專(zhuān)利名稱(chēng)：適用于高速接觸復(fù)制的視頻記錄磁帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁記錄介質(zhì)，尤其涉及適用于高速接觸復(fù)制以及實(shí)時(shí)操作的視頻記錄磁帶。
背景技術(shù)：
視頻記錄磁帶一般包括涂敷在非磁性襯底上的磁性層。在歷史上，通過(guò)實(shí)時(shí)復(fù)制在視頻磁帶上制成信息的拷貝，諸如電影。然而，由于對(duì)預(yù)記錄視頻產(chǎn)品不斷地需求，改進(jìn)了高速?gòu)?fù)制方法。
高速接觸復(fù)制也叫做無(wú)磁滯復(fù)制涉及把已磁記錄的信息從主磁帶轉(zhuǎn)移到拷貝磁帶。此轉(zhuǎn)移頻率是在一叫做SprinterTM復(fù)制器(Sony公司)的復(fù)制裝置中實(shí)現(xiàn)的。
在轉(zhuǎn)移區(qū)中產(chǎn)生復(fù)制，在該轉(zhuǎn)移區(qū)中夾有在轉(zhuǎn)移磁鼓和轉(zhuǎn)移磁頭之間的氣壓下的母帶、拷貝帶，以及任意的驅(qū)動(dòng)帶，該主和拷貝帶的磁性表面相互接觸。把一偏磁場(chǎng)加到轉(zhuǎn)移區(qū)，從而母帶上磁性圖案的鏡像被轉(zhuǎn)移到拷貝帶上?？截悗У姆谴判砸粋?cè)與轉(zhuǎn)移磁鼓接觸。在某種全速TM復(fù)制器中，拷貝帶實(shí)際上可由轉(zhuǎn)移磁鼓來(lái)驅(qū)動(dòng)。在復(fù)制期間，磁帶以正常放像速度的大約100到600倍的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。
在高速接觸復(fù)制工藝中，必須嚴(yán)格地保持轉(zhuǎn)移區(qū)中母帶和拷貝帶之間精確而緊密地接觸。好的磁帶與磁帶的接觸可促進(jìn)磁帶之間的有效短波長(zhǎng)轉(zhuǎn)移。然而，由于此復(fù)制工藝中所涉及的高速以及母帶和拷貝帶之間很大的接觸區(qū)域，所以在記錄期間在轉(zhuǎn)移區(qū)的母帶和拷貝帶之間可能形成一空氣薄膜(一種叫做空氣夾帶現(xiàn)象)?？諝鈯A帶削弱了磁帶與磁帶的接觸，導(dǎo)致被削弱的RF信號(hào)被轉(zhuǎn)移到拷貝帶。RF信號(hào)的耗損可被認(rèn)為放映視頻磁帶時(shí)監(jiān)測(cè)器上的噪聲或其它視覺(jué)干擾。
各種選擇可適用于減少空氣夾帶。首先，為了使空氣從轉(zhuǎn)移區(qū)中消失，可增加拷貝帶、母帶或這兩者磁性表面的粗糙度。然而，粗糙的質(zhì)地也可增加磁帶與磁帶的空隙，導(dǎo)致拷貝帶上的信號(hào)耗損。第二個(gè)選擇是，增加拷貝帶的硬度。由于硬度增加，拷貝帶對(duì)母帶施加更多的壓強(qiáng)，從而增加迫使空氣離開(kāi)磁帶與磁帶界面的速度。一般通過(guò)增加非磁性襯底的厚度使磁帶硬度增加。然而，該途徑減少了加入視頻卡帶外殼內(nèi)的磁帶量，從而減少可在拷貝帶上復(fù)制的電影或類(lèi)似產(chǎn)品的長(zhǎng)度。
復(fù)制期間另一個(gè)擔(dān)憂的問(wèn)題是拷貝帶與母帶的跟蹤。在轉(zhuǎn)移區(qū)中母帶與拷貝帶應(yīng)盡可能對(duì)準(zhǔn)，以防止信號(hào)偏移。此信號(hào)偏移一般導(dǎo)致RF不穩(wěn)定的問(wèn)題，以及導(dǎo)致跟蹤放像和記錄裝置之間變化中的問(wèn)題。
此外，必須保持高復(fù)制速度下拷貝帶的纏繞質(zhì)量，在視頻卡帶記錄器中放像時(shí)磁帶的張力必須保持在可承受的水平。
從這些設(shè)計(jì)來(lái)看，必須考慮拷貝帶的磁性和非磁性表面的特性。例如，所制造和銷(xiāo)售的大多數(shù)已知高速接觸復(fù)制拷貝帶的非磁性表面上沒(méi)有一背面涂層。直到近來(lái)，工廠已感到用單個(gè)背面涂層不可能滿足信號(hào)質(zhì)量、纏繞質(zhì)量、磁帶張力，以及跟蹤的需要。事實(shí)上，高速接觸復(fù)制拷貝帶的主要供應(yīng)商已公開(kāi)提出具有一背面涂層的磁記錄磁帶不適用于高速接觸復(fù)制。由于很難在高速接觸復(fù)制中實(shí)現(xiàn)良好跟蹤所需的表面特性，而保持實(shí)時(shí)與放像操作的必要特征，所以先前使用背面涂敷的磁帶的嘗試已失敗了。
不幸的是，沒(méi)有背面涂層的拷貝帶不太耐用且具有較差的實(shí)時(shí)操作特性，諸如放像期間的高張力。此外，這樣的磁帶必須在磁性層中加入必要的抗靜電劑，一般是碳黑顆粒。抗靜電劑的存在減少了磁性層中用于磁性顏料的可得空間，這可依次削弱磁帶的記錄性能。為了補(bǔ)償減少的磁性顏料，常需要填充成本更高的磁性顏料，使得所制造的磁帶不很便宜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種磁記錄介質(zhì)，它可用作高速接觸復(fù)制的拷貝帶，并滿足作為VHS磁帶的JVC規(guī)格。該介質(zhì)具有一磁性層，該層是多孔的，有助于減少空氣夾帶，該層還非常光滑，以使拷貝帶和母帶之間良好接觸。該拷貝帶也具有一結(jié)合了非磁性顏料的背面涂層，該涂層提供了優(yōu)良的磁帶張力、跟蹤、纏繞和信號(hào)特性。可在背面涂層中加入非磁性抗靜電劑諸如碳黑，從而在磁性層中留下填充磁性顏料用的最大可得空間。使用成本較低的磁性顏料可實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的良好電磁性能。
本發(fā)明部分地基于某一發(fā)現(xiàn)，該發(fā)現(xiàn)是多孔與極其光滑相結(jié)合的磁性層促進(jìn)主和拷貝帶之間的緊密接觸，從而改善高速接觸復(fù)制期間的記錄質(zhì)量。磁性層的光滑度增強(qiáng)了磁帶與磁帶界面處的表面接觸。磁性層的多孔性使得空氣從磁帶之間逸入這些孔中，從而把磁帶與磁帶的空隙減到最小。當(dāng)孔的尺寸不妨礙被記錄的波長(zhǎng)時(shí)，此途徑特別有用。由于通過(guò)多孔性和光滑度在本發(fā)明的拷貝帶和母帶之間實(shí)現(xiàn)了良好接觸，所以拷貝帶不必象標(biāo)準(zhǔn)高速接觸復(fù)制磁帶一樣硬。于是，可使用較薄的非磁性襯底，這可減少制造成本并可更適用于視頻卡帶外殼的內(nèi)部。于是，磁性涂層的多孔性和光滑度使得本發(fā)明的磁記錄磁帶極其適合于用作高速?gòu)?fù)制的拷貝帶。
我們也發(fā)現(xiàn)拷貝帶與母帶的跟蹤受到母帶與拷貝帶之間高速摩擦以及拷貝帶與轉(zhuǎn)移磁鼓之間摩擦的關(guān)系的影響。拷貝帶的磁性層對(duì)母帶的“緊貼”應(yīng)強(qiáng)于背面涂層對(duì)轉(zhuǎn)移磁鼓的“緊貼”，從而拷貝帶將傾向于跟隨母帶的路徑，而對(duì)轉(zhuǎn)移磁鼓的偏離諸如轉(zhuǎn)移磁鼓的擺動(dòng)和損傷相當(dāng)不敏感。然而，在磁鼓驅(qū)動(dòng)進(jìn)行復(fù)制的情況下，拷貝帶的背面涂層與轉(zhuǎn)移磁鼓之間的摩擦必須足夠高，以使轉(zhuǎn)移磁鼓可以所需的速度推進(jìn)拷貝帶。
本發(fā)明提供了一磁記錄介質(zhì)，它具有一非磁性襯底，該襯底具有第一和第二主表面、設(shè)在第一主表面上的磁性層以及設(shè)在第二主表面上的背面涂層。該磁性層包括散布于聚合物粘合劑中的磁性顏料。磁性顏料的量最好在磁性層質(zhì)量的百分之75到88之間，更好在百分之79到86之間。背面涂層包括至少兩種散布于聚合物粘合劑中的非磁性顏料，第一種非磁性顏料是導(dǎo)電材料并具有大約0.015到0.15μm之間相當(dāng)小的顆粒尺寸，第二種非磁性顏料具有大約0.15到1.5μm之間相當(dāng)大的顆粒尺寸。該磁性層具有至少為4的潤(rùn)滑劑吸收值(多孔性的測(cè)量)以及低于15nm的表面粗糙度。背面涂層具有15到150nm之間的表面粗糙度。依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例，磁性層對(duì)背面涂層的滑移(slippage)比是至少0.9，背面涂層的相對(duì)滑移在百分之71到83之間。
在本發(fā)明的另一個(gè)較佳實(shí)施例中，磁性層和背面涂層或者任何一層的聚合物粘合劑包括一硬成分樹(shù)脂和一軟成分樹(shù)脂，其中軟成分樹(shù)脂是具有多個(gè)側(cè)連的羧基團(tuán)的聚亞胺酯。與用于磁性介質(zhì)的公知粘合劑相比，此聚合物粘合劑提供了更光滑的表面，該表面可改善拷貝帶的磁性層與母帶之間的接觸。因?yàn)樵撜澈蟿┫喈?dāng)硬且具有高涂敷模量，可導(dǎo)致磁帶更硬，所以也改善了接觸。該粘合劑附加的優(yōu)點(diǎn)是與磁記錄元件中常用的許多粘合劑相比，它可產(chǎn)生更少的殘?jiān)？蓮谋阋说膯误w中制成本發(fā)明一個(gè)特殊較佳實(shí)施例的起羧基官能的聚亞胺酯，這可使制造的磁帶極其便宜。
本發(fā)明較佳實(shí)施方式本發(fā)明的磁記錄介質(zhì)包括具有第一和第二主表面非磁化的襯底?？蓮囊延屑夹g(shù)中公知的任意合適的襯底材料形成本發(fā)明的特殊非磁化襯底。例如，合適襯底材料的例子包括聚合物，諸如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)、聚酰亞胺、聚萘二甲酸乙二醇酯(“PEN”)，或者任何其它合適的材料。此襯底的厚度便于在10-20μm范圍內(nèi)?？傻淄炕蛱幚碓摫砻?，以促進(jìn)襯底和涂層之間的粘合。
在實(shí)際的本發(fā)明中，磁性層設(shè)在非磁化襯底的第一主表面上，背面涂層設(shè)在非磁化襯底的第二主表面上。磁性層的成分包括散布于聚合物粘合劑中的磁性顏料。磁性層所包含的磁性顏料的質(zhì)量最好相對(duì)于干燥并經(jīng)處理的磁性層質(zhì)量為百分之75到88，更好為百分之79到86。本發(fā)明中所使用的磁性顏料的類(lèi)型可包括已有技術(shù)中公知的任何合適的磁性顏料，諸如γ-Fe2O3、摻鈷的γ-Fe2O3、Fe3O4、CrO2、鐵酸鋇、鐵酸鋇的衍生物、金屬顆粒，以及類(lèi)似的材料。
本發(fā)明的磁性層包含磁性顏料，該顏料的重量負(fù)載(weight loading)對(duì)適用于高速接觸復(fù)制用途的磁記錄磁帶來(lái)說(shuō)相當(dāng)高。在磁性層中加入此較高負(fù)載的磁性顏料的能力部分地取決于本發(fā)明的具有背面涂層的介質(zhì)，該涂層包含用作抗靜電劑的碳黑顆粒。在本發(fā)明的磁記錄介質(zhì)中，碳黑位于背面涂層中，而不是磁性層中，從而對(duì)磁性層中的磁性顏料產(chǎn)生更大的負(fù)載容量。此較高重量負(fù)載的磁性顏料(使改進(jìn)我們的背面涂層成為可能)使我們可使用較便宜的磁性顏料，還實(shí)現(xiàn)了與先前公知的高速接觸復(fù)制磁帶相同水平的電磁性能，此公知的高速接觸復(fù)制磁帶使用較少量的較昂貴的磁性顏料，諸如來(lái)自Toda Kogyo公司以及Ishihara SangyoKaisha有限公司的CrO2和摻鈷的γ-Fe2O3。本發(fā)明使用較便宜顏料的能力使得本發(fā)明的制造更經(jīng)濟(jì)，這些顏料包括某種類(lèi)型的摻鈷γ-Fe2O3和γ-Fe2O3等。
在實(shí)際的本發(fā)明中，磁性層最好具有多孔性，該多孔性足以有助于消除高速接觸復(fù)制期間產(chǎn)生的空氣薄膜。多孔性的水平可在很寬的范圍內(nèi)變化，但仍舊合適。然而，如果多孔性太低，則不能促進(jìn)減少空氣夾帶?？捎纱植诙然蚰陀眯栽蛳薅ǘ嗫仔杂杏玫纳舷蕖Ｔ撋舷蘅呻S一些因素而變化，這些因素諸如粘合劑的選擇、磁性層的厚度，以及分子量低的幫助顏料在粘合劑中分散的分散劑的使用。我們已發(fā)現(xiàn)由大于4，最好是5到15，更好是5到9的潤(rùn)滑劑吸收值所指的多孔性水平是合適的。
為了本發(fā)明的目的，用提供潤(rùn)滑劑吸收值的潤(rùn)滑劑吸收測(cè)試法測(cè)量多孔性。一般，較高的潤(rùn)滑劑吸收值表示更大的多孔性。為了進(jìn)行該測(cè)試，制備了一系列溶液，這些溶液包含質(zhì)量百分比為1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和20的異丙醇中的潤(rùn)滑劑。在本發(fā)明中實(shí)際使用的潤(rùn)滑劑是來(lái)自Henkel化學(xué)公司的異十六烷基硬脂酸酯。相應(yīng)數(shù)目的待測(cè)試磁記錄介質(zhì)樣品固定在平面上，磁性層朝上，每種樣品為0.5英寸×10英寸(1.27cm×25.4cm)。使用注射器，把每種潤(rùn)滑劑溶液的2μl液滴置于相應(yīng)的樣品表面。16小時(shí)以后，觀察這些樣品，以確認(rèn)每種潤(rùn)滑劑溶液是否被完全吸收，局部吸收，或者未被樣品吸收。以溶液中潤(rùn)滑劑的加權(quán)負(fù)載給出潤(rùn)滑劑吸收值，該溶液具有被相應(yīng)樣品完全吸收的最多的潤(rùn)滑劑。例如，如果溶液1到4被一種樣品不完全吸收，但溶液5到20為被該樣品不完全吸收，則樣品的潤(rùn)滑劑吸收值，即多孔性為4。同樣地，如果溶液1到8被一樣品完全吸收，但溶液9到20未被該溶液完全吸收，則潤(rùn)滑劑吸收值，即多孔性為8。最好能重復(fù)測(cè)試。然后以各種測(cè)試中獲得的平均值給出潤(rùn)滑劑吸收值。在磁性層被弄干并進(jìn)行固化后用潤(rùn)滑劑的吸收來(lái)測(cè)量多孔性。如果在制造期間對(duì)磁性層進(jìn)行碾光，則在碾光后測(cè)量多孔性。
可以各種方法調(diào)節(jié)磁性層的多孔性，包括改變磁性層中顏料的重量負(fù)載，這些顏料包括磁性顏料和非磁性顏料，諸如填料、磁頭清潔劑等。一般，增加顏料的重量負(fù)載將增加磁性層的多孔性。同樣地，減少顏料的重量負(fù)載將減少磁性層的多孔性。使用的顏料(磁性顏料和非磁性顏料)總量最好是干燥并固化過(guò)的磁性層質(zhì)量的百分之80或更多，更好是百分之81到88，最好是百分之82到85。使用較少數(shù)量的低分子量分散劑也可增加多孔性。低分子量分散劑的量最好少于磁性顏料質(zhì)量的百分之3。
在較佳實(shí)施例中，本發(fā)明磁性層中的毛孔尺寸如此細(xì)小，從而不能用Rq(干涉量度)測(cè)試檢測(cè)多孔性。如此小的毛孔尺寸既是表面光滑度所需的，也是防止毛孔與被記錄波長(zhǎng)的干擾所需的。
本發(fā)明的磁性層需要具有小于15nm的表面粗糙度(Rq)，最好小于10nm，更好的是在6nm到9nm范圍內(nèi)。在實(shí)際的本發(fā)明中，用Wyko高分辨率干涉計(jì)測(cè)量表面光滑度(Rq)。令人驚奇的是，本發(fā)明提供了一種具有非常光滑表面和高多孔性的磁性層。
除了聚合物粘合劑和磁性顏料以外，本發(fā)明的磁性層還包括一種或多種常規(guī)的添加物，諸如潤(rùn)滑劑；研磨劑；磁頭清潔劑；熱穩(wěn)定劑；抗氧劑；分散劑；濕潤(rùn)劑，抗靜電劑；殺真菌劑；殺菌劑；表面活性劑；助涂劑；非磁性顏料；以及依據(jù)已有技術(shù)中公知的類(lèi)似添加物。
在實(shí)際的本發(fā)明中，襯底的第二主表面，即非磁性一側(cè)設(shè)于背面涂層。該背面涂層具有可為拷貝帶提供優(yōu)良信號(hào)質(zhì)量、纏繞質(zhì)量、接觸、磁帶張力，以及跟蹤性質(zhì)的表面特性。我們相信少于背面涂層可使拷貝帶用于具更好的耐用性的高速接觸復(fù)制，以及超時(shí)逸失性能。使用背面涂層也消除了在磁性層的磁性顏料中放置抗靜電劑的需要，從而防止伴隨該取代的信號(hào)衰減。
本發(fā)明的背面涂層包括散布在聚合物粘合劑中的至少兩種不同尺寸的非磁性顏料。背面涂層的聚合物粘合劑的量最好是干燥背面涂層質(zhì)量的百分之35和50之間，更好在百分之40和45之間。雖然已發(fā)現(xiàn)厚度在大約0.45到1μm范圍內(nèi)的背面涂層適用于實(shí)際的本發(fā)明，但背面涂層的厚度也可在很寬的范圍內(nèi)。
被加到背面層的非磁性顏料包括尺寸相當(dāng)小的第一非磁性顏料，以及尺寸相當(dāng)大的第二非磁性顏料。第一非磁性顏料的平均顆粒尺寸最好在0.015到0.15μm范圍內(nèi)。為了本發(fā)明的目的，通過(guò)透射電子顯微鏡(TEM)測(cè)量顆粒尺寸。第一非磁性顏料用作抗靜電劑，于是它應(yīng)該是導(dǎo)電的。第一非磁性顏料最好是碳黑。已發(fā)現(xiàn)適用于實(shí)際本發(fā)明的尺寸相當(dāng)小的第一非磁性顏料的一個(gè)特殊例子是來(lái)自Cabot公司的Vulcan XC-72。
第二非磁性顏料的平均顆粒尺寸最好在0.15到1.5μm范圍內(nèi)，最好是0.3到0.7μm。背面涂層的厚度限定了顆粒尺寸的上限。作為一般規(guī)律，顆粒尺寸應(yīng)不超過(guò)背面涂層厚度的兩倍。在一個(gè)較佳實(shí)施例中，第二非磁性顆粒的莫氏硬度在6和8之間的范圍內(nèi)。合適的第二非磁性顏料包括碳黑、硅土、礬土、TiO2，以及類(lèi)似的物質(zhì)。
背面涂層中存在的第一和第二非磁性顏料的重復(fù)負(fù)載可在很寬的范圍內(nèi)。一般，尺寸相當(dāng)小的第一非磁性顆粒的量應(yīng)該既足以為背面層提供足夠的阻光性和導(dǎo)電性，也足以通過(guò)對(duì)表面光滑度的貢獻(xiàn)調(diào)節(jié)表面特性。尺寸相當(dāng)大的第二非磁性顏料的量應(yīng)足以對(duì)背面涂層提供耐用性和減少的摩擦特性。從功能上說(shuō)，相信這可以由尺寸較大的第二非磁性顏料來(lái)實(shí)現(xiàn)，該顏料在背面涂層中提供承載凸起，它們便于在復(fù)制和放像處理中轉(zhuǎn)移磁帶。使用質(zhì)量百分比為5到50的第一非磁性顏料和質(zhì)量百分比為5到50的第二非磁性顏料(在干燥背面涂層是100的基礎(chǔ)上)將適用于實(shí)際的本發(fā)明?？筛淖兊谝缓偷诙谴判灶伭系南鄬?duì)量，但第一顏料對(duì)第二顏料的質(zhì)量比最好在1∶100到100∶1的范圍內(nèi)，更好是在20∶1到1.5∶1范圍內(nèi)。
非磁性顏料的顆粒尺寸和數(shù)量對(duì)背面涂層的表面粗糙度(Rq)有貢獻(xiàn)，我們相信該尺寸和數(shù)量還可影響用作高速接觸復(fù)制的拷貝帶的磁記錄介質(zhì)的性能。背面涂層必須足夠粗糙，以在拷貝帶和轉(zhuǎn)移磁鼓之間提供合適的摩擦，也在視頻卡帶記錄器中提供了可接受的轉(zhuǎn)移張力，該背面涂層也必須足夠光滑，以保持被復(fù)制信號(hào)的質(zhì)量。本發(fā)明的背面涂層的表面粗糙度(Rq)在15到150nm范圍內(nèi)，更好在25到125nm范圍內(nèi)。使用Wyko粗糙表面分布圖(RST)干涉測(cè)量?jī)x測(cè)量表面粗糙度。
背面涂層還可包括附加的非磁性顏料，諸如Al2O3、空心陶瓷微球諸如ZeeospheresTM(見(jiàn)1994年4月15日提交的第08/228,221號(hào)美國(guó)專(zhuān)利)，或者附加的碳黑、TiO2，以及類(lèi)似的顏料，這些顏料具有與第一或第二非磁性顏料的尺寸不同的尺寸。例如，背面涂層還可包括顆粒尺寸在0.7到1.5μm之間的第三非磁性顏料。
除了聚合物粘合劑和非磁性顏料以外，依據(jù)已有技術(shù)中公知的，本發(fā)明的背面涂層也可包括其它常規(guī)的添加物，諸如催化劑、交聯(lián)劑、濕潤(rùn)劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、抗靜電劑、殺真菌劑、殺菌劑、潤(rùn)滑劑，以及類(lèi)似的添加物。
已發(fā)現(xiàn)磁性層和背面涂層的動(dòng)態(tài)摩擦特性以及這兩者之間的關(guān)系在實(shí)際的本發(fā)明中特別重要。例如，背面涂層和轉(zhuǎn)移磁鼓之間的摩擦應(yīng)足夠高，以使轉(zhuǎn)移磁鼓驅(qū)動(dòng)拷貝帶(如有的話)，并使拷貝帶適當(dāng)?shù)乩p繞而不嵌入復(fù)制器中。然而，如果該摩擦太高，則拷貝帶可沿著轉(zhuǎn)移磁鼓的路徑并變得與母帶不對(duì)準(zhǔn)。此外，磁性層的摩擦特性必須使得拷貝帶“緊貼”在母帶的表面并促進(jìn)良好的跟蹤。
這些動(dòng)態(tài)摩擦特性可以鍍鉻轉(zhuǎn)移磁鼓上磁帶的滑移為特征，該磁鼓也叫做印刷輪。在一種變形的高速?gòu)?fù)制設(shè)備上進(jìn)行此測(cè)試，該設(shè)備具有一非驅(qū)動(dòng)的空氣軸承的鍍鉻轉(zhuǎn)移磁鼓?？截悗Т┻^(guò)一系列引導(dǎo)滾筒上，并通過(guò)轉(zhuǎn)移磁鼓和氣帽之間的固定氣隙，通過(guò)該氣隙可調(diào)節(jié)氣帽的壓強(qiáng)。此氣帽帶設(shè)有一比高速接觸復(fù)制中常用氣隙更大的墊片。我們已把此氣隙設(shè)定在0.375mm。由一驅(qū)動(dòng)滾筒控制拷貝帶的線速度。設(shè)置了一速度計(jì)，以測(cè)量轉(zhuǎn)移磁鼓的轉(zhuǎn)速。速度計(jì)必須不干擾轉(zhuǎn)移磁鼓的旋轉(zhuǎn)。
使用沒(méi)有背面涂層的標(biāo)準(zhǔn)高速接觸復(fù)制拷貝帶，可校準(zhǔn)氣帽壓強(qiáng)，該壓強(qiáng)可確定磁帶對(duì)磁鼓的標(biāo)準(zhǔn)壓力。在實(shí)際的本發(fā)明中使用的校準(zhǔn)磁帶是Sony KNIII復(fù)制磁帶。其它磁帶也可用于校準(zhǔn)，但它們可提供不同的數(shù)字結(jié)果。在第一步中，把校準(zhǔn)磁帶穿入測(cè)試器，從而通過(guò)氣帽壓強(qiáng)使磁性一側(cè)與轉(zhuǎn)移磁鼓接觸。在整個(gè)測(cè)試中把磁帶的恒定張力保持在大約50和100g之間。磁帶以5m/s的線速度運(yùn)轉(zhuǎn)，計(jì)算轉(zhuǎn)移磁鼓相應(yīng)于此線速度的轉(zhuǎn)數(shù)，調(diào)節(jié)氣壓設(shè)定直到轉(zhuǎn)移磁鼓以線速度的百分之95到99之間的速度旋轉(zhuǎn)，即希望磁帶和磁鼓之間有一定的滑移量。取每分鐘轉(zhuǎn)速達(dá)到恒定水平時(shí)穩(wěn)定狀態(tài)條件下的磁鼓速度測(cè)量值。在第二步中，再穿上校準(zhǔn)磁帶，從而非磁性一側(cè)與轉(zhuǎn)移磁鼓接觸。磁帶再以5m/s的線速度運(yùn)轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)氣壓直到轉(zhuǎn)移磁鼓的速度在線速度的百分之70到75之間。如必要的話重復(fù)這兩個(gè)步驟，反復(fù)進(jìn)行氣壓調(diào)節(jié)，直至達(dá)到某一設(shè)定，在該設(shè)定中轉(zhuǎn)移磁鼓相對(duì)于校準(zhǔn)磁帶的兩側(cè)以所需的速度旋轉(zhuǎn)。對(duì)于其余的測(cè)試，該設(shè)定、磁帶張力和5m/s的線速度保持恒定。
為了測(cè)試本發(fā)明的拷貝帶，首先在測(cè)試器上運(yùn)轉(zhuǎn)該磁帶，其磁性一側(cè)與轉(zhuǎn)移磁鼓接觸，同時(shí)把轉(zhuǎn)移磁鼓的速度記錄為R1。磁鼓速度的降低表示磁帶和轉(zhuǎn)移磁鼓之間摩擦的降低。然后運(yùn)行磁帶，其背面涂層與轉(zhuǎn)移磁鼓接觸，獲得轉(zhuǎn)移磁鼓速度R2。然后計(jì)算磁性/背面的滑移比作為R1/R2，計(jì)算相對(duì)背面滑移作為(R2/線速度)×100。
已觀察到磁性層滑移對(duì)背面涂層滑移的比值必須足夠高，以使拷貝帶可精確地跟隨母帶，該比值也必須相當(dāng)不敏感于轉(zhuǎn)移磁鼓的偏離，諸如磁鼓的擺動(dòng)和耗損。我們已發(fā)現(xiàn)百分之71到83之間，最好在百分之77到83之間的相對(duì)背面滑移是合適的。至少0.9，最好是至少1.0，更好在1.15到大約1.4之間的磁性/背面滑移是合適的。
磁性層或背面涂層的聚合物粘合劑可以是已有技術(shù)中公知的任意合適的粘合劑。磁性層的聚合物粘合劑可與背面涂層的聚合物粘合劑相同或者不同。然而，由于對(duì)兩者的需要不同，聚合物粘合劑常?；ゲ幌嗤Ｒ话?，各層的聚合物粘合劑包括聚合物的組合，這些聚合物包括硬成分樹(shù)脂和軟成分樹(shù)脂，前者是一種玻璃化躍遷溫度高于50℃的聚合物，后者是一種玻璃化躍遷溫度低于50℃的聚合物。適用于實(shí)際本發(fā)明的硬成分樹(shù)脂的例子包括苯氧基、氯乙烯共聚物，以及非鹵化乙烯共聚物等。適用于實(shí)際本發(fā)明的軟成分樹(shù)脂的例子包括聚亞胺酯、聚酯、聚脲等。硬成分樹(shù)脂對(duì)軟成分樹(shù)脂的質(zhì)量比在1∶19到19∶1范圍內(nèi)，最好是1∶5到5∶1，更好是1∶2到2∶1。在其它例子中，可只從單個(gè)聚合物中制備磁性層的聚合物粘合劑。例如，第5,128,215號(hào)美國(guó)專(zhuān)利中描述了一種磁性層，其聚合物粘合劑是從單個(gè)星形嵌段共聚物中獲得的。
任意地，一種或多種聚合物的聚合物粘合劑可具有一個(gè)或多個(gè)官能團(tuán)，它們側(cè)接于或被加入聚合物構(gòu)架中，以增強(qiáng)磁記錄介質(zhì)的性能。例如，此聚合物或這些聚合物包含便于交聯(lián)的碳-碳雙鍵和/或氫氧基團(tuán)。
作為官能團(tuán)的其它例子，此聚合物或這些聚合物可包含側(cè)連的分散基團(tuán)，以幫助把磁性顏料分散于聚合物粘合劑中。如此特例中所使用的，詞“分散基團(tuán)”意味著一種能弄濕磁性顏料的基團(tuán)。詞“分散基團(tuán)”最好意味著一種能在pH2到10范圍內(nèi)電離或可電離的基團(tuán)。合適的分散基團(tuán)的代表例子包括季銨基部分(例如，作為一個(gè)例子的-N(CH3)3+Cl-)、胺類(lèi)(例如，作為一個(gè)例子的-N(CH3)2)、如第5,081,213號(hào)美國(guó)專(zhuān)利中描述的雜環(huán)部分、磺基甜菜堿(如，-N+(CH3)2(CH2CH2CH2SO3-))基于硫酸鹽的鹽或酸(例如，作為一個(gè)例子的-OSO3Na)、基于磺酸鹽的鹽或酸(例如，作為一個(gè)例子的-SO3Na)、基于磷酸鹽的鹽或酸(例如，作為一個(gè)例子的OPO(OH)2)、基于膦酸鹽的鹽或酸(例如，作為一個(gè)例子的-PO(OH)2)、基于羧基的鹽或酸(例如，作為一個(gè)例子的COONa)、其混合物，以及類(lèi)似的物質(zhì)。
使用這些分散團(tuán)的結(jié)果是，可能需要分子量較低的分散劑或濕潤(rùn)劑、或者可不需要低分子量的分散劑或濕潤(rùn)劑，以幫助磁性和非磁性(如有的話)顏料分散于聚合物粘合劑中。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，其中磁性層和/或背面層的聚合物粘合劑包括硬成分樹(shù)脂和軟成分樹(shù)脂，這些樹(shù)脂中的至少一種包括側(cè)連的可交聯(lián)部分和側(cè)連的分散部分。硬和軟成分樹(shù)脂最好包括側(cè)連的可交聯(lián)基團(tuán)和側(cè)連的分散基團(tuán)。
在此聚合物或這些聚合物的聚合物粘合劑中包括側(cè)連或端基氫氧根基團(tuán)的那些例子中，聚合物粘合劑還可包括異氰酸鹽交聯(lián)劑，以便于氫氧根基團(tuán)的交聯(lián)。如有的話，此異氰酸鹽是一種多官能異氰酸鹽，它具有每分子至少2個(gè)異氰酸鹽團(tuán)的功能。在實(shí)際的本發(fā)明中用作異氰酸鹽交聯(lián)劑的特殊多官能異氰酸鹽的一個(gè)例子是從Miles公司作為Mondur CB-601獲得的甲苯二異氰酸醇加合物。
使用的異氰酸鹽交聯(lián)劑的量最好如此，從而來(lái)自異氰酸鹽交聯(lián)劑的NCO基團(tuán)相對(duì)于來(lái)自第一和第二聚合物的氫氧基團(tuán)的總量的摩爾比最好在0.3到3.0的范圍內(nèi)，更好在1.3到2.5的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的特殊較佳實(shí)施例中，磁性層的聚合物粘合劑包括具有側(cè)連的羧基團(tuán)的聚亞胺酯，以及非鹵化乙烯共聚物，該共聚物包括側(cè)連的腈團(tuán)、側(cè)連的氫氧團(tuán)，以及一個(gè)或多個(gè)側(cè)連的分散基團(tuán)。非鹵化意味著該共聚物不包含共價(jià)鍵合的鹵素原子。于是，該詞排除了乙烯的鹵化物單體諸如氯乙烯，但不排除其中存在的鹵素作為一個(gè)陰離子的化合物。首先提到非鹵化乙烯共聚物，通過(guò)把一或多個(gè)腈官能的乙烯單體與用于制造共聚物的其它單體共聚，可把腈團(tuán)加入此共聚物中。這些單體的代表例子包括(甲基)丙烯腈、β-氰乙基、(甲基)丙烯酸、2-氰乙基乙氧基乙基(甲基)丙烯酸、對(duì)-氰基苯乙烯、對(duì)-(氰甲基)苯乙烯，以及類(lèi)似的單體。腈官能非鹵化乙烯單體最好是(甲基)丙烯腈，更好是丙烯腈。我們也相信此腈基可促進(jìn)這些乙烯共聚物與聚亞胺酯的兼容性。
乙烯共聚物的側(cè)連的氫氧基團(tuán)不僅有助于磁性顏料在聚合物粘合劑中的分散，還可促進(jìn)溶解度、固化和與其它聚合物的兼容性。此氫氧基團(tuán)可以是伯，仲或叔的，雖然伯和仲氫氧基團(tuán)是最好的。便于本發(fā)明的乙烯共聚物的氫氧根等當(dāng)量在大約300到10,000范圍內(nèi)，較好是500到5000，更好是800到1500。
為了提供一種具有多個(gè)側(cè)連的氫氧基團(tuán)的乙烯共聚物，可在此乙烯共聚物中加入一個(gè)或多個(gè)非鹵化氫氧官能的乙烯單體。合適的非鹵化氫氧官能的乙烯單體包括α，β-不飽和羧酸與二醇的酯，諸如2-羥乙基(甲基)丙烯酸酯、或2-羥丙基(甲基)丙烯酸酯；1，3-二羥基丙基-2-(甲基)丙烯酸酯；2，3-二羥基丙基-1-(甲基)丙烯酸；α，β-不飽和羧酸與己內(nèi)酯的加合物；鏈烷醇乙烯基醚，諸如2-羥基乙基乙烯基醚；4-乙烯基苯甲醇；烯丙基醇；對(duì)-羥甲基苯乙烯；或類(lèi)似的物質(zhì)。非鹵化氫氧官能的乙烯單體最好是從2-羥乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥丙基(甲基)丙烯酸酯，及其混合物的組中選出來(lái)的。也可通過(guò)在乙烯共聚物中加入醋酸乙烯酯，然后對(duì)醋酸酯部分進(jìn)行局部或全部水解以產(chǎn)生氫氧根團(tuán)，來(lái)制備具有側(cè)連的氫氧根團(tuán)的乙烯共聚物。
如有的話，乙烯共聚物的分散基團(tuán)可有助于磁性顏料在聚合物粘合劑中的分散。在乙烯共聚物包括多于一個(gè)分散基團(tuán)的那些例子中，分散基團(tuán)可以是相同的，或者它們可以是不同的。希望乙烯共聚物的分散基團(tuán)等當(dāng)量在大約2000到100,000范圍內(nèi)，最好在大約5000到大約50,000范圍內(nèi)。
可用各種方法在乙烯共聚物中引入一個(gè)或多個(gè)分散基團(tuán)。作為一個(gè)途徑，可使用分散誘發(fā)劑。分散誘發(fā)劑可引發(fā)乙烯單體的共聚，以對(duì)乙烯共聚物提供分散基團(tuán)。合適的分散誘發(fā)劑的代表例子包括4，4’-偶氮(氰基戊酸)、琥珀酸過(guò)氧化物、過(guò)硫酸鉀，以及過(guò)磷酸鈉。在乙烯共聚物中引入分散團(tuán)的另一個(gè)途徑是在乙烯單體共聚期間使用官能鏈轉(zhuǎn)移劑，諸如巰基琥珀酸。
也可通過(guò)使用產(chǎn)生分散基團(tuán)的非鹵化乙烯單體在乙烯共聚物中引入分散基團(tuán)。合適的產(chǎn)生分散基團(tuán)的非鹵化乙烯單體的代表例子包括合適的非鹵化、帶分散基團(tuán)的乙烯基單體的代表性例子包括氯化(甲基)丙烯酰氧乙基三甲銨、磷酸(甲基)丙烯酰氧乙酯、氯化(甲基)丙烯酰胺丙基三甲銨、氯化(甲基)丙烯酰氧丙基二甲基芐基銨、氯化乙烯芐基三甲銨、氯化(2-羥基-3-烯丙氧丙基)三甲銨、(甲基)丙烯酰胺丙基磺酸鈉、苯乙烯磺酸鈉、苯乙烯磺酸、(甲基)丙烯酸、馬來(lái)酸、富馬酸、馬來(lái)酸酐、乙烯基磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸、(甲基)丙烯酸(二甲氨乙)酯、馬來(lái)酸酐、N-(3-磺丙基)-N-(甲基)丙烯酰氧乙基-N，N-二甲銨內(nèi)酯、甲基硫酸(2-(甲基)丙烯酰氧乙基)三甲銨、N-(3-磺丙基)-N-(甲基)丙烯酰氨丙基-N，N-二甲銨內(nèi)酯、氯化乙烯芐基三甲銨及其混合物等。
也可用合適的聚合物反應(yīng)在乙烯共聚物中引入分散基團(tuán)。合適的提供分散基團(tuán)的聚合物反應(yīng)的例子包括(1)琥珀酐與乙烯共聚物上一部分氫氧根團(tuán)的反應(yīng)，以產(chǎn)生具有側(cè)連的酸機(jī)能的乙烯共聚物；以及(2)叔胺類(lèi)與乙烯共聚物上環(huán)氧基團(tuán)的反應(yīng)，以產(chǎn)生具有側(cè)連的季銨團(tuán)的乙烯共聚物。為了使乙烯共聚物具有用于此反應(yīng)的側(cè)連的環(huán)氧基團(tuán)，可在乙烯共聚物中加入非鹵化環(huán)氧樹(shù)脂官能的乙烯單體。例如，這些單體包括不飽和醇的縮水甘油醚(如烯丙基縮水甘油醚)，縮水甘油酯(如縮水甘油(甲基)丙烯酸酯)及類(lèi)似物。
本發(fā)明的較佳乙烯共聚物是單體的共聚物，這些單體包括(甲基)丙烯腈；上述非鹵化氫氧官能的乙烯單體；上述產(chǎn)生分散基團(tuán)的非鹵化乙烯單體；以及一個(gè)或多個(gè)非鹵化非分散乙烯單體。詞“非分散”意味著該單體不產(chǎn)生分散基團(tuán)和氫氧根團(tuán)。
合適的可共聚、非鹵化、非分散的乙烯基單體的代表性例子包括苯乙烯；烷基化苯乙烯；烷氧基苯乙烯；乙烯基萘；烷基化乙烯基萘；烷氧基乙烯基萘；(甲基)丙烯酰胺；N-乙烯基吡咯烷酮；(甲基)丙烯酸的直鏈、支鏈或脂環(huán)烷基酯，其中烷基含有1-20個(gè)，最好為1-8個(gè)碳原子，如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯和(甲基)丙烯酸2-乙基己酯；鏈烷酸的乙烯基酯，其中鏈烷酸的烷基含有2-20個(gè)，最好2-4個(gè)碳原子，并且可以是直鏈、支鏈或脂環(huán)烷基；(甲基)丙烯酸異冰片酯；(甲基)丙烯酸縮水甘油酯乙酸乙烯酯；(甲基)丙烯酸烯丙酯等。優(yōu)選的非鹵化、非分散的乙烯基單體包括苯乙烯、烷基取代的苯乙烯、(甲基)丙烯酸烷基酯(其中烷基含有1-4個(gè)碳原子)及其混合物。非鹵化、非分散的乙烯基單體最好選自苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯及其混合物。
本發(fā)明的一種特殊較佳非鹵化乙烯共聚物(以下叫做“較佳乙烯共聚物”)是一種單體的非鹵化乙烯共聚物，這些單體包括質(zhì)量百分比為5到40，最好是20到35的(甲基)丙烯腈；質(zhì)量百分比為30到70的一個(gè)或多個(gè)非鹵化非分散乙烯單體；質(zhì)量百分比為15到25的非鹵化氫氧根官能的乙烯單體；以及質(zhì)量百分比為0.25到10，較好是0.25到5，更好是0.25到2的產(chǎn)生分散基團(tuán)的非鹵化乙烯單體。
對(duì)于較佳乙烯共聚物，分散團(tuán)基最好是從季銨鹽、羧基酸或鹽、磷酸或膦酸的酸或鹽、硫酸鹽或磺酸鹽的酸或鹽，及其混合物。分散基團(tuán)最好是季銨鹽。當(dāng)分散基團(tuán)是季銨鹽時(shí)，產(chǎn)生分散基團(tuán)的乙烯單體最好是氯化(甲基)丙烯酰氧乙基三甲銨。
較佳乙烯共聚物的非鹵化非分散乙烯單體最好是從以下組中選出來(lái)的，該組包括苯乙烯、(甲基)丙烯酸的烷基酯，其中烷基酯的烷基團(tuán)具有1到20個(gè)碳原子；以及包括苯乙烯和此烷基酯的混合物，其中苯乙烯對(duì)烷基酯的質(zhì)量比在10∶90到90∶10的范圍內(nèi)。對(duì)與較佳乙烯共聚物中包含的這樣一種烷基酯，該烷基酯最好是(甲基)丙烯酸甲酯，更好的是甲基丙烯酸甲酯。
可以通過(guò)已有技術(shù)中公知的自由基聚合方法制備本發(fā)明的非鹵化乙烯共聚物，包括但不限于本體、溶液、乳劑和懸濁液的聚合方法。例如，依據(jù)溶液聚合方法，可通過(guò)在適當(dāng)?shù)娜軇┲腥芙馑璧膯误w，加入鏈轉(zhuǎn)移劑、自由基聚合引發(fā)劑，以及已有技術(shù)中公知的其它添加物，把該溶液封裝入惰性氣體，諸如氮?dú)饣驓鍤?，然后在足以活化引發(fā)劑的溫度下?lián)u動(dòng)該混合物來(lái)制備本發(fā)明的共聚物。
可依據(jù)單體和添加物的溶解度改變此聚合方法中可使用的溶劑。一般的溶劑包括酮，如丙酮、甲乙酮、3-戊酮、甲基異丁基酮、二異丁酮和環(huán)己酮；醇，如甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、異丙醇、異丁醇、環(huán)己醇和甲基環(huán)己醇；酯，如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異丁酯、乙酸異丙酯等；芳烴，如苯、甲苯、二甲苯、甲(苯)酚等；醚，如二異丙醚、二異丁醚、四氫呋喃、四氫吡喃和二噁烷；非質(zhì)子傳遞溶劑，如二甲基甲酰胺、二甲亞砜等、及其混合物。制備本發(fā)明的乙烯共聚物的較佳溶劑是甲基乙基酮(MEK)，因?yàn)樗彩谴判苑稚Ⅲw的較佳介質(zhì)，其中由于聚亞胺酯-乙烯共聚混合物的易溶解性來(lái)準(zhǔn)備下述磁性分散。
適用于溶液聚合的鏈轉(zhuǎn)移劑包括但不限于乙醇、硫醇、某種鹵化小分子，及其混合物。鏈轉(zhuǎn)移劑最好是從以下組中選出來(lái)的，該組由四溴化碳、異辛基硫甘醇鹽、巰基琥珀酸、巰基丙二醇、十二烷基硫醇、乙醇和四氯化碳構(gòu)成。鏈轉(zhuǎn)移劑最好是巰基丙二醇。
適用于溶液聚合的自由基聚合引發(fā)劑包括在反應(yīng)溶劑中可溶解并可被熱激發(fā)的那些物質(zhì)，包括但不限于偶氮基化合物、過(guò)氧化物，及其混合物。有用的過(guò)氧化物引發(fā)劑包括從以下組中選出來(lái)的物質(zhì)，該組由苯甲酰過(guò)氧化物、月桂酰過(guò)氧化物、二叔丁基過(guò)氧化物和類(lèi)似的過(guò)氧化物，及其混合物。有用的偶氮基化合物引發(fā)劑包括從以下組中選出來(lái)的物質(zhì)，該組由2，2’-偶氮(2-甲基丁腈)；2，2’偶氮(異丁腈)；以及2，2’-偶氮(2，4-二甲基戊腈)；每種可分別作為VAZO67、VAZO 64和VAZO 52從E.I.Du Pont Nemours公司獲得。較佳的熱聚合引發(fā)劑是VAZO 64品牌的引發(fā)劑，因?yàn)樗阌谑褂眉捌浒雺勖匦?例如，在64℃，半壽命是10小時(shí))。
本發(fā)明的非鹵化乙烯共聚物可通過(guò)乳劑聚化方法制備。一般，在惰性氣體中制備乳劑，然后小心加熱乳劑直到產(chǎn)生反應(yīng)放熱，該乳劑包括乙烯單體、鏈轉(zhuǎn)移劑和可溶于水的氧化還原型引發(fā)劑系統(tǒng)。攪動(dòng)并冷卻反應(yīng)混合物，并收集獲得的乳液?？扇我獾匕央x子或非離子表面活性劑加入此反應(yīng)混合物。用于本發(fā)明的氧化-還原(“氧化還原作用”)自由基引發(fā)劑包括但不限于從以下組中選出來(lái)的那些物質(zhì)，該組由具有有機(jī)過(guò)氧化物的叔胺類(lèi)(以N，N-二乙基苯胺-苯甲酰過(guò)氧化物對(duì)為例)；具有過(guò)渡金屬化合物的有機(jī)鹵化物(以四氯化碳-六羰基鉬對(duì)為例)；無(wú)機(jī)氧化-還原系統(tǒng)(以過(guò)硫酸鉀-焦亞硫酸鈉對(duì)為例)；以及有機(jī)-無(wú)機(jī)系統(tǒng)(以2-巰基乙醇-Fe3+為例)構(gòu)成。本發(fā)明的共聚物制備最好用無(wú)機(jī)氧化還原作用的引發(fā)劑，因?yàn)樗鼈儽阌诳刂魄以谒脺囟确秶鷥?nèi)是有用的。
磁性層的羧基官能的聚亞胺酯最好來(lái)自以下反應(yīng)物，這些反應(yīng)物包括聚二醇、羧基官能二醇、二異氰酸鹽，任意的鏈延伸劑。也可任意地使用三醇，諸如丙三醇、三甲醇丙烷、聚己酸內(nèi)酯三醇。羧基官能聚合物最好具有足夠數(shù)目的側(cè)鏈的羧基基團(tuán)，以幫助磁性顏料的分散。一般，在實(shí)際的本發(fā)明中已發(fā)現(xiàn)，為羧基官能聚亞胺酯提供的羧基等當(dāng)量在2000到50,000，較好在5,000到50,000，更好在10,000到30,000范圍內(nèi)是合適的。羧基官能聚亞胺酯也最好具有合適的數(shù)均和重均分子量，以對(duì)磁性層提供優(yōu)良的可處理能力、模量、耐用性、電磁性能，以及類(lèi)似的性能。一般，在實(shí)際的本發(fā)明中已發(fā)現(xiàn)，對(duì)羧基官能聚亞胺酯提供的重均分子量在10,000到100,000范圍內(nèi)，較好是20,000到75,000，更好在大約50,000，數(shù)均分子量在5,000到50,000范圍內(nèi)，最好是8,000到40,000，更好是10,000到30,000范圍內(nèi)。在實(shí)際的本發(fā)明中，由GPC分析確定分子量。
從以下反應(yīng)物得到在實(shí)際的本發(fā)明中合適的羧基官能聚亞胺酯的一個(gè)特殊例子，這些反應(yīng)物包括質(zhì)量百分比為20到80，較好30到60，更好為40的聚二醇，質(zhì)量百分比為0到20，較好5到20，更好為15的鏈延伸劑，質(zhì)量百分比為0.5到10，較好0.5到5，更好是1的羧基官能二醇，以及質(zhì)量百分比為30到60，較好40到50，更好是45的二異氰酸鹽。
依據(jù)制造羧基官能聚亞胺酯的一個(gè)途徑，反應(yīng)物，例如聚二醇、二異氰酸鹽、鏈延伸劑(如有的話)，以及羧基官能的二醇被混合入合適的無(wú)水溶劑中，并在溶劑回流溫度下反應(yīng)。所使用的溶劑的量不是關(guān)鍵，只要使用足量的溶劑，從而基本上所有的反應(yīng)物都溶解在溶劑中。一般，在實(shí)際的本發(fā)明中發(fā)現(xiàn)，使用足量的溶劑，從而反應(yīng)混合物包含質(zhì)量百分比為30到80的溶劑就合適。為了加速反應(yīng)，可在反應(yīng)混合物中加入催化劑，諸如二丁基錫二月桂酸鹽。一般，在實(shí)際的本發(fā)明中已發(fā)現(xiàn)使用質(zhì)量百分比為羧基官能聚亞胺酯的百分之0.01到0.2的催化劑是合適的。進(jìn)行反應(yīng)的合適溶劑包括四氫呋喃(THF)、甲苯，以及甲乙酮(MEK)。通過(guò)測(cè)量來(lái)自二異氰酸鹽的NCO團(tuán)的紅外吸收值(2250cm-1)可監(jiān)測(cè)反應(yīng)過(guò)程。當(dāng)再也不能檢測(cè)到這些NCO團(tuán)的紅外吸收值時(shí)，可認(rèn)為反應(yīng)結(jié)束。
為了把存在于反應(yīng)混合物中水量減到最少，最好在用于制造羧基官能聚亞胺酯的任何多元醇與其它反應(yīng)物混合前使多元醇干燥。用于使多元醇干燥的特殊技術(shù)不是嚴(yán)格的，它可以是已有技術(shù)中公知的任何合適的干燥技術(shù)。
適用于設(shè)備本發(fā)明的羧基官能聚亞胺酯的二異氰酸鹽的例子以下式為特征OCN-R1-NCO其中R1是二價(jià)的有機(jī)聯(lián)接基團(tuán)。聯(lián)接團(tuán)R1的性質(zhì)在實(shí)際的本發(fā)明中不是嚴(yán)格的，只要在二異氰酸酯與制備羧基官能聚亞胺酯用的其它反應(yīng)物反應(yīng)所加的反應(yīng)條件下，R1基本上不與異氰酸鹽基團(tuán)、胺基團(tuán)，以及OH基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)。適用于R1結(jié)構(gòu)的例子包括取代或非取代直鏈、支鏈、或環(huán)亞烷基、亞芳基、芳烷基、烷氧基、酰氧基，以及類(lèi)似的物質(zhì)。
適用于實(shí)際本發(fā)明的特殊二異氰酸酯的較佳例子包括異佛爾酮二異氰酸酯；亞甲基-雙-(4-環(huán)己基異氰酸酯)；四亞甲基二異氰酸酯；1，3-和1，4-環(huán)己基二異氰酸酯；1，6-六亞甲基二異氰酸酯；四亞甲基二異氰酸酯的異構(gòu)體；4，4’-二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)；2，4-甲苯二異氰酸酯；以及類(lèi)似的物質(zhì)。這些材料中，MDI最好。
適用于制造本發(fā)明的羧基官能聚亞胺酯的鏈延伸劑的例子包括分子量為大約200或更少的二親核試劑，該試劑能與二異氰酸酯反應(yīng)，以形成羧基官能聚亞胺酯的部分硬鏈段。適用于實(shí)際本發(fā)明的鏈延伸劑的例子可以下式為特征X-R2-Y其中R2是二價(jià)的有機(jī)聯(lián)接團(tuán)。聯(lián)接團(tuán)R2的性質(zhì)在實(shí)際的本發(fā)明中不是關(guān)鍵的，只要在鏈延伸劑與制備羧基官能聚亞胺酯用的其它反應(yīng)物反應(yīng)所加的反應(yīng)條件下，R2基本上不與異氰酸酯基團(tuán)、胺基團(tuán)，以及OH基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)。適用于R2結(jié)構(gòu)的例子包括取代或非取代直鏈、支鏈、或環(huán)亞烷基、亞芳基、芳烷基、烷氧基、酰氧基，以及類(lèi)似的物質(zhì)。X和Y獨(dú)立地是羥基、氨基，或巰基，或類(lèi)似的基。
鏈延伸劑最好是短鏈二醇，諸如乙二醇、丙二醇、丁二醇、1，6-己二醇、2-乙基己二醇、2-丁烯-1，4二醇、二乙二醇、1，4-環(huán)己烷二甲醇、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、2，2-二甲基-1，3-丙二醇(新戊二醇)，以及類(lèi)似的物質(zhì)。這些材料中，新戊二醇最好。
適用于制造本發(fā)明的羧基官能聚亞胺酯的聚二醇包括分子量至少為200的二醇，其分子量最好在500到3000范圍內(nèi)。適用于實(shí)際本發(fā)明的聚二醇的例子可以下式為特征HO-R3-OH其中其中R3是二價(jià)的有機(jī)聯(lián)接基團(tuán)。聯(lián)接基團(tuán)R3的性質(zhì)在實(shí)際的本發(fā)明中不是確定的，只要在聚二醇與制備羧基官能聚亞胺酯用的其它反應(yīng)物反應(yīng)所加的反應(yīng)條件下，R3基本上不與異氰酸酯基團(tuán)、胺基團(tuán)，以及OH基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)。適用于R3結(jié)構(gòu)的例子包括取代或非取代直鏈、支鏈、或環(huán)亞烷基、亞芳基、芳烷基、烷氧基、酰氧基，以及類(lèi)似的物質(zhì)。羧基官能的聚亞胺酯包含質(zhì)量百分比為20到80，最好是40到60的聚二醇。
合適的聚二醇的較佳例子包括聚酯二醇、聚己酸內(nèi)酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚二甲基硅氧烷二醇、聚醚二醇、聚烯二醇，以及類(lèi)似的物質(zhì)。各種聚酯二醇包括通過(guò)脂族二羧酸或酐與乙二醇聚合來(lái)制備的聚酯二醇。例如，脂族二羧酸的例子包括己二酸、琥珀酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸，以及類(lèi)似的物質(zhì)，或其酐。苯二甲酸及其酐也可用于實(shí)際的本發(fā)明。制備聚酯二醇中使用的乙二醇包括脂族二醇，該脂族二醇包含2和10之間的碳原子，通常是2到6個(gè)碳原子，諸如乙二醇、丙二醇、丁二醇、六亞甲基二醇、十甲基二醇、2-乙基己二醇、2,6-二甲基-1，3-丙二醇，以及類(lèi)似的物質(zhì)。
各種聚醚二醇，也叫做聚(亞烷基氧化物)本質(zhì)上是具有醚聯(lián)接的含羥基化合物。聚醚二醇的例子包括羥基-端接聚(丙烯氧化物)、羥基-端接聚(四亞甲基氧化物)、羥基-端接聚(乙烯氧化物)、羥基-端接聚(1，2-丁烯氧化物)、四氫呋喃、乙烯氧化物共聚醚，以及類(lèi)似的物質(zhì)。
特別有用的一類(lèi)聚二醇是從Union Carbide公司商標(biāo)為T(mén)one下獲得的羥基-端接聚(己酸內(nèi)酯)二醇。這些聚二醇的分子量從大約500到大約3000。
羧基官能二醇是一種具有至少一個(gè)側(cè)連的-COOH團(tuán)的二醇。這些二醇的代表例子是二甲基丙酸(DMPA)。
當(dāng)制備羧基官能聚亞胺酯時(shí)，二異氰酸酯的用量如此，從而來(lái)自二異氰酸酯的NCO基團(tuán)對(duì)其它反應(yīng)物提供的NCO反應(yīng)部分(例如，OH團(tuán))的總量之比小于1，最好是在0.8到0.99范圍內(nèi)。在實(shí)際的本發(fā)明中，鏈延伸劑的親核部分，例如由式X-R2-Y中X或Y給出的部分被認(rèn)為是用于計(jì)算此比值的羥基團(tuán)。
作為制備本發(fā)明磁性層或背面涂層過(guò)程的一個(gè)例子，把磁性層或背面涂層成分與合適的溶劑適當(dāng)?shù)叵嘟M合和混合，以形成基本上均質(zhì)的分散劑。有用的溶劑是那些能單獨(dú)或在存在其它添加物(諸如濕潤(rùn)劑)時(shí)分散聚合物粘合劑以及磁性或非磁性顏料的溶劑，那些溶劑被加熱后可蒸發(fā)，以留下干燥的涂層。例如，這些溶劑包括甲苯、甲乙酮(MEK)、四氫呋喃(THF)、環(huán)己烷、甲基異丁酮、二甲苯，及其混合物。為了本發(fā)明的目的，溶劑包括是部分分散的所有溶劑，不管加入的是溶劑和其它成分，或者單獨(dú)加入。
為了制備分散劑，混合和研磨這些成分，直到獲得基本上光滑的分散劑。在背面涂層的情況下，已觀察到研磨時(shí)間影響獲得的背面涂層的背面粗糙度。一般，較長(zhǎng)的研磨時(shí)間可提供較光滑的涂層。例如，已發(fā)現(xiàn)在水平砂磨機(jī)中經(jīng)6和12小時(shí)之間的時(shí)間研磨背面分散劑是有效的。一般，較佳的涂層操作包括涂層位置，干燥箱、以及在操作期間支持和轉(zhuǎn)移襯底的手段。在制備了分散劑后，將分散劑涂敷到非磁性襯底的主表面上。在實(shí)際的本發(fā)明中可使用把背面或磁性分散劑涂敷到襯底上的任何方法。例如，有用的涂敷技術(shù)是凹版涂敷、切割涂敷、隔板涂敷，或類(lèi)似的涂敷。在磁性層的情況下，被涂敷的磁性分散劑可通過(guò)一磁場(chǎng)，以對(duì)磁性顏料定向，其后干燥涂層并進(jìn)行碾光(如有的話)，然后進(jìn)行固化。對(duì)于干燥、碾光(如有的話)，以及固化背面涂層可跟隨一系列相同的步驟。
可在背面涂層被涂敷到襯底的相背面前或后，把磁性層涂敷到襯底的一個(gè)表面。獲得的磁記錄介質(zhì)可被切開(kāi)適當(dāng)?shù)膶挾?，以用于高速接觸復(fù)制中。
可以各種方法實(shí)現(xiàn)對(duì)背面涂層和/或磁性層的固化。作為一種途徑，可在分散劑被涂敷到襯底前把異氰酸酯交聯(lián)劑加到分散劑中。異氰酸酯交聯(lián)劑一加入分散劑，異氰酸酯交聯(lián)劑的NCO基團(tuán)就將與聚合物粘合劑的羧基(如有的話)反應(yīng)。最好，為了促進(jìn)此交聯(lián)反應(yīng)，也可加入合適催化量的催化劑，例如二丁基錫二月桂酸酯。一般，在實(shí)際的本發(fā)明中已發(fā)現(xiàn)在每13份質(zhì)量的交聯(lián)劑中使用0.02到0.2份質(zhì)量的催化劑是合適的。
作為另一個(gè)途徑，當(dāng)聚合物粘合劑的一種或多種成分包含可輻射固化的部分時(shí)，則可輻射干燥的涂層，以實(shí)現(xiàn)可輻射處理的材料的固化。依據(jù)已有技術(shù)中公知的慣例，使用任何類(lèi)型的電離射線可實(shí)現(xiàn)此輻照，例如電子束射線或紫外線。最好使用其量在1到20毫拉德的電子束射線，較好是4到12毫拉德，更好是5到9毫拉德且能量在100到400keV，最好是200到250keV范圍內(nèi)的電子束射線。雖然在任意條件下或在惰性氣體中可產(chǎn)生電子束輻射，但為了把臭氧水平保持到最少，并為了增加處理效率，最好是使用惰性氣體作為一安全措施?！岸栊詺怏w”意味著一種氣體，它包括氮?dú)饣蛳∮袣怏w并具有少于百萬(wàn)分之500(“ppm”)的氧氣含量。較佳的惰性氣體是氧氣含量少于百萬(wàn)分之75的氮?dú)狻?br> 現(xiàn)在將參考以下的例子進(jìn)一步描述本發(fā)明。
例子例1利用下表所示的磁性和背面分散劑配方制備五種磁帶樣品。

磁性分散劑I和II的明顯不同之處在于，磁性分散劑I是質(zhì)量百分比為76.74的磁性顏料和質(zhì)量百分比為4.6的低分子量分散劑，而磁性分散劑II是質(zhì)量百分比為79.43的磁性顏料和質(zhì)量百分比只有3.18的低分子量分散劑。把這些因素組合在一起，以使磁性分散劑II比磁性分散劑I有更多的孔。涂有磁性分散劑I的磁帶的潤(rùn)滑油吸收是大約4.5，而涂有磁性分散劑II的磁帶的潤(rùn)滑油吸收從6到7。
Al2O3在MEK、甲苯和環(huán)己酮(65/19/16)溶劑混合物中被預(yù)分散和預(yù)研磨，其中有大約百分之70的固體以及質(zhì)量百分比為0.26的PPP。磁性顏料、剩下的PPP、Emcol磷酸鹽、羥基官能聚亞胺酯、氯乙烯共聚物以大約百分之46的固體與MEK/甲苯/環(huán)己酮(58/21/21)溶劑在高速下混合，并在水平砂磨機(jī)中經(jīng)過(guò)足夠時(shí)間的研磨，以產(chǎn)生將被過(guò)濾的光滑分散劑。光滑分散劑被定義為在目檢時(shí)基本上均質(zhì)并沒(méi)有附聚物。然后預(yù)分散的Al2O3與分散劑混合，獲得的混合物被稀釋成用于涂敷的含百分之38的固體與MEK/甲苯(75/25)溶劑的混合物。在涂敷和混合物被過(guò)濾前把肉豆蔻酸、肉豆蔻丁基酯和Mondur CB-61加入分散劑中。

對(duì)背面分散劑I，樣品1A，在高速混合器中把非磁性顏料、卵磷脂、催化劑、羥基官能聚亞胺酯和苯氧基YP-50s以大約百分之18的固體與MEK/甲苯/環(huán)己酮(60/35/5)溶劑混合物混合，然后在水平砂磨機(jī)中與1.3mm的鋼媒體一起研磨6次。然后此分散劑被稀釋成用于涂敷的含大約百分之10的固體與MEK/甲苯(75/25)溶劑的混合物。在涂敷和混合物被過(guò)濾前把肉豆蔻酸和Papi 2027異氰酸酯加入分散劑中。對(duì)其它的分散劑使用相同的工序，但改變研磨次數(shù)。背面分散劑I，樣品1B，以及背面分散劑III被研磨多于18次。背面分散劑II，樣品1C和1D分別被研磨6到12次。
樣品1A和1B是具有背面涂層中相當(dāng)大尺寸的非磁性顏料的比較樣品。
對(duì)每種樣品，使用輪轉(zhuǎn)涂敷設(shè)備把磁性分散劑加入14微米(0.56千分之一英寸)的軸取向的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜中。此被涂敷的薄膜被磁導(dǎo)向，經(jīng)過(guò)一設(shè)定為62℃的干燥箱以除去揮發(fā)性材料，然后立即被碾光，以提供光滑的磁記錄表面。同時(shí)，把背面涂層加到背對(duì)磁性層的薄膜表面。
該樣品被切開(kāi)成1.26厘米(0.498英寸)的磁帶寬度。并測(cè)試背面涂層的表面粗糙度、RF輸出、發(fā)光信噪比、跟蹤對(duì)中心(centering)、RF不穩(wěn)定性(RFI)、磁帶張力、高速動(dòng)態(tài)摩擦。使用Wyko粗糙表面分布圖干涉計(jì)測(cè)試表面粗糙度。在空氣音速模型9100測(cè)試設(shè)備上，使用在HSP 5000Sprinter(Sony)上從延伸放像(EP)母帶復(fù)制的磁帶，測(cè)試RF輸出、發(fā)光信噪比、跟蹤對(duì)中心，以及RFI。跟蹤對(duì)中心叫做Aerosonic模型9100上預(yù)編程自動(dòng)跟蹤測(cè)試的失敗百分比。通過(guò)使磁帶在Panasonic A6-6200視頻卡帶記錄器中運(yùn)轉(zhuǎn)100次來(lái)測(cè)試磁帶張力，而測(cè)量使用模型T2-87H7-UM的Tentelometer(Tentel)的慣性拉緊滾筒處磁帶中的張力。如上所述進(jìn)行高速動(dòng)態(tài)摩擦測(cè)試。此外，可在沒(méi)有背面涂層的作為對(duì)照的高速接觸復(fù)制拷貝帶上進(jìn)行測(cè)試。
在下表中示出結(jié)果。示出RF輸出和信噪比的結(jié)果不同于商用對(duì)照磁帶的結(jié)果。對(duì)照磁帶也輸出80-90g的磁帶張力，以及百分之10的跟蹤對(duì)中心失敗百分比。通過(guò)繪制RF輸出電平并計(jì)算來(lái)自其峰值的RF輸出來(lái)確定RFI(RF不穩(wěn)定性)。RFI的值低表示在高速接觸復(fù)制期間母帶和拷貝帶極好地對(duì)準(zhǔn)了。如上所述確定背面滑移和磁性/背面滑移比。

具有背面分散劑I的樣品1A和1B都表現(xiàn)出高的磁帶張力。被研磨18+次的樣品1B比樣品1A表現(xiàn)出較低的背面粗糙度，并相應(yīng)地提高了RF輸出、信噪比和跟蹤對(duì)中心。具有背面分散劑II的樣品1C和1D表現(xiàn)出大大提高的磁帶張力，而在其它測(cè)試中表現(xiàn)出良好的結(jié)果。用TiO2替代碳黑作為背面分散劑中大尺寸非磁性顏料的樣品1E表現(xiàn)出較高的背面粗糙度，但還是可接受的性能結(jié)果。
例2使用以下配方制備了磁記錄介質(zhì)的四種樣品。


為了制備磁性分散劑，在高剪切混合器中把欄A混合2小時(shí)，并在水平砂磨機(jī)中研磨直到光滑。然后把欄B與分散劑混合，給出了含大約百分之38的固體混合物。在涂敷前，把欄C加入到混合物中，接著經(jīng)過(guò)10分鐘的高速混合。


為了制備背面分散劑，在高速剪切混合器中把欄A的成分混合2小時(shí)，然后在水平砂磨機(jī)中研磨直到光滑。在涂敷時(shí)，把欄B加入到分散劑中，接著經(jīng)過(guò)5分鐘的高速混合。
把以大約2.75μm(110微英寸)的干燥涂層厚度磁性分散劑加入到14微米(0.56千分之一英寸)軸取向的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜。被涂敷的薄膜被磁導(dǎo)向，并在設(shè)定為140°到170°F(60-77℃)的干燥箱中干燥。然后在第二次涂敷中，把背面涂層加到背對(duì)磁性層的薄膜表面，最后干燥。然后以160kg/cm(900pil)和52℃(125°F)對(duì)獲得的磁記錄介質(zhì)進(jìn)行碾光，并切開(kāi)1.27cm(0.5英寸)的磁帶寬度。樣品2A和2D被指定為磁性層中具有較高水平的多孔性。
然后測(cè)試樣品2A、2B、2C和2D的多孔性、磁性層表面粗糙度、在高(4.5m/sec)和低(0.45m/sec)速度下被復(fù)制的磁帶的磁帶硬度和RF輸出。通過(guò)潤(rùn)滑劑吸收測(cè)試，也通過(guò)孔性測(cè)試來(lái)測(cè)量多孔性。在孔性測(cè)試中，使用來(lái)自Micromeritics Intrument公司的ASAP 2000測(cè)試器測(cè)量磁帶上孔體積是磁帶表面和孔處氮?dú)馕锢砦盏暮瘮?shù)。也測(cè)試只有背面涂層的樣品磁帶，示出背面涂層的孔體積小于磁性層孔體積的數(shù)量級(jí)。因此認(rèn)為磁帶總的孔體積就可確切估算磁帶磁性層孔體積。用環(huán)硬度測(cè)試測(cè)量磁帶硬度。在此測(cè)試中，切割11.5cm×1.27cm的磁帶樣品。把樣品的兩端放在一起，以形成將被夾入一支架的環(huán)。在此支架中裝入一測(cè)試設(shè)備，然后用此測(cè)試設(shè)備把磁帶環(huán)降低一固定垂直距離到一力傳感器上。附著到MTM106G張力計(jì)(Lion Precision公司)的傳感器測(cè)量使磁帶環(huán)偏斜大約1.5cm所要加的力。在經(jīng)過(guò)大約1秒的時(shí)間后以克顯示該力。
與低速?gòu)?fù)制(RFlow)后的RF輸出相比，高速?gòu)?fù)制(RFhigh)后的RF輸出的大大減少表示在高速?gòu)?fù)制期間已俘獲了母帶和拷貝帶之間的空氣薄膜。慢的復(fù)制速度試圖成為一個(gè)條件，在此條件下將產(chǎn)生極少或不產(chǎn)生空氣夾帶。在下表中示出結(jié)果。
RF耗損被定義為RFlow-RFhigh。

樣品2A和2D在磁性層中具有比樣品2B和2C更高的多孔性，并顯示出少得多的RF耗損。
例3(用側(cè)連羧酸濕化基團(tuán)制備聚酯亞胺酯)在12升燒瓶中加入972.8公克(2.289當(dāng)量)ToneTM0210的聚己內(nèi)酯二醇(UnionCarbide公司)、324.9公克(6.248當(dāng)量)新戊二醇、6.5公克(0.247當(dāng)量)二甲氧基丙酸(DMPA)、5628公克甲乙酮(MEK)、1公克二丁基錫二月桂酸，以及10,997.9公克(8.784當(dāng)量)二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)。把燒瓶加熱到75℃大約24小時(shí)，直到用紅外光譜法確定不存在異氰酸酯。最后的固有粘性是0.45，計(jì)算得到的酸當(dāng)量為20,000。
(磁帶的制備)
通過(guò)一干凈的Shar混合器中把磁性顏料、MEK溶劑中的硬樹(shù)脂，MEK中質(zhì)量百分比為40的軟樹(shù)脂與MEK/甲苯(75/25)溶劑混合物相混合來(lái)制備在下表中提出的磁性分散劑。把此混合物慢慢混合大約2小時(shí)，繞混合器流動(dòng)著冷卻水。在混合周期后，為了固體含量對(duì)此預(yù)混合物進(jìn)行取樣。當(dāng)固體含量是大約百分之40-42時(shí)，使此預(yù)混合物通過(guò)一具有1.3mm不銹鋼媒體的水平砂磨機(jī)，直到在放大200倍時(shí)看到分散劑沒(méi)有附聚物為止。繼續(xù)添加和研磨剩下的百分之60的軟樹(shù)脂和其它成分，直到在放大200倍時(shí)看到分散劑光滑且沒(méi)有附聚物為止。最后的分散劑的固體含量是大約百分之38-40。

樹(shù)脂“A”是VAGH氯乙烯共聚物(Union Carbide公司)。
樹(shù)脂“B”是非鹵化乙烯共聚物，第08/054,312號(hào)美國(guó)專(zhuān)利，1993年4月27日，第27頁(yè)例1a。
樹(shù)脂“C”是MR113磺化羥基環(huán)氧樹(shù)脂官能氯乙烯共聚物(Nippon Zeon有限公司)樹(shù)脂“D”是蘇格蘭牌VHS T-120中使用的聚酯亞胺酯。
樹(shù)脂“E”是具有側(cè)連的氨基-1，3，4-噻二嗪-2-硫酮的聚亞胺酯(見(jiàn)第5,081,213號(hào)美國(guó)專(zhuān)利)。
樹(shù)脂“F”是具有在例3中制備的側(cè)連的羧酸濕化基團(tuán)的聚亞胺酯。
樹(shù)脂“G”是具有側(cè)連的巰基琥珀酸基團(tuán)的聚亞安酯。例3WO94/25500。
樹(shù)脂“H”是具有側(cè)連的磺化羥基官能聚亞胺酯的聚亞胺酯。(見(jiàn)第5,069,807號(hào)美國(guó)專(zhuān)利，第14欄)。
在切割涂敷PET薄膜上的分散劑前立即把潤(rùn)滑劑和固化劑加到以上的分散劑中。把如例2A和2B所示的背面配方加到PET薄膜的背對(duì)的一側(cè)。把磁場(chǎng)加到被涂敷的薄膜上，以對(duì)準(zhǔn)磁性顆粒。在此定向后，干燥涂層并使之實(shí)現(xiàn)固化。把經(jīng)干燥和固化的磁帶切割成適用于測(cè)試估算值的寬度。
測(cè)試磁帶的矯頑磁力(Hc)、使磁性材料中磁通密度為零所需的場(chǎng)強(qiáng)； 優(yōu)良率(Gn)，即由1/2峰值高度處矯頑磁力寬度被矯頑磁力所給定的矯頑磁力非尺寸測(cè)量值除；保磁性(Br)，它是相應(yīng)于飽和磁通密度的剩磁通密度的最大值；方形(squareness)(第5,081,213號(hào)美國(guó)專(zhuān)利第11欄)；以及厚度。從磁滯回線的顯示取得的測(cè)量值求得矯頑磁力、保磁性和優(yōu)良率，其中在一60Hz的磁力計(jì)的場(chǎng)強(qiáng)最大為3,000Oe。下表示出結(jié)果。

也測(cè)試磁帶的物理機(jī)械性能，包括楊氏模量、在1mN壓力和10微米壓頭直徑下在Csiro Nanoindenter上的硬度、潤(rùn)滑劑吸收、表面粗糙度(Rq)和停止動(dòng)作，也叫做靜止方式，它是一種用于視頻磁帶耐用性的測(cè)試，其中旋轉(zhuǎn)磁頭在鎖定于視頻記錄器暫停方式中的磁帶上運(yùn)轉(zhuǎn)。下表中示出結(jié)果。

如上所述用羧酸濕化基團(tuán)制備的包含聚酯亞胺酯樹(shù)脂的磁帶3D顯示出各性能的極好平衡；良好的硬度和模量，而保持良好的多孔性和表面光滑度。
在考慮了此特例和從這里揭示的實(shí)際本發(fā)明，將使本發(fā)明的其它實(shí)施例對(duì)本領(lǐng)域內(nèi)的那些熟練技術(shù)人員變得明顯起來(lái)。本領(lǐng)域內(nèi)的熟練技術(shù)人員可對(duì)這里描述的原理作各種省略、改變和變化，而不背離由以下權(quán)利要求書(shū)所表示的本發(fā)明的真實(shí)范圍和精神。
權(quán)利要求
1.一種磁記錄介質(zhì)，其特征在于包括具有第一和第二主表面的非磁性襯底，設(shè)在襯底第一主表面上的磁性層，包括分散于第一聚合物粘合劑中的一種磁性顏料，存在的磁性顏料的量是磁性層質(zhì)量的大約百分之75到88，設(shè)在襯底第二主表面上的背面涂層，包括分散于第二聚合物粘合劑中的兩種非磁性顏料，第一非磁性顏料的顆粒尺寸在0.015和0.15μm之間，第二非磁性顏料的顆粒尺寸在0.15和1.5μm之間，其中磁性層具有的潤(rùn)滑劑吸收值至少為4，表面粗糙度少于15nm，背面涂層具有的表面粗糙度在15和150nm之間，因此磁記錄介質(zhì)可用作高速接觸復(fù)制磁記錄信息的拷貝帶。
2.如權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于所述第一非磁性顏料是抗靜電顆粒。
3.如權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于所述第一非磁性顏料是碳黑。
4.如權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于所述第一非磁性顏料具有的顆粒尺寸在0.03和0.1μm之間。
5.如權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于所述第二非磁性顏料是從碳黑、TiO2、Al2O3，以及SiO2構(gòu)成的組中選出來(lái)的。
6.如權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于所述第二非磁性顏料具有的顆粒尺寸在0.3和0.7μm之間。
7.如權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于在背面涂層中還包括第三非磁性顏料，該顏料具有的顆粒尺寸在0.7和1.5μm之間。
8.如權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于在背面涂層中還包括的第三非磁性顏料是從下組中選出來(lái)的，該組是由礬土、硅土、碳黑、空心陶瓷微球，以及TiO2構(gòu)成，其中所述第三顆粒的尺寸不同于前兩種顆粒的尺寸。
9.如權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于背面涂層具有的表面粗糙度在25和125nm之間。
10.如權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于磁性層包括質(zhì)量百分比在79和86之間的磁性顏料。
11.如權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于磁性層的潤(rùn)滑劑吸收值在5和15之間。
12.如權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于磁性層具有的表面粗糙度少于10nm。
13.如權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于磁性層的潤(rùn)滑劑吸收值在5和9之間。
14.如權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于磁性層還包括至少一種非磁性顏料，磁性層中裝載的總顏料為磁性層質(zhì)量的至少百分之80。
15.一種磁記錄介質(zhì)，其特征在于包括具有第一和第二主表面的非磁性襯底，設(shè)在襯底第一主表面上的磁性層，包括第一聚合物粘合劑、一種磁性顏料，以及一種或多種非磁性顏料，其中裝載的總顏料是磁性層質(zhì)量的至少百分之80，設(shè)在襯底第二主表面上的背面涂層，包括分散于第二聚合物粘合劑中的兩種非磁性顏料，第一非磁性顏料的顆粒尺寸在0.015和0.15μm之間，第二非磁性顏料的顆粒尺寸在0.15和1.5μm之間，其中磁性層具有的潤(rùn)滑劑吸收值至少為4，表面粗糙度少于15nm，背面涂層具有的表面粗糙度在15和150nm之間，因此磁記錄介質(zhì)可用作高速接觸復(fù)制磁記錄信息的拷貝帶。
16.如權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于聚合物粘合劑包括軟成分樹(shù)脂和硬成分樹(shù)脂，其中硬成分樹(shù)脂和軟成分樹(shù)脂中的至少一種包括懸掛可交聯(lián)團(tuán)和懸掛分散團(tuán)。
17.如權(quán)利要求16所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于軟成分樹(shù)脂是包括多個(gè)側(cè)連的羧基團(tuán)的聚亞胺酯，硬成分樹(shù)脂是包括多個(gè)側(cè)連的腈基團(tuán)、多個(gè)側(cè)連的羥基團(tuán)和多個(gè)側(cè)連的分散基團(tuán)的非鹵化乙烯共聚物。
18.如權(quán)利要求16所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于硬樹(shù)脂的成分是以下單體的非鹵化乙烯共聚物，這些單體包括百分之5到40的(甲基)丙烯腈；百分之30到80的非鹵化、非分散乙烯單體；百分之5到30的非鹵化、羥基官能的乙烯單體；以及百分之0.25到10產(chǎn)生分散基團(tuán)的非鹵化、乙烯單體。
19.如權(quán)利要求17所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于羧基官能的聚亞胺酯具有10,000和30,000之間的羧基當(dāng)量。
20.如權(quán)利要求17所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于羧基官能的聚亞胺酯具有的數(shù)均分子量在10,000到30,000的范圍內(nèi)，重均分子量在25,000到75,000范圍內(nèi)。
21.如權(quán)利要求16所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于分散基團(tuán)是從以下組中選出來(lái)的，該組包括季銨基部分、-COOM，其中M是H或金屬、-SO3Na，以及-OPO3M、-OPO(OM)2，或者-PO(MO)2，其中M是H、金屬或烷基團(tuán)。
22.如權(quán)利要求17所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于聚亞胺酯是以下單體的共聚物，這些單體包括；a)百分之30到60的聚二醇；b)百分之5到20的鏈延伸劑；c)百分之40到50的二異氰酸酯；以及d)百分之0.5到5的羧基官能的二醇。
23.如權(quán)利要求22所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于聚二醇是聚己酸內(nèi)酯，鏈延伸劑是新戊二醇，二異氰酸酯是4，4’-二苯甲烷二異氰酸酯，以及羥基官能的二醇是二甲基丙酸。
24.如權(quán)利要求22所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于還包括從丙三醇、三羥基丙烷，以及聚己酸內(nèi)酯三醇構(gòu)成的組中選出來(lái)的三醇。
25.一種磁記錄介質(zhì)，其特征在于包括具有第一和第二表面的非磁性襯底和涂敷在所述第一表面上的磁性層，其中所述磁性層包括聚合物粘合劑中的磁性顏料，所述聚合物粘合劑包括硬成分樹(shù)脂和軟成分樹(shù)脂，其中所述軟成分樹(shù)脂是包括多個(gè)側(cè)連的羧基團(tuán)的聚亞胺酯，所述硬成分樹(shù)脂是包括多個(gè)側(cè)連的腈基團(tuán)、多個(gè)側(cè)連的羥基團(tuán)，以及多個(gè)側(cè)連的分散基團(tuán)的非鹵化乙烯共聚物。
26.如權(quán)利要求25所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于所述非鹵化乙烯共聚物是以下單體的共聚物，這些單體包括百分之5到40的(甲基)丙烯腈；百分之30到80的非鹵化、非分散乙烯單體；百分之5到30的非鹵化、羥基官能的乙烯單體；以及百分之0.25到10產(chǎn)生分散基團(tuán)的非鹵化、乙烯單體。
27.如權(quán)利要求25所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于聚亞胺酯是以下單體的共聚物，這些單體包括；a)百分之30到60的聚二醇；b)百分之5到20的鏈延伸劑；c)百分之40到50的二異氰酸酯；以及d)百分之0.5到5的羧基官能的二醇。
28.如權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于相對(duì)背面滑移在百分之71和83之間，磁性/背面滑移比至少為0.9。
29.如權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于相對(duì)背面滑移在百分之77到83之間，磁性/背面滑移比至少為1.0。
全文摘要
揭示了一種適用于高速接觸復(fù)制的視頻磁帶。磁性層包括分散在聚合物粘合劑中的磁性顏料，其量在磁性層質(zhì)量的百分之75到88，總顏料裝載(磁性+非磁性顏料)至少為百分之80。磁帶設(shè)有背面涂層。此背面涂層包括至少兩種分散在聚合物粘合劑中的非磁性顏料。背面涂層具有10和150nm之間的表面粗糙度。磁性層和/或背面涂層的聚合物粘合劑最好可包括硬成分樹(shù)脂和軟成分樹(shù)脂，其中軟成分樹(shù)脂是具有多個(gè)側(cè)連的羧基團(tuán)的聚亞胺酯。
文檔編號(hào)C09D127/06GK1150854SQ95193620
公開(kāi)日1997年5月28日 申請(qǐng)日期1995年4月11日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月13日
發(fā)明者A·M·伯格, B·L·貝薩尼克, T·M·博爾森, J·G·卡爾森, D·Y·張, J·C·哈維, S·A·約翰遜, K·K·庫(kù)克, R·P·麥克拉姆 申請(qǐng)人:美國(guó)3M公司