JPH03286421A - 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〕 本発明は磁気記録媒体に関するものであり、詳細は、磁
性層の耐久性に優れ、かつヘッド磨耗量が改良された磁
気記録媒体に関するものである。

〔従来の技術とその問題点〕

近年、磁気記録媒体は、ますます高密度記録化、高性能
化が要求されている。高密度記録化や高性能化のため磁
気記録媒体に要求される特性は強磁性粉末の充填度アッ
プ、抗磁力のアップ等や、短波長記録、デジタル記録を
満足すること等である。

このように高性能化、高密度記録化が要求される一方で
、磁気記録媒体はますます過酷な状況に耐える特性が要
求されている。

例えば、これらオーディオ用、ビデオ用、あるいはコン
ビクーター用磁気記録媒体は、記録再生時に磁気ヘッド
と激しく接触するため、ヘッド磨耗が少なく、かつ耐久
性に優れた磁性層が要求される。

この為、Ｃｒ２Ｏ３粉末や、Ａｌ２Ｏ３粉末のような強
磁性粉末よりもはるかに硬く、平均粒子サイズも強磁性
粉末と同等もしくはそれ以上の大きさの非磁性粉体を補
強添加剤として磁性層中に混入することが提案されてい
るが、これらの補強添加剤を混入すると磁性層の耐久性
が改善される反面磁気ヘッドを磨耗損傷するおそれがあ
る。特に、低温状況下で磁性層が硬化した場合にはヘッ
ド磨耗が促進されるという問題があった。

一方、強磁性粉末よりも小さい平均粒子サイズのＣｒ２
Ｏ３粉末やＡｌ２Ｏ３粉末を入れると磁気ヘッドの磨耗
、損傷するおそれは少ないが、磁性層の耐久性の向上も
充分ではない。特に、高温高湿下でヘッドに水が付着す
るとヘッドと磁性層の抵抗が増大し、磁性層の耐久性が
低下すると共にヘッド磨耗も進行するという問題があっ
た。

即ち、広範囲の環境条件下、例えば、−１０℃〜＋８０
℃の範囲で、ヘッド磨耗性とスチル耐久性を共に満足す
る磁気記録媒体を得ることは困難であった。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、広範な環境下
においても磁気ヘッドの磨耗を多くせずに、且つ磁性層
の耐久性・耐磨耗性を改善した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〕

本発明の目的は、非磁性支持体上に強磁性粉末と結合剤
とα−Ａｌ２Ｏ３を含む磁性層を設けた磁気記録媒体に
おいて、前記α−Ａｌ２Ｏ３は、０．１ｇ１１以上で０
．２４１Ｍ以下の平均粒子サイズを有する粉体Ａと０６
２４ρ以上で０．４８ＩＸｎ以下の平均粒子サイズを有
する粉体Ｂからなり、かつ粉体Ａ：粉体Ｂが重量比で１
：９〜９：１であることを特徴とする磁気記録媒体によ
り達成される。

本発明は、平均粒子サイズの小さい粉体Ａと平均粒子サ
イズの大きい粉体Ｂとの混合物を上記所定の範囲に調整
して使用することにより、磁性層表面から突出する粉体
Ａと粉体Ｂの存在分布が、双方の粒子サイズの差および
粒子径範囲により、本発明において固有の形態をとるた
め、メカニズムの詳細は明らかではないが、これら粉体
Ａ及びＢの共同作用により一１０℃程度の低温度で磁°
性層が硬化・脆くなっても、逆に、８０℃程度の高温で
磁性層が軟化してもスチル耐久性を低下しないようにし
、且つ高湿度下での湿気の凝着現象による摩擦係数の増
大によるヘッド磨耗をスチル耐久性を犠牲にすることな
く抑制して、広い環境条件におけるスチル耐久性を保証
すると共にヘッド磨耗を最小限に抑制するものである。

本発明に使用される該粉体Δ及びＢの平均粒子サイズと
は、粉体Ａもしくは粉体Ｂを分散剤を使用して液中に均
一に分散して作成した観察用試料を透過型電子顕微鏡写
真に取り、画像解析して求めたものである。

また、該粉体Ａ及びＢの形状は特に、限定されないが、
好ましくは、角型の形状等が挙げられる。

本発明において、粉体Ａは、０．１ｍ以上で０゜２４−
以下の平均粒子サイズを有するが、０．１ｐ未満になる
と研磨効果が低下するので好ましくない。また、粉体Ｂ
は、０．２４μ以上で０．４８ｇ１１以下の平均粒子サ
イズを有するが、０．４８−を越えるとヘッドの表面に
傷を付けるので好ましくない。

また、本発明では、粉体Ａ：粉体Ｂの混合比は重量比で
１：９〜９：１、好ましくは、４：６〜６：４である。

粉体Ｂの混合比が大きすぎるとヘッド磨耗が増大するの
で好ましくない。粉体Ａの混合比が大きすぎると磁性層
の膜強度が低下して、ヘッド目詰まりが起こり易くなる
。

本発明に使用される結合剤としては、公知の熱可塑性樹
脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂はを単独あるいは組み合
わせて用いることができる。

例示すれば、使用できる樹脂としては、従来公知のポリ
エステル樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース系樹脂、
ニトロセルロース系樹脂、エホキシ樹脂、ポリアミド樹
脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂などの縮
合系の樹脂や、酢酸ビニル、（メタ）アクリル酸エステ
ル、スチレン、アクリロニトリル、フタジエン、ビニル
エステル、アクリルアミド、塩化ビニル、塩化ビニリデ
ン等の重合あるいは共重合体、例えば、塩化ビニル−酢
酸ビニル共重合体などがある。

更に、耐久性を向上させる為に、種々の分子量を有する
硬化性樹脂を含ませることも可能であり、その例として
は、ポリイソシアネート、ポリエポキシ化合物等の熱硬
化性の樹脂もしくは低分子化合物（架橋剤等）や不飽和
二重結合を含有する紫外線・電子線硬化反応型樹脂もし
くは低分子化合物（架橋剤等）がある。

ポリイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネー
）、４．４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、イ
ンホロンジイソシアネート等のインシアネート類、又当
該イソシアネート類とポリアルコールとの生成物、又イ
ソシアネート類の縮合に依って生成したポリイソシアネ
ート等を使用することができる。これらポリイソシアネ
ートの市販されている商品名としては、コロネート２０
３０、　　ミリオネー）ＭＲ（日本ポリウレタン■製）
、タケネー）Ｄ−１０２（武田薬品■製）等があり、こ
れらを単独若しくは硬化反応性の差を利用して二つ若し
くはそれ以上の組み合わせによって使用することができ
る。

これら熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂は、主
たる官能基以外に官能基としてカルボン酸、スルフィン
酸、スルフェン酸、スルホン酸、硫酸、ホスホン酸、ホ
スフィン酸、ホウ酸、硫酸エステル基、燐酸エステル基
、これらのアルキルエステル基等の酸性基（これらの酸
性基は、Ｎａ塩などの形でもよい）；アミノ酸類、アミ
ノスルホン酸類、アミノアルコールの硫酸または燐酸エ
ステル類、アルキルベタイン型等の両性類基；アミノ基
、イミノ基、イミド基、アミド基、エポキシ基等、又は
水酸基、アルコキシル基、チオール基、ハロゲン基、シ
リル基、シロキサン基を有することができ、種々の目的
により官能基を適宜選定され得る。

本発明に使用する強磁性粉末としては、ｒ　　Ｆｅ２Ｏ
３、ＣＯ含有Ｆｅ、０３、ｒ　　Ｆｅ３Ｏ４、ｃｏ含有
ｒ−Ｆｅ、＋０４、Ｃｒ２Ｏ２，六方晶マクネトブラン
バイト型フェライト等の酸化物系微粉末、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｎｉ等の等よりなる金属あるいは合金微粉末、例えば、
Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｂａフェライト、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合
金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｕ合金等の従来公知の各種強磁性粉
末を用いることができる。

磁性層の強磁性粉末と結合剤との混合割合は重量比で強
磁性粉末１００重量部に対して結合剤８〜２５重量部の
範囲が好ましい。結合剤が少ないと分散性や耐久性が劣
り、また結合剤が多すぎると磁性層の充填度が減少し好
ましくない。

本発明の磁気記録媒体の磁性層には更に従来公知の潤滑
剤、研磨剤、帯電防止剤を含んでもよい。

潤滑剤の例としては、ポリシロキサン等のシリコーンオ
イル、カーボンブラック、グラファイト、二硫化モリブ
デン等の無機微粒末、ポリエチレン、ポリテトラフルオ
ロエチレン等ののプラスチック微粉末、高級脂肪酸、高
級脂肪酸エステル、フルオロカーボン類が挙げられる。

これらは、単独あるいは混合して用いることができる。

これらの添加量は、結合剤１００重量部に対し、０．２
〜２０重量部の範囲で用いることが好ましい。

本発明においては、本発明の粉体Ａ及びＢからなる研磨
剤と共に従来公知の研磨剤を併用することができる。例
としては、モース硬度が５以上、好ましくは６以上の非
磁性無機粉末が挙げられ、具体的には本発明の範囲以外
の酸化物アルミニウム（α−アルミナ、Ｔ−アルミナ、
溶融アルミナ、コランダム等）、酸化クロム（Ｃｒ、０
．、）　、酸化鉄（α−Ｆｅ２０３）、二酸化珪素、二
酸化チタン等の酸化物、炭化珪素、炭化チタン等の炭化
物、ダイヤモンド等の微粉末を挙げることができる。こ
れらの平均粒径は、０．０５〜２．ＯＩＭが好ましく、
本発明の粉体Ａ及びＢ総量１００重量部に対し１〜１０
重量部の範囲で添加することができる。

帯電防止剤としてはカーボンブラック（特に、平均粒径
が１０〜３００ｎｍのものが好ましい〉、グラファイト
、カーボンブラックグラファイトポリマーなどの導電性
粉末、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、
カチオン系界面活性剤等が使用される。

磁性層の形成は上記の強磁性粉末や結合剤などを溶媒に
浸漬、溶解し、分散機で分散後、非磁性支持体上に塗布
することによって行われる。また、磁気記録媒体の製法
に関しては、特開昭５２−９６５０５号等に記載の方法
を用いることができる。

溶媒としては有機溶剤が好ましく、メチルエチルケトン
、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブ
チルなどのエステル類、セルソルブ、テトラヒドロフラ
ンなどのエーテル類、トルエン等の芳香族系炭化水素類
、クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素類等の溶剤を
挙げることができる。

分散に関しては、サンドミルなど各種の分散機を用いる
ことが出来、詳しくは、Ｔ、Ｃ１ＰＡＴＴＯＮ著（チー
、シー、パラトン）“Ｐａ１ｎｔ　Ｆｌ。

ｗ　ａｎｄ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ　
　（ペイント　フローアンド　ピグメント　ディスバー
ジョン〉１９６４年Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ　＆　５ｏｎ
ｓ社発行（ジョン　ウィリー　アンド　サンズ）等に記
載されている方法を用いることができる。

本発明で用いられる非磁性支持体としては、ポリエステ
ル、ポリアミド等の合成樹脂、非磁性の金属などが挙げ
られ、テープ、シート、カード、ディスク、ドラム等の
形状で使用される。

非磁性支持体上に磁性層を形成する方法としては、従来
公知の方法を用いることが出来、くわしくは「コーティ
ング工学」（昭和４６年朝倉書店〉等の底置に記載され
ている方法を用いることができる。

また、このようにして支持体に形成された磁性層は、必
要により磁性層中の強磁性粉末を配向する処理をした後
、乾燥され、カレンダリング処理等の表面処理を施され
る。

磁性層の厚さは、２〜６μが好ましい。

〔実施例〕

以下に本発明を実施例により更に具体的に説明する。こ
こに示す成分、割合、操作順序等は本発明の精神から逸
脱しない範囲において変更しうるものであることは本業
界に携わるものにとっては容易に理解されることである
。

従って、本発明は下記の実施例に制限されるべきではな
い。尚、実施例及び比較例中の部は重量部をしめす。

実施例１ 下記の組成分をボールミル中で分散し、磁性層塗布液を
調整し、これを１５μ厚のポリエステルベースフィルム
上に乾燥厚５μとなる様に塗布、乾燥し、更にカレンダ
ーロールで鏡面加工を施し、所定幅に裁断して磁気記録
媒体を調整した。

磁性層組成物 コバルト変成酸化物　　　　　　　　１００部（Ｃｏ変
戊ｒ−Ｆｅ２０３粉末、窒素吸着比表面積３０ｍ’／ｇ
、　８ｃｍ７０００ｅ） 塩化ビニル酢酸ビニル共重合体 （４００Ｘ１１０Ａ、日本ゼオン社製）１０部ポリウレ
タン樹脂　　　　　　　　　　１０部にツボランＮ２３
０４　、日本ポリウレタン社製〉硬化剤　　　　　　　
　　　　　　　　８部（ポリイソイアネート：　コロネ
日本ポリウレタン社製タン社製〉 カーボンブラック　　　　　　　　　　８部（平均粒子
サイズ４０ｎｍ） 潤滑剤（ステアリン酸）　　　　　　　　９部α−ＡＩ
２０３　（部数等は表１に示す）溶剤（メチルエチルケ
トン）１３０部 得られた実施例１〜４及び比較例１〜３の試料をビデオ
テープレコーダーに装着してスチル特性を一１０℃の環
境下で映像信号を記録し、これをスチルモードで再生し
て、再生ＲＦ出力レベルが初期値の１／２に低下するま
での時間を測定した。

又、サンプルを１００時間再生状態で繰り返し走行させ
、磁気ヘッドの磨耗ｉ　（ＨＷ、ρ）を測定した結果を
表１に示す。　表中、スチル特性は耐磨耗性の指標とな
り時間が長い程耐磨耗性が良好であることを示す。表１
から明らかな如く、本発明の０．１部以上で０．２４部
Ｍ以下の平均粒子サイズを有する粉体Ａと０．２４部以
上で０．４８１１ｍ以下の平均粒子サイズを有する粉体
Ｂの混合品は、平均粒子サイズが０．４−の単品（比較
例１）および上記本発明の粉体サイズ以外の混合品（比
較例２及び３〉に比べ、ヘッドの磨耗量が少なく、且つ
磁性層の耐磨耗性に優れている。

表１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 非磁性支持体上に強磁性粉末と結合剤と α−Ａｌ＿２Ｏ＿３を含む磁性層を設けた磁気記録媒体
   において、前記α−Ａｌ＿２Ｏ＿３は、０．１μｍ以上
   で０．２４μｍ以下の平均粒子サイズを有する粉体Ａと
   ０．２４μｍ以上で０．４８μｍ以下の平均粒子サイズ
   を有する粉体Ｂからなり、かつ粉体Ａ：粉体Ｂが重量比
   で１：９〜９：１であることを特徴とする磁気記録媒体
   。