KR840000873B1 - 윤활 접촉층을 가진 자기기록 매체 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

윤활 접촉층을 가진 자기기록 매체

본 발명은 자기기록(magnetic recording)매체, 보다 상세하게는 마모특성 향상의 목적을 위한 윤활된 접촉층을 가진 자기기록 매체에 관한 것이다.

먼저 종전기술에 관해서 설명한다.

자기기록 매체는 여러형, 예컨데 디스크, 테이프, 드럼 및 카아드에 사용되고 있다. 일반적으로, 이와같은 자기리록 매체는 영구적 기질과 이 기질의 적어도 한면에 형성된 자기기록 층으로 되어 있다. 기질은 금속, 에컨데, 알루미늄의 디스크 또는 플라스틱, 예컨데 선형 폴리에스테르의 필름이어도 좋다. 자기기록층은, 기질위에 스퍼터(sputter) 또는 도금된 강자성 물질로 형성된 자성적으로 연속적 막, 또는 기질을 소위 자성도료로 도포하고 말리고 다음에는 이 도로막을 경화시킴으로서 얻어지는 자성적으로 불연속된 막일 것이다. 이러한 자성적으로 불연속된 막에서는 산화철과 같은 강자성 입자가 중합체 물질과 같은 결합재 안에 분산되어 있다.

강자성 물질들 가운데서 τ-Fe₂O₃가 가장 자주 쓰인다. 그러나 Co-τ- Fe₂O₃,CrO₂,Fe 또는 Fe-Co와 같은 다른물질도 사용할수 있다. 결합재 물질은 열경화성수지, 예컨데 아크릴, 에폭시, 페놀 도는 멜라민 수지이거나 열가소성 수지, , 예컨데 폴리비닐 부티랄 또는 폴리아세트산 비닐수지이면 될 것이다.

이들 자기기록매체는 소망하는 리이드(read) 또는 라이트(write) 특성을 얻기 위하여 자기기록 헤드 또는 변환기(transducer)와 더불어 사용된다. 보다 높은 기록밀도를 얻기 위해서는 자기기록층을 보다 얇게하고 그리고 또는 자기헤드를 그 사이에 보다 좁은 틈을 가지고 자기기록층위에 뜨게 할 필요가 있다.

그러나, 얇은 자기기록츠응ㄴ 그의 기계적 강도를 감소시키고 자기 헤드와 기록층 사이의 좁은 틈은 그들의 접촉확륭을 증가시킨다. 헤드가 자기기록층의 표면에 일단 충돌하면 자기기록층은 손상되기가 쉬우며 그로 인하여 기록된 정보가 파손될 것이다.

최근에, 부동고(浮動高) 즉 상기의 틈을 감소시키기 위하여 자성심과 슬라이더를 합병함에 의한 모놀리식 헤드가 개발되었다. 그러나 이 모놀리식 헤드는 시작과 정지시에 자기기록층과 미그럼 접촉을 피할수가 없다. 이 장하(裝荷) 방법을 ＂접촉식 시작과 정지＂라 일컫는다. 자기기록 디스크가 정지해 있을때는 모놀리식 헤드는 디스크위에 가만히 있다. 디스크가 회전하기 시작하면 헤드는 공기력적(空氣力的)으로 디스크 위로 점점 부상(浮上)한다. 그런데 부상을 위해 필요한 공기력이 생길만큼 디스크가 어떤 분당회전수를 얻게될때 까지는, 헤드는 회전하는 디스크의 표면에 접촉해 있다. 다시, 디스크가 그 회전을 그치기 시작하면, 헤드와 디스크는 서로 접촉한다. 따러서, 헤드와 디스크는 그들의 운전시작과 정지시에는 마찰저항을 피할수가 없다. 그결과로, 그 접촉층이 충분히 윤활되어 있지 않으면 이 자기기록층은 이 마찰 저항으로 인해 쉽사리 마모된다.

이제 본 발명에 관해 설명하겠다.

내마모성 자기기록층을 가진 자기기록 매체들을 제공하는것이 본 발명의 목적이다. 내구력 있는 자기기록 매체들을 제공하는 것은 본 발명의 다른 목적이다. 소위 ＂접촉식 시작과 정지＂ 방법에 이용될수 있는 자기 디스크를 마련하는 것은 본 발명의 또 다른 목적이다.

본 발명의 그 이외의 목적과 유리한 점은 본 발명에 대한 다음의 설명으로부터 본명해질 것이다.

본 발명에 의하면, 영구기질과 이 기질의 적어도 한면에 형성된 자기기록층으로 되어있는 자기기록 매체들이 마련되는데, 상기 자기기록층은 중합체 물질의 전중량을 기준하여 5내지 30중량% 양의 폴리비닐 알킬에테르를 함유하는 중합체 물질의 접촉층으로 되어 있으며, 상기 중합체 물질은 윤활제로 함침(含浸)되어 있다.

폴리비닐 알킬에테르는 다음의 일반식

에 의해서 표시되는데 R은 알킬기이며 n은 중합도이다. R은 저급알킬기 특히 메틸기면 좋다.

이와같은 폴리비닐 알킬에테르는, 각각 상품면 ＂루토날 M40＂, ＂루토날 A50＂과 ＂루토날 I65＂로 MASFA.G로부터 상업적으로 구득할 수 있는 폴리비닐메틸에테르, 폴리비닐 에틸에테르와 폴리비닐 이소부틸에테르 가운데서 선택된 어느 하나이면 될 것이다.

본 발명에 의한 중합체 물질은 중합체물질 전중량 기준으로 5내지 30중량 %의 폴리비닐 알킬에테르를 포함하는 한편 그 나머지 성분들은 페놀, 에폭시, 아크릴 또는 멜라민 수지와 같은 열경화성 수지, 또는 폴리비닐부티랄 도는 폴리아세트산 비닐수지 또 그 혼합물과 같은 열가소성 수지이면 될 것이다. 열가소성 수지도 사용할 수 있다하더라도 그의 기계적강도의 견지에서 열경화성수지가 더 나을 것이다. 폴리비닐 알킬에테르의 함량이 하한보다 적으면 윤활제에 대한 함침(含浸)능력이 불환전해 진다.

상한은 엄밀히 중요하진 않다. 그러나 폴리비닐 알킬 에테르의 함량이 상한까지 그리고 그 이상으로 증가함에 따라 윤활제에 대한 함침 능력은 향상되지만 중합체 물질의 강도는 저하한다. 그러므로 폴리비닐 알킬에테르의 함량은 중량체 물질의 전중량 기준으로 약 30중량 %를 초과 않는 것이 좋다.

탄화플루오르나 실리콘과 같은 어떤 윤활제라도 중합체 물질을 윤활시키는데 사용될 수 있다. 좋은 윤활제는 탄화플루오르인데 특히 퍼플루오르알킬 폴리에테르는 폴리비닐 알킬에테르를 함유하는 중합체 물질을 용이하게 함침되게 하기 때문에 좋은 윤활제이다.

본 발명을 수행시키기 위한 최량의 방식에 대해 설명하겠다.

자기기록층은 결합재 중합체 물질내에 분산되어 있는 강자성 인자를 포함하는 자성적으로 불연속적인 필름일 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예는, 자기기록층의 중량기준으로 15내지 55중량 %양(量)의 결합재 중합체 물질속에 분산되어 있는 같은 기준으로 45 내지 85중량 1%양의 강자성 입자로 되어 있는 자기기록층을 가진 자성기록 매체들일 것이다. 본 발명에 일치된 결합재 중량체 물질은 이 중합체 물질의 전중량 기준으로 5내지 30중량 %양의 폴리비닐 알킬에테르를 함유하고 있으며 상기 중합체 물질은 윤활제로 함침되어 있다. 그런 자기기록층속에 포함되어 있는 강자성 입자의 양 즉 소위 도료 중량 농도는 층의 중량기준으로 45 내지85중량 % 내에서 변동할 것이다. 예를들면 자기기록 디스크는 기록층 중량기준으로 50내지 65중량 %의 강자성 일자를 함유하는 한편, 자기기록 테이프는 같은 기준으로 70 내지 80중량 %의 강자성 입자를 보통 포함할 것이다.

자기기록층은 영구 지질위에 강자성 물질을 스퍼터 또는도금함에 의해서 형성되는자성적으로 연속된 필름일 수도 있다.이 경우에는 폴리비닐 알킬에테르를 함유하는 중합체 물질이 접촉층을 형성하게끔 자성적으로 연속적인 막을 도포할 것이다.

그래서, 본 발명의 다른 바람직한 실시예는, 기질위에 스퍼터 도는 도금된 강자성 물질로 이루어진 자성적으로 연속된 막과 중합체 물질로 이 자성적으로 연속적인 막 위에 형성된 도포막으로 되어있는 복합자기기록층을 가지는 자기기록 매체일 것이다. 본 발명에 일치된 중합체 물질은 이 중합체물질의 전중량 기준으로 5내지 30중량 %양의 폴리비닐 알킬에테르를 함유하며, 상기 중합체 물질은 윤활제에 의해 함침되어 있다. 상기 도료막의 두께는 100내지 1000 A의 범위에 있으면 편리하다.

더우기, 결합재 중합체 또는 도포중합체의일부로서 폴리비닐 알킬에테르를 사용하지 않고 제조한 종래의 자기기록 매체위에, 폴리비닐 알킬에테르를 함유하고 윤활재로 함침된 중합체를 도포한 것을, 본 발명의 실시예로서의매체들은 포함할 것이다.

[실시예 1]

여러 자성도료가 만들어졌다. 그중의하나는 폴리비닐 알킬에테르를 함유하지 않은 종래의 자성도료 였는데 그 조성은 다음의 제1표의 중량부로 표시되어 있다.

[제1표]

이들 성분들을, 참고 자성도료를 만들기 위하여, 보울밀속에서 섞었다. 약 1㎛ 두께의막을 형성하도록 직경 14인치의 알루미늄 디스크 위에 이자성 도료를 스핀코우팅 법으로 칠하였다. 이 도포된 도료를 실온에서 건조하고 200℃에서 30분가나 다음에는 230℃에서 20분간 가열하여 경화했다.

스핀코우딩과 건조조작 동안 디스크의 원(圓) 방향으로 자성입자 τ-Fe₂O₃을 향하게 한 자장에 칠해진 자성도료를 놓이게 했다.

마지막으로 경화된 자기층을 두께 약 0.8㎛가 되게 연마하였다.

각각 ＂루토날M10＂, ＂루토날 A50＂과 ＂루토날 I65＂ 라는 상품명 아래 상업적으로 이용가능한 폴리비닐 메틸에테르, 폴리베테 에틸에테르와 폴리비닐 이소부틸 에닐르의 각 10중량부를 제1표에 나타낸 성분들에 각각 가함으로서 자성도료 M, A와 I를 만들었다.

다음, 상기 참고 시험편에서와 유사한 방법으로 상기 자성도료를 칠함으로서 자성기록디스크 M,A와 I를 제조하였다. 경화된 자성도료막 속으로의 윤활제의 함침능력을 구하기 위하여 ＂크리톡스 1433CZ＂F라는 상품명 아래 이.아이.듀퐁 더 네무르사(E.I. Dupont de Nemours Co.,)로부터 상업적으로 얻을수 있는 퍼어플루오트 알킬폴리에테르를 사용하였다. 퍼어플루오트 알킬폴리에테르를 트리클로로 트리플루오르에탄속에 희석함으로서 여러농도의 윤활제 용액을 만들었다. 알루미늄 디스크 위의 경화된 자성막의 표면위에 기지농도의 윤활제 용액을 윤활제 용액을 3㎕를 마이크로 주사기를 사용하여 떨어뜨렸다.

그 다음 디스크를 230℃에서 30부간 동안 가열하였다. 윤활제의 ＂포화농도＂는 경화된 자성도막의 가열된 표면에서 윤활제의 흔적이 검출되지 않는 윤활제 농도의 상한을 추정함으로서 구해졌다.

추정된 포화농도는 다음의 제2표에 표시되어 있다.

[제 2 표]

제2표에 표시된 것처럼, 폴리비닐 알킬에테르, 특히 폴리비닐 메틸에테르를 함유하는 지성도료막이 윤활제에 대한 가장 우수한 함침능력을 나타낸다는 것이 발견되었다.

[실시예 2]

폴리비닐 메틸에테르를 각각 2.5, 5.0과 7.5중량분 가한것을 제외하고는 실시예 1에 기술한 것과 유사한 방식으로 자성도료막을 만들고 포화농도를 추정하였다.

이렇게 만든 자성도막과 각각 0과 10중량분 양의 폴리비닐 메틸에테르를 함유하는 자성도막을 윤활제 ＂ 크리톡스 I43CZ＂로 함침시키고 그들의 내마모성을 다음과 같이 구하였다. IBM형 3340 자기헤드에 100g의 분동을 실리고 이 헤드를 500r.p.m속도로 회전하는 알루미늄 디스크 위의 자성도막에 접촉시켰다.

자성도막의 마모율을 측정하고 다음의 제3도에 표시된 1내지 5등급으로 내마모성을 추정하였다.

[제 3 표]

자성도막의 결과적 내마모성 등급이 다음의 제4표에 표시되어 있다.

[제 4 표]

내마모성등급이 3보다작지 않을때, 자성층은 보통 접촉식 시작과 정지의 30,000사이클 이상의내마모성을 나타낸다. 따라서, 제4표에서 알수있는 것처럼, 폴리비닐 메틸에테르의 함량이 5.3중량%이고 윤활제의 포화농도가 0.5중량%일때, 내마모성 등급은 3인데, 이는 자기기록 매체의 마모율이 성공적으로 향상되어 있음을 보여준다.

[실시예 3]

여러 중량 퍼어센트의 페놀수지 ＂BKR2620＂과 폴리비닐메틸에테르 ＂루토날 M40＂과의 혼합물을 함유하는 용액을 직경14인치의 디스크 위에서 스퍼터 된 τ-Fe₂O₃의 층위에 바르고, 말리고 200℃에서 30분간 가열하여 경화시켰다. 경화된 중합체 피막은 약 500Å의 두께를 나타냈다. 윤활제, 즉 트리클로로트리플루오르에탄내의 퍼어플루오트 알킬폴리에테르＂크리톡스 143CZ＂용액에 대한 경화된 중합체 피막의 함침능력을 실시예 1에서 기술한 것과 유사한 방식으로 구하였다.

중합체 피막의 내마모성은 실시예 2에 기술된 것처럼 해서 추정되었다.

[제 5 표]

제5표에서 알수 있는 것처럼, 폴리비닐 메틸에테르의 함량이 5중량 %이고 함침된 윤활제의 양이 0.4중량 %일때 내마모성등급은 3인데 이는 자기기록 매체의 마모율이 성공적으로 향상되어 있음을 보여준다.

Claims (1)

1. 영구기질과 이 기질의 적어도 일면위에 형성되어 있는 자기기록층으로 이루어진 자기기록 매체에 있어서, 상기 자기기록층은 중합체 물질중량의 5내지 30중량 5의 폴리비닐 알킬 에테르를 함유하고 있으며 윤활제가 함침되어 있는 중합체 물질로서 접촉층을 이루는 것을 특징으로 하는 자기기록 매체.