JPH04178917A - 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 本発明は磁性層の表面平滑性に優れ、高周波領域の電磁
変換特性が良好で、かつ、走行耐久性に優れた強磁性体
粉末塗布型の磁気記録媒体とその製造方法に関する。

従来の技術 近年、磁気記録媒体は磁気テープの形でオーディオ、ビ
デオなどの分野で情報記録媒体として広く使用されてい
る。最近では、より高密度記録を目指し、より微細な強
磁性粉末を、分子中にスルホン酸基あるいはその金属塩
基を含む塩化ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル
共重合体などのビニールポリマーの一種とポリウレタン
樹脂との混合物を含む有機溶媒中に高分散させることが
特開昭５９−５４２４号公報などに開示されている。こ
れらの結合剤樹脂は、強磁性体粉末の一次粒子が強い親
水性表面を有することに対応して、分子中に親水性の強
い官能基を導入し、強磁性体粉末表面の親水性の吸着サ
イトに吸着させ、強磁性体粉末の分散性の向上を図ろう
とするものである。このような結合剤樹脂を用いれば、
例えばメタル磁性粉のような抗磁力（Ｈｃ）が高く磁気
凝集力の強い微細な強磁性粉末でさえ、最近の分散装置
や分散技術の進歩と相まって、メタル磁性粉と結合剤樹
脂との十分な吸着が達成され、その結果、分散性の大幅
な向上が見られるようになってきた。

発明が解決しようとする課題 このような従来の磁性塗料では強磁性体粉末の比表面積
（ＢＥＴ値）が大きくなると、強磁性体粉末表面への結
合剤樹脂の吸着が必要以上に増加した磁性塗料となり、
これを非磁性支持体上に塗布、配向、乾燥、カレンダー
表面平滑化処理した時に、逆に表面平滑性が悪くなり、
高周波領域で高い電磁変換特性が望めないという結果を
招いていた。この理由は、強磁性体粉末への結合剤樹脂
の吸着が過多になると、カレンダー処理時に表面平滑化
に寄与する吸着されていない遊離の結合剤樹脂が少なく
なるとともに、吸着された結合剤樹脂の見かけのガラス
転位温度（Ｔｇ）が上昇するためと考えられる。このよ
うな状態、すなわち、吸着する樹脂量を多くし、分散性
が優れた状態を保ちながら、カレンダー処理後の優れた
表面平滑性実現するには、添加する結合剤樹脂の全量を
増加させて非吸着骨を増やすことによっても達成できる
。しかし、この方法では、磁性層中での強磁性粉末の充
填密度が低下し、高電磁変換特性は望めない。また、Ｔ
ｇの低い結合剤樹脂を用いることによっても達成できる
が、この場合は高温環境下での磁性層の軟化が大きくな
り、高温走行耐久性が悪くなるという問題があった。

本発明は、このような課題を解決するもので、従来の結
合剤樹脂の強磁性粉末への過多な吸着によって、カレン
ダー後の表面平滑性が悪くなるという課題を、結合剤樹
脂のＴｇを下げたり、添加量を増やすことなく解消し、
表面平滑性が良好で、電磁変換特性と高温走行耐久性に
優れた磁気記録媒体を提供することを目的とするもので
ある。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明は、非磁性支持体に設
けられた強磁性粉末と結合剤樹脂を主成分とする磁性層
中に水分とアルミニウム系カップリング剤とを含ませた
ものである。

また、本発明は強磁性粉末に水分を含む溶媒を加え、湿
潤、解砕したのち、アルミニウム系カップリング剤で表
面処理した強磁性粉末を結合剤を含む有機溶媒中に分散
させて磁性塗料を調製し、これを非磁性支持体上に塗布
、配向、乾燥、カレンダー表面平滑化処理するようにし
たものである。

作用 本発明では先ず強磁性粉末表面に水を吸着させたのち、
さらにアルミニウム系カップリング剤を吸着させる。こ
の表面処理により、強磁性粉末表面に存在する多数の吸
着サイトに水が吸着され、強磁性粉末表面が、より親水
性となり、アルミニウム系カップリング剤の強磁性粉末
表面へのカップリング反応を助長し、効率的に強い化学
吸着が達成される。その結果、強磁性粉末表面が親油性
になるため、結合剤樹脂の親油性部分となじみ易くなり
、高分散化が達成されると考えられる。このようにして
得られた磁性塗料中の結合剤樹脂の磁性粉１ｇｒ当りの
吸着量を測点すると、水分とアルミニウム系カップリン
グ剤を使用しない場合に較べ、少なくなり、逆に非吸着
の樹脂量が増えている。この非吸着の樹脂量の増加がカ
レンダー処理後の磁気記録媒体の表面平滑性を改善する
こととなる。

実施例 本発明に使用される強磁性粉末としては、金属磁性粉や
γ−Ｐｅ２０３またはＣｏ被被着−ＰｅｚＯｚなどの酸
化鉄磁性粉があげられる。例えば平均粒子径が０．２５
μｍ以下で窒素吸着法による比表面積が大きく（例えば
４５ｒ＋（／ｇ以上）、分散が困難な微粒子強磁性粉末
はど好適である。また本発明において、強磁性粉末に加
えられる水は、強磁性粉末の表面に吸着させるためであ
り、例えば強磁性粉末の０．５〜３．０重量％が望まし
い。しかし、この添加範囲は強磁性粉末の比表面積によ
って変化するもので、とくに限定されるものではない。

水を効率的に吸着させる手段としては、例えば磁性塗料
に使用されるメチルエチルケトン、トルエン、またはシ
クロヘキサノンの一種あるいは混合溶剤に水を加えたも
のを用いて行なうのが一般的であるが、水を単独で加え
てもよい。また、本発明に使用するアルミニウム系カッ
プリング剤としては、とくに限定されるものではなく、
従来公知のものが使用される。例えば（１）式に示す味
の素株式会社の商品名ＡＬ−Ｍが挙げられる。

■ （ＲはＨあるいはアルキル基） このようなアルミニウム系カップリング剤の使用量は、
水を吸着させた強磁性粉末に対し、０．５〜３．０重量
％の範囲が好適であるが、とくに限定されるものではな
い。

さらに本発明によれば、先ず強磁性粉末に水を吸着させ
たのち、アルミニウム系カップリング剤を１着させる。

このようにすれば、強磁性粉末表面の多数の吸着サイト
にまず水が吸着し、強磁性粉末表面が、より親水性とな
り、アルミニウム系カップリング剤のカップリング反応
を助長し、効率的に強い化学吸着が達成される。その結
果、強磁性粉末表面が親油性になるため、結合剤樹脂の
親油性部分となじみ易くなり、高分散化が達成されると
考えられる。このようにして得られた磁性塗料中の結合
剤樹脂の磁性粉１ｇｒ当りの吸着量を測点すると、水と
アルミニウム系カップリング剤を使用しない場合に較べ
、吸着量が少なくなり、逆に非吸着量が増えている。こ
のことがカレンダー処理後の表面平滑性を良くしている
と考えることができる。

なお、上記磁性塗料に用いる結合剤樹脂としては、塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合体やポリウレタン樹脂などの
従来より公知のものを使用することができる。また、上
記の磁性塗料には必要に応じて潤滑剤、カーボンブラッ
ク、研磨剤、硬化剤を配合してもよい。上記のようにし
て得られた磁性塗料を、非磁性支持体、例えばポリエチ
レンテレフタレートフィルムやポリエチレンナフタレー
トフィルムなどの片面に塗布し、配向、乾燥、カレンダ
ー表面平滑化処理を行い、必要に応じて裏面にバックコ
ート層を設けることにより、磁性層の表面平滑性に優れ
、電磁変換特性と走行耐久性の良好な磁気記録媒体が得
られる。

以下に本発明の具体的実施例を示し説明する。

なお以下の添加量を示す部はすべて重量部である。

（実施例１） 下記組成で磁性塗料を調合する。

同性１料則虞 強磁性金属粉末　　　　　　　　　・・・・・・１００
部塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体　・・・・・・　１
０部ポリウレタン樹脂　　　　　　　　・・・・・・　
１０部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・
・・・・・　　１部アルミニウム系カップリング剤（Ａ
Ｌ−Ｍ）・・・　１部α−Ａｈ（ｈ　　　　　　　　　
　　　　・・・・・・　９部カーボンブラック　　　　
　　　　・・・・・・　１部ステアリン酸　　　　　　
　　　　・・・・・・　２部ミリスチン酸　　　　　　
　　　　・・・・・・　１部ステアリン酸−ｎブチル　
　　　　・・・・・・　１部ｉｌｌ（ＭＥＫ／）ルエン
／シクロヘキサノン−３／２／１）　　　・・・・・・
　２３５部なお、本実施例の磁性塗料に用いる強磁性金
属粉末は表面酸化された乾燥Ｆｅ粉であり、比表面積：
　５６ｒｒｆ／　ｇ　、　Ｈｃ　：　１５６５０ｅ、ａ
ｓ　＝１２５ｅｍｕ／　ｇである。上記組成の磁性塗料
の製造方法は、先ず、強磁性金属粉末にＭＥＫ／ｌ−ル
エン／シクロへキサノン−３／２／１　（重量比）２０
部に水１部を加えた混合溶媒を添加して、プラネタリ−
ミキサーで混練し、湿潤した磁性粉末を解砕したのち、
アルミニウム系カップリング剤（商品名ＡＬ−Ｍ）１部
を添加した。その後、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体
（重合度３３０）とポリウレタン樹脂（分子量ＭＷ　３
０，０００）と各種添加剤を配合して、さらに混練を続
けたのち、サンドミルを用いて磁性粉末を分散し磁性塗
料を調製した。得られた磁性塗料にポリイソシアネート
硬化剤（商品名：コロネート上２日本ポリウレタン■製
）２０部を配合したのち、カレンダー表面平滑化処理後
の磁性層の厚さが３．０μｍになるように、グラビアロ
ールを用いて、ポリエチレンテレフタレートフィルム（
厚み１０μｍ）上に塗布し、配向処理、乾燥後、バック
コート層を設け、２インチ幅にスリツトしてビデオテー
プを作成した。

（実施例２） 実施例１のアルミニウム系カップリング剤を２部に変え
た以外は実施例１と同様にしてビデオテープを作成した
。

（実施例３） 実施例１の強磁性金属粉末のＦｅ粉を、比表面積６０ｒ
ｒｆ／　ｇ　、　Ｈｃ　：　１６５０．６　Ｓ　＝　１
３５ｅｍｕ　／　ｇのＦ粉に変え、水分量を２．０部に
変えた以外は実施例１と同様にしてビデオテープを作成
した。

（実施例４） 実施例３のアルミニウム系カップリング剤を２．０部に
変えた以外は実施例３と同様にしてビデオテープを作成
した。

（比較例１） 実施例１の水を除いた以外は実施例１と同様にしてビデ
オテープを作成した。

（比較例２） 実施例１のチタネート系カップリング剤を除いた以外は
実施例１と同様にしてビデオテープを作成した。

（比較例３） 実施例３の水とアルミニウム系カップリング剤を除いた
以外は実施例３と同様にしてビデオテープを作成した。

得られたビデオテープの緒特性を表に示す。

表 以下に表のビデオテープの評価法を示す。

（］）吸着量：磁性塗料の固型分濃度を１０％に希釈し
たのち円心分離法により上澄液中に含まれる遊離の結合
剤樹脂量を求め添加した係合剤樹脂全量との差として算
出した。

（２）表面粗さ：触針式表面粗度系（クリステップ：テ
ーラーボブソン社製）を用いてビデオテープの磁性層表
面の中心平均粗さ（Ｒａ値）を測定した。

（３）　　Ｃ／Ｎ（７ＭＨｚ１５ＭＨｚ）　　：中心周
波数７ＭＨｚで記録再生し７ＭＨｚにおける信号と５Ｍ
Ｈｚにおけるノイズの比を測定した。Ｃ／Ｎ比は比較例
３をＯｄＢとした時の相対値で示した。Ｃ／Ｎ測定には
ＶＴＲはＡＵ−６５０（松下電器製）を使用した。

（４）出力（１０ＭＨｚ）　ニ一定レベルで記録した１
０ＭＨｚの出力をＶＴＲ（ＡＵ−６５０）で測定し、比
較例３をＯｄＢとした時の相対値で示した。

（５）粉付き、ヘッド汚れ：ＡＵ−６５０を使用し、４
０°Ｃ，Ｒ８８０％の環境下で２０回往復させたのち、
テープバッドおよび磁気ヘッドへの粉付き、ヘッド汚れ
を観察した。

その結果、表に示すように本発明の実施例は、いずれも
比較例に比して優れた特性を示した。

発明の効果 以上の実施例の説明からも明らかなように本発明によれ
ば、カレンダー処理後の表面平滑性に優れ、高周波領域
の電磁変換特性と走行耐久性の良好な磁気記録媒体を提
供することができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）強磁性体粉末と結合剤樹脂を主成分とし、水とア
   ルミニウム系カップリング材とを含む磁性層を非磁性支
   持体上に設けた磁気記録媒体。
2. （２）強磁性体粉末に水を含む有機溶媒を加えたのちア
   ルミニウム系カップリング剤でカップリング処理した強
   磁性体粉末を結合剤樹脂を含む有機溶媒中に分散させて
   磁性塗料を調製し、前記磁性塗料を非磁性支持体上に塗
   布し、配向処理した後、乾燥し、カレンダー表面平滑化
   処理する磁気記録媒体の製造方法。