JPH06279712A - 磁性塗料の製造方法及び磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、サブミクロン領域での高記録密度
化を達成できる高性能な磁気記録媒体を提供するに用い
る磁性塗料の製造方法及びこれを用いて製造された磁気
記録媒体で、特にＨＤ−ＶＴＲやデジタルＶＴＲ用テー
プ、データ貯蔵用等に使用可能な磁気テープを提供す
る。 【構成】 磁性体と結着樹脂バインダー及び有機溶剤を
含む混練物をローター部に溝状の突起が設けてある分散
装置を用いて、循環通過させ分散させ磁性塗料を製造し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高記録密度化を達成で
きる磁気記録媒体に用いられる磁性塗料の製造方法及び
製造された磁気記録媒体に関するものであり、特にデジ
タルＶＴＲやＨＤ−ＶＴＲ用テープ、データ貯蔵用磁気
記録媒体等に使用可能な磁気記録媒体に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ＶＴＲ用磁気テ−プに記録される信号
は、輝度信号、色信号、リニアオーディオ信号、ＦＭオ
ーディオ信号及びコントロール信号などがある。家庭用
ＶＴＲの場合、輝度信号と色信号及びＦＭオーディオ信
号は同一トラックに重畳される。輝度信号は、記録波長
が１μｍ程度と比較的短く、ＦＭ直接記録されるため磁
性層の極表層部に記録される。色信号は、記録波長が長
く、磁性層深部にまで記録されることが従来より知られ
ている。家庭用ＶＴＲの中でもＶＨＳ方式の場合、ＦＭ
オーディオ信号は専用の広ギャップヘッドで記録された
後、映像信号がオーバーライトされるので、記録された
一部が消去されるためその残留成分のみが信号として残
る。

【０００３】従来、テ−プ特性の向上については高保磁
力（Ｈｃ）化、磁性粉粒子の高充填率化、磁気テープ表
面の超平滑化などによって達成されてきた。例えば、酸
化鉄系テ−プでは低ノイズ・高密度充填を達成したＳＶ
ＨＳテ−プが登場し、さらに高磁気エネルギーを有する
メタルテープが８ｍｍＶＴＲ用として実用化されてき
た。しかし、磁気テ−プの高保磁力（Ｈｃ）化による映
像出力の向上は色信号領域に対応する低周波数での出力
低下を引き起こし、磁気テ−プを総合的にみた場合アン
バランスなテープになってしまう。また、高保磁力（Ｈ
ｃ）化によって記録電流の増加を招くことから互換性の
点で問題が残る。

【０００４】テープ業界においては低周波数から中高周
波数領域に亘って高出力であって、輝度信号、カラー信
号、オーディオ信号特性に富む重層磁性層からなるＶＴ
Ｒテープが開発され、既に市場に展開されている。加え
て現在の磁気記録は、一般に記録媒体の面内方向の磁化
を用いる方式のため、高記録密度化を図ろうとすると記
録媒体内の減磁界が増加するために一定以上の高記録密
度を得る事は困難である。

【０００５】このように、記録密度の限界を越えるため
に、近年、記録媒体の表面と垂直な方向の磁化を用いる
垂直磁気記録方式が提案されている。この垂直磁気記録
方式では、高記録密度において、記録媒体中の減磁界が
少なくなる特性が有り、本質的に高密度記録に適した記
録方式と言える。垂直磁気記録方式に用いる記録媒体に
は、Ｃｏ−Ｃｒ蒸着膜等の連続膜と、六角板状のバリウ
ムフェライト微粒子等を樹脂中に分散した塗布膜があ
る。しかしながら、垂直記録媒体の場合にはその特徴で
ある垂直磁化成分による短波長再生出力の向上は期待で
きるものの、それが引き起こす再生波形の歪みがピーク
シフトやジッターの原因となりデジタルＶＴＲの世界で
は致命的な問題点となる。最近では塗布型による経済性
と耐久性の観点から、塗布膜タイプの垂直磁気記録媒体
が注目されている。この場合、板状粒子は板面に垂直な
方向に磁化容易軸があり、塗工に際して磁化容易軸が基
体面に垂直方向に向き易くなったものを用いる。

【０００６】一方、バリウムフェライト磁性粉体で代表
されるヘキサゴナルフェライト磁性粉粒子は、板状形状
で、かつ超微粒子であり、板厚が１００〜１０００オン
グストロームであることから長手配向媒体としての可能
性も秘めている。短波長領域での記録再生特性を向上す
るためには媒体の表面粗さを実用特性が許す範囲におい
て小さくする試みが成されており、また同時に媒体の残
留磁束密度を上げる試みが行われてきた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように塗布型の磁気記録媒体の開発において、先行技術
として開示されている板状で一軸異方性を有するバリウ
ムフェライト磁性粉の場合、磁気記録媒体の特性を向上
させる点では有効とされているが、粒子径が他の磁性体
に比べて１／３から１／５の大きさであること、従来の
磁性体の形状が針状であるのに対して板状であること、
磁化容易方向が板面に垂直方向にあること等から非常に
単分散が困難であった。そのため、十分な分散性が確保
できず高記録密度領域での再生出力に重要な鍵を握る媒
体の表面性が悪化すると言った問題があった。

【０００８】また、従来の分散装置では、ヘキサゴナル
フェライト磁性体の塗料分散のように磁性体と結着樹脂
バインダーの割合が小さくなること及び塗料中の固形分
濃度が高くなってくることにより分散効率が悪いと言っ
た問題があった。バリウムフェライトを用いたテープ状
媒体の場合は、他の酸化鉄テープやメタルテ−プに比べ
て低磁化のためテ−プ全体の飽和磁束密度は小さく従来
ＶＴＲ機器との互換を図っていく上で特に色信号のＳ／
Ｎが悪く再生画像上の色落ちがひどくなる問題があっ
た。すなわち、前記従来の分散装置による磁性塗料の製
造方法においては十分な分散性を確保できないので、バ
リウムフェライト磁性粉などのヘキサゴナルフェライト
磁性粉を用いた塗布型媒体の場合、媒体表面の高平滑
化、高再生出力及び低ノイズ化を実現するようなより高
性能な磁気記録媒体を実現できなかった。

【０００９】本発明の目的は上記のような問題を解消
し、高い記録密度特性を得ることができ、長波長から短
波長領域までの広範囲で高出力化、低ノイズ化及び媒体
表面の高平滑化を達成できる磁性塗料の製造方法及び磁
気記録媒体を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１発明の製造方法では、磁性体とこの磁性体を結
着する樹脂バインダー及び有機溶剤を含む混練物を分散
する磁性塗料の製造方法において、ローター部外周に溝
状の突起を設けた分散装置中を前記混練物が循環通過す
る間に分散させる磁性塗料の製造方法とした。

【００１１】この磁性塗料を用いた記録媒体として、ロ
ーター部に溝状の突起が設けてある分散装置中を磁性体
その他の混練物が循環通過することにより作製された磁
性塗料を非磁性担体上に塗布して磁性層を設けた磁気記
録媒体とした。

【００１２】

【作用】第１発明では、ローター部外周に溝状の突起を
設けることにより磁性体、樹脂バインダー、有機溶剤の
それぞれがショートパスすることがなく、装置各部にお
いて塗料に対する粉砕機会が一様であるため効率のよい
分散が行われることになる。

【００１３】第２発明では、第１発明で製造された磁性
塗料を用いて磁性層を設けたので、混練物間で、ショー
トパスがなく均等に分散しているので分散用塗料の固形
分濃度を上げることが可能となり、充分に高い飽和磁束
密度を達成することができ、かつ長波長域での記録特性
を増大することができる。従って、例えば低域出力やカ
ラー信号、オーディオ信号などの記録周波数の低い領域
での高Ｓ／Ｎを達成することも可能となる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の磁性塗料の製造方法及び磁気
記録媒体の一実施例について説明する。 （実施例１）まず、磁性塗料として以下の材料を用いて
塗料化を行った。 板状バリウムフェライト磁性粉（ＢＥＴ比表面積41ｍ² ／ｇ 粒子径0.04μｍ 板状比3.5 Hc=95.5 ＫＡ／ｍ 飽和磁化値7.6X10^-5Wb/Kg ）−−−１００重量部 スルホン酸金属塩基含有塩化ビニル系樹脂（日本ゼオン製ＭＲ−１１０） −−−− ８重量部 カーボンブラック（東海カーボン製シーストＧＳ）−−−−−− ３重量部 ＭＩＢＫ−−−−−−−−−−− １６重量部 トルエン−−−−−−−−−−− １６重量部 シクロヘキサノン−−−−−−− ５重量部 上記材料を加圧型ニーダーを用いて一定時間混練した。
得られた混練物にさらに以下に示す組成の材料を添加
し、ディゾルバーによって希釈した後、図１に示したよ
うな１０リットル容量のローター部外周に溝状の突起を
設けたサンドミルによって分散を行い、磁性塗料を得
た。分散メディアとしては1mm 直径のジルコニアビーズ
（東レ（株) 製）を用いた。

【００１５】図１は本発明の磁性塗料の製造に用いた分
散装置の要部断面図である。ここで１はローター部、２
はベッセル部、３は混練物で分散メディアである。 混練物 −−−−−−−−−−−− １４８重量部 α−アルミナ（０．２μｍ粒状）−−−−−３重量部 スルホン酸金属塩基含有ポリウレタン樹脂（東洋紡製Ｕ
Ｒ−８３００）８重量部 ＭＥＫ −−−−−−−−−− ６３重量部 トルエン −−−−−−−−−− ６３重量部 シクロヘキサノン−−−−−−−− ２１重量部 得られた磁性塗料全量に対してさらに以下の組成の材料
を添加し、ディゾルバーによって３０分攪はん後、混練
物として上述の分散装置を循環通過させることにより所
定の磁性塗料を得た。

【００１６】非磁性担体として厚さ７μｍのポリエチレ
ンテレフタレートフィルムの一面に上記した各磁性層用
磁性塗料をダイノズル方式により塗布し、未乾燥状態で
ソレノイド磁界処理を施し、フィルム走行方向に磁化容
易軸を持つように配向処理し、引続き温度８０度の雰囲
気中に２分間通して乾燥し、実施例１の磁気記録媒体を
作製した。

【００１７】（実施例２）実施例１において、塗料化に
用いた磁性粉を板状比が８とした以外は実施例１で用い
た磁性粉と同一の粉体物性となるように水熱法で作製し
た置換型バリウムフェライト磁性粉を用いた。引き続い
て、実施例１と同じ塗料化フォーマットに従って分散処
理を行い、図１の分散装置を連続して５回通すことによ
り所定の磁性塗料を作製した。その後の塗料処理、塗工
処理は実施例１に基づき行い磁気記録媒体とした。

【００１８】（比較例１）磁性層には実施例１で使用し
たのと同一のバリウムフェライト置換板状磁性粉とした
以外は実施例１と同様にし、塗料化は実施例１に従い、
ニーダー及びサンドミルを用いて混合分散を行って、磁
性塗料を作製した後、所定量の潤滑剤と硬化剤を攪はん
添加した後、非磁性担体面上に、前記各磁性塗料をダイ
ノズル方式により、塗工速度約１００ｍ／min で塗布
し、磁性層を２．５μｍ塗布し、直ちに磁場配向を塗布
膜の走行基体と同方向に配向されるように磁界を印加さ
せることにより磁性粉粒子を配列した磁性塗膜を作製
し、比較例１の塗布膜を得た。ここで塗料を分散させる
サンドミルを従来のような手裏剣状の樹脂ディスクを配
したものを使用した。

【００１９】図２はここで使用した分散装置の要部断面
図で、１はローター部、２はベッセル部、３は分散メデ
ィア、４はディスク部である。

【００２０】（比較例２）磁性塗料を構成する磁性体を
実施例２で使用した磁性粉を用いた以外は比較例１と同
様にし、混合分散を行って、磁性塗料を作製した後、所
定量の潤滑剤と硬化剤を攪はん添加した後、非磁性担体
面上に、前記磁性塗料をダイノズル方式コーターを用い
て、塗工速度約１００ｍ／min にて塗布し、直ちに磁場
配向を走行基体と同方向に磁束を持つ配向磁石の間隙を
通過させ、磁性塗膜を作製し、比較例２の塗布膜を得
た。

【００２１】得られた塗膜は１／２インチ幅にスリット
し、改造型のＳＶＨＳデッキを用いて電磁変換特性を測
定した。電磁変換特性の評価は、ギャップ長０．１９μ
ｍ、トラック幅１０μｍの超構造窒化膜積層タイプヘッ
ドを搭載し、テ−プ・ヘッド間の相対速度５．８ｍ／se
c で自己記録し、記録周波数１００ｋＨｚ及び１２ＭＨ
ｚのＲＦ出力で代表させた。磁性塗料の分散性について
は、塗布膜の光沢度と二次凝集径及び比較例２の磁性塗
料の最終塗膜光沢度に到達するのに要した分散時間をそ
れぞれ測定した。以上の測定結果は、それぞれ表１に示
し、ＲＦ出力は比較例２を０ｄＢとし、すべて相対値と
して示した。

【００２２】

【表１】

【００２３】表１から実施例１及び実施例２は、比較例
１、２に比べて塗膜光沢度が高く、短い分散時間で高い
分散レベルを達成できたことがわかる。また、本発明に
よれば充分な磁性粉充填性と良好な平滑表面性を達成す
ることが可能となり、長波長から短波長に至るまで出力
の高い磁気記録媒体を実現することができた。比較例
１、２においては板状比に関わらず従来のディスクミル
を用いた場合では充分な分散状態が確保できず、磁束密
度も低く低域において充分な記録特性が達成できず、か
つテープ配向性や表面性も実施例と比較して悪く高域の
出力も低い結果となった。以上の結果からわかるよう
に、本発明を用いた実施例は、これを用いない比較例の
サンプルに比べて高いレベルの分散状態を効率よく達成
することができ、その結果短波長領域での出力向上と広
い周波数帯域に亘る安定した出力化などを高いレベルで
実現することが可能となった。実施例では、超微細な板
状磁性粉で代表させたが他の針状磁性粉の場合等につい
ても同様の結果を確認している。

【００２４】なお、本発明に用いられる結合剤樹脂とし
ては塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢
酸ビニル−ビニルアルコール共重合体、塩化ビニル−塩
化ビニリデン共重合体、ポリウレタン樹脂、ポリエステ
ル樹脂、フェノキシ系樹脂、エポキシ系樹脂などがあ
る。これらの樹脂には磁性粉の分散性を向上するために
スルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基などの種々の
吸着性官能基を導入することもできる。これらの樹脂は
単独で用いてもよいが通常は２種以上混合して用いられ
る。また、本発明のヘキサゴナルフェライト板状強磁性
粉体は、より好ましくはバリウムフェライト置換体であ
るが、マグネトプランバイト構造に属するものであれば
何等差し支えない。ヘキサゴナルフェライト板状強磁性
粉体の表面は酸化物微粒子で処理されていることが望ま
しく、好ましくは酸化アルミニウムや酸化シリコンを表
面全面に被着したもの、あるいは酸化ジルコニウムを島
状に被着したもので処理されることであるがこれらに限
定されるものではなく磁性層への磁性粉粒子の充填性を
損なうことなく粒子間相互作用を分離できるものならば
差し支えない。さらに磁性層には酸化アルミニウム、酸
化クロム、非磁性酸化鉄、シリコン酸化物などを補強
剤、研磨剤として添加したり、潤滑剤として高級脂肪
酸、及び脂肪酸エステルを、帯電防止剤としてカーボン
ブラックなどを添加することも可能である。

【００２５】

【発明の効果】上記のように、本発明によれば、分散困
難であった板状のヘキサゴナルフェライト磁性粉を高い
レベルで高分散できるとともに、同様にメタル合金磁性
粉や酸化鉄系、酸化クロム系磁性粉等についても従来以
上の分散効率をあげることが明らかになった。従って、
このような磁性塗料を用いた磁気記録媒体は短波長領域
から長波長領域までバランスのとれた再生出力を高いレ
ベルで実現するとともに、低ノイズ化を実現することが
可能となった。又、本発明による磁気記録媒体は今後の
デジタル記録に対しても十分に対応可能で、かつより一
層高密度記録に適する磁気記録媒体を提供できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例として示した分散装置の要部断
面図

【図２】比較例として示した従来の分散装置の要部断面
図

【符号の説明】

１ ローター部 ２ ベッセル部 ３ 分散メディア ４ ディスク部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性体とこの磁性体を結着する樹脂バイ
   ンダー及び有機溶剤を含む混練物を分散する磁性塗料の
   製造方法において、ローター部外周に溝状の突起を設け
   た分散装置中を前記混練物が循環通過する間に分散させ
   ることを特徴とする磁性塗料の製造方法。
2. 【請求項２】 ローター部に溝状の突起が設けてある分
   散装置中を磁性体その他の混練物が循環通過することに
   より作製された磁性塗料を非磁性担体上に塗布して磁性
   層を設けたことを特徴とする磁気記録媒体。