JPS6156587B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、磁気テープを内蔵したケースと前記
磁気テープとの間に滑性層が配置されているテー
プカセツトに関するものである。 従来此種のテープカセツトにおいては、ケース
の内壁面と磁気テープとの間に、これらの摩擦抵
抗を減少させて磁気テープを安定に走行させるた
めの滑性プラスチツクシート（以下、ライナーシ
ートと称する。）が配置されている。例えば特公
昭49−46249号に開示されたライナーシートは、
プラスチツクベースにグラフアイトや二硫化モリ
ブデン等の滑材粉末を充填したものである。しか
しこれは、圧力及び温度をかけながらリバーシン
グロールによつてグラフアイト等をベースにすり
込ませるようにして製作されるから、均一な製品
を得る上で圧力及び温度のコントロールが難し
く、しかもでき上つたシートは滑性に優れている
ものの、耐摩耗性が不充分であるという欠点があ
る。また特公昭51−10484号によるライナーシー
トは、耐摩耗性向上の目的から、テフロン等のプ
ラスチツクベース中にモース硬度５以上の硬質粒
子を添加含有させたものである。ところがこのシ
ートでは、ベース中に相当多量の硬質粒子を添加
しないと補強効果が弱くなる。即ち多量に添加す
れば、粒子が磁気テープ側の表面だけでなくベー
ス内部や裏側にも存在してベースの補強を図れる
が、添加量が少ないとそのような状態にならず、
粒子が一様に含有されないからである。しかも、
シートの表面が硬質粒子によつて荒れ易く、磁気
テープにダメージを与える恐れがあり、また滑性
の点でも充分なものではない。 本発明は上述の如き欠陥を是正すべく発明され
たものであつて、冒頭に述べたテープカセツトに
おいて、前記滑性層が主として滑剤とバインダと
からなる混合物によつて構成され、前記バインダ
が繊維素系樹脂と熱可塑性ポリウレタン樹脂とポ
リイソシアネート化合物とを主成分とすることを
特徴とするテープカセツトに係るものである。こ
のように構成することによつて、シート状滑性層
の耐摩耗性及び滑性が向上し、ベース上に塗布し
た場合でも充分な接着強度が得られる。なお、こ
こで「テープカセツト」は、ケースに磁気テープ
を内蔵したものを意味し、いわゆるテープカート
リツジ等も含むものとする。 本発明によれば、バインダの主成分を繊維素系
樹脂と熱可塑性ポリウレタン樹脂とポリイソシア
ネート化合物（架橋剤）としたので、それら両樹
脂が架橋された構造となり、この構造中に滑剤が
包含された状態となるので、滑性層の耐摩耗性が
極めて良好である上に、摩擦係数の増大が抑制さ
れて低く保持される。しかもバインダが繊維素系
樹脂と熱可塑性ポリウレタン樹脂とを含むので、
これら樹脂の組合せにより接着強度が非常に良好
となり、滑性層自体を安定なものにすることがで
きる。 本発明で使用される滑剤は、滑性向上の点で、
層状の結晶構造を有しかつ層間の劈開性を有する
材料であるのが望ましく、これにはグラフアイ
ト、カーボンブラツク、二硫化モリブデン、フツ
化黒鉛、タルク等が挙げられる。このうち、グラ
フアイト、カーボンブラツク、二硫化モリブデン
は帯電防止性を有するもので、帯電防止の上では
望ましい材料である。また本発明で使用される滑
剤の平均粒径は0.5〜10μであるのが望ましく、
１〜５μであるのが更に望ましい。即ち平均粒径
が0.5μ未満になると小さすぎて却つて滑性効果
に乏しくなり、また10μを越えると（特に約100
μ以上になると）大きすぎて後述のベース上への
塗布が困難となるからである。 本明によれば、上述した滑剤をバインダに混合
し、この混合物をベース上に塗布して滑性層を形
成することが望ましいが、滑性層の耐摩耗性を向
上させかつ塗布後のベースに対する接着強度を良
くするためには、繊維素系樹脂と熱可塑性ポリウ
レタン樹脂とポリイソシアネート化合物とを主成
分とするバインダを使用することが極めて重要で
あることが見出された。 使用可能な繊維素系樹脂は、グルコースの脱水
縮合で生成した重合物としての繊維素系樹脂にお
いて、グレコース無水物単位における３個の水酸
基（−OH）をエステル化やエーテル化、ニトロ
化反応等により適宜変性したものが望ましい。こ
の場合、３個の水酸基の平均して1.5〜2.8個好ま
しくは1.9〜2.5個が上記反応により導入された官
能基で置換されることが望ましい。即ち、このよ
うな範囲で置換されないと、塗布時の溶媒に対す
る溶解度が低下するからである。本発明で使用さ
れる繊維素系樹脂は、硝酸繊維素系、酢酸繊維素
系、プロピオン酸繊維素系、酢酸酪酸繊維素系、
メチル繊維酸系、エチル繊維素系等であつてよ
く、またこれらの繊維素は、上記グルコース無水
物単位における３個の水酸基を上記反応によりニ
トロキシ基（−ONO₂）、アセトキシ基（−
OCOCH₃）、プロピオニロキシ基（−
OCOCH₂CH₃）、ブチリロオキシ基（−
OCOCH₂CH₂CH₃）、メトキシ基（−OCH₃）、エ
トキシ基（−OCH₂CH₃）等で部分的に置換される
のが望ましい。 また本発明で使用可能な熱可塑性ポリウレタン
樹脂としては１，４−ブタンジオール等のグリコ
ールとアジピン酸等のジカルボン酸とから得られ
かつ末端に水酸基を有するポリエステルを、ｐ，
p′―ジフエニルメタン―ジイソシアネートあるい
はトルエンジイソシアネート等のジイソシアネー
ト化合物によつて架橋させたものが挙げられる。
この場合、水酸基に対するイソシアネート基の割
合を0.99以下にして反応させれば、末端に水酸基
を有する安定な高分子が得られる。このポリウレ
タン樹脂は熱可塑性であり、ガラス転移温度が０
℃以下のものが好ましい。例えば、ニツポラン
2304、同2320、同3022、同5033（以上日本ポリウ
レタン株式会社の商品名）、エスタン（Estane）
5701F―１、同5702、同5703、同5707F―１、同
5710F―１、同5715（以上ビー・エフ・グツドリ
ツチ社製の商品名）が例示される。 また本発明において使用する架橋剤としてのポ
リイソシアネート化合物としては、２，４―トリ
レンジイソシアネート、２，６―トリレンジイソ
シアネート、ｐ―フエニレンジイソシアネート、
ポリメチレンポリフエニルイソシアネート、ジフ
エニルメタンジイソシアネート、ｍ―フエニレン
ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネ
ート、ブチレン―１，４―ジイソシアネート、オ
クタメチレン―ジイソシアネート、３，3′―ジメ
トキシー４，4′―ビフエニレン―ジイソシアネー
ト、１，18―オクタデカメチレン―ジイソシアネ
ート、ポリメチレン―ジイソシアネート、ベンゼ
ン―トリイソシアネート、ナフタレン―２，４―
ジイソシアネート、３，3′―ジメチル―４，4′―
ビフエニレンジイソシアネート、１―メトキシフ
エニレン―２，４―ジイソシアネート、ジフエニ
レン―４，4′―ジイソシアネート、４，4′―ジイ
ソシアネート―ジフエニルエーテル、ナフタレン
―１，５―ジイソシアネート、ジイソシアネート
―ジシクロヘキシル―メタン、ｐ―キシレンジイ
ソシアネート、ｍ―キシレン―ジイソシアネー
ト、水素化ジフエニレン―ジイソシアネート、水
素化ジフエニルメタン―ジイソシアネート、トル
エン―２，４，６―トリイソシアネート、３―メ
チル―４，６，4′―トリイソシアネートジフエニ
ルメタン、２，４，4′―トリイソシアネート―ジ
フエニル、２，４，4′―トリイソシアネート―ジ
フエニルエーテル、未端基―NCOを有する長鎖
炭化水素又は置換炭化水素、及びこれら化合物、
或いは反応性ポリイソシアネート又は―NCOを
複数有するプレポリマー等が挙げられる。 次に、本発明による滑性層の各成分比について
述べる。 まず滑剤の量は、バインダ100重量部に対して
60〜600重量部であるのが望ましい。即ち、滑材
が60重量部未満では少なすぎて摩擦抵抗を低下さ
せる効果に乏しくなり、また600重量部を越える
と磁気テープの走行に伴なつていわゆる「粉落
ち」が多量に生じるからである。また、バインダ
の組成は、繊維素系樹脂が20〜95重量％、熱可塑
性ポリウレタン樹脂が80〜５重量％、ポリイソシ
アネート化合物が0.2〜50PHR（樹脂100重量部当
りの重量部）であるのが望ましい。即ち、繊維素
系樹脂が20重量％未満であると摩擦係数が大きく
なり、95重量％を越えると接着力が低下する上に
塗膜（滑性層）が脆くなる。また熱可塑性ポリウ
レタン樹脂が80重量％を越えると摩擦が大きくな
り、５重量％未満であると接着力の低下及び塗膜
の脆化が生じる。またポリイソシアネート化合物
の添加量が0.2PHR未満であると耐摩耗性及び摩
擦特性共に悪くなり、50PHRを越えるとそれ程
の特性向上は期待できない上に架橋が起りすぎて
却つて塗膜が脆くなる。なお滑性層には成分、例
えばレシチン等の分散剤や帯電防止剤等も同時に
添加含有されていてもよい。 なお、本発明による滑性層を支持体であるベー
ス、例えばポリエチレンテレフタレート等のプラ
スチツクシートや紙の上に塗布形成する場合に
は、滑性層（塗膜）の厚さは１〜20μであるが望
ましく、２〜10μであるのが望ましい。即ち、滑
性層の厚さが１μ未満であると薄すぎて寿命が短
かくなり、また20μを越えると実用的にみてカセ
ツト内に装着することが困難となる。 次に本発明の実施例を図面に付き述べる。 一例として、下記の組成からなる組成物を調製
した。

【表】 これらをボールミルで十分に混合してから、更
にポリイソシアネート化合物（例えばデイスモジ
ユールＬ：バイエル社製の商品名）を0.2重量
部、10重量部、40重量部と３通りに添加し、30分
間撹拌混合し、滑性層用の塗料とした。そしてこ
の塗料を乾燥後の厚さが例えば５μｍとなるよう
にベース上に塗布し、ライナーシートとした。具
体的な例としては、上記塗料を、第１図に示す如
く、ポリエチレンテレフタレートフイルム１上に
塗布し、乾燥することにより滑性層２を形成し、
これによつてライナーシート３を作成する。この
ライナーシートは、実際には第２図に示すテープ
カセツト４内に装着される。カセツト４の上ハー
フ８と下ハーフ９との間には、リールハブ５，６
に夫々巻回された磁気テープ７が内蔵されてお
り、上下のハーフの内壁面と磁気テープ７との間
に上述のライナーシート３が夫々配置されてい
る。この場合、ライナーシート３の滑性層２側が
磁気テープ７と近接するように配置される。 上記の塗料組成において、ニトロセルロースと
熱可塑性ポリウレタン樹脂とポリイソシアネート
化合物との配合比を種々変化させたときに、第３
図に示す結果が得られた。このデータを得るため
の測定法を説明すると、まず（動）摩擦係数の測
定に際しては、第４図に示すように、1/4インチ
幅のテープ状に裁断した試料（ライナーシート）
３を真ちゆう製ドラム１０の1/4円周に亘つて接
触させ、その一端を水平な状態にて支持体１１に
取付け、その他端を垂直に降ろして重錘Ｗを取付
ける。そしてドラム１０を試料３に対し相対速度
0.75mm／secで回転させ、ドラム１０と支持体１
１及び重錘Ｗとの間に配したテンシヨンゲージ
T₁及びT₂の値t₁及びt₂を夫々読み取る。動摩擦係
数μｄは、μｄ＝２／π1ogeｔ_２／ｔ_１によつて与えら
れる。 また耐摩耗性（粉落ち）の測定に際しては、第２
図のようなカセツトにライナーシートを組込み、
テープを500回走行させた後に、リールハブに接
触しているライナーシートからの粉落ち量を測定
した。この粉落ち量は点数法で表わした。 第３図に示す結果から、耐摩耗性を大きく保持
しかつまた摩擦係数の増加を抑制するには、バイ
ンダ組成において、ニトロセルロースが20〜95重
量％、熱可塑性ポリウレタン樹脂が５〜80重量％
のものを選定するものが望ましいことが確認でき
る。また、架橋剤としてのデイスモジユールＬの
添加によつて、耐摩耗性及び滑性共に向上するこ
とが分るが、その添加量が0.2PHR以上になると
著しく特性が向上する。但、40PHRを越えて
50PHR以上になると特に摩擦係数の低下はそれ
程期待できず、また塗膜の脆化防止という点か
ら、デイスモジユールＬの添加量の上限は
50PHRとするのが望ましく、40PHRとするのが
更に望ましい。 次に、別の例を第５図〜第８図に付き述べる。
この例では、第５図に示すように、基体フイルム
１のテープ側表面に滑性層を塗布形成する際に、
上述の滑剤及びバインダを主成分とする塗料を斜
線塗りし、これによつて幅400〜450μの斜めスト
ライプ状の滑性層１２を50〜100μの間隔で間欠
的に（即ち１mm内に１〜５本の滑性層）形成して
いる。或いは、第６図のように、塗料をグラビア
コーターによりドツト塗りして、円形の非塗布部
分（ドツト）間の間隔が１mm程度（即ち１mm²以内
にドツトが1/2〜５個）のドツト状パターンの滑
性層２２としてもよい。要するに、最初の例（第
１図）で述べたように滑性層２を基本フイルム一
面にベタ塗りするのではなく、上記の斜線塗り、
ドツト塗り等のように間欠的又は部分的に塗布
し、滑性層を部分的に形成するのである。 即ち、第１図のようなベタ塗りでは、滑性層２
の耐摩耗性や接着力は良好であるが、バインダ
（接着剤）を相当量含有しているため、滑性層が
滑剤単独からなるものに比べて摩擦係数が大き
く、滑性の点では比較的悪くなる。しかしなが
ら、本例ではバインダを含む滑性層１２，２２を
部分的にパターン化して形成しているので、耐摩
耗性及び接着力が良好であるだけでなく、ベタ塗
りに比べて摩擦を少なくし、特に低摩擦が要求さ
れる高級タイプのカセツト用ライナーシートとし
て好適なものを提供できる。 本例によるライナーシートの特性を第７図及び
第８図に示したが、第７図は金属（例えば真ちゆ
う）に対する摩擦及び基体フイルムに対する滑性
層の接着力を、第８図はプラスチツクベースに対
する層間摩擦を示す。摩擦の測定は前述したと同
様に行つてよいが、接着力の測定に際しては、1/
４インチ幅のテープ状に裁断した試料（ライナー
シート）の塗膜面（滑性層）に1/4インチ幅のフ
レキシブルフイルムを接着し、しかる後にこのフ
レキシブルフイルムを180℃方向に引張り、試料
のベースフイルムと塗膜との界面の接着破壊に要
する力を測定する。この接着力は点数法で表わし
た。 この結果から明らかなように、滑性層のベタ塗
りの場合に比べて、本例のような斜線塗りのライ
ナーシートは滑性層の接着力が殆んど変らない上
に、摩擦係数が小さくなつて滑性が向上する。特
に層間摩擦の低下が著しい（ドツト塗りよりも斜
線塗りの方が良好）が、この層間摩擦の低下は、
滑性ライナーシートではシートとテープとの接触
であるためにテープの走行性を向上させる上で極
めて重要である。 次に、更に別の例を第９図及び第１０図に付き
述べる。 この例によるライナーシート３では、第９図の
ように、基体フイルム１の面にまず厚さ２μｍ以
下（実際には１μｍ以下で十分）の下塗り層３０
を形成し、この下塗り層上に上述の滑性層２を塗
布形成する。この結果、滑性層２の接着性が良好
となるだけでなく、その摩擦係数を低下させるこ
とができる。 即ち、第１図に示したようなライナーシートで
は、フイルム１上に直接塗布される滑性層２には
フイルム１との接着性を向上させるためにバイン
ダ（接着剤）が多量に含有されている。ところが
バインダを多く添加すると（滑剤量を一定とした
場合）、滑性層２の接着性は良くなるが、反面そ
の摩擦が増大してしまう。また摩擦係数を低下さ
せるためにバインダを少なくすると、今度は接着
性が悪くなるので、摩擦特性と接着性とは互いに
両立し難いものである。しかしながら、本例のよ
うに、フイルム１にまず接着力の強い（従つてバ
インダの含有量の多い）下塗り層３０を設け、こ
の表面にバインダ量をコントロールした滑剤含有
滑性層２を形成すれば、滑性層２のバインダ量を
適度なものとし得るために摩擦係数を低下させる
ことができ、かつまた滑性層２を下塗り層３０を
介して強固に保持し得るめにその接着性も向上さ
せることができる。 具体的に述べると、下塗り層３０を形成するの
に使用する下塗り液としては、以下の各樹脂と溶
剤との混合物を使用する。使用可能な樹脂は、熱
可塑性ポリウレタン樹脂（例えばビー・エフ・グ
ツドリツチ社製のエスタン5702）、線状飽和ポリ
エステル樹脂（例えば東洋紡社製のバイロン200
又は300）、塩化ビニリデンとプロピオン酸ビニル
との共重合体（例えば鉄興社製のリユーンロン
QJ―１又はQJ―２）、ポリアミド樹脂（例えば
フジケミカル社製のトーマイド＃390又は
＃395）、塩化ビニルデン樹脂（例えば東亜合成社
製のアロン321）、ビスフエノール系エポキシ樹脂
（例えば大日本インキ社製のエピクロン850）等で
ある。これらの樹脂にシランカツプリング剤を添
加すると、下塗り層としての効果を更に向上させ
ることができる。 一例として５重量％のエスタン5702と95重量％
のメチルエチルケトンとからなる下塗り液（望ま
しくはポリイソシアネート化合物含有）をフイル
ム１上に塗布して乾燥させる。次いで、こうして
形成された厚さ0.5μｍの下塗り層30上に下記組
成の滑性層用の塗料を塗布する。

【表】 こうして得られたライナーシートについて得ら
れたデータを第１０図に示す。この結果によれ
ば、本例によるライナーシートの摩擦は下塗り層
のない場合と同等であるのに、下塗り層のない場
合に比べて滑性層の接着性が著しく向上している
ことが分る。なおグラフアイト粉末が増えるに従
つて、摩擦係数が低下するが、接着力は低下する
傾向がある。本例では、グラフアイト粉末の添加
量が増えると接着性が低下するが、低下してもな
お大きな値に保持することができる。 以上、本発明を実施例に付き述べたが、この実
施例は本発明の技術思想に基いて更に変形が可能
である。例えば、第５図及び第６図の例と第９図
の例とを組合せ、斜線塗り又はドツト塗りの場合
にも第９図のような下塗り層を形成することがで
きる。また上述のシート状滑性層を有するライナ
ーシート３は上下のハーフ８，９の内壁面に接着
固定されていてもよい。また場合によつては、ラ
イナーシート３の基体フイルム１を省略して、滑
性層２の直接ハーフ８，９の内壁面に直接塗布形
成することができる。この場合、滑性層の機械的
強度が十分に大きければ、滑性層のみでライナー
シートを構成し、この滑性シートを第２図と同様
にハーフ８，９と磁気テープ７との間に配置する
ことができる。なお本発明はいわゆるカートリツ
ジ式のカセツトも勿論適用可能である。また本発
明による滑性シートは、従来品（カーボン入りテ
フロンシート等）と同程度の低摩擦を保持する上
に低価格で作成できるので、特にビデオカセツト
におけるテープのたるみ止めやテープ位置決め用
として使用するのに好適である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであつて、第
１図は滑性層を有するライナーシートの一例の部
分拡大断面図、第２図はこのライナーシートを装
着したテープカセツトの一部切欠き斜視図、第３
図はバインダ組成によるライナーシートの耐摩耗
性及び（動）摩擦係数の変化を示すグラフ、第４
図は動摩擦係数を測定する装置の概略側面図、第
５図は別の例によるライナーシートの滑性層側の
平面図、第６図はその変形例によるライナーシー
トの滑性層側の平面図、第７図はバインダ組成に
よるライナーシートの滑性層の接着力及び（動）
摩擦係数の変化を比較して示すグラフ、第８図は
同ライナーシートの（動）摩擦係数を比較して示
すグラフ、第９図は更に別の例によるライナーシ
ートの部分拡大断面図、第１０図は同ライナーシ
ートの滑性層の接着力及び（動）摩擦係数を比較
して示すグラフである。 なお図面に用いられている符号において、１…
…プラスチツクフイルム、２，１２，２２……滑
性層、３……ライナーシート、４……テープカセ
ツト、７……磁気テープ、３０……下塗り層、で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 磁気テープを内蔵したケースと前記磁気テー
   プとの間に滑性層が配置されているテープカセツ
   トにおいて、前記滑性層が主として滑剤とバイン
   ダとからなる混合物によつて構成され、前記バイ
   ンダが繊維素系樹脂と熱可塑性ポリウレタン樹脂
   とポリイソシアネート化合物とを主成分とするこ
   とを特徴とするテープカセツト。