JPH0459691B2

JPH0459691B2 -

Info

Publication number: JPH0459691B2
Application number: JP58146486A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Hosaka
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1983-08-12
Filing date: 1983-08-12
Publication date: 1992-09-24
Also published as: JPS6040527A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、高Ｓ／Ｎ特性等を含め優れた総合特
性を備える高密度記録用の２層構造型磁気記録媒
体に関するものである。従来、磁気記録媒体において使用されてきた強
磁性粉末としては、γ−Fe₂O₃、コバルト含有γ
−Fe₂O₃、Co含有Fe₃O₄、CrO₂等の酸化物系磁性
粉があつた。しかし、これら強磁性酸化物系粉末
の保磁力（Hc）及び飽和磁化（σs）その他の磁
気特性は、今後市場で要求される高感度で高密度
記録用途の磁気記録媒体において使用するには不
充分であり、約1μm以下の記録波長の短い信号や
トラツク幅の狭目のもの（約20μm以下）の磁気
記録にはあまり適していない。このような磁気記
録媒体に対する要求が厳しくなるにつれ、高密度
記録に適する特性を備えた強磁性粉末の開発が盛
んになされているが、その対象となる材料のひと
つとして強磁性金属粉末がある。強磁性金属としては、Fe、Co、Niの単体及び
Fe−Co、Fe−Ni、Fe−Ni−Co、Co−Niのよう
なこれらの合金並びにこれら単体或いは合金に
Cr、Mn、Zn、Cu、Zr、Al、Tl、Pt等の金属を
添加したもの、更にはＢ、Ｃ、Si、Ｐ等を少量添
加したものを包括する。本明細書において「金
属」という用語は、単体金属及び合金を包括した
ものとして使用する。これら強磁性金属粉末の基本的な製造方法とし
ては現在のところ次の６つの方法が考えられる： (1) 強磁性体をつくり得る金属のしゆう酸塩を高
温下に水素気流中で還元する方法。 (2) ゲーサイトあるいは針状のγ−Fe₂O₃、Co含
有γ−Fe₂O₃、Fe₃O₄、Co含有Fe₃O₄等を高温
気流中で還元する方法（乾式還元法）。 (3) 強磁性体を不活性ガス中で蒸発させる方法
（蒸発法）。 (4) 強磁性体をつくり得る金属のカルボニル化合
物を分解する方法。 (5) 水銀陰極を用い強磁性金属を水銀中に電析さ
せた後、加熱して水銀と分離する方法。 (6) 強磁性体をつくり得る金属の塩の水溶物中で
還元性物質（水素化ホウ素化合物等）を用いて
還元し、強磁性粉末を得る方法。これら製造法で製造された強磁性金属粉末はそ
の製造法に起因する固有の性状を有するが、中で
も、(2)の乾式還元法によつて得られる強磁性金属
粉末は、母体の針状形態を受け継ぎ針状を呈す
る。その粒子寸法は短軸200〜1000Åであり、軸
比が３〜20の範囲内のものが磁気記録媒体用とし
て適している。磁気特性としては、保磁力（Hc）
が800Oe以上、一般に800〜2000Oeの範囲にあり
そして飽和磁化（σs）が100emu／ｇ以上、一般
に100〜180emu／ｇの範囲のものが得られやす
い。また、乾式還元法強磁性金属粉末は、バイン
ダーとのなじみが良好で分散性の良い磁気記録用
塗料ができ、テープにした時の配向性が良好であ
る。しかしながら、乾式還元法強磁性金属粉末は
微粒子化が困難であるため、テープにした時の単
位体積当りの充填密度が低く、残留磁束密度
（Br）が2000G前後となり、長波長（10〜20μm）
の出力が得にくく、このためノイズ成分が多く
SN比が悪くなるという欠点を有している。 (3)の蒸発法によつて得られる強磁性金属粉末
は、粒径が100〜500Å平均して約200Åそして長
さが500〜10000Åの微粒子が数個以上つながつた
連鎖状を呈している。磁気特性としては、Hcが
1000Oe以上、σsが100emu／ｇ以上の強磁性金属
粉末が得られやすい。また、蒸発法強磁性金属粉
末は上述のごとく微粒子であるため、テープにし
た時の単位体積当りの充填密度が高く、残留磁束
密度（Br）も3500G程度のものが容易に得られ、
従つてノイズ成分が少なく高出力が得られると共
に高Ｓ／Ｎ化が計れる。しかしながら、蒸発法強
磁性金属粉末は、テープとした時の走行耐久性が
悪くまたヘツド目詰りが発生しやすく、ドロツプ
アウトが多発するといつた欠点のため、上記のよ
うな優れた磁気特性にもかかわらず、今だ本粉末
での実用化は計られていない。高密度記録用強磁性金属テープへの要求が高ま
るにつれ、高出力、低ノイズ、走行耐久性、ヘツ
ド目詰りの低減その他の特性を含め総合特性の改
善への要望も益々強くなつている。総合特性の改
善は上記代表的な製造法による２種類の粉末単独
では現在のところは限界がある。こうした要望に答える為には、本発明者等は上
記２種類の強磁性金属粉末の利点を最大限に生か
しつつ、その適切な組合せを計ることが良いと考
え、鋭意研究の結果、総合特性に優れた高密度磁
気記録媒体を得ることに成功した。即ち、本発明者等は、非磁性支持体上に塗膜構
造の強靭な物理特性の良好な乾式乾元法により得
られる強磁性金属粉末から成る下層と、蒸発法に
より得られる強磁性金属粉末から成る上層との２
層構造を形成し、しかも該蒸発法強磁性金属粉末
から成る上層に対して塗膜厚で1.0μ以下でしかも
塗膜中の磁性粉と樹脂との重量比（Ｐ／Ｂ）を
８／１〜12／１の範囲となるよう規制を加えるこ
とによつて、これまで重大な欠点となつていた走
行安定性、ヘツド目詰り等の物理特性の悪さを改
善させることが出来ることを見い出したものであ
る。従来からも２層構造の磁気記録媒体は、開発
されていたが、強磁性金属粉末より成る２層塗膜
構造の磁気テープにおいて、ビデオＳ／Ｎ、走行
耐久性、ヘツド目詰り等の特性を特に対象とした
ものは少なく、従つて、従来２層テープにあつて
は総合特性として良好なものではなかつた。他
方、本発明は、乾式還元法強磁性金属粉末と、蒸
発法強磁性金属粉末とを適選組合せる事によつて
走行耐久性、スチル静止画特性等の物性及びビデ
オＳ／Ｎを良好にするものであり、また、これら
を単独で使用する場合よりもはるかに優れた高密
度記録媒体を創生するものである。本発明の利点を挙げると次の通りとなる。 (1) 上層が強磁性金属粉末としては、現在最も微
粒子である蒸発法による金属粉末より成つてい
るのでテープとした時、良好な表面平滑性が得
られる。又、ノイズ成分が少なく、高充填化が
計れるので残留磁束密度（Br）が高く、ヘツ
ドとのスペーシングロスが少ないため、高出力
かつ低ノイズの磁気記録媒体が得られる。 (2) 下層が乾式還元法により得られる強磁性金属
粉末より成つているので、テープとした時の下
層塗膜に対する物理的強度の補強を行うことが
出来る。 (3) 下層には研磨剤等の非磁性粉末の添加を必要
としないのでＳ／Ｎ比の一層向上した磁気記録
媒体が得られる。 (4) 上層と下層との保持力、その他の磁気特性の
調整により所望の磁気特性を有する磁気記録媒
体が適選製造しうる。又上層塗膜厚が1μ以下
と薄いため上層の高Hc化を計つても、さほど
塗膜全体としてのHcが左右されず、他のテー
プとの互換性をそこなうことなく、高出力化が
計れ、好ましくは、下層保持力に対し、上層保
持力は、同等かそれ以上が良い。２層構造の各
層の金属粉末は、バインダーと混練後、従来方
法に基づき塗布、表面加工される。上層の厚み
は1.0μ以下、好ましくは0.5μ以下であり、他方
下層の厚みは通常の磁気記録媒体の厚みである
略1.5〜3.0μで良く、下層については対象とす
る用途に応じて選定しうる。下層が2.0〜3.0μ
そして上層が0.3〜0.7μの厚みのものが好適例
の一つである。バインダーとしては、従来用い
られて来た塩化ビニール−酢酸ビニール系、ア
クリルニトリル系、ウレタン系、ポリエステル
系、エポキシ系、フエノキシ系、ニトロセルロ
ース系等の組合せのいずれをも使用出来、特に
下層磁性層用に使用するバインダー種は、直接
ヘツド及びガイド系との接触がなくなるため、
磁性粉末の分散性及び非磁性支持体との接着性
を主体に選択が可能となるため、バインダーの
単独から複数混合系まで幅広く用いることが出
来る。この他、分散剤、研磨剤、潤滑剤、帯電
防止剤等を含みうるが、これら添加剤を上層と
下層とで使いわけるのが有利である。例えば非
磁性粉末である研磨剤などは下層への添加は必
要でなく、これにより下層のＳ／Ｎ比をこれま
でより向上させることが出来る。潤滑剤も特に
上層に重点を置いて添加すれば良い。他方カー
ボンブラツクのような帯電防止剤は、通常量以
上に下層に添加することが出来、これにより電
気抵抗のより一層の低減が可能となる。以下本発明を比較例及び実施例に基いて説明す
る。比較例１（蒸発法磁性粉を使用する磁性粉単独）蒸発法合金粉末 400重量部ポリウレタン樹脂 50 〃エポキシ樹脂 30 〃硝化綿 20 〃分散剤３〃研磨剤 20 〃潤滑剤６〃メチルエチルケトン 600 〃メチルイソブチルケトン 300 〃シクロヘキサノン 200 〃上記調合物を塗料分散機中に入れ、十分混練分
散して、架橋剤ポリイソシアネート（日本ポリウ
レタン社製コロネートＬ）を樹脂成分に対して、
15重量部加え均一になる様に混合撹拌して、塗料
を調整した。尚硬化剤の適切量は、使用樹脂成分
に対し十分な効果を期待するために、10〜30重量
部（好ましくは15〜20重量部）とするのがよい。
この塗料を用いて厚さ15μのポリエステルフイル
ムベース上に塗布し、スーパーカレンダーで表面
加工処理を行ない、60℃で24時間架橋させ、塗膜
厚2.0μの磁気記録媒体とし、得られたサンプルを
比較例１とする。尚、上記合金は、重量比Fe：Ni：Co−70：
20：10の合金をプラズマ発生装置空心コイルを備
えた密閉容器中に入れ、容器をポンプにて低圧状
態にしアルゴンを導入し２mmHgにした後、アル
ゴンのプラズマジエツトで加熱し、蒸発させ、蒸
発した金属蒸気の凝縮時に空心コイルで900Oeの
磁場を作用させた後捕集したものである。比較例２（乾式還元法磁性粉を使用する磁性層単独）乾式還元法により得られた、強磁性合金粉末を
比較例１に示した方法と同様にして塗料を調整し
同様な工程を経て磁気記録媒体とし、得られたサ
ンプルを比較例２とする。上記合金粉末は、コバルトを被着したゲーサイ
トを熱処理して、コバルトを含む鉄系針状酸化鉄
とし、高温水素気流中で還元し、冷却後オレイン
酸ナトリウムで浸漬処理して針状の強磁性合金粉
末を得ることにより調整した。実施例１及び比較例３比較例１に示した方法と同様にして、蒸発法合
金粉末とバインダーの重量比を７／１、８／１、
10／１、12／１、13／１と変えて、塗料を調整
し、比較例２で得られた塗膜上に上層として塗布
し、スーパーカレンダーで表面加工処理を行な
い、60℃、24時間架橋させ、上層厚が0.5μ、1.0μ
及び2.0μのサンプルを得た。これを１／２インチ
幅に切断して、ビデオ用磁気記録媒体を得た。こ
のようにして、種々組合せにより得られたサンプ
ルは、諸特性と共に下表の、、、に記し
た。尚本方法では、上層と下層をそれぞれわけて
作成したが、多層塗布機能を有する塗布機にて同
時に２層を塗設する方法にあつても、その効果は
同様に得られる。太枠内が本発明の条件に入るも
のであり、それ以外は本発明条件外の比較例３を
表す。

【表】

【表】尚、表に示した各特性について、「ビデオＳ／
Ｎ」は、比較例２を０（dB）として、測定値を示
した。「スチール静止画」は、20℃、60％におい
て、静止画状態として、3MHzの出力が初期値よ
り２（dB）減衰するまでの時間で示してある。
「走行耐久性」は、20℃、60％の環境にて連続走
行させ、ビデオＳ／Ｎが2.0（dB）減衰するまで
の走行回数である。「ヘツド付着汚れ」は、120分
の初期走行後におけるヘツド表面に対する汚れ度
合を顕微鏡にて目視観察して判定した。×はヘツ
ド汚れであり、△はヘツド汚れややあり、そして
〇はヘツド汚れなしを示す。以上各表から明らかなように、本発明の２層構
造の磁気記録媒体は、ビデオＳ／Ｎで従来の単独
使用で用いたものに較べ著しく改善され、しかも
諸物理特性の面においても優れており、総合的に
従来にない優れた磁気記録媒体である。

Claims

【特許請求の範囲】１非磁性支持体上に乾式還元法により得られる
針状の強磁性金属粉末から成る下層塗膜と、蒸発
法により得られる強磁性金属粉末から成る上層塗
膜とを具備し、前記上層塗膜において該塗膜中の
磁性粉末とバインダーとの重量比が８／１〜12／
１であり、そして該塗膜厚が1μ以下であること
を特徴とする磁気記録媒体。２乾式還元法により得られる針状の強磁性金属
粉末が針状オキシ水酸化物あるいはこれらのオキ
シ水酸化物から得られた針状酸化物を還元性気流
中で還元したものである特許請求の範囲第１項記
載の磁気記録媒体。３乾式還元法により得られる針状酸化物が高温
水素気流中で還元されたものである特許請求の範
囲第２項記載の磁気記録媒体。４蒸発法により得られる強磁性金属粉末が強磁
性金属を不活性ガス中で蒸発させた連鎖状のもの
である特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒
体。５乾式還元法による針状の強磁性金属粉末が、
200〜1000Åの短軸寸法と、３〜20の軸比を有し、
800Oe以上の保持力（Hc）と100emu／ｇ以上の
飽和磁化（σs）を有する粒子であり、そして蒸発
法による連鎖状の強磁性金属粉末が100〜500Åの
粒径と500〜10000Åの長さを有し、1000Oe以上
の保持力（Hc）と100emu／ｇ以上の飽和磁化
（σs）を有する粒子である特許請求の範囲第１項
記載の磁気記録媒体。