KR950012364B1 - 자기기록매체 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자기기록매체

본 발명은 자기기록매체에 관한 것으로서, 상세하게는 주행 안정성, 드롭 아웃(drop-out)발생 저하, 정전기 방지등이 개선된 자기기록매체에 관한 것이다.

통상 자기테이프, 자기디스크 등의 자기기록매체는 자성분, 바인더, 카본 블랙 및 기타 각종 첨가물을 포함하는 자성도료를 폴리에스테르필름 등의 비자성 지지체면 상부에 도포한 것으로 구성된다.

최근, 자기 기록 재생 장치의 고도한 기술 혁신에 부응한 자기기록매체의 고밀도 기록화 추세에 따라서 기록신호는 차츰 고주파의 것으로 되어 있고, 이 때문에 자기기록매체는 자기기록 재생 장치내 자기헤드와의 간격 손실(spacing loss)이 출력 및 노이즈(noise) 발생에 큰 영향을 미치고 있다. 이와 같은 간격 손실에 대한 대책으로서, 자기기록매체의 자성층을 가급적 평탄하게 할 것이 제안되고 있다. 그러나 이와 같은 자성층의 표면 평활성이 높아질수록 자기기록매체는 내마모성이 나빠지고 주행 안정성이 악화된다는 문제점이 발생된다.

따라서, 이와같은 결점을 해결하기 위해서 자성도전층과 반대쪽의 베이스면에, 주성분으로 카본 블랙에 알루미나, 산화티탄, 산화크롬, 탄산칼슘등의 높은 경도를 갖는 무기화합물의 분말을 혼합하고 섬유소계수지, 염화비닐-산화비닐 공중합체, 폴리우레탄계수지, 폐놀계수지 등을 사용하여 분산, 흡착시킨 백코팅층을 형성하는 것이 제안되어 있다. 즉 백코팅층 표면을 거칠게 함으로써 자기테이프의 주행성을 개선시키고, 또한 카본 블랙을 사용함으로써 대전방지 효과를 얻으며 먼지나 티끌의 부착을 억제하여 드롭 아웃을 줄일 수 있도록 한 것이다.

그런데 상기와 같은 백코팅층이 형성된 자기기록매체는 알루미나, 산화크롬 또는 산화티탄 등의 함유로 적당한 표면 거칠기를 유지하게 되고 내마모성도 향상되었으나 이러한 무기화합물은 비중이 크고, 형상이 일정하지 않기 때문에 분산성이 나쁘다는 문제가 있다. 이 때문에 매체의 반복 사용시 백코팅층으로부터 미세 분락(奔落)이 발생되어 오히려 드롭 아웃의 증가요인이 되기도 한다. 또한 최근에는 기록재생장치나 카세트의 가이드 롤(Guide Roll)등의 제조시 금속재질 대신에 플라스틱제 등을 많이 사용하고 있어서, 오히려 백코팅층 표면의 접촉마찰이 커져서 충분한 주행 안정성이 확보되지 않는다는 문제점이 있다. 금속 재질이나 플라스틱 재질의 어느 장치에나 마찰계수를 낮추는 것이 바람직하지만 특히, 플라스틱제 가이드롤에 대해 마찰계수가 충분히 낮은 백코팅층의 실현이 어려웠다.

본 발명의 목적은 특히 플라스틱 가이드롤에서의 마찰계수를 크게 낮추어 주행 안정성이 우수하며, 반복 주행시에도 드롭 아웃의 상승요인이 되는 분락 발생이 없는 자기기록매체를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 비자성 지지체의 한쪽면에는 자성물질을 포함하는 자성층을 형성시키고, 타측면에는 카본 블랙을 주성분으로 하는 비자성 미소분말을 수지등의 고분자 접착제로 분산, 흡착시킨 백코팅층을 형성시켜 제조되는 자기기록매체에 있어서, 상기 백코팅층이, 멜라민과 포름알데히드를 축합하여 제조된 입경 0.1 내지 5.0㎛인 구상의 입자를 카본블랙을 기준으로 하여 5 내지 50중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 자기기록매체를 제공한다.

특히 상기 카본 블랙의 비표면적은 200㎡/g이하인 것이 적당하며, 상기 백코팅층에 포함된 비자성 물질의 수지물질에 대한 흡착량은 중량비로 1 : 2 내지 3 : 1인 것이 바람직하다.

또한 상기 비활성으로 이루어지는 백코팅층은 그 두께가 0.3 내지 2.0㎛인 것이 바람직하며, 상기 구상 입자의 첨가량은 카본 블랙을 기준으로 하여 10 내지 20중량%인 것이 바람직하다.

본 발명에서 사용하는 유기축합물은 무기화합물 대신에 백코팅층에 도입하는 것으로서, 포름알데히드와 멜라민의 축중합 반응으로 얻어지는 것이다. 이 유기화합물은 수지와 분산, 흡착이 용이하여 백코팅층으로부터의 입자 탈락으로 인한 오염발생이 적고, 특히 플라스틱 가이드롤에 대한 백코팅층의 마찰계수가 현저하게 저감되어 금속제 가이드롤에 대한 마찰계수와의 차이가 적어지게 된다.

포름알데히드는 매우 반응성이 우수하여 폐놀, 우레아, 멜라민등과 반응하여 탈수되면서 삼차원적인 구조의 고분자를 만든다. 본 발명에서 도입한 유기축합물은 다음 공정을 따라 얻어지는데, 상세하게는 멜라민(I)과 포름알데히드(II)가 반응하여 트리메틸올아민(III) 및 헥사메틸올아민(IV)등의 메틸을 아민류가 되고 이 메틸을 아민류가 축합(-H₂O)반응하여 본 발명의 유기축합물(V)이 되는 것이다.

얻어지는 유기축합물은 균일한 구상 입자로서 비중이 작고 어떠한 용매에도 불용이며 열에 의해서도 용융되지 않는 비활성 화합물로서, 백코팅층 제조시 도입했을 때 내강도성 및 내마모성을 적절하게 유지할 수 있는 기계적 강도를 갖고 있다. 이 구상입자의 입경이 0.1㎛ 이하인 것을 사용하면 백코팅층에서 요구되는 표면 조도(표면 조도는 0.01 내지 0.03인 것이 좋다)를 얻을 수 없고 입경이 5.0㎛ 이상인 것을 사용하면 백코팅층의 지나친 표면 거칠기로 오히려 자성층으로의 요철 전사영향을 미치게 되므로 전자변환 특성 감소를 초래하게 된다. 따라서 상기 유기 구상 입자의 크기는 입경이 0.1 내지 5.0㎛인 것이 적합하다.

그리고 카본 블랙의 비표면적이 200㎡/g이하인 것을 사용한 것은, 비표면적이 너무 큰 경우에는 입자의 분산이 어렵고, 미분산된 응집입자의 영향으로 백코팅층의 분락 발생 및 오염 증가가 초래되어 반복 주행시 드롭 아웃이 크게 증가되는 요인이 되기 때문이다.

이하 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하기로 한다.

[실시예 1]

Co함유 γ-Fe₂O₃100중량부, 비닐 공중합체 20중량부, 폴리우레탄 10중량부, 기타 첨가제 20중량부에 메틸에틸 게톤과 톨루엔의 혼합용제 300중량부를 가하여 샌드밀로 충분히 혼합 분산하여 자성도료를 준비한다. 이 자성도료를 폴리에스테르 필름 지지체의 일면에 도포하여 자성도막층을 형성한다. 비표면적 200㎡/g 이하인 카본 블랙 200중량부, 염화비닐, 초산비닐, 비닐알콜의 공중합체 60중량부, 폴리우레탄 수지 90중량부, 메틸에틸케톤과 시클로헥산의 혼합용제 750중량부, 윤활제 및 분산제 5중량부와 포름알데히드와 멜라민의 유기축합물인 백색 구상체 20중량부(카본 블랙을 기준으로 10중량%)를 혼합한다. 혼합물을 샌드밀로 충분히 균일해지도록 혼련(混煉) 분산시킨 후 폴리 이소시아네이트 20중량부를 첨가하여 상기 자성도료가 코팅된 폴리에스테르 필름 지지체의 자성 도막층과 반대편면에 도포 건조시켜 0.3 내지 2.0㎛ 두께의 백코팅층을 형성하고 본 발명에 따른 자기기록매체의 자기 테이프를 얻는다.

[실시예 2]

실시예 1과 동일한 방법으로 수행하되 포름알데히드와 멜라민의 유기축합물의 첨가량을 10중량부(카본 블랙을 기준으로 5중량%)로 하여 본 발명에 따른 자기기록매체의 자기 테이프를 얻는다.

[실시예 3]

실시에 1과 동일한 방법으로 수행하되 포름알데히드와 멜라민의 유기축합물의 첨가량을 40중량부(카본 블랙을 기준으로 20중량%)로 하여 본 발명에 따른 자기기록매체의 자기 테이프를 얻는다.

[비교예 1]

실시예 1과 동일한 방법으로 수행하되, 상기 유기축합물 대신에 평균 입경이 0.3 내지 1.0㎛인 산화 알루미나를 20중량부 사용하여 자기기록매체의 자기 테이프를 얻는다.

[비교예 2]

실시예 1과 동일한 방법으로 수행하되, 상기 유기축합물 대신에 평균 입경이 0.3 내지 1.0㎛인 산화크롬을 20중량부 사용하여 자기기록매체의 자기테이프를 얻는다.

상기 각 실시예에서 제조한 자기테이프의 마찰계수, 반복 주행시분락 발생으로 인한 오염정도, 드롭 아웃 발생도, Y-S/N 및 금속과 플라스틱 가이드롤에서의 주행시간등을 측정한 결과가 표 1에 나타나 있다.

[표 1]

상기 표 1에서 마찰계수는 직경 127mm의 크롬도금 경면에 백코팅층을 내측으로 접옥시켜서 자기 테이프를 감는 각도를 180。로 하여 크롬도금 원판을 15rpm의 속도로 회전시켜서 10g의 하중에 대해서 걸린 하중의 비 T₂/10을 식 μk= n(T₂/10)에 대입하여 구한 값이다.

반복 주행시 분락 발생으로 인한 오염정도는 요코하마 MCS 주행성 시험기를 이용하여 62mm 회전드럼에 클린닝 테이프를 부착한 후 40rpm으로 역회전시키면서 자기테이프를 100회 반복 주행시킨 후 클린닝 테이프에 묻어나는 정도를 육안으로 판별하였다.

드롭아웃은 재생 출력신호가 15μsec이상에 걸쳐서 20dB이상 저하하는 갯수를 카운트한 것이다.

그리고 Y-S/N은 일본 빅터(주) 제품의 BR6400VTR을 사용해서 기록재생한 것을 시바소크 노이즈메타로 측정했으며, 주행시간은 120분 테이프를 BR6400 VTR에서 빨리 감기 및 되감기 시간을 측정하여 소요된 시간을 합한 것이다. 이때 카세트 내부의 가이드롤을 금속 및 플라스틱 2종류로 변경하면서 측정하였다.

상기 표 1에 의하면 기존의 무기물 첨가제를 사용한 비교예 1의 것은 특히 플라스틱 가이드롤에서의 테이프 주행이 극히 불안하며, 도막오염이 발생하여 이로 인한 드롭 아웃도 크게 증가하는 것을 알 수 있다.

또한 비교예 2의 산화 크롬을 사용한 경우, 지나친 입자 경도로 인한 자성 도막층으로의 표면 요철 전사 영향으로 Y-S/N특성도 거의 1.0dB이하 떨어지면 분락발생오염 및 드롭아웃이 더욱더 심해짐을 알 수 있다.

반면에 각 실시예에 따른 자기테이프는 플라스틱 가이드롤에서의 주행성이 양호하고 도막 오염, Y-S/N, 드롭 아웃 발생이 저하된 특성을 보여 주고 있다.

결론적으로, 본 발명에서는 백코팅층에 멜라민과 포름 알레히드의 유기물질을 축합시켜 제조한 구상의 입자를 무기화합물 대신에 첨가함으로써 테이프 주행의 안정성을 향상시켰는데, 이는 유기축합물의 경우 무기화합물에 비하여 비중이 작고, 균일한 입경의 구상 입자를 유지하여 섬유소계수지, 염화비닐 공중합체수지, 폴리우레탄계수지와 강한 분산성 및 흡착성을 나타내어 내클로킹성이 강화되며, 백코팅층용 도료 제조에 있어서 재응집 발생이 없고 분산성과 표면성이 향상되기 때문이다.

이에 더하여 유기 축합물을 사용한 경우, 적정한 표면조도 및 강도를 유지할 수 있어서, 자성층으로서의 표면 요철 전사로 인한 전자 특성 저감의 문제점까지 없앨 수 있게 되었다.

Claims (5)

1. 비자성 지지체의 한쪽면에는 자성물질을 포함하는 자성층을 형성시키고, 타측면에는 카본 블랙을 주성분으로 하는 비자성 미소분말을 수지등의 고분자 접착제로 분산, 흡착시킨 백코팅층을 형성시켜 제조되는 자기기록매체에 있어서, 상기 백코팅층이, 멜라민과 포름알데히드를 축합하여 제조된 입경 0.1 내지 5.0㎛인 구상의 입자를 카본 블랙을 기준으로 하여 5 내지 50중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 자기기록매체.
2. 제1항에 있어서, 상기 카본 블랙의 비표면적이 200㎡/g 이하인 것을 특징으로 하는 자기기록매체.
3. 제1항에 있어서, 상기 구상입자의 첨가량이 카본 블랙을 기준으로하여 10 내지 20중량%인 것을 특징으로 하는 자기기록매체.
4. 제1항에 있어서, 상기 백코팅층에 포함된 비자성물질의 수지물질에 대한 흡착량은 중량비로 1 : 2 내지 3 : 1인 것을 특징으로 하는 자기기록매체.
5. 제1항 내지 4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 백코팅층의 두께가 0.3 내지 2.0㎛인 것을 특징으로 하는 자기기록매체.