KR930002157B1 - Magnetic recording tape - Google Patents

Abstract

The tape for magnetic recording is prepared by coating a magnetic paint composed of a magnetic material, a binder, a lubricating agent, carbon black, a curing agent, a basic compound of formula (I) [wherein, R1, R2 and R3 are C1-18 aliphatic compound, N is amine and a mixing solvent onto a polyethylene terephthalate base film. The basic compound is added to adjust the acidity of the magnetic layer, and the mole ratio of said basic compound to the binder is 1-1.5. The tape has a good running property and durability.

Description

자기기록용 테이프Magnetic recording tape

본 발명은 자기기록용 테이프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자성층내의 산도를 조절하므로써, 자성층내의 결합제 수지가 산촉매하에서 가수분해되는 것을 방지하여 자기기록용 테이프의 마찰계수를 저하시키고 헤드오염을 방지하여 내구성을 향상시킨 자기기록용 테이프에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic recording tape, and more particularly, by adjusting the acidity in the magnetic layer, thereby preventing the binder resin in the magnetic layer from hydrolysis under an acid catalyst, thereby lowering the friction coefficient of the magnetic recording tape and preventing head contamination. A magnetic recording tape having improved durability.

최근들어 자기테이프의 수요가 급증하고 있고 용도 및 이용빈도가 증가됨에 따라 녹화된 기록을 장기간 보존해야됨에 따라 자기기록용 테이프의 내구성이 요구되고 있다. 따라서, 이에 대한 해결책으로서 자성층의 내구성을 향상시키기 위해 결합제들의 초기 강성률을 높이는 방법들이 주류를 이루고 있으며 이에 따른 여러 바인더시스템이 제안되고 있다(일본특공 소 43-4623호, 소 44-18222호, 소 52-11209호, 소 53-11444호, 미국특허 제4238548호).Recently, as the demand for magnetic tape is rapidly increasing and the use and frequency of use are increased, the durability of the magnetic recording tape is required as the recorded recording has to be preserved for a long time. Therefore, as a solution to this, methods for increasing the initial stiffness of binders have become mainstream to improve the durability of the magnetic layer, and various binder systems have been proposed accordingly (Japanese Patent Application No. 43-4623, Small 44-18222, Small 52-11209, Ser. 53-11444, U.S. Patent No. 4238548).

또한, 자성층의 마찰계수를 저하시킴으로써 자기기록용 테이프의 내구성을 향상시키는 기술로서는 일본특허공고 소 39-28367호, 소 41-18064호, 소 6-28052호, 미국특허 제3490946호, 제3492235호, 제3523066호, 제3597273호, 제3837912호, 제3983302호, 제4431702호 등이 있는 바, 이들은 자성층에다 활제로서 지방산이나 지방산에스테르 또는 이들의 혼합물을 자성분에 대해 수중량% 첨가시켜 테이프의 마찰계수를 저하시키는 것이다.Further, as a technique for improving the durability of the magnetic recording tape by lowering the friction coefficient of the magnetic layer, Japanese Patent Publication Nos. 39-28367, 41-18064, 6-28052, US Patent No. 3490946, and 3492235 , 3523066, 3597273, 3837912, 3983302, 4431702 and the like, which are added to the magnetic layer by adding several percent by weight of fatty acids, fatty acid esters or mixtures thereof as a lubricant. It is to lower the friction coefficient.

그러나, 상술한 바와 같이 초기 강성률을 높인 바인더 시스템을 사용하는 경우나, 지방산 등의 활제를 첨가시킨 경우, 처음 얼마동안은 마찰계수가 떨어지는 효과를 볼 수 있으나 장기간 보존하게 되며 마찰계수가 증가하게 되어, 이로 인한 헤드오염이 발생되게 된다. 즉, 자기기록용 테이프에 사용되고 있는 폴리우레탄 결합제 사슬중에는 폴리에스테르 그룹을 가진 사슬이 있는데 이 폴리에스테르 그룹이 중합시 완벽하게 글리콜형태로 중합되지 않고 말단에 카르복실산이 존재하게 된다. 사슬 말단에 있는 카르복실산은, 디이소시아네이트와 반응시켜 폴리우레탄을 만드는 그 다음 단계에서도 계속 반응에 참여하지 않고, 사슬 말단에 남아있게 되는데, 이와 같이 폴리우레탄 결합제 사슬중에 카르복실산이 남아있게 되면 이들 자체가 산촉매 역할을 하여 폴리우레탄 결합제를 가수분해시켜 저분자량의 수지로 변화시키게 된다. 이때 자성층의 물성도 급격히 떨어지게 되고, 자기기록용 테이프를 장기간 보관시 저분자량의 수지가 자기테이프 표층으로 떠올라 마찰계수를 증가됨은 물론 헤드오염까지 유발하게 된다. 더우기, 활제로서 지방산이 첨가되면 자성층내의 산도를 더욱 산성으로 만들기 때문에 폴리우레탄 수지의 가수분해는 급격하게 진행된다. 따라서, 최근들어서는 코발트 산화층 대신에 철 금속분말을 사용하는 자기기록 매체가 사용되는데, 이 경우 철 금속분말이 상기 일련의 반응에 또하나의 촉매역할을 하기 때문에 폴리우레탄 수지의 가수분해 속도는 매우 빠르게 되고, 이로인한 자기기록 테이프의 마찰계수 증가와 헤드오염 발생은 더욱 심각하게 된다.However, in the case of using a binder system having a high initial stiffness as described above, or adding a lubricant such as a fatty acid, the friction coefficient may be decreased for the first time, but it is preserved for a long time and the friction coefficient is increased. As a result, head contamination may occur. That is, among the polyurethane binder chains used for the magnetic recording tape, there is a chain having a polyester group, and the polyester group is not completely polymerized in the form of glycol during polymerization, and carboxylic acid is present at the end. The carboxylic acids at the chain ends remain at the chain ends without continuing to participate in the next step of reacting with the diisocyanate to form the polyurethanes. Thus, if carboxylic acids remain in the polyurethane binder chain, they themselves It acts as an acid catalyst to hydrolyze the polyurethane binder to change it into a low molecular weight resin. At this time, the physical properties of the magnetic layer are also drastically reduced, and when the magnetic recording tape is stored for a long time, low molecular weight resin rises to the surface of the magnetic tape, thereby increasing the coefficient of friction and causing head contamination. Moreover, hydrolysis of the polyurethane resin proceeds rapidly because the addition of fatty acids as lubricants makes the acidity in the magnetic layer more acidic. Therefore, recently, a magnetic recording medium using an iron metal powder instead of a cobalt oxide layer is used. In this case, the rate of hydrolysis of the polyurethane resin is very fast because the iron metal powder acts as another catalyst for the series of reactions. As a result, the friction coefficient of the magnetic recording tape increases and the head contamination occurs more seriously.

이에, 본 발명은 상기 문제점을 해소시키기 위해, 자성층내의 산도를 조절함으로써 자성층내 결합제 수지의 가수분해를 방지하여 장기간 보존에도 내구성이 우수한 자기기록용 테이프를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a magnetic recording tape having excellent durability even in long-term storage by preventing the hydrolysis of the binder resin in the magnetic layer by adjusting the acidity in the magnetic layer to solve the above problems.

이하 본 발명을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described.

본 발명은 자기기록용 테이프에 있어서, 자성체가 분산된 수지에다 다음 일반식( I )로 표시되는 염기성 화합물을 결합제의 산가로 측정된 몰수에 대해 1 내지 1.5몰배 첨가시켜서 되는 것을 특징으로 하는 자기기록용 테이프에 관한 것이다.In the magnetic recording tape, the magnetic recording is performed by adding 1 to 1.5 molar times the number of moles measured by the acid value of the binder to the resin in which the magnetic body is dispersed and the basic compound represented by the following general formula (I). It is about a tape.

R₁R₂R₃N ( I )R ₁ R ₂ R ₃ N (I)

윗 식에서, R₁, R₂및 R₃는 탄소원자수 1 내지 18의 지방족 화합물이고, N은 아민이다.Wherein R ₁ , R ₂ and R ₃ are aliphatic compounds having 1 to 18 carbon atoms and N is an amine.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention in more detail as follows.

본 발명은 자성체가 분산용해되어 있는 수지에다 결합제와 함께 다음 일반식( I )로 표시되는 염기성 화합물을 첨가시키되 염기성 화합물의 양은 결합제의 산가로 측정된 몰수에 대해 1 내지 1.5배가 첨가된 자기기록용 테이프로서, 이때 염기성 화합물의 사용으로 인해 산도를 조절하는 것이다. 자기기록 매체에 사용되는 통상의 폴리우레탄 결합제들은 결합제 1g당 1.5 내지 30mg KOH 산도를 가지고 있게 되는데 이들의 결합제 수지를 사용할 경우 하기식( I )로 표기되는 염기성 화합물로 폴리우레탄 결합제 사슬내에 존재하는 카르복실산을 중화시켜 안정된 염의 형태로 변화시키면 장기간 보존시에도 폴리우레탄 결합제가 산촉매하에서 가수분해되지 않게 된다. 이때 상기 식( I )의 염기성 화합물의 사용량은 사용하는 폴리우레탄 결합제의 산도에 따라 좌우되게 되는데, 결합제의 산가를 0.5mgKOH/g 이하로 하는 것이 바람직하다. 만일, 결합제의 산가가 0.5mgKOH/g을 초과할 경우에는 가수분해되어 물성이 저하되게 된다.The present invention adds a basic compound represented by the following general formula (I) together with a binder to a resin in which a magnetic body is dispersed and dissolved, but the amount of the basic compound is 1 to 1.5 times the amount of moles measured by the acid value of the binder. As tape, the acidity is controlled by the use of a basic compound. Conventional polyurethane binders used in magnetic recording media have a pH of 1.5 to 30 mg KOH per gram of binder, and when these binder resins are used, a basic compound represented by the following formula (I) is present in the polyurethane binder chain. Neutralizing the acid to form a stable salt prevents the polyurethane binder from hydrolyzing under the acid catalyst even upon long term storage. In this case, the amount of the basic compound represented by the formula (I) depends on the acidity of the polyurethane binder to be used, but the acid value of the binder is preferably 0.5 mgKOH / g or less. If the acid value of the binder exceeds 0.5mgKOH / g, the hydrolysis is deteriorated to decrease the physical properties.

한편, 자기기록용 테이프를 제조하는 방법은 통상의 방법을 이용하게 되는바, 즉, 결합제에 자성체를 분산시킨 후, 여기에다 사용되는 수지에 따라 염기성 화합물을 결합제의 산도가 0.5mgKOH/g 이하로 되도록 첨가시키고 경화제를 투입시킨 다음, 이를 비자성 지지체에 도포시키고 배향, 건조시켜 자기기록 테이프를 제조하게 된다.On the other hand, a method for producing a magnetic recording tape uses a conventional method, i.e., after dispersing the magnetic material in the binder, the basic compound is adjusted to 0.5 mgKOH / g or less depending on the resin used therein. After adding and adding a curing agent, it was applied to a nonmagnetic support, oriented and dried to prepare a magnetic recording tape.

결합제의 산가를 측정하는 방법은 메틸에틸케톤 95g에 결합제 5g을 첨가시키고 완전 용해시킨 후, 알코올성 0.1N Nach 용액으로 적정하되 이때 지시약은 페놀프탈레인 용액을 사용한다. 적정된 NaOH 량을 KOH로 환산하여 결합제 1g당 KOH 량으로 결합제의 산도를 표시한다. 상기 결합제의 산도표시된 KOH량의 몰수를 사용한 염기성 화합물의 몰수로 환산하여 1 내지 1.5배이면 바람직하다.The acid value of the binder is measured by adding 5 g of the binder to 95 g of methyl ethyl ketone and completely dissolving it. After titration with an alcoholic 0.1 N Nach solution, the indicator uses a phenolphthalein solution. The titrated NaOH amount is converted into KOH to indicate the acidity of the binder in terms of KOH per 1 g of binder. The acidity of the binder is preferably 1 to 1.5 times the molar number of the basic compound using the molar number of the KOH amount indicated.

이하 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

[실시예 1]Example 1

자성체(Co-r-Fe₂O₃) 100중량부와 결합제로서 염화비닐아세테이트[VAGH:ucc사제] 9중량부, CA-328[모톤사제] 11중량부, 활제 [TA-4230 신월사제] 3중량부, 카본[XC-72R : 카보트사제] 5중량부, 경화제[코로네에트 3041 : 니혼폴리우레탄사제] 3중량부, 트리에틸아민 0.04중량부 및 혼합용제 390중량부[사이클로헥사논, 메틸에틸케톤]를 프리믹서기에 투입하고 7시간 동안 교반시킨 후 샌드그라인더에서 100분동안분산시켰다. 이렇게 얻어진 자성도료를 폴리에틸렌테레프탈레이트 베니스 필름위에 도포, 배향, 건조후 카렌다링하고 경화후 적당한 폭으로 절단하여 자기기록용 테이프를 제조하였다. 이때 얻어진 테이프에 대해 60℃×80몰%배×30일 방치시키되 방치시키기 전과 방치시킨 후의 헤드오염을 특정하여 결과를 다음 표 1에 나타내었다. 단, 마찰계수는 ASTM D-1984-73으로 측정하였고, 헤드오염은 테이프에 칼라바 신호를 입력시키고 적정 테크에서 재생하면서 화면이 일그러지는 상태의 발생 횟수를 T-120 카셋트 한개를 기준으로 기록하였다.100 parts by weight of a magnetic substance (Co-r-Fe ₂ O ₃ ) and 9 parts by weight of vinyl chloride acetate [manufactured by VAGH: ucc] as a binder, 11 parts by weight of CA-328 [manufactured by Morton Corporation], a lubricant [manufactured by TA-4230 Shinwol Corporation] 3 Parts by weight, 5 parts by weight of carbon [manufactured by XC-72R: Kabot Co., Ltd.], 3 parts by weight of a curing agent [Coronet 3041: manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.], 0.04 part by weight of triethylamine, and 390 parts by weight of a mixed solvent [cyclohexanone, Methyl ethyl ketone] was added to the premixer, stirred for 7 hours, and dispersed in a sand grinder for 100 minutes. The magnetic coating thus obtained was coated on a polyethylene terephthalate Venice film, calendered after orientation, and dried, and then cured to an appropriate width after curing to prepare a magnetic recording tape. The resulting tape was left to 60 ° C. × 80 mole% times × 30 days, but the head contamination before and after leaving was specified, and the results are shown in Table 1 below. However, the friction coefficient was measured according to ASTM D-1984-73, and head contamination was recorded based on one T-120 cassette when the color bar signal was input to the tape and played back in a proper tech. .

[실시예 2 내지 7(비교예 1 내지 5)][Examples 2 to 7 (Comparative Examples 1 to 5)]

자성도료를 다음의 표 1의 조성에 따라 제조하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 자기기록용 테이프를 제조하였다. 이렇게 하여 제조된 테이프에 대해 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 고온방치 전후 마찰계수와 헤드오염을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.A magnetic recording tape was prepared in the same manner as in Example 1 except that the magnetic coating was prepared according to the composition shown in Table 1 below. The friction coefficient and the head contamination were measured before and after the high temperature standing in the same manner as in Example 1 for the tape thus prepared and the results are shown in Table 1.

Claims (1)

자기기록용 테이프에 있어서, 자성체가 분산되어 있는 수지에다 다음 일반식( I )로 표시되는 염기성 화합물을 결합제의 산가로 측정된 몰수에 대해 1 내지 1.5몰배 첨가시켜서 되는 것임을 특징으로 하는 자기기록용 테이프의 제조방법.A magnetic recording tape, wherein the magnetic recording tape is added to a resin in which a magnetic substance is dispersed and a basic compound represented by the following general formula (I) is added in an amount of 1 to 1.5 mol times based on the number of moles measured by the acid value of the binder. Manufacturing method. R₁R₂R₃N ( I )R ₁ R ₂ R ₃ N (I) 윗 식에서 R₁R₂R₃는 탄소원자수 1 내지 18의 지방족 화합물이고, N은 아민이다.Wherein R ₁ R ₂ R ₃ is an aliphatic compound having 1 to 18 carbon atoms and N is an amine.