KR930002155B1

KR930002155B1 - Method of making magnetic recording medium

Info

Publication number: KR930002155B1
Application number: KR1019900021304A
Authority: KR
Inventors: 조현수; 유득수; 구상균
Original assignee: 주식회사 코오롱; 하기주
Priority date: 1990-12-21
Filing date: 1990-12-21
Publication date: 1993-03-27
Also published as: KR920013292A

Abstract

The magnetic recording medium is prepared by coating a magnetic paing composed of mainly ferromagnetic powder, carbon black, grinding agent and binder onto a non-magnetic substrate. The binder is selected from a polyvinyl chloride-based binder or a polyvinyl chloride copolymer (e.g. vinyl chloride-vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer etc.)-polyurethane resin mixture. The medium is characterized by adding the epoxy compound of formula (I) in an amount of 1-7 % by weight based on the weight of the binder. The magnetic recording material has a good durability and electromagnetic conversion characteristic, and is used for magnetic tapes and magnetic disks.'

Description

Method of manufacturing magnetic recording medium

본 발명은 자기기록 매체의 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게 자기기록 매체의 내구성을 향상시키고, 헤드오염 및 드롭아웃을 개선시킨 자기기록 매체의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a magnetic recording medium, and more particularly, to a method of manufacturing a magnetic recording medium having improved durability of a magnetic recording medium and improved head contamination and dropout.

자기 테이프, 컴퓨터 디스크 등의 자기기록 매체는 일반적으로 폴리에스터 필름과 같은 비자성 지지체 위에 자성체, 결합제 그리고 기타 첨가제등으로 구성되는 자성도료를 도포하여 제조되는데, 현재 자기기록 매체의 결합제로서 폴리염화비닐계, 폴리우레탄계, 니트로셀룰보조계 그리고 폴리에스테르계 결합제 등이 사용되고 있으나, 그중에서 폴리염화비닐계 결합제가 가장 많이 쓰이고 있다.Magnetic recording media, such as magnetic tapes and computer disks, are generally manufactured by applying a magnetic coating composed of a magnetic substance, a binder, and other additives on a nonmagnetic support such as a polyester film. -Based, polyurethane-based, nitrocellulose-based and polyester-based binders are used, but polyvinyl chloride-based binders are the most used among them.

최근에는 자성체의 분산을 효과적으로 시켜주기 위하여 폴리염화비닐계 결합제에 극성 관능기를 도입시킨것이 주로 사용되고 있다. 이와같은 관능기의 도입으로서 결합제로서의 성능이 많이 향상되었으며 그 결과 전자변환 특성 및 내구성 등의 제반특성을 크게 향상시킬 수 있게 되었다. 그러나 기본적으로 폴리염화비닐계 결합제가 열에 약하다는 단점이 있어서, 자성도료의 제조 공정 중 자성체와 결합제를 혼합하는 분산공정에서 발생하는 열에 의한 영향으로 인하여 폴리염화비닐계 결합제가 열화를 일으킴으로서 도료의 분산성 및 안정성을 저하시켜 자기기록 매체가 제조될 때 전자변환 특성 및 내구성 저하를 초래하는 문제점이 있었다.Recently, in order to effectively disperse the magnetic material, it is mainly used to introduce a polar functional group to the polyvinyl chloride-based binder. By introducing such functional groups, the performance as a binder has been greatly improved, and as a result, it is possible to greatly improve various characteristics such as electron conversion characteristics and durability. However, since the polyvinyl chloride-based binder is weak to heat, the polyvinyl chloride-based binder causes deterioration due to the heat generated in the dispersing process of mixing the magnetic material and the binder during the manufacturing process of the magnetic paint. There is a problem in that dispersibility and stability are lowered, resulting in deterioration of electron conversion characteristics and durability when a magnetic recording medium is manufactured.

또한, 테이프가 주행할 때 고속으로 회전하는 헤드와 테이프 사이에서 마찰에 의한 열로 일하여 데이프를 장시간 사용하게 되면 염화비닐계 결합제가 변성되어 내구성의 감소 및 전자변환 특성 저하를 유발시키는 문제점도 있었는데, 즉 폴리염화비닐이 열을 받으면 염산이 분해되어 떨어져 나오고 폴리머 사슬은 이중결합이 생성되면서 색상이 변화되고 물성이 저하되게 된다.In addition, when the tape is driven and the tape is used for a long time due to frictional heat between the head rotating at high speed and the tape is used, the vinyl chloride-based binder is denatured, causing durability and deterioration of electron conversion characteristics. That is, when polyvinyl chloride is heated, hydrochloric acid decomposes and comes off, and polymer chains change color and deteriorate as double bonds are formed.

그리고 폴리염화비닐계 결합제와 폴리우레탄계 결합제 또는 폴리에스테르게 결합제와 혼합하여 제조한 자기기록 매체에서는 폴리염화비닐에서 떨어져 나온 염산이 폴리우레탄계 또는 폴리에스테르계 결합제의 가수분해를 촉진시키게 되므로, 장기간 테이프를 사용하면 폴리염화비닐계 결합제의 물성변화와 함께 폴리우레탄계, 폴리에스테르계 결합제의 분해도 같이 일어날 수 있으며 이로 인하여 내구성어 떨어지며 헤드오염 및 드롭아웃을 유발시키게 된다.In a magnetic recording medium prepared by mixing a polyvinyl chloride binder with a polyurethane binder or a polyester crab binder, hydrochloric acid separated from the polyvinyl chloride promotes hydrolysis of the polyurethane or polyester binder. When used, the decomposition of polyurethane-based and polyester-based binders may occur along with the change in the physical properties of the polyvinyl chloride-based binder, resulting in poor durability and head contamination and dropout.

이와같은 문제를 개선하기 위하여 미국 특허 제 4,707,411호에는 폴리염화비닐계 결합제를 제조할 때 폴리머 사슬에 에폭시 그룹을 도입시켜 열에 대한 안정성을 향상시키기 위한 방법이 제안되어 있으나, 이 방법으로 제조된 폴리염화비닐계 결합제를 가용하면 열 안정성이 우수하여 내구성 및 전자변환 특성이 우수한 자기기록 매체를 제조할 수 있지만 결합제의 제조비용 상승으로 인하여 자기기록 매체의 제조원가가 높아지는 문제점이 있었다.In order to improve such a problem, U.S. Patent No. 4,707,411 proposes a method for improving thermal stability by introducing an epoxy group into a polymer chain when preparing a polyvinyl chloride-based binder. When a vinyl binder is available, a magnetic recording medium having excellent thermal stability and excellent durability and electron conversion characteristics can be manufactured, but there is a problem in that the manufacturing cost of the magnetic recording medium increases due to an increase in the manufacturing cost of the binder.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소시켜, 열적 안정성이 우수하고 내구성도 뛰어나며 전자변환 특성도 우수할 뿐 아니라 제조원가를 절감할 수 있는 자기기록 매체의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a magnetic recording medium capable of solving the above problems, which is excellent in thermal stability, excellent in durability, excellent in electron conversion characteristics, and which can reduce manufacturing costs.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 비자성 지지체 위에 강자성 분말, 카본 블랙, 연마제, 결합제등을 주성분으로 하는 자성도료를 도포하여 제조하는 자기기록 매체에서 결합제를 폴리염화비닐계 또는 폴리염화비닐계를 포함하는 2종 이상의 혼합결합제를 사용하는 제조방법에 있어서, 폴리염화비닐계 결합제에 대하여 다음 구조식(I)로 표시되는 에폭시 화합물을 1내지 7중량% 첨가하여서 되는 자기기록 매체의 제조방법임을 그 특징으로 한다.The present invention relates to a mixture of two or more kinds of binders containing polyvinyl chloride or polyvinyl chloride in a magnetic recording medium prepared by applying a magnetic coating containing ferromagnetic powder, carbon black, abrasive, binder, and the like on a nonmagnetic support. A manufacturing method using a binder, characterized in that the method for producing a magnetic recording medium by adding 1 to 7% by weight of an epoxy compound represented by the following structural formula (I) to a polyvinyl chloride-based binder.

본 발명에서는 통상적인 염화비닐, 초산비닐 그리고 비닐알콜의 공중합체인 폴리염화비닐계 결합제와 폴리우레탄계의 결합제를 혼합하여 사용하였으며, 본 발명의 주요한 특징인 에폭시 화합물은 상기 구조식(I)로 표시되는 화합물을 사용하였다.In the present invention, a mixture of a polyvinyl chloride-based binder and a polyurethane-based binder, which is a copolymer of conventional vinyl chloride, vinyl acetate, and vinyl alcohol, is used. The epoxy compound, which is a main feature of the present invention, is a compound represented by the above formula (I). Was used.

본 발명에서 자성도료의 제조는 자성체와 결합제 용액의 습윤공정, 1차 분산, 2차분산으로 진행되는바, 염화비닐 결합제는 용제에 용해시켜서 습윤공정에서 자성체와 함께 혼합시켰는데, 습윤공정에서 온도는 약 45 내지 50℃에 이르게 되며, 1차 분산에서는 약 35 내지 40℃에 이르게 된다. 1차 분산을 시켜준 다음 용제에 용해된 폴리우레탄계 결합제를 투입하여 2차 분산을 시켜 자성도료를 제조하였다.In the present invention, the preparation of the magnetic paint proceeds to the wet process of the magnetic body and the binder solution, the first dispersion, the second dispersion bar, the vinyl chloride binder was dissolved in a solvent and mixed with the magnetic body in the wet process, the temperature in the wet process Is about 45 to 50 ° C., and about 35 to 40 ° C. in the primary dispersion. After the primary dispersion, the polyurethane-based binder dissolved in the solvent was added to the secondary dispersion to prepare a magnetic paint.

본 발명의 자성도료의 제조에서, 에폭시 화합물의 투입을 습윤공정에서 직접 투입하거나 염화비닐계 결합제의 용액 제조시에 투입하여도 좋으며, 에폭시 화합물의 투입량은 폴리염화비닐계 결합제에 대해 1 내지 7중량%를 첨가하는 것이 바람직한 바, 만일 1중량%미만으로 첨가하게 되면 본 발명이 원하는 효과를 거의얻을 수 없게 되며,7중량%를 초과하여 첨가하였을 경우에는 저분자 에폭시 화합물로 인한 자성층 도막의가소화가 일어나서 마찰계수 및 헤드오염이 증가하게 된다.In the preparation of the magnetic paint of the present invention, the addition of the epoxy compound may be directly added in the wet process or during the preparation of the solution of the vinyl chloride-based binder, and the amount of the epoxy compound is 1 to 7 weight based on the polyvinyl chloride-based binder. It is preferable to add%, if the addition of less than 1% by weight, the present invention can hardly achieve the desired effect, when the addition of more than 7% by weight of the magnetic layer coating film due to the low molecular weight epoxy compound This results in increased friction coefficient and head contamination.

본 발명에서 에폭시 화합물을 첨가시킴으로 나타나는 메카니즘과 작용효과는 다음처럼 설명될 수 있는바, 폴리염화비닐계 결합제의 열분해는 열분해에 의해서 생성된 염산에 의하여 그 분해속도가 빨라지는 메카니즘으로 진행된다. 즉, 열분해 생성물에 의해서 열분해가 가속되는 자체 촉매 반응이며, 열 분해의 시작은 폴리머 사슬에 어떤 이유로 인해서 존재하고 있는 이중결합에 인접한 염소 또는 수소 그리고 폴리머 사슬의 곁가지가 시작되는 위치의 탄소에 결합되어 있는 염소들이 외부의 에너지에 의해 떨어져 나오면서 시작된다고 알려져 있다. 본 발명에서 사용한 에폭시 화합물은 폴리염화비닐의 열분해가 진행되면서 생성되는 염산과 반응하게 되며 따라서 염산에 의한 폴리염화비닐의 열분해 촉매작용을 제거하므로서 열안정성을 향상시키게 된다. 즉, 상기 구조식(I)의 에폭시 화합물이 염산과 반응하게 되면 에폭시 그룹이 분해되어 다음 구조식(II)로 표시되는 화합물이 생성되게 된다.In the present invention, the mechanism and the effect of adding the epoxy compound can be explained as follows. Pyrolysis of the polyvinyl chloride-based binder proceeds to a mechanism in which the decomposition rate is accelerated by hydrochloric acid produced by pyrolysis. In other words, it is a self-catalyzed reaction in which pyrolysis is accelerated by pyrolysis products, and the onset of pyrolysis is linked to the chlorine or hydrogen adjacent to the double bond existing for some reason in the polymer chain and to the carbon at the starting point of the polymer chain. It is known that the chlorine is started by being separated by external energy. The epoxy compound used in the present invention reacts with hydrochloric acid generated as the thermal decomposition of polyvinyl chloride proceeds, thereby improving thermal stability by removing the thermal decomposition catalytic action of polyvinyl chloride by hydrochloric acid. That is, when the epoxy compound of formula (I) is reacted with hydrochloric acid, the epoxy group is decomposed to produce a compound represented by the following formula (II).

이하 본 발명을 실시예 및 비교예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples.

[실시예 1 내지 4][Examples 1 to 4]

다음 표1에 나타낸 것과같은 조성으로 자성도표를 제조한 후, 폴리에틸테레프탈레이트 필름 위에 도포하여 배향, 건조, 캘린더링 그리고 경화시킨 뒤 0.5인치 폭으로 절단한 뒤 RF출력, 헤드오염, 드롭아웃을 아래에 나타낸 방법을 측정하여 그 결과를 다음 표1에 나타내었다.The magnetic chart was prepared with the composition shown in Table 1, and then coated on a polyethyl terephthalate film, oriented, dried, calendered and cured, cut into 0.5 inch widths, and then subjected to RF output, head contamination, and dropout. The method shown below was measured and the results are shown in Table 1 below.

RF출력 : JVC상의 비디오 데크를 이용하여 자사의 기준 테이프와 비교하였다·RF output: A video deck on JVC was used to compare with our reference tape.

헤드오염 : 80℃, 상습습도 80%에서 10일간 방치한 후 카세트 1개(120분)에서 헤드오염이, 몇번 발생하는지를 측정.Head contamination: Measure how many times head contamination occurs in one cassette (120 minutes) after 10 days at 80 ° C and 80% humidity.

드롭아웃 : 비디오 데이프에 5단계 단자신호를 최적 전류로 기록하고 재생시의 비디오 앰프 출력의 감소량이 20dB, 지속 시간이 15μsec이상인 것을 드롭아웃으로 간주하여, 80℃, 상대습도 0%에서 10일간 방치한후 카세트 1개(120분)에서 드롭아웃이 몇번 발생하는지를 측정하여 1분당 발생수로 나타내었다.Dropout: Record 5 stage terminal signal on the video tape with optimum current, and it is regarded as dropout that the reduction amount of video amplifier output during playback is 20dB and the duration is 15μsec or more, and it is left at 80 ℃ and 0% RH for 10 days. Then, the number of dropouts in one cassette (120 minutes) was measured and expressed as the number of occurrences per minute.

[비교예 1 내지 3][Comparative Examples 1 to 3]

다음 표1에 나타낸 것과같은 조성으로 한 것 이외는 상기 실시예 1 내지 4와 동일하게 실시하여 그 결과를 다음 표1에 나타내었다.The same procedures as in Examples 1 to 4 were carried out except for the same compositions as shown in Table 1 below, and the results are shown in Table 1 below.

[표 1]TABLE 1

Claims

Two or more mixed binders containing polyvinyl chloride or polyvinyl chloride are used as a binder in a magnetic recording medium prepared by applying a magnetic coating containing ferromagnetic powder, carbon black, an abrasive, and a binder as a main component on a nonmagnetic support. In the manufacturing method, 1 to 7% by weight of the epoxy compound represented by the following structural formula (I) to the polyvinyl chloride-based binder is added.