KR930003812B1 - 자기 기록 매체 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자기 기록 매체

본 발명은 자기 기록 매체에 관한 것으로 특히 오디오, 컴퓨터, 비디오테이프 그리고 자기디스크등의 각종 자기 기록 매체에 있어서 자성 분말의 분산성, 내구성, 유연성 및 내마모성이 개선된 자기 기록 매체에 관한 것이며, 이중에서도 특히 자성층의 내마모성과 내구성을 증가시킨 비디오용 자기 기록 매체에 관한 것이다.

종래의 비닐계바인더와 폴리우레탄수지를 사용하여 자기 기록용 매체를 제조하는 기술이 일본 특공소 43-4623호, 44-18222호, 53-11444호 및 52-11209호에 소개되어 있으나, 이러한 방법으로 제조된 자기 기록 매체는 결합제로 사용된 비닐계수지가 고온다습한 조건하에서 자성층과의 접착력이 커지게 되어 마찰계수가 커지게 되고, 비닐계수지 자체의 접착력도 떨어지므로 자기 테이프의 내구성이 나빠지게 되며, 또한 이러한 바인더시스템과 자성분말을 혼합하여 자성도료를 제조할 때 자성분말을 분산시키는데 어려움이 따르게 되며 이에 따라 다량의 분산제를 또 다시 첨가하여야 하므로 자성분말과 수지와의 접착력이 현저히 떨어지게 되고 자성층이 열에 대해 불안정하여 열화되기 쉬우며, 표면오염, 내구성의 저하 등 불리한 점이 많았다.

이에 대한 결점을 보완하기 위하여 일본 특공소 60-3573에서는 내마모성과 내구성을 높이기 위하여 비닐계수지에 에폭시수지를 첨가하여 자기 기록 매체를 제조한다고 하였으나, 이러한 경우에도 비닐계수지 자체의 탄성력이 부족하여 만족할만한 내구성을 얻지못한 단점이 있었다. 한편 니트로셀롤로우즈를 분산제로 사용하고 결합제로서 비닐계수지와 산성포화 폴리에스터수지를 같이 사용하여 자기 기록 매체를 제조하는 기술이 미국 특허 제4238548호에 소개되어 있으나, 역시 이러한 경우에도 비닐계수지를 사용하였끼 때문에 상술한 바와같은 동일한 결과를 초래하여 좋지 않으며, 또한 분산제로서 사용된 니트로셀롤로우즈는 그 자체가 폭발성을 가지고 있으므로 취급상 곤란하며, 니트로셀롤로우즈의 Tg가 높아서 베이스필름에 도포시킨 다음 건조시키면 큐우링(Curing)이 심하게 발생하고 비닐계수지가 자성분이나 상기의 베이스필름과의 접착력도 좋지 않았다. 또한 미국 특허 제4154895호에도 분산제로서 니트로셀롤로우즈를 사용하였고 결합제로서 우레탄 수지를 사용하였는바, 이러한 경우에도 니트로셀롤로우즈의 자체 특성 때문에 상술한 바와 같은 결점이 나타났으며 한편, 우레탄수지의 기계적 강도를 증진시키기 위해서는 별도의 물질이 또 다시 첨가되어야 하므로 제조공정 시간이 많이 소요되었으며 이에 따라 겔화현상이 발생되어 생산성이 저하되는 등 많은 문제점이 있었다.

한편, 한국특허공고 79-530호에는 결합제를 염화비닐-초산비닐 공중합수지와 열가소성 폴리우레탄수지 그리고 선상포화 열가소성 폴리우레탄수지를 사용하였지만, 장시간 주행에 의해 자성층이 벗겨떨어지는 이른바 내마모성이 저하되고 있으며 특허공고 90-2612호에는 분산제를 폴리우레탄수지를 사용하고 결합제로 에폭시수지를 사용하였지만 자기 기록 성능 및 내마모성, 내구성이 저하되고 있으며 특허공고 90-4752호에는 비닐알콜을 약 6중량%이상 함유하는 비닐알콜-염화비닐 공중합체를 사용하였지만 자성분의 분산성이 현저히 떨어지고 자성분의 응집이 일어나고 이로 인한 자기 기록 매체의 전자변환 특성이 저하되었다.

한편 특허공고 90-6304호에는 인장강도 500 내지 800㎏/㎠인 메탈디이소시아네이트계 폴리우레탄수지와 인장강도가 100 내지 400㎏/㎠인 헥사메틸디이소시아네이트계 폴리우레탄수지를 단독 또는 혼합해서 첨가하고 페녹시수지 그리고 가소제 성분을 첨가하였으나 자성분말의 충진도 저하에 의한 출력저하와 자성층의 물리적, 기계적 강도가 저하되었다.

본 발명인이 상기 결합제들 조성에 의해서 실험을 실시한 결과 내마모성을 향상시키기 위해 폴리우레탄수지의 첨가량을 많게하면 자성층이 연화하는 동시에 마찰계수가 크다는 폴리우레탄수지의 결점이 표면화하여 마찰계수가 증대하므로서 안정된 주행이 장시간 유지할 수 없게 되며, 또 비닐게수지의 첨가량이 증대하면 자성층이 경화하는 동시에 부서지기 쉬워져서 점착성이 저하하여 분락도 증가하게 됨을 알게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결한 자성층의 내마모성과 내구성을 증가시킨 자기 기록 매체를 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 자성분말을 결합제등과 함께 비자성 베이스위에 도포하여 이루어진 자기 기록 매체에 있어서, 상기 결합제를 페녹시수지와 열가소성 폴리우레탄수지 및 선상포화 열가소성 코폴리에스터수지로서 구성하며, 본 발명에 사용한 선상포화 열가소성 코폴리에스터는 테레프탈레익산과 에틸렌글리콜, 세바스틱산 그리고 네오펜틸글리콜에 의해 중합된 하기와 같은 구조식을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기식에서, n=10 내지 50이고, R=-(-CH₂-)_m-이고, m=1 내지 20이다.

코폴리에스터수지의 양은, 페녹시수지와 열가소성 폴리우레탄수지가 혼합된 100중량부당 10 내지 50중량부의 범위가 바람직한 바, 10중량부 미만에서는 혼합의 효과가 보이지 않으며 50중량부를 초과하면 자성층이 경화의 도가 지나쳐서 헤드의 마모가 커진다는 것을 확인하였기 때문이다.

그리하여 상기 코폴리에스터수지를 상기한 범위내에서 사용할 때에는, 자성층은 알맞는 정도의 경도가 부여되어 장시간 주행시에도 마찰계수가 증대하는 것을 방지할 수 있다. 또 본 발명에 사용한 폴리우레탄수지로는 BF Goodrich사의 Estane-5706, 5719, 5731, 일본 폴리우레탄사의 N-3127, 3138, 3152 그리고 대일본 잉크사의 T-5206, 5260, TKV1등이 바람직하며, 그 사용량은 자성분말 100중량부당 10 내지 30중량부 비율로 사용함이 바람직하다. 페녹시수지는 자성분말 100중량부당 10 내지 20중량부 비율로 사용함이 바람직하다. 또한 자성분말로는 r-Fe₂O₃, Fe₃O₄, Co 함유 r-Fe₂O₃, CrO₃등의 산화물계의 자성분, 6방정계 바륨페라이트 자성분등의 6방정계 페라이트 자성분, Co, Co-Ni 합금 등 금속계의 자성분이 있으며, 이들 각종의 자성분이 미립자화 되어서 그 비표면적(BET)이 약 30㎡/g이상 일시 바인더로서 본 발명의 것을 사용하면 그 특징이 더욱 크게 나타난다.

또한 자성층 중에는 각종의 첨가제로서 Al₂O₃, TiO₂, Cr₂O₃, 카오린, ZnO, CaCO₃, ZnS, SnO₂, r-Fe₂O₃, SiC 등의 연마제 및 지방산, 지방산에스텔, 유동파라핀, 실리콘 오일등의 윤활제, 아니온, 카치온, 양성의 계면활성제를 포함시켜도 좋다. 이하 실시예로써 본 발명을 설명한다.

[실시예 1]

하기의 조성으로 자성도료를 조제한다.

조성 중량부

6방정계 바륨페라이트 400

페녹시수지(상품명 : PKHH) 50

열가소성 폴리우레탄수지(상품명 : 에스탄 5719) 80

선상포화 열가소성 코폴리에스터 20

분산제(레시틴) 5

대전 방지제 15

사이클로헥사논 250

톨루엔 250

메틸에틸케톤 250

이 조성도료를 센드밀로 충분하게 혼합 교반하여 자성도료로 만든다. 이 도료를 15㎛의 두께를 갖는 폴리에틸렌텔레프탈레이트 베이스 필름 위에 건조 후의 두께가 거의 5㎛가 되도록 도포하여 건조시켰다. 이렇게 만들어진 테이프를 카렌더링 공정과 경화공정을 거친 다음, 1/2인치의 테이프 상태로 슬리팅을 실시한 후 특성을 평가한 결과 하기 표-2와 같다.

[실시예 2-5, 비교예 1-3]

실시예 1과 같은 방법으로 하되, 조성물은 하기 표-1에 나타낸 바와같이 하였다. 각각의 특성을 평가한 결과는 하기 표-2와 같다.

[표 1]

(단위 : 중량부)

[표 2]

여기서 포화자속밀도 및 각형비는 바이브레이팅 샘플 마그네토메터(Vibrating Sample Magnetometer)로 측정하였고, 스틸지속시간은 먼저 화상을 테이프에 기록하고 재생시에 정지화상으로 한다. 이때 정지시간으로부터 화상이 찌그러질 때까지의 시간을 측정한다. 시간이 오래 걸릴수록 내구성이 좋은 것을 나타낸다. 헤드(Head) 마모량은 정규의 주행속도(3.33cm/초)를 1/10의 속도로 개조한 VTR을 사용하여 25℃, 60% RH 조건하에서 100시간 주행전후의 헤드돌출량을 광학현미경으로 분석하여 그 차이에서 값을 구했다.

마찰계수는 요코하마시스템의 동마찰계수측정기를 이용하여 100회 주행후의 테이프에 대하여 25℃, 60% RH 조건하에서 측정하였다. 주행회수는 재생출력이 최초 입력 신호의 80%로 감소할 때까지의 주행 회수를 나타내며 릴에 감기는 모양은 자기테이프를 빠른 속도로 감을 때 일정하게 감기는 모양을 양호 또는 그렇지 않는 것은 불량으로 나타낸다.

상기 표-2에서 보는 바와같이 비교예 1,2를 비교하면 본 발명의 화합물을 미첨가 혹은 소량첨가함에 의해 자성분말의 분산성 저하에 따른 자기 특성의 저하와 내구성(주행회수)의 저하를 알 수 있다. 비교예 3에서는 헤드마모량의 증가와 100회 주행후의 마찰계수의 증가를 알 수 있다.

상기 결과를 토대로 실시예들이 비교예에 비하여 뛰어난 자성분말의 분산성(자기 특성)과 내구성 및 내마모성을 고루 양호하게 나타내고 있음을 알 수 있다.

Claims (2)

1. 자성도료를 결합제와 함께 혼합하여 비자성 베이스 위에 도포하여 얻어지는 자기 기록 매체에 있어서, 결합제로 페녹시수지와 열가소성 폴리우레탄수지가 혼합된 100중량부당 선상포화 열가소성 코폴리에스터수지 10 내지 50중량부를 혼합사용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
2. 제 1 항에 있어서, 선상 포화 열가소성 코폴리에스터는 테레프탈레익산과 에틸렌글리콜, 세바스틱산 그리고 네오펜틸글리콜에 의해 중합된 하기와 같은 구조식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.

   상기식에서, n=10 내지 50이고, R=-(-CH₂-)_m-이고, m=1 내지 20이다.