위해서는 호로 되어져야 한다.

상기 경우에 있어서, 센터 에지 표면(20)의 곡률 반경(R₁)은 바람직하기로는 2mmR₁≤25mm이고, 백에지 표면(30)의 곡률 반경(R₂)는 바람직하기로는 2mmR₂≤25mm이다.

이동 방향에 있어서 센터 에지 표면(20)의 길이 Lc는 바람직하기로는 R₁/20 내지 R₁이며, 또, 이동 방향에 있어서 백 에지 표면(30)의 길이 Lb는 바람직하기로는 R₂/20 내지 R₂이어야 한다. 그 외에, 백 에지 표면(30)은 센터 에지 표면(20)의 말단부(Y)의 접선 l₂로부터 지지체(B)의 면에 돌출되고, 각 Q3는 셴터 에지 표면(20)의 말단부(Y)에서 접선(l₂) 및 말단부(Y)로부터 백 에지 표면(30)까지 신장되는 접선(l₃) 사이에 형성되고, 상기 Q₃가 0°Q₃38°를 갖는 것이 바람직하다.

제3도에 나타낸 바와 같이 종래 기술 2에 있어서, Q₃는 음수가 되는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명자의 견해에 의하면, 제1도포액은, 백 에지 표면(30)이 말단부(Y)에서 접선(l₂) 밑에 있을 경우에, 센터 에지표면(20)의 말단부(Y)에서 씻김이 일어날 수 있으므로 제1층의 도포능이 악화될 수 있다. 따라서, 백 에지표면(30)의 적어도 나중의 절반부가 센터 에지 표면(20)의 말단부(Y)에서 접선(l₂)로부터 돌출되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 도포 장치에 있어서, 지지체(B)가 화살표 방향으로, 프론트 에지 표면(10), 센터 에지표면(20) 및 백 에지 표면(30)의 순서로 이동하는 과정에서, 제1충은 제1슬롯(5)로부터 유출되는 제1도포액으로 도포되고, 제2층은 제2슬롯(7)으로부터 유출되는 도포액으로 도포된다.

본 발명에 의한 지지체들은, 예컨데, 폴리에스테르 필름과 같은 플라스틱 필름, 종이 시이트, 이들의 적층시이트, 및 금속 시이트로된 것들을 포함한다. 지지체는 가요성 재료인 한 이들의 재질은 문제되지 않는다.

도포액으로서는, 자성 도포액, 특히 500cps(B형 점도계로 60rpm으로 회전시킴,1본 후 측정치)를 갖는 것을 사용할 경우, 이 도포액은 본 발명의 효과를 현저하게 나타낼 수 있다. 이외에, 기타 사진 감광 도포액을 적용해도 좋다.

[실시예]

이하, 본 발명의 효과는 다음의 실시예를 참고로 할 때 명백하게 될 것이다.

[실시예 1]

자기 기록 매체의 시이트를,15㎛ 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 지지체로서 사용하고, 각각 다음의 조성을 갖는 하층 및 상층으로 되는 자성 도포액을 지지체에 도포시켜 두 건조층 두께가 각각 3.0μm 및 1.0㎛가 되도록 하는 방식으로 제조하었다. 하층 및 상층 도포액의 점도는 각각 100cps 및 1500cps이었다.

[상층 도포액]

Co 함유 자성 산화철 150중량부

폴리우레탄 수지 10중량부

염화비닐-아세트산비닐 공중합체 20중량부

알루미나 분말 10중량부

미리스트산 2중량부

스테아르산 부틸 1중량부

폴리이소시아네이트 10중량부

톨루엔 200중량부

메틸에틸 케톤 200중량부

카아본 블랙 10중량부

[하층 도포액]

Co 함유 자성 산화철 150중량부

α-Al₂O₂8중량부

카아본 블랙 5중량부

염화비닐 공중합체 20중량부

스테아르산 부틸 1중량부

미리스트산 0.65중량부

스테아르산 0.35중량부

메틸에틸 케톤 150중량부

톨루엔 150중량부

올레산 0.65중량부

폴리이소시아네이트 10중량부

이 실시예에 있어서, 본 발명에 의한 도포 장치 및 종래의 기술 2에 의한 장치를 이들의 도포 속도를 변화시키면서 도포능을 겅사하였다. 얻은 결과를 하기 표 l에 나타냈다.

표 1에 있어서, × : 베이스 부스러기 부착 장애의 빈번한 발생.

△ : 약간의 베이스 부스러기 부착 장애가 발견됨.

△-○ : 베이스 부스러기 장애가 부분적으로 발견됨.

○ : 도포능이 뛰어남.

이들을 검토해 볼 때, × 및 △로 평가된 시료들은 육안으로 볼때 불균일하게 도포되었음이 명백히 발견되었다. 따라서, 도포 작업은 약 100m만을 도포시킨 후 정지시켰다. 기타의 시료들은 500m 이상 도포시켰다.

본 반명의 실시예에 있어서, L=0.3mm, Rl=8mm, R2=16mm, Lc=Lb=2.6mm 및 Q3=10°로 정하였다.

본 발명의 도포 장치는 자기 기록 매체를 제조하는데 적용할 수 있다.

최근, 보다 작은 입도를 갖는 자성 분말이 자성 재료 특히, 고밀도 및 고 S/N 필요 조건을 충족시키기 위한 비디오 및 컴퓨터용의 기록 매체에 사용되고 있다.

일반적으로, 자기 기록 매체(이하 자기 테이프라 칭함)의 S/N 비는 기록 재생에 관계된 기록 재료에 사용된 자성 분말 입자수의 제급근에 비례한다. 특정 중량을 갖는 도포 자성 분말의 경우에 있어서, 그의 입도가 작을수록, 그의 S/N 비가 더 유리하게 향상된다.

그러나, 자성 분말이 크기에 있어서 미세해질수록, 이들도 입자의 표면 활성이 증대하기 때문에 거의 분산되지 않는다.

한편, 자성 분말을 미세화하여 그의 BET 값을 높일 경우, 자성층의 표면은 BET 값이 높은 만큼 편평하게 되어 테이프-주행 내구성에 있어서 악화를 초래한다. 다시 말해서, 상기 자기 테이프는 기록 또는 재생시 자기 헤드를 심하게 긁어 낸다. 따라서, 긁힌 부위 및 마찰 계수가 증가하여 테이프-주행 특성에 있어서 열화를 초래할 뿐이다 이러한 증대는 또한 반복 사용으로 유발된 자성층 마모, 충중에 함유된 자성 분말의 탈락 및 탈락한 자성 분말에 의해 유발되는 자기 헤드 막힘(clogging)과 같은 바람직하기 못한 연쇄적 방해를 유발한다.

예컨데, 고 S/N 비를 갖는 것이 요구되는 비디오 테이프에 대해서는 자성 분말을 미세화하는 동시에, 자성 분말 이외에 카아본 블랙 및 연마제 등의 충전제를 자성층으로부터 제거시켜 자성 분말의 충전도를 높게 하는 방법을 적용하는 경향이 있다.

그러나, 카본 블랙이 자기 테이프의 자성층으로부터 제거될 경우, 이것의 광학 밀도가 낮아져서, 테이프주행은 거의 제어되지 않거나, 또는 때때로 주행이 정지할 뿐만아니라 테이프주행 내구성은 전도성의 상실로 인해 전기 하전에 의해 방해받는다.

자기 테이프를 비디오 데크로 주행시킬 때, 테이프 표면은 가이드포을 및 가이드 로울러에 의해 긁히게 된다. 따라서, 테이프 주행 특성이 나빠질 경우, 테이프 주행이 불규칙해져서 테이프 장력이 급격히 변하여 테이프의 자성층을 손상시키거나 또는 그의 자성 분말이 탈락하게 될 뿐만 아니라, 테이프의 권취 장력도 변하여 데이프가 불규칙하게 권취되어 불규칙한 셀비지(selvage)를 갖게 되어 이 테이프를 반복 사용시 테이프가 불규칙적으로 주행하고, 화상 또는 전자기 특성이 저하되어, 예컨데, 스큐(skew), 자터(jitter) 및 S/N 장애를 일으킨다.

이 특성을 개선시키기 위해, 무기 분말을 BC층의 결합제에 분산, 함유시켜 그의 표면을 거칠게 만들어 가이드 포울 등과 접촉하게 되는 층의 표면적을 줄이는 방식으로 상기 마찰 저항을 줄이는 몇가지 제안이 있었다(일본국 특허 O.P.I. 공보 제57-l30,234호/1982, 동 제l57-53,825호/1982, 동 제58-161,135호/1983 및 동 제58-2415호/l983 등 참조).

상기 무기 분말 대신에 카아본 블랙을 사용하여, 카아본 블랙의 전도성에 기초한 대전방지 및 차광효과 및 카아본 블랙 입자에 기초한 표면 조도 효과를 나타내도록 시도한 다른 제안이 있다(예, 일본국 특허 공보 제52-17,401호/1977 참조). 그러나, 카아본 블랙의 분산도가 너무 낮아서, 이 분산액으로 형성시킨 자성층의 표면은 응집 입자에 의해 거칠어지고, 응집 입자들은 결합체와의 결합력이 높지 않기 때문에 탈락하기 쉽다.

상기 자기 테이프의 표면에 장애가 발생하는 것을 방지하기 위한 보완책으로서는 일본국 특허 0.P.I. 공보 제68-164,020호/1983, 동 제61-276,l20호/1986 및 동 제62-188,018호/1987에 기재된 바와 같은 카아본 블랙을 함유하는 수지로 된 하도층을 제공하는 제안들이 있다.

그러나, 상기 하도층의 카아본 블랙 분산도는 여전히 낮아서, 표면이 고르지 못하게 되어, 자성층 표면을 고르지 못하게 한다. 따라서, 이 표면의 고르지 못함은 S/N 비를 저하시킬 것이다. 이 외에, 지지체, 하도층및 자성층 사이의 약한 접착성으로 인해 박리 등의 장애가 생기기 쉽다. 또한, 2층 적층 자성층의 경우에 있어서도, 카아본 블랙을 자성층의 하층에만 집중적으로 첨가시킬 경우, 동일한 장애가 발생할 수 있다.

상기 자성분말 및 충전제를 분산시키기 위해, 이들을 오랫동안 훈련시키고 많은 양의 충전제를 사용해야하였다. 이러한 작업은 자연히 자성층의 표면의 물성을 열화시킴과 함께 특성을 손상시켜, 분산도를 필요,충분한 만큼 향상시키는 것이 곤란했다.

이 견해로부터, 분산을 돕기위해 음이온 관능기를 결합제 수지에 첨가한 개질 수지가 고려되었으며, 그의 효과가 인지되었다. 그러나, 특히 카아본 블랙에 대해 고 BET 값을 갖는 자성 분말의 분산도는 아주 만족할 만한 것은 못되었다.

현재까지 3층 적층 자성층으로 이루어지는 자기 기록 매체가 알려지긴 했으나, 이들의 주파수 응답이 최대 20KHz이기 때문에,600 내지 800KHz의 칼라 신호, 및 1 내지 2MHz의 하이-파이 오디오 신호를 사용함으로서 기록을 제공하는데 필요한 칼라 비디오 테이프에는 적합하지 않다. 이 유형의 종래 매체는 안정된3층 도포를 행할 수 없기 때문에 생산성이 낮았다

이동 제어가 확실하고, 분산도 및 충전 특성이 높고, 자성층의 표면 특성이 뛰어나며, 고 및 저주파수 지역 모두에서 S/N이 높고, 드롭 아웃이 적은 자성층을 갖는 비자성 지지체로된 자기 기록 매체, 특히 내구성이 높은 자기 테이프를 제공하는 것이 요망된다.

특정 자기 기록 매체가 제안되었다. 이것은 3층의 적층 자성층을 갖는 비자성 지지체로 이루어진다. 지지체 상에 도포된 제1자성층을 제외한 다른 각각의 자성층들은 추가로 도포후 젖어 있는 상태의 선행 자성층에 도포시켰다. 각각의 자성층은 실질적으로 어떠한 건조 자기 기록 매체와 혼합되지 않는 것이 바람직하다. 3층의 적층 자성층의 카아본 블랙의 함량에 관하여, 3층의 적층 자성층의 카아본 블랙 함량은 최외각의 박막층에 포함된 자성 분말 100중량부당 0.l 내지 l5중량부이며, 바람직하기로는, 최외각 박막층은 카아본 블랙을 전혀 함유하지 않고 기타 박막층 중에서, 중간층은 0.1 내지 2.0중량부의 카아본 블랙을 함유한다.

적층 중간층 및 적층 최하층은 전체적으로 자기 테이프 광학 밀도를 조정하여 이동 제어를 안전하고 확실하게 하여, 정전 방해가 제거될 수 있고, 또한 중간층의 카아본 블랙 함량을 줄여서 적층 자성층의 표면이 유해하고 필요없이 고르지 못하게 되는 것을 방지하여 표면 조도를 조정할 수 있다. 적층 자성층에 있어서,자기 테이프의 전체 카아본 블랙의 함량을 파장 9000Å의 빛에 대해 2% 이하의 투과율을 갖도록 조정해서정전 장해가 제거될 수 있다.

상기 카아본 블랙의 전체 함량이 15중량부를 초과할 경우, 결합제 접착 보유력이 카아본 블랙의 것을 능가하여, 층이 부서지기 쉽게 된다. 반대로, 상기 카아본 블랙의 전체 함량이 7중량부 미만일 경우, 자기 테이프 전체의 투과율은 2% 이하로 유지될 수 없으므로, 이동이 안정되게 제어될 수 없다.

또한, 자성층의 표면 조도는 컷 오프(cut off) 중심선 평균 조도로 0.0lμm 이하, 바람직하기로는 0.005 내지 0.009μm의 범위이다.

각각의 적층에 있어서 바람직한 형태를 하기 표에 요약하었다. 가장 바람직한 것을 괄호로 나타냈다.

표1

다음, 제4도는 중간층의 카아본 블랙 함량에 대한 카아본 블랙의 조도(Ra) 및 그의 C-아웃 사이의 관계를 나타낸다.

더욱이, 제 5 도는 각각이 하층의 카아본 블랙 함량 변화에 의해 변하는 전체 카본 블랙 함량에 있어서의 변화에 대응하는 900nm의 파장에서 광투과율 및 S/N비 사이의 관계를 나타낸다.

이 경우에 자성체로서 Co-γ-Fe_zO₃을 사용했고, 상부, 중간 및 하부 적층 자성층의 건조 두께는(하기 실시예 l에 따라) 각각 1.0,1.5 및 2.5㎛로 설정하였다.

카아본 블랙 중에서, 본 발명에 사용되는 차광용 카아본 블랙은, 예컨데, 콜롬비아 카아본 캄파니(Colombia Carbon Company)에 의해 제조된 190m²/g의 비표면적 BET 및 18μm의 입도 r을 갖는 라벤(Raven) 2000, 라벤 2100,1l70 및 1000 및 미쯔비시 가세이 케미칼 인더스트리얼 캄파니(Mitsubishi kasei chemica lIndustrial Company)에 의해 제조된 100#, 75#, 40#, 35# 및 30#을 포함한다.

BET, r 및 하기한 DBP의 각 단위, 즉 m²/gr,μm 및 m1/l00g은 이하 생략한다.

전도성 카아본 볼랙은 예컨데, 각각이 콜롬비아 카아본 캄파니에 의해 제조된 250의 BET,170의 DBP 오일 흡수(이하 DBP로 약칭함) 및 24의 r을 갖는 콘덕텍스(Conductex) 975, l25의 BET, 27의 r을 갖는 콘덕텍스 900, 20의 r을 갖는 콘덕텍스 40-220, 220의 BET, 115의 DBP 및 20의 r을 갖는 콘덕텍스 SC, 각각 캐보트 캄파니(CabotCompany)에 의해 제조된 254의 BET 및 30의 r을 갖는 벌칸(Vulcan) XC-72및 143의 BET, 118의 DBP 및 20의 r을 갖는 벌칸 P : 미쯔비시 가세이 케미칼 인더스트리스 캄파니에 의해 제조된 라벤 l040 및 420,15의 r을 갖는 블랙 퍼얼스 2000 및 44를 포함한다.

기타의 카아본 블랙은, 예컨데, 콜롬비아 카아본 캄파니에 의해 제조된, 220의 BET, 115의 DBP 및 20의 r을 갖는 콘덕텍스-SC : 캐보트 캄파니에 의해 제조된 140의 BET, 1l4의 DBP 및 19의 r을 갖는 벌칸9 : 아사히 카아본 캄파니(Asahi Carbon Company)에 의해 제조된 117의 BET,113의 DBP 및 23의 r을 갖는 80 덴기 가가꾸 캄파니(DenkiKagaku Company)에 의해 제조된 32의 BET, 180의 DBP 및 53의 r을 갖는 HS100 : 55의 BET, 13l의 DBP 및 40의 r을 갖는 #22B, 56의 BET, 1l5의 DBP 및 40의 r을 갖는 #20B, 47의 BET, 187의 DPB 및 40의 r을 갖는 #3500을 포함한다. 이외에, 이들은 예컨데, 각각이 미쯔비시 가세이 케미칼 인더스트리알 캄파니에 의해 제조된 CF-9, #4000 및 MA 600 ; 각각이 캐보트 캄파니에 의해 제조된 블랙 퍼얼스 L, 모나르크(Monarch) 800, 블랙-퍼얼스 700, 블랙-퍼얼스 1000, 블랙-퍼얼스 880, 블랙-퍼얼스 900, 블랙 퍼얼스 1300, 블랙-퍼얼스 2000 및 스테링(Sterling) 라벤 825, 라벤 1255, 라벤 1035, 라벤 1000, 라벤 5000 및 케첸-블랙(Ketchen-Black) FC를 포함한다.

통상 사용되는 결합제를 결합제로서 사용할 수 있다. 자성 분말 및 기타 충전제의 분산의 면에서, 관능기, 또는 그 내부에 분자내염을 형성할 수 있는 관능기를 도입한 개질 수지를 사용하는 것이 바람직하며, 개질염화 비닐 수지, 개질 폴리우레탄 수지 또는 개질 폴리에스테르 수지를 사용하는 것이 특히 바람직하다.

상기 수지의 관능기는, 예컨데, 다음의 기들을 포함한다 :-SO₃M,-COOM,-OSO₂M,-COOM,

(식중, M은 수소 원자, 리튬 원자 및 나트륨 원자 중 어느 하나를 나타내고, M¹및 M²는 각각 수소 원자, 리륨 원자, 칼륨 원자, 나트륨 원자 및 알킬기 중 어느 하나이되, 단 M¹및 M²는 동일하거나 상이해도 좋다)

이를 관능기는 염화비닐 수지, 폴리에스테르 수지 또는 폴리우레탄 수지와 같은 수지 및 C1-CH₂CH₂SO₃

(식중, M,M¹및 M²는 상기한 바와 같음)와 같은 그의 분자내에 음이온 관능기 및 염소 원자를 함유한 화합물을 탈염산반응을 통해 축합에 의해 얻을 수 있다.

이와 같이 제조된 상기 수지 중에서, 염화비닐 수지의 예로서 염화비닐-아세트산비닐-비닐알코올 공중합체,염화비닐-프로피온산비닐-비닐알코올공중합체, 염화비닐-아세트산비닐-말레산비닐-비닐알코올공중합체 및 염화비닐-프로피온산비닐-말레산비닐-비닐 알코올 공중합체를 포함한다.

상기 결합제 이외에, 필요시, 통상의 비-개질 염화비닐 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 또는 수지에 단순 극성 기를 도입하여 개질시킨 것들을 혼합해서 사용할 수 있다. 또한, 셀룰로오스 수지, 페녹시수지, 특정 사용 방식을 갖는 열가소성 수지, 열경화성 수지, 반응형 수지, 전자선 조사 경화형 수지를 조합하여 사용할 수도 있다.

예컨데, 자성층, 백(back)도포층, 보호층 및 접착층과 같은 본 발명의 구성층의 결합제로서의 최적점의 종류와 양을 선택함으로써 상호간의 장점과 단점의 균헝을 유지하기 위해 상기 수지들을 조합하여 사용해도 좋다.

본 발명에 있어서, 폴리이소시아네이트를 경화제로서 상기 결합제에 첨가시켜도 좋다.

사용되는 방향족 폴리이소시아네이트는, 예컨데, 톨릴렌 디이소시아네이트(TDC) 및 이들 폴리이소시아네이트 및 활성 수지 화합물의 부가물을 포함한다. 이들의 바람직한 평균 분자량은 l00 내지 3,000의 범위가 바람직하다.

지방족 폴리이소시아네이트는, 예컨데, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 및 이들 이소시아네이트와 활성 수소화합물의 부가물을 포함한다. 자방족 폴리이소시아네이트, 및 이를 폴리이소시아네이트와 활성 수소 화합물의 부가물 중에서, 바람직한 것은 l00 내지 3,000 범위의 분자량을 갖는다. 지방족 폴리이소시아네이트 증에서, 비지환식 폴리이소시아네이트, 및 이들 화합물 및 활성 수소 화합물의 부가물이 바람직하게 사용된다.

상기 폴리이소시아네이트는 사용한 결합제 중량의 1/20 내지 7/10, 더욱 바람직하기로는 1/10 내지 1/2의 비율로 첨가시켜도 좋다.

중간층에 사용되는 분산제는, 예컨데, 레시틴, 인산 에스테르, 아민 화합물, 알킬 술페이트, 지방산 아미드, 고급 알코올, 산화 폴리에틸렌, 술포숙신산, 술포숙신산 에스테르, 공지된 계면활성제 및 이들의 염을 들 수 있다. 이외에,-COOH 또는 -OP₃H와 같은 음이온성 유기 기를 갖는 중합성 분산제의 염을 사용해도 좋다. 이들 분산제는 독립적으로 또는 조합시켜 사용해도 좋다. 이를 분산제는 사용한 결합제 100중량부에 대해서 l 내지 20중량부 범위이다.

대전방지제는 예컨데, 흑연, 산화 주석-산화 안티몬 화합물, 산화 티탄-산화 주석-산화 안티몬 화합물은 물론, 카아본 블랙 : 사포닌과 같은 천연 계면활성제 : 산화 알킬렌형, 글리세롤형 및 글리시돌형의 계면활성제와 같은 비이온성 계면활성제; 고급 알킬아민, 4급 암모늄염, 피리딘 및 기타 헤테로시클릭 화합물, 포스포늄 및 술모늄둥의 양이온성 계면활성제: 산성기(예, 카르복시산기, 술폰산기, 인산기, 황산에스테르기 또는 인산에스테르기)를 함유하는 음이온성 게면활성제 ; 양성 계면활성제(예, 아미노산, 아미노술폰산, 각 알코올의 술폰산 에스테르 또는 인산에스테르)와 같은 전도성 분말을 포함한다. 본 발명에 의한 자성층은 적어도 자성 분말 및 결합제를 함유하며, 필요시 이들은 분산제 및 윤활제를 함유할 수도 있다.

자성 재료는 예컨데, 자성 산화물(예,γ-Fe₂O₃, Co 함유 γ-Fe₂O₃, Co 피착 γ-Fe₂O₃, Fe₃O₄, Co 함유Fe₃O₄, Co 피착 Fe₃O₄및 CrO₂)을 포함한다. 더욱 구체적으로는, 상기 자성 산화물은 예를 들면, 주로 Fe, Ni, Co 및 또는) Al로 이루어지는 자성 금속 분말, 예를 들면 Fe, Ni, Co, Fe-Ni 합금, Fe-Co 합금, Fe-Al 합금, Fe-Al-Ni 합금, Fe-Ni-P 합금, Fe-Ni-Co 합금, Fe-Mn-Zn 합금, Fe-Ni-Zn 합금, Fe-Co-Ni-Cr 합금, Fe-Co-Ni 합금, Co-Ni 합금, Co-P 합금, Co-Cr 합금 등의 각종 강자성 재료를 포함한다

상기 자성 금속 재료에 대한 첨가제로는 Si, Cu, Zn, Al, P, Mn 및 Cr의 원소 또는 이들의 화합물을 들수 있다.

더욱이,6방정 페라이트(예, 바륨 페라이트 및 질화철)를 사용해도 좋다.

결합제, 경화제, 분산제, 대전방자제 및 충전제에 대해서는 상기 중간 층에 대해 기재된 것들이 적합할 수있다. 통상 사용하는 윤활제도 사용할 수 있다

또한, 필요시, 연마제를 첨가시킬 수 있다.

사용되는 연마제는 일반적으로 사용되는 용융 알루미나, 탄화규소, 산화크롬, 고런덤, 인조 고런덤, 인조다이아몬드, 석류석 및 주로 고런덤 및 마그네타이트로 이루어진 에머리와 같은 재료를 포함한다. 이들 연마제는 0.05 내지 5μm, 및 더욱 바람직하게는 0.1 내지 2μm 범위의 평균 입도를 갖는 것을 사용한다. 이들은 사용한 자성 분말 100중량부에 대해 1 내지 20중량부의 범위의 양으로 첨가된다.

상기 중간층 및 자성층용 도료에, 이 도료를 도포시 다음과 같은 용매 또는 희석 용매를 사용할 수 있다. 케톤(예, 아세톤, 메틸에틸 케톤, 에틸이소부틸 케톤 및 시클로헥산), 알코올(예, 메탄올, 에탄올, 프로판올 및 부탄올), 에스테르(예, 에필 아세테이트, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 에틸 락테이트 및 에틸렌글리콜 셀로-아세테 이트), 에테르(예, 글리콜디메틸 에테르, 글리콜-모노에틸 에테르, 디옥산 및 테트라히드로푸란), 방향족 탄화수소(예, 벤젠, 톨루엔 및 크실렌), 및 할로겐화탄화수소(예, 염화에틸렌, 염화에틸렌,사염화탄소, 클로로포름 및 디클로로벤젠).

지지체의 재료들은, 예컨데, 폴리에스테르(예, 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트), 올리올레핀(예, 폴리프로필렌), 셀룰로오스 유도체(예, 셀룰로오스 트리아세테이트 및 셀룰로오스 디아세테이트), 및 가소제(예, 폴리아미드 및 폴리카르보네이트)를 포함한다. 이외에, 재료(예, Cu, A1 및 Zn, 유리, 보론 나트리드, Si 카아바이트 및 세라믹)를 포함한다.

지지체 두께는 필름 또는 시이트 형일 경우, 약 3 내지 10㎛ 및 바람직하기로는 5 내지 5㎛ 정도이고, 디스크 또는 카드형일 경우 3㎛ 내지 10mm 정도이다. 지지체가 드럼형일 경우, 이것은 원통형으로 사용되고, 그의 모양은 사용한 레코오더에 따라 선택할 수 있다.

지지체 및 백도포층 또는 자성층 사이에, 접착성을 개선시키기 위해 중간층을 설치할 수 있다.

상기 지지체상에 상기 적층 자성층을 형성시키는데 효과적인 것으로 여겨지는 도포법으로는, 예컨데, 웨트 온 웨트(wet-on-wet) 도포계의 경우에 동시 또는 연속 역전로울을 사용하는 압출 도포법, 또는 그라비아로울을 사용하는 압출 도포법을 들 수 있다.

추가로, 에어-닥터 도포법, 블레이드 도포법, 에어-나이프 도포법, 스퀴즈 도포법, 주입(impregnation)도포법, 트랜스퍼-로울 도포법, 키스도포법, 캐스트 도포법 및 분무 도포법의 조합을 사용하는 것도 생각해 볼 수 있다.

웨트 온 드라이(Wet-on-dry) 도포계의 경우, 상기 도포법 중 어느것을 조합해서 사용해도 좋다.

시료 l 내지 7

시료의 자성 도료는 각각 하기 표 2에 나타낸 자성 도료 제조 방식 A(상층용), B(중간층용) 및 C(하층용)에 의해 제조하였다. 자성 도료 제조방식에 나타낸 양은 동일한 중량 단위의 중량부로 나타냈다.

표2

상기 표에 있어서 a, b, c는 하기 표 3에 나타냈다.

표 3에 나타낸 A, B 및 C의 조성물을 각각 23시간 동안 보올 밀 중에서 분산시킨 후, 이어서 다관능성 이소시아네이트 6부를 경화제로서 첨가하였다. 생성된 물질 각각을 1μm 메쉬 필터를 통해 여과시켰다. 이 여과액을 두께 13μm 폴리에틸렌테레프탈레이트 베이스에 도포하여 상층, 중간층 및 하층의 건조 두께가 각각 1.0μm, 1.5μm, 2.5μm가 되게 함으로서 각각의 시료 필름을 제조하였다.

테이프 시료 5는 상층을 제거하여 중층 테이프로 만든 것을 제외하고는 본 발명의 시료 1에서와 동일한방법으로 제조하였다.

중간층을 제거한 중충 테이프 시료 6 및 7은 표 3에서 나타낸 바와 같이 최상층 및 최하층으로 되도록 제조하였다.

생성된 필름 각각은 수퍼 칼린터(super-calender) 처리하였다. 이들을 폭 약 1.27cm(1/2인치)로 잘라내서 본 벌명의 테이프 시료 l 내지 7을 얻었다.

각 시료의 특성을 측정하여 그 결과를 다음의 표 3에 나타냈다.

표3

각각 카아본 블랙을 함유한 시료 1 내지 4에 있어서, 미사용 테이프 및 200회 이동 후의 테이프는 마찰저항성이 낮고 테이프 손상이 적었으며, 이들은 테이프 이동 특성이 인정하기 때문에 인해 스큐우 및 지터특성도 뛰어났다. 또한, 테이프-표면 조도 역시 매우 미세하게 될 수 있고, C-아웃 및 S/N이 저하되지 않았으며, 차광 특성은 만족스러웠고, 테이프 이동 제어에 문제가 없었으며 반복 테이프 이동 내구성 역시 우수하였다.

다른 한편, 본 발명에 의한 시료 5 내지 7은 마찰 저항성이 높았으며 안전한 테이프 이동 특성에 결함이 있으며 스큐우 및 크로마(chroma)특성이 나빴으며 크로마 S/N 역시 열등하였다.

본 발명의 시료 및 비교 시료를 측정하는 방법으로서,(a) 표면 조도 Ra 및 Rmax㎛는 3차원 조도 측정기(Kosaka Research Laboratories 제품, Medel SE-3FK)를 사용하며, 0.25의 컷 오프 몇 30mg의 철필력(stylus force)으로,길이 2.5mm를 갖는 시료 표면을 측정하여 얻었다.

(b) C-아웃 및 S/N은 재팬 빅터 캄파니(Japan Victor Company)에 의해 제조된 기기모델 HR-7100으로 최대 기록 전류로 4.5MHz를 기록한 후, 재생 노이즈 전압을 측정하여 얻었다·

(c) 드롭 아웃 수는 미사용 테이프 및 200회 이동시킨 후의 테이프를 드롭아웃 계수기 모델 시바소꾸(shibasoku) VH0lBZ를 사용하여 15μ초/분에서 드롭아웃의 수를 측정하여 얻었다.

시료 8 내지 l5는 통상의 3층 적층 자기 기록 매체이다. 시료 8 내지 10은 역전 로울 도포기에 의해 폴리에틸렌테레프탈레이트 지지체 상에 하기 표 4의 조성물 A를 도포하여 하기 표 5에 나타낸 건조 두께를 갖도록 제조하였다. 증간층은 최하층 상에 도포한 후, 이것을 건조시킨 후 도포 및 칼린너링시키고, 최상층은건조 및 칼린더링시킨 중간층 위에 도포시켰다. 시료 11은 시료 10에서와 동일한 방법으로 제조하였으나 조성물 A 대신에 B를 도포하었다. 시료 12 내지 14는 압출 도포기에 의해 폴리에틸렌테레프탈레이트 지지체상에 조성물 A를 도포시킴으로써 제조하였다. 증간층 및 최상층은 각각 젖은 상태의 하층상에 도포시켰다. 시료 15는 시료 l2와 동일한 방법을 사용하었으나 조성물 A 내신 B를 도포시켜 제조하였다.

전기 특성 및 고르기를 하기 표 5에 요약하였다.

이하, 표에 있어서 L,I 및 U는 각각 최하층, 중간충 및 최상층을 나타낸다. 표에 있어서 숫자는 달리 언급하지 않는 한 중량부의 함량을 의미한다.

표 4

표 5

A : 고르게 도포됨

B : 도포되었으나 고르지 못함

C : 도포하기 어려움

3층 적층 자기 기록 매체의 다른 시료들을 제조하었다. 시료의 층에 대한 도포 재료의 개개의 성분들은 시료 25,26 및 27을 제외하고, 하기 표 6에 나타냈다.

이 시료에 있어서, 중간층의 도포 조성물은 각각 실시예 l6,17 및 18의 최하층 50% 및 최외각층 50%의혼합물로 대체하였다. 증간층 또는 최외각층은, 젖은 상태에서 이전의 도포층에 또는 층아래 층과 동시에 도포시켰다. 표 6에 있어서, Co-23, Co-34 및 Fe-ZN은 각각 Co-γ-Fe₂O₃, Co-γ-Fe₃O₃및 Fe-Zn-Ni를 나타낸다. 전기적 특성, 조도 및 드롭아웃은 시료 1 내지 7에서의 동일한 방법으로 시험되었다. 슬라이딩 노이즈는 다음 방법으로 나타냈다.

l. 시료의 시스템 노이즈는 테이프가 이동하지 않을 매 스펙트렁 분석기로 측정하였다.

2. 이동하는 시료의 노이즈는 10분 동안 10회 스팩트럼 분석기에 의해 측정하었다. 6 내지 8MHz에서, 평균 노이즈 레밸을 시스템 노이즈의 기준치(0dB)로서 나타냈다. 시료의 노이즈 레벨은 시판되는 자기 기록테이프인 코니카 고포레이션의 제품, SGR을 기준치(100%)로 하여 상대치로서 나타냈다.

시험 결과를 하기 표 7에 요약하였다.

표 6(l)

표 6(2)

표 6(3)

표 6(4)

표 6(5)

표 6(6)

표 7

Claims

프론트 및 센터 에지 사이에 위치한 제1슬롯 및 센터 에지 및 백 에지 사이에 위치한 제2슬롯으로되고, 도포액이 상기 각각의 슬롯으로부터 연속적 압출되어 프론트, 센터 및 백 에지의 순서로 에지 표면 을따라 계속적으로 이동되는 가요성 지지체의 표면에 도포되며, 상기 프론트 에지 표면이 적어도 상기 프론트에지의 말단부까지 제공된 직선부를 가져서 상기 직선부가 이동하는 상기 지지체 방향을 따라 존재하도록하과 그 길이가 lmm 이하이며, 상기 센터 및 백 에지 중 적어도 일부분이 상기 지지체 상의 상기 직선의 연장선으로-부터 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 도포 장치.
제l항에 있어서, 상기 센터 에지 표면이 상기 지지체면의 호방향으로 돌출하도록 팽창되고, 곡률 R₁의반경이 다음의 식을 만족시킴을 특징으로 하는 도포 장치.

2mm R₁≤25mm
제1항에 있어서, 상기 백 에지면이 상기 지지체면의 호방향으로 돌출하도록 팽창되고, 곡률 R_z의 반경이 다음의 식을 만족시키는 것을 특징으로 하는 도포 장치.

2mm R₂≤ 25mm
제1항에 있어서, 상기 센터 에지 표면이 이동하는 지지체의 방향으로 길이 LC를 갖고, 길이 LC가 다음의 식을 만족시킴을 특징으로 하는 도포 장치.

R₁/20≤Lc≤R₁
제1항에 있어서, 상기 백 에지 표면이 이동하는 지지체의 방향으로 길이 Lb를 갖고, 이 길이 LC가 다음의 식을 만족시킴을 특징으로 하는 도포 장치.

R₂/20 ≤ Lb ≤ 20
제1항에 있어서, 상기 백 에지 표면의 적어도 일부분이 자지체면 상의 센터 에지 표면의 말단에서 접선으로부터 돌출된 것을 특징으로 하는 도포 장치.
제l항 또는 6항에 있어서, 상기 백 에지 표면이 지지체면 상의 센터 에지 표면 단부의 말단부에서 접선으로부터 돌출되고, 다음의 관계를 만족시키는 각 Q₃가 센터 에지 표면의 단부의 접선 및 센터 에지 표면으로부터 백 에지 표면까지 연장된 접선 사이에서 생긴 것을 특징으로 하는 도포 장치.