KR19990029701A - 자기기록매체 - Google Patents

자기기록매체 Download PDF

Info

Publication number
KR19990029701A
KR19990029701A KR1019980037424A KR19980037424A KR19990029701A KR 19990029701 A KR19990029701 A KR 19990029701A KR 1019980037424 A KR1019980037424 A KR 1019980037424A KR 19980037424 A KR19980037424 A KR 19980037424A KR 19990029701 A KR19990029701 A KR 19990029701A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
magnetic
recording medium
lower conductive
paint
Prior art date
Application number
KR1019980037424A
Other languages
English (en)
Inventor
다카오 구도
Original Assignee
이데이 노부유끼
소니 가부시끼 가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이데이 노부유끼, 소니 가부시끼 가이샤 filed Critical 이데이 노부유끼
Publication of KR19990029701A publication Critical patent/KR19990029701A/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/73—Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
    • G11B5/733—Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer characterised by the addition of non-magnetic particles
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/68—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent
    • G11B5/70—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer
    • G11B5/716—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by two or more magnetic layers

Landscapes

  • Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

본 발명은 양호한 표면상태와 뛰어난 전자변환특성 및 도전성을 갖는 자성층을 포함하는 자기기록매체를 제공한다.
본 발명에 의한 자기기록매체는 비자성 지지체(1) 위에 형성되고 도전성 미립자와 결합제를 함유하는 하층 도전층(2)과, 상기 하층 도전층(2) 위에 형성되고 비자성 분말과 결합제를 함유하는 중간 평활층(3)과, 상기 중간 평활층(3) 위에 형성되고 강자성 분말과 결합제를 함유하는 상층 자성층(4)을 포함한다.

Description

자기기록매체
본 발명은 자기테이프, 자기디스크 등의 자기기록매체에 관한 것이고, 특히 자성도료를 도포하여 형성되는 기록층을 구비하는 자기기록매체에 관한 것이다.
비디오테이프, 오디오테이프, 자기디스크 등의 자기기록매체로서는 결합제 중에 분산된 강자성 산화철, Co-변성산화철, CrO2, 강자성 합금분말 등의 강자성 분말을 이용하여 조제된 자성도료를 비자성 지지체 위에 도포하여 형성되는 자성층을 포함하는 도포형을 예로 들 수 있다.
최근, 자기기록 분야에서는 기록밀도는 고밀도화되고, 파장은 단파장화되고 있다. 또한 도포형 자기기록매체에 대해서 역시 이와 같은 고밀도화, 단파장화에 대응한 특성이 요구되고 있다.
여기서, 도포형 자기기록매체에 있어서 고밀도 기록영역의 전자변환특성(electro-magnetic conversion characteristic)을 개선하는 방법으로서는 자성층을 얇게 하는 기술을 예로 들 수 있다. 자성층의 두께를 얇게 하면, 기록 시의 자기소자소실(self-demagnetization loss)이나, 재생 시의 두께손실이 감소하기 때문에, 전자변환특성이 크게 개선될 수 있다.
그러나 자성층의 두께가 2㎛ 이하로 되면, 비자성 지지체의 표면형상이 자성층의 표면에 영향을 미치기 쉽게 되어, 자성층의 표면이 거칠게 된다. 이것은 공간손실(spacing loss)과 전자변환특성의 악화 및 드롭아웃(drop-out) 회수의 증가를 초래한다.
이 때문에, 도포형 자기기록매체로서는 도 1에 나타낸 것과 같이, 자성층(50)과 비자성 지지체(51) 사이에 하층 비자성층(52)을 포함하도록 하여 비자성 지지체(51)의 표면형상이 자성층(50)에 쉽게 나타나지 못하도록 한 중층도포형이 제안되고 있다. 중층도포형 자기기록매체에서는 자성층(50)의 표면상태가 하층 비자성층(52)의 표면 상태에 영향을 받는다. 즉, 하층 비자성층 도료의 조제방법에 따라 자성층(50)의 표면 평활성(flatness and smoothness)이 크게 손상될 수 있다. 평활한 자성층(50) 표면을 얻기 위해서는 이와 같은 조건을 만족시키는 하층 비자성층 도료를 조제할 필요가 있다.
상기 중층도포형 자기기록매체에서는 하층 비자성층 도료가 바람직한 특성을 갖도록 조제함으로써 자성층(50)의 표면을 어느 정도 평활화할 수 있으므로, 단파장영역에서 뛰어난 전자변환특성을 얻을 수 있다.
한편, 자기기록매체에서는 전기저항이 높으면 대전이 일어나 표면에 먼지가 달라붙게 된다. 이 경우 자기기록매체는 드롭아웃과 방전에 의한 미싱펄스를 발생시킨다. 따라서 자기기록매체에서는 전기저항을 낮은 레벨로 억제하는 것이 중요하다.
따라서 자기기록매체에서의 전기전도성을 위하여 흑연과 카본블랙이 자성층(50)에 첨가된다. 이것에 의해 자기기록매체의 전기저항을 억제할 수 있고, 드롭아웃 등의 문제점을 제거할 수 있다.
그런데, 상술한 흑연이나 카본블랙은 일반적으로 분산성이 낮고, 도료에 첨가되면 소정 크기의 덩어리를 형성하기도 한다. 이와 같은 흑연나 카본블랙이 자성도료에 첨가되면, 자성층(50)은 평활한 표면을 갖지 못하게 되어 기록/재생특성이 현저하게 열화된다.
따라서, 전체로서 자기기록매체의 전기저항을 감소시키기 위하여 하층 비자성층(52)에 흑연과 카본블랙을 첨가하는 것이 고려된다. 그러나, 이 경우 분산성이 낮은 흑연과 카본블랙은 덩어리를 형성한다. 그 결과 흑연과 카본블랙을 포함하는 하층 비자성층(52)은 거친 평면을 갖게 되어 자성층(50)의 표면 평활성이 크게 열화된다. 따라서 이 경우 역시 자기기록매체의 기록재생특성은 열화된다.
따라서 상술한 자기기록매체에서, 자성층(50) 표면의 평활성과 자기기록매체의 도전성을 동시에 얻는 것은 어렵게 된다.
그러므로 본 발명은 자성층의 표면이 양호하고 뛰어난 전자변환특성과 전기도전성을 갖는 자기기록매체의 제공을 목적으로 한다.
도 1은 종래의 자기기록매체의 주요부를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 자기기록매체의 주요부를 나타내는 단면도이다.
도 3은 웨트-온-웨트 코팅방식에 의해 하층 도전층과 상층 자성층을 형성하기 위한 도막시스템을 나타내는 개략도이다.
도 4는 상기 도막시스템에서 도막형성장치의 구체예를 나타내는 개략도이다.
도 5는 도막형성장치의 다른 예를 나타내는 개략도이다.
도 6은 도막형성장치의 또 다른 예를 나타내는 개략도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명
1,51. 비자성 지지체 2. 하층 도전층
3. 중간 평활층 4. 상층 자성층
10. 도막형성장치 12. 권취롤
13. 공급롤 14,27 29. 도포장치
15. 배향용 자석 16. 건조기
17. 캘린더장치 18. 제 1압출코터
19. 제 2압출코터 20,21. 슬릿
22,23. 도료구 28. 압출코터
30. 제 1슬릿 31. 제 2슬릿
33. 제 1도료구 34. 제 2도료구
50. 자성층 52. 하층 비자성층
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 자기기록매체는, 비자성 지지체 위에 형성되고, 도전성 미립자와 결합제를 함유하는 하층 도전층과; 상기 하층 도전층 위에 형성되고, 비자성 분말과 결합제를 함유하는 중간 평활층과; 상기 중간 평활층 위에 형성되고, 강자성 분말과 결합제를 함유하는 상층 자성층을 포함한다.
이상과 같이 구성된 자기기록매체에서는 상층 자성층의 표면상태가 중간 평활층의 영향을 받게 된다. 상기 자기기록매체에서 중간층은 비자성 분말과 결합제를 함유하기 때문에 양호한 표면 상태를 갖는다. 결과적으로 상기 자기기록매체는 매우 평활한 표면상태를 갖는 상층 자성층을 포함하게 된다. 또, 상기 자기기록매체는 도전성 미립자를 함유하는 하층 도전층을 포함하기 때문에, 전체로서 전기저항을 억제할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시의 형태에 의한 자기기록매체가 도면을 참조하여 설명된다.
도 2는 비자성 지지체(1)와, 상기 비자성 지지체(1) 위에 형성된 하층 도전층(2)과, 상기 하층 도전층(2) 위에 형성된 중간 평활층(3)과, 상기 중간 평활층(3) 위에 형성된 상층 자성층(4)을 포함하는 본 발명에 의한 자기기록매체를 나타낸다. 비자성 지지체(1)는, 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2, 6-나프탈레이트 등의 폴리에스테르; 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀; 셀룰로스 트리아세테이트, 셀룰로스 디아세테이트 등의 셀룰로스 유도체; 폴리아미드, 아라미드수지, 폴리카보네이트 등의 플라스틱 등으로 만들어 질 수 있다. 상기 비자성 지지체(1)는 다층구조이거나 또는 단층구조라도 좋다. 또, 상기 비자성 지지체(1)는 코로나 방전처리 등으로 표면처리되거나, 부착성을 증가시키는 유기물층으로 덮여도 좋다.
비자성 지지체(1)의 두께는 특정한 값으로 제한되지는 않는다. 예를 들면, 매체가 필름형이나 시트형인 경우에, 두께는 2∼100㎛의 범위가 바람직하고, 더욱 바람직한 것은 3∼50㎛의 범위이다. 또, 매체가 디스크형이나 카드형인 경우에 두께는 30㎛∼10㎜ 정도가 바람직하고, 매체가 드럼형인 경우에 두께는 레코더의 설계 등에 따라서 선택될 수 있다.
하층 도전층(2)은, 상술한 비자성 지지체(1) 위에 형성되고, 도전성 미립자 및 결합제를 주 성분으로 포함한다. 상기 하층 도전층(2)은, 도전성 미립자와 결합제를 용제와 함께 분산하여 조제된 하층 도전층 도료를 비자성 지지체(1) 위에 도포함으로써 형성된다.
상기 하층 도전층(2)에 있어서, 도전성 미립자가 층 중에 혼합되는 경우, 도전성 미립자는 기록매체 전체의 대전성을 억제할 수 있는 물질이면 어느 것이든 좋다. 예를 들면, 카본블랙, 흑연 등을 예로 들 수 있다. 여기서, 카본블랙 및 흑연은 특정한 종류로 한정되는 것은 아니며, 자기기록매체로서 통상 사용되며 쉽게 이용할 수 있는 것이면 어느 것이라도 좋다.
결합제로서는, 폴리우레탄수지, 폴리에스테르수지, 염화비닐 공중합체와 다른 염화비닐수지 등을 예시할 수 있다.
이들 수지는 각기 단독으로 사용되어도 좋고, 2종류 이상을 조합하여도 사용되어도 좋다. 2종류 이상의 수지를 조합시켜 사용하는 경우, 예를 들면, 폴리에스테르 및/또는 폴리우레탄과 염화비닐수지의 조합이 자주 이용된다. 이 경우, 폴리우레탄 및/또는 폴리에스테르와, 염화비닐수지와의 중량비는 바람직하게는 90:10∼10:90, 더욱 바람직하게는 70:30∼30:70의 범위이다.
또, 결합제로서는, 하기의 수지를 함께 사용하여도 좋다. 병용되는 수지로서는, 평균분자량이 10,000∼200,000인 염화비닐-초산비닐 공중합체, 염화비닐-염화비닐덴 공중합체, 염화비닐-아크릴로니트릴 공중합체, 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체, 폴리아미드수지, 폴리비닐부티랄, 셀룰로스 유도체(니트로셀룰로스 등), 스티렌-부타디엔 공중합체, 페놀수지, 에폭시수지, 요소수지, 멜라민수지, 페녹시수지, 실리콘수지, 아크릴수지, 요소포름아미드수지, 각종 합성고무수지 등 예로 들 수 있다.
결합제의 혼합량은 카본블랙 및/또는 흑연 등의 도전성 분말 100중량부에 대하여 80∼120중량부가 바람직하다.
또한, 용제로서는 아세톤, 메틸에틸 케톤, 메틸이소부틸 케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류; 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 등의 알콜류; 초산메틸, 초산에틸, 초산부틸, 유산에틸, 에틸렌 글리콜아세테이트 등의 에스테르류; 글리콜디메틸에테르, 글리콜모노에틸에테르, 디옥산, 테트라히드로퓨란 등의 에테르류; 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소; 염화메틸렌, 염화에틸렌, 사염화탄소, 클로로포름, 디클로로벤젠 등의 할로겐화 탄화수소 등과 같이 자기기록매체에 통상 이용되는 것을 예시할 수 있다. 이 용제들은 단독으로 이용되어도 또는 2종류 이상을 조합하여 이용하여도 좋다.
도료를 조제할 때, 필요에 따라 반죽(kneading)을 할 수 있다. 반죽을 위해서는, 2-롤밀(roll mill), 3-롤밀, 오픈니더(open kneader), 연속 이축니더(continuous two-shaft kneader), 가압니더(pressurized kneader) 등의 어느 것도 사용될 수 있다(도시 생략). 0.05∼0.5kw(분말 1kg 당)의 소비전력 부하가 제공될 수 있으므로, 가압니더, 오픈니더, 연속 이축니더, 2- 롤밀, 3-롤밀이 특히 바람직하다.
또한 반죽단계에서는 분산제를 첨가할 수 있다. 분산제로서는 실란커플링제를 예시할 수 있다. 상기 분산제는 카본블랙 및/또는 흑연 미세분말에 대하여 0.5∼5중량%의 범위에서 첨가되는 것이 바람직하다.
또한, 매체의 주행내구성을 개선하기 위해서, 이 종류의 자기기록매체에서 통상 사용되는 윤활제를 첨가할 수 있다. 윤활제로서는 지방산이나, 지방산 에스테르를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 지방산은 일염기산 또는 이염기산이어도 좋고, 탄소수는 바람직하게는 6∼30, 보다 바람직하게는 12∼22인 것이 좋다. 지방산과 지방산 에스테르를 병용하는 경우, 지방산과 지방산 에스테르의 혼합비율은 중량비로 10:90∼90:10이 바람직하다. 윤활제로서는 상술한 지방산, 지방산 에스테르와 함께 공지의 윤활제를 병용할 수 있다. 병용되는 윤활제로서는 실리콘오일, 불화카본, 지방산아미드, 산화올레핀 등을 예시할 수 있다.
또한, 경화제로서는 폴리이소시아네이트 등이 사용된다. 폴리이소시아네이트로서는 토릴렌디소시아네이트(TDI)와 활성수소화합물의 부가체 등의 방향족 폴리이소시아네이트나, 헥사메틸렌 디소시아네이트(HMDI)와 활성수소화합물의 부가체 등의 지방족 폴리이소시아네이트 등을 예로 들 수 있다. 이들 폴리이소시아네이트의 평균분자량은 100∼3,000의 범위인 것이 바람직하다.
한편, 중간 평활층(3)은 상술한 하층 도전층(2) 위에 형성되고, 주 성분으로서 비자성 분말 및 결합제를 함유한다. 상기 중간 평활층(3)은, 이들 비자성 분말과 결합제를 용제와 함께 분산하여 형성된 중간 평활층 도료를 도포함으로써 형성된다.
여기서, 비자성 분말은 상기 중간 평활층(3) 위에 형성되는 상층 자성층(4)의 표면을 평활화할 수 있는 물질이면 어느 것이라도 좋다. 예를 들면, α-Fe2O3,TiO2및 α-FeOOH 등을 들 수 있다. 예를 들면, 비자성분말로서 α-Fe2O3,를 이용하는 경우, 장축 길이가 0.2μm 이하인 바늘형태의 α-Fe2O3,입자를 이용하는 것이 바람직하다. 바늘형태의 α-Fe2O3,입자는 다른 비자성 입자에 비하여 분산성이 뛰어나기 때문에, 중간 평활층(3) 표면의 평활성이 향상되어 그 위에 형성되는 상층 자성층(4)의 표면도 평활하게 된다. 또한 장축길이를 0.2μm 이하로 하면 중간 평활층 및 상층의 표면은 한층 평활하게 될 수 있다. 이 경우, 비자성 분말의 축비(장축길이/단축길이)는 바람직하게는 2∼20의 범위, 더욱 바람직하게는 5∼15, 보다 더 바람직하게는 5∼10의 범위가 적당하다. 바람직한 비표면적(specifi surface)은 10∼250m2/g이며, 더욱 바람직하게는 20∼150m2/g이고, 보다 더 바람직하게는 30∼100m2/g이다.
또, 이 중간 평활층(3)은 상술한 비자성 분말 이외에 주행내구성을 향상시키기 위해 소정량의 무기안료를 함유할 수 있다. 상기 무기안료는 예를 들면, α-Al2O3,등이 될 수 있다. 상기 중간 평활층(3)에 무기안료를 첨가함으로써 중간 평활층(3) 위에 형성되는 상층 자성층(4) 표면에 조대돌기(rough protrusion)를 형성할 수 있다. 이는 자기기록매체의 주행내구성을 향상시킨다.
상기 중간 평활층(3)에 결합제 및 용제로서는 상술한 하층 도전층(2)에 대해서 예시한 결합제 및 용제가 모두 사용가능하다. 이들 결합제의 중간 평활층에서의 혼합비는 비자성 분말 100중량부에 대하여 5∼150중량부가 바람직하고, 더욱 바람직한 것은 10∼120중량부이다.
중간 평활층 도료를 조제할 때, 필요에 따라 반죽을 행하여도 좋디. 상기 반죽을 위해서는 하층 도전층(2)의 설명에서 예시한 니더 중 어느 것이라도 사용가능하다. 분산제 역시 상술한 하층 도전층(2)의 설명에서 예시한 분산제 중 어느 것이라도 사용할 수 있다.
또, 자기기록매체의 주행내구성 등을 개선하기 위해서 상기 중간 평활층(3)은 통상 이와 같은 종류의 자기기록매체에서 통상 이용되는 윤활제를 함유할 수 있다. 이 경우, 윤활제로서는 하층 도전층(2)의 설명에서 예시한 윤활제 중 어느 것이라도 사용가능하다.
한편, 상층 자성층(4)은 상술한 중간 평활층(3) 위에 형성되고, 주 성분으로서 강자성 분말 및 결합제를 함유한다. 상기 상층 자성층(4)은, 강자성 분말과 결합제를 용제와 함께 분산시켜 조제된 상층 자성층 도료를 도포하여 형성된다.
여기서, 강자성 분말로서는, γ-Fe2O3, Co함유 γ-Fe2O3,Co피착 γ-Fe2O3,CrO2, 또 자철광 등의 페라이트류, 즉 Fe3O4, Co함유 Fe3O4,Co피착 Fe3O4등을 예시할 수 있다. 또, 강자성 분말로서는, 금속 자성분말을 이용하여도 좋다. 금속 자성분말로서는 Fe분말, Co분말 등의 금속분말 외에, Fe-Al, Fe-Al-Ni, Fe-Al-Zn, Fe-Al-Co, Fe-Al-Ca, Fe-Ni, Fe-Ni-Al, Fe-Ni-Co, Fe-Ni-Si-Al-Mn, Fe-Ni-Si-Al-Zn, Fe-Al-Si, Fe-Ni-Zn, Fe-Ni-Mn, Fe-Ni-Si, Fe-Mn-Zn, Fe-Co-Ni-P, Ni-Co와 Fe, Ni, Co 등을 주성분으로 하는 합금 등의 합금분말이 이용될 수 있다.
상기 분말 중 Fe자성분말은 전기적 특성에서 뛰어나다. 또, 내식성 및 분산성에서는 Fe-Al, Fe-Al-Ca, Fe-Al-Ni, Fe-Al-Zn, Fe-Al-Co, Fe-Ni-Si-Al-Zn, Fe-Ni-Si-Al-Mn 등의 Fe-Al 합금분말이 바람직하다.
이들 금속 자성분말은 평균 장축길이가 바람직하게는 0.5㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.01∼0.4㎛, 보다 더 바람직하게는 0.01∼0.3㎛이고, 축비(평균 장축길이/평균 단축길이)는 바람직하게는 12 이하, 더욱 바람직하게는 10 이하이다.
따라서 강자성 분말로는 산화 자성분말이나 금속 자성분말이 사용될 수 있다. 어느 경우에 있어서도, 포화자화율(σs)은 70emu/g 이상인 것이 바람직하다. 포화자화률이 70emu/g 미만이면, 충분한 전자변환특성을 얻을 수 없다. 또, 고밀도 기록영역에서의 기록재생을 위해 BET법에 의한 비표면적은 45m2/g 이상인 것이 바람직하다.
결합제로서는, 상술한 하층 도전층(2) 및 중간 평활층(3)과 동일하게 폴리우레탄수지, 폴리에스테르수지, 염화비닐 공중합체와 다른 염화비닐수지 등을 사용할 수 있다.
이들 수지는, -SO3M, -OSO3M, -COOM, -PO(OM′)2(단, M은 수소원자 또는 Na, K, Li 등의 알칼리원자를 나타내고, M′은 수소원자 또는 Na, K, Li 등의 알칼리원자 또는 알킬기를 나타낸다) 및 설포베타인기 중에서 선택되는 적어도 하나의 극성기를 갖는 반복단위를 포함하는 것이 바람직하다. 이들 극성기는 강자성 분말의 분산성을 향상시키는 작용을 하고, 함유율은 바람직하게는 0.1∼8.0몰%, 더욱 바람직하게는 0.2∼6.0몰%가 좋다. 극성기의 함유율이 0.1 몰%미만이면, 자성분말의 분산성이 저하된다. 역으로 함유율이 8.0 몰%를 초과하면 상층 자성층용 도료가 젤라틴화하기 쉽다. 또, 수지의 평균분자량은, 15,000∼50,000의 범위인 것이 바람직하다.
극성기를 함유하는 염화비닐 공중합체는 예를 들면, 염화비닐-비닐알콜 공중합체 등의 수산기를 함유하는 공중합체와, 극성기 및 염소원자를 함유하는 화합물과의 부가반응에 의해 합성될 수 있다. 또, 폴리에스테르는 다염기산에 의해 합성된다. 또한 다른 극성기를 포함하는 폴리에스테르도 공지의 방법으로 합성될 수 있다. 폴리우레탄은 폴리올과 폴리이소시아네이트와의 반응으로 합성된다. 상기 반응에 사용되는 폴리올은 일반적으로 폴리올과 다염기산과의 반응에 의해 얻어지는 폴리에스테르 폴리올이다. 또한, 극성기를 갖는 폴리에스테르 폴리올을 원료로서 이용하면, 극성기를 갖는 폴리우레탄을 합성할 수 있다.
이들 수지는 단독으로 사용될 수도 있고, 이종류 이상을 조합시켜 사용될 수도 있다. 예를 들면, 폴리우레탄 및/또는 폴리에스테르와 염화비닐 수지를 혼합하여 이용하는 경우, 중량비는 바람직하게는 90:10∼10:90, 더욱 바람직하게는 70:30∼30:70의 범위인 것이 좋다.
또한, 하기의 수지를 모든 결합제에 대하여 50중량% 이하의 사용량으로 사용하여도 좋다. 병용하는 수지로서는 평균분자량이 10,000∼200,000인 염화비닐-초산비닐 공중합체, 염화비닐-염화비닐덴 공중합체, 염화비닐-아크릴로니트릴 공중합체, 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체, 폴리아미드수지, 폴리비닐부티랄, 셀룰로스 유도체(니트로셀룰로스 등), 스티렌-부타디엔 공중합체, 페놀수지, 에폭시수지, 요소수지, 멜라민수지, 페녹시수지, 실리콘수지, 아크릴수지, 요소포름알데히드수지, 각종 합성고무 수지를 예시할 수 있다.
상술한 결합제는 강자성 분말 100중량부에 대하여 8∼25중량부가 혼합되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10∼20중량부가 혼합되는 것이 좋다.
용제로서는, 상술한 하층 도전층(2)의 설명에서 예시한 용제가 사용될 수 있다. 또, 도료를 조제할 때, 하층 도전층(2)의 경우에서와 같이 반죽이 행해질 수 있으며, 하층 도전층(2)의 설명에서 예시한 반죽장치들이 사용될 수 있다. 또한, 분산제도 사용될 수 있다. 분산제는 강자성 분말에 대하여 0.5∼5 중량%의 양이 첨가되는 것이 바람직하다.
또, 매체의 주행내구성 등을 개선하기 위하여 상층 자성층(4)에는 이 종류의 자기기록매체에서 통상 이용되는 연마제와, 윤활제 등의 첨가제가 함유될 수 있다.
연마제로서는, α-알루미나, 용융알루미나, 산화크롬, 산화티타늄, α-산화철, 산화규소, 탄화텅스텐, 탄화몰리브덴, 탄화보론, 코런덤, 산화아연, 산화세륨, 산화마그네슘, 질화보론 등을 예시할 수 있다. 연마제의 입자 평균직경은, 바람직하게는 0.05∼0.6㎛, 보다 바람직하게는 0.05∼0.5㎛, 보다 더 바람직하게는 0.05∼0.3㎛인 것이 좋다. 연마제의 첨가량은 (자성분말 100중량부에 대하여) 바람직하게는 3∼20중량부, 더욱 바람직하게는 5∼15중량부, 보다 더 바람직하게는 5∼10중량부로 하는 것이 적당하다.
윤활제로서는, 하층 도전층(2)의 설명에서 예시한 것이 모두 사용가능하다. 이 때 상중하의 각 층에 각각 첨가되는 각 첨가제의 종류나 양은 다르게 하거나 또는 동일하여도 좋다.
한편, 상술한 하층 도전층(2), 중간 평활층(3) 및 상층 자성층(4)을 형성할 때, 적어도 중간 평활층(3)과 상층 자성층(4)은 습윤상태에서 중층도포되는, 즉 웨트-온-웨트(wet-on-wet) 방식을 이용하여 도포하는 것이 바람직하다. 이 경우, 하층 도전층(2)은 미리 비자성 지지체(1) 위에 도포된다.
비자성 지지체(1) 위에 하층 도전층(2)을 도포할 경우, 도포형 자기기록매체에 통상 이용되는 도포장치를 사용할 수 있다. 도포장치는 압출코터(extrusion coater), 리버스롤(reverse roll), 그라비어롤(gravure roll), 에어닥터코터(air doctor coater), 블래이드코터(blade coater), 에어나이프코터(air knife coater), 스퀴즈코터(squeeze coater), 함침코터(impregnation coater), 트랜스퍼 롤 코터(transfer roll coater), 키스코터(kiss coater), 캐스트코터(cast coater), 스프레이코터(spray coater) 등이 사용될 수 있다.
하층 도전층 도료는 이들 도포장치를 이용하여 연속적으로 주행하는 비자성 지지체(1) 위에 도포되고, 라인 중에 설치된 건조기에 의해 즉시 건조, 고화되어, 권취부(wind-up block)에 권취된다. 자기디스크 등의 양면을 사용하는 매체를 제조하는 경우에는, 상기 처리는 비자성 지지체의 양면에 시행된다.
또, 하층 도전층(2)에는 필요하다면 캘린더처리를 하여도 좋다. 캘린더장치에 의한 표면 평활처리조건으로는 온도, 선압력 및 반송속도 등이 중요하다. 구체적으로 온도는 50∼140℃, 선압력은 50∼1000kg/cm2, 공급속도는 20∼1000m/분인 것이 바람직하다. 캘린더처리를 함으로써 하층 도전층(2)의 표면상태와 도전성이 향상된다.
상기 하층 도전층(2) 위에 웨트-온-웨트 중층도포방식으로 중간 평활층(3) 및 상층 자성층(4)을 형성할 때, 예를 들면, 도 3에 도시된 도막형성장치(10)가 이용된다.
도막형성장치(10)는, 하층 도전층(2)을 포함하는 비자성 지지체(1)가 그 사이를 이동하는 권취롤(12) 및 공급롤(13)과, 공급롤(13)로부터 인출된 비자성 지지체(1) 위에 중간 평활층 도료 및 상층 자성층 도료를 도포하는 도포장치(14)와, 상층 자성층의 자화방향을 결정하는 배향용 자석(15)과, 도료를 건조시키는 건조기(16)와, 캘린더처리를 행하는 캘린더장치(17)를 포함한다.
즉, 상기 도막형성장치(10)에서는, 이미 하층 도전층(2)을 포함하는 비자성 지지체(1)가 공급롤(13)로부터 권취롤(12)로 공급되고, 상기 공급방향에 따라 도포장치(14), 배향용 자석(15), 건조기(16), 캘린더장치(17)가 이 순서로 배치되어 있다.
이와 같은 도막형성장치(10)에서, 먼저 도포장치(14)는 비자성 지지체(1) 위에 이미 형성되어 있는 하층 도전층(2) 위에 중간 평활층 도료 및 상층 자성층 도료를 도포시킨다. 도 4에 도시한 바와 같이 상기 도포장치(14)는 중간 평활층 도료를 도포하는 제 1압출코터(18)와, 상층 자성층 도료를 도포하는 제 2압출코터(19)를 구비한다. 또, 상기 도포장치(14)에서 제 2압출코터(19)는 비자성 지지체(1)의 공급 측으로, 제 1압출코터(18)는 비자성 지지체(1)의 도입 측으로 배열되어 있다.
제 1압출코터(18)와 제 2압출코터(19)는 그 선단부에 슬릿(20, 21)을 각각 포함하고, 상기 슬릿(20, 21)의 배면 측에는 도료구(23, 23)가 각각 설치된다. 제 1압출코터(18) 및 제 2압출코터(19)에서는 압출된 중간 평활층 도료 또는 상층 자성층 도료가 슬릿(20, 21)을 통하여 도료구(22, 23)에서 코터 선단으로 공급된다.
도료가 도포되는 비자성 지지체(1)는 제 1압축코터(18) 및 제 2압출코터(19)의 선단면을 따라 도 4의 화살표(D) 방향으로 이동한다.
비자성 지지체(1)가 제 1압출코터(18)를 통과할 때, 슬릿(20)에서 압출된 중간 평활층 도료가 하층 도전층(2) 위에 도포되어 중간 평활층(3)이 형성된다. 다음으로, 비자성 지지체(1)가 제 2압출코터(19)를 통과할 때, 슬릿(21)에서 압출된 상층 자성층 도료가 습윤상태의 중간 평활층(3) 위에 도포되어 상층 자성층(4)이 형성된다.
제 1압출코터(18) 및 제 2압출코터(19)에도 인라인믹서(in-line mixer)를 통하여 도료가 공급될 수도 있다.
따라서, 중간 평활층(3)과 상층 자성층(4)이 형성된 비자성 지지체(1)는 배향용 자석(15), 건조기(16), 캘린더장치(17)를 통해 연속적으로 반송된다.
배향용 자석(15)은 상층 자성층(4)의 자기장 배향을 결정한다. 배향용 자석(15)으로서는, 수평배향용 자석 또는 수직배향용 자석, 혹은 자기디스크를 제조하는 경우에는 랜덤배향용 자석이 이용될 수 있다. 상기 배향용 자석(15)은 상층 자성층(4)에 함유되는 자성분말의 종류에 따라 선택된다. 일반적으로 배향용 자석(15)의 자기장은 20∼10,000가우스 정도인 것이 바람직하지만, 랜덤배향의 경우에는 이것이 적용되지 않는다.
건조기(16)에서는 건조기(16)의 상하에 배치된 노즐로부터의 열풍에 의해 중간 평활층(3) 및 상층 자성층(4)이 건조된다. 이 때의 건조조건으로서 온도 30∼120℃, 건조시간 약 0.1∼10분간이 바람직하다.
건조기(16)를 통과한 비자성 지지체(1)는 또한 캘린더장치(17)로 도입되어 표면평활처리된다. 상기 표면평활처리에서는 온도, 선압력 및 반송속도가 중요한 요인이다. 즉, 표면평활처리 조건으로서 온도는 50∼140℃, 선압력은 50∼1000kg/cm2, 반송속도는 20∼1000m/분인 것이 바람직하다. 이들 조건을 만족하지 않는 경우에는 상층 자성층(4)의 표면상태가 열화될 수 있다.
상기 도막형성장치(10)에서는 중간 평활층 도료와 상층 자성층 도료가 분리된 코터로 도포되었지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 도 5에 도시한 것과 같이, 제 1압출코터(18)와 제 2압출코터(19)는 도포장치(27)로서 기능하는 단일 장치로 형성될 수도 있다.
또, 상술한 도막형성장치(10)에서는, 도포장치(14, 27)가 중간 평활층 도료와 상층 자성층 도료를 순차적으로 도포하였으나, 중간 평활층 도료 및 상층 자성층 도료를 동시에 도포하는 도포장치가 사용될 수도 있다. 즉, 도 6에 나타낸 것과 같이, 2개의 슬릿이 근접하여 형성된 압출코터(28)를 구비하는 도포장치(29)를 이용하여, 중간 평활층 도료와 상층 자성층 도료를 동시에 도포하는 것도 가능하다.
상기 도포장치(29)에서는, 압출코터(28)의 단부에 제1슬릿(30) 및 제 2슬릿(31)이 근접하여 형성되고, 슬릿(30, 31)의 배면 측에는 제 1도료구(33) 및 제 2도료구(34)가 각각 설치된다.
상기 도포장치(29)에서는 제 1도료구(33)에 공급된 중간 평활층 도료가 제 1슬릿(30)을 통하여 하층 도전층(2) 위에 도포되어 중간 평활층(3)을 형성한다. 또한 제 2도료구(34)에 공급된 상층 자성층 도료는 제 2슬릿(31)을 통해 습윤상태의 중간 평활층(3)에 거의 동시에 도포되어, 상층 자성층(4)이 형성된다.
상술한 도포장치(14, 27, 29)에서, 압출코터는 리버스롤, 그라비어롤, 에어닥터코터, 블래이드코터, 에어나이프코터, 스퀴즈코터, 함침코터, 트랜스퍼 롤 코터, 키스코터, 캐스트코터, 스프레이코터 등으로 대체될 수 있다. 여기서, 중간 평활층 도료의 도포방식과 상층 자성층 도료의 도포방식은 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 따라서, 예를 들면, 리버스롤과 압출코터를 조합시키거나, 그라비어롤과 압출코터를 조합시켜 상층 자성층 도료 및 중간 평활층 도료를 도포하는 것도 가능하다.
또, 상술한 도포장치(14, 27, 29)의 구성은 이미 비자성 지지체(1) 위에 형성되어 있는 하층 도전층(2) 위에 중간 평활층(3) 및 상층 자성층(4)을 웨트-온-웨트 중층도포방식으로 도포하는 것이다. 그러나 하층 도전층(2)을 포함하여 3개 층이 웨트-온-웨트 중층 도포방식에 의해 순차적으로 또는 동시에 형성될 수 있다.
하층 도전층(2) 위에 형성된 중간 평활층(3) 및 상층 자성층(4)을 포함하는 자기기록매체에 바니시처리 또는 블래이드처리 등이 필요에 따라 행해진다.
또, 이와 같이 제조된 자기기록매체는 테이프형, 필름형, 시트형, 카드형, 디스크형 또는 드럼형 등 통상 이용되는 형태가 될 수 있다.
상술한 것과 같이, 본 발명에 의한 자기기록매체는, 하층 도전층(2)과 중간 평활층(3), 상층 자성층(4)을 구비하고 있다. 따라서, 상층 자성층(4)의 표면상태는 중간 평활층(3)의 영향을 받는다. 상기 자기기록매체의 중간 평활층(3)은 도전성 미립자 덩어리를 형성하는 첨가물을 포함하지 않으며, 또한 양호한 표면상태를 갖는다. 그러므로, 상기 자기기록매체에 있어서 상층 자성층(4)은 고도로 평활화된 양호한 표면상태를 갖는다.
또, 상기 자기기록매체는 도전성 미립자를 함유하는 하층 도전층(2)을 구비한다. 따라서, 상기 자기기록매체는 전체로서 도전성에서 뛰어나며, 또한 대전이 방지된다. 또, 상기 자기기록매체에 있어서, 도전성 미립자는 하층 도전층(2)에 함유되어 있다. 이는 도전성 미립자가 덩어리를 형성하여도, 이는 상층 자성층(4)의 표면상태에 영향을 미치지 않는다. 그러므로 상기 자기기록매체에서, 도전성 미립자의 영향으로 인한 표면상태의 열화를 방지할 수 있다.
따라서 상기 자기기록매체는 양호한 표면상태를 갖는 상층 자성층(4)을 포함하므로, 뛰어난 전자변환특성과 함께 양호한 RF엔벌로프 형상을 갖고, 또한 드롭아웃이 억제된다. 또, 하층 도전층(2)이 충분한 도전성을 갖기 때문에, 중층도포한 경우에도 테이프 전체로서의 전기저항이 낮고, 대전에 의한 먼지의 부착을 원인으로 인한 드롭아웃(drop out)과 필름손상을 억제할 수 있으며, 또한 방전에 의한 미싱펄스의 발생이 억제된다.
또, 상기 자기기록매체에서, 고밀도 기록영역의 전자변환특성을 더욱 향상시키기 위해 상층 자성층(4)의 막 두께를 바람직하게는 0.5㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.1∼0.3㎛로 하는 것이 좋다. 상층 자성층(4)의 두께가 0.5㎛를 초과하면, 전기적 특성이 열화하여, 예를 들면, 디지털 기록방식에서 매체로서 사용하기에는 부적당하게 된다.
실시예
먼저, 하기의 조성에 따라 상층 자성층 도료의 각 성분을 취하고, 연속 이축니더 및 샌드밀을 사용하여 반죽, 분산하여 상층 자성층 도료를 조제한다.
상층 자성층 도료의 조성
강자성 철 미세분말 100중량부
(보자력(Hc):2200 Oe, BET법에 의한 비표면적:50m2/g, 장축길이:0.1㎛, 바늘형태의 비율:3, 포화자화률(σs):145emu/g)
결합제:설폰산 칼륨기를 함유하는 염화비닐수지 20중량부
α-알루미나 5중량부
미리스틴산 1중량부
부틸스테아레이트 1중량부
용제 350중량부
(1:1:1의 중량비로 혼합된 메틸에틸 케톤:톨루엔:시클로헥사논)
이하의 실험에서는, 상기 상층 자성층 도료를 이용하여 중층도포형 자기기록매체를 제조하고 그 특성을 평가하였다.
실시예 1
실시예 1에서는, 먼저 하기의 조성에 의하여 중간 평활층 도료의 각 성분을 취하고, 연속이축 니더 및 샌드밀을 사용하여 반죽, 분산하여 중간 평활층 도료를 조제하였다.
중간 평활층 도료의 조성
α-Fe2O3100중량부
(BET법에 의한 비표면적:52.6m2/g, 장축길이:0.15㎛, 바늘형태의 비율:6.5)
결합제:설폰산 칼륨기를 함유하는 염화비닐수지 20중량부
미리스틴산 1중량부
부틸 스테아레이트 1중량부
용제 350중량부
(1:1:1의 중량비로 혼합된 메틸에틸 케톤:톨루엔:시클로헥사논)
다음에, 하기의 조성에 따라 하층 도전층 도료의 각 성분을 취하고, 연속이축 니더 및 샌드밀을 사용하여 반죽, 분산하여 하층 도전층 도료를 조제하였다.
하층 도전층 비자성도료의 조성
카본블랙 50중량부
(평균 입자직경:17㎚, DBP흡유량:75㎖/100g)
니트로셀룰로스 25중량부
폴리우레탄수지 25중량부
용제 900중량부
(1:1:1의 중량비로 혼합된 메틸에틸 케톤:톨루엔:시클로헥사논)
이와 같이 하여 조제된 하층 도전층 도료에 폴리이소시아네이트 화합물 5중량부를 첨가하였다. 이것을 두께 70㎛의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 지지체의 양면에 도포하고, 건조 및 캘린더처리하여 표면평활처리함으로써 두께 0.5㎛의 하층 도전층을 형성하였다. 다음에, 상층 자성층 도료와 중간평활층 도료의 각각에 폴리이소시아네이트 화합물 5중량부를 첨가하였다. 그 다음에, 상기 하층 도전층을 포함하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 지지체의 양면에 상층 자성층 도료와 중간 평활층 도료를 웨트-온-웨트 도포방식에 의해 도포하였다. 도막이 습윤상태일 때 자장배향처리하고, 건조 및 캘린더처리하여 표면평활처리를 함으로써 폴리에틸렌 테레프탈레이트 지지체의 양면에 형성된 하층 도전층 위에 두께 1.5㎛의 중간 평활층과 두께 0.15㎛의 상층 자성층이 각각 형성된다.
이와 같이 하여 얻어진 넓은 테이프형의 자기기록매체를 직경 3.5인치의 디스크형으로 펀칭하여 자기디스크를 제조하였다.
실시예 2
하층 도전층 도료에 이용하는 도전성 미립자로서, 평균 입자직경이 14㎛이고, DBP흡유량이 95㎖/100g인 카본블랙을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 자기디스크를 제조하였다.
실시예 3
하층 도전층 도료에 이용되는 도전성 미립자로서, 입자 평균직경이 35㎛이고, DBP흡유량이 360㎖/100g인 카본블랙을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 자기디스크를 제조하였다.
실시예 4
중간 평활층 도료에 이용되는 비자성 분말로서 BET법에 의한 비표면적이 54.5m2/g, 장축길이가 0.11㎛, 바늘형태의 비율이 6.1인 바늘형태의 α-Fe2O3를 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 자기디스크를 제조하였다.
실시예 5
중간 평활층 도료에 이용되는 비자성 분말로서 BET법에 의한 비표면적이 54.1m2/g, 장축길이가 0.12㎛, 바늘형태의 비율이 5.0인 바늘형태의 α-Fe2O3를 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 자기디스크를 제조하였다.
실시예 6
중간 평활층 도료에 이용되는 비자성 분말로서 BET법에 의한 비표면적이 113.6m2/g, 장축길이가 0.13㎛, 바늘형태의 비율이 6.5인 TaO2를 사용한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 자기디스크를 제조하였다.
실시예 7
중간 평활층 도료에 이용되는 주 안료로서 BET법에 의한 비표면적이 93.0m2/g, 장축길이가 0.15㎛인 α-FeOOH를 사용한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 자기디스크를 제조하였다.
실시예 8
중간 평활층 도료에 이용되는 비자성 분말로서 BET법에 의한 비표면적이 52.6m2/g, 장축길이가 0.15㎛이고, 바늘형태의 비율이 6.5인 α-Fe2O3를 사용하고, 또 BET법에 의한 비표면적이 6.5m2/g이고, 입자 평균직경이 0.4㎛인 α-Al2O3를 10중량부 첨가한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 자기디스크를 제조하였다.
실시예 9
중간 평활층 도료에 이용되는 비자성 분말로서 BET법에 의한 비표면적이 52.6m2/g, 장축길이가 0.15㎛이고, 바늘형태의 비율이 6.5인 α-Fe2O3를 사용하고, 또 DBP흡유량이 36㎖/100g이고, 평균입자직경이 0.4㎛인 카본블랙을 2중량부 첨가한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 자기디스크를 제조하였다.
실시예 10
중간 평활층 도료에 이용되는 비자성 분말로서 BET법에 의한 비표면적이 46.1m2/g, 장축길이가 0.23㎛, 바늘형태의 비율이 7.6인 바늘형태의 α-Fe2O3를 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 자기디스크를 제조하였다.
실시예 11
중간 평활층 도료에 이용되는 비자성 분말로서 BET법에 의한 비표면적이 48.6m2/g, 입자 평균직경이 0.03㎛인 구형의 α-Fe2O3를 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 자기디스크를 제조하였다.
실시예 12
중간 비자성층 도료가 하기의 조성을 갖는 것 외에는 실시예 1과 동일하게 자기디스크를 제조하였다.
중간 비자성층 도료
TiO2분말 100 중량부
(BET법에 의한 비표면적:113.6m2/g, 장축길이:0.13㎛, 바늘형태의 비율:6.5)
결합제:설폰산 칼륨을 함유하는 염화비닐 20 중량부
미리스틴산 1 중량부
부틸스테아레이트 1 중량부
용제 350 중량부
(중량비 1:1:1로 혼합된 메틸에틸 케톤:톨루엔:시클로헥사논)
실시예 13
주 안료로서 사용된 TiO2가 α-FeOOH(BET법에 의한 비표면적이 f 93.0m2/g, 장축길이가 0.15㎛)로 대체되는 것 외에는 실시예 12와 동일하게 자기디스크를 제조하였다.
실시예 14
중간 비자성층 도료가 하기와 같은 조성을 갖는 것 외에는 실시예 1과 동일하게 자기디스크를 제조하였다.
중간 비자성층 도료
α-Fe2O3100중량부
(BET법에 의한 비표면적:52.6m2/g, 장축길이:0.15㎛, 바늘형태의 비율:6.5)
α-AL2O310중량부
(BET법에 의한 비표면적:6.5m2/g, 평균 입자직경:0.4㎛)
결합제:설폰산 칼륨을 함유하는 염화비닐 20중량부
미리스틴산 1중량부
부틸스테아레이트 1중량부
용제 350중량부
(중량부 1:1:1로 혼합된 메틸에틸 케톤:톨루엔:시클로헥사논)
실시예 15
중간 비자성층 도료가 하기의 조성으로 되는 것 외에는 실시예 1과 동일하게 자기디스크를 제조하였다.
중간 비자성층 도료
α-Fe2O3100중량부
(BET법에 의한 비표면적:52.6m2/g, 장축길이:0.15㎛, 바늘형태의 비율:6.5)
카본블랙 2중량부
(DBP흡유율:36㎖/100g, 평균 입자직경:0.3㎛)
결합제:설폰산 칼륨을 함유하는 염화비닐 20중량부
미리스틴산 1중량부
부틸스테아레이트 1중량부
용제 350중량부
(중량부 1:1:1로 혼합된 메틸에틸 케톤:톨루엔:시클로헥사논)
비교예 1
실시예 1과 동일하게 조제한 중간 평활층 도료와 상층 자성층 도료 각각에 폴리이소시아네이트 화합물 5중량부를 첨가한 후, 두께 70㎛의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 지지체의 양면에 이들 도료를 중층도포하고, 습윤상태에서 자기장 배향처리를 하고, 건조한 후 캘린더처리하여 표면평활처리를 함으로써 폴리에틸렌 테레프탈레이트 지지체의 양면에 두께 1.5㎛의 중간 평활층과 두께 0.15㎛의 상층 자성층을 각각 형성한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 자기디스크를 제조하였다.
즉, 상기 비교예 1에서는 하층 도전층을 갖지 않는 자기디스크를 제조하였다.
비교예 2
폴리에틸렌 테레프탈레이트 지지체의 양면에 중간 평활층을 형성하고, 이들 중간 평활층 위에 하층 도전층 도료와 상층 자성층 도료를 중층도포하는 것 외에는 실시예 1과 동일하게 자기디스크를 제조하였다.
즉, 비교예 2에서는, 중간 평활층과 하층 도전층의 위치가 서로 바뀐 자기디스크를 제조하였다.
비교예 3
비교예 3에서는, 하기의 조성에 따라 하층 도전층 도료의 각 성분을 취하고, 연속이축 니더 및 샌드밀을 사용하여 반죽, 분산하여 하층 도전층 도료를 조제하였다.
하층 도전층 도료의 조성
α-Fe2O3100중량부
(BET법에 의한 비표면적:52.6m2/g, 장축길이:0.15㎛, 바늘형태의 비율:6.5)
흑연 10중량부
(평균 입자직경:35nm, DBP흡유량:360㎖/100g)
결합제:설폰산 칼륨기를 함유하는 염화비닐수지 20중량부
미리스틴산 1중량부
부틸스테아레이트 1중량부
용제 400중량부
(중량비 1:1:1로 혼합된 메틸에틸케톤:톨루엔:시클로헥사논)
이와 같이 조제된 하층 도전층 도료와 실시예 1과 동일하게 조제된 상층 자성층 도료 각각에 폴리이소시아네이트 화합물 5중량부를 첨가하였다. 두께 70㎛의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 지지체의 양면에 상기 상층 자성층 도료와 하층 도전층 비자성 도료를 웨트-온-웨트 중층도포방식에 의해 도포하고, 자기장 배향처리하고, 건조 및 캘린더처리하여 표면 평활처리함으로써 두께 1.5㎛의 하층 도전층과 두께 0.15㎛의 상층 자성층을 폴리에틸렌 테레프탈레이트 지지체의 양면에 각각 형성하였다. 이렇게 하여 얻은 넓은 테이프형의 자기기록매체를 직경 3.5인치의 디스크형으로 펀칭하여 자기디스크를 제조하였다. 즉, 비교예 3에서는 도전성 미립자인 흑연 및 바늘형태의 α-Fe2O3를 갖는 하층 도전층과 상층 자성층을 포함하는 자기디스크를 제조하였다.
특성평가시험
실시예 1 내지 실시예 15, 비교예 1 내지 비교예 3에서 제조된 자기디스크의 표면 평활성, 표면조도(Ra), 전자변환특성, RF엔벌로프, 드롭아웃 수 및 표면전기저항을 측정하였다. 이 측정은 하기와 같이 같다.
(1)표면 평활성
각 테이프의 표면을 미분간섭식 현미경을 이용하여 관찰하였다. 표면이 상당히 평활하다고 평가된 경우를 (○), 약간 거칠다고 평가된 경우를 (△), 상당히 거칠다고 평가된 경우를 (×)로 표시하였다.
(2)표면조도(Ra)(nm)
평균조도(Ra)를 정하기 위하여 JIS B0601로 규정되어 있는 중심선 평균조도(Ra)를 테일러 홉슨(Taylor Hobson)사 제조의 테리(Tarry) 스텝 조도계를 이용하여 측정하였다. 측정조건은, 스틸러스 2.5×0.1㎛, 침압 2mg, 차단 필터 0.3Hz, 측정속도 2.5㎛/s, 기준길이 0.5mm이다. 조도곡선에서 0.01㎛이상의 요철은 커트하였다.
(3)전자변환특성(RF출력)
디스크회전속도 3600rpm으로 개조된 플로피디스크 드라이브(소니사 제조, 상표명:MPF-42B)와 0.2㎛의 박막형 헤드를 이용하여, 샘플디스크의 최외주를 주행하도록 하였다. 자기헤드에서 발생되는 35MHz의 출력성분을 측정하여 평가하였다. 측정데이터는 실시예 1에서 얻은 자기디스크의 값을 0dB로 할 때의 상대값으로 기록하였다.
(4)RF엔벌로프
각 자기디스크를 전자변환특성시험에서 사용한 플로피디스크 드라이브 위에서 회전시켜, 그 결과 얻은 오실로스코프 상의 RF엔벌로프를 이용하여 최대치와 최소치의 비율을 구하였다.
(5)드롭아웃 수
각 자기디스크에 대해서, 드롭아웃의 수 즉, 1분당 검출되는 -12dB/5㎲의 출력저하 회수를 측정하였다.
(6)표면전기저항
각 자기디스크의 양단부에 한 쌍의 전극을 배치하고, 이들 전극 사이에 전압을 걸어 각 자기디스크를 통과한 전류를 측정하고, 측정값을 전기저항으로 환산하였다.
표 1은 상기 측정결과를 나타낸다.
(1) (2)〔㎚〕 (3)〔㏈〕 (4)〔%〕 (5)〔pcs/mis〕 (6)〔Ω〕
실시예 1 ○ 2.8 0.0 88 3 4×106
실시예 2 ○ 2.4 0.2 86 3 9×106
실시예 3 ○ 2.9 ­0.1 87 4 8×104
실시예 4 ○ 2.9 0.4 89 3 5×106
실시예 5 ○ 2.5 0.3 88 2 4×106
실시예 6 ○ 2.8 ­0.1 88 3 3×106
실시예 7 ○ 3.0 ­0.2 86 3 2×106
실시예 8 ○ 3.9 ­0.6 87 4 5×106
실시예 9 ○ 4.1 ­0.8 89 3 5×106
실시예 10 △ 4.6 ­1.3 80 9 4×106
실시예 11 △ 5.4 ­2.1 74 12 5×106
실시예 12 ○ 2.8 -0.1 88 3 3×106
실시예 13 ○ 3.0 -0.2 86 3 2×106
실시예 14 ○ 3.9 -0.6 87 4 5×106
실시예 15 ○ 4.1 -0.8 89 3 5×106
비교예 1 ○ 2.4 0.4 86 35 1012
비교예 2 × 8.8 ­2.9 76 19 6×106
비교예 3 × 7.5 ­2.7 78 10 4×106
표 1에 도시한 것과 같이, 2개의 비자성층, 즉 카본블랙 또는 흑연을 함유하는 하층 도전층과, 바늘형태의 α-Fe2O3등의 비자성 분말을 함유하는 중간 평활층으로 구성된 2층의 비자성층을 갖는 실시예 1 내지 실시예 15의 자기디스크는 양호한 표면상태를 나타내고, 또한 전자변환특성과 RF엔벌로프도 양호하며, 드롭아웃도 충분히 억제되고, 전기저항값도 낮다.
반면에, 카본블랙 또는 흑연을 함유하는 도전층을 갖지 않고, 장축길이 0.2㎛ 이하인 바늘형태의 α-Fe2O3를 포함하는 하나의 비자성층만을 갖는 비교예 1의 자기디스크는 표면상태, 자기변환특성 및 RF엔벌로프에 있어서는 문제가 없으나, 전기저항값이 상당히 높고, 이로 인하여 자기디스크가 대전되어 먼지가 부착되고, 드롭아웃의 수가 증가된다. 또 방전에 의한 미싱펄스도 증가한다.
따라서, 자기기록매체에서 전기저항을 억제하기 위해서는, 하층 도전층을 설치하는 것이 필요하다. 또, 하층 도전층은 자기기록매체의 전기저항을 감소시키기 위하여 필요하며, 카본블랙 또는 흑연 이외의 다른 도전성 미립자를 이용할 수도 있다.
또, 비자성 지지체 위에 형성된 장축길이 0.2㎛ 이하인 바늘형태의 α-Fe2O3를 포함하는 층과, 그 위에 형성된 카본블랙을 함유하는 상층으로 구성된 비교예 2의 광디스크는 도전층을 갖기 때문에, 자기디스크의 전기저항은 충분히 낮게 나타나지만, 상기 도전층의 표면상태가 열화되므로, 상기 상층에 형성된 상층 자성층의 표면특성이 열화하여, 자기변환특성이나 RF엔벌로프, 드롭아웃에 악영향을 미치게 된다. 따라서, 자기기록매체에서는 하층 도전층과 상층 자성층 사이에 평활층을 설치하는 것이 필요하다.
또한, 장축 길이 0.2㎛이하의 바늘형태인 α-Fe2O3과 흑연을 함유하는 비자성층과 상기 비자성층 위에 형성된 상층 자성층을 포함하는 비교예 3의 자기디스크는 비자성층에 흑연을 함유하고 있기 때문에, 전기저항값이 낮아진다. 그러나 비자성층의 표면상태가 불충분하고, 이 때문에 자성층의 표면상태가 열화하여, 전자변환특성이나 RF엔벌로프, 드롭아웃에 악영향을 미치게 된다. 따라서, 본 발명에 있어서는 자기기록매체의 도전성을 부여하는 층과 최표면층의 평활성을 부여하는 층을 명확하게 분리하여, 하층 도전층과 중간 평활층의 2층의 비자성층을 설치하는 것이 필요하다.
또한, 실시예 1 내지 실시예 9와 실시예 10과 실시예 11을 비교하면, 중간 평활층에 함유되는 α-Fe2O3는 장축길이 0.2㎛ 이하인 바늘형태가 바람직하다는 것을 알 수 있다. 실시예 10 및 실시예 11의 자기디스크의 중간평활층은 충분히 평활하지 않기 때문에 최표면의 표면상태가 열화된다. 따라서, 본 발명의 중간 평활층에 함유되는 α-Fe2O3는 장축길이 0.2㎛이하인 바늘형태입자인 것이 바람직하다.
이상의 설명에서 분명히 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 자기기록매체에서, 하층 도전층은 도전성 미립자를 포함하고, 중간 평활층은 비자성 분말을 포함한다. 따라서 뛰어난 표면상태와 전체로서 뛰어난 도전성을 갖게 된다. 이 때문에, 상기 자기기록매체는 고밀도 기록영역에서 양호한 전자변환특성 및 신뢰성을 갖게 된다.

Claims (7)

  1. 자기기록매체에 있어서,
    비자성 지지체 위에 형성되고, 도전성 미립자와 결합제를 함유하는 하층 도전층과,
    상기 하층 도전층 위에 형성되고, 비자성 분말과 결합제를 함유하는 중간 평활층과,
    상기 중간 평활층 위에 형성되고, 강자성 분말과 결합제를 함유하는 상층 자성층과,
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자기기록매체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하층 도전층과 상기 중간 평활층은 비자성인 것을 특징으로 하는 자기기록매체.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 하층 도전층은 도전성 미립자로서 카본블랙 및/또는 흑연을 함유하는 것을 특징으로 하는 자기기록매체.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 중간 평활층은 비자성 분말로서 바늘형태의 α-Fe2O3를 함유하는 것을 특징으로 하는 자기기록매체.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 바늘형태의 α-Fe2O3의 장축길이는 0.2㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 자기기록매체.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 상층 자성층의 두께는 0.5㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 자기기록매체.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 중간 평활층과 상기 상층 자성층은 습윤상태에서 중층도포되는 것을 특징으로 하는 자기기록매체.
KR1019980037424A 1997-09-11 1998-09-10 자기기록매체 KR19990029701A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9247329A JPH1186270A (ja) 1997-09-11 1997-09-11 磁気記録媒体
JP97-247329 1997-09-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR19990029701A true KR19990029701A (ko) 1999-04-26

Family

ID=17161791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980037424A KR19990029701A (ko) 1997-09-11 1998-09-10 자기기록매체

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0911814A3 (ko)
JP (1) JPH1186270A (ko)
KR (1) KR19990029701A (ko)
CN (1) CN1221172A (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105059010B (zh) * 2015-08-03 2018-01-09 保定乐凯新材料股份有限公司 一种防止层间润湿的磁记录材料
JP7264843B2 (ja) 2020-02-28 2023-04-25 富士フイルム株式会社 磁気記録媒体、磁気テープカートリッジおよび磁気記録再生装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5324571A (en) * 1992-02-05 1994-06-28 Konica Corporation Magnetic recording medium comprising a support and a plurality of layers in which the magnetic layer has a specified plastic deformation
EP0701250A1 (en) * 1994-08-18 1996-03-13 Sony Electronics Inc. Magnetic recording media
JP3536938B2 (ja) * 1994-10-14 2004-06-14 富士写真フイルム株式会社 磁気記録媒体

Also Published As

Publication number Publication date
EP0911814A3 (en) 1999-11-10
JPH1186270A (ja) 1999-03-30
CN1221172A (zh) 1999-06-30
EP0911814A2 (en) 1999-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5773133A (en) Magnetic recording medium
GB2352653A (en) Magnetic recording medium
KR19990029701A (ko) 자기기록매체
JPH097159A (ja) 磁気記録ディスク及び磁気記録再生方法
JP3360317B2 (ja) 磁気記録媒体用のマスキング層付き非磁性支持体、及び磁気記録媒体
US5744216A (en) Magnetic recording medium having an underlayer with cobalt containing particles of alpha Fe2 O3 or alpha FeOOH
JP2005032365A (ja) 磁気記録媒体
JPH09265626A (ja) コンピュータデータ記録用磁気テープ
JP3023719B2 (ja) 磁気記録媒体
JP3395022B2 (ja) 磁気記録媒体
JP2004014038A (ja) 磁気記録媒体
JP3722296B2 (ja) 磁気記録媒体
JP3333965B2 (ja) 磁気記録媒体
JPH09171618A (ja) 磁気記録媒体の製造方法
JP2000011359A (ja) 磁気記録媒体
JPH1031818A (ja) 磁気記録媒体の製造方法
US20060172156A1 (en) Magnetic recording medium and process for producing same
JPH117623A (ja) 磁気記録媒体及びその製造方法
JPH06274855A (ja) 磁気記録媒体
JPH11328655A (ja) 磁気記録媒体
JPH04245017A (ja) 磁気記録媒体
JPH1125445A (ja) 磁気記録媒体
JPH10149534A (ja) 磁気記録媒体及びその製造方法
JPH0997415A (ja) 磁気記録媒体及びその製造方法
JP2001056934A (ja) 磁気記録媒体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid