JPH03185624A - 磁気記録媒体およびその製造方法 - 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〕 この発明は磁気記録媒体およびその製造方法に関し、さ
らに詳しくは機械特性および電気特性に優れた磁気記録
媒体とその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、磁性粉末、結合剤成分、有機溶剤およびその他
の必要成分からなる磁性塗料を、基体上に塗布、乾燥し
てつくられる磁気記録媒体は、記録再生時に磁性層が磁
気ヘッド等と激しく摺接するため、磁性層等の摩耗が少
なくて耐久性に優れたものが要求される。

このため、従来からアルミナ、酸化クロム、α酸化鉄な
どの非磁性固形添加剤を、磁性層中に多量に添加するこ
とが行われており、特にフロッピディスクでは、これら
の非磁性固形添加剤が磁性層中の磁性粉末に対して合計
２０重量％以上も添加されることがある。しかし、非磁
性材料を磁性層中に多量に添加することは、必然的に、
磁気記録媒体の磁気特性の低下、特に飽和磁化量と角型
の低下、およびそれに伴う電気特性の大幅な劣化を招く
ことになる。

［発明が解決しようとする課題］ この発明は、かかる従来のさまざまな欠点を解消し、以
て機械特性と電気特性に優れた磁気記録媒体を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち、この発明は、従来のように非球状で角ばった
固形添加剤を磁性層中に多量に、そして均一に分散させ
るのではなく、少量の球状の固形添加剤を磁性層表面近
傍に偏在させることによって、磁気記録媒体の機械特性
および電気特性を充分に向上させたものである。

この発明で用いられる固形添加剤は、平均粒径がｌｔＩ
ｍ以下で、球状のものを磁性層表面近傍に偏在させて用
いるのが好ましく、平均粒径が１μｍ以下で球状の固形
添加剤は、従来の非球状で角ばった固形添加剤に比べて
、磁気ヘッドの研磨量が格段に少なく、磁性層表面に相
当量配置しても、磁気ヘッドの研磨量が適度に抑制され
る。また、形状が球状であるため、固形添加剤と磁気−
・・ノドとの真実接触面積は極めて小さくなり、磁性層
と磁気ヘッドとの接触抵抗も、従来の非球状で角ばった
固形添加剤を用いた場合に比べて非常に低くすることが
でき、良好な走行特性を確保することができる。これに
対し、固形添加剤の平均粒径が１μｍを越えると、磁気
へ・ノドの摩耗量と磁気へ・ノドの傷つきが顕著となる
ため好ましくない。

また、この固形添加剤は、モース硬度が８以上であるこ
とが好ましく、モース硬度が８未満のものでは、磁気ヘ
ッドの研磨能力が不足するため、ヘッド目づまりが多発
する。

このような固形添加剤の磁性層表面近傍への偏在は、固
形添加剤を、炭化水素系疎水化処理剤、あるいはフッ化
物系疎水化処理剤などの有機物系疎水化処理剤の溶液中
に分散させ、その表面に疎水化処理剤を化学的に吸着さ
せて、その表面エネルギーを低下させることによって行
われ、固形添加剤の表面エネルギーを低下させると、固
形添加剤と磁性塗料との間の界面エネルギーに大きな差
が生じ、この界面エネルギーの大きな差が駆動力となっ
て、固形添加剤が磁性塗料中で浮き上がり、その結果、
磁性層表面近傍に固形添加剤が偏在する。

ここで、疏水化処理剤としては、固形添加剤表面への化
学吸着性に優れたシラン系、チタネート系、アルミニウ
ム系などのカップリング剤、あるいはオルガノシラザン
などの疎水化処理剤が好適なものとして使用される。

このように疏水化処理剤で処理し、その表面エネルギー
を低下させて、固形添加剤を磁性層表面近傍に偏在させ
ると、磁気記録媒体の機械特性が、磁性層表面近傍の固
形添加剤量によってほぼ決定される関係から、機械特性
が一段と向上され、特に、ビデオテープあるいはフロッ
ピディスクなどの磁性層が磁気ヘッドと高速で摺接する
場合は、磁性層内部ではなく、磁性層表面近傍の固形添
加剤の挙動によって、機械特性が大きく支配されるため
、この効果が著しい。また、固形添加剤を磁性層表面近
傍へ偏在させたことによって、磁性層への固形添加剤の
添加量を、固形添加剤を磁性層中に均一に分散させる従
来の方法に比べて半分以下に減らすことができるため、
固形添加剤の添加に伴う磁気記録媒体の飽和磁化量と角
型の低下を、従来に比べて著しく少なくすることができ
、電気特性が大幅に改善される。

このように、固形添加剤を磁性層表面近傍に偏在させる
と、機械特性および電気特性が一段と向上されるが、疎
水化処理剤の処理によって磁性層表面近傍に偏在させた
固形添加剤と結合剤樹脂との相互作用が、はとんど無い
か、全く無い状態になると、特に磁性層表面に露出する
固形添加剤が磁気記録媒体の走行に伴って磁性層表面か
ら脱落することがある。このため、このような場合には
、結合剤樹脂として、Ｃ＝Ｃ結合あるいはＣ−Ｃｌ結合
などの電子線架橋が可能な結合を分子中に含む結合剤樹
脂を用い、結合剤樹脂中のＣ＝Ｃ結合あるいはＣ−Ｃ１
結合などと電子線によって容易に架橋することができる
Ｃ−Ｃ結合を、予め固形添加剤表面に化学的に固定して
おくことが好ましく、このような結合剤樹脂と固形添加
剤とを含む磁性塗料を、基体上に塗布し、磁性層表面近
傍に固形添加剤を偏在させた後に電子線を照射すれば、
磁性層表面に露出して磁気ヘッドなどと直接接触する固
形添加剤を磁性層表面に強固に固定することができる。

ここで、固形添加剤表面へのＣ＝Ｃ結合の化学的な固定
は、固形添加剤の疎水化処理時にＣ−Ｃ結合を含む疎水
化処理剤を用いるか、あるいは疎水化処理剤とＣ−Ｃ結
合を含む表面処理剤とを併用することによって容易に実
現できる。

このように疏水化処理剤で処理して使用する固形添加剤
としては、球状で、平均粒径が１μｍ以下、モース硬度
が８以上のものであれば、従来から公知の固形添加剤−
が全く制限なく使用され、たとえば、Ａｌｚ　０３　、
Ｃｒｚ　０３．３Ａｊ！ｚ○。

・２ＳｉＯ□、Ａ乏２　Ｃｈ　　・ＴｉＯ□などの酸化
物、あるいはＴｉＢ、　、ＺｒＢ、　、ＴｉＣ，ＴｉＮ
などの非酸化物などが好適なものとして使用される。使
用に際しては、これらは単独または二種以上を組み合わ
せて使用される。また、使用量は、機械特性および電気
特性を充分に向上させるため、磁性層中における磁性粉
末に対して２〜１５重量％の範囲内にするのが好ましい
。

この発明の磁気記録媒体を製造するには常法に準じて行
えばよく、たとえば、前記の疏水化処理剤で処理した球
状で、平均粒径が１μｍ以下、モース硬度が８以上の固
形添加剤を、磁性粉末、結合剤樹脂、有機溶剤およびそ
の他の添加剤と混合分散して磁性塗料を調製し、これら
をポリエステルフィルムなどの基体表面上に、吹きつけ
もしくはロール塗りなどの任意の手段で塗布し、乾燥す
ればよい。

磁性粉末としては、たとえば、γ−Ｆｅ、Ｏ。

粉末、Ｆｅ：＋０４粉末、Ｃｏ含有７−Ｆｅ、０３粉末
、Ｃｏ含有Ｆｅ＝○、粉末、Ｃｒｙ、粉末の他、Ｆｅ粉
末、Ｃｏ粉末などの金属粉末およびバリウムフェライト
など従来公知の各種磁性粉末が広く包含される。

また、結合剤樹脂としては、塩化ビニル−酢酸ビニル系
共重合体、ポリビニルブチラール系樹脂、繊維素系樹脂
、ポリウレタン系樹脂、イソシアネート化合物など、通
常、磁気記録媒体に使用される結合剤樹脂がいずれも好
適に使用される。

さらに、有機溶剤としては、メチルイソブチルケトン、
メチルエチルケトン、シクロヘキサノントルエン、酢酸
エチル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルホ
ルムアミドなど、一般に使用されるものが特に制限され
ることなく単独で、あるいは二種以上混合して使用され
る。

なお、磁性塗料中には、分散剤、潤滑剤、帯電防止剤な
ど、一般に磁性塗料中に添加されるものが、いずれも必
要に応じて添加使用される。

〔実施例〕

次に、この発明の実施例について説明する。

実施例１ 球状アルミナ（平均粒径０．２　　１００重量部μｍ１
モース硬度９） 疎水化処理剤　　　　　　　　　　２　〃（Ｃ４Ｈｚｔ
Ｓ　ｉ　（ＮＨ）　２７□〉メチルイソブチルケトン　
　　　６０〃トルエン　　　　　　　　　　　６０〃上
記＆１１戒物をペブルミル中で約１００時間混合分散し
てアルミナの分散混合物を作製し、次いで、このアル案
すの分散混合物を濾過、乾燥して、表面エネルギーが低
下されたアルミナを得た。

次に、この表面エネルギーが低下されたアルミナを使用
し、 Ｃｏ含有７−ＦｅｚＯ＋　　　　　１００重量部（ＢＥ
Ｔ比表面積４０ボ／ｇ、 保磁カフ５０エルステツド） ＶＡＧＨ（Ｕ、Ｃ，Ｃ社製、塩化ビ　１２．５　〃ニル
ー酢酸ビニルービニルア ルコール共重合体） Ｔ−５２５０（大日本インキ化　　７．５〃学工業社製
、ポリウレタン樹 脂） コロネートＬ（日本ボリウレタ　　５　　〃ン工業社製
、三官能性低分子 量イソシアネート化合物） 表面エネルギーが低下された球　　４　〃状アルミナ ミリスチン酸　　　　　　　　　　３　　〃シクロヘキ
サノン　　　　　　　１００〃トルエン　　　　　　　
　　　　１００〃の組成物をボールミル中で約ｌＯＯ時
間混合分散して磁性塗料を作製した。次いで、この磁性
塗料を厚さがＩ３μｍのポリエステルフィルム上に乾燥
後の塗膜の厚さが約４μｍとなるように塗布し、鏡面処
理を行ったのち、所定の幅に裁断して磁気テープを作っ
た。

比較例１ 実施例１における磁性塗料の組成において、疎水化処理
剤によって表面エネルギーが低下された球状アルミナに
代えて、無処理の球状アルミナを同量使用した以外は、
実施例１と同様にして磁気テープを作った。

比較例２ 実施例１における磁性塗料の組成において、疎水化処理
剤によって表面エネルギーが低下された球状アルミナに
代えて、無処理の球状アルミナを１０重量部使用した以
外は、実施例１と同様にして磁気テープを作った。

比較例３ 実施例１における磁性塗料の組成において、疎水化処理
剤によって表面エネルギーが低下された球状アル呉すに
代えて、同様に表面エネルギーが低下された非球状の角
ばったアルミナ（平均粒径０．２μｍ、モース硬度９）
を同量使用した以外は、実施例１と同様にして磁気テー
プを作った。

比較例４ 実施例１における磁性塗料の組成において、疎水化処理
剤によって表面エネルギーが低下された球状アルミナに
代えて、無処理の非球状の角ばったアルミナ（平均粒径
０．２μｍ、モース硬度９）を１０重量部使用した以外
は、実施例１と同様にして磁気テープを作った。

各実施例および比較例で得られた磁気テープについて、
−１０°Ｃにおけるスチル耐久性、１ｏ。

時間走行後の磁気ヘッド摩耗量、１００回走行時の耐久
性および８ＭＨｚの出力を調べた。１００回走行時の耐
久性は、１００回走行させて、磁性層に全く傷がつかな
い場合を（◎）、磁性層に磁気ヘッドの走行跡が残るが
出力は劣化しない場合を（○）、磁性層に傷がつく場合
を（×）として評価した。

下記第１表はその結果である。

第１表 〔発明の効果〕 上記第１表から明らかなように、この発明で得られた磁
気テープ（実施例１）は、比較例１ないし４で得られた
磁気テープに比し、磁気ヘッド摩純量が少なく、スチル
耐久性、１００回走行時の耐久性がよくて、出力が高く
、このことからこの発明で得られる磁気記録媒体は、機
械特性と電気特性に優れていることがわかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、平均粒径が１μｍ以下の球状の固形添加剤を磁性層
   表面近傍に偏在させたことを特徴とする磁気記録媒体 ２、固形添加剤が、モース硬度８以上のＡｌ＿２Ｏ＿３
   、Ｃｒ＿２Ｏ＿３、３Ａｌ＿２Ｏ＿３・２ＳｉＯ＿２、
   Ａｌ＿２Ｏ＿３・ＴｉＯ＿２などの酸化物、あるいはＴ
   ｉＢ＿２、ＺｒＢ＿２、ＴｉＣ、ＴｉＮなどの非酸化物
   である請求項１記載の磁気記録媒体 ３、平均粒径が１μｍ以下の球状の固形添加剤を有機物
   系の疎水化処理剤によって処理し、処理された固形添加
   剤を、磁性粉末、結合剤成分、有機溶剤およびその他の
   必要成分とともに混合分散して磁性塗料を調製した後、
   この磁性塗料を基体上に塗布、乾燥して、平均粒径が１
   μｍ以下の球状の固形添加剤を表面近傍に偏在させた磁
   性層を形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方
   法 ４、固形添加剤が、モース硬度８以上のＡｌ＿２Ｏ＿３
   、Ｃｒ＿２Ｏ＿３、３Ａｌ＿２Ｏ＿３・２ＳｉＯ＿２、
   Ａｌ＿２Ｏ＿３・ＴｉＯ＿２などの酸化物、あるいはＴ
   ｉＢ＿２、ＺｒＢ＿２、ＴｉＣ、ＴｉＮなどの非酸化物
   である請求項３記載の磁気記録媒体の製造方法