JPH01173320A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、非磁性支持体上に磁性粉末と結合剤とを主体
とする磁性層を有する磁気記録媒体に関するものであり
、特にスチル耐久性及びヘッドウェア（磁気記録媒体を
走行させた際に生ずるヘッド摩耗量）の改善に関するも
のである。

〔発明の概要〕

本発明は、非磁性支持体上に磁性粉末と結合剤とを主体
とする磁性層を形成してなる磁気記録媒体において、前
記磁性層中にＭｇＡ１．Ｏ，粉末を含有させることによ
り、スチル耐久性の改善及びヘッドウェアの低減を達成
しようとするものである。

〔従来の技術〕

近年、特にビデオテープ等の磁気記録媒体においては、
ＶＴＲの静止画像（スチル）、スローモーション等の機
能の充実により、充分な耐摩耗性（スチル耐久性）を確
保し、磁気ヘッドとの接触による磁性層の損傷を防止す
るために、該磁性層を補強することが要求されるように
なってきた。

従来より、上記要求を満足するために磁気記録媒体の磁
性層中に非磁性無機材料粉末を添加するという対策が提
案されている。上記磁性層中に添加する非磁性無機材料
粉末としては例えば、酸化クロム、アルミナ、酸化チタ
ン、α−酸化鉄、酸化亜鉛、シリカ、樹脂ビーズ等が挙
げられ、これらを磁性層中に添加した効果について従来
より種々検討されてきた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、これら非磁性無機材料粉末を磁性層中に
添加した場合、磁性層の耐久性の向上という点ではある
程度の改善は見られるもののその効果は未だ充分とは言
えない。

一方、前述の非磁性無機材料粉末は非常に硬質であるた
め、磁性層中に添加された非磁性無機材料粉末が磁気記
録媒体を走行させた際に走行系に悪影響を及ぼし、磁気
ヘッドの損傷や磁気ヘッドの摩耗量が増大するといった
問題が発生するようになってしまっている。

そこで、本発明は上述の従来の実情に鑑みて提案された
ものであって、スチル耐久性の改善及びヘッドウェアの
低減を達成することが可能な磁気記録媒体を提供するこ
とを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明等は、上述の目的を達成せんものと鋭意研究の結
果、磁性層中に添加する非磁性無機材料粉末としてＭｇ
ＡｌｚＯ＜粉末が有効であり、このＭｇＡＪ２０４粉末
を添加することによりスチル耐久性を向上させるととも
に、ヘッドウェアを低減する効果を発揮するとの知見を
得るに至った。

本発明は上記知見に基づいてなされたものであり、非磁
性支持体上に磁性粉末と結合剤とを主体とする磁性層を
形成してなる磁気記録媒体において、前記磁性層中にＭ
　ｇ　Ａ　ｌｚ　Ｏａ粉末を含有させたことを特徴とす
るものである。

この発明において使用されるＭｇＡｌ！、０４粉末は、
スピネル型結晶構造を有する研磨剤であり、優れた磁性
層補強機能を有し、結合剤樹脂とのなじみもよい。また
、ＭｇＡ１ｚｏ４粉末の粒子径と含有量を適当に規制す
ることによりヘッドウェアにも優れた効果を発揮する。

したがって、所定の粒子径を有したＭ　ｇ　Ａ　１２２
０４粉末が磁性層中に所定量含有されることにより優れ
た磁性層補強機能が充分に発揮されてスチル耐久性を向
上するとともにヘッドウェアを低減させる効果を同時に
満足する。

ここで、上記Ｍ　ｇ　Ａ　ｌ　ｔ　Ｏ４粉末の平均粒子
径は０．１〜０．８μｍの範囲内のものを使用すること
が好ましく、０．１μｍ未満ではスチル耐久性が劣化し
てしまい、０．８μｍより大きい場合にはスペーシング
ロスを生じ電磁変換特性に悪影響を与えたりヘッドウェ
アが大きくなり過ぎてしまう。

また、磁性層への添加量は磁性層中の磁性粉末１００重
量部に対して０．５〜２５重量部の範囲内で添加するこ
とが好ましく、Ｏ，Ｓ　電量部未満ではＭ　ｇ　Ａ　ｌ
　ｔ　Ｏａ粉末を添加した効果が発揮されず、２５重量
部より多い場合にはヘッドウェアが大きくなり過ぎてし
まう。

上述のようなＭ　ｇ　Ａ　ｌ　ｔ　Ｏ４粉末を含む磁性
層は、通常、上記Ｍ　ｇ　Ａ　１　ｚ　Ｏａ粉末を磁性
粉末、結合剤成分、有機溶剤及びその他の添加剤ととも
に混合分散して磁性塗料を調製し、これを非磁性支持体
上に塗布し、乾燥させることによって形成される。

ここで、結合剤としては、従来から汎用されている結合
剤樹脂がいずれも使用可能であり、例えば塩化ビニル−
酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニル
アルコール共重合Ｌ　塩化ビニル−酢酸ビニル−マレイ
ンｉ１Ｍ合体、　塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体
、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸
エステル−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸エス
テル−塩化ビニリデン共重合体、メタクリル酸エステル
−塩化ビニリデン共重合体、メタクリル酸エステル−ス
チレン共重合体、熱可塑性ポリウレタン樹脂、ポリ弗化
ビニル、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、
ブタジェン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニト
リル−ブタジェン−メタクリル酸共重合体、ポリビニル
ブチラール。

セルロース誘導体、スチレン−ブタジェン共重合体、ポ
リエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、熱硬
化性ポリウレタン樹脂、尿素樹脂。

メラミン樹脂、アルキド樹脂、尿素−ホルムアルデヒド
樹脂またはこれらの混合物等の結合剤樹脂が挙げられる
。これら結合剤樹脂の中でも特に本発明の磁気記録媒体
においては、塩化ビニル系共重合体及びポリウレタン系
樹脂を組み合わせて結合剤とすることが好ましい。

上記塩化ビニル系共重合体としては、重合度１００〜７
００程度のものが好ましく、例えば塩化ビニル、酢酸ビ
ニル、プロピオン酸ビニル、ビニルアルコール、メチル
ビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、セチルビ
ニルエーテル等のビニル系モノマー、（メタ）アクリル
酸メチル。

（メタ）アクリル酸エチル、　（メタ）アクリル酸プロ
ピル、　（メタ）アルリル酸イソプロピル。

（メタ）アクリル酸ブチル、　（メタ）アクリル酸ラウ
リル、　（メタ）アクリル酸−２−ヒドロキシプロピル
、２ヒドロキシエチルメタクリレート。

２ヒドロキシエチルアクリレート、アクリル酸エステル
等アクリル系モノマー、塩化ビニリデン。

フッ化ビニリデン等のビニリデン糸上ツマー等の一種ま
たは二種以上が共重合したものが使用可能である。

また、上記ビニル系共重合体には、前記ビニル系化合物
と共重合可能な二重結合を有するその他の単量体を共重
合させてもよい。かかる単量体としては、例えば１．３
−ブタジェン等のブタジェン系モノマー、マレイン酸、
無水マレイン酸、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ブチ
ルベンジル、マレイン酸−ジー２−ヒドロキシエチル、
イタコン酸ジメチル、スチレン、α−メチルスチレン、
ｐ−メチルスチレン、アクリロニトリル、エチレン。

プロピレン等が挙げられる。

一方、ポリウレタン系樹脂は、ポリヒドロキシ化合物と
ポリイソシアナートとの反応によって得られるもので、
樹脂の主体となるポリヒドロキシ化合物、ポリイソシア
ナートとしては分子量約５００〜５ｏｏｏの長鎖ジオー
ル、分子量約５０〜５００の短鎖ジオール、有機ジイソ
シアナートを用いることが好ましく、ポリウレタン系樹
脂としては、分子量５０００〜８００００程度のものを
使用することが好ましい。

上記長鎖ジオールは、例えばポリエステルジオール、ポ
リエーテルジオール及びポリエーテルエステルグリコー
ル等に大別される。ポリエステルジオールとしては、具
体的には例えばコハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ア
ゼライン酸等の脂肪族ジカルボン酸、テレフタル酸、イ
ソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸またはそれらの低級
アルコールエステルと、エチレングリコール、１．３−
プロピレングリコール、１．４−ブチレングリコール、
１゜６−ヘキサングリコール、ジエチレングリコール、
ネオペンチルグリコール、あるいはビスフェノールＡの
エチレンオキサイド付加物等又はこれらの混合物とを反
応して得られるポリエステルジオール類又はε−カプロ
ラクトン等のラクトンを開環重合して得られるラクトン
系のポリエステルジオール等が挙げられる。ポリエーテ
ルジオールとしては、例えばポリエチレングリコール、
ポリプロピレンエーテルグリコール、ポリテトラメチレ
ンエーテルグリコール類又はこれらの共重合ポリエーテ
ルグリコール等が挙げられる。また、ポリエーテルエス
テルグリコールとしては、上記ポリアルキレンエーテル
グリコールをポリオール成分として脂肪族又は芳香族ジ
カルボン酸と反応させて得られるポリエステルグリコー
ル類が挙げられる。

この長鎖ジオールの分子量が余り小さすぎると、得られ
るポリウレタン系樹脂のウレタン基濃度が大きくなりす
ぎて樹脂の柔軟性が乏しくなり、また溶剤に対する溶解
性が悪くなり、磁気記録媒体の結合剤として用いるのに
は余り好ましくない。

また、長鎖ジオールの分子量が余り大きすぎるときは、
樹脂中の長鎖ジオール含有量が多くなりすぎて相対的に
ウレタン基濃度が非常に小さくなるため、樹脂の耐摩耗
性及び耐熱性が低下する。

上記短鎖ジオールは、例えばエチレングリコール、プロ
ピレングリコール、１．４−ブチレングリコール、１．
６−ヘキサングリコール、ネオペンチルグリコール等の
脂肪族グリコールあるいはビスフェノールＡのエチレン
オキサイド付加物またはプロピオンオキサイド付加物、
ハイドロキノンのエチレンオキサイド付加物等の芳香族
ジオール等があり、ポリウレタン樹脂の性質に応してこ
れらを単独または種々の量比で混合して使用できる。

さらに、グリセリン、グリセリンのエチレンオキサイド
付加物、２−メチルプロパン−１，２，３−）リオール
、４−〔ビス（２−ヒドロキシエチル）　）　−２−ヒ
ドロキシペンクン、３−メチルペンタン−１，３，５−
トリオール、Ｌ２，６−ヘキサンドリオール、■−ビス
（２−ヒドロキシエチル）アミノ−２へプロパツール、
ジェタノールアミンのプロピオンオキサイド付加物等の
トリオールを併用することも可能である。

上記有機ジイソシアナートとしては、テトラメチレンジ
イソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート等の
脂肪族ジイソシアナート、トフェニレンジイソシアナー
ト、ｐ−フ二二レンジイソシアナート、２，４−トリレ
ンジイソシアナート、２．６−トリレンジイソシアナー
ト、ジフェニルメタンジイソシアナート、３．３−ジメ
トキシ−４，４”−ビフェニレンジイソシアナート、３
，３゛−ジメチル−４，４゛−ビフェニレンジイソシア
ナート、４Ｉ４゛−ジイソシアナートジフェニルエーテ
ル、１．５−ナフタレンジイソシアナート、２，４−ナ
フタレンジイソシアナート等の芳香族ジイソシアナート
、１．３−ジイソシアナートメチルシクロヘキサン、１
．４−ジイソシアナートメチルシクロヘキサン、４，４
゛−ジイソシアナートジシクロヘキシルメタン、イソホ
ロンジイソシアナート等の脂環族ジイソシアナート等が
あげられる。

なお、本発明において言うポリウレタン系樹脂とは、前
述のポリウレタン系樹脂の他、ポリウレア樹脂、ポリウ
レタンウレア樹脂も含むものとする。上記ポリウレア樹
脂、ポリウレタンウレア樹脂は、ポリウレタン系樹脂を
構成する有機ジイソシアナートの一部または全部を有機
ジアミンとすることによって得られる。

また、上述の塩化ビニル系共重合体及びポリウレタン系
樹脂は、さらに前述したその他の樹脂と組み合わせて用
いることも可−能である。

上記塩化ビニル系共重合体もしくはポリウレタン系樹脂
あるいは併用するその他の結合剤には、さらに分散性を
向上させる目的から親水性極性基を導入してもよい。上
記親水性極性基としては、−３Ｏ，Ｍ基、−ｏｓｏｚｈ
基、−ＰＯ（ＯＭ’）ｚ基、−Ｃ００Ｍ基、−ＮＲ３Ｘ
基、−ＮＲ，・）ＩＸ基（但し、Ｍは水素原子又ハアル
カリ金属原子を、Ｍ”は水素原子、アルカリ金属原子又
は炭化水素原子を、Ｒはアルキル基を、Ｘはハロゲンを
それぞれ表す。）等が挙げられる。

本発明の磁気記録媒体において、磁性層は、例えば強磁
性粉末を上述の結合剤中に分散し有機溶剤に溶かして調
製される磁性塗料を非磁性支持体の表面に塗布して形成
される。

ここで、上記非磁性支持体の素材としては、通常この種
の磁気記録媒体に使用されるものであれば如何なるもの
であってもよく、例えばポリエチレンテレフタレート等
のポリエステル類、ポリエチレン、ポリプロピレン等の
ポリオレフィン類、セルローストリアセテートセルロー
スダイアセテートセルロースアセテートブチレート等の
セルロース誘導体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン等のビニル系樹脂、ポリカーボネート、ポリイミド、
ポリアミド、ポリアミドイミド等のプラスチック、紙、
アルミニウム、ｗ４等の金属、アルミニウム合金、チタ
ン合金等の軽合金、セラミックス、単結晶シリコン等が
挙げられる。この非磁性支持体の形態としては、フィル
ム、テープ。

シート、ディスク、カード、ドラム等のいずれでも良い
。

また、磁性層に用いられる磁性粉末には通常のものであ
ればいずれも使用することができる。したがって、使用
できる磁性粉末としては、強磁性酸化鉄粒子、強磁性二
酸化クロム、強磁性合金粉末、六方晶系バリウムフェラ
イトａ粒子、窒化鉄等が挙げられる。

上記強磁性酸化鉄粒子としては、一般弐ＦｅＯｘで表し
た場合、Ｘの値が１．３３≦Ｘ≦１．５０の範囲にある
もの、即ちマグヘマイト（γ−Ｐｅｓｏ、　。

Ｘ＝１．５０）、マグネフィト　（Ｆｅ、Ｊａ　、　　
Ｘ　＝　１．３３）及びこれらの固溶体（ＦｅＯｘ、１
．３３＜Ｘ＜１．５０）である。さらに、これら強磁性
酸化鉄には、抗磁力をあげる目的でコバルトを添加して
もよい。コバルト含有酸化鉄には、大別してドープ型と
被着型の２種類がある。

上記強磁性二酸化クロムとしては、ＣｒＯあるいはこれ
らに抗磁力を向上させる目的でＲｕ、Ｓｎ。

Ｔｅ、Ｓｂ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ等の少なくとも一種
類を添加したものを使用できる。

強磁性合金粉末としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ。

Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ、Ｇ。

−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ−Ｂ。

Ｍｎ−Ｂ１．Ｍｎ−Ａｊ！、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｖ等が使用で
き、またこれらに種々の特性を改善する目的でＡ／！、
Ｓｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ等の金属成分を添
加してもよい。

さらに上記磁性層には、前記の結合剤、磁性粉末の他に
添加剤として通常使用される分散剤、潤滑剤、研磨剤、
帯電防止剤、防錆剤等が加えられてもよい。

磁性塗料の溶剤としては、アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケ
トン系、酢酸メチル、酢酸エチル。

酢酸ブチル、乳酸エチル、酢酸グリコールモノエチルエ
ーテル等のエステル系、グリコールジメチルエーテル、
グリコールモノエチルエーテル、ジオキサン等のグリコ
ールエーテル系、ベンゼン。

トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘ
プタン等の脂肪族炭化水素、メチレンクロライド、エチ
レンクロライド、四塩化炭素、クロロホルム、エチレン
クロルヒドリン、ジクロルベンゼン等の塩素化炭化水素
等が挙げられる。

〔作用〕

−ｉにスチル耐久性とヘッドウェアとは相反する関係に
あるが、磁性層の補強剤として使用されるＭｇＡｌｔＯ
ａ粉末は、補強剤としての機能は勿論、それ自身の性質
や結合剤とのなじみの良さ等に起因してヘッドウェアを
低減させる効果を発揮する。

したがって、スチルやスローモーション、高速走行等の
複雑な走行機構においてもスチル耐久性とヘッドウェア
を同時に満足することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本
発明がこれら実施例に限定されるものではないことばい
うまでもない。

１施■よ 磁性粉末　　　　　　　　　　　　　１００重量部（比
表面積４Ｑｒｒｒ／ｇ、Ｃｏ−被着γ酸化鉄）結合剤　
　　　　　　　　　　　　　　１０重量部（マレイン酸
含有塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、電気化学社製、
商品名Ｒ−４５＞結合剤　　　　　　　　　　　　　　
　１０重量部（ポリウレタン、日本ポリウレタン社製。

商品名Ｎ−２３０４） 潤滑剤（ブチルステアレート）　　　　　２重量部帯電
防止剤　　　　　　　　　　　　　２重量部（カーボン
、キャボソト社製、商品名パルカンＸＣ−７２） 研磨剤（ＭｇＡｐｚ０４＋粒子径０．５．ｃｒｍ）　　
５重量部溶剤（メチルエチルケトン）１２０重量部溶剤
（メチルイソブチルケトン）６０重量部溶剤（トルエン
）６０重量部 上記組成物をボールミルにて４８時間混合し、フィルタ
で濾過した後、コロネー）Ｌを２重量部添加した。３０
分後、これを１６μｍ厚のポリエチレンテレフタレート
フィルム上に乾燥後の膜厚が６μｍとなるように塗布し
た。次いで磁場配向処理を行った後、乾燥して巻取った
。これをカレンダー処理した後、さらに硬化し、１／２
インチ幅にスリットしてサンプルテープを作製した。

１２〜　　７ 磁性塗料の組成中、研磨剤であるＭｇ／ｌ、０゜の粒子
径、塩化ビニル系共重合体及びウレタン系樹脂の添加量
を第１表に示すように変え、他は実施例１と同様の方法
によりサンプルテープを作製した。

此ＭｆｌＬ上 磁性塗料の組成中、研磨剤の種類及び粒子径。

塩化ビニル系共重合体及びウレタン系樹脂の添加量を第
１表に示すように変え、他は実施例Ｉと同様の方法によ
りサンプルテープを作製した。

実施例１〜実施例７及び比較例１で使用した研磨剤の種
類、塩化ビニル系共重合体及びウレタン系樹脂の添加量
を第１表に示した。

第１表 得られた各サンプルテープについて、それぞれ再生出力
、スチル特性、ヘッドウェアを測定した。

なお、上記再生出力は、４ＭＨｚの信号を記録後、その
再生出力を測定することにより求めた。

また、上記スチル特性は、サンプルテープに４゜２Ｍｆ
ｌｚの映像信号を記録し、再生出力が５０％に減衰する
までの時間とした。

さらに、ヘッドウェアは、ソニー社製、商品名ＮＶ−８
２００のビデオテープレコーダを使用し、２５℃。

６％ＲＨの環境下で１００回走行後の磁気ヘッドの摩耗
深さを測定して求めた。

測定の結果を第２表に示す。

（以下余白） 第２表 上記第２表から明らかなように、本発明に係る実施例１
〜実施例７の各サンプルテープにあっては、ヘッドウェ
アが大幅に抑えられている。

また、実施例６〜実施例７の各サンプルテープの測定結
果から明らかなように、磁性層に使用した結合剤樹脂の
影響も大きく、塩化ビニル系共重合体もしくはポリウレ
タン系樹脂を単独で結合剤樹脂としし使用した場合には
ヘッドウェアについては満足のいく値が得られたものの
、スチル耐久性が劣化してしまっている。これに対して
実施例１〜実施例５では再生出力及びスチル耐久性とも
に良好な結果である。

一方、従来から使用されている非磁性無機材料を使用し
た比較例１のサンプルテープはスチル耐久性もヘッドウ
ェアも満足のいくものではなかった。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明においては磁
気記録媒体の磁性層にＭｇＡＪ２０．粉末を添加してい
るのでヘッドウェアを小さく抑えるとともにスチル時間
を長くするという相反する効果を同時に満足させること
ができる。

特許出願人　　　ソニー株式会社 代理人　　弁理士　　小池　　晃 同　　　旧材　榮− 同　　　佐胚　　勝 手続補正書帽発） 昭和６３年３月２４日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性支持体上に磁性粉末と結合剤とを主体とする磁性
   層を形成してなる磁気記録媒体において、前記磁性層中
   にＭｇＡｌ＿２Ｏ＿４粉末を含有させたことを特徴とす
   る磁気記録媒体。