KR20010014276A - 자기 기록 매체 - Google Patents

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KR20010014276A
KR20010014276A KR1019997012398A KR19997012398A KR20010014276A KR 20010014276 A KR20010014276 A KR 20010014276A KR 1019997012398 A KR1019997012398 A KR 1019997012398A KR 19997012398 A KR19997012398 A KR 19997012398A KR 20010014276 A KR20010014276 A KR 20010014276A
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시몬 제이슨 버셀
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손 시큐어 사이언스 리미티드
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Abstract

자기 기록 매체는 제 1 보자력을 가지는 영구적으로 정렬된 침상 결정 자기 입자, 및 제 1 보자력보다 높은 추가의 보자력을 가지는 자기 입자를 포함하는 재료 층을 포함한다. 상기 제 1 보자력을 가지는 입자의 단위 영역당 체적 대 상기 추가의 보자력을 가지는 입자의 단위 영역당 체적의 비는 3.4:6.6 및 5.5:4.5 사이이고, 추가의 보자력을 가지는 입자는 바람직하게 바륨 페라이트 작은판 또는 스트론튬 페라이트 작은판을 포함한다. 상기 층은 가요성 기판에 의해 유지되어 침상 결정 입자에 의해 영구적으로 그리고 추가의 보자력을 가지는 입자에 의해 소거 가능하게 동시에 데이타를 기록할수있는 테이프를 형성한다. 상기 층은 두가지 형태의 입자 혼합물을 포함하는 슬러리를 사용하고, 두 단계의 정렬 과정을 통하여 제조된다.

Description

자기 기록 매체 {A MAGNETIC RECORDING MEDIUM}
이런 형태의 공지된 자기 기록 매체는 영국특허 1 331 604에 기술되고, 여기에서 γ-Fe2O2의 침상 입자(27 kA/m의 보자력을 가짐)는 선택적으로 간격진 층 지역에서 소정 방향으로 고정되게 정렬되고, 상기 지역중 어느 두 지역 사이의 지역은 임의적으로 정렬되거나 다른 방향으로 정렬된다. 이런 형태의 자기 기록 매체는 상표명 "WATERMARK(워터마크)" 테이프로 팔리며 손 시큐어 사이언스 인터내셔날 리미티드사에 의해 테이프 형태로 제조된다.
"워터마크" 테이프는 영구적으로 기록된 데이타가 모조하기 어려워 높은 보안성을 제공하고, ISO 표준 낮은 보자력(LoCo) 은행 카드와 비교하여 자기 스트립상에 본래 데이타를 기입하기 위한 옵션을 제공한다.
최근에 신용 카드 또는 은행 카드 또는 다른 값어치의 도큐먼트(document)상에 예를들어 테이프로서 높은 보자력(HiCo) 자기 기록부를 많이 만들어 사용하였다. 상기 재료는 통상적으로 약 1200 Oe(즉, 100 kA/m) 이상의 보자력을 가지며 표준 도큐먼트 ISO 7811/6에 잘 기술된다. 상기 HiCo 자기 기록부는 LoCo 재료보다 소거에 대한 보다 우수한 저항을 제공하지만, "워터마크" 테이프에 비하여 높은 보안성을 제공하지는 않는다.
두 기술의 결합은 보안 및 우연한 소거에 대한 저항을 제공하지만, 두 재료를 결합하기 위한 시도가 지금까지 성공하지 못하고 있다. 상기 시도는 나란하거나 서로 교대로 올려진 트랙을 포함한다.
본 발명은 주어진 보자력을 가진 영구 정렬된 침상 결정 자기 입자를 포함하는 재료 층을 구비한 자기 기록 매체에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 자기 기록 매체 제조 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 방법의 흐름도.
도 2는 본 발명에 따른 제 2 방법의 흐름도.
도 3은 HiCo 입자를 가지는 자기 기록 매체 층의 평면도.
도 4는 도 3 매체의 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 자기 기록 매체 층의 평면도.
도 6은 영구적으로 정렬된 구조를 가지는 도 5의 층을 도시한 도.
도 7은 본 발명에 따른 자기 기록 매체에 대한 이론적 히스테리시스를 도시한 도.
도 8은 본 발명에 따른 자기 기록 매체에 대한 측정된 히스테리시스 곡선.
본 발명의 일측면에 따라 제 1 보자력을 가지는 영구적으로 정렬된 침상 결정 자기 입자를 포함하는 재료층을 포함하는 자기 기록 매체가 제공되고, 상기 자기 매체는 상기 재료층이 제 1 보자력보다 높은 추가 보자력을 가지는 자기 입자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이런 자기 기록 매체는 나란한 다른 재료와의 정렬과 연관된 문제없는, 또는 다른 층을 통하여 한층을 판독하는 어려움없는 LoCo 및 HiCo 기술을 포함한다. 상기 매체는 침상 결정 구조에 의해 영구적으로 및 추가 보자력을 가지는 입자에 의해 제거 가능하게 데이타를 기록하기 위하여 동시에 사용된다. 상기 매체는 영구 데이타가 종래 장치를 사용하여 소프트 인코드된 HiCo 데이타의 존재내에서 판독되게 한다.
본 발명은 휴대형 판독기가 단지 LoCo 입자를 가지는 테이프의 이웃하는 트랙상의 소프트 인코딩 데이타를 소거하는 "워터마크" 데이타 판독기의 활성화 헤드에 의해 유발되는 문제점 없이 사용되게 한다.
바람직하게, 상기 제 1 보자력을 가지는 입자의 체적 퍼센트는 상기 추가 보자력을 가지는 입자의 체적 퍼센트보다 작다. 이것은 매체가 두가지 형태의 기록기 사이 혼선에 의해 형성된 왜곡을 감소시킴으로써 표준 도큐먼트 ISO 7811/6에 적합하도록 한다.
본 발명의 제 2 측면에 따라, 자기 기록 매체를 제조하는 방법이 제공되고, 상기 방법은 다음과 같다 :
a) 제 1 보자력을 가지는 침상 결정 자기 입자 및 제 1 보자력보다 높은 추가의 보자력을 가지는 비침상 결정 자기 입자를 포함하는 슬러리를 제공하는 단계,
b) 하나의 층을 형성하기 위하여 가요성 기판에 슬러리를 코팅하는 단계,
c) 상기 층에서 침상 결정 자기 입자를 정렬하는 단계, 및
d) 상기 층을 고형화하는 단계.
본 발명의 제 3 측면에 따라 자기 기록 매체를 제조하는 방법이 제공되고, 상기 제조 방법은 다음과 같다:
a) 제 1 보자력을 가지는 침상 결정 자기 입자를 포함하는 슬러리를 제공하는 단계,
b) 상기 슬러리에 제 1 보자력보다 높은 추가 보자력을 가지는 비침상 결정 자기 입자를 제공하는 단계,
c) 하나의 층을 형성하기 위하여 가요성 기판위에 슬러리를 코팅하는 단계,
d) 상기 층에서 침상 결정 자기 입자를 정렬하는 단계, 및
e) 상기 층을 고형화하는 단계.
본 발명은 특히 반드시는 아니지만 신용 카드 또는 은행 카드 또는 다른 값진 도큐먼트에 대한 자기 기록부에 관한 것이다.
본 발명의 실시예는 첨부 도면을 참조하여 예시적으로 기술될 것이다.
육각형 플레이트 입자 및 침상 결정 입자의 혼합물을 가지는 자기 기록 매체는 미국특허 4,657,813에 개시된다. 그러나, 종래 기술에서 상기 정렬은 슬러리가 고형화된후 수행되어, 침상 결정 입자는 영구적으로 방향이 형성된 구조를 가지지 않는다.
도 1은 자기 기록 매체를 제조하는 방법의 흐름도이다. 다이어그램에서 숫자는 다음의 중요성을 가진다.
도 1의 블록은 제 1 보자력을 가지는 침상 결정 자기 입자 및 제 1 보자력보다 큰 추가의 보자력을 가지는 비침상 결정 자기 입자를 포함하는 슬러리를 제공한다. 본 발명에 따른 슬러리를 제조하는 방법의 다수의 예는 이하에 기술된다.
실시예 1
바람직한 실시예에서 슬러리는 다음 방식으로 제공된다. 침상 결정 각각의 입자 덩어리 형태의 분말 γ-Fe2O3는 큰 전단력을 제공하는 교반기를 사용하여 바인더와 용매의 액정 혼합물에 분산된다. 그 다음 이 혼합물은 비드 밀(bead mill)에 공급되고 슬러리를 형성하기 위하여 각각의 입자를 분리시키도록 밀링된다. 제 1 실시예에서 사용된 정확한 슬러리는 56%의 고체 함량을 가지며 사용된 용매는 톨루엔 및 메틸 에틸 케톤의 혼합물이다. 고체 조성물은 다음과 같은 중량 퍼센트이다 - 폴리에스테르 수지 7.1%, 폴리우렌탄 수지 6.2%, 인산염 계면활성제 0.6%, 탈오일화 레시틴 0.6%, 카본 블랙 1.3%, γ-Fe2O331.3%, 바륨 페라이트 50.2%, 윤활제 1.5% 및 멜라민 경화제 1.3%.
LoCo 입자(γ-Fe2O3) 및 KiCo 입자(바륨 페라이트)가 다른 특성을 가질때 슬러리의 제공동안 주의가 요구된다. 분말 형태로 얻어진 바륨 페라이트 입자는 LoCo 입자보다 작고 보다 낮은 오일 흡착 작용을 가지며, 따라서 상기 페라이트 입자는 LoCo 입자보다 분산하기가 용이하다. 만약 양쪽 자석 색소가 동시에 비드 밀에 로딩되면 바륨 페라이트는 과도하게 밀링되고 분산은 적당하지 않게된다. 특히, HiCo 입자는 현탁액에서 빠져나가려고 할 것이므로, 슬러리의 점도 변화를 유발하여 코팅 품질 및 추후 워터마크의 품질을 변화시킨다.
이런 문제를 해결하는 3개의 가능한 방법은,
a) 두개의 자석 색소를 각각 분산하고 추후에 혼합하는 방법,
b) 밀링 처리의 끝무렵에 HiCo 입자를 부가하는 방법, 또는
c) HiCo 입자를 직접적으로 슬러리에 뒤섞는 방법을 포함한다.
추후 기술은 만약 스트로튬 페라이트가 HiCo 입자이면 특히 바람직하다. 플라티늄 같은 다른 HiCo 물질, 즉 코발트 또는 실마놀은 선택적으로 또는 부가적으로 사용될수있다.
실시예에서 상기된 성분에 적당한 바람직한 범위는 다음과 같다 :
폴리에스테르 수지 4-20%
폴리우레탄 수지 4-20%
인산염 계면 활성제 0-2%
탈오일화 레시틴 0-2%
탄소 0.5-6%
알루미나 0-5%
실리카 0-5%
γ-Fe2O320-80%
이소사이네이트 또는 멜라민 경화제 0-5%
윤활제(예를들어, 실리콘 또는 PTFE 오일) 0-3%
적당한 용매는 톨루엔, 메틸 에틸 케톤 및 메틸 이소-부틸 케톤을 포함하는 하나 이상의 그룹을 포함한다.
LoCo 입자 대 HiCo 입자의 체적비는 바람직하게 3.4:6.6 및 5.5:4.5이다. 색소 체적 함량은 통상적으로 50 및 55% 사이이고, 바람직한 고체 함량은 40 및 60% 사이이다.
이런 실시예에서 색소 로딩은 표준 테이프에 일반적으로 사용된 것보다 훨씬 높다는 것이 주의되어야 한다. 색소 로딩 레벨은 추후 테이프의 LoCo 워터마크가 판독 가능하고, HiCo 기록이 표준 도큐먼트 ISO/IEC 7811-6의 "윈도우" 검사를 통과할수있도록 선택된다. 표준은 테이프에 대한 최소 보자력을 나타내는 것이 아니지만, 만약 최종 테이프가 약 1200 Oe(즉, 100 kA/m) 이상의 보자력을 가지지 않는다면 통과하기 어렵다. 상기된 슬러리를 사용하여 만들어진 테이프는 통상적으로 1500 Oe(125 kA/m)과 같거나 큰 보자력을 가진다.
실시예 2
상기된 바와같은 슬러리를 제조하는 방법의 다른 실시예로서, 다음 공식은 최종 혼합물을 형성하기 위하여 무게당 동일양으로 혼합될 두개의 각각의 슬러리(A 및 B로 표시됨)를 조성하기 위하여 사용된다.
파트 A
스트론튬 페라이트 92.6 wt%
기능화된 비닐 수지 7.4 wt%
상기된 바와같은 용매에서 40%의 고형화 함량을 가지는 슬러리로서 제공됨.
파트 B
변형된 PVC 수지 5.7 wt%
폴리우레탄 수지 14.4 wt%
인산염 계면 활성제 1.4 wt%
탈오일화 레티신 1.4 wt%
카본 블랙 3.0 wt%
γ-Fe2O371.8 wt%
윤활제 (예를들어, 실리콘 또는 PTFE 오일) 2.3 wt%
상기된 바와같은 용매에서 40%의 고형화 함량을 가지는 슬러리로서 제공됨.
실시예 3
다음 범위에서 공식은 본 발명에 사용하기 위한 슬러리를 제공하기 위하여 사용될수있다 :
기능화된 비닐 공중합체 0.6-20 wt%
γ 제 2철 산화물 20-80 wt%
탄소 0.5-6%
알루미나 0-5%
실리카 0-5%
폴리에스테르 수지 5-20%
폴리우레탄 수지 5-20%
스트론튬 또는 바륨 페라이트 20-80%
이소사이어네이트 또는 다른 경화제 0-5%
윤활제(예를들어, 실리콘 또는 PTFE 오일) 0-3%
LoCo 입자 대 HiCo 입자의 체적 비는 바람직하게 34:66 및 55:45 사이이다. 색소 체적 함량은 통상적으로 50 및 55% 사이이고, 바람직한 고형화 함량은 40 및 60% 사이이다. 적당한 용매는 톨루엔, 메틸 에틸 케톤 및 메틸 이소부틸 케톤을 포함하는 하나 이상의 그룹을 포함한다.
일단 슬러리가 상기 방법중 하나에 따라 제공되면, 층을 형성하도록 가요성 기판상에 코팅된다. 이 단계는 도 1에서 블록 2로 표시된다. 가요성 기판은 예를들어 자기 테이프 제조에 사용된 폴리에스테르 필름, 종이 또는 카드의 시트, 또는 플라스틱 재료의 시트를 포함할 수 있다. 바람직한 실시예에서 폴리에스테르 필름은 기판으로서 사용되고, 제조 공정의 나머지는 예를들어, GB-B- 1 331 604에 기술된 바와 같은 "워터마크" 테이프 제조와 유사하다. 그러나, 본 실시예에서 층 두께는 바람직하게 15 및 30 미크론 사이 범위의 일정한 값을 가지도록 바람직하게 제어된다. 이것은 최종 테이프 또는 카드가 표준 도큐먼트 ISO/IEC 7811-6에 기술된 기준을 통과할수있게 한다.
일단 층이 기판상에 형성되었다면, 침상 결정 LoCo 입자(본 실시예에서 γ 제 1 철 산화물 입자)는 일반적인 방식(GB-B- 1 331 604에 기술된 바와같이)으로 정렬되어 선택된 간격 지역을 형성하는데 상기 지역에서 LoCo 입자는 소정 방향을 따라 정렬되고, 층의 나머지 부분에서 LoCo 입자는 상기와 같이 정렬되지 않거나 실질적으로 다른 방향을 따라 정렬된다. 이것은 도 1에서 블록 3으로 표시된다.
유체층은 일방적인 방식(GB-B-1 331 604)으로 고형화되어 모든 자기 입자의 정렬은 고정된다. 이것은 도 1에서 블록 4로 표시된다.
도 2는 본 발명에 따른 자기 기록 매체를 만드는 방법의 흐름도이다. 블록 2-4은 도 1에서 처럼 동일한 중요성을 가지지만, 추가의 블록(5 및 6)은 블록 1로 대체된다. 이런 다이어그램에서 블록 5는 제 1 보자력을 가지는 침상 결정 자기 입자를 포함하는 슬러리를 제공하는 단계를 나타내고, 블록 6은 슬러리에 대한 제 1 보자력보다 높은 추가의 보자력을 가지는 비 침상 결정 자기 입자를 부가하는 단계를 나타낸다.
도 4는 층이 초기 정렬후의 단면인 것처럼 보인다. 바륨 페라이트 입자(10)는 일반적으로 육각형 작은판 형태이고, 작은판의 평면에 수직인 자화 용이축 방향(15)을 가진다. 침상 결정 입자는 명확하게 하기 위하여 이 도면에 도시되지 않는다. 상기 입자들은 도 5 및 도 6에 도시된다. 층의 바륨 페라이트 입자는 도 3의 평면도에서 도시된 바와같이 컬럼(14)을 형성하고, 상기 컬럼은 서로 평행하고, 일반적으로 원통형 컬럼의 축은 지향성 자기장(16) 축에 수직인 자화 용이축 방향(15)에 대응한다.
제 1 철 산화물 입자(11)는 일반적으로 길거나 침상 결정 구조이고, 입자의 긴 축을 따라 대칭의 단일 축을 가지는 자기 특성을 가진다. 이 실시예에서 층 두께는 22 마이크로미터이고, 가요성 폴리에스테르 기판(12)에 의해 지지된다. 도 5는 작은판의 컬럼 축에 실질적으로 수직인 침상 결정 입자 축으로 도시된 방식으로 모든 입자를 정렬하는 초기 방향 결정 단계후 층의 평면도를 도시한다. 이런 초기 방향 결정은 양쪽 HiCo 및 LoCo 입자가 정렬되는 것을 보장하기 위하여 100-350 밀리테스테슬러의 자기장을 사용하여 수행된다.
도 6은 서로 다른 자기 특성을 가지는 지역(20 및 21)을 형성하기 위하여 추가의 정렬을 제공함으로써, 추후에 소거될수없는 데이타를 저장하기 위하여 사용될수있는 고형화후 영구적으로 정렬된 구조를 형성한 동일한 층을 도시한다. 이런 추가의 정렬시(침상 결정 자기 입자의 정렬만이 간격진 지역 21으로 변화된다), 단지 8-20 밀리테슬러의 자기장은 HiCo 입자가 LoCo 입자와 같은 범위로 재정렬되도록 사용된다.
도 8은 상기 실시예 1에 따라 만들어진 자기 기록 매체에 대한 통상적인 히스테리시스 곡선을 도시한다. 통상적인 보자력 값은 1200 및 4000 Oe(125 내지 340 kA/m) 사이, 바람직하게 1500 및 2500 Oe 사이이고, 포화 자기화는 통상적으로 0.5 내지 0.9 emu이고, 잔류 자기는 0.3 내지 0.7 emu 정도이다. 히스테리시스 곡선이 무엇인가의 이론적 예측은 도 7에 도시된다.
상기 명령에 따라 만들어진 테이프는 사용동안 표면에 대한 보호를 제공하기 위하여 제공된 래커(lacquer) 오버코팅을 선택적으로 가질수있다.
지지되지 않은 층은 가요성 기판의 껍질을 벗김으로써 제조될수있다. 이런 공정은 만약 릴리스 층이 제조 동안 상기 지지되지 않은 층 및 기판 사이에 제공되었다면 보다 쉬울 것이다.

Claims (9)

  1. 제 1 보자력을 가지는 영구적으로 정렬된 침상 결정 자기 입자를 포함하고, 제 1 보자력보다 높은 추가 보자력을 가지는 자기 입자를 포함하는 재료층을 구비한 자기 기록 매체에 있어서,
    데이타는 침상 결정 입자에 의해 영구적으로 기록되고 추가의 보자력을 가지는 입자에 의해 소거 가능하게 기록되는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 추가의 보자력을 가지는 자기 입자는 작은 판인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 보자력을 가지는 입자의 체적 퍼센트 대 상기 추가의 보자력을 가지는 입자의 체적 퍼센트의 비는 34:66 및 55:45 사이인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 추가의 보자력을 가지는 입자는 바륨 페라이트, 스트론튬 페라이트, 플라티늄-코발트 및 실마놀을 포함하는 하나 이상의 재료 그룹을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 층은 가요성 기판에 의해 유지되는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 따른 자기 기록 매체를 유지하는 것을 특징으로 하는 도큐먼트 값.
  7. 자기 기록 매체를 제조하는 방법에 있어서,
    a) 제 1 보자력을 가지는 침상 결정 자기 입자 및 제 1 보자력보다 높은 추가의 보자력을 가지는 비침상 결정 자기 입자를 포함하는 슬러리를 제공하는 단계;
    b) 하나의 층을 형성하기 위하여 가요성 기판위에 슬러리를 코팅하는 단계;
    c) 상기 층의 간격진 지역에 침상 결정 자기 입자를 정렬하는 단계; 및
    d) 상기 층을 고형화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체 제조 방법.
  8. 자기 기록 매체를 제조하는 방법에 있어서,
    a) 제 1 보자력을 가지는 침상 결정 자기 입자를 포함하는 슬러리를 제공하는 단계;
    b) 상기 슬러리에 대한 제 1 보자력보다 높은 추가의 보자력을 가지는 비침상 결정 자기 입자를 부가하는 단계;
    c) 하나의 층을 형성하기 위하여 가요성 기판위에 슬러리를 코팅하는 단계;
    d) 상기 층의 간격진 지역에 침상 결정 자기 입자를 정렬하는 단계; 및
    e) 상기 층을 고형화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체 제조 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 슬러리에서 상기 제 1 보자력을 가지는 입자의 체적 퍼센트 및 상기 추가의 보자력을 가지는 입자의 체적 퍼센트는 34:66 및 55:45 사이의 비를 가지는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체 제조 방법.
KR1019997012398A 1997-06-28 1998-06-22 자기 기록 매체 KR20010014276A (ko)

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GBGB9713592.5A GB9713592D0 (en) 1997-06-28 1997-06-28 A magnetic recording medium
GB9713592.5 1997-06-28

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