KR930001887B1 - 자기기록 매체 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자기기록 매체

본 발명은 자기기록 매체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자성층과 그 반대면에 백코오팅층을 갖는 자기기록 매체에 있어서 백코오팅층을 개량시킴으로써 전자변환 특성 및 주행내구성이 우수하고 드롭아웃트가 적은 자기기록 매체에 관한 것이다.

오디오, 비디오, 컴퓨터용 등의 자기기록 매체는 기록밀도의 향상 및 고주파 영역에서의 출력을 향상시키기 위해 자기기록 매체의 표면이 더욱 평활할 것이 요구되어 왔다. 그러나, 자성층 표면을 평활하게 하면 할수록 마찰계수가 높아져 자기기록 매체의 주행성이 불량해지게 되어 표면의 마모등을 일으킬 뿐만 아니라, 권취상태가 불량해져 자기기록 테이프 변부의 변형을 초래하여 출력변동이나 스큐, 지터 등의 발생원인이 되기 쉽고, 변부로 부터 입자의 탈락을 일으켜 출력저하, 트롭아웃트의 발생원인이 되었다.

이러한 문제점을 제거하기 위해 종래부터 자성층과 그 반대면에 백코오층을 둔 자기기록 매체가 제안되어 왔다. 그러나, 종래의 백코오팅층은 내마모성 및 내습성이 불량하여 자기기록 테이프를 반복 사용하게 되면 백코오팅층이 마모를 일으켜 그 마모된 입자가 자성층에 달라붙거나 백코오팅층에 달라붙어 있다가 자성층으로 전사되어 드롭아웃트나 출력저하를 초래하여 백코오팅에 의한 효과를 충분히 발휘 할 수 없었다.

백코오팅의 내마모성 및 내습성을 좋게 하기 위한 것으로서 페녹시 수지를 결합제로 사용하는 방법이 제안되어 있다. 그러나, 페녹시수지는 평균입경이 30㎚이하의 비교적 미세한 카본블랙에 대한 분산성이 매우 불량하므로 카본블랙이 응집된 상태로 백코오팅층에 존재하게 되어 표면에 큰 요철을 형성하기 때문에 그 결과 자성층과 접촉된 상태로 경화되는 과정에서 자성층에 큰 요철이 전사되어 자성층의 표면평활성을 악화시키게 됨으로써 출력을 저하시키기도 하고 노이즈를 크게 하기도 하여 전자변환 특성을 크게 악화시키는 문제점이 있으며, 또한 카본블랙의 분산상태가 좋지 않으면 자성층과 백코오팅층을 일괄도포한 후 카렌다링을 할 경우 백코오팅면으로부터 카본블랙이 탈락하여 카렌다의 탄성로울러를 오염시키게 되어 생산성을 저하시킬 뿐만아니라 오염물질들이 백코오팅층에 부착되어 있다가 자성층면으로 전사되어 특성저하나 드롭아웃트를 일으키는 문제점이 있었다. 한편, 백코오팅층에 존재하는 카본블랙의 평균입경이 30㎚이상인 것을 사용하면 페녹시수지의 분산성은 양호한 편이지만 백코오팅면의 표준조도가 거칠어져 경화중에 자성층의 평활성을 악화시키므로 자성층과 백코오팅층을 연속적으로 도포한 다음 카렌다링 및 경화시켜서 자기기록 매체를 제조하는 데에는 적합하지 못한 문제점이 있었다.

본 발명자들은 상기에서 지적한 바와같은 문제점을 해결하고자 예의 연구한 결과, 다음에 설명되어 있는 바와같은 조성의 백코오팅층을 사용하게되면 자성층과 백코오팅층을 일괄도포한 후에 카렌다링 하여도 카렌다의 탄성로울러를 오염시키지 않을 뿐 아니라 그를 이용하여 제조된 자기기록매체의 주행내구성과 전자변환 특성이 매우 우수하게 됨을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다.

즉 본 발명의 목적은, 자성층과 백코오팅층을 연속도포한 후 카렌다링 및 경화공정을 거쳐 자기기록 매체를 제조하는 간편한 방법에 사용되기에 적합한 백코오팅층 조성을 제공하는 것이며, 이러한 백코오팅층을 갖음으로써 전자변환 특성 및 주행특성이 우수한 자기기록 매체를 제공하는 것이다.

이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은, 비자성 지지체의 한쪽면에는 강자성 분말을 결합제중에 분산시켜서 된 자성층이 형성되어 있고 그 반대쪽면에는 백코오팅층이 형성되어 있는 자기기록 매체에 있어서, 상기 백코오팅층은 카본블랙 100중량부 및 지방산으로 표면처리된 탄산칼슘 5 내지 20중량부로 된 충진제와 알루미늄계 커플링제 0.5 내지 5중량부를 페녹시수지와 폴리우레탄수지로 된 결합제에, 충진제에 대한 결합제의 비율이 30 : 70 내지 60 : 40중량비가 되도록 혼합, 분산시켜서 된 것임을 특징으로 하는 자기기록 매체를 제공하는 것이다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 카본블랙의 평균입경이 10㎚ 내지 30㎚인것을 사용한다. 평균입경이 10㎚보다 작으면 분산성이 불량하고 응집을 일으키기 쉬워 백코오팅의 효과를 저해시키기 때문에 좋지 않고, 30㎚보다 크면 백코오팅층의 표면이 거칠어져 자성층과 백코오팅층을 연속적으로 도포하고 카렌다링한 다음 경화시킬때 자성층으로 전사되어 자성층의 표면이 거칠어지므로 좋지 않다.

한편, 본 발명에서는 평균입경이 70㎚ 내지 200㎚인 탄산칼슘을 카본블랙 100중량부에 대해 5 내지 20중량부의 양으로 카본블랙과 함께 병용함으로써, 자성층과 백코오팅층을 연속적으로 도포하고 카렌다링을 한 다음에도 백코오팅면에 적당한 요철을 형성함으로써 우수한 주행내구성 및 내마모성을 갖게 하였다. 특히, 본 발명에 사용되는 탄산칼슘은 그 표면이 지방산으로 처리되어 있음으로 해서 결합제 수지에 대한 분산성 및 결합력이 우수하여 반복사용시에도 백코오팅층에서 탈락되는 문제를 해결할 수가 있었다.

이러한 탄산칼슘의 평균입경이 70㎚보다 작으면 카렌다링 후 백코오팅면에 주행성을 좋게 해주기 위한 미세한 요철을 형성할 수 없어서 좋지못하고, 200㎚보다 크면 백코오팅면의 요철이 너무 커져서 좋지 않다. 또한, 탄산칼슘의 양은 카본블랙 100중량부에 대해 5 내지 20중량부가 적당한 바, 5중량부 보다 적으면 백코오팅면의 미세한 요철의 수가 너무 적어지게 되고, 20중량부 보다 많으면 백코오팅표면이 너무 거칠어져 본 발명의 목적을 달성할 수 없다. 지방산으로 표면처리된 탄산칼슘의 예로서는 일본 타케하라화학공업사의 네오라이트 SP, 네오라이트 SPR, 네오라이트 SPT 등이 시판되고 있으며, 시판품을 그대로 사용할 수 있다.

본 발명에서는 페녹시수지와 폴리우레탄수지를 주성분으로 하는 결합재중에다 앞서 설명한 카본블랙과 탄산칼슘을 혼합 분산시킬 때, 카본블랙 100중량부 대해 알루미늄계 커플링제를 0.5 내지 5중량부 첨가하여 분산시킴으로써 평균입경이 10㎚ 내지 30㎚인 미세 분말상태의 카본블랙에 대해 페녹시수지의 분산성이 불량했던 문제점을 해결하여 전자변환특성 및 주행내구성이 우수한 자기기록 매체를 높은 생산성으로 제조할 수 있게 되었다. 즉, 백코오팅용 도료를 제조할 때 알루미늄계 커플링제를 첨가하면 이들은 미세분말 상태인 카본블랙 표면에 존재하는 카르복실기 및 수산기등과 반응하거나 강력한 물리적 흡착력에 의해 결합제 성분과 강한 친화력을 가진 피막을 형성하게 되어 결합제 수지중에서의 분산성을 크게 개선시키게 되는 것이다.

이러한 알루미늄계 커플링제로서는 아세토알콕시알루미늄 디이소프로필레이트 등을 들수 있으며, 시판품의 예로서는 일본 아지노모노사의 AL-M을 들수 있다. 이들 알루미늄계 커플링제는 톨루엔이나 메틸에틸케톤 등과 같은 적당한 용매에 용해시킨 후에 이 용액을 백코오팅 도료의 제조시에 첨가하거나, 혹은 이 용액에 미리 카본블랙을 침지시켜 카본블랙분말의 표면처리를 행한 다음에 백코오팅 도료를 제조하면 된다.

이와같은 알루미늄계 커플링제의 사용량이 0.5중량부보다 작으면 카본블랙에 대한 분산성 향상효과가 나타나지 않으므로 좋지 않고, 5중량부를 초과하면 표면으로 커플링제가 브리드아웃트 되어 마찰계수가 높아지게 되므로 좋지 않다.

본 발명에 사용되는 결합제는 페녹시수지와 폴리우레탄을 주성분으로 한다. 이때 페녹시수지는 비스페놀A와 에피크롤드린으로 부터 얻어지는 분자량 20,000 내지 100,000 정도의 것이 적당하고, 시판품을 그대로 사용할 수 있으며 시판품의 예로는 미국 유니온카바이드사의 PKHA, PKHC, PKHH, PKHJ 등을 들 수 있다. 또한 폴리우레탄수지로는 폴리올과 폴리이소시아네이트를 반응시켜 합성한 것으로서 평균 분자량이 5,000 내지 100,000 정도인 것이 적당하고, 시판품을 그대로 사용할 수 있다. 시판품의 예로서는 비에프굳리치사의 에스탄5701, 에스탄5014, 에스탄5715, 일본 폴리우레탄사의 P-88, P-22S, P25S, P-26S 등을 들수 있다.

본 발명의 백코오팅층에서 카본블랙과 탄산칼슘을 합친 충진제의 양에 대한 페녹시수지 및 폴리우레탄 수지를 합한 결합제 수지의 양은 30 : 70 내지 60 : 40중량비로 하여 사용하는 것이 적당하다. 결합제 수지에 대한 충진제의 양이 상기 보다 적으면 백코오팅층의 주행성 및 내구성이 불량하게 되고, 충진제양이 상기 보다 많게되면 충진제 입자가 백코오팅층으로 부터 탈락을 일으키기 쉬워져 좋지 않다.

또한, 백코오팅층의 결합제에서 페녹시수지와 폴리우레탄수지의 사용 비율은 40 : 60 내지 60 : 40이 적당하다.

본 발명에서 백코오팅층용 도료 제조시에 사용되는 유기용매로서는 아세톤, 메틸에틸케톤, 사이클로헥사논 등의 케톤계, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 등의 알콜계, 초산에틸, 초산부틸, 초산글리콜 모노에틸에테르등의 에스테르계, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소계 등을 사용할 수 있다.

본 발명의 자기기록매체는 공지된 통상의 방법으로 자성층용 도료를 제조하여 폴리에스테르 필름 등의 비자성 지지체 표면에 자성층을 도포하여 건조시킨 다음, 비자성 지지체의 반대면에다 본 발명에 따라 백코오팅층용 도료를 제조하여 백코오팅층을 도포하여서 자성층과 백코오팅층을 형성하면 된다. 이때, 백코오팅층과 자성층 중 어느 쪽을 먼저 도포하여도 상관이 없다. 자성층과 백코오팅층을 도포하고 각각 건조한 다음에는 통상의 카렌다링, 경화, 슬릿팅 등의 공정을 거치게 되면 본 발명의 자기기록 매체를 제조할 수 있다.

이하 본 발명을 다음의 실시예를 통해 보다 구체적으로 설명하였다.

[실시예 1-11 및 비교예 1∼10]

다음의 조성으로 혼합, 분산시킨 다음 14미크론 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름위에다 4미크론의 두께가 되도록 자성층을 도포하여 건조하였다.

성 분 함 량

Co-γ-Fe₂O₃(BET 31m/g) 100중량부

염화비닐계 공중합체 수지 10중량부

폴리우레탄 수지 10중량부

α-Al₂O₃3중량부

카본블랙 2중량부

미리시드산 1중량부

노말부틸스테아레이트 1중량부

폴리이소시아네이트(콜로네이트 L) 4중량부

사이클로헥사논 85중량부

메틸에틸케톤 85중량부

톨루엔 85중량부

그런다음, 하기의 표 1에 나타낸 바와같은 조성으로 백코오팅용 도료를 제조하여 상기에서 자성층이 형성된 지지체의 반대면에 도포두께가 0.6미크론이 되도록 백코오팅층을 도포한 후 건조시키고, 이어서 카렌다링, 경화 및 슬릿팅하여 1/2인치 비디오테이프를 제조하였다.

[표 1]

주＞ ① 유니온카바마이드사의 PKHH ② 비에프굴리치사의 에스탄 5704 ③ 아지노모토사의 AL-M ④ 콜로네이트 L

상기의 실시예와 비교예에 의하여 제조된 비디오테이프의 크로마 S/N, 주행전후의 드롭아웃트, 카렌다 로울러의 오염도 등을 다음의 방법으로 평가하여 그 결과를 하기의 표 2에 나타내었다.

1) 크로마 S/N

VHS방식의 VTR을 사용하여 비디오테이프에 단색크로마 신호를 기록한 뒤 재생하면서 칼라비디오노이즈 측정기를 사용하여 재생신호의 AM 노이즈를 측정하여서 S/N을 산출하고 기준 테이프에 대한 상대치를 계산하여 나타내었다.

2) 주행 전후의 드롭아웃트

비디오테이프에 5단계 단차신호를 최적 전류로 기록하고 재생시의 비디오앰프 출력의 감쇄량이 20㏈, 계속시간이 15마이크로초 이상인 것을 드롭아웃트로 간주하고 30분 동안 측정한 다음, 1분당 평균하여 나타내었다. 또한 100회 반복 주행시킨 후의 드롭아웃트도 측정하여 함께 나타내었다.

3) 카렌다로울러의 오염도

자성층과 백코오팅층을 연속적으로 도포하고 건조한 다음 카렌다링 할 때 30,000m까지 카렌다링한 다음 카렌다의 탄성로울러가 오염된 정도를 육안으로 관찰하여 오염이 전혀 발생하지 않았을 때를 ○표, 약간 발생하였을 때를 △표, 많이 발생하였을 때를 ×표로 나타내었다.

[표 2]

상기의 표 2에서도 알 수 있는 바와같이, 본 발명의 비디오테이프는 전자변환 특성이 우수할 뿐만 아니라 드롭아웃트의 발생이 적고 주행내구성이 우수하여 반복주행 후에도 드롭아웃트의 증가가 크지 않은 우수한 것으로 나타났다. 또한, 자성층과 백코오팅층을 연속적으로 도포하고 건조한 다음 카렌다링하여도 공정상의 문제를 전혀 일으키지 않을 뿐 아니라 카렌다링에 의해 백코오팅층이 경면화되어 마찰계수의 증가로 인한 주행내 구성의 불량을 초래하지 않게 되었다. 따라서, 본 발명에서는 전자변환 특성 및 주행내구성이 우수한 자기기록 매체를 제공할 수가 있게 되었을 뿐만 아니라 자성층과 층을 연속적으로 도포할 수 있게 됨으로써 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 잇점을 제공한다.

Claims (3)

1. 비자성 지지체의 한쪽면에는 강자성 분말을 결합제중에 분산시켜서 된 자성층이 형성되어 있고 그 반대쪽면에는 백코오팅층이 형성되어 있는 자기기록 매체에 있어서, 상기 백코오팅층은 카본블랙 100중량부 및 지방산으로 표면처리된 탄산칼슘 5 내지 20중량부로 된 충진제와 알루미늄계 커플링제 0.5 내지 5중량부를 페녹시 수지 및 폴리우레탄 수지로 된 결합제에, 충진제에 대한 결합제의 비율이 30 : 70 내지 60 : 40중량비가 되도록 혼합, 분산시켜서 된 것임을 특징으로 하는 자기기록매체.
2. 제1항에 있어서, 상기 카본블랙은 그 평균입경이 10 내지 30㎚인 것임을 특징으로 하는 자기기록 매체.
3. 제1항에 있어서, 상기 탄산칼슘은 그 평균입경이 70 내지 200㎚인 것임을 특징으로 하는 자기기록 매체.