KR910000212B1 - 자기기록 매체 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자기기록 매체

제1도는 운동마찰 계수의 실험장치도이다.

* 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 진공증착 스퍼터링, 이온 프레이팅 등의 방법으로 비자성 지지체 위에 강자성 금속 또는 그의 합금으로 금속 박막층을 형성시켜 기록층으로 하고, 그 기록층의 표면에 콥 코트(TOP COAT)층을 설계한 자기기록 매체에 관한 것이다.

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

자기기록 매체의 고밀도화를 위하여 진공증착, 이온 프레이팅, 스퍼터링의 방법으로 Ni, Co, Fe 등의 강자성 금속을 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, 테이프가 데크내에 장착되어 주행하게 될 경우에는 자기 테이프의 자성면과 섭동부 사이에 마찰이 일어나게 되며, 이때 자성층의 표면이 평활하면 평활할수록 자성면과 섭동부와의 마찰계수는 커지게 되는 것이다.

이렇게 마찰계수가 큰 경우에는 섭동부에 의한 자성층의 마모가 심하게 일어나 그 결과 자성층이 상하게 되어 화질이 나빠지게 되는 것이다.

따라서, 상기와 같이 제조한 테이프는 자성층의 평활성을 그대로 유지하면서 동시에 마찰계수를 줄이는 방법이 요구되는 것이다.

일반적으로 강자성 금속 박막층과 섭동부와의 마찰을 줄이기 위해 행하여지고 있는 방법으로는 금속 박막층의 표면에 마찰계수가 낮은 윤활제를 도포하여 윤활제층을 형성시키는 것이 있다.

이런 윤활제로는 포화지방산, 포화지방산 에스테르, 지방족 포화 디카르본산 등이 쓰여지고 있다.

그러나, 이와 같은 윤활제를 강자성 금속 박막층에 도포하더라도 금속 박막층 표면과 윤활제의 결합력이 약하기 때문에 주행시 섭동부와의 마찰에 따라 윤활제층이 제거되기 쉬운 단점이 있었다.

따라서, 본 발명은 고밀도 기록이 가능한 상기 자기기록 매체의 평활성을 그대로 유지시켜 신호 잡음비를 우수하게 하면서도 섭동부와의 마찰계수가 낮고, 또 내구성이 향상된 자기기록 매체를 제공하는데 그 목적이 있다. 이와 같은 목적을 이루기 위하여 본 발명자는 상기의 강자성 금속 박막을 자기기록 매체에 있어서, 강자 성 금속 표면에 유기 폴리 실록산 화합물을 1종 이상 함유하는 톱 코트층을 설계한 자기기록 매체의 발명을 완성하였다.

이 톱 코트층의 유기 폴리 실록산 화합물은 양호한 윤활 효과를 가지며, 금속 박막층과의 상응성도 우수하여 내마모성과 내구성이 동시에 향상된 자기기록 매체를 얻을 수 있었다.

본 발명에 사용된 유기 폴리 실록산 화합물은 다음 일반식으로 표시된다.

(위의 식에서 Z중 하나는 1-50중량%의 R¹Co로 표시되는 기이고, 나머지 하나는 50-99중량%의 R²

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)

본 발명에서 사용한 화합물에 있어서, R¹으로는 C₇H₁₅-, C₉H₁₉-, C₁₁H₂₃-, C₁₃H₂₇-, C₁₅H₃₁-, C₁₇H₃₁-, C₁₇H₃₅-, 등이 있고, R²으로서는 C₆H₁₃-, C₈H₁₇-, C₁₀H₁₉-, C₁₀H₂₁-, C₁₂H₂₅-, C₁₄H₂₉-, C₁₆H₃₃-, C₁₈H₃₅-, C₁₈H₃₇- 등이 있다.

Z에는 가수 분해성이 기가 있고, 이 때문에 R^f로 표시되는 윤활기가 강자성 금속 박막 표면상에 단단하게 부착되어 강자성 금속 박막의 윤활성, 내마모성, 내구성이 향상된다.

R¹이 탄소수 7미만이거나, R²이 탄소수 6 미만인 경우에는 윤활성능이 저하되기 때문에 마찰계수가 높게 되어 주행성, 내구성이 저하되어 표면에 상처를 입기가 쉽게 된다.

또, R¹의 탄소수가 17을, R²의 탄소수가 18을 넘게 되는 경우에는 가수 분해성이 저하되어 강자성 금속 박막층에 대한 흡착 성능이 떨어지므로 내구성이 나빠진다.

Z에 대한 R¹Co와

의 중량비에 대해서는 R¹Co가 1-50중량%의 범위내이어야 하고,

는 50-99중량%의 범위내에 있는 것이 필요하다.

만일 R¹Co가 1중량% 미만이고,

가 99중량%를 포과하면 윤활성능이 저하되기 때문에 톱 코트층의 마찰계수가 증가하게 되어 내마모성, 내구성이 나빠진다.

또한, R¹Co가 50중량%를 초과하고,

가 50중량% 미만일 경우에도 소기의 윤활 효과를 거두기가 어렵다.

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

이러한 퍼플루오로 아킬기는 윤활성에 필수적이며, 탄소수가 8을 초과하면 융점이 상승하여 윤활성이 감소하게 된다. 상기 일반식의 1, m은 각각 1-100 및 1-50의 정수인 것이 필요하다. 1이 100을, m이 50을 초과하는 경우에는 소정의 윤활 효과를 얻을 수 없게 된다.

본 발명에서 유기 폴리실록산 화합물에 의한 톱 코트층의 형성 방법은 유기 폴리실록산 화합물을 프레온, 톨루엔, 메틸 에틸케톤, 사이클로 헥사논, 벤젠 등의 용매에 용해하여 얻어진 용액을 강자성 금속 박막층 표면에 도포 뜨는 분사하거나, 이 용액 중에 강자성 금속 박막을 침적하고 이를 건조한다.

본 발명에 있어서 이 표면 처리제의 도포량은, 0.5-100㎎/㎡의 범위내에 있는 것이 좋다.

이 도포량 보다 적게 되면 마찰계수의 감소 효과가 적게 되어 내마모성, 내구성의 효과가 저하되고, 반면에 도포량이 너무 많으면 두께가 두꺼워져서 강자성 금속 박막층과 섭동부 사이에서 압착에 의한 밀착 현상이 일어나 주행성이 나빠진다. 보다 좋은 범위는 1-30㎎/㎡이다.

본 발명에 다른 자기기록 매체의 비자성 지지체 재료로는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 아세테이트, 폴리에틸렌 2, 6나프탈레이트 등의 폴리에스터류, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리 올레핀류, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 디아세테이트 등의 셀룰로오스 유도체 폴리아미드, 폴리이미도, 폴리카보네이트 등의 수지필름, 또는 Cu, Al, An Al₂O₃등의 비자성 금속, 유리, 도기, 자기 등의 세라믹 재료 등이 사용된다.

이 비자성 지지체상에는 진공증착, 스퍼터링, 이온 프레이팅 등에 따라 Fe, Co, Ni, Cr 또는 그 합금으로 500Å-1㎛의 강자성 금속 박막이 형성된다.

또한, 본 발명에 따라 톱 코트한 자기 테이프 이외에도 자기 디스크 등의 자기기록 매체에도 본 발명의 적용이 가능하다.

이하 본 발명을 실시예를 통하여 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

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

[표 1]

이하에는 본 합성예를 사용하여 제조한 실시예를 나타내겠다.

[실시예 1]

두께 10㎛의 폴리에스틸렌테레프탈레이트 베이스 필름에 Ar가스 입자로 봄바드(bombard)처리하여 필름 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 박막 표면에 합성예 1의 유기 폴리실록산 화합물의 1% 프레온 용액을 3㎎/㎡가 되게 도포하여 자기 테이프를 제조했다.

[실시예 2]

필름 표면에 사용한 유기 폴리실록산 화합물이 합성예 2인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조한 자기기록 매체를 실시예 2로 했다.

[실시예 3]

필름 표면에 사용한 유기 폴리실록산 화합물이 합성예 3인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조한 자기기록 매체를 실시예 3로 했다.

[실시예 4]

필름 표면에 사용한 유기 폴리실록산 화합물이 합성예 4인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조한 자기기록 매체를 실시예 4로 했다.

[실시예 5]

필름 표면에 사용한 유기 폴리실록산 화합물이 합성예 5인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조한 자기기록 매체를 실시예 5로 했다.

[실시예 6]

필름 표면에 사용한 유기 폴리실록산 화합물이 합성예 6인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조한 자기기록 매체를 실시예 6으로 했다.

[비교예 1]

유기 폴리실록산 화합물을 사용하는 대신에 스테아린산의 1% 프레온 용액을 3㎎/㎡ 되게 도포한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조한 자기기록 매체를 비교예 1로 했다.

[비교예 2]

금속 박막층 위에 톱 코트층을 형성하지 않은 자기기록 매체를 비교예 2로 했다.

이상의 실시예와 비교예의 특성을 실험하여 아래 표 2로 나타내다.

[표 2]

상기의 실험결과는 다음과 같은 물성 실험에 의한 결과치이다.

(1) 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 각도를 θ(radian 값으로)라 했을 때 동마찰 계수 μd는 다음식에 의해 계산된다.

(2) 스틸 재생 수명

비디오 테이프 레코더에 테이프를 장착한 후, 스틸 동작을 행하면서 재생 화상이 나빠지는 시간을 구하였다. 표 2에서 나타낸 결과와 같이 본 발명에 의한 자기기록 매체는 마찰계수가 낮고, 내구성이 증가한 우수한 주행특성을 나타내었다.

Claims (3)

1. 비자성 지지체의 한면에 금속 또는 그것의 합금으로 강자성 금속 박막층을 형성한 자기기록 매체에 있어서, 강자성 금속 박막층의 표면에 다음 일반식으로 표시되는 1종 이상의 유기 폴리실록산 화합물로 톱 코트(top caat)층을 형성한 것을 특징으로 하는 자기기록 매체.

   

   (위의 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, R²는 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).
2. 제1항에 있어서 톱 코트층의 두께가 0.5-100㎎/㎡의 범위내로 형성된 것을 특징으로 하는 자기기록 매체.
3. 제1항에 있어서, 사용된 비자성 지지체가 폴리에스테류, 폴리올렌핀류, 셀룰로오스 유도체, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리카보네이트 등의 수지플름 또는 비자성 금속판, 그리고 세라믹으로 이루어진 그룹에서 선택되어 사용된 것을 특징으로 하는 자기기록 매체.

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