KR950007132B1

KR950007132B1 - 자기 디스크

Info

Publication number: KR950007132B1
Application number: KR1019860008373A
Authority: KR
Inventors: 마사야 후나하시; 데루히사 미야따; 겐이찌 이노우에; 아끼라 미야께; 고우지 노리마쯔
Original assignee: 히다찌마꾸세루 가부시끼가이샤; 나가이 아쯔시
Priority date: 1985-10-15
Filing date: 1986-10-07
Publication date: 1995-06-30
Also published as: DE3634693A1; US4690864A; KR870004401A; JPS6289222A; JPH0785304B2

Abstract

내용 없음.

Description

자기 디스크

본 발명은 가요성의 비자성 지지체의 양면에 자성분말과 결합제를 주체로 하는 자성층을 마련하여 되는 자기 디스크에 관한 것이다.

이종류의 자기 디스크는 자기헤드에 대해서 고속으로 슬라이드 접촉하기 때문에, 자기 테이프 등에 비해서 자성층의 내구성에 보다 우수한 것이 요구된다. 종래, 이 요구특성을 만족시키기 위하여, 자성층 중에 모스경도가 비교적 높으며, 또한 자성분말에 비해 큰 입자지름을 가진 α-Fe₂O₃등의 연마제나, 지방산, 지방산에스테르, 유동파라핀 등의 각종 윤활제를 함유시키는 연구가 이루어져, 이로 인해 실용상 거의 만족할 수 있는 내구성 개량효과가 얻어지고 있었다.

그런데, 근년 자기기록 매체의 이용 분야의 확대에 따라서, 기록밀도의 향상을 도모하는 것이 크게 요망되어, 자기 디스크에 있어서도 그 자성층의 두께를 종래의 1.3~2.0㎛에서 0.9㎛ 이하로 까지 저하시키는 것이 요청되고 있다. 또, 자기디스크의 사용환경도 다양하고, 특히 저온저습하에서 사용되는 일도 많아 지고 있다.

그러나, 이와 같은 자성층의 두께 저하나 저온저습하에서의 사용에 대해, 상기 종래의 연마제나 윤활제를 그대로 사용한 것에서는 자성층의 내구성을 만족할수 없게 되어 상기 내구성을 더한층 향상시키는 것이 자기 디스크 분야에 있어서 급선무이다. 또, 이 내구성의 문제에 더하여, 상기 변이에 대해서 종래의 연마제를 사용한 것에서는 단파장 출력의 저하를 일으켜, 전자변환(電磁變換) 특성이 손상되는 일이 많이 있었다.

본 발명의 목적은 고밀도기록에 대응할수 있도록 자성층을 두껍게 하였을 때에도, 또 저온저습하에서의 사용환경에 놓여졌을 때에도, 자성층의 내구성을 고도로 만족시킬수가 있고, 또한 단파장 출력의 저하와 같은 전자변환특성의 저하를 수반하는 일이 없는 고성능의 자기 디스크를 제공하는 것이다.

본 발명자 등은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 예의 검토한 결과, 우선 자성층의 내구성을 고도로 개선하기 위해서는 연마제와 윤활제중의 어느 한쪽만을 사용한 것으로는 불충분하고, 양자를 병용하는 것이 반드시 필요하며, 이 경우의 연마제에 대해서는 그 경도가 높을수록, 또한 그 입자지름이 클수록 내구성면에서 바람직하지만, 입자지름이 너무 크면 자성층 표면에 돌출하는 연마제 입자가 자성층과 자기 헤드와의 스페이싱 로스의 원인으로 되어, 이것이 단파장 출력 저하를 일으키기 쉽다. 이때문에 자성층의 두께를 특히 얇게하는 구성에 있어서, 연마제의 입자지름에 대해서는 내구성과 전자변환특성을 만족시킬수 있는 적절한 범위로 설정하지 않으면 안되고, 또 윤활제에 대해서, 저온저습하에서는 윤활제의 자성층내에서의 움직임이 무디게 되어, 자성층 표면으로 이행시켜서 윤활효과를 발휘시키는 것이 어렵게 되므로, 상기의 조건하에서도 상기 이행이 일어나기 쉬운것을 선택할 필요가 있다고 생각하였다.

그래서, 상기 고찰하에서, 연마제의 경도 및 입자지름과 윤활제의 종류 및 성능에 대해, 광범위한 실험검토를 반복한 결과, 연마제의 경도는 종래것에 비해 높게 하고, 한편 입자지름에 대해서는 자성층 두께에 대해서 특정한 관계를 만족하도록 크게 설정하며, 또한 윤활제로서 특정 융점을 가진 지방산 에스테르를 이용하도록 하였을때에는 자성층 두께를 고밀도기록에 대응할수 있는 매우 얇은 두께로 하였을때에도, 또한 저온저습의 환경하에서 사용할때에도 자성층의 내구성을 고도로 만족시킬 수 있고, 그 외에 단파장 출력의 저하 뿐만 아니라, 우수한 전자변환특성을 얻을수가 있다는 것을 알고, 본 발명을 완성하는데 이르렀다.

즉, 본 발명은 가요성의 비자성 지지체의 양면에 자성분말과 결합제를 주체로 하는 자성층을 마련하여 되는 자기디스크에 있어서, 상기 자성층중에, 모스경도가 7이상이며, 또한 평균입자 지름이 0.25γ~0.75γ(γ=자성층의 한면 두께)의 범위에 있는 연마제와 융점이 10℃ 이하의 지방산 에스테르가 함유되어서 되는 것을 특징으로 하는 자기 디스크에 관한 것이다.

본 발명에 있어서의 가요성의 비자성 지지체로서는 예를 들면, 폴리에틸렌 텔레프타레이트, 폴리에틸렌-2,6-나프타레이트등의 폴리에스테르류, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌등의 폴리올레핀류, 셀루로오스 트리아세테이트, 셀루로오스 디아세테이트 등의 셀루로오스 아세테이트류, 그외에 폴리이미드, 폴리아미드 등의 각종 수지로 되는 두께가 약 10~100㎛정도의 것이 사용된다.

또, 상기 지지체의 양면에 마련되는 자성층의 중요성분의 하나인 자성분말로서는 γ-Fe₂O₃분말, Fe₃O₄분말 또는 이들 중간산화물 분말 또는 이들의 코발트 변성 분말이나, 바륨 페라이트 분말, 스트론튬 페라이트 분말과 같은 6방정계 페라이트 분말등으 산화물계 자성분말, Fe분말, Co분말, 기타 합금분말 등의 금속계 자성분말등 종래 공지의 것이 전부 포함된다. 이들 자성분말의 평균 입자지름(긴축지름)은 일반적으로 0.1~0.4㎛정도이다. 또, 그 사용량은 결합제와의 합계량 중, 50~90중량%의 범위로 된다.

상기 자성분말을 분산결착하는 자성층 이외의 중요성분의 하나인 결합제로서는 염화비닐수지, 초산비닐수지, 염화비닐-초산비닐공중합체, 염화비닐-초산비닐-비닐알콜공중합체, 폴리우레탄수지, 섬유소계수지, 폴리에스테르수지 또는 이것을 설포닉화 한것, 염화비닐리덴 아클리로 니트릴 공중합체, 아크릴로니크릴 부타디엔 공중합체, 이소프렌고무, 부타디엔고무, 방사선 경화형 수지등, 또는 여기에 저분자량 이소시아네이트 화합물등의 가교제를 가한것 등 종래 사용되고 있는 것이 임의로 사용이 가능하다.

본 발명에 있어서는 상기의 자성분말 및 결합제를 포함하는 자성층 중에 특정한 연마제와 특정한 윤활제를 포함시키는 것을 특징으로 하지만, 상기 연마제로서는 그 모스경도가 7이상, 바람직하게는 8이상의 것, 예를 들면 α-Al₂O₃분말(모스경도 9), Cr₂O₃분말(모스경도 9), SiO₂분말(모스경도 7), ZrO₂분말(모스경도 8), SiC 분말(모스경도 9)등이 사용된다. 이 모스경도가 7에 달하지 않는, 예를 들면 α-Fe₂O₃분말(모스경도 6)등을 사용하면 본 발명이 목적으로 하는 고도의 내구성을 얻을수가 없다.

또, 상기 모스경도를 가진 연마제는 그 평균 입자지름이 자성층의 두께와의 관계에 있어서 특정범위로 설정되어 있지 않으면 안된다. 즉, 자성층의 한쪽면의 두께를 γ로 하였을때, 0.25γ~0.75γ의 범위의 평균입자지름을 가질 필요가 있다. 0.25γ에 미치지 않는 적은 입자지름을 가진 것에 있어서는 내구성의 향상효과가 적고, 또 0.75γ를 초과한 큰 입자지름을 가진 것에 있어서는 자성층 표면에 돌출하는 연마제 입자에 의해서 자성층과 자기 헤드와의 스페싱 로스가 커져서, 단파장 출력의 저하가 있어, 양호한 전자변화특성을 얻기 어렵다. 상기 특정한 범위로 설정하였을 때에만, 내구성과 전자변환특정에 모두 좋은 결과를 얻을 수가 있다. 그리고, 특히 가장 적합한 평균입자지름은 0.25γ~0.55γ의 범위에 있는 것이 좋다.

이와 같은 연마제의 사용량으로서는 자성분말 100중량부에 대해서 0.1~30중량부의 범위, 바람직하게는 5~20중량부의 범위로 하면 좋다. 이 사용량이 너무 적으면 내구성 개선효과가 적고 또한 너무 많으면 자성분말의 절대향이 적어져서 전자변환특성의 저하를 일으킬 우려가 있다.

상기 연마제와 병용하는 윤활제는 융점이 10도C이하 , 가장 적합하게는, 8도C이하의 지방산 에스테르가 사용된다. 그 구체예로서는 올레인산 n-부틸, 올레인산 헥실, 올레인산 n-옥틸, 올레인산 2-에틸헥실, 올레인산 올레인, 라우릭산 n-부틸, 라우릭산 헵틸, 미리스친산 n-부틸, 올레인산n-부톡시 에틸, 트리메틸로루리니어 프로판트라이올 등이 있다.

이들 윤활제는 상기와 같이 저융점이므로, 저온저습하에서 노출되어도 자성층과 자기 헤드와의 슬라이드 접촉에 의해, 자성층 표면에 용이하게 삼출이행해서, 그 우수한 윤활작용을 효과적으로 발휘한다. 이와 같은 효과를 발휘시키기 위한 상기 윤활제의 사용량으로서는 자성분말 200중량부에 대해서 통상 5중량부 이상으로 하는 것이 좋으며, 가장 적합하게는 6중량부 이상 20중량부 이하로 하는 것이 좋다. 사용량이 너무 적으면 내구성이 떨어지고, 또 사용량이 너무 많으면 자성층 표면으로의 삼출량이 너무 많아져서 자기 헤드를 오염시켜 손상시키든지 또, 자성층이 연질로 되어 내구성에 있어 바람직하지 못하다.

본 발명의 자기 디스크는 상기 자성분말, 결합체, 연마제 및 윤활제를 톨루엔, 크실렌, 메틸에틸케톤, 시크로헥사논등의 적절한 용제에 용해, 분산시켜서 되는 자성도료를 조제하여, 이것을 상기 지지체의 양면에 도포 건조한 후, 카렌더 등의 공지의 표면처리를 실시하여 자성층을 형성하고, 그 후 뚫기 가공처리하는 것에 의해 얻을수가 있다. 또, 윤활제에 대해서 이것을 자성도료중에 혼입하지 않고 윤활제를 제외한 자성도료를 사용하여 자성층을 형성한후 그 표면에 윤활제 용액을 도포하여 침투시키도록 하여도 좋다.

그리고, 상기의 자성도료 중에는 종래의 공지의 첨가제, 예를들면 대전방지에, 계면활성제등을 첨가하여도 좋은 것은 말할것도 없다. 또, 본 발명의 효과를 방해하지 않은 범위내에서 상술한 특정한 연마제 및 윤활제 이외의 공지의 연마제 및 윤활제를 소량 포함시키는 것도 때에 따라 가능하다.

상술한 방법으로 형성되는 자성층의 두께는 일반적으로 0.3~2.50㎛의 범위내로 되지만, 고밀도 자기기록의 관점에서는 1.5㎛이하, 특히 1.1㎛이하의 얇은 두께로 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 두께로 할때에도 그 두께에 따른 연마제의 상기 입자지름을 선택하는 것에 의해 자성층의 내구성 및 전자변화특정에 모두 좋은 결과를 얻는 것이 가능하다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 자성층중에 첨가하는 연마제의 경도 및 입자지름과 윤활제의 종류 및 성질을 규정하는 것에 의해, 내구성의 향상에 크게 기여함과 동시에 전자변환특정이 뛰어난 자기 디스크를 제공할 수가 있다.

다음에 본 발명의 실시예를 기재하여 보다 구체적으로 설명한다. 다음에 있어서, 부라고 하는 것은 중량부를 의미하는 것으로 한다.

[실시예 1]

Co 함유 γ-Fe₂O₃분말 1,000부

카본블랙 150부

α-Al₂O₃분말(모스경도 9,평균 입자지름 0.4㎛) 100부

니트로 셀루로오스 194부

폴리우레탄 117부

삼관능성 이소시아네이트 화합물 78부

시크로헥사논 2,000부

톨루엔 2,000부

올레인산 올레인(융점 6도C이하) 70부

상기 조성으로 되는 자성도료를 두께 75㎛의 폴리에틸렌 텔레프타레트 필름의 양면에 건조 두께가 0.9㎛가 되도록 도포, 건조한후, 칼렌더링 처리를 실시하여 그후 직경이 3.5인치가 되게 뚫어 성형해서 자기 디스크를 만들었다.

[실시예 2]

연마제 입자로서, Cr₂O₃분말(모스경도 9, 평균입자지름 0.5㎛) 100부를 사용한것 이외는 실시예 1과 전부 마찬가지로 하여 자기 디스크를 만들었다.

[실시예 3]

연마제 입자로서, SiC 분말(모스경도 9, 평균입자지름 0.63㎛) 100부를 사용한것 이외는 실시예 1과 전부 마찬가지로 하여 자기 디스크를 만들었다.

[실시예 4]

연마제 입자로서, ZrO₂분말(모스경도 8, 평균입자지름 0.27㎛) 100부를 사용한것 이외는 실시예 1과 전부 마찬가지로 하여 자기 디스크를 만들었다.

[실시예 5]

윤활제로서 올레인산 2-에틸헥실(융점 0도C 이하) 70부를 사용한것 이외는 실시예 1과 전부 마찬가지로 해서 자기 디스크를 만들었다.

[비교예 1]

연마제 입자로서, α-Fe₂O₃분말(모스경도 6, 평균입자지름 0.4㎛) 100부를 사용한것 이외는 실시예 1과 전부 마찬가지로 해서 자기 디스크를 만들었다.

[비교예 2]

연마제 입자로서, α-Al₂O₃분말(모스경도 9, 평균입자지름 0.8㎛) 100부를 사용한것 이외는 실시예 1과 전부 마찬가지로 해서 자기 디스크를 만들었다.

[비교예 3]

연마제 입자로서, α-Al₂O₃분말(모스경도 9, 평균입자지름 0.72㎛) 100부를 사용한것 이외는 실시예 1과 전부 마찬가지로 해서 자기 디스크를 만들었다.

[비교예 4]

연마제 입자로서, α-Al₂O₃분말(모스경도 9, 평균입자지름 0.1㎛) 100부를 사용한것 이외는 실시예 1과 전부 마찬가지로 해서 자기 디스크를 만들었다.

[비교예 5]

연마제 입자로서, α-Al₂O₃분말(모스경도 9, 평균입자지름 0.18㎛) 100부를 사용한것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 해서 자기 디스크를 만들었다.

[비교예 6]

윤활제로서, 스테아린산 n-부틸(융점 27도C) 70부를 사용한것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 해서 자기 디스크를 만들었다.

[비교예 7]

윤활제로서, 올레인산 메틸(융점 20도C) 70부를 사용한것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 해서 자기 디스크를 만들었다.

상기의 실시예1~3 및 비교예 1~7에 관한 각 자기 디스크에 대해, YE 데이타제의 3.5인치 1.6MByte 플로피 디스크 드라이브를 사용하여, 선기록밀도 14KBPI에서의 기록 재생출력을 측정하였다. 또, 내구시험으로서, YE 데이타의 3.5인치 플로피 디스크 드라이브 YD645를 사용하여, 10℃, 5% RH의 환경하에서 재생 출력이 초기출력의 70%로 될때까지의 주행시간을 측정하였다. 이들의 결과는 다음의 표 1에 표시된 것과 같았었다.

그리고, 표 1에서 참고하기 위하여, 각 실시예와 비교예에서 사용한 연마제 및 윤활제의 종류, 특성을 병기하였다. 표중에서의 α/γ는 연마제의 평균입자지름(α)와 자성층 두께(γ)와의 관계를 표시한 것이다.

[표 1]

상기의 결과에서 명확한 바와 같이, 본 발명의 자기 디스크는 전자변환특성이 양호하며, 더욱이 저온저습하에서의 내구성이 매우 우수한 것이라는 것을 알수 있다.

Claims

가요성의 비자성 지지체의 양면에 자성분말과 결합제를 주체로 하는 자성층을 마련하여 이루어지는 자기 디스크에 있어서, 상기 자성층중에 모스경도가 7이상이며, 또한 평균입자지름이 0.25γ~0.75γ(γ 자성층의 한쪽면의 두께)의 범위에 있는 연마제와 융점이 10도C이하인 지방산 에스테르가 함유되어서 이루어지는 자기 디스크.
특허청구의 범위 제1항에 있어서, 상기 γ는 0.3~2.5㎛인 자기 디스크.
특허청구의 범위 제1항 또는 제2항에 있어서, 지방산 에스테르가 자성분말 100중량부에 대해서, 5중량부 이상인 자기 디스크.