JPH07182648A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 非磁性粒子を含む中間層が基材上に形成さ
れ，該中間層上に鉄を主体とする金属磁性粉末とバリウ
ムフェライト粉末とを含む磁性層が形成されている磁気
記録媒体。 【目的】 高密度記録が可能で，電磁変換特性と耐久
性，走行特性等の物理特性の双方の特性をバランス良く
備えた磁気記録媒体を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体に関し，
更に詳しくは，特に耐久性に優れた磁気記録媒体に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】塗布型の磁気記録媒体は磁性粉末を結合
材と有機溶媒に分散してなる磁性塗料をポリエステル等
の基材上に塗布，乾燥して得られるものであるが，今
日，高画質ビデオテ─プ，大容量フロッピイデイスク等
の更なる高密度記録に対する要求が高まっている。この
もくてきを達成するじせい粉末としては，鉄を主体とす
る強磁性粉末が最も多く用いられている。鉄を主体とす
る強磁性金属粉末は飽和磁化，保持力が高く，出力特性
に優れる。しかし，化学的に不安定で錆びやすい（酸化
しやすい）ため，酸化により飽和磁化が低下し，またノ
イズ特性も必ずしも充分でなく，一般に酸化物系磁性粉
末と比べノイズレベルが高い。また，鉄を主体とする強
磁性金属粉末はコストが高く実用面ではいくつかの欠点
がある。

【０００３】また，高密度記録を実現するための方式と
して，垂直磁気記録方式が提案されており，特にこの方
式に適した磁性粉末として六角板状のバリウムフェライ
トが使用されている。しかしながら，バリウムフェライ
トは飽和じかが低い為，磁気テ─プや磁気デイスクとし
た場合，残留磁束密度が低くなり，低域での出力が不足
する。更に，バリウムフェライトを用いた場合，形成さ
れた磁性層の表面粗さが大きくなると言う問題がある。

【０００４】また，磁気記録媒体の耐久性の向上や，よ
り薄い磁性層を安定に形成して磁気特性を向上させると
いう観点から，基材上に非磁性粒子をふくむ非磁性層を
形成し，その上に磁性層を形成した磁気記録媒体が提案
されている。例えば，特開昭６２−２１４５１４号公報
には特定の表面粗さを有するひ非磁性層と該非磁性層上
に形成された磁性層を有する磁気記録媒体が開示されて
いる。また，特開昭６２−２３１４１７号公報には潤滑
剤を含有する非磁性層と潤滑剤を含有する磁性層を有す
る磁気記録媒体が開示されている。しかしながら，これ
らの磁気記録媒体は，走行性は比較的良好であるが，今
回要求されている高密度記録を達成するには更に電磁変
換特性を向上する必要がある。また，特開平３−２１４
４２２号公報，特開平３−２１４４１７号公報には，表
面状態の悪い比較的安価な非磁性支持体の上に形成され
た平滑な非磁性層と，該非磁性層上に形成された磁性層
とを有する表面状態の良好な磁気記録媒体が開示されて
いる。しかしながら，これらの磁気記録媒体は，生産コ
ストの低減という点では改良されているが，やはり高密
度記録を達成するには更に電磁変換特性を向上する必要
がある。

【０００５】さらに，特開平５−７３８８３号公報に
は，非磁性層と磁性層との界面の状態を詳細に規定する
ことにより，走行性が向上し高域の出力に優れた磁気記
録媒体がえられることが開示されている。しかしなが
ら，この磁気記録媒体では高エネルギ─化，高保磁力化
を図るためには，前述した鉄を主体とする強磁性金属粉
末を用いる必要があり，コストや酸化による保存時の飽
和磁束密度の低下の問題は解決されていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように，今後更に
高密度記録化を進めるためには，磁気特性と，物理的特
性，特に耐久性の両方をバランス良く向上させ，しかも
従来もちいられている磁気粉末の欠点を補うことが要求
されるが，そのような磁気記録媒体は未だ提案されてい
ない。

【０００７】従って，本発明が解決しようとする課題
は，そのような磁気記録媒体，具体的には高密度記録を
可能とする磁気記録媒体において，更にＳ／Ｎを向上す
ること，鉄を主体とする強磁性金属粉末よりも保存時の
飽和磁束密度の低下を少なくすること，耐久性を向上さ
せること，摩擦係数を下げて走行性を改良すること，ま
たそれによるヘッド目詰まりを解消することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意研究し
た結果，基材上に非磁性粒子を含む中間層を形成し，該
中間層の上に，バリウムフェライ粉末と鉄を主体とする
強磁性金属粉末を上層の磁性層を用いることにより，各
特性に優れた磁気記録媒体がえられることを見出し，本
発明をするに至った。

【０００９】すなわち本発明は，基剤と該基材上に形成
され，非磁性粒子と結合材とからなる中間層と，該中間
層上に形成形成され，バリウムフェライト粉末と，鉄を
主体とする強磁性金属粉末と，結合材とからなる磁性層
とを有する磁気記録媒体を提供するものである。

【００１０】本発明の磁気記録媒体は，基上に形成され
た非磁性粒子を含有する中間層上にバリウムフェライト
粉末（以下Ｂａ）及び鉄を主体とする強磁性金属粉末と
を含有する磁性層が形成されている。

【００１１】本発明の磁気記録媒体の中間層に用いられ
る非磁性粒子としては，例えばカ─ボンブラック，α−
アルミナ，γ−アルミナ，溶融アルミナ，炭化珪素，酸
化クロム，酸化チタン，酸化セリウム，コランダム，人
造ダイヤモンド，α−酸化鉄，ザクロ石，エメリ−，ガ
−ネット，ケイ石，窒化珪素，窒化硼素，炭化タングス
テン，チタンカ−バイド，。ウオ−ツ，トリポリ，ケイ
ソウ土，ドロマイト等が挙げられ，単独又は混合して用
いることができる。非磁性粒子の平均粒子径は特に限定
はないが，平均粒子径がおおきすぎると中間層の表面性
が悪くなり，また，小さすぎると中間層の補強効果が悪
くなるため，０．０１〜２μｍ程度が好ましい。

【００１２】中間層は，非磁性粒子と結合材を主成分と
する塗料を基体上に塗布して形成されるが，中間層の厚
さ（乾燥時）は０．５〜５μｍ，好ましくは１〜４μが
好ましい。また，本発明の磁気記録媒体の磁性層に用い
られるＢａとしては，粒子の形状が六角板状のものが使
用され，粒径は特に限定されないが，０．０２〜１．０
ミクロン程度が一般的であり，厚さは０．００１〜０．
１ミクロン程度である。また，Ｂａの保磁力は特に限定
されず，所望とする磁気記録媒体の性能のおううじて適
宜決められるが，７００〜２０００Ｏｅ程度が一般的で
ある。

【００１３】本発明の磁気記録媒体において，磁性層に
用いる鉄を主体とする金属磁性粉末とＢａの重量比は
〔Ｂａ〕：〔鉄を主体とする強磁性金属粉末〕＝１０：
９０〜８０：２０の範囲が好ましい。

【００１４】本発明の磁気記録媒体の磁性層は，上記の
ような鉄を主体とする金属磁性粉末とＢａと結合材を主
成分とする磁性塗料を，中間層状に塗布して形成される
が，磁性層の厚さは０．１〜５ミクロンが好ましい。ま
た，本発明の磁気記録媒体の中間層と磁性層の合計の厚
さは１〜４ミクロンが好ましい。

【００１５】本発明において，中間層と磁性層の形成方
法は，中間層と磁性層を同時に形成する方法や１層ずつ
順次形成する方法のいずれでもよく，１層ずつ形成する
場合は１層ごとにカレンダ─しょりしてもよい。

【００１６】本発明の磁気記録媒体の中間層及び磁性層
を形成する塗料は，中間層に非磁性粒子を，磁性層に上
記の如き鉄を主体とする金属磁性粉末とＢａを用い，そ
の他の結合剤，有機溶媒等の成分は共通のものが使用で
きる。

【００１７】本発明に使用される結合剤としては，ウレ
タン樹脂，特にスルホン酸基，スルホン酸金属塩基，ス
ルホベタイン基，カルボベタイン基，アミノ基，水酸
基，エポキシ基等の極性基を含有するポリウレタン樹
脂，塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体，塩化ビニル−塩
化ビニリデン共重合体，塩化ビニル−アクリロニトリル
共重合体等の塩化ビニル系共重合体であって，特にスル
ホン酸基，スルホン酸金属塩基，アミノ基等の極性基を
含有する塩化ビニル共重合体，ブタジエン−アクリロニ
トリル共重合体，ポリアミド樹脂，ポリビニルブチラ−
ル，セルロ−ス誘導体，スチレン−ブタジエン共重合
体，ポリエステル樹脂，各種の合成ゴム系，フェノ−ル
樹脂，エポキシ樹脂，尿素樹脂，メラミン樹脂，フェノ
キシ樹脂，シリコン樹脂，アクリル系反応樹脂，高分子
量ポリエステル樹脂とイソシアネ−トプレポリマ−の混
合物，ポリエステルポリオ−ルとポリイソシアネ−トの
混合物，尿素ホルムアルデヒド樹脂，低分子量グリコ−
ル／高分子量ジオ−ル／イソシアネ−トの混合物，及び
これらの混合物等が例示され，第一磁性層及び第二磁性
層ともに同様のものが使用できる。通常，結合剤は磁性
塗料中に３．０〜１０．０重量％程度，中間層用の塗料
には２０〜８０重量％程度配合される。

【００１８】有機溶媒としては，シクロヘキサノン，メ
チルエチルケトン，メチルイソブチルケトン，酢酸エチ
ル，酢酸ブチル，ベンゼン，トルエン，キシレン，ジメ
チルスルホキシド，テトラヒドロフラン，ジオキサン
等，使用する結合剤樹脂を溶解するのに適した溶剤が特
に制限されることなく単独又は２種以上混合して使用さ
れる。通常，有機溶媒は磁性塗料中に２０〜８０重量％
程度，中間層用の塗料には２０〜８０重量％程度配合さ
れる。

【００１９】なお，磁性塗料中には，通常使用されてい
る各種添加剤，例えば分散剤，研磨剤，潤滑剤などを適
宜に添加使用してもよい。分散剤としては，レシチン，
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できる。研磨剤としては，α−
アルミナ，溶融アルミナ，酸化クロム，酸化鉄，炭化ケ
イ素，コランダム，ダイヤモンド等の平均粒子径０．０
５〜１ミクロンの微粉末が使用でき，通常前記したよう
な結合剤１００重量部に対して０．５〜１００重量部加
えられる。また，潤滑剤としては，各種のポリシロキサ
ン等のシリコ−ンオイル，グラファイト，２硫化モリブ
デン等の無機粉末，ポリエチレン，ポリトラフルオロエ
チレン等のプラスチック微粉末，高級脂肪酸，高級アル
コ−ル，高級脂肪酸エステル，フルオロカ−ボン類など
が前述した結合剤１００重量部に対して０．１〜５０重
量部の割合で添加される。

【００２０】本発明の磁気記録媒体に用いられる基材と
しては，合成樹脂，非磁性の金属，ガラス，セラミック
ス，紙等が挙げられ，その形態は，フイルム，テ−プ，
シ−ト，カ−ド，デイスク等で使用される。

【００２１】

【実施例】以下、実施例にて本発明を更に説明するが，
本発明がこれらの実施例に限定されるものではない。 （Ａ）磁性塗料の調製 下記の成分をサンドミルにて分散し，磁性層用の磁性塗
料を調製した。なお，磁性粉は，表１に示す磁性粉を表
２に示す割合で用いた。 〔磁性塗料成分〕 〔重量部〕 ・磁性粉（Ａ〜Ｄ，表１，表２） １００ ・塩化ビニル樹脂（ＳＯ３Ｎａ基を含有する）１０・Ｆ ・ポリウレタン樹脂（ＳＯ３Ｎａ基を含有する）５・Ｆ ・コロネ−トＬ ４ （日本ポリウレタン工業（株）製硬化剤，塗布直前に配
合） ・ブチルステアレ−ト １ ・ミリスチン酸 ４ ・α−アルミナ ７ ・カ−ボンブラック ５ ・メチルエチルケトン ７５ ・トルエン ７５ ・シクロヘキサノン １００ なお，上記の配合に於いて，塩化ビニル樹脂とポリウレ
タン樹脂の「Ｆ」は，以下の式で算出される値である。 Ｆ＝（Ａ／５５＊Ｖ／１００）＋（Ｂ／６０＊Ｗ／１０
０） Ａ：表１に示すメタルの比表面積 Ｂ；表１に示すＢａの比表面積 Ｖ：表２に示すメタルの重量比 Ｗ：表２に示すＢａの重量比 但しＶ＋Ｗ＝百である。

【表１】

【表２】

【００２２】（Ｂ）非磁性塗料の調整（中間層用） 下記の成分をサンドミルにて分散し，中間層用の非磁性
塗料を調整した。 〔非磁性塗料成分〕 ・非磁性粒子（粒状ＴｉＯ２） １００重量部 ・塩化ビニル樹脂（ＳＯ３Ｎａ基を含有する） １０ ・ポリウレタン樹脂（ＳＯ３Ｎａ基を含有する） ５ ・コロネ−トＬ ４ 〔日本ポリウレタン工業製の硬化剤，塗布直後に配合〕 ・カ−ボンブラック（平均粒子系０．２２ミクロン） ３ ・メチルエチルケトン １５０ ・トルエン １５０ ・シクロヘキサノン １００ 厚さ７ミクロンのポリエチレンテレフタレ−トフイルム
上に，上記で調整した非磁性塗料を乾燥後の厚さが２．
５ミクロンになるようにグラビアロ−ルにて塗布し，乾
燥して中間層を形成した。

【００２３】次いで，中間層上に乾燥後の厚さが０．５
ミクロンになるように磁性塗料を塗布し，長手磁場配向
（８０００ガウス）した後，乾燥して磁性層を形成し，
さらにカレンダ−処理後，５０℃で２４時間エ−ジング
した。ただし，比較例３は中間層を形成せずに，乾燥後
の厚さが３．０ミクロンの磁性層のみを形成した。

【００２４】（Ｄ）バックコ−ト層の形成 続いて，下記成分をサンドミルにて混合して調整したバ
ックコ−ト層用塗料を，フイルムの磁性層を設けた面の
反対の面に，乾燥厚み０．５ミクロンとなるように塗布
し，その後，５０℃で２４時間エ−ジングした。 〔バックコ−ト層用塗料成分〕 ・カ−ボンブラック（平均粒子系０．０２ミクロン） ３２重量部 ・カ−ボンブラック（平均粒子系０．０６ミクロン） ８ ・ポリウレタン樹脂 ２０ （日本ポリウレタン製，ニッポラン２３０１） ・ニトロセルロ−ス ２０ ・ステアリン酸 １ ・メチルエチルケトン １６０ ・トルエン ８０ ・シクロヘキサノン ８０ 以上の様にして，中間層，磁性層及びバックコ−ト層が
形成されたフイルムを８ｍｍ幅のテ−プ状に裁断し，８
ミリカセットケ−スに装填して録画時間１２０分の８ミ
リデカオセットを制作した。

【００２５】得られた８ミリビデオカセットについて，
以下の方法で摩擦係数，飽和磁束密度の減少率（ΔＢ
ｓ），Ｓ／Ｎ及びヘッド目詰まりを評価した。その結果
を表３に示す。 （１）摩擦係数 協和テック製のテ−プ走行試験機を使用し，摩擦体は外
径５ｍｍのＶＴＲ用テンレス製のガイドピンを用いて測
定した。 （２）飽和磁束密度の減少率（ΔＢｓ） ８ミリビデオカセットを６０℃，９０％ＲＨの条件下に
１４日間保存した後の飽和磁束密度の減少率（ΔＢｓ，
減少量を初期値にたいする割合（％）で示す）を振動式
磁力計にて測定した。 （３）Ｓ／Ｎ ８ミリビデオカセットを，ノイズメ−タ−を接続した市
販の８ミリＶＴＲ装置にセットし，輝度Ｓ／Ｎを，５０
％ホワイト信号を記録，再生してノイズメ−タ−で測定
した。また，クロマＳ／Ｎ（ＡＭ，ＰＭ）もこれに準じ
て測定した。 （４）ヘッドの目詰まり ８ミリビデオカセットを１２０分走行させ，これを３０
回繰り返し走行テストした後，磁気ヘッドを顕微鏡観察
してヘッドに付着した汚れを以下の様に判定した。 ○：汚れがほとんど無い △：汚れがわずかにある ×：汚れが激しい

【表３】

【００２６】なお，表３に磁性層の静磁気特性（保磁力
及び残留磁束密度）をあわせて示すが，これは各磁性塗
料を単独でＰＥＴフイルム上に塗布し（何れも乾燥塗布
厚２．５ミクロン），乾燥後カレンダ−処理した磁性層
についてそれぞれ測定した値である。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば，高密度記録が可能で，
電磁変換特性と物理的特性がバランス良く向上した磁気
記録媒体が得られる。特に，本発明の磁気記録媒体は，
Ｓ／Ｎが向上し，且つ耐久性が向上している。更に本発
明の磁気記録媒体は，摩擦係数が低く，走行性が良好で
ヘッド目詰まりが少なく，しかもメタル粉末のみを用い
た磁気記録媒体に比べて飽和磁束密度の低下が少ない。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材と，該基材上に形成され，非磁性粒
   子と結合材とからなる中間層と，該中間層上に形成さ
   れ，バリウムフェライト粉と鉄を主体とする強磁性粉末
   と，結合材とからなる磁性層を有する磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 前記磁性層に用いるバリウムフェライト
   粉末と鉄を主体とする強磁性粉末の重量比が，〔バリウ
   ムフェライト粉末〕：〔鉄を主体とする強磁性金属粉
   末〕＝１０：９０〜８０：２０である請求項１記載の磁
   気記録媒体。