KR910000210B1

KR910000210B1 - 자기기록 매체

Info

Publication number: KR910000210B1
Application number: KR1019870004649A
Authority: KR
Inventors: 양창선; 임동준
Original assignee: 주식회사 에스 케이 씨; 이기동
Priority date: 1987-05-12
Filing date: 1987-05-12
Publication date: 1991-01-23
Also published as: KR880014514A

Abstract

내용 없음.

Description

자기기록 매체

제1도는 운동 마찰계수의 실험 장치도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A : 드럼 B : 샘플테이프

C : 장력검출부 D : 하중 추

T₁: 하중 추 D에 의한 중력 T₂: 테이프의 장력

본 발명은 자기기록 매체에 관한 것으로, 특히 도금, 진공증착 스퍼터링, 이온 프레이팅 등의 방법으로 비자성 지지체 위에 강자성 금속 박막층을 형성시켜 기록층으로 하고, 그 기록층의 반대편에 백 코트(back coat)층을 형성시킨 자기 기록 매체에 관한 것이다.

최근 비디오 테이프 레코더(V.T.R)의 보급 증가와 더불어 주행특성이 우수한 자기기록 매체를 제공하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 전자 제품의 경박 단소화 추세에 따라 자기기록 매체의 고밀도화가 요구되고 있다.

자기기록 매체의 고밀도화를 위하여 도금, 진공증착, 이온 프레이팅, 스퍼터링의 방법으로 Ni, Co, Fe 등의 강자성 금속 또는 그들의 합금을 비자성 지지체 위에 수백 Å-1㎛의 두께로 형성시킨 박막층을 자기층으로 사용하는 자기기록 매체가 제안되어서 여기에 대한 검토가 활발히 논의되고 있다.

이와 같이 제조된 자기기록 매체는 고밀도의 기록이 가능하고, 그 표면이 지극히 평활하여 전사에 의한 신호 잡음비가 없는 우수한 특성을 가진다.

그러나, 상기와 같이 제조한 테이프에도 자기기록 매체의 지지층과 금속 박막층의 열팽창 계수 및 탄성율이 다르기 때문에 필름의 양 끝이 말리는 컬(Curl) 현상이 일어나는 단점이 있다.

또한, 테이프가 데크(deck)내에 장착되어 주행하게 될 경우에 자기테이프의 자성면은 가이드롤과 점착현상을 일으키게 되는데, 이때 금속 박막층이 평활하면 할수록 자성층과 가이드롤 사이에는 마찰계수가 높아져 테이프의 변형과 화면 떨림, 그리고 출력 변동이 심해지는 단점이 있다.

또한, 테이프가 릴에 권취될 때 접촉하는 테이프와의 블록킹(blocking)현상도 표면이 평활할수도록 더 심하게 발생되는 것이다.

따라서, 상기와 같이 도금, 진공증착, 이온 프레이팅, 스퍼터링의 방법으로 금속 박막층을 형성시킨 자기 기록 매체는 금속 박막층의 평활성으로 인한 전자 기록의 고밀도, 고감도화의 장점을 그대로 유지시키면서 동시에 주행 안정성을 확보하기 위해 마찰계수를 낮춰야 하는 문제점을 가지고 있는 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기의 평활한 금속 박막층을 갖는 자기기록 매체에 우수한 주행 안정성을 부여한 자기기록 매체를 제공하는 것이다.

본 발명자는 상기의 문제점들을 해결하기 위하여 강자성 금속 박막층을 형성한 지지체의 이면(other surface)에 유기 폴리실록산 화합물을 1종 이상과 비자성 분말을 함유하는 백 코트층을 형성하면 이 백 코트층에 의하여 컬(curl) 현상이 양호하게 고정됨과 동시에 백 코트층에 포함된 비자성 분말에 의하여 백 코트층이 적당한 조도를 갖게 되며, 특히 백 코트층에 함유된 유기 포리실록산 화합물의 양호한 윤활 효과로 인하여 테이프 주행시에 강자성 금속 박막층에 달라붙는 블로킹 현상이 방지되고 가이드롤과의 점착 현상에 기인한 출력 변동이 현저히 줄어들어 주행 안정성이 양호한 자기 테이프를 얻을 수 있는 것이다.

본 발명에 사용된 유기 폴리실록산 화합물은 다음 일반식으로 표시된다.

(위의 식에서 Z중 하나는 1-50중량%의 R¹Co로 표시되는 기이고, 나머지 하나는 50-99중량%의

으로 표시되는 기이고, R¹은 탄소수 7-17인 포화 또는 불포화의 1가 탄화수소기이고, R²은 탄소수 6-18인 포화 또는 불포화의 1가 탄화수소기이고, R³은 수소 또는 메틸기이고, 1은 1-100의 정수이고, m은 1-50의 정수이고, n은 1-20의 정수이며, R^f는 탄소수 1-8의 퍼플루오로 알킬기임)

상기 화합물에 있어서 R¹에 예로는 C₇H₁₅-, C₉H₁₉-, C₁₁H₂₃-, C₁₃H₂₉-, C₁₅H₃₁-, C₁₇H₃₁-, C₁₇H₃₃-, C₁₇H₃₅-, 등이 있고, R²으로서는 C₆H₁₃-, C₈H₁₇-, C₁₀H₁₉-, C₁₀H₂₁-, C₁₂H₂₅-, C₁₄H₂₉-, C₁₆H₃₃-, C₁₈H₃₅-, C₁₈H₃₇- 등이 있다.

또, R^f는 탄소수 1-8의 퍼플루오로 알킬기를 나타내는데, 이것으로는 -CF₃, -C₂F₅, -C₃F₇, -C₄F₉, -C₅F₁₁, -C₆F₁₃, -C₇F₁₅, -C₈F₁₇가 있다.

상기 유기 폴리실록산 화합물의 사용량은 함께 쓰는 수지에 대하여 0.01-10중량%의 범위내에 있는 것이 좋다.

0.01중량%보다 작은 양을 사용하게 되면 소정의 효과를 얻을 수 없고, 10중량%보다 높으면 유기 폴리실록산 화합물이 수지 피막층 표면으로 누출되어 권취시에 인접하는 강자성 금속 박막층에 전사되므로 자기 특성에 악영향을 끼치게 된다.

보다 좋은 범위는 0.01-5중량%이다.

또 수지에 함께 사용하는 비자성 분말은 CaC0₃분말, TiO₂분말, ZnO분말, SiO₂분말, BaCo₃분말, MgO분말, Cu₂O분말, CuO분말 등이 사용된다.

이런 비자성 분말의 입자 크기는 0.04-4㎛의 범위내에 있는 것이 좋은데, 이는 0.04㎛보다 입자의 크기가 작을 경우에는 블로킹 현상을 방지하는 효과가 작아지고, 4㎛보다 큰 것을 사용하면 강자성 금속 박막층에 요철이 전사되어 전자 변환 특성이 나빠지기 때문이다.

또 이런 비자성 분말의 모오스 경도가 5이상이면 금속 박막층에 상처를 입히기 때문에 모오스 경도가 5이하인 것을 쓰는 것이 좋다.

이와 같은 비자성 분말의 사용량은 함께 쓰는 수지와의 총량에 대하여 20-80중량% 범위내에 있는 것이 좋은데, 이때 20중량%보다 소량을 사용하면 블로킹 현상의 방지 효과가 적고, 80중량%를 넘어서면 비자성 분말의 분락이 발생되기 쉽기 때문이다.

보다 좋은 범위는 40-70중량%이다.

이와 같이 비자성 분말이 유기 폴리실록산 화합물과 함께 백 코트층에 함유되면 컬 현상을 충분히 방지하고, 백 코트층의 표면이 적당한 조도를 갖게 되어 마찰계수가 낮아져 주행 안정성이 향상된다.

본 발명에 사용되는 수지로는 셀룰로오스 유도체, 염화비닐-초산 비닐계 공중합체, 염화비닐-초산비닐-비닐알콜 공중합체, 염화비닐-염화비닐리텐 공중합체, 염화비닐-아크릴로니트릴 공중합체, 염화비닐-초산비닐-말레인산 공중합체, 폴리우레탄 수지, 페녹시 수지, 페놀 수지, 아미노 수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지, 요소 수지, 알키드 수지 및 삼관능성 이소시아네이트 등을 단독 또는 혼합하여 사용한다.

또, 이와같이 유기 폴리실록산 화합물 및 비자성 분말과 수지를 함유하는 백 코트층의 두께는 0.1-3㎛의 범위 내에 있는 것이 좋다.

만약 0.1㎛보다 얇으면 블로킹 현상 방지 효과가 줄어들고, 마찰계수의 감소 효과도 작으며, 3㎛보다 두꺼우면 백 코트쪽으로 컬 현상이 발생된다.

지지체의 표면상에 강자성 금속 박막층을 형성하는 재료로서는 Co, Ni, Fe 등의 금속 또는 그것의 합금이 사용되고, 이것들을 도금, 진공증착, 스퍼터링, 이온 프레이팅 등의 방법으로 폴리에스터 필름 등의 지지체 표면에 금속 박막층을 형성시킨다.

지지체의 반대쪽 면에 본 발명의 백 코트층을 형성하는 방법으로는, 상기와 같이 지지체 표면에 강자성 금속 박막을 형성한 후에 전술한 수지에서 선택되는 단독 또는 혼합수지를 유기 폴리실록산 화합물 1종 이상과 함께 적당한 유기 용제에 용해하여 용액을 만들고 이 용액에 비자성 분말을 혼합 분산시킨 후에 지지체의 이면에 도포, 건조하여 형성한다.

사용되는 유기 용제로는 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 사이클로헥사논, 톨루엔, 크실렌, 테트라하이드로퓨란, 메탄올, 에탄올 등의 용제를 단독으로 또는 혼합하여 사용된다.

이하 본 발명을 실시예를 통하여 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 실시예에 사용할 유기 폴리실록산 화합물의 합성예를 아래 표 1에 나타내었다.

[표 1]

[실시예 1-6]

두께 10㎛의 폴리에스터 베이스 필름에 Ar가스나 봄 바드(bom bard)처리를 행한 후, 진공증착 장치내에서 베이스 필름의 표면에 5-10^-5torr의 잔류가스 압력하에서 코발트:니켈의 중량비가 80:20인 합금을 막 두께가 0.15㎛되게 진공 증착하여 강자성 금속 박막층을 형성한 후에 이 강자성 금속 박막층의 반대쪽 필름 표면에 상기(표 1)의 합성예 1-6의 각 유기 폴리실록산 화합물 0.5중량부와 니트로 셀룰로오스(일본 옥화성사제 H-1/2) 25중량부와 폴리우레탄수지(일본 폴리우레탄사제 N-2304) 25중량부를 메틸 에텔 케톤 650중량부, 톨루엔 300중량부의 혼합 용제에 용해하고, 이 용액에 CaCo₃분말(평균 입자 크기 0.2㎛) 50중량부를 혼합 분산하여 얻어진 백 코트층 용액을 도포, 건조하여 0.5㎛ 두께의 백 코트층을 형성한 후, 소정의 폭으로 재단하여 자기 테이프를 만들었다.

[실시예 7]

CaCo₃분말 대신에 TiO₂분말(평균 입자 크기 0.2㎛) 50중량부를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 시행하여 자기 테이프를 만들었다.

[비교예 1]

유기 폴리실록산 화합물을 사용하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 시행하여 자기 테이프를 만들었다.

[비교예 2]

CaCo₃분말을 사용하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 시행하여 자기 테이프를 만들었다.

[비교예 3]

백 코트층을 형성시키지 않은 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 시행하여 자기 테이프를 제조하였다.

이상의 실시예와 비교예의 특성을 실험하여 그 결과를 표 2로 나타내었다.

[표 2]

상기의 특성 실험은 아래 기술하는 방법에 의한 것이다.

(1) 컬 현상

자기 테이프를 방치했을 때 테이프가 증착면 쪽으로 오므라드는 현상을 육안으로 관찰한다.

(2) 동마찰 계수(μd)

동마찰 계수는 첨부한 도면과 같이 통상적인 방법으로 측정했다.

도면에 표시한 A는 드럼, B는 샘플테이프, C는 장력 검출부, D는 하중 추를 나타내며, T₁은 추 D에 의한 하중 T₂는 장력을 표시한다. 이때 테이프가 감긴 각도(드럼의 중심에서 테이프가 감긴 끝단을 연결한 부채꼴의 중심각을 radian값으로 나타냈다)를 θ라고 했을 때 동마찰계수는 다음식으로 계산된다.

(3) 출력변동

샘플테이프를 VHS방식 비디오 테이프 레코더에 넣고 오디오 트랙에 7KHz를 걸 때 초기와 100회 주행후의 출력 변동을 측정한다.

(4) 화면 떨림

테이프가 주행할 때 테이프의 진동에 의해 발생되는 떨림 현상을 육안으로 관찰.

상기의 (표 2)에서 나타난 바와 같이 본 발명에 의한 자기기록 매체는 컬 현상이 없고 주행 안정성이 매우 우수하였다.

Claims

비자성 지지체의 한면에 금속 또는 그것의 합금으로 되는 강자성 금속 박막층을 형성시킨 자기기록 매체에 있어서, 다음 일반식으로 표시되는 유기 폴리실록산 화합물 1종 이상을 수지에 혼합시킨 다음, 비자성 분말을 첨가하여 유기 용매에 녹인후, 이를 상기 필름의 이면에 도포하여 백 코트층을 형성시킨 것을 특징으로 하는 자기기록 매체.

(위 식에서 Z중 하나는 1-50중량%의 R¹Co로 표시되는 기이고, 나머지 하나는 50-99중량%의
으로 표시되는 기이고, R¹은 탄소수 7-17인 포화 또는 불포화 1가 탄화수소기이고, R²은 탄소수 6-18인 포화 또는 불포화 1가 탄화수소기이고, R³은 수소 또는 메틸기이고, 1은 1-100의 정수이고, m은 1-50의 정수이고, n은 1-20의 정수이며, R^f는 탄소수 1-8의 퍼플루오로 알킬기임).