KR960000120B1 - 자기기록매체의 제조방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자기기록매체의 제조방법 및 장치

제1도는 본 발명의 자기기록매체 제조장치 개략 구성도.

제2도는 본 발명의 에지나이프부 구성 단면도.

제3도는 종래의 에지나이프부 구성 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 폴리에스터 필름 6 : 자성도료

7 : 용제 투입용기 8 : 용제

11 : 에지 나이프부 12 : 스무자

13 : 도포기 17 : 에지 나이프

본 발명은 자기기록매체의 제조방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 자기기록매체 제조시 자성도료를 도포하는 공정에서 폴리에스터 필름(Polyester film)에 자성도료가 도포될 때 자성도료의 도포두께가 달라져 주름이나 자성도료의 탈락이 증가하는 것을 방지하기 위한 것이다.

종래의 일반적인 자기기록매체의 자성도료는 외부로부터 주어진 신호를 기록, 보존시켜 주는 자성체와 이 자성체를 폴리에스터필름에 고착시켜 주는 바인더(Binder)와 자성도료에서 자성체의 분산을 용이하게 해주는 분산제와 자기기록매체 제조후 재생기기에서 주행을 원활하게 해주는 윤활제와 이물질로 인한 주행시 자기헤드(Magnetic head)의 클리닝(cleaning) 효과를 부여하는 연마제와 자기기록매체에서 발생되는 정전기를 최소화 시켜 주면서 VTR에서의 오동작을 방지해 주기위해 첨가되는 카본블랙 (carbon black)과 상기의 바인다와 분산제 및 윤활제를 녹여 용액상태로 만들어 연마제와 자성체 및 카본블랙을 분산 시켜주는 혼합용제로 이루어진 자성도료 조성물로 되어있다.

상기와 같은 조성물로 만들어진 자성도료를 도포기로 폴리에스터 필름에 도포 및 건조한후 표면평활처리를 한 다음 소정의 폭으로 절단하여 제조하고 있다. 이러한 자기기록매체 제조에 널리 사용되는 도포 기기로는 그라비아 코타(Gravure Coater) 리버스 코타(Reverse Coater) 및 각종 도포기기가 있지만 이중에서도 항상 일정량의 도료를 폴리에스터 필름에 공급하여 도막 두께를 균일하게 유지 시켜주는 그라비아 코타와 점도 및 도포속도의 변경에도 불구하고 도포가 용이한 리버스 코타가 가장 널리 이용되고 있다.

도포형 자기기록매체 제조에 널리 이용되는 그라비아 코타는 자성도료를 폴리에스터 필름면위로 이용되는 그라비아 코타는 자성도료를 폴리에스터 필름에 묻혀주기 위하여 그라비아롤과 필름이 맞닿는 필름의 뒷면에 위치하여 그라비아를 방향으로 필름을 눌러주는 백업롤(Back Up Roll)과 그라비아롤에 묻은 도료중 일정량을 폴리에스터 필름에 묻혀주기 위하여 그라비아롤에 묻는 과잉의 도료를 제거시켜 주는 닥터롤(Docter Roll) 또는 닥터 블레이드(Docter Blade)와 그라비아롤에 의해 폴리에스터 필름에 묻혀진 폴리에스터 필름위의 자성도료층에 새겨진 그라비아 무늬를 제거해 줌과함께 자성 도막 표면을 평활하게 재 주는 스무징롤(Smoothing Roll) 또는 스무자(Smoother)로 이루어져 있다. 그리고 리버스 코타(Reverse Coater)는 도료를 묻혀 폴리에스터 필름에 도포하기 위하여 도료를 이송해 주는 도포롤(Coating Roll)과 이 도포롤과 일정한 간격을 유지하면서 도포롤에 이송되는 도료의 양을 조절해 주는 개량롤과 도포롤에 묻은 도료가 필름에 도포되기 쉽게 하기위해 도포롤과 폴리에스터 필름이 맞닿는 부위의 필름 뒷면에서 필름을 도포롤(Coating Roll)쪽으로 필름을 밀어주는 백업롤(Back Up Roll)로 이루어져 있으며 일반적으로 자성도료가 도포롤과 개량롤 사이에 공급되어진 도료가 백업롤(Back Up Roll)과 도포롤 사이를 지나가는 폴리에스터 필름에 도포 됨으로써 자성도료의 도포가 이루어진다. 상기와 같은 도포기기에서 도료가 폴리에스터 필름에 도포될 때 필름의 가장자리(Edge) 부위에는 과량의 도료가 묻어져 도포되는 것이 일반적이로 이 과잉의 도료가 도포기기에서 폴리에스터 필름의 주행시 가이더를 오염 및 도포후 필름의 두께를 균일하게 유지하고 제품의 불량을 방지하기 위하여 필름의 가장자리 부위에 에지 나이프(Edge knife)라고 하는 두께 0.1 내지 10mm 정도의 칼을 이용하여 폴리에스터 필름의 가장자리 부위에 있는 도료를 깍아낸 후 자기기록매체를 제조하고 있다.

상기와 같은 자성도료를 도포하여 자기기록매체를 제조할 때 자기기록매체의 고 성능화 및 화질의 열화를 방지하고 자기기록매체의 자성체로 인하여 헤드의 막힘이 발생하는 것을 방지하기 위하여 세라믹 연마제 및 세라믹 물질이 도포된 자성체가 함유된 자성도료를 상기와 같은 도포기기로 폴리에스터 필름에 도포한 후 자성도료가 도포된 필름의 가장자리에 상기와 같은 에지 나이프(Edge knife)를 이용하여 에지 부위에 도포된 도료를 제거하여 자기기록매체를 제조한다. 이때 도료에 사용된 세라믹 물질은 경도가 높기 때문에 자성도료가 도포된 필름의 에지(Edge)부위의 도료를 에지 나이프로 제거하게 되면 세라믹 물질인 자성체 및 연마제와 에지 나이프와의 마찰로 인해 자성도료가 도포된 필름의 에지 부위에 접촉되는 에지 나이프(Edge knife)부위의 마모가 생기며 고점도에서 고속으로 도포할 경우 에지 나이프(Edge knife)의 마모가 더욱 더 심해진다.

이와같은 에지 나이프의 마모로 인하여 자성도료가 도포된 필름의 에지 부위의 도료가 완전히 제거되지 않게 되어서 도포기기 및 카렌다 기기에서 자성도료가 도포된 필름이 접하는 부위의 금속 부분의 오염현상이 발생하여 제품의 불량 및 품질저하를 유발하게 될 뿐만 아니라 에지(Edge) 부위의 자성도료가 도포된 필름의자성층 에지 (Edge) 부위가 자성층의 다른 부위보다 도포 두께가 유달리 높아지는 현상인 사이드 링 (Side Ring) 현상이 발생하게 되고 특히 그라비아 코타에서는 스무자(Smoother)를 이용, 도막 평탄화(Smoothing)처리시 에지부위 오염으로 상기와 같은 제품의 불량 및 품질저하 현상이 발생하게 되고 또 스무자(Smoother)에 사이드 링(Side Ring)현상이 더욱 더 커지며, 사이드 링으로 인하여 상기와 같은 코타 카렌다의 금속부위의 오염현상 발생 뿐만 아니라 자성도료를 도포, 건조후 감겨진 필름에서 에지 부위가 부풀어 오르고 에지 이외의 부분은 감겨진 아래층의 필름과 접촉이 되지 않고 뜨게되어 필름에서 횡 주름 및 필름의 늘어남이 생기며 이 필름을 표면평활처리(Calender)하면 카렌다롤에 의하여 접혀져 감겨짐으로 인해 균일한 표면 평활화 처리가 이루어 지지않고 표면 평화처리후 감겨진 필름에서는 표면 요철 현상이 발생하여 기록매체의 화질 및 음질저하와 같은 출력특성 저하를 초래하고 또한 소정의 폭으로 잘라 기록매체 제조시 횡 주름 및 필름의 늘어남 현상으로 인하여 일정한 폭으로 잘려지지 않게되어 폭의 불균일 현상이 발생될 뿐 아니라 소정의 폭으로 절단후 감겨진 자기기록매체 릴(Reel)이 무너져 내림으로 인해 생산성이 저하되는 문제가 발행하며 또 에지 나이프의 빈번한 마모로 인해 마모된 에지 나이프 조각이 도포된 필름의 자성층에 혼입되어 드롭아웃(Drop out), 즉 자성체의 탈락현상이 발생되는 것을 방지하기 위하여 자주 에지 나이프를 새것으로 교체해 주어야 하는 불편함이 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로 폴리에스터 필름에 자성도료를 도포하기 전에 폴리에스터 필름의 에지 부위에 소량의 용제를 묻혀주며 에지 나이프의 구조를 변경하여 자기기록매체의 주름을 용이하게 제거할 수 있도록 구성한 것이다. 먼저 본 발명의 자기기록매체의 제조장치의 구성에 따른 자기기록매체의 제조과정은 다음과 같다. 제1도에서와 같이 폴리에스터 필름(1)이 가이드롤(2)들을 따라 이송되면서 용제 투입용기(7)에 담긴 용제(8)가 관로(9)를 통하여 용재(8)의 양이 조절밸브(10)에 의하여 적정량으로 조절되면서 폴리에스터 필름(1)의 에지 부위에 도포된 후, 용기(5)에 담긴 자성도료(6)가 도표기기인 그라비아롤(4)을 통하여 자성도료 (6)를 폴리에스터 필름(1)에 도포하게 되고 이러한 도포과정에서 발생하는 자성도료의 도포 불균일로 인한 주름이나 드롭아웃(drop-out), 즉 자성도료의 탈락현상을 에지 나이프(11)에서 제거한 후 스무자(Smoother)(12)에 의해 균일표면 처리가 된후 배향과정과 건조과정과 표면 평활처리 과정과 경화처리과정등을 거친후에 일정한 폭으로 절단되어 자기기록매체를 제조하게 된다.

상기한 제조장치의 구성과 자기기록매체의 제조과정중 자성도료가 폴리에스터 필름에 도포되기전에 폴리에스터 필름의 에지(Edge) 부위에 소량의 용제를 묻혀주기 위하여 자성도료의 조성에 포함된 혼합용제와 동일한 용제를 연속적으로 묻혀주게 되는데, 바람직하게는 용제를 초당 0.01g-1g 정도의 양으로 공급하여 묻혀주게 한다. 또한 에지 나이프(Edge knife)의 마모를 방지하기 위하여 초경으로 된 에지 나이프를 사용하는데 초경 재료로서는 금속합금의 초경재료 또는 세라믹 초경재료를 쓸 수 있으며 금속 합금계 고강도, 고경도 초경재료로서는 WC 또는 W-Co계 소결합금 예를들면 WC-TiC-TaC-Co 또는 TiC 또는 TiC-Ni계 예를들면 TiC-Ni-Mo-TaC, TaC 또는 WC계 합금에 TiC, TiN, Al₂O₃을 화학진공증착(VO=Chemical Vapor Deposition)코팅 처리한 초경 재료를 들 수 있으며 세라믹계 초경재료로서는 Al₂O₂, Al₂O₃계, Si₃N₄계, 인조다이아몬드, 질화보론등의 고강도 초경세라믹 재료를 사용할 수 있고 또 에지 나이프의 마모가 발생되지 않아 영구적으로 사용 가능하다. 그리고 연속적으로 에지 나이프(Edge knife)을 사용하기 위하여 Edge knife의 형상을 원형으로 하며 그 크기는 직경이 20mm 내지 100mm 정도로 하며 자성도료가 도포된 필름의 양쪽 에지(Edge) 부위에 부착시켜 임의로 돌려 가면서 사용한다. 이때 에지 나이프의 끝 부분은 10° 내지 80°정도로 비스듬하게 구성한다.

상기와 같은 본 발명의 자기기록매체의 제조방법인 <실시예>와 종래의 자기기록매체의 제조방법인 <비교예>를 구체적인 자성도료 조성물을 예로 비교하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 <실시예>와 <비교예>를 대비하여 설명하기 위한 자성도료의 조성물의 구성은 다음과 같다.

자성체 100(중량부) : Hc=890 Oe BET=45^㎡/g, SiO₂, Al₂O₃표면처리 되었음.

폴리비닐공중합체 13(중량부) : Zeon 社의 SO^3-가 함유된 바인다

폴리우레탄 10(중량부) : Dic 社의 폴리우레탄 바인다

염마제(Al₂O₃) 5(중량부) : 입경=0.3㎛, Moss 경도=9

카본블랙 5(중량부)

윤활제 2(중량부)

메칠 에칠케논 200(중량부)

톨루엔 200(중량부)

사이클로 헥사논 100(중량부)

[실시예]

상기의 자성도료 조성물을 분산기기로 자성도료를 만든 후 <제1도>와 같은 장치에서 도포 처리시 폴리에스테르 필름의 에지 부위에 상기 도료의 용제 조성과 동일한 용제를 1초당 0.03g씩 주입한 후 도료를 도포한 다음 제2도와 같은 두께 3mm이고 직경이 60mm인 WC-TiC-TaC-Co계의 금속 초경합금으로 된 원형의 에지 나이프로 도료가 도포된 필름의 에지 부위 도료를 제거한 후 배향, 건조, 카렌다, 경화공정을 거치고 12.65mm로 절단하여 자기기록매체를 제조하였다.

[비교예]

실시예와 동일한 자성도료 조성물을 이용하여 폴리에스테르 필름의 에지 부위에 용제를 묻히지 않고 도포기기로 도포한 후 <제2도>의 (a)와 같은 두께 2mm의 사면체로 된 스텐레스 재질의 에지 나이프를 사용하여 도포된 필름의 에지 부위의 도료를 제거한 후, 배향, 건조, 표면 평활처리(Calender), 경화공정을 거친후 12.65mm로 절단하여 자기기록매체를 제조하였다.

상기한 본 발명의 <실시예>와 <비교예>를 비교하기 위하여 5만 미터 2만 미터 도포후 필름과 에지면의 상태와, 에지 나이프의 상태, 광택도 주름발생 여부, 드룹 아웃(Drop out)을 분석하였으며, 광택은 그로스메타(Gross Meter)로 60°의 입사각과 반사각으로 측정하였으며 드롭아웃은 시바소쿠사「VHOICZ」드롭아웃 측정기로 녹화된 신호에 대한 재생시의 드롭아웃 갯수를 1분당 평균갯수로 측정하였다.

[표 1]

[표 2]

상기의 [표 1]과 [표 2]에서와 같이 자성도료를 도포직전에 폴리에스테르 필름의 에지(Edge) 부위에 소량의 용제를 묻히고 도포한 후 초경재료로 된 원형의 에지 나이프(Edge knife)를 사용하여 자기기록매체를 제조한 결과 사이드 링(Side Ring)을 방지할 뿐만 아니라 에지 나이프의 마모가 발생되지 않아서 마모로 인한 에지 나이프의 조각이 자성 도막에 혼입되어 드롭 아웃이 발생하던 것이 방지되고 필름의 에지부위의 오염 및 종주름이 발생되지 않아서 카렌다롤의 오염 및 카렌다 처리시 필름의 접혀짐이 없어져 광택이 균일하고 또 영구적으로 사용 가능한 자기기록매체를 얻을 수 있었다.

Claims (5)

1. 자기기록매체의 제조공정중 자성도료 도포공정전에 폴리에스터 필름의 에지(Edge) 부위에 소량의 용제를 도포하는 공정과, 자성도료 도포후 과잉도포된 자성도료를 원형의 에지 나이프로 제거하는 공정으로 구성됨을 특징으로 하는 자기기록매체의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 자성도료를 도포하기 전에 폴리에스터 필름의 에지 부위에 도포하는 용제는 자성도료를 구성하는 용제와 동일한 용제인 것을 특징으로 하는 자기기록매체의 제조방법.
3. 폴리에스터 필름(1)을 이송시키는 가이드롤(2)을 가지는 필름이송수단과, 용제 (7)가 담긴 용제투입용기(6)와 이 용기에 연결되어 필름(1)에 용제를 공급하는 관로 (8)와 이 관로의 도중에 설치되어 용제의 공급량을 조절하는 조절밸브(9)를 가지는 용제공급수단 및, 필름에 과잉도포된 자성도료를 제거하는 에지 나이프(10)로 구성됨을 특징으로 하는 자기기록매체의 제조장치.
4. 제3항에 있어서, 에지 나이프 원판형상으로 구성한 것을 특징으로 하는 자기기록매체의 제조장치.
5. 제3항에 또는 제4항에 있어서, 상기 에지 나이프는 초경재료로 형성된 것을 특징으로 하는 자기기록매체의 제조장치.