JPH01276423A - 円盤状磁気記録媒体 - 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、例えばスチルビデオ装置用、フロッピーディ
スク装置用等の円盤状磁気記録媒体に関する。

［従来の技術１ 従来より、電子スチルカメラ用等の最短記録波長が１．
０μｍ以下の円盤状磁気記録媒体の磁性層に含有される
強磁性粉末としては、γ−Ｆａ系合金粉末が広く使用さ
れている。

それら従来の強磁性粉末は、１４００エルステッド以下
の低い抗磁力を有する磁性粉末であった。

例えば、現在の円盤状磁気記録媒体の中で、最も線状記
録密度に優れる小型フロッピーディスク（画像記録用、
データ記録用等）においては、１２００〜１３５０工ル
ステツド程度の抗磁力を有する金属粉末が使用されてい
る。

また、例えば、特開昭５８−１２２６２３号公報に記載
されている電子スチルカメラ用円盤状磁気記録媒体につ
いては、１０００エルステッド以上の強磁性粉末を用い
ることが提案されてはいるが、その公報の実施例におい
ては、１３００エルステッド以下の抗磁力を有する強磁
性粉末（金属粉末）だけが使用されている。

また、例えば、特開昭６１−２３０６２４号公報に記載
されている電子スチルカメラ用円盤状磁気記録媒体につ
いては、１２００〜１４００工ルステツド程度の強磁性
粉末（金属または合金粉末）を使用することが好適であ
ると記載されており、その公報の実施例においては、１
３１０エルステッドの抗磁力を有する強磁性粉末が使用
されている。

また、それらの磁性１におけるバインダーには、塩化ビ
ニル−酢酸ビニル共重合体や熱可塑性ポリウレタン樹脂
などが用いられている。

［発明が解決しようとする課題１ 従来の円盤状磁気記録媒体には、比較的高い周波数の記
録信号で記録を行なうと、媒体のトラックの再外周付近
と最内周付近との再生出力やＳＮ比に大きな差が生じる
という課題が有った。

例えば、直径４７．０ｍｍの円盤状の電子スチルカメラ
用磁気記録媒体に対して、毎分３６００回転で、周波数
７ＭＨｚのキャリア信号にて記録を行なった場合は、最
内周トラック（直径３０．０ｍｍ）の再生出力は、最外
周トラック（直径４０．０ｍｍ）の再生出力よりも６デ
シベル程度低くなる。したがって、最内周付近に記録さ
れた画像と最外周付近に記録された画像とでは、その画
質が異なってしまう。

上述した例においては、最外周の記録波長は１．０８μ
ｓ程度であるが、最内周の記録波長は０．８１μｍ程度
と短い、そして、従来の円盤状記録媒体においては、記
録波長が約１．０）ｕａよりも短くなると、その再生出
力が低下してしまう、このことが、従来の円盤状磁気記
録媒体において、再外周と最内周との再生出力に大きな
差が生じる事についての原因である。

従来は、上述のような外周と内周の再生出力の差を補う
目的で、記録再生装置に対して高価で特殊なヘッドや回
路が用いられ、再生出力やＳＮ比が補正改善される場合
もある。しかし、その場合には、記録再生装置のヘッド
や回路の選定範囲に制限が生じ、かつその装置が高価に
ならざるをえない、また、その補正改善にも限界がある
。

また一方、電子スチルカメラ用磁気記録媒体においては
、通常その媒体は毎分３６００回転で磁気ヘッドと摺動
しており、例えば４８時間使用した場合には約１千万回
摺動することになり、従来のＶＴＲテープのスチルモー
ドやデータ記録用フロッピーディスクとは比較にならな
い程高い耐摩耗性が要求されている。

本発明は、これらの課題を解決するためになされたもの
であり、その目的は、トラックの最外周付近と最内周付
近との再生出力の差が少ない円盤状磁気記録媒体を提供
することにある。

更に本発明の他の目的は、電子スチルカメラ用等の媒体
に要求される耐摩耗性について十分な性能を有する円盤
状磁気記録媒体を提供することにある。

〔課題を解決するための手段１ 本発明は、非磁性支持体と、該支持体上に設けられた強
磁性粉末を含有する磁性層とを有する円盤状磁気記録媒
体において、前記磁性層が１４００エルステッドより高
い抗磁力を有する金属粉末が分散され、少なくともエポ
キシ基、水酸基およびスルホン酸根を有する塩化ビニル
系共重合体と、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂と
を含む混合物を硬化して得られたものであることを特徴
とする円盤状磁気記録媒体である。

本発明の円盤状磁気記録媒体は、１４００エルステッド
より高い抗磁力を有する金属粉末をその磁性層に含有す
るので、特に記録波長が短い場合の再生出力が、従来の
媒体よりも向上する。したがって、トラックの最内周付
近の再生出力が特に向上し、その最内周付近と最外周付
近との再生出力の差が少なくなる。

更に、本発明の磁気記録媒体においては、その結合剤と
して、前記塩化ビニル系共重合体と前記ポリウレタン樹
脂を用いるので、前記金属粉末は磁性層中で均一かつ良
好に分散しており、この事は前記金属粉末に起因する再
生出力についての効果がより顕著になるという結果をも
たらす。

なお、特に本発明の媒体は、前記ポリウレタン樹脂を含
有するので、適当な研磨剤や潤滑剤を更に磁性層に含有
させれば、容易に磁性層の耐摩耗性を向上することもで
きる。その研磨剤や潤滑剤としては、モース硬度が６以
上である非磁性無機粉末やバチルモノイソステアレート
等の脂肪酸エステルが好適である。

以下、本発明の磁気記録媒体を、詳細に説明する。

本発明の円盤状磁気記録媒体の磁性層に含有する強磁性
粉末は、１４００エルステッドより高い抗磁力を有する
金属粉末である。なお、その抗磁力は、媒体の消去率の
点においては、２０００エルステッド以下であることが
好ましい。また、本発明の媒体を、特に電子スチルカメ
ラ用磁気記録媒体として使用する場合には、現在、電子
スチルカメラに使用されているヘッドとの組み合わせの
点において、その抗磁力は１７００エルステッド以下で
あることが好ましい。

また、その強磁性粉末（金属粉末）は、比較的長い記録
波長の部分においても、十分な出力を得るという点にお
いては、その飽和磁化量が１２０ｅｍｕ／ｇ以上の金属
粉末であることが好ましい。また、塗料化の容易さ及び
電磁変換特性のバランスの点から、その比表面積が４０
〜６５ｒｒｆ’／ｇの金属粉末であることが好ましい。

本発明の媒体の磁性層に含有する金属粉末としては、単
体の強磁性金属または合金（Ｆｅ　、　Ｃｏ、Ｎｉ、　
Ｆｅ−Ｎｉ　％Ｇｏ−Ｎｉ　、　Ｆｅ−Ｃｏ　、　Ｆｅ
−Ｎｉ−Ｃｏ等）が使用できる。また、　Ｆｅ　、　Ｇ
ｏおよびＮｉの合計重量に対して２０重量％以下の範囲
内で他の成分（０、Ｎ、　Ｃ，Ａ１．　Ｓｉ、　３％Ｔ
ｉ、　Ｃｒ％Ｍｎ、　Ｃｕ、　Ｚｍ、　Ｙ。

Ｂａ、　Ｗ、　Ｔｅ、　Ｇｄ、　Ｎｄ、　Ｐ等）を含ん
でいてもよい。

なお、上述した金属粉末に起因する効果を阻害しない程
度であれば、他の強磁性粉末を併用して用いることもで
きる。

本発明の媒体を製造する方法は、前述した金属粉末と、
少なくともエポキシ基、水酸基およびスルホン酸根を有
する結合剤としての塩化ビニル系共重合体とポリカーボ
ネート系ポリウレタン樹脂とを含む分散液（磁性塗料）
を、非磁性支持体上に供給し、その後加熱処理を施して
結合剤を硬化させる工程を含む。なお、両者は、相溶性
に優れている。

したがって、本発明の媒体は、結合剤としての上記塩化
ビニル系共重合体およびポリカーボネート系ポリウレタ
ン樹脂を混合させた状態で、硬化させた硬化物を磁性層
に有する。

加熱処理前の磁性塗料における上記塩化ビニル系共重合
体の平均重合度は２００〜５００が好ましい。

また、加熱処理前の磁性塗料における上記塩化ビニル系
共重合体の、塩化ビニル成分は、７０重量％以上である
ことが好ましく、その共重合体のエポキシ基の量は０．
５〜ＩＯ重量％が好ましく、水酸基の量は０．１〜５重
世％が好ましく、スルホン酸根の量は一５０３換算で０
．２〜２０重量％が好ましい。なお、本発明でいう「ス
ルホン酸根」とは、スルホン酸基またはスルホン酸塩基
（例えばアルカリ金属塩、アンモニウム塩など）を意味
する。

上述の共重合体の各成分の重量％の値は、塩化ビニル成
分については燃焼によって発生する塩化水素の定量によ
り求めることができ、エポキシ基の量については滴定に
より求めることができ、水酸基の量については赤外吸光
分析により求めることができ、スルホン酸根の量につい
ては元素分析および赤外吸収分析の併用により定量して
求めることができる。

上記塩化ビニル系共重合体の製造法としては、塩化ビニ
ルモノマーと、エポキシ基を有するモノマーと、水酸基
を有するモノマーと、スルホン酸根を有するモノマーと
を共重合させる方法等を挙げることができる。

エポキシ基を有する千ツマ−としては、例えばアクリル
グリシジルエーテル、メタクリルグリシジルエーテル、
グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートな
ど種々のモノマーを挙げることができる。

水酸基を有するモノマーとしては、例えば２−ヒドロキ
シエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリ
レート、マレイン酸−２−ヒドロキシエチルなど種々の
千ツマ−を挙げることができる。また、導入したエポキ
シ基の開環反応により水酸基を導入することもできる。

スルホン酸根を有するモノマーとしては、例えばメチル
ビニルスルホン酸、アクリル酸−スルホン酸エチル、ス
チレンスルホン酸等およびそのアルカリ金属塩またはア
ンモニウム塩など種々のモノマーを挙げることができる
。

ただし、上記塩化ビニル系共重合体の製造法は、上記例
に限定されるものではない０例えば、あらかじめ重合し
た適当なポリマーに対して、エポキシ基および／または
水酸基および／またはスルホン酸根を置換または付加し
て導入する方法であってもよい。

また、上記塩化ビニル系共重合体は、ランダム共重合体
に限定されるものではなく、例えばブロック共重合体、
グラフト共重合体などであってもよい。

本発明の媒体の磁性層における、塩化ビニル系共重合体
の含有量は、金属粉末１００重量部に対して、望ましく
は５〜５０重量部であり、好ましくは１０〜３０重量部
である。

本発明の磁性層が含有するポリカーボネート系ポリウレ
タン樹脂は、その樹脂を構成する長鎖ポリオール成分と
してポリカーボネートを用いたものであり、ポリイソシ
アネート成分としては従来用いられているＴＤＩ、ＭＤ
Ｉ、ＩＰＤＩ、ＨＭＤＩ等を用いることができる。

本発明の媒体の磁性層における、塩化ビニル系共重合体
とポリカーボネート系ポリウレタン樹脂との総合有量は
、金属粉末１００重量部に対して、望ましくは５〜５０
重量部であり、好ましくは１０〜２０重量部である。

また、塩化ビニル系共重合体とポリカーボネート系ポリ
ウレタン樹脂との配合比は、重量比で１：５〜５：ｌの
範囲が好ましい、塩化ビニル系共重合体が１１５未満の
場合には、金属粉末に対するその良好な分散特性が発揮
されない場合があり、またポリカーボネート系ポリウレ
タン樹脂の量が１１５未満の場合には、優れた耐摩耗性
が十分に発揮できない場合がある。

本発明の媒体の磁性層には、上記塩化ビニル系共重合体
とポリカーボネート系ポリウレタン樹脂とに起因する効
果を阻害しない程度であれば、必要に応じて、例えば、
他の種類のポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ニト
ロセルロース等を結合剤の副成分として含有してもよい
。その副成分の含有量は、塩化ビニル系共重合体＋ポリ
カーボネート系ポリウレタン樹脂１００重量部に対して
３０重量部以下が好ましい。

なお、本発明の媒体の製造の際には、上記結合剤を架橋
、硬化を促進させる目的で、ポリイソシアネート等の硬
化剤を加えてもよい。

その共重合体の硬化は、所望とする磁性層の物性や多基
の重量％などに応じて好適な硬化条件は異なるが、例え
ば４０〜８０℃程度の温度でｌθ〜６０時間程度加熱す
ることにより行なえばよい。

本発明の磁気記録媒体の磁性層には、必要に応じて適当
な分散剤、研磨剤、潤滑剤を含有していてもよい。

なお、磁性層の耐摩耗性の点において、本発明の磁気記
録媒体の磁性層には、研磨剤としてモース硬度が６以上
である非磁性無機粉末を含有させることが好ましい。

その非磁性無機粉末としては、例えば酸化クロム、α−
アルミナ、ａ　−Ｆｅ２　ｏ３、ＴｉＯ２等を挙げるこ
とができる。その非磁性無機粉末の含有量は、前記強磁
性粉末１００重量部に対して５〜２０重量部が好ましい
、その含有量が５重量部よりも少ないと耐摩耗性の向上
が十分でない場合があり、２０重量部よりも多いと本発
明の再生出力についての効果を阻害する場合がある。

なお、磁性層の耐摩耗性を潤滑効果によって向上できる
という点において、本発明の磁気記録媒体の磁性層には
、潤滑剤として脂肪酸エステルを含有させることが好ま
しい。

その脂肪酸エステルとしては、例えばカプリン酸、エル
カ酸、セトレイン酸、エライジン酸、オレイン酸、ミリ
スチン酸、ペンタデシル酸、ステアリン酸、ノナデカン
酸、アラキン酸、ベヘン酸、グリセリン酸などの飽和脂
肪酸もしくは不飽和脂肪酸の、メチルエステル、エチル
エステル、プロピルエステル、ブチルエステル、アミル
エステル等を単独であるいは複数種を併用して用いれば
よい。特に、本発明の媒体には、バチルアルコールとイ
ソステアリン酸のエステルであるバチルモノイソステア
レートを単独であるいは他の脂肪酸エステルと併用して
用いることが好ましい。

また、本発明の媒体の非磁性支持体には、媒体の使用用
途や使用環境に応じて適当な支持体を用いればよく、例
えばポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリ
アラミドフィルム、ポリアセテートフィルム等の種々の
部材を挙げることができる。

〔実施例〕

以下、実施例により、本発明を更に詳細に説明する。

実施例１ まず、下記の材料を、サンドグラインダーを用いて分散
させることにより、分散液を調製した。

「針状強磁性粉末」 「結合剤」 「分散剤」 ・りん酸エステル　　　　　　　　　１重量部「研磨剤
」 「潤滑剤」 ・ｎ−ブチルステアレート　　　　　３重量部・バチル
モノイソステアレート　　　２重量部「溶剤」 ・トルエン　　　　　　　　　　　　１００重量部・メ
チルエチルケトン　　　　　　　１００重量部・シクロ
ヘキサン　　　　　　　　　１００重量部次いで、その
分散液の中に、硬化剤としてのポリイソシアネート（日
本ポリウレタン工業■製、商品名：コロネートＬ）を７
重量部加えて磁性塗料とした。

次いで、その磁性塗料を、厚さ３３μｍのポリエステル
ベースフィルムの両面に乾燥厚が３μｍになるように塗
布し、８０°Ｃでカレンダー処理を行なった。

次いで、５０℃の温度中に２４時間放置して磁性塗料内
の樹脂を架橋硬化させた。

次いで、直径４７ｍｍの円盤状に打抜き、円盤状の本発
明の円盤状磁気記録媒体を作製した。

実施例２ 「針状強磁性粉末」として、抗磁力が１５５０エルステ
ッドのＦｅ−Ｎｉ合金（長径０．２５ｐｍ、軸比８、飽
和磁化量１３０ｅｍｕ　／　ｇ、比表面積５５ｍ２／ｇ
）を用いた以外は、実施例１と全く同様にして本発明の
円盤状磁気記録媒体を作製した。

実施例３ 「研磨剤」としてのα−ＡＩ２２０３粉末の量を１０重
量部に変更し、Ｃｒ２　ｏ、粉末の量を１０重量部に変
更した以外は、実施例１と全く同様にして本発明の円盤
状磁気記録媒体を作製した。

実施例４ 「潤滑剤」としてのｎ−ブチルステアレートを用いる代
わりにイソアミルステアレートを３重量部用いた以外は
、実施例１と全く同様にして本発明の円盤状磁気記録媒
体を作製した。

実施例５ 「研磨剤」としてのα−八へ２０３粉末の量を２重量部
に変更し、Ｃｒ２Ｏ３粉末の量を２重世部に変更した以
外は、実施例１と全く同様にして本発明の円盤状磁気記
録媒体を作製した。

実施例６ 「研磨剤」としてのａ−Ａβ２０３粉末の量を１５重量
部に変更し、Ｃｒ２０３粉末の量を１５重量部に変更し
た以外は、実施例１と全く同様にして本発明の円盤状磁
気記録媒体を作製した。

実施例７ 「潤滑剤」としてのｎ−ブチルステアレートの量を５重
量部に変更し、バチルモノイソステアレートを添加しな
いように変更した以外は、実施例１と全く同様にして本
発明の円盤状磁気記録媒体を作製した。

実施例８ 「潤滑剤」としてのｎ−ブチルステアレートの代わりに
、ジメチルシリコーンオイル（信越化学■製、Ｋ　Ｆ　
−６９）を５重量部用いた以外は、実施例７と全く同様
にして本発明の円盤状磁気記録媒体を作製した。

比較例１ 「結合剤」の塩化ビニル系共重合体の代わりに、塩化ビ
ニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体（ＵＣＣ
社製、ＶＡＧＨ）を１５重量部用い、「結合剤」のポリ
カーボネート系ポリウレタン樹脂の代わりにポリエステ
ル系ポリウレタン樹脂（日本ポリウレタン工業■製、Ｎ
　２３０１）を１０重量部用いた以外は、実施例１と全
く同様にして円盤状磁気記録媒体を作製した。

比較例２ 「針状強磁性粉末」として、抗磁力が１３００エルステ
ッドＦｅ−Ｎ　ｉ合金（長径（１，２５ｐｆｆｉ、軸比
７、飽和磁化量１４０ａｍｕ／　ｇ　、比表面積５０ｍ
２／ｇ）を用いた以外は、実施例１と全く同様にして円
盤状磁気記録媒体を作製した。

比較例３ 「針状磁性粉末」として、抗磁力が１３００エルステッ
ドのＦｅ−Ｎｉ合金（長径０．２５μｓ、軸比７、飽和
磁化量１４０ｅｍｕ／　ｇ、比表面積５０ｍ”／ｇ）を
用いた以外は、比較例１と全く同様にして円盤状磁気記
録媒体を作製した。

再生出力の評価： 実施例１〜８および比較例１〜３において作製した円盤
状磁気記録媒体に対して、周波数７　Ｍ）Ｉｚの記録信
号、ディスク回転速度は３６００ｒｐｍで記録を行ない
、第１トラツク（直径４０ｍｍ）および第５０トラツク
（直径３０ｍｍ）の再生出力を測定した。また、その第
１トラツクと第５０トラツクとの再生出力の差を算出し
た。それらの結果を表−１に示す。

なお、各再生出力は、比較例７の第１トラツクをＯｄＢ
基準として表わした。また、第１トラツクにおける記録
波長は約１．０８μであり、第５０トラツクにおける記
録波長は約０．８１μ程度である。

耐摩耗性の評価： 実施例１〜８および比較例１〜３において作製した円盤
状磁気記録媒体に対して周波数７　Ｍ）ｌｚの記録信号
、ディスク回転速度は３６００ｒｐｍで記録を行なった
後、「温度−５℃」、「温度＋２５℃、湿度６０％ＲＨ
Ｊ、「温度＋４０℃、湿度８５％Ｒ）ＩＪの各環境下に
て、フェライトヘッドを用い、３６００ｒｐｍの回転速
度で再生を行ない、その第２５トラツク（直径３５ｍｍ
）における再生出力が初期値に対して一３ｄＢに劣化す
るまでの時間を測定した。その結果を表−１に示す。

表−１に示す結果から明らかなように、実施例の磁気記
録媒体は、比較例の磁気記録媒体よりも、その第１トラ
ツクと第５０トラツクとの再生出力の差が少ない。

また、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂および非磁
性粉末と脂肪酸エステルとを好ましい範囲内の量で含有
する実施例１〜４の磁気記録媒体は、その他の実施例の
磁気記録媒体よりも、各環境下における耐摩耗性と再生
出力に優れる。

耐摩耗性について更に詳しく述べるならば、ポリカーボ
ネート系ポリウレタン樹脂の効果については実施例１と
比較例１との比較、比較例１と比較例２との比較などに
より明らかである。また、非磁性無機粉末の効果につい
ては、実施例１または３と実施例５または６との比較に
より、添加量が少なすぎると一５℃における耐摩耗性が
劣り、添加量が多すぎると再生出力に悪影響を与えるこ
とが明らかになった。また、潤滑剤の効果については、
実施例１または２と実施例７または８との比較により、
バチルモノイソステアレートがｎ　−ブチルステアレー
トやジメチルシリコーンオイルなどよりも好適であるこ
とが明らかになった。

〔発明の効果］ 以上説明したように、本発明の円盤状磁気記録媒体は、
１４００工ルステツド以上の抗磁力を有する金属粉末と
、特定の塩化ビニル系共重合体の硬化後の樹脂およびポ
リカーボネート系ポリウレタン樹脂を磁性層に含有する
ので、トラックの最外周付近と最内周付近との再生出力
の差が少ない。

また、本発明の磁気記録媒体に用いる再生装置は、再生
出力の差を補正改善するための高価かつ特殊なヘッドや
回路を必ずしも必要としないので、装置の低価格化の可
能性が有る。

更には、本発明の媒体は特定のポリウレタン樹脂を含有
するので、モース硬度が６以上である非磁性無機粉末や
バチルモノイソステアレート等の脂肪酸エステルなど適
当な研磨剤や潤滑剤を更に磁性層に含有させれば容易に
磁性層の耐摩耗性を向上できる。

以上のような効果を有する本発明の磁気記録媒体は、特
に電子スチルカメラ用磁気記録媒体等として有用である
。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性支持体と、該支持体上に設けられた強磁性
   粉末を含有する磁性層とを有する円盤状磁気記録媒体に
   おいて、 前記磁性層が１４００エルステッドより高い抗磁力を有
   する金属粉末が分散され、少なくともエポキシ基、水酸
   基およびスルホン酸根を有する塩化ビニル系共重合体と
   、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂とを含む混合物
   を硬化して得られたものであることを特徴とする円盤状
   磁気記録媒体。
2. （２）前記磁性層が、モース硬度が６以上である非磁性
   無機粉末を、前記金属粉末に対して５〜２０重量％含有
   する請求項１記載の円盤状磁気記録媒体。
3. （３）前記磁性層が、脂肪酸エステルを含有する請求項
   １または２記載の円盤状磁気記録媒体。
4. （４）前記脂肪酸エステルが、少くともバチルモノイソ
   ステアレートを含む脂肪酸エステルである請求項３記載
   の円盤状磁気記録媒体。