KR910004010B1 - 자기기록매체 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자기기록매체

본 발명은 자기 기록매체에 관한 것이고, 특히 자기기록 테이프가 베이스필름을 가지고 자성층이 베이스 필름의 한면(즉, 주면)에 제공되고 배면피복층이 베이스필름의 다른 면(즉, 배면)에 제공되는 자기 기록매체에 관한 것이다.

자기 기록테이프트 베이스필름을 가지고 자성층이 베이스필름의 평활한 면(즉, 주면)에 제공되고 자성층의 면은 역시 평활하게 완성된다. 베이스필름의 면이 너무 평활할 때 베이스필름의 배면과 자기기록 테이프의 주행경로의 안내부재간의 마찰계수가 많이 증대한다. 그 결과 자기기록 테이프의 주행 안정정이 저하되고 신호의 정상적인 기록과 재생이 곤란하게 된다. 상술한 결점을 극복하기 위하여 비자성 분말을 가진 피복층이 조잡한 면을 만들기 위하여 베이스필름의 배면에 제공된다. 그러나 배면피복층이 과도하게 조잡한 면을 가질 때 조잡성이 권회상태에서 자성층의 면에 전이되어 자기특성이 저하된다. 더욱이 배면피복층의 마멸저항이 너무 낮을 때 비자성분말이 쉽게 제거되어 자성층의 면에 부착된다. 이것은 역시 자기특성을 저하시킨다. 더욱이 배면피복층이 너무 단단할 때 배면피복층이 밀접한 접촉상태로 주행하여 심한 마모가 기록 및 재생장치의 부분(즉, 테이프 안내)에 쉽게 생긴다. 여러 제안이 배면피복층의 재질, 특히 배면피복층에 포함되어야 할 비자성분말의 종류 및 크기에 대하여 만들어졌다. 그러나 이들 제안은 배면피복층이 밀접한 접촉상태로 주행하는 그러한 부분에 심한 마모를 일으키지 않고 고속주행의 안정성과 좋은 자기특성을 만족하게 보증하는 배면 피복층을 주는데 실패하였다.

예의 연구한 결과로서 배면피복층의 형성을 위하여 비자성분말로서 어느 특수한 무기안료의 사용이 만족한 주행의 안정성과 가지특성을 가지고 어느 실질적인 마모문제를 일으키지 않는 자기기록 테이프를 제공할 수 있다는 것을 알았다(어느 다른 물질에 실질적인 마모를 이르키지 않는 성질을 이후 "비마모성"이라고 한다).

본 발명에 의하면 베이스필름을 가지고 자성층이 베이스필름의 한면(즉, 주면)에 제공되고 배면피복층이 베이스필름의 다른 면(즉, 배면)에 제공되고 배면 피복층이 결착제를 가지고 그것을 비자성분말이 분산되는 자기 기록매체에 있어서 비자성분말이 적어도 모오스(Mohs')경도 5미만의 연질 무기안료와 중량비율이 90 : 1 내지 50 : 50이고 평균입자경이 0.2μm이하이고 모오스 경도가 5이상의 경질 무기안료를 가지는 것을 특징으로 하는 자기 기록매체에 관한 것이다.

본 발명의 자기 기록매체는 어는 중량비율의 연질 무기안료와 경질 무기안료를 가지고 그리하여 적절한 연질과 경질성을 가져서 비마모성의 적절한 마멸저항을 나타내는 배면피복층을 가진다. 연질 무기안료로서는 모오스 경도 5미만의 것이 사용된다. 경도가 너무 적으면 마멸저항과 주행안정성이 저하된다. 일반적으로 하한으로는 모오스 경도가 2까지이다. 양호한 범위는 3부터 4.5까지이다. 연질 무기안료의 구체적인 예로서는 황산바륨, 규소칼슘, 탄산칼슘, 황산칼슘, 탄산마그네슘, 탄산아연, 산화아연 등이다. 그들 중에서 가장 양호한 것은 특히 pH 가 7.5 내지 10의 황산바륨 이다.

경질 무기안료로서는 모오스 경도 5이상의 어느것이 사용되어도 좋다. 경도가 너무 클 때 바람직하지 못한 영행이 자기특성 및 비마모성과 같이 마멸저항에 역시 제공된다. 그러므로 상한은 모오스 경도 7이 좋다. 양호한 범위는 5부터 6까지이다. 경질 무기안료의 구체적인 예로서는 α-Fe₂O₃, 산화티탄, 산화규소 등이다. 그들 중에서 가장 양호한 것은 α-Fe₂O₃, 이다. 경질 무기안료는 자기특성의 저하를 방지하고 충분한 비마모성을 발휘하기 위하여 평균입자경이 0.2μm이하인 것이 요구된다. 평균입자경은 입자경의 분포가 상한이 0.35μm이고 하한이 0.05μm의 거의 일정한 분포를 의미한다. 연질 무기안료에 대하여 어느 특별한 제한이 평균입자경에 존재하지 않는다. 그러나 과대한 입자경은 자기특성에 상당한 영향을 주므로 평균입자경은 0.5μm이하, 특히 0.2μm이하인 것이 양호하다.

경질 무기안료와 연질 무기안료의 중량비율은 통상 1:99부터 50:50까지이고, 양호하게는, 5:95부터 30:70까지이다. 중량비율이 상기 범위이내가 아닐 때 본 발명의 기술적인 효과는 얻지 못한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 무기안료의 어느 혼합을 가진 배면피복층을 가진 자기 기록매체는 고도의 주행안정성과 바람직한 비마모성의 좋은 자기특성을 가진다.

일반적으로 적어도 하나의 연질 무기안료와 적어도 하나의 경질 무기안료의 결합 사용은 그들의 어느 하나의 단독사용에 비하여 특히 마멸저항에서 대단히 좋은 기술적인 효과를 제공 한다. 아주 예외적으로 pH7.5 내지 10의 황산바륨은 단독사용 때에도 좋은 기술적인 효과를 제공하나 어느 경질 무기안료, 특히 α-Fe₂O₃, 와의 결합사용에서 더 좋은 결과를 제공한다. pH 가 7.5이하일 때 배면피복층의 마멸저항은 충분하게 개량되지 않는다. pH 가 10이상일 때 황산바륨과 혼합되어야 할 결착제의 분산성이 저하되며 또는 결착제 그자체가 변질된다. 황산바륨은 정상적으로 2μm이하의 평균입자경에서 사용된다.

입자경이 보다 클 때 자성층에 바람직하지 못한 영향이 권회상태에서 제공된다. 더욱이 황산바륨의 결착제로의 분산성이 저하되어 바라는 기능을 충분히 발휘하지 못하게 된다. pH 7.5 내지 10의 상기 황산바륨은 예로서 종래의 방법으로 얻어지는 중성(中性)의 황산바륨을 수산화나트륨과 같은 알칼리 수용액 중에 투입한후 물로 세정하여 얻어진다. 그 대신에 황산바륨과 황산나트륨이 반응되고 제조된 황산바륨이 상기 pH의 황산바륨을 얻기 위하여 물로 세정된다.

자기 기록매체가 VHS 방식의 비디오테이프 레코오더에 사용되어야 할 비디오테이프일 때 자기 기록매체의 배면피복층의 연질 무기안료와 경질 무기안료의 적어도 하나가 광차폐성을 갖기 위하여 양호하다.

비디오카세트의 비디오테이프의 단말위치의 검출을 위하여 약 9000Å의 광이 통상적으로 카세트의 비디오테이프의 주행경로에서 조사되어 작은 광투과율을 가진 기록테이프 부분과 큰 투과율을 가진 리이더테이프 부분과를 구별한다. 근래 사용적으로 적용되는 비디오테이프 고주파 영역의 자기 특성을 향상시키기 위하여 작은 평균입자경의 자성분말을 사용한다. 결과로서는 자성분말의 차폐효과가 적어도 리이더테이프 부분과 기록테이프 부분과의 구별이 곤란하게 되어 있다.

연질 무기안료와 경질 무기안료의 적어도 하나가 광차폐성을 가질 때 그러한 안료를 가진 배면피복층은 차폐효과를 가지므로 자성층이 충분한 차폐효과를 가지는 지의 조사의 구별이 쉽게 이루어진다.

상술한 예시의 경질 무기안료 중에서 α-Fe₂O₃, 입자는 높은 광차폐성을 가진 농색안료 이다. 그의 높은 광차폐성 때문에 배면피복층의 경질 무기안료로서의 α-Fe₂O₃, 의 포함은 높은 광투자율의 백색 안료가 연질 무기안료로서 사용되었을 때에도 좋은 차폐효과를 제공한다.

여러 가지 조합중에서 추천될만한 전형적인 예는 경질 무기안료로서 광차폐성이고, 모오스 경도가 5내지 6의 α-Fe₂O₃, 이고 연질 무기안료로서 모오스 경도가 3내지 4.5이고, 광투과성의 황산바륨, 탄산칼슘 및 산화아연의 적어도 하나와의 조합이다. 특히 상술한 바와 같은 무기안료는 결합제에 대한 분산성이 우수하고 그들의 사용으로 제조된 배면피복층은 표면조잡성, 마모저항, 내마모성 등에 좋은 결과를 보증한다.

본 발명의 자기 기록매체는 예로서 주면에 자성층을 가진 폴리에스테르 필름과 같은 베이스필름의 배면에 결착제로 분산된 무기안료를 가진 피복성분을 적용하고 다음 약 1μm 두께의 비자성층을 만들게 건조해서 제조하여도 좋다.

배면피복층의 형성을 위한 피복성분은 경질 무기안료와 연질 무기안료를 가진다. 부가하여 선택적으로 어느 종래의 참가물이 포함되어도 좋다. 예로서 카아본블랙의 첨가는 배면피복층의 기계적 강도를 향상하고 배면피복층에 의한 대전방지에 효과적이다. 그것은 좋은 광차폐성을 나타낸다. 카아본블랙의 양은 카아본블랙과 무기안료의 무게의 합계를 기초로하여 3내지 50중량%가 좋다. 카아본블랙의 평균입자경은 일반으로 10 내지 100μm(nm)정도이다. 더욱이 예로서는 고급지방산 또는 그의 에스테르와 같은 윤활제가 마찰계수를 조절하고 주행안정성을 증가하기 위하여 첨가되어도 좋다. 그러한 윤활제의 양은 일반으로 무기안료 또는 이것과 카아본블랙이 사용될 때의 바자성분말 100중량부에 대하여 0.5 내지 5.0중량부이면 좋다.

결착제의 종류에는 한정이 없고 결착제의 예로서는 폴리우레탄수지, 염화비닐-초산비닐계 혼성중합체, 폴리부티랄 수지, 셀룰로오스 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리에스텔 수지등이 있다. 일반으로 비자성분말의 양은 결착제의 100중량부에 대하여 40 내지 400중량부가 좋다.

본 발명의 양호한 실시예가 이하에 더 상세하게 설명되며 여기서 부 및 %는 중량을 의미한다.

[참고예]

(황산바륨의 제조)

0.1μm의 평균입자경을 가진 pH 7의 황산바륨(1000부)이 황산나트륨의 수요액(1몰/11:10000부)에 첨가되고 충분히 교반된다. 1시간 에이징한후 분산된 입자는 여과로 수집되고 물로 충분히 세정하여 건조하고 물 세정의 정도에 따라 pH 7.5 내지 10의 호아산바륨 분말을 얻는다.

[실시예 1]

0.03μm이하의 중심선의 평균 표면조잡성과 14μm의 두께를 가진 폴리에스텔로 만들어진 베이스필름의 주면에 다음과 같은 재료를 가진 자성피복성분이 적용되어 건조된후 약 5μm의 두께를 가진 자성층이 만들어진다.

코발트 함유의 침상자성산화철분 250부

카아본블랙 12부

α-Fe₂O₃, 입상분말 10부

니트로셀룰로오스 22부

폴리울레탄수지 19부

3관능성 저분자량 이소시아네이트 7부

스테아린산 n-부틸 3부

미리스트산 6부

시클로헥사는 340부

톨루엔 340부

캘린더 처리후, 다음과 같은 자재를 가진 비자성 피복성분이 주면의 자성층을 가진 베이스필름의 배면에 적용되어 건조후 약 1μm의 두께를 가진 배면피복층을 만든다.

평균입자경 0.08μm의 황산바륨 분말(모오스 경도 3.5) 400부

평균입자경 0.10μm의 α-Fe₂O₃, 분말(모오스 경도 5내지 6) 100부

니트로셀룰로오스 135부

폴리울레탄수지 94부

3관능성 저분자량 이소시아네이트 40부

스테아린산 n-부틸 5부

미리스트산 10부

시클로헥사는 1000부

톨루엔 1000부

결과적인 필름은 미리 정해진 폭으로 절단되어 비데오테이프를 얻는다.

[실시예 2 내지 9 및 비교예 1 내지 3]

실시예 1과 같은 방법이나 황산바륨 및 α-Fe₂O₃, 대신에 제1표에 표시된 비자성분말을 사용하여 본 발명에 의한 8종의 비데오테이프와 비교용의 3종의 비데오테이프를 만들었다.

상기와 같이 만들어진 비데오테이프에 대하여 광차폐성, 배면피복층의 조잡도, 비데오 특성(칼라 SN비), 배면피복층의 마멸저항, 주행안정성 및 테이프가이드의 마모성을 시험하였다. 결과는 제2표에 표시된 바와 같다.

시험은 다음과 같은 방법으로 수행되었다.

광자폐성 : - VHS 방식의 비데오테이프 레코오더를 사용하여 9000Å의 광이 시험테이프에 적용되어 광투자율이 측정되었다.

표면조잡도 : - 표면조잡도 측정장치를 사용하여 시험테이프의 중심선 평균조잡도(Ra)가 측정되었다.

칼라 SN비 : - VHS 방식의 비데오테이프 레코오더를 사용하여 칼라비데오 잡음 측정장치의 일색 색도신호가 시험테이프에 기록되고 다음에 재생되었다. AM 잡음이 측정되고 칼라 SN비가 그것부터 계산되었다. 기준 테이프와의 상대치가 표시되었다.

마멸저항 및 테이프가이드의 마멸 : - VHS 방식의 비데오테이프 레코오더를 사용하여 50% 회색신호가 기록된 시험테이프 레코오더의 주행시험이 100번 반복되고 주행전 비데오 SN비에 대한 주행후의 비데오 SN비의 저하량이 측정되었다. 동시에 비데오테이프 레코오더의 테이프가이드 및 비데오테이프카세트의 테이프가이드의 마멸상태가 거시적 관찰에 의하여 판정되었다.

주행 안정성: -VHS 방식의 비데오테이프 레코오더를 사용하여 시험테이프가 500번 수행되었다. 그때 시험테이프의 변형이 관찰되었다.

평가기준은 다음과 같다 :

○ : 변형무,

△ : 약간 변형,

× : 현저한 변형.

[표 1]

[표 2]

주 : *1), A : 마멸 무, B : 약간 마멸, C : 마멸 유

상기 결과로부터 아는 바와 같이 본 발명의 비데오테이프는 주행안정성과 비데오 특성이 우수하다. 그들은 역시 무마명성과 광차폐성이 우수하다.

[실시예 10]

0.03μm 이하의 중심선의 평균 표면조잡도와 14μm의 두께를 가진 폴리에스테르로 만들어진 베이스필름의 주면에 다음과 같은 재료를 가진 자성피복성분이 적용되어 건조된 후 약 5μm의 두께를 가진 자성층이 만들어졌다.

코발트 함유의 자성 산화철분말 250부

카아본블랙 13.75부

α-Fe₂O₃, 입상분말(입경 1.0㎛) 13부

Cr₂O₃분말(입경 1.0㎛ 2부

Al₂O₃분말 5부

스테아린산아연 1.25부

니트로셀룰로오스 22.6부

폴리울레탄수지 20.1부

3관능성 저분자량 이소시아네이트 7.5부

시클로헥사는 340부

툴루엔 340부

스테아린산 n-부틸 3부

미리스트산 6.25부

캘린더 처리후 다음과 같은 재료를 가진 비자성피복 성분이 주면에 자성을 가진 베이스필름의 배면에 적용되고 건조후 약 1μm의 두께를 가진 배면피복층이 만들어졌다.

평균입자경 0.08μm의 황산바륨(모오스 경도 3.5; pH 9.4) 400부

평균입자경 0.10μm의 α-Fe₂O₃, (모오스 경도 5 내지 6) 50부

카아본블랙(입자경 43μm) 50부

니트로셀룰로오스 135부

폴리울레탄수지 94부

3관능성 저분자량 이소시아네이트 40부

스테아린산 n-부틸 5부

미리스트산 10부

시클로헥사는 1000부

톨루엔 1000부

얻어진 필름은 미리 정해진 폭으로 절단되어 비데오테이프가 얻어졌다.

[실시예 11]

실시예 1과 같은 방법이나 배면피복층으로 피복성분으로 pH 8.0의 황산바륨을 사용하여 비데오테이프가 만들어 졌다.

[비교예 4 및 5]

실시예 1과 같은 방법이나 배면피복층으로 피복성분으로 pH 7의 황산바륨을 사용 또는 α-Fe₂O₃, 을 사용하지 않고 비데오테이프가 만들어 졌다.

실시예 10 및 11, 비교예 4와 5로 제조된 비데오테이프의 각각이 상술한 과정에 의하여 물리성이 시험되었다. 결과는 제3표에 표시된다.

[표 3]

주 : *1), A : 마멸 무

[실시예 12]

0.03μm 미만의 중심선의 평균 평면조잡도와 14μm의 두께를 가진 폴리에스테르로 만들어진 베이스필름 의 주면에 다음과 같은 재료를 가진 자성피복성분이 적용되고 건주후 약 5μm의 두께를 가진 자성층이 만들어졌다.

코발트 함유의 바늘모양의 자성 250부

산화철 분말, 카아본블랙 12부

α-Fe₂O₃, 의 입상분말(입자경 10μm) 10부

니트로셀루로오스 22부

폴리울레탄수지 19부

3관능성 저분자량 이소시아네이트 7부

시클로헥사는 340부

톨루엔 340부

스테아린산 n-부틸 3부

미리스트산 4부

캘린더 처리후 다음과 같은 재료를 가진 비자성 피복성분이 주면에 자성층을 가진 베이스필름의 배면에 적용되고 건조후 약 1μm의 두께를 가진 배면피복층이 만들어졌다.

평균입자경 0.08μm의 황산바륨(모오스 경도 3.5 : pH 8.0) 300부

니트로셀룰로오스 100부

폴리울레탄수지 70부

3관능성 저분자량 이소시아네이트 30부

스테아린산 n-부틸 3부

시클로헥사는 750부

톨루엔 750부

얻어진 필름은 미리 정해진 폭으로 절단되어 비디오 테이프가 얻어졌다.

[실시예 13]

실시예12와 같은 방법이나 배면피복층용으로 다음 자재를 가진 피복성분을 사용하여 비데오테이프가 만들어졌다.

황산바륨(pH 9.0) 180부

카아본블랙 120부

니트로셀룰로오스 100부

풀리울레탄수지 70부

3관능성 저분자량 이소시아네이트 화합물 30부

스테아린산 n-부틸 3부

미리스트산 6부

시클로헥사는 750부

톨루엔 750부

[비교예 6]

실시예 12와 같은 방법이나 배면피복층용 피복성분의 pH 8.0(300부)의 황산바륨 대신에 pH 7.0(300부)의 황산바륨을 사용하여 비데오테이프가 만들어졌다. 실시예 12,13 및 비교예 6으로 만들어진 비데오테이프의 각각이 VHS 방식의 비데오테이프 레코오더에 장전어 재생이 100번 반복되었다. 비데오테이프 레코오더의 비데오테이프의 주행경로의 얼룩이 관찰되었다. 실시예 12,13 및 비교예 6시간에서 현저한 차이가 캡스턴축의 얼룩에 관찰되었다. 즉, 실시예 12,13에서는 얼룩이 거의 없는데 대하여 비교예 6에서는 20회 주행후 상당한 얼룩이 또한 100회 추행후는 현저한 얼룩이 생겼다.

Claims (12)

1. 베이스필름의 한면(즉, 주면)에는 자성층을 다른면(즉, 배면)에는 배면피복층을 각각 마련하되, 상기 배면피복층은 비자성분말을 바인더에 분산결착하여서된 자기 기록매체에 있어서, 비자성분말이 하나의 모오스 경도 5미만의 연질 무기안료와 하나의 중량비 99:1 내지 50:50의 평균입자직경이 0.2μm이하이고 모오스 경도 5이상의 경질 무기안료를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 기록매체.
2. 제 1 항에 있어서, 연질 무기안료의 모오스 경도가 3내지 4.5, 경질무기안료의 모오스 경도가 5내지 6인 자기 기록매체.
3. 제 1 항에 있어서, 연질 무기안료와 경질 무기안료의 하나가 광차폐성인 자기 기록매체
4. 제 1 항에 있어서, 연질 무기안료가 황산바륨, 탄산칼슘 및 산화아연으로부터 선택된 하나의 광투과성의 백색안료인 자기 기록매체.
5. 제 1 항에 있어서, 연질 무기안료가 0.2μm이하의 평균입자경인 자기 기록매체.
6. 제 1 항에 있어서, 연질 무기안료는 pH 7.5 내지 10의 황산바륨인 자기 기록매체.
7. 제 1 항에 있어서, 비자성분말은 카아본블랙을 함유하는 자기 기록매체.
8. 베이스필름의 한면(즉, 주면)에는 자성층을 다른면(즉, 배면)에는 배면피복층을 각각 마련하되, 상기 배면피복층은 비자성분말을 바인더에 분산 결착하여된가진 자기 기록매체에 있어서, 비자성분말은 2μm이하의 평균입자직경을 가진 pH 7.5 내지 10의 황산바륨을 가지는 것을 특징으로 하는 자기 기록매체.
9. 제 8 항에 있어서, 결착제와 황산바륨의 중량비는 100:40-400인 자기 기록매체.
10. 제 8 항에 있어서, 비자성분말은 카아본블랙을 함유하는 자기 기록매체.
11. 제 8 항에 있어서, 비자성분말은 α-Fe₂O₃, 을 함유하는 자기 기록매체.
12. 제 11 항에 있어서, α-Fe₂O₃, 의 양은 α-Fe₂O₃, 와 황산바륨이 합쳐진 중량의 50%이하인 자기 기록매체.