JPH0439755B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 電磁記録用テープを囲むため有機重合体樹脂
カセツトにおいて、該カセツトの少なくとも一つ
の主表面が、非一体的かつ不揮発性で導電性の有
機組成物の0.5〜250μｇ／平方インチの被覆を有
し、該組成物が、 (a) 弗素化有機基を有する酸のアミン塩である弗
素化陰イオン性表面活性剤、 (b) アミンのイオン性塩である静電防止剤及び (c) ポリエチレン グリコール を含むことを特徴とするカセツト。 ２ 電磁気記録用テープがカセツト内に存在する
請求の範囲第１項に記載のカセツト。 ３ テープが1/2インチオーデイオ・ビデオ電磁
記録用テープである請求の範囲第２項に記載のカ
セツト。 ４ テープが８mmオーデイオ・ビデオ電磁記録用
テープである請求の範囲第２項に記載のカセツ
ト。 ５ テープが3.8mmオデイオ電磁記録用テープで
ある請求の範囲第２項に記載のカセツト。 ６ カセツトの全ての内・外両表面の少なくとも
75％が組成物で被覆されている請求の範囲第２項
に記載のカセツト。 ７ カセツトの全ての内・外両表面の少なくとも
75％が１〜100μｇ／平方インチの量で組成物で
被覆されており、弗素化有機基の陰イオンモル％
が二つの成分の混合物の1.8〜42.9％である請求
の範囲第２項に記載のカセツト。 ８ カセツトの全ての内・外両表面の少なくとも
75％が組成物で被覆されている請求の範囲第３項
に記載のカセツト。 ９ カセツトの全ての内・外両表面の少なくとも
75％が１〜100μｇ／平方インチの量で組成物で
被覆されており、弗素化有機基の陰イオンモル％
が二つの成分の混合物の1.8〜42.9％である請求
の範囲第３項に記載のカセツト。 １０ カセツトの実質的に全ての内・外両表面が
組成物で被覆されている請求の範囲第１項に記載
のカセツト。 １１ カセツトの実質的に全ての内・外両表面が
組成物で被覆されている請求の範囲第２項記載の
カセツト。 １２ カセツトの実質的に全ての内・外両表面が
組成物で被覆されている請求の範囲第３項に記載
のカセツト。 発明の分野 本発明は磁気記録用テープを囲むためのカセツ
トに蓄積する静電荷を減小させる装置及び方法に
関する。非揮発性の有機導電性被覆組成物をカセ
ツトの構成部品の表面に適用し、カセツト内の蓄
積静電荷を非常に効果的に減少させる。 発明の背景 摩擦電気帯電及び他の静電荷蓄積形成の問題
は、種種の商業的分野で以前から種々の問題を与
えてきた。この問題を取扱うために何年にも亘つ
て多くの種々の方法が開発されてきた。静電荷蓄
積を減させるのに用いられる種々の方法の中に
は、表面への導電性被覆の適用、組成物内への導
電性粒状物質を含有させる、互に可動的に接触し
ている表面の仕事関数を一致させる、帯電を受け
る表面の外側を接地することなどがあり、スパー
ク放電を抑制する組成物で被覆することさえあ
る。これらの方法のどれもそれ自体の長所と短所
を有するが、一般に当分野では静電荷蓄積を減少
させるそれらの能力は同等であると見做されてい
る。 本発明の簡単な説明 本発明は磁気記録用テープを囲むカセツト中に
蓄積する静電荷を、カセツト及びカセツトの構成
部品の表面に不揮発性で導電性有機被覆組成物を
適用することによつて減少させる改良された方法
を与える。被覆組成物は、保存或は再生状態中、
磁気記録用テープに直接には接触しない全ての表
面に適用するのが好ましいが、それらの表面を被
覆してもよい。被覆組成物は内、外両表面及びカ
セツト中の構成部品に適用される非一体的で、好
ましくはフイルムを形成しない組成物である。

【発明の詳細な説明】

磁気記録用テープは工業の種々の分野で使用さ
れる種々の型のカセツトに入れて保存される。磁
気テープの入つたカセツトはコンピユータ、オー
デイオ記録、オーデイオ・ビデオ記録、タイプラ
イター、及び他の情報保存・利用媒体に用いられ
ている。上記種々の使用分野内でも、工業的に異
なつた型式が存在する。例えば、８トラツク（カ
ートリツジ）及びカセツト・オーデイオ記録（通
常3.8mmテープ）の両方、及びＵ−マチツク
（Matic）名目上3/4インチ）及びVHS型及びベ
ーター型（名目上1/2インチテープ）オーデイ
オ・ビデオ記録用装置の両方のために種々のカセ
ツトを入手することができる。８mmオーデイオ・
ビデオ型式の如き比較的新しい型式は、既に試験
し、開発してある。これらのカセツトは伝統的に
製造及び使用中、静電気帯電の問題に悩まされて
きている。製造中、カセツトの種々の部品を形成
するのに用いられている成形及び取扱い操作は、
カセツト内に摩擦電荷の発生を惹き起している。
テープをカセツトに入れる作業所に移すと、カセ
ツト上の残留電荷或は発生電荷のため重要な問題
が屡々起きている。ほこりの如き粒状物質が磁気
テープを挿入する時、その表面に付着する。ほこ
りはテープの使用により美的及び機能的問題を生
ずる。カセツト使用中、静電荷蓄積は再び粒状物
質をカセツトの中及び上に引き付けるであろう。
テープ上にほこりが存在すること自体、テープ及
びテープを読む磁気ヘツドの両方に害を与える。
カセツト及びテープ上にほこりが見えるのは、使
用者に対し魅力のない困つた印象を与える。 上述の如く、現在カセツトはカセツトの種々の
表面及び構成部品を形成するのに用いられる組成
物に導電性物質を含有させて作られている。これ
はカセツトが維持する残留電荷を或る程度減少す
るが、依然として2000Vを越える残留帯電が極め
て一般的に存在する。本発明によれば、磁気記録
用テープを囲むカセツトの表面及び構成成分に不
揮発性で導電性の有機被覆組成物を適用すると、
カセツトの残留静電荷を一貫して500Vより低い
値へ減少させることができることが判明してい
る。一般に静電気帯電はそのようなカセツトでは
200Vより低く、100Vより低い値にさえ維持され
る。残留電荷は本体を帯電させた後、20℃、30％
の相対湿度で20時間空気に曝した後に本体に保有
される電荷である。 本発明の導電性被覆組成物は「不揮発性」とし
て言及されている。本発明は実施した際、このこ
とは溶剤を蒸発させた後、被覆組成物が、25℃、
40％相対湿度で物品の表面から蒸発してなくなる
量が、１週間当り２重量％より低いことを意味す
る。蒸発は１重量％／週より低いのが好ましく、
それらの温度及び条件で蒸発が0.1重量％／週で
あるのがなお一層好ましい。 本発明の有機導電性被覆組成物で被覆されたカ
セツトの上及び中の構成部材の表面の％が大きく
なる程、静電気帯電の全体的減少は大きくなる。
このことは必ずしも被覆組成物の量が大きくなる
程、静電気帯電が一層減少することを意味するも
のではなく、むしろカセツト内及びその上のでき
るだけ多くの表面積を被覆することを確実に行う
ことが重要であることを意味する。このようにカ
セツトの内外両面、リール、スプール、構造支持
体及びカセツトの他の部を被覆すべきである。被
覆組成物は磁気テープと接触するようになり易い
（それは必ずしも好ましくない）ので、被覆組成
物は磁気記録用テープの性能及び構造的一体性に
対し害にならないように選択さるべきである（例
えば、テープの構造部品のための強力な溶剤であ
つてはならない）。被覆組成物は一般に、平均被
覆重量として0.5〜250μｇ／in²（0.08μｇ／cm²〜40μ
ｇ／cm²）の乾燥（溶剤なし）被覆重量を与えるよ
うに適用さるできである。被覆組成物は必ずしも
被覆表面全体に均一に広がらず、或は表面構造の
変動（浮彫り状非光沢表面の如き変動）のため、
この範囲内で考えられなければならないのは平均
被覆重量である。適用される材料の量がそれより
少ないと、与えられる静電防止は不充分になるで
あろう。適用される量がそれより多くなつても、
一層の静電防止は得られず、被覆された物品に望
ましくない高度にあぶらぎつた外観が与えられる
であろう。１〜100μｇ／in²（0.16〜16μｇ／cm²）
の被覆重量を用いるのが好ましく、１〜50μｇ／
in²（0.16〜8μｇ／cm²）が一層好ましい。本発明の
最も好ましい実施態様としては、５〜30μｇ／in²
の被覆組成物が用いられる。 本発明の実施に用いる有機被覆組成物は非一体
的かつ不揮発性である特定有機被覆組成物であ
り、被覆が非一体的であること及びポリエチレン
グリコールを併用することが、最大の静電減少を
与えるために特に必要である。「非一体的」とい
う言葉は、組成物が空気乾燥した時、静電防止重
合体フイルムがカセツトの表面に存在している時
のように、自己支持性の固体のフイルムを形成し
ないことを意味する。従つて非一体的という用語
は、カセツトの表面に固体熱可塑性即ち非液体状
導電性被覆組成物を与えることを除くものであ
る。有用な導電性被覆組成物には、長鎖アルキル
第四級アミン、長鎖アルキル第四級ホスフイン、
弗素化静電防止材料、低分子量でフイルムを形成
しない重合体で、第四級アミン基の如き懸吊静電
防止イオン性基を有する重合体、及び他の当分野
で静電防止用として知られているイオン性有機材
料が含まれる。静電防止被覆組成物として用いる
ための、本発明の実施に従う好ましい材料は、米
国特許第4313978号の組成物である。この特別な
組成物は極めて長い期間に亘つて高い効果の静電
防止をカセツトに与える。その静電防止組成物
は、弗素化有機基（ここで定義するような）を有
する酸のアミン塩である弗素化陰イオン性表面性
剤及びアミンのイオン性塩である静電防止剤から
なる。弗素化表面活性剤と静電防止剤との組み合
せは、非常に低い適用量で静電気帯電の減少を与
えることができることが見出されている。 本発明の好ましい組成物で用いられる表面活性
剤は、弗素化有機基を有する酸のアミン塩である
陰イオン性フルオロカーボン表面活性剤である。
好ましい表面活性剤は一般に次の式によつて表す
ことができる： R_f−Ａ−X^-Z⁺ 式中、R_fは弗化有機基（ここで定義する如き）
を表し、 Ａは結合又は二価の結合基を表し、 X^-は酸陰イオンを表し、そして Z⁺は第四級アンモニウム陽イオンを表
す。 弗素化有機基R_fは、２〜20、好ましくは少な
くとも３個の炭素原子を有する飽和脂肪族基で、
その骨格鎖が直鎖、分岐鎖或はもし充分大きけれ
ば脂環基である基として定義される。骨格鎖は炭
素原子にだけ結合した二価酸素又は三価窒素原子
によつて中断されていてもよい。但しその基は骨
格鎖中どの二つの炭素原子に対しても１個より多
いヘテロ原子即ち窒素又は酸素を含んでいないも
のとする。その基は置換基として塩素原子又は水
素原子を含んでいてもよいという点を除き完全に
弗素化されているが、但し、各炭素原子に対し基
中１個以下のいずれの原子が存在する。弗化脂肪
族基は直鎖又は分岐鎖である骨格鎖を有する過弗
化アルキル基である。 弗化有機基は直接結合又は二価結合Ａによつて
酸陰イオンに結合している。結合基Ａの鎖はヘテ
ロ原子、例えば窒素又は酸素が存在していてもよ
いが、炭素原子から構成されているのが好まし
い。但しそれらヘテロ原子は表面活性剤のイオン
性を防害しないものとする。好ましい結合基はア
ルキレン基である。 特に適切な酸陰イオンX^-にはカルボン酸及び
スルホン酸基が含まれる。 陰イオンR_f−Ａ−X^-を含む適当な弗素化有機
基の例には、ペルフルオロペンチルスルホネート
及びペルフルオロオクチルカルボキシレートの如
き５〜18個の炭素原子をもつ過弗化アルキルが含
まれる。 第四級アンモニウム基Z⁺は対応するアミンか
ら誘導される。適当なアミンには脂肪族アミン及
び脂環式アミンが含まれ、それらは表面活性剤の
イオン性に影響を与えない置換基で任意に置換さ
れていてもよい。アミンが２〜12個の炭素原子を
含むのが好ましい。適当なアミンにはピペリジ
ン、ジメチルアミノエタノール、モルホリン、ト
リエタノールアミン及びトリエチルアミンが含ま
れる。 他の適当な表面活性剤には、酸陰イオンが直接
弗素化有機基に結合しているか又は１個以上の結
合基を経て結合している２個以上の酸陰イオン及
び第四級アンモニウム陽イオンを有するものが含
まれる。好ましくは、弗素化有機基が、それが
（C₂F₄COOH₂）及び（C₂F₄SO₃H）₂のアミン塩の
場合の如く分子内に存在していてもよいが、懸吊
しているのが好ましい。２個以上の弗素化有機基
を含む陰イオン表面活性剤も用いることができ
る。 好ましい組成物に用いられる静電防止剤はアミ
ンのイオン性塩である。それら化合物は、それら
が適用された表面に導電性を生じさせる性質を有
する。適当なアミンには第四級アンモニウム基
Z⁺が誘導されるものが含まれる。静電防止剤の
陰イオン部分は、ハロゲン化物、硫酸塩、アリー
ルスルホネート、脂肪酸スルホネート、アリール
カルボキシレート及び脂肪酸カルボキシレートを
含む広範な種類の陰イオンから選択することがで
きる。陰イオンは、その化合物の静電防止性に悪
影響を与えない限り、更に置換基を含んでいても
よい。例えば窒素原子及び高度に弗素化された基
の存在は陰イオン中望ましくない。 陰イオンの特定の例には次のものが含まれる。 C₇H₇SO₃ ^- CH₃（CH₂）₈CO₂ ^- SO₄ ^- C⁶H₅CO₂ ^- Cl^- CH₃CO₂ ^- 弗素化表面活性剤及び静電防止剤は、同じ又は
異なつたアミン類から誘導することができる。 組成物は単一の溶液から適用されるのが好まし
い。適当な溶剤には低級アルコール、例えばエタ
ノール及びイソプロパノールが含まれ、それは低
弗点フルオロカーボンで希釈してもよい。好まし
くは溶剤は、弗素化表面活性剤及び静電防止剤が
実質的に同じ溶解度を有し、乾燥被覆が適用した
溶液中と同じ割合の成分を含むように選択され
る。もし溶解度に実質的な差が存在すれば、不均
一な被覆がもたらされることがある。 組成物中の弗素化表面活性剤対静電防止剤の比
は意図した用途に依存する。 溶液の濃度はそれらの意図した用途に従つて変
化する。弗素化有機基の陰イオンモル％は両者の
成分の混合物の１〜50％であるのが好ましく、
1.8〜47.9％であるのが更に好ましく、15〜40％
であるのが最も好ましい。本発明は用いられる特
定の静電防止組成物とは無関係であることが判明
しているが、勿論或るものは他のものよりもそれ
らの物理的性質のため一層よい性能を果す。 カセツトの組成は本発明の実施には重要ではな
い。なぜなら摩擦電気帯電は実質的に全ての固体
表面で起きるからである。しかし一般に、合成樹
脂組成物だけがカセツトの主たる構成部品に対し
て用いられている。これらは熱可塑性樹脂でも熱
硬化性樹脂でもよい。カセツトの製造に通常用い
られる種々の樹脂の中には、アクリロニトリル・
ブタジエン・スチレンプラスチツク、スチレン・
アクリロニトリル樹脂、ポリスチレン、ポリカル
ボネート、高耐衝撃性ポリスチレン、中耐衝撃性
ポリスチレン、ポリビニルアセタール及びポリエ
ステルが一般に用いられている。勿論、染料、充
填剤、成形助剤等がそれらの組成物中に含有され
ていてもよい。驚くべきことに、カセツトの構造
部分に用いられる組成物中に等量又は一層多量の
静電防止剤を含有させても、仮え同じ材料が用い
られた場合でも、本発明を適用した被覆とほとん
ど同じ位静電気帯電を減少させることはない。 本発明のこれら及び他の特徴は、次の例に示さ
れているが、それらの例に本発明は限定されるも
のではない。 なお、例１が本発明の実施例であり、例２〜７
は、本発明及び従来の帯電防止成分についての比
較、並びにそれら成分を成形用樹脂に含有させた
場合とカセツトに被覆した場合とにおける残留静
電荷の比較をしたものである。 例 １ 次の配合物をプラスチツク組成物に噴霧適用す
るために実験室で調製した。 添加物 重量部 ピペリジニウム トルエン スルホネート
0.057 ピペリジニウム ペルフル オロオクチル ス
ルホネート 0.023 ポリエチレン グルコール200 0.020 揮発性ビヒクル フルオン（Freon）TF（商標名） 75.0 エチルアルコール 25.0 性質：0.1重量％、不揮発性透明溶液。 溶液をビンクス（Binks）69型空気スプレー銃
からVHS型ABSプラスチツク部品に適用した。
各部品の静電気表面荷電による電位を、モンロー
（Monroe）175型静電気電位計により噴霧処理の
前及び後で測定した。結果は次の通りである： 処理前−2000〜18000ボルト 処理後−最大200ボルト 処理した部品を次の条件にかけた： (1) ナイロンカーペツトで勢いよくこする。 (2) 相対湿度５％の箱の中に３日間保存する。 結果：両方の条件に対する荷重水準は、200ボ
ルトより低いままであつた。 実験室での実験をプラント研究に拡張した。そ
こでは全組立体に噴霧適用することの技術的可能
性が示された。処理された組立カセツト（VHS）
の評価は、静電気荷重が許容できる低い水準
（300Vより低い）へ減少した実験室で見出された
ことを確認させるものであつた。 同様な分析を市販カセツト製品について行い、
見出されたことを発表された。即ち、本発明によ
る処理はカセツト本体の電荷を100Vより低い値
に低下したのに対し、全ての市販カセツトは一層
高い桁数の値をもつていた（2000〜11000V）。 実質的に同様な結果が溶剤としてエチルアルコ
ールの代りにイソプロピルアルコールを用いて得
られた。 例 ２ 次の試験は六個の異なつた市販VHS型カセツ
トについて行なつた。カセツト約13000Vに先ず
静電的に帯電させた。電気計測器の検針をカセツ
トの各各に隣接させて置き（1/4インチ以内）76
〓及び42％相対湿度で流れ出た静電気を測定し
た。電荷は種々の時間間隔（少なくとも最初は
１、２、３、４、５及び20時間）で測定した。カ
セツトＣ，Ｄ，Ｅ及びＦは、カセツトのプラスチ
ツク組成物中に静電防止成分を含んでいることが
分析により決定された。どのカセツトに対する最
低静電荷電水準も、20時間空気放電した後でさえ
1550Vであつた。 例 ３ 例２のカセツトＢを、本発明による次の静電防
止被覆化合物で被覆した後、例２の試験方法で用
いた。 (a) 陽イオン性長鎖（C₁₂より大）アルキル脂肪
酸縮合物〔サンドテツクス（Sandotex）Ａ（商
品名）〕 (b) 第四級アミンスルホン酸誘導体〔アビテツク
ス（Avitex）Ｅ（商標名）〕 (c) 第四級アミン懸吊基をもつビニル重合体〔ダ
ウ（DOW）ECR34（商標名）〕 (d) ジメチルアリルアンモニウムクロライド〔カ
ルゴン（Calgon）E1515（商標名）〕、及び (e) ピペリジニウム トルエエン スルホネート
（１重量部）と、ピペリジニウム ペルフルオ
ロオクチル スルホネート（４重量部）、イソ
プロパノール中0.1重量％溶液として。 静電防止組成物は、いずれもVHSカセツトの
残留静電荷電を20時間より短い時間内に500Vよ
り低い値へ減少させることが分つた。最後の組成
物(e)は100Vより小さな残留電圧を示した。 例 ４〜７ 成形組成物の静電防止物質の効果を、成形表面
上の同じ物質と比較した。 アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン成形
用樹脂を、470〓の溶融温度で950psiで、150〓の
カセツト成形器中へ注入した。最初の実験では成
形用樹脂中に静電防止剤を入れなかつた。次の三
つの実験は、例１の静電防止系を夫々0.01重量
％、0.10重量％及び1.0重量％含んでいた。残留
電荷を例２と同じやり方で測定し、下の表中、例
３(e)の被覆カセツトと比較して示してある。 含有された 被覆した

【表】 被覆により適用した静電防止剤は含有された静
電防止剤より優れていることは明らかである。