KR890003201B1 - 자기 기록매체 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자기 기록매체

도면은 자성분의 비표면적과 자기 기록매체의 C/N치의 관계를 도시한 본 발명의 설명도.

본 발명은 자기 기록매체에 관한 것이다. 특히 본 발명은 저노이즈로 배향성이 우수한 고밀도 기록용의 자기 기록매체에 관한 것이다.

종래 자기 기록매체의 대부분은 자성분말과 수지결합제로 구성되는 자기 도료를 폴리에스테르필름등의 지지기체상에 도포하여 구성된다. 상기 자성분말로서는 r-Fe₂O₃계, Fe₃O₄계 및 이들의 코발트 흡착계, 또는 CrO₂계등을 사용한 침상 강가성 분말이 주로 사용된다. 그러나 이들의 침상 강자성 분말은 그 보자력이 작기 때문에 기록밀도의 점에서는 이미 한계에 도달하고 최근의 고밀도 기록의 요구에는 적합하지 않는 결점이 있었다. 최근 이 결점을 개량하기 위하여 침상 강자성 분말의 입자 길이를 극히 작게하는 일, 또는 보자력(Hc), 최대자속밀도(Ms)를 향상시키는 일이 고려되고 있다. 그러나 이들 침상 강자성분에 있어서 입자길이를 점차로 작게하면 반자계의 영향에 의하여 저역에서의 전자 변환 특성이 약화하여 충분한 특성향상을 기대할 수 없는 결점이 있었다.

한편, 자성철분의 미분을 수지바인더 중에 분산시켜서 얻어진 자기 도료를 지지기체의 면에 도포한 이른바 메탈테이프가 알려져 있다. 이것은 종래의 r-Fe₂O₃자성산화철의 경우보다도 고밀도의 자기기록을 가능케하는 이점이 있는 반면 공기중의 산소에 의하여 쉽게 산화되고 자성 철분의 제조과정 또는 자기 도료의 제조과정에서의 폭발의 위험성이 극히 높고 그 취급이 곤난할 뿐만 아니라 자기 기록매체로서의 특성의 장기 안정성이 뒤떨어지는 문제가 발생한다.

이러한 여러문제를 해결하여 고밀도 기록을 가능케하는 자성분말로서 화학적으로 안정되고 또한 수직 자기기록에 적합한 6방정계 강자성 분말이 주목되고 있다. 수직 자기 기록방법은 기록밀도가 높아질수록 기록매체중의 반자계가 감소함으로 본질적으로 고밀도 기록에 적합하기 때문이다.

6방정계 강자성 분말은 통상 6각판상의 입자이고 판면에 수직방향으로 자화용이 축을 가진다. 이로인해 이 자성분은 도포만으로 판면이 지지기체면과 평행이 되기 쉽고 자장 배향처리 또는 기계적 배향처리에 의하여 쉽게 그 자화용이 축이 수직 배향한다. 따라서 이러한 성질을 가지는 6방정게 강자성 분말을 단자구 구조의 미세분(평균 입경 0.2μm 이하)으로하여 수지 결합제와 같이 지지기체면에 균일로 도포하면 극히 기록밀도가 높은 자기 기록매체가 될 것으로 기대된다.

그러나 상기 6방정계 강자성 분말은 평균 입경이 0.2μm 이하의 미세분이 되면 입자간의 응집력이 커지므로 이것을 자기 도료중에 고도로 분산시키는 것이 극히 곤난하다. 그결과 얻어지는 자기 기록매체의 수직 배향성이 저하되고 그 고역에 있어서의 재생출력특성은 기대한 만큼 우수한 것이 못되고 또 노이즈 특성이 낮은 결점이 있다.

자성분말의 입자 평균 입경이 0.2μm 이상인 경우에는 분산성이 약간 개선되나, 이 경우에도 상기의 사정은 동일하게 적용된다. 이로인해 6방정계 강자성분의 분산성을 개선하고 이것으로서 이것을 사용하는 자기 기록매체의 배향성, 노이즈 특성을 높이도록 요구되고 있었다.

본 발명은 저노이즈이고 또한 배향성이 우수한 고밀도 기록용의 자기 기록매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자등은 상기의 목적을 달성하고자 예의 연구를 거듭한 결과 6방정계 강자성 분말은 평균 입경이 0.05-0.2μm 범위에서 입경과 비표면적의 크기의 사이에는 반드시 역비례관계가 있는 것이 아니고, 그 분산성의 양호여부에는 입경에는 직접 의존하지 않고 비표면적의 대소와 강력한 상관성이 있는 사실을 발견하고 본 발명은 완성하게 된 것이다.

즉, 본 발명의 자기 기록매체는 비표면적 25-50m²/g의 6방정계 강자성 분말이 수지 결합제중에 분산되고 있는 것을 특징으로 한다.

사용하는 6방정계 강자성 분말로서는 Co, Co-Cr, Co-Mn, Mn-Al등과 같이 그것으로 6방정을 형성하는 금속의 미립자, 일반식 Mo.n(Fe₂O₃)로 표시되는 6방정계 페라이트(m는 Ba, Sr, Pb, Ca의 어느 한 종류, n는 5-6이고, F의 일부는 Ti, Co, Zn, In, Mn, Cu, Ge, Nb등의 천이금속으로 치환되고 있어도 좋다)등을 들수있고, 바람직하기로는 6방정계 페라이트, 더욱 바람직하기로는 Ba-페라이트가 좋다.

일반적으로 6방정계 페라이트는 보자력이 높으므로 구성원자의 일부를 특정의 원자로 치환하고 그 보자력을 수직 자기 기록에 적합한 범위에까지 저감한 것이 본 발명의 자성분말로서 바람직하다.

자성분말의 보자력은 바람직하기로는 400-2000 Oe로 한다. 보자력이 400 Oe미만에서는 기록밀도를 높이는 것이 곤란하고, 또 2000 Oe를 초과하면 자기 기록헤드가 포화하는 경향이 발생하므로 좋지않다.

6방정계 강자성 분말의 비표면적은 25-50m²/g로하고, 바람직하기로는 30-40m²/g로 한다. 여기에서 비표면적이란 질소 가스의 BET 흡착법에 의하여 측정한 단위 중량당 분말의 표면적을 말한다. 비표면적 25m²/g로 하는 것은 이 영역에서 수지등의 결합제의 자성분 표면에 대한 흡착력이 자성분 상호의 응집력에 이기고 자성분을 자기 도료 또는 도막중에 균일하게 분산시킬 뿐만 아니라 그것으로 도료 유동성이 개선되므로 평활한 도막면이 얻어진다. 그 결과 자기 기록매체의 배향성이 높아져서 재생출력 특성 및 노이즈 특성이 향상된다. 다시말하면 비표면적 25m²/g미만에서는 결합제의 흡착이 불충분하고 자성분말의 응집력이 결합제의 흡착력을 이기고 또 비표면적이 50m²/g를 초과하는 경우에는 자성분의 표면에너지가 증대하므로써 자성분말의 응집력이 증대하여 역시 자성분말의 응집력이 결합제의 흡착력을 이기기 때문에 자성분말의 분산성이 저하되고, 재생출력 특성 및 노이즈 특성이 저하된다.

또, 6방정계 강자성 분말의 입경은 0.05-0.2μm인 것이 좋다. 평균 입경이 0.05μm미만으로는 자성분말의 표면의 비자성층의 두께가 무시할 수 없게 되고, 자성분말의 최대자속밀도(Ms)가 저하하기 시작하고, 또 배향성도 저하되므로 고밀도 기록을 하기가 곤란해진다. 한편 평균 입경이 0.2μm를 초과하면 배향성은 향상되나 자성분말의 자기 응집력이 증대되므로 노이즈가 증가하고 상기와 가팅 고밀도 기록이 곤란해진다.

이와같은 6방정계 강자성분은 본 출원인의 출원에 관한 특원소 54-143859호, 특원소 55-34769호의 명세서에 기재한 유리결정화법 등에 의하여 제조가 가능하다. 이들의 자성분의 비표면적과 입경의 조정은 제조시의 반응조건을 적절히 변경하므로써 넓은 범위의 비표면적과 입경의 것이 얻어진다.

사용하는 수지 결합제로서는 가요성이 있는 필름형성성재료로서 지지체재료, 자성분과 친화성이 있는 재료이면 어느 것도 사용이 가능하다. 이들의 예로서는 염화비닐-초산비닐계 공중합체재료, NBR-폴리초산비닐계재료, 우레탄 가소화 염화비닐-초산비닐계 공중합체재료, 폴리우레탄계재료, 폴리에스테르계수지, 이소시아네이트게재료 등의 공지재료를 들 수 있다.

본 발명의 자기 기록매체는 통상, 가요성, 인장강도, 치수인정성등의 기계적 특성이 우수한 지지기체, 예를들면 폴리에스테르필름상에 도포된다. 이와같이 지지기체상에 도포함으로써 자기 기록매체의 취급이 극히 용이해진다.

본 발명의 자기 기록매체는 예를들면 다음과 같이하여 얻을수 있다. 즉 우선 샌드그라인더 포트와 같은 분산·혼합기속이 상기 6방정게 강장성체 분말과 수지 결합제와 적절히 용매를 소정량 첨가한 후, 혼합기를 운전해서 자기 도료를 조제한다.

그때 자성분말과 결합제의 배합비는 통상 자성분말 100중량부에 대하여 결합제 10-40중량부로 한다. 자기 도료는 그밖에 카본블랙등의 대전방지용 도전제, 레시틴 등의 분산제, 윤활제, 연마제, 안정제등 공지의 첨가제를 첨가할 수 있다.

다음에 얻어진 자기 도료를 예를들면 티버스로율코우터, 독터블레이드코우터, 그라비아코우터 등을 사용하는 공지의 방법에 의하고 도포하고, 바람직하기로는 지지기체면에 대하여 수직방향으로 자장배향처리 또는 기계적 배향처리를 실시하면서 건조.평활화 처리를 하고, 본 발명의 자기 기록매체를 얻는다. 그때 자성분말의 배향은 예를들면 본 출원인의 출원에 관한 특원소 54-71278호, 특원소 55-132145호, 특원소 55-1321138호의 명세서에 기재되는 방법 및 장치에 의하여 실행할 수 있다.

이상의 설명과 같이, 본 발명의 자기 기록매체는 1 6방정게 강자성체 분말을 사용하므로 자성층의 자화용이 축이 수직배향되기 쉬운 일, 2 그 비표면적이 23-45m²/g이기 때문에 분산성이 양호하고, 그 결과 도막의 평활성, 배향율, 노이즈 특성등이 우수한 일, 3 따라서 고밀도 기록 가능해지는 등의 효과가 있고, 그 공업적 가치는 극히 크다.

이하 본 발명의 자기 기록매체를 실시예를 따라 상세히 설명한다.

[실시예 1]

6방정계 페라이트 분말로서 평균 입경 0.09μm 비표면적 27m²/g, 보자력 780Oe, 최대자속밀도 59emu/g의 치환형 바륨페라이트 BaO.6{Fe 0.86 Co 0.07 Ti 0.07)₂O₂}분말 60중량부에 도전성 카이본블랙 5중량부, 레시틴 4중량부, 메틸레텔케톤 60중량부, 톨루엔 40중량부를 첨가하여 잘 혼합한후, 또 염화비닐-초산비닐 공중합체(상표 VAGH : 유니온카이바이드사제) 60중량부 및 폴리우레탄 수지(상표 N-2301 : 일본 폴리우레탄(주)제) 60중량부를 첨가해서 혼합하고 약 2시간 샌드그라인더포트 중에서 분산처리한다. 얻어진 자기 도료를 여과하여 폴리이소시어 네이트 경화제(상표, 코로네이트 L : 일본 폴리우레탄(주)제)를 첨가한 후 리버스로울코우터에 의하여 폴리에스테를 필름상에 도포하고 수직자장내를 통과시키면서 건조하고, 도막두께 약 2μm의 자성층을 작성한다. 마지막으로 이것을 스으퍼 칼렌더 로울 장치를 통과시켜서 평활화 처리하여, 본 발명의 자기 기록매체를 얻는다.

이 자기 기록매체에 대하여 자성층의 표면 조도, 수직배향율 및 캐리어신호 대 잡음비(C/N)(4MHz캐리어, 테이프 스피이드 3.5m/sec)를 측정했다. 그 결과를 다음 표에 표시한다.

또, 표의 캐리어신호 대 잡음비(C/N)의 치는 자성분말로서의 평균 입경 0.27μm, 비표면적 36m²/g, 보자력 1270Oe, 최대자속밀도 170emu/g의 강자성 금속분말을 사용해서 상기와 유사한 방법으로 얻은 메탈테이프의 C/N치(OdB)를 기준으로 한 상대치이다.

표에서 알 수 있는 바와같이 본 발명의 자기 기록매체는 평활한 도막면, 높은 수직배향율, 우수한 C/N치를 지닌다.

[실시예 2]

실시예 1에서 사용한 6방정계 페라이트 대신 평균 입경 0.17μm, 비표면적 35m²/g, 보자력 740 Oe, 최대자속밀도 60emu/g의 치환형 바륨페라이트 Ba0.6{Fe 0.86Co 0.07 Ti 0.07)₂O₃}분말을 사용한 것 이외는 실시예 1과 동일한 방법에 의하여 본 발명의 자기 기록매체를 얻어, 자성층의 표면조도, 수직배향율, 및 C/N치를 측정했다. 그 결과를 다음표에 표시한다.

표에서 알 수 있는 바와같이 본 발명의 자기 기록매체는 평활한 도막면, 높은 수직배향율, 우수한 C/N치를 지니고 있다.

[실시예 3]

실시예 1에서 사용한 6방정계 페라이트 대신 평균 입경 0.25μm, 비표면적 33m²/g, 보자력 830 Oe, 최대자속밀도 61emu/g의 치환형 바륨페라이트 Ba0.6{Fe 0.86Co 0.07 Ti 0.07)₂O₃}분말을 사용한 것 이외는 실시예 1과 동일한 방법으로 본 발명의 자기 기록매체를 얻어, 자성층의 표면조도, 수직배향율, 및 C/N치를 측정했다. 그 결과를 다음표에 표시한다.

표에서 알 수 있는 바와같이 본 발명의 자기 기록매체는 평활한 도막면, 비교적 높은 수직배향율, 우수한 C/N치를 지니고 있다.

[비교예 1]

실시예 1과는 대략 동일한 화학조성을 지니는 평균 입경 0.08μm, 비표면적 19m²/g, 보자력 810 Oe, 최대자속밀도 60emu/g의 치환형 바륨페라이트 분말을 사용한 것 이외는 실시예 1과 동일한 방법으로 자기 기록매체를 얻어 자성층의 표면조도, 수직배향율 및 C/N치를 측정했다. 그 결과를 다음표에 같이 표시한다.

이 결과를 실시예의 결과와 비교하므로써 알 수 있는 바와같이 도면의 평활성 수직배향율, C/N치의 어느 특성도 본 발명의 자기 기록매체의 특성보다 뒤떨어져 있었다.

[비교예 2]

실시예 1과 거의 동일한 화학조성을 지니는 평균 입경 0.24μm, 비표면적 22m²/g, 보자력 780 Oe, 최대자속밀도 61emu/g의 치환형 바륨페라이트 분말을 사용한 것 이외는 실시예 1과 동일한 방법으로 자기 기록매체를 얻어 자성층의 표면조도, 수직배향율 및 C/N치를 측정했다. 그 결과를 다음 표에 같이 표시한다.

이 결과를 실시예의 결과와 비교하므로써 알 수 있는 바와같이 도면의 평활성 C/N치의 어느 특성도 본 발명의 자기 기록매체의 특성보다 뒤떨어져 있었다.

[비교예 3]

실시예 1과는 대략 동일한 화학조성을 지니는 평균 입경 0.06μm, 비표면적 51m²/g, 보자력 760Oe, 최대자속밀도 52emu/g의 치환형 바륨페라이트 분말을 사용한 것 이외는 실시예 1과 동일한 방법으로 자기 기록매체를 얻어 자성층의 표면조도, 수직 배양율 및 C/N치를 측정했다. 그 결과를 다음표에 같이 표시한다.

이 결과를 실시예의 결과와 비교하므로써 명백한 바와같이 도면의 평활성 수직배향율, C/N치의 어느 특성도 본 발명의 자기 기록체의 특성보다 뒤떨어져 있었다.

[표]

* 메탈테이프를 기준(0 dB)으로 한 상대치

[시험예]

실시예 1과 거의 동일한 화학조성을 가지는 평균 입경 0.06-0.1μm, 비표면적 14-45m²/g의 각종 치환형 바륨 페라이트 분말에 대하여 실시예와 동일한 방법으로 자기 기록매체를 얻었다. 이들에 대하여 캐리어신호대 잡음비 C/N치(4MHz 캐리어, 테이프스프스피이드 3.5m/sec)를 측정하여 그 치와 자성분의 비표면적과의 관계를 구했다.

그 결과를 도면에 도시한다.

도면에서 알 수 있는 바와같이 23-45m²/g의 비표면적을 가지는 자성분말은 우수한 C/N치를 표시했다.

또, 도면에서 종축이 C/N치는 상기 동일한 메탈테이프의 C/N치(0 dB)를 기준으로 한 상대치를 표시한다.

Claims (4)

1. 비표면적 25-50m²/g의 6방정계 강자성 분말이 수지 결합제중에 분산되는 것을 특징으로 하는 자기 기록매체.
2. 제1항에 있어서, 6방정계 강자성 분말의 평균 입경이 0.05-0.2μm인 것을 특징으로 하는 자기 기록매체.
3. 제1항에 있어서, 6방정계 강자성 분말이 Ba-페라이트인 것을 특징으로 하는 자기 기록매체.
4. 제1항에 있어서, 6방정계 강자성 분말의 보자력이 400-200 Oe인 것을 특징으로 하는 자기 기록매체.

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