KR940006876B1 - 자기 기록 매체의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자기 기록 매체의 제조방법

본 발명은 자기 기록 매체에 관한 것으로 더욱 상세하게는 강자성 분말을 연마제, 대전 방지제, 윤활제등과 함께 결합제 용액에 혼합, 분산시켜 비자성 지지체 위에 도포하여 자기 기록 매체를 제조함에 있어서, 분산성이 우수한 자성도료를 제조함으로써 전자 변환 특성이 우수하고 제조공정 관리가 크게 용이해진 자기기록 매체의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 컴퓨터, 비데오, 오디오용 등에 사용되는 자기 기록 매체는 폴리에스테르 필름과 같은 비자성 지지체 위에 강자성 분말, 연마제 및 그밖의 첨가제등을 결합제 용액에 혼합, 분산시켜 얻어진 자성도료를 도포한 다음, 배향, 건조, 카렌다링, 경화, 슬리팅 등의 공정을 거쳐 제조된다.

종래에는 자기 기록 매체의 기록 밀도의 향상 및 출력의 향상을 도모하기 위하여 분말의 미세화에 따른 분산성 향상을 도모하도록 샌드 그라인더(sand grinder)등과 같은 분산기를 사용하여 자성도료의 혼합과 분산을 행하였다. 이러한 분산기를 사용하여 분산을 행함에 있어서는 분산기 내에 자성도료를 넣고 분산 매체로서 글래스 비드(glas bead)나 지르콘 비드(zircon bead)를 충입시킨 후, 샌드 그라인더의 디스크(disk)를 고속으로 회전시킴으로써, 디스크와 분산 매체간의 전단 응력을 자성도료에 부여하는 방법이 사용되어 왔다. 그러나, 이때 분산 매체로 사용되어온 그라스 비드나 지르콘 비드, 알루미나 비드 등은 표면 경도가 약하고 비드의 제조방법상 용융법으로 만들어지기 때문에 비드의 크기가 균열하지 못하고 또한 표면에 미세한 요철이 존재하여 자성도료의 혼합, 분산시 높은 전단 응력을 반으면 비드의 표면이 마모되기 쉽고 더욱이, 심한 경우에는 비드 자체가 파괴되어 자성도로의 분산 효과를 저하시킬 뿐만 아니라 마모된 비드는 도료의 여과 효율올 저하시키는 문제가 발생한다. 또한, 그 결과로 필터의 교체 주기를 단축시킴으로서 생산성 저하를 초래하며 제품에는 마모된 비드의 미세한 분말이 필터를 통과하여 제품 표면에 부착되면 자기기록 매체의 특성 저하 및 드롭 아우트(drop out)의 발생요인이 된다. 분산 매체의 마모 및 파괴에 기인한 자성도료의 분산성 저하로 인해 자기 기록 매체의 전체적인 특성 저하를 초래하는 등 여러 문제점이 발생하고, 이러한 문제점은 강자성 분말이 미립화 될 수록 더욱 심하게 나타나게 되므로 기록 매체의 밀도의 한계성을 갖게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 일본 특허 공개 소57-61067호에는 분산 공정을 1차 분산과 2차 분산공정으로 나누어 1차 분산 공정에서는 강자성 분말과 결합제를 분산시키고 2차 분산 공정에서는 연마제로 첨가하여 분산시키는 방법이 개시되어 있다. 그러나 이와 같은 방법은 연마제가 실제로 분산 에너지를 받는시간이 부족하여 연마제의 분산성이 충분하지 못하고, 그 결과 표면성0불량에 기인한 전자 변환 특성의 저하 및 자성체로부터 연마제의 탈락에 기인한 드롭 아우트 발생의 증가, 그리고 내구성이 저하한다는 문제점이 있다.

또한 일본 특허 공개 소59-112429호에는 지방산 화합물로 표면 처리된 연마제를 사용하여 자성층 중에서 연마재의 분산성을 향상시키는 방법이 개시되어 있다. 그러나 이와 같은 방법은 연마재의 표면 처리를 위하여 별도의 표면 처리 공정을 사용해야 하기 때문에 제조 비용이 상승할 뿐만 아니라 표면 처리시 이용한 이물질들이 연마재 표면에 잔존하게 되어 자기 기록 매체로 제조했을 때 전자 변환 특성의 저하를 일으키는 문제점이 있다.

또한, 일본 특허 공개 소62-16242호에는 연마제와 강자성 분말을 각각 별도의 분산 설비를 이용하여 각각의 분산액을 제조한 다음, 이들을 적당한 비율로 혼합하는 방법이 개시되어 있으나 이 방법은 이중의 분산 설비가 필요할 뿐만 아니라 공정이 복잡해지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 강자성 분말을 혼합, 분산시 비드의 마모 및 파괴가 발생하지 않고, 효과적으로 분산시켜 생산 수율을 높이고 전자 변환 특성이 우수하고 드롭 아우트의 발생이 적은 자기 기록 매체의 새로운 제조방법을 제공함을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 강자성 분말을 분산 매체와 함께 분산기 내에 투입하여 결합제 용액에 혼합, 분산시켜 제조한 자성도료를 비자성 지지체 상에 도포한 뒤, 배향, 건조, 카렌다링, 경화, 슬리팅 등의 공정을 거쳐 자기 기록 매체를 제조하는 방법에 있어서, 상기한 분산 매체로서 이산화 티타늄(TiO₂)의 함량이 70중량% 이상인, 소결법으로 제조된 티타니아 비드(titania bead)를 사용하는것을 특징으로 하는 자기 기록 매체의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 방법에 사용되는 티타니아 비드는, 소결법으로 제조되어 비드의 크기가 균일하고, 비드 표면에 요철이 없을 뿐만 아니라 표면 경도가 높아 강자성 분말을 결합제 용액중에 혼합, 분산시킬 때 높은 전단응력을 받더라도 비드 표면의 마모나 파괴가 일어나지 않는다.

또한 티타니아 비드는 이산화 티타늄을 주성분으로 한 것으로서 이산화 티타늄의 함량이 70중량% 이상이다.

이산화 티타늄의 함량이 70중량% 미만인 티타니아 비드인 경우에는 입경이 균일하고 표면에 미세한 요철이 없는 균열성이 우수한 비드가 되기 어려워 본 발명의 목적을 달성할 수 없게 되어 좋지 못하다. 본 발명의 티타니아 비드내에 함유되어 있는 이산화 티타늄 이외의 성분으로는 실리카, 알루미나 등이 소량씨 함유되어 있다. 이러한 티타니아 비드의 예로서는 일본 토야마 세라믹사의 시판품을 그대로 사용할 수 있다. 비드의 크기는 사용되는 강자성 분말의 크기에 따라 0.8∼1.8mm인 것을 사용할 수 있다.

본 발명의 강자성 분말로서는 통상 사용되고 있는 것을 사용할 수 있으며, 그 예로서 γ-산화 제 2 철(y-Fe₂O₃)과 같은 금속산화물계 강자성 분말, 코발트가 함유된 γ-Fe₂O₃와 같은 다른 성분이 함유된 변성 산화물계 강자성 분말, 이산화 크롬, 바륨-페라이트 등과 같은 산화물계 강자성 분말 및 철, 니켈, 코발트 등을 주성분으로 하는 강자성 금속, 또는 합금 분말등을 들 수 있다.

본 발명의 결합제 수지로서는 통상 사용되고 있는 것을 사용할 수 있으며, 그 예로서 폴리 염화 비닐계공중합체, 폴리우레탄계 공중합체, 섬유소계 수지, 페놀수지 및 폴리에스테르 수지등을 들 수 있으며, 이들수지는 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명에서는 강자성 분말, 결합제, 연마제 이외에도 윤활제, 대전 방지제, 분산제 등과 같이 통상 자성층에 첨가할 수 있는 자성층 형성 성분을 사용해도 좋다.

본 발명에 사용할 수 있는 유기 용제로서는 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소 부틸 케톤, 사이클로 헥사논 둥으로 계톤계, 초산메틸, 초산에틸, 초산부틸 등의 에스테르계, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소 등을 들 수 있으며 이들을 단독으로 사용해도 좋지만 이종 이상을 적당한 비율로 혼합하여 사용할수 있다.

본 발명에 있어서, 혼합, 분산 공정은 프리믹서, 호모믹서, 고속믹서, 볼밀, 샌드면, 샌드 그라인더 등의 공지의 장치를 적당히 조합하여 사용할 수 있다.

다음에, 본 발명의 실시예와 본 발명의 효과를 입증할 수 있는 비고예를 기재한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 더욱 용이하게 이해할 수 있도록 제시된 것일 뿐, 본 발명이 이들 실시예에만 한정되는 것은아니다.

[실시예]

비표면적이 30㎠/g인 코발토 γ-산화 제 2 철(Co-γ-Fe₂O₃)인 강자성 분말을 사용하여 다음의 조성으로 된 자성도로를 제조함에 있어서, 분산기로서는 샌드 그라인더를 사용하고 분산 대체로서는 평균 입경이1.4mm, 이산화 티타늄 항량이 77중량%인 소결법으로 제조한 티타니아 비드를 사용하여 2시간 동안 1차분산을 시켰다.

강자성 분맡(Co-γ-Fe₂O₃, BET 30cm²/g) 100중량부

염화비닐 제공 중합체 10중량부

(미국 유니온 카바이트사, 뉴카막 527)

카본 블랙 5중량부

알루미나 2중량부

미리시틱산 1중량부

n-부틸스테아레이트 1중량부

혼합용제 (사이크로헥사논/메틸에틸케톤/톨루엔) 145중량부

다음에 폴리우레탄 결합제 10중량부, 혼합용제 105중량부를 첨가한 다음, 샌드 그라인더에서 2차 분산을 실시하고 강화제로서 일본 폴리우레탄 사의 콜로네이트 3041을 5중량부 가한 다음 혼합하여 1μm 필터를 통하여 여과시켜 자성도료를 제조하였다.

이 도로를 14μm 두께의 폴리에스테르 필름 위에 4μm 두께로 도포하고, 배향, 건조, 카렌다링, 경화, 슬릿팅 공정을 거쳐 1/2인치 비데오 테이프를 제작하였다.

[비교예 1]

분산 매체로서 평균 입경이 1.5mm인 그라스 비드를 사용한 점을 제의하고는 실시예와 동열 방법으로 하여 1/2인치 비데오 테이프를 제조하였다.

[비교예 2]

분산 매체로서 평균 입경이 1.4mm인 그라스 비드를 사용한 점올 제외하고는 실시예와 동일 방법으로 하여 1/2인치 비데오 테이프를 제조하였다.

[비교예 3]

분산 매체로서 이산화 티타늄의 함량이 60중량%인 티타니아 비드를 사용한 점을 제외하고는 실시예와 동일 방법으로 하여 1/2인치 비데오 테이프를 제조하였다.

상기한 각 실시예와 비고예와 방법으로 제조한 비데오 테이프의 각 특성을, 다음의 방법으로 평가하여 그결과를 표1에 나타내었다.

[평가방법]

1) 비데오 S/N 비데오 테이프를 비데오 텍크(일본 빅터사 BR-7000)에 장착하고 기록, 재생하여 일본 시바노꾸사의 칼라 비데오 노이즈 메타(925R)로 특정하였다. 비교예 1에서 얻어진 비데오 테이프의 비데오 S/N을 0dB로하고 그 차이를 각각 나타내었으며 비드의 마모 및 파괴가 분산 정도에 미치는 영향을 확인하기 위하여 비드의 충입 직후 및 100시간 운전 후의 테이프에 대해 각각 측정하였다.

2) 드롭 아우트(drop-out)

비데오 테이프에 5단계 단차신호를 최적 전류로 기록하고 재생시의 비데오 앰프 출력의 감소량이 20dB, 계속 시간이 15μsec(15×10^-6sec) 이상인 것을 드롭 아우트로 간주하여 30분 동안 계속한 후 1분당 평균하여 드롭 아우트로 나타내었다. 비드의 마모 및 파괴 영향을 확인하기 위하여 비드 충입직 후 및 100시간 운전 후의 테이프에 대해 각각 측정하였다.

3) 비드 마모율

샌드 그라인더 내의 비드를 충입할 때의 초기 무게와 100시간 운전후의 무게를 계량하여 그 차이를 백분율로 나타내었다.

4) 필터 수명

도료를 제조하여 도포하기 직전의 여과 공정에서 필터의 압력을 측정하고 관리치까지 도달하여 필터를 교체해야 할 때까지의 시간을 측정하여 나타내었다.

상기한 표1의 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 방법으로 자기 기록 매체를 제조하는 경우에는 비드의 마모 및 파괴가 극히 적어 일정 시간 경과후 별도로 비드를 더 충입해 주어야 하는 제조공정상의 문제점을 줄일 수 있으며, 또한 제조된 자기 기록 매체의 전자 변환 특성, 드롭 아우트에 있어서 매우 우수한 결과를 나타냄은 물론 시간이 경과함에 따라 특성이 변하거나 드롭 아우트가 증가하는 종래의 문제점을 크게 개선할 수 있게 되었다.

Claims (2)

1. 강자성 분말을 분산 매체와 함께 분산기 내에 투입하여 결합제 용액과 혼합 분산시켜 제조한 자성도료를 비자성 지지체 상에 도포한 뒤, 배향, 건조, 카렌다링, 경화, 슬리팅 등의 공정을 거쳐 자기 기록 매체를 제조하는 방법에 있어서, 상기한 분산 매체로서 소결법으로 제조되고, 이산화 티타늄의 함량이 70중량% 이상인 티타니아 비드를 사용함을 특징으로 하는 자기 기록 매체의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기한 티타니아 비드의 크기는 0.8∼1.8mm인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체의 제조방법.