KR910006152B1

KR910006152B1 - 자기 기록 매체

Info

Publication number: KR910006152B1
Application number: KR1019880011444A
Authority: KR
Inventors: 구니하루 후지끼; 노부오 이시까와
Original assignee: 니뽕 빅터 가부시끼가이샤; 다까노 시즈오
Priority date: 1987-09-11
Filing date: 1988-09-05
Publication date: 1991-08-16
Also published as: KR890005662A; CN1031903A; JPS6472324A

Abstract

내용 없음.

Description

자기 기록 매체

본 발명은 오디오용 또는 비데오용 등의 자기테이프, 플롭피 디스크 또는 하드 디스크 등의 자기 디스크와 같은 자기 기록 매체에 관한 것이다.

자기 테이프나 자기 카드등의 자기기록 매체는 일반으로 폴리에스텔 필름과 같은 지지체에 자성분, 바인더, 기타 각종의 첨가제 등을 함유하는 자성 도료를 도포함으로서 제조되어 있다. 근래, 자기 기록 장치의 소형 경량화 및 고성능화를 위해서 자성분은 고 HC화 및 고 출력화가 도모해지며 또 S/N의 향상을 도모하기 위해 미립화되어 분체의 비면 절도 큰 것이 쓰이게 되었다.

이같은 자기 기록 매체에 있어서 자기 기록 매체의 자기 특성, 자성층의 내구성 및 전자 변환 특성의 향상의 점에서 바인더 개발이 행해지고 있다.

종래부터 자기 기록 매체의 바인더로서 니트로셀루로오즈, 폴리염화비닐리덴 수지, 염화비닐-초산 비닐-초산 비닐-비닐 알콜 공중합체, 스틸렌-프타젠 공중합체, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 폴리에스텔 수지 등이 사용되어 왔다.

그런데, 미립자 자성체는 그 표면 활성도가 크므로 상기의 바인더를 그대로 사용한다면 자성 도료를 조제할 때 분산성이 불량하며 이 분산성을 개량하기 위해서 저 분자량의 계면 활성제를 분산제로서 사용해도 자성분을 균일하게 분산한다는 것은 아직도 충분하다고 말할 수 있는 것은 아니다. 또, 분산제를 다량으로 사용한다는 것은 자기 기록체의 자성 도막의 가소화를 발생하며 내구성의 저하 또는 헤드의 더러움을 발생하여 바람직하지 않다.

이것들을 개선할 목적으로 특공소 58-41564호, 특공소 58-41565호에 있어서 각각 설폰산 금속염을 함유하는 폴리우레탄 수지가 제안되고 있으며, 또, 특개소 60-238309호에 나타나 있듯이 염화 비닐과 유황 또는 인을 포함하는 강산인 알칼리 금속염 또는 암모늄염을 가지는 단량체와 에폭시기를 가지는 단량체와 필요에 따라서 이것들과 공중합체 가능한 다른 단량체와를 공중합시켜서 얻어지는 염화 비닐계 수지가 제안되고 있으며, 또는 특개소 61-172213호에선 아민 변성 비닐 단위를 공중합체중에 가지는 염화 비닐계 수지가 제안되어 있다.

그러나, 상기 종래의 이들 수지는 그 수지에 변성된 관중기를 가지므로 단독으로 사용했을 경우 분산성이 우수하기는 하나, 그 강한 친수성기 때문에 다른 수지와의 변용에 있어선 상용성이 나쁘며, 이 때문에 역으로 분산성을 저해하는 요인으로 되며, 내구성, 기계 강도가 뒤지며 또, 전자 변환 특성이 뒤진 것으로 된다.

본 발명자들은 자성 미분말의 분산성을 개선하고 또는 자기 기록 매체의 내구성을 개선하게끔 예의 검토한 결과, 특정량의 설폰산 금속 염기를 가지는 폴리우레탄 수지와 특정량의 설폰산 금속 염기를 가지는 염화 비닐계 수지로 되는 바인더에 미분말 자성체를 균일 분산시킨 것은 자성 도료의 유동성이 양호하며, 이자성 도료중에 있어서의 자성 분말의 분산성이 양호하며 포화 자속 밀도 등의 자기 특성이 향상되며 또, 이자성 도료를 도포해서 얻어진 자성층의 표면 광택은 높으며, Y-S/N 및 C-S/N등의 전자 변성 특성이 향상되며 또, 자성층의 내구성이 향상되며, 자기 헤드의 더러움이 생기기 어렵다는 것을 알아내어 본 발명을 완성했다.

즉, 본 발명에 의하면 지지체상에 자화 기능층을 설치해서 되는 자기 기록 매체에 있어서 설폰산 금속 염기 농도가 0.002 내지 0.2mmo1/g인 폴리우레탄 수지와 설폰산 금속 염기 농도가 0.02 내지 0.5mmo1/g인 염화 비닐계 수지로 되는 바인더에 미분말 강 자성체를 균일하게 분산시켜서 전기 자화 가능층을 구성한 것을 특징으로 하는 기록 매체가 제공된다.

상기 본 발명에 있어서의 설폰산 금속 염기를 가지는 폴리우레탄 수지는 폴리에스텔폴리올, 폴리에텔폴리올, 그리콜 등의 히드록시 화합물과 폴리이소시아네이트와의 반응으로 얻어지는 것이며, 설폰산 금속 염기를 가지는 히드록시 화합물을 반응할 때 일부 사용함으로서 얻어진다.

또한, 여기에서 얻어지는 설폰산 금속 염기를 가지는 폴리우레탄 수지의 분자량은 Mn에서 3.5×10⁴내지 6.0×10⁴, Mv에서 7.9×10⁴내지10.5×10⁴의 범위의 것이다. 또 설폰산 금속 염기 농도는 0.002 내지 0.2mmol/g, 바람직하기는 0.005 내지 0.2 mmol/g인 것이다. 설폰산 금속 염기 농도가 0.002mmol/g 이하이면 효과가 나기 어려우며 또 0.2mmol/g이상이 되면 다른 바인더와의 상용성이 나빠지므로 바람직하지 않다.

또한, 상기의 설폰산 금속 염기를 가지는 폴리우레탄 수지는 그 분자중에 히드록실기 또는 카복실기를 0.02mmol/g, 바람직하기는 0.01mmol/g이하의 농도로 포함하고 있어도 된다. 이것들은 분산성을 높히지만 설폰산 금속 염기보다 그 효과는 적다.

상기 설폰산 금속 염기를 가지는 염화 비닐계 수지는 염화 비닐과 초산 비닐 등과 설폰산 금속 염기를 포함하는 단량체, 예컨대 비닐 설폰산 금속염, 스틸렌 설폰산 금속염 등의 공중합으로 얻어진다. 여기에 있어서 상기 초산 비닐등과는 초산비닐, 초산 비닐-비닐 알콜, 에폭시 화학물을 가리키며, 또 상기 설폰산 금속 염기를 가지는 염화비닐계 수지중에서 설폰산 금속염기를 제외한 총량에 있어서, 염화비닐이 96중량%이하이며, 상기 초산 비닐, 비닐알콜 및 에폭시 화합물의 합계가 4중량% 이상이면 된다. 이것은 4중량%미만이 되면 무르게 되어 바람직하지 않기 때문이다. 또, 얻어진 설폰산 금속 염기를 가지는 염화 비닐계 수지에 있어서의 설폰산 금속 염기 농도는 0.02 내지 0.5mmol/g, 바람직하기는 0.05 내지 0.2mmol/g이다.

상기 설폰산 금속 염기를 가지는 폴리우레탄 수지의 경우와 마찬가지의 이유로, 설폰산 금속 염기 농도가 0.02mmol/g 이하이면 효과가 나기 어렵고, 또, 0.5mmol/g이상이 되면 다른 바인더와의 상용성이 나빠져서 바람직하지 않다. 본 발명에 있어서의 설폰산 금속 염기를 함유하는 염화 비닐계 수지에는 상기와 같이 염화비닐의 열 안정성을 양호하게 할 목적으로 에폭시기를 가지고 있어도 좋으며, 에폭시기는 분산성, 상용성에 대한 나쁜 영항이 적으므로 다량으로 포함해도 좋으나 극단으로 많을 경우엔 자성막이 과도하게 경고해져서 무르게 되며 내구성이 뒤지게 된다.

또한, 상기의 설폰산 금속 염기로서 사용되는 금속은 나트륨, 칼륨, 리튬등이다.

본 발명에 있어서 사용될수 있는 미분말 강자성체로선 γ-Fe₂O₃, Co 함유인 γ-Fe₂O₃, Fe₃O₄, Co 함유인 Fe₃O₄, CrO₂, Co-Ni-Fe 합금 Co-Ni-Fe-B합금 등의 공지의 강자성체를 사용할 수 있다. 또, 상기 강자성체 분말은 여기에선 입경 0.16 내지 0.4㎛인 것을 가리킨다.

상기 설폰산 금속 염기를 가지는 폴리우레탄 수지와 설폰산 금속 염기를 가지는 염화 비닐계 수지의 혼합비율은 2 : 8 내지 8 : 2(중량비)로 하는 것이 바람직하다. 이것은 설폰산 금속 염기를 가지는 폴리우레탄 수지가 더욱 많아지면 연화 경향이 있으며 또, 역으로 설폰산 금속 염기를 가지는 염화 비닐 계수치가 더욱 많아지면 유연성이 감소되기 때문이다.

상기 미분말 강자성체와 이들 설폰산 금속 염기를 가지는 폴리우레탄 수지와 염화 비닐계 수지 즉 바인더의 총량의 비율은 2 : 1 내지 8 :1(중량비)로 하는 것이 바람직하다. 이것은 미분말 강자성체 량이 이 범위보다 많아지면 도막 강도가 저하되며, 또 역으로 바인더가 많아지면 미분말 강자성체의 충전율이 저하되어 출력을 취하지 못하게 되기 때문이다.

본 발명에 있어선 경도 부족에 기인하는 문제가 발생할 가능성이 생각되는데 이들 문제를 제거할 목적으로 미분말 강자성체의 분산성을 다치지 않는 범위내에서 상기 바인더에 상용성이 있으며, 게다가 반응해서 가교하는 화합물을 혼합하는 것이 바람직하며 첨가량은 설폰산 금속 염기를 가지는 폴리우레탄 수지와 염화 비닐계 수지에 대해서 5 내지 50중량 퍼센트이다. 이같은 화합물로선 폴리이소시아네이트가 특히 바람직하다.

본 발명에 있어선, 필요에 따라서 각종 연마제, 활제, 대전 방지제 등의 첨가제를 배합해서 사용할 수도 있다. 연마제로선 산화 알루미늄, 규조토, 돌로마이트(dolomite), 현석, 탄화, 규소, 탄화 붕소 등을 들 수 있으며, 또 활제로선 라우린산, 밀리스틴산, 팔미틴산, 스테아린산, 올레인산, 밀리스틴산 에틸, 밀리스틴산 프틸, 밀리스틴산 옥틸, 팔미틴산 에틸, 팔미티산 프틸, 팔미틴산 옥틸, 스테아린산 에틸, 스테아린산 프틸, 스테아린산 옥틸 등을 들 수 있다.

[실시예]

다음에 실시예로 더욱 자세히 본 발명을 설명한다.

또한, 예중의 부는 중량부이다. 또, 염화 비닐-초산 비닐-비닐 알콜-아릴글리시질에텔 공중합체에 있어서의 중량%에 있어서 100에 차지않는 양은 설폰산 나트륨 염기에 상당한다.

[실시예 1]

Co 함량 γ-Fe₂O₃100부, 설폰산 나트륨 염기 농도가 0.008mmol/g인 폴리우레탄 엘라스토마 20부, 설폰산나트륨 염기 농도가 0.12mmol/g이며, 중합도 280의 염화 비닐-초산 비닐-알콜-아릴글리시질에텔 공중합체(89.8 : 1 : 5 : 3중량%)10부, 스테아린산프틸 1부, 톨루엔, 메틸에틸케톤 및 메틸이소프틸케톤(1 : 1 : 1중량비)와 혼합 용매 300부의 혼합물을 샌드밀에서 소정시간 혼합 분산해서 자성 도료를 만들고, 이 자성 도료에 폴리이소시아테이트계 경화제(일본 폴리우레탄 공업 : 콜로네이트 L)를 20중량부 가하고 다시 분산후, 이 자성 도료를 폴리에스텔 필름 등의 비자성 지지체면상에 도포하고 그후 배향, 캘린더 및 경화처리 등 통상 처리를 행하고 자기 테이프 등의 자기 기록 매체를 얻었다.

[실시예 2]

설폰산 나트륨 염기 농도가 0.008mmol/g인 폴리우레탄엘라스토마를 대신해서 설폰산 나트륨 염기 농도가 0.05mmol/g인 폴리우레탄엘라스토마를 사용한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 조제하여 자기 기록체를 얻었다.

[실시예 3]

설폰산 나트륨 염기 농도가 0.008mmol/g인 폴리우레탄엘라스토마를 대신해서 설폰산 나트륨 염기 농도가 0/2mmol/g인 폴리우레탄엘라스토마를 사용한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 조제하여 자기 기록체를 얻었다.

[실시예 4]

설폰산 나트륨 염기 농도가 0.008mmol/g인 폴리우레탄에라스토머를 대신해서 설폰산 나트륨 염기 농도가 0.006mmol/g이고 칼복설기 농도가 0.02mmol/g인 폴리우레탄엘라스토마를 사용한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 조제하여 자기 기록 매체를 얻었다.

[실시예 5]

설폰산 나트륨 염기 농도가 0.008mmol/g인 폴리우레탄에라스토머를 대신해서 설폰산 나트륨 염기 농도가 0.01mmol/g이고 칼복설기 농도가 0.01mmol/g인 폴리우레탄엘라스토마를 사용한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 조제하여 자기 기록 매체를 얻었다.

[실시예 6]

설폰산 나트륨 염기 농도가 0.12mmol/g이며 중합도 280인 염화 비닐-초산 비닐-비닐 알콜-아릴글리시질에텔 공중합체(89.8 : 1 : 5 : 3중량%)를 대신해서 설폰산 나트륨 염기 농도가 0.12mmol/g이며 중합도 420인 염화 비닐-초산 비닐-비닐 알콜-아릴글리시질에텔 공중합체(86 : 1 : 8 : 3중량%)를 사용한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 조제해서 자기 기록 매체를 얻었다.

[실시예 7]

설폰산 나트륨 염기 농도가 0.12mmol/g이며 중합도 280인 염화 비닐-초산 비닐-비닐 알콜-아릴글리시질에텔 공중합체(89.8 : 1 : 5 : 3중량%)를 대신해서 설폰산 나트륨 염기 농도가 0.05mmol/g이며 중합도 240인 염화 비닐-초산 비닐-비닐 알콜-아릴글리시질에텔 공중합체(883.4 : 2 : 7 : 7중량%)를 사용한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 조제해서 자기 기록 매체를 얻었다.

[실시예 8]

설폰산 나트륨 염기 농도가 0.12mmol/g이며 중합도 280인 염화 비닐-초산 비닐-비닐 알콜-아릴글리시질에텔 공중합체(89.8 : 1 : 1 : 6중량%)를 대신해서 설폰산 나트륨 염기 농도가 0.2mmol/g이며 중합도 280인 염화 비닐-초산 비닐-비닐 알콜-아릴글리시질에텔 공중합체(89.8 : 1 : 5 : 3중량%)를 사용한 이외는 실시예와 마찬가지로 조제해서 자기 기록 매체를 얻었다.

[실시예 9]

설폰산 나트륨 염기 농도가 0.12mmol/g이며 중합도 280인 염화 비닐-초산 비닐-비닐 알콜-아릴글리시질에텔 공중합체(89.8 : 1 : 5 : 3중량%)를 대신해서 설폰산 나트륨 염기 농도가 0.12mmol/g이며 중합도 420인 염화 비닐-초산 비닐-비닐 알콜-아릴글리시질에텔 공중합체(89.8 : 1 : 8 : 3중량%)를 사용한 이외는 실시예 4와 마찬가지로 조제해서 자기 기록 매체를 얻었다.

[비교예 1]

설폰산 나트륨 염기 농도가 0.008mmol/g인 폴리우레탄엘라스토마를 대신해서 설폰산 나트륨 염기를 갖지 않는 폴리우레탄엘라스토마를 사용한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 조제해서 자기 기록 매체를 얻었다.

[비교예 2]

설폰산 나트륨 금속염기 농도가 0.06mmol/g이며 칼복설기 농도가 0.02mmol/g인 폴리우레탄엘라스토마를 대신해서 설폰산 나트륨 금속 염기를 갖지 않은 채 칼복설기 농도가 0.02mmol/g인 폴리우레탄엘라스토마를 사용한 이외는 실시예 4와 마찬가지로 조제해서 자기 기록 매체를 얻었다.

[비교예 3]

설폰산 나트륨 금속 염기 농도가 0.12mmol/g이며 중합도 280인 염화 비닐-초산 비닐-초산 비닐-비닐 알콜-아릴글리시질에텔 공중합체(91.0 : 1 : 5 : 3중량%)를 사용한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 조제해서 자생 기록 매체를 얻었다.

[비교예 4]

설폰산 나트륨 금속 염기 농도가 0.12mmol/g이며 중합도 280인 염화 비닐-초산 비닐-초산 비닐-비닐 알콜-아릴글리시질에텔 공중합체(89.8 : 1 : 5 : 3중량%)를 대신해서 설폰산 나트륨 금속 염기를 갖지 않는 중합도 280인 염화 비닐-초산 비닐-비닐 알콜-아릴글리시질에텔 공중합체(91.0 : 1 : 5 : 3중량%)를 사용한 이외는 실시예 4과 마찬가지로 조제해서 자기 기록 매체를 얻었다.

[비교예 5]

설폰산 나트륨 염기 농도가 0.12mmol/g이며 중합도 240인 염화 비닐-초산 비닐-초산 비닐-비닐 알콜-아릴글리시질에텔 공중합체(86.8 : 1 : 8 : 3중량%)를 대신해서 설폰산 나트륨 염기를 갖는 않는 중합도 420인 염화 비닐-초산 비닐-초산 비닐-비닐 알콜-아릴글리시질에텔 공중합체(88.01 : 1 : 8 : 3중량%)를 사용한 이외는 실시예 6과 마찬가지로 조제해서 자기 기록 매체를 얻었다.

[실시예 6]

설폰산 나트륨 염기 농도가 0.008mmol/g인 폴리우레탄엘라스토마를 대신해서 설폰산 나트륨 염기를 갖지 않는 폴리우레탄에라스토마를 사용하고 또한 설폰산 나트륨 염기 농도가 0.12mmlo/g이며 중합도 280인 염화 비닐-초산 비닐-초산 비닐-비닐 알콜-아릴글리시질에텔 공중합체(89.8 : 1 : 5 : 8중량%)를 대신해서 설폰산 나트륨 염기를 갖지 않는 중합체 280인 염화 비닐-초산 비닐-초산 비닐-비닐 알콜-아릴글리시질에텔 공중합체(91.0 : 1 : 5 : 3중량%)를 사용한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 조제해서 자기 기록 매체를 얻었다.

[특신 평가 및 결과]

상기 각 실시에 및 비교예로 얻은 자기 기록 매체는 다음 각 항목에 대해서 측정하고 그 결과를 표로 나타내었다.

1) 도료 안정성

자성 도료의 유동성을 목시로 판정하여 양호한 순서로 ○△×로 나타내었다.

2) Bm(G)

최대 자속 밀도는 진동 시료형 자력계를 써서, 인가 자장 5KOe로 측정했다.

3) 광택도

자성 도료를 도포한 표본에 대해서 입사각 60도로 해서 광택도계로 측정했다.

4) Y-S/N 및 C-S/N

HR-2200형 VTR(일본 빅타제)를 써서 측정, 비교예1을 OdB로 했다.

5) 헤드 더러움

40℃, 80% RH인 환경에서 자기 테이프를 100시간 주행시켰을 때의 더러움을 목시로 판정했다.

6) 내마모성

상온에 있어서 40mmψ인 회전 드럼을 200rpm로 회전시키고 그때의 동마찰 계수의 상승경량을 평가했다.

표중 (1)은 폴리우레탄 수지 및 염화 비닐계 수지중의 설폰산 나트륨 염기 농도(mmol/g), (2)는 폴리우레탄 수지의 칼복실기 농도(mmol/g), (3)에 있어서 VC는 염화 비닐, VAC는 초산 비닐, VAN은 초산 비닐-비닐 알콜 및 AGE는 아릴글리시질에텔을 나타내며, 각 수치는 염화비닐계 수지중에 있어서의 중량%를 나타내며 100에 차지 않는 잔량은 설폰산 나트륨에 상당한다. (4)는 염화 비닐계 수지의 평균 중합도를 나타낸다.

상기 발명으로 분명하듯이 본 발명에 의한 기록 매체는 유동성이 양호한 것이며 또 바인더의 상용성이 양호하며, 자성분의 분산성을 조해함이 없이 최대 자속 밀도 등의 자기 특성의 향상이 크며 또 자성층의 내마모성에도 우수한 효과가 있다는 장점을 갖으므로 산업상의 이용성이 매우 크다.

Claims

기록체 베이스상에 자기층을 설치하고 있는 자기 기록 매체에 있어서, 설폰산 금속 염기 농도가 0.002 내지 0.2mmol/g인 폴리우레탄 수지와 설폰산 금속 염기 농도가 0.02 내지 0.5mmol/g인 염화 비닐계 수지로 되는 바인더 미분말 강자성체를 균일하게 분산시킨 전기 자기층을 가지는 것을 특징으로 하는 기록 매체.