KR960002034B1

KR960002034B1 - Magnetic recording medium

Info

Publication number: KR960002034B1
Application number: KR1019930004840A
Authority: KR
Inventors: 한석호; 신영소
Original assignee: 동양폴리에스터주식회사; 배도
Priority date: 1993-03-26
Filing date: 1993-03-26
Publication date: 1996-02-09
Also published as: KR940022412A

Abstract

The magnetic recording medium used for video tape is prepared by coating a base film with a magnetic pigment containing a magnetic component. The magnetic pigment is composed of 0.1-2.0 wt% ethoxylated alkylphenol compound(ex. 2,4-dimethyl phenoxyethyl alcohol) based coupling agent for the magnetic component. The magnetic component is selected from gamma-Fe2O3, Fe3O4, CrO3, hexagonal barium ferrite, hexagonal ferrite, Co or Co-Ni alloy etc. The addition of the coupling agent to the magnetic pigment results in improvement of dispersion of the magnetic component and enhancement of durability.

Description

Magnetic recording media

본 발명은 자기 기록 매체에 관한 것으로 특히 오디오, 컴퓨터, 비디오 테이프, 자기 디스크 등의 각종 자기 기록 매체에 있어서 자성 분말의 분산성, 내구성, 유연성 및 내마모성이 개선된 자기 기록 매체에 관한 것이며, 이중에서도 특히 자성분의 분산성과 내구성을 증가시킨 비디오용 자기 기록 매체에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic recording medium, and more particularly, to a magnetic recording medium having improved dispersibility, durability, flexibility, and wear resistance of magnetic powder in various magnetic recording media such as audio, computer, video tape, magnetic disk, and the like. In particular, the present invention relates to a magnetic recording medium for video having increased dispersibility and durability of magnetic components.

일반적으로 자기 기록 매체에 관한 기술로는 비닐계바인더와 폴리우레탄 수지를 사용하여 자기 기록용 매체를 제조하는 기술이 일본 공개 특허 소 43-4623, 44-18222, 53-11444 및 52-11209호에 소개되어 있으나, 이러한 방법으로 제조된 자기 기록 매체는 결합제로 사용된 비닐계 수지가 고온 다습한 조건하에서는 자성층과의 접착력이 커지게 되어 마찰계수가 커지게 되고 비닐계 수지 자체의 접착력도 떨어지므로 자기 테이프의 내구성이 나빠지게 되며 또한 이러한 바인더 시스템과 자성분말을 혼합하여 자성도료를 제조할 때 자성 분말을 분산시키는데 어려움이 따르게 되며 이에 따라 다량의 분산제를 또 다시 첨가하여야 하므로 자성 분말과 수지의 접착력이 현저히 떨어지게 되고 자성층이 열에 대해 불안정하여 열화되기 쉬우며 표면오염, 내구성의 저하 등 불리한 점이 많았다. 또한 자성도료에 레시틴과 같은 계면 활성제를 분산제로 사용하는 방법이 일본 공개 특허 소 60-47650 및 60-48087호에 소개되어 있으나 이러한 방법을 사용하는 경우에는 자성분의 일차 분산 공정후에 여분의 결합제나 솔벤트 등을 자성도료에 첨가, 사용하게 되면 자성분 표면에서 계면 활성제가 빠져나와 자성분이 응집되는 현상이 발생하였다.In general, a technique for producing a magnetic recording medium using a vinyl binder and a polyurethane resin is described in Japanese Patent Laid-Open Nos. 43-4623, 44-18222, 53-11444 and 52-11209. Although the magnetic recording medium manufactured by this method has a high adhesive strength with the magnetic layer under the high temperature and high humidity conditions of the vinyl resin used as the binder, the friction coefficient increases and the adhesive strength of the vinyl resin itself decreases. The durability of the tape is deteriorated and it is difficult to disperse the magnetic powder when manufacturing the magnetic paint by mixing the binder system and the magnetic powder. Therefore, a large amount of dispersant must be added again so that the adhesion between the magnetic powder and the resin is increased. It is remarkably dropped and the magnetic layer is unstable to heat, which makes it easy to deteriorate. There were many disadvantages. In addition, a method of using a surfactant such as lecithin as a dispersant in a magnetic paint is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 60-47650 and 60-48087. However, in such a case, an extra binder or When solvent and the like were added to and used in the magnetic paint, the surfactant was released from the surface of the magnetic component, causing the magnetic component to aggregate.

상기와 같은 자성분이 응집되는 현상을 보완, 개선시키기 위한 방법으로서 니트로셀룰로우즈를 분산제로 사용하고 결합제로서 우레탄수지를 사용하는 제조 기술이 미국특허 제415489호에 소개되었으나, 분산제로 사용된 니트로셀룰로우즈는 그 자체가 폭발성을 가지고 있으므로, 취급상 곤란하며, 니트로셀룰로우즈의 유리전이온도(Tg)가 높아서 배이스필름에 도포시킨 다음 건조시키면 컬링(Curling) 현상이 심하게 발생하고 우레탄 수지의 기계적 강도를 증진시키기 위해서는 별도의 물질이 또 다시 첨가되어야 하므로 제조공정 시간이 많이 소요되며 이에 따라 겔화현상이 발생되어 생산성이 저하되며 자기 기록 테이프의 표면성도 나빠져서 전자변환 특성도 저하되는 문제가 있었다. 또한 근래에는 비디오테이프의 내구성을 향상시키기 위해 내구성이 우수한 결합제를 선택하여 사용하는 추세이며, 실레인계나 티타네이트계의 화합물을 커플링제로 사용하여 자성표면에 있는 수산기에 흡착시켜 주는 방법이 제안되어 있는데 그런 결합제를 사용하면 테이프의 내구성은 다소 향상시킬 수는 있으나 그와 같은 결합제들은 강연도(Stiffness)가 크기 때문에 강연도가 작은 결합체에 비하여 그들의 용해도가 저하되게 되어 또 다른 문제점을 야기시키게 된다.As a method for supplementing and improving the agglomeration of the magnetic components as described above, a manufacturing technique using nitrocellulose as a dispersant and urethane resin as a binder has been introduced in US Pat. No. 4,15489, but a nitro used as a dispersant Cellulose itself is explosive, so it is difficult to handle, and the glass transition temperature (Tg) of nitrocellulose is high, so when applied to the base film and dried, curling phenomenon occurs severely. In order to increase the mechanical strength, a separate material must be added again, which takes a long time in the manufacturing process, thereby causing gelation, resulting in decreased productivity, and deteriorated surface properties of the magnetic recording tape. In addition, in recent years, in order to improve the durability of video tapes, a binder having excellent durability is selected and used. A method of adsorbing a hydroxyl group on a magnetic surface using a silane or titanate compound as a coupling agent has been proposed. The use of such a binder can improve the durability of the tape, but such binders have a high stiffness, so that their solubility is lowered compared to the low stiffness binder, which causes another problem.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 에톡실레이티드 알킬페놀 화합물이 커플링제로 첨가된 자성 도료를 사용하므로 비디오용 자기 기록 매체내의 자성분의 분산성을 향상시키고, 테이프의 내구성을 증진시켜 줌을 특징으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and since the magnetic paint to which the ethoxylated alkylphenol compound is added as a coupling agent improves the dispersibility of magnetic components in the magnetic recording medium for video, and improves the durability of the tape. It features a zoom.

즉, 본 발명은 베이스 필름위에 자성분을 함유한 자성도료가 도포되어 있는 비디오용 자기 기록 매체에 있어서, 다음 일반식(I)로 표시되는 에톡실레이티드 알킬페놀 화합물계 커플링제를 자성분에 대하여 0.1∼2.0중량% 함유하고 있는 자성도료가 도포된 것이다.That is, the present invention provides a magnetic recording medium coated with a magnetic coating on a base film, wherein the ethoxylated alkylphenol compound coupling agent represented by the following general formula (I) is applied to the magnetic component. Magnetic coating containing 0.1 to 2.0% by weight relative to the coating is applied.

(상기에서 R₁, R₂는 각각 탄소수 1∼10의 알킬기, n은 1∼10의 정수)(Wherein R ₁ and R ₂ are each an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, n is an integer of 1 to 10)

본 발명에 따른 비디오용 자기 기록 매체는 우선 분산매인 케톤류의 유기용매에 커플링제로서 상기 일반식(I)의 에톡실레이티드 알킬 페놀 화합물을 첨가한 후, 이를 교반시켜 자성분을 서서히 투입하는 전 분산공정을 거쳐 일차적인 자성도료를 제조한 다음 여기에 비닐계 바인더와 폴리우레탄 수지와 같은 통상의 결합제를 사용하여 샌드그라인더 등으로 분산시켜서 이차적인 안정된 자성 도료를 제조하여, 이를 자기 기록 매체용 베이스필름에 도포시켜 줌으로서 제조하게 된다.In the magnetic recording medium for video according to the present invention, first, the ethoxylated alkyl phenol compound of the general formula (I) is added as a coupling agent to an organic solvent of ketones, which is a dispersion medium, and then the magnetic component is slowly added by stirring. After producing a primary magnetic coating through a dispersion process, and then dispersed in a sand grinder, etc. using a conventional binder such as a vinyl binder and a polyurethane resin to produce a secondary stable magnetic coating, and the base for magnetic recording media It is made by applying to a film.

커플링제로 사용하는 에톡실레이티드 페놀화합물의 일예로는 2,4-디메틸페녹시에틸 알콜 들 수 있으며 첨가량은 자성분에 대해 0.1∼2중량% 첨가시킴이 바라직한바, 자성분에 대해 0.1중량%보다 적게 사용하는 경우에는 충분한 커플링 효과를 나타내지 못하며, 2.0중량% 이상으로 다량 사용하게 되면 입체 장해효과로 인해 자성분 표면과의 화학결합이 떨어지고, 결합제와 경화반응을 일으킴으로서 자성도료의 그물구조 형상을 방해하기 때문에 결국에는 최종 제조되는 테이프의 내구성이 저하되므로 바람직하지 못하다. 한편, 본 발명에 따라 제조된 자성 도료는 전분산공정을 거치게 됨에 따라 첨가된 커플링제에 의해 자성분에 우수한 분산성이 부여되며 상기 일반식(I)로 표시되는 에톡실레이티드 알킬페놀 화합물계 커플링제는 자성분 표면에 있는 수산기 또는 흡착수와 자발적인 재배열 화합결합을 하여 이차적인 자성 도료 제조시 투입되는 우레탄 결합제와도 상용성이 현저히 좋아져 결과적으로 테이프의 내구성도 함께 향상시켜 주게 된다.An example of an ethoxylated phenol compound used as a coupling agent is 2,4-dimethylphenoxyethyl alcohol, and the amount of the ethoxylated phenol compound is preferably 0.1 to 2% by weight based on the magnetic component. In case of using less than% by weight, it does not show sufficient coupling effect. When it is used in more than 2.0% by weight, chemical bond with the surface of magnetic component is dropped due to steric hindrance effect, and it causes hardening reaction with binder. It is not preferable because the endurance of the tape to be finally produced is lowered because it obstructs the mesh shape. On the other hand, the magnetic paint prepared according to the present invention is given a good dispersibility to the magnetic component by the coupling agent added as it goes through the pre-dispersion process and is represented by the ethoxylated alkylphenol compound represented by the general formula (I) The coupling agent spontaneously rearranges and combines with the hydroxyl group or the adsorbed water on the surface of the magnetic component to significantly improve compatibility with the urethane binder used in the preparation of the secondary magnetic paint, and consequently improves the durability of the tape.

또 본 발명에 사용한 폴리우레탄수지로는 BF Goodrich사의 Estane-5706, 5719, 일본 폴리우레탄사의 N-3127, 3138, 3152 및 대일본 잉크사의 T-5206, 5260, TKV1 등이 바람직하며, 그 사용량은 자성분말에 대해 10 내지 30중량% 사용하는 것이 바람직하다. 비닐계수지는 염화비닐-초산비닐계 공중합체로서 자성분말과의 친화력이 양호하므로 자성분말의 분산성이 우수하며 전자 변환특성을 향상시키는데, 이 염화비닐-초산비닐계 공중합체로서는 미국 U.C.C사 VYHH, VAGH 및 VYLF 등이 상품명으로 시장에 나와 있으며 자성분말에 대해 10 내지 20중량% 사용함이 바람직하다. 또한 자성분말로는 γ-Fe₂O₃, Fe₃O, Co÷유 γ-Fe₂O₃, CrO₃등의 산화물계 자성분, 6방정계 바륨 페라이트 자성분 등의 6방정계 페라이트 자성분, Co, Co-Ni 합금 등 금속계의 자성분을 선택함이 바람직하며, 이들 자성분이 미립자화 되어서 그 비표면적(BET)이 약 30㎡/g 이상이 되어야 그 특징이 더욱 크게 나타난다. 또한 자성층 중에서는 각종의 첨가제로서 Al₂O₃, TiO₂, Cr₂O₃, CaCO₃, 카오린 등의 연마제 및 지방산, 지방산 에스테르, 양성의 계면 활성제를 포함시켜도 좋다. 이하 실시예로서 본 발명을 설명한다.As the polyurethane resin used in the present invention, Estane-5706, 5719 of BF Goodrich, N-3127, 3138, 3152 of Polyurethane of Japan and T-5206, 5260, TKV1 of Nippon Inks, etc. are preferable. It is preferable to use 10-30 weight% with respect to magnetic powder. The vinyl resin is a vinyl chloride-vinyl acetate-based copolymer having good affinity with the magnetic powder, so that the dispersibility of the magnetic powder is excellent and the electron conversion characteristics are improved. The vinyl chloride-vinyl acetate-based copolymer is a UY Corporation VYHH, VAGH and VYLF, etc. are on the market under the trade name, and it is preferable to use 10 to 20% by weight based on the magnetic powder. In addition, magnetic powders include oxide-based magnetic components such as γ-Fe ₂ O ₃ , Fe ₃ O, Co ÷ oil γ-Fe ₂ O ₃ , CrO ₃ , 6-orthogonal ferrite magnetic components such as hexagonal barium ferrite magnetic components, It is preferable to select metal-based magnetic components such as Co and Co-Ni alloys, and the characteristics become more significant when these magnetic components become fine particles and their specific surface area (BET) is about 30 m 2 / g or more. In the magnetic layer, abrasives such as Al ₂ O ₃ , TiO ₂ , Cr ₂ O ₃ , CaCO ₃ , kaolin, and fatty acids, fatty acid esters, and amphoteric surfactants may be included as various additives. The present invention will be described below with reference to examples.

[실시예 1]Example 1

하기의 조성으로 자성 도료를 제조한다.A magnetic paint is manufactured with the following composition.

상기의 조성에 따라 용제에 커플링제를 넣고 이를 교반시켜 주면서 자성도료를 서서히 투입하면서 일차 자성도료를 제조한 다음, 상기 결합제들을 도료에 투입 샌드밀로 충분하게 혼합 교반하여 분산시킨 다음 다시 경화제를 첨가하고 고속으로 재교반하여 자성도료로 만든다. 이 도료를 15㎛의 두께를 갖는 폴리에틸렌테레트탈레이트 베이스 필름위에 건조후의 두께가 거의 5㎛가 되도록 도포하여 건조시켰다. 이렇게 만들어진 테이프를 카렌더링 공정과 경화공정을 거친 다음 1/2 인치의 테이프 상태로 슬리팅을 실시한 후 특성을 평가한 결과 하기 표 2와 같다.According to the composition described above, the coupling agent was added to the solvent, and the magnetic coating was gradually added while stirring the magnetic coating to prepare a primary magnetic coating.Then, the binders were sufficiently mixed and stirred in the coating sand mill to disperse the coating, and then the curing agent was added again. It is re-stirred at high speed to make magnetic paint. This paint was applied onto a polyethylene terephthalate base film having a thickness of 15 mu m so as to have a thickness of approximately 5 mu m and dried. The resulting tape was subjected to a calendering process and a curing process, and then subjected to slitting in a 1/2 inch tape state to evaluate properties.

[실시예 2-4, 비교예 1-3][Example 2-4, Comparative Example 1-3]

실시예 1과 같은 방법으로 하되 조성물은 하기 표 1에 나타낸 바와같이 하였다. 각각의 특성을 평가한 결과는 하기 표 2와 같다.In the same manner as in Example 1, but the composition was as shown in Table 1. The results of evaluating each property are shown in Table 2 below.

표 2에서 포화자속밀도 및 각형비는 바이브레이팅 샘플 마그네토미터(Vibrating Sample Magnetometer)로 측정하였고, 스틸지속시간은 먼저 화상을 테이프에 기록하고 재생시 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 주행 전후의 헤드 돌출량을 광학현미경으로 분석하여 그 차이에서 값을 구했다. 마찰계수는 요코하마시스템의 동마찰계수측정기를 이용하여 100회 주행후의 테이프에 대해서 25℃, 60% RH 조건하에서 측정하였다. 주행회수는 재생출력이 최초 입력신호의 80%로 감소할 때까지의 주행회수를 나타내며, 릴에 감기는 모양은 자기테이프를 빠른 속도로 감을 때 일정하게 감기는 모양을 양호로 나타내고 그렇지 않은 것은 불량으로 나타내었다.In Table 2, the saturation magnetic flux density and the square ratio were measured by a Vibrating Sample Magnetometer, and the still duration was first recorded on a tape and a still image during playback. At this time, the time from the stop time until the image is distorted is measured. The longer it takes, the more durable it is. The head wear amount is analyzed by optical microscope for the amount of head protrusion before and after 100 hours of driving at 25 ° C and 60% RH using the VTR converted from the normal running speed (3.33cm / sec) to 1/10 speed. To get the value from the difference. The coefficient of friction was measured under a condition of 25 ° C. and 60% RH on a tape after 100 runs using a dynamic friction coefficient measuring instrument of Yokohama System. The number of runs indicates the number of runs until the regenerative output decreases to 80% of the initial input signal.The shape of winding on the reel shows the shape of constant winding when winding the magnetic tape at high speed. As shown.

[표 1]TABLE 1

(단위 : 중량비)(Unit: weight ratio)

[표 2]TABLE 2

상기 표 2에서 보는 바와같이 비교예 1, 2를 보면 본 발명의 화합물을 다량첨가, 혹은 미첨가함에 의해 자성분말의 분산성 저하에 따른 자기 특성의 저하와 내구성(주행회수)의 저하를 알 수 있다. 또한 비교예 3에서는 헤드 마모량의 증가와 100회 주행후의 마찰계수의 증가를 알 수 있어, 실시예들이 비교예에 비하여 뛰어난 자성분말의 분산성(자기특성)과 내구성 및 내마모성을 고루 양호하게 나타내고 있음을 알 수 있다.As shown in Table 2, Comparative Examples 1 and 2 show a decrease in magnetic properties and a decrease in durability (running number of times) due to a decrease in dispersibility of magnetic powder by adding or not adding a compound of the present invention. have. Also, in Comparative Example 3, the increase in the head wear amount and the friction coefficient after 100 drivings can be seen, and the examples show better dispersibility (magnetic properties), durability, and wear resistance of the magnetic powder compared to the Comparative Example. It can be seen.

Claims

In a magnetic recording medium for video coated with a magnetic paint containing a magnetic component on a base film, in the magnetic paint, an ethoxylated alkylphenol compound-based coupling agent represented by the following general formula (I) is 0.1 to the magnetic component. A magnetic recording medium for video, characterized by containing 2.0% by weight.

(Wherein R ₁ and R ₂ are each an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and n is an integer of 1 to 10)