JPH0719364B2

JPH0719364B2 - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH0719364B2
Application number: JP60039733A
Authority: JP
Inventors: 孝仁三好; 信夫青木; 高史米山; 明春日; 俊光奥津; 正昭藤山; 保利奥沢
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1985-02-28
Filing date: 1985-02-28
Publication date: 1995-03-06
Anticipated expiration: 2010-03-06
Also published as: DE3606692C2; US4696859A; JPS61199240A; DE3606692A1

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の分野〕本発明は、非磁性支持体と磁性層よりなる磁気記録媒体
の改良に関する。

〔発明の背景および従来技術の説明〕

一般にオーデイオ用、ビデオ用あるいはコンピユータ用
等の磁気記録媒体（以下磁気テープと記載することもあ
る）として、γ−Fe₂O₃、Co含有磁性酸化鉄、CrO₂など
の針状結晶からなる強磁性粉末を結合剤（バインダ）中
に分散させた磁性層を非磁性支持体上に設けた磁気記録
媒体が用いられている。

しかしながら、最近、磁気記録媒体においては、より高
密度記録への要求が高まり、従来より使用されている強
磁性粉末の代り、たとえば鉄、ニツケルおよびコバルト
などの金属を主成分とする強磁性合金粉末を使用するこ
とが一般化しつつある。強磁性合金粉末は、抗磁力（H
c）および残留磁束密度（Br）が高いため高密度記録が
できることから、高密度記録を必要とする分野の磁気記
録媒体の強磁性体として好適である。

特に、ビデオテープにおいては、記録波長を短くした
り、トラツク幅を狭くするどの方法の利用に伴ない、非
常に高密度の記録を行なうことが必要になり、従来の酸
化鉄系の強磁性粉末に代つて、強磁性合金粉末を用いた
ビデオテープが使用されるようになつてきている。

強磁性合金粉末を使用する場合には磁性層の表面を平滑
にすることによりさらに高密度の記録ができ、磁気記録
媒体の電磁変換特性が向上することが知られている。

しかしながら、磁性層の表面を平滑にすると、ビデオテ
ープの走行中において磁性層と装置系との接触の摩擦係
数が増大する結果、短期間の使用で磁気記録媒体の磁性
層が損傷を受け、あるいは磁性層が剥離する傾向があ
る。特にビデオテープではスチルモードのように磁性層
を過酷な条件下に置くことがあり、磁性層の摩擦係数の
増大は、特にスチルモードにおける磁性層の寿命（スチ
ルライフ）を短くする原因となる。従つて、ビデオテー
プの磁性層の走行耐久性の向上が望まれている。

従来より磁性層の走行耐久性を向上させるための対策と
しては、磁性層にコランダム、炭化ケイ素、酸化クロム
などの研磨材（硬質粒子）を添加する方法が提案されて
いるが、磁性層の走行耐久性を向上させる目的で磁性層
に研磨材を添加する場合には、研磨材を相当多量に添加
しなければその添加効果が現れにくい。しかし、研磨材
を多量添加した磁性層は、磁気ヘツドなどを著しく摩耗
させる原因となり、また磁性層を平滑化して電磁変換特
性を向上させるとの趣旨にも反することとなり好ましい
方法であるとは言えない。さらに磁性層中に脂肪酸、脂
肪酸エステル、シリコンオイルなどの潤滑剤を混入する
ことが提案されている。しかし耐摩耗性は改善される
が、出力が高く、走行後の出力低下がなく、かつガイド
等に白粉が発生してガイドを汚す（以下ガイド汚れとい
う）ことのないなどの条件をすべて満すものは見出され
ていなかつた。

〔発明の目的〕

本発明は、電磁変換特性と走行耐久性の両者が改良され
た磁気記録媒体を提供することを目的とする。

特に本発明は、電磁変換特性が優れ、かつ長時間にわた
つて安定した優れた走行耐久性を示し、特に再生出力低
下、目づまり等の発生が少ない磁気記録媒体を提供する
ことを目的とする。

本発明は非磁性支持体上に磁性層を設けてなる磁気記録
媒体において該磁性層中に平均長軸長が0.25μｍ以下の
強磁性合金粉末を含みかつ脂肪酸の全量に対してベヘン
酸が20〜75重量％、ステアリン酸が10〜45重量％、オレ
イン酸が10〜45重量％の少なくとも３種の脂肪酸を含む
ことを特徴とする磁気記録媒体にある。

〔発明の詳細な記述〕

本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体と、強磁性合金
粉末を含有する磁性層がこの非磁性支持体上に設けられ
た基本構造を有するものである。

本発明で使用する非磁性支持体は、通常使用されている
ものを用いることができる。非磁性支持体を形成する素
材の例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプ
ロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレー
ト、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミドなどの
各種の合成樹脂フイルム、およびアルミ箔、ステンレス
箔などの金属箔を挙げることができる。また、非磁性支
持体の厚さは、一般には３〜50μｍ、好ましくは５〜30
μｍ、より好ましくは、５〜10μｍである。

非磁性支持体は、後述する磁性層が設けられていない側
にバツク層（バツキング層）が設けられたものであつて
も良い。

本発明の磁気記録媒体は、上述したような非磁性支持体
上に強磁性合金粉末を含む磁性層が設けられたものであ
る。

本発明の磁気記録媒体の磁性層に含有される強磁性合金
粉末は、その比表面積（Ｓ BET）が45m²/g以上である
ことが必要である。さらに、比表面積が50m²/g以上のも
のを使用することにより電磁変換特性の向上が顕著に現
われ好ましい。平均長軸長は、0.25μｍ以下が好まし
く、より好ましくは0.20μｍ以下である。軸比（長軸／
短軸）は7/1以上が好ましく、より好ましくは9/1〜20/1
である。

この強磁性合金粉末の例としては、強磁性合金粉末中の
金属分が75重量％以上であり、そして金属分の80重量％
以上が少なくとも一種類の強磁性金属あるいは合金
（例、Fe、Co、Ni、Fe−Co、Fe−Ni、Co−Ni、Co−Ni−
Fe）であり、該金属分の20重量％以下の範囲内で他の成
分（例、Al、Si、Ｓ、Sc、Ti、Ｖ、Cr、Mn、Cu、Zn、
Ｙ、Mo、Rh、Pd、Ag、Sn、Sb、Te、Ba、Ta、Ｗ、Re、A
u、Hg、Pb、Bi、La、Ce、Pr、Nd、Ｂ、Ｐ）を含むこと
のある合金を挙げることができる。また、上記強磁性金
属分が少量の水、水酸化物または酸化物を含むものなど
であつてもよい。これらの強磁性金属粉末の製造方法は
既に公知であり、本発明で用いる強磁性合金粉末につい
てもこれら公知の方法に従つて製造することができる。

すなわち、強磁性合金粉末の製造方法の例としては、下
記の方法を挙げることができる。

（ａ）複合有機酸塩（主としてシユウ酸塩）を水素など
の還元性気体で還元する方法；（ｂ）酸化鉄を水素などの還元性気体で還元してFeある
いはFe−Co粒子などを得る方法；（ｃ）金属カルボニル化合物を熱分解する方法；（ｄ）強磁性金属の水溶液に水素化ホウ素ナトリウム、
次亜リン酸塩あるいはヒドラジンなどの還元剤を添加し
て還元する方法；（ｅ）水銀陰極を用い強磁性金属粉末を電解析出させた
のち水銀と分離する方法；（ｆ）金属を低下の不活性気体中で蒸発させて微粉末を
得る方法。

強磁性合金粉末を使用する場合に、その形状にとくに制
限はないが通状は針状、粒状、サイコロ状、米粒状およ
び板状のものなどが使用される。

本発明の磁気記録媒体の磁性層にはステアリン酸、オレ
イン酸、ベヘン酸の少なくとも、３種の脂肪酸が含まれ
ている必要がある。本発明に用いる脂肪酸の総量を100
重量％とした場合、ステアリン酸は10〜45重量％が好ま
しく、より好ましくは10〜40重量％、特に好ましくは15
〜35重量％である。オレイン酸は10〜45重量％が好まし
く、より好ましくは10〜40重量％、特に好ましくは15〜
35重量％である。ベヘン酸は20〜70重量％が好ましく、
より好ましくは25〜65重量％、特に好ましくは30〜60重
量％である。更に追加の潤滑剤として他の脂肪酸や飽和
脂肪酸エステルを加えることもできる。これら潤滑剤の
添加量は強磁性合金粉末に対して通常10重量％以下の範
囲で添加され、１〜９重量％の範囲で添加することが好
ましく、２〜８重量％の範囲で添加することが特に好ま
しい。潤滑剤の総量に対し本発明で用いる脂肪酸の量は
好ましくは20重量％以上であり、より好ましくは30〜90
重量％であり、特に好ましいのは40〜80重量％である。

本発明は平均長軸長が0.25μｍ以下の強磁性合金粉末及
びステアリン酸、オレイン酸、ベヘン酸の少なくとも３
種の脂肪酸を組み合わせていると顕著に再生出力が高く
保持され、走行後の出力低下やガイド汚れがないなどの
走行耐久性が同時に改良される。

この効果は上述のステアリン酸、オレイン酸、ベヘン酸
の３種の使用比率によつて特に大きく影響を受ける。ス
テアリン酸がない場合は摩擦係数が増大し、オレイン酸
が少ないとガイド汚れが発生しやすく、ベヘン酸がない
と出力低下が発生しやすいが、３種の脂肪酸を組み合せ
て用いることにより、再生出力が高く、走行耐久性も同
時に改良される。

本発明の磁気記録媒体の磁性層は、上記の強磁性合金粉
末、脂肪酸の他脂肪酸エステルさらに、研磨材を含有す
ることが好ましい。使用する研磨材としては、Cr₂O₃、
α−Al₂O₃およびα−Fe₂O₃が好ましく、これらを単独で
あるいは混合して使用することができる。研磨材として
はα−Al₂O₃、α−Fe₂O₃を使用することが特に好まし
い。使用する研磨材の平均粒径は、通常使用されている
大きさであれば良い。通常は、0.2〜0.8μｍの範囲のも
のが使用され、0.2〜0.5μｍの範囲のものを使用するこ
とが好ましい。使用する研磨材の使用量は、強磁性合金
粉末に対して通常は15重量％以下の量であり、１〜10重
量％の範囲の量であることが好ましい。

上記のような研磨材を磁性層に含有させることにより、
たとえばビデオテープのスチルライフがさらに長くなる
など磁気記録媒体の走行耐久性が更に向上し好ましい。
また、上記の研磨材を上記の範囲内で使用する限りにお
いては磁性層の平滑化に特に問題はない。

上記の強磁性合金粉末、脂肪酸の他、所望により添加さ
れる脂肪酸エステルや、研磨材は、以下に示すような結
合剤中に分散されて磁性層を形成する。

本発明の磁性層の形成用の結合剤としては、通常磁気記
録媒体結合剤として使用されている熱可塑性樹脂、熱硬
化性樹脂および反応型樹脂等の樹脂を使用することがで
き、これらの樹脂を単独であるいは混合して使用するこ
とができる。

熱可塑性樹脂としては、一般には平均分子量が１万〜20
万、重合度が約200〜2000程度のものが使用される。こ
のような熱可塑性樹脂の例としては、塩化ビニル／酢酸
ビニル共重合体樹脂（例、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／酢酸ビニル／マレイン酸共重合
体）、塩化ビニル／塩化ビニリデン共重合体、アクリル
樹脂（例、塩化ビニル／アクリロニトリル共重合体、塩
化ビニリデン／アクリロニトリル共重合体、（メタ）ア
クリル酸エステル／アクリロニトリル共重合体、（メ
タ）アクリル酸エステル／塩化ビニリデン共重合体、
（メタ）アクリル酸エステル／スチレン共重合体、ブタ
ジエン／アクリロニトリル共重合体）、セルロース誘導
体（例、セルロースアセテートプチレート、セルロース
ダイアセテート、セルローストリアセテート、セルロー
スプロピオネート、セルロースアセテートプロピオネー
ト、ニトロセルロース、酢酸セルロース）、各種の合成
ゴム系の熱可塑性樹脂（ポリブタジエン、クロロプレ
ン、ポリイソプレン、スチレンブタジエン共重合体）、
ポリウレタン樹脂、ポリフツ化ビニル、ポリアミド樹
脂、ポリビニルブチレート、スチレン／ブタジエン共重
合体およびポリスチレン樹脂などを挙げることができ、
これらを単独であるいは混合して使用することができ
る。

熱硬化性樹脂または反応型樹脂としては、一般に塗布液
の状態で平均分子量が20万以下の樹脂であり、塗布後
に、縮合反応あるいは付加反応などにより分子量がほぼ
無限大になる樹脂が使用される。ただし、これらの樹脂
が加熱硬化樹脂である場合、硬化に至る過程における加
熱により樹脂が軟化または溶解しないものであることが
好ましい。このような樹脂の例としては、フエノール／
ホルマリン／ノボラツク樹脂、フエノール／ホルマリン
／レゾール樹脂、フエノール／フルフラール樹脂、キシ
レン／ホルマリン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、乾性
油変性アルキツド樹脂、フエノール樹脂変性アルキツド
樹脂、マレイン酸樹脂変性アルキツド樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、エポキシ樹脂と硬化剤（例、ポリアミ
ン、酸無水物、ポリアミド樹脂）との組合せ、末端イソ
シアネートポリエーテル湿気硬化型樹脂、ポリイソシア
ネートプレポリマー（例、ジイソシアネートと低分子量
トリオールとの反応生成物である一分子内に三個以上の
イソシアネート基を有する化合物、ザイソシアネートの
トリマーおよびテトラマー）、ポリイソシアネートプレ
ポリマーと活性水素を有する樹脂（例、ポリエステルポ
リオール、ポリエーテルポリオール、アクリル酸共重合
体、マレイン酸共重合体、２−ヒドロキシエチルメタア
クリレート共重合体、ｐ−ヒドロキシスチレン共重合
体）の組合わせを挙げることができ、これらを単独であ
るいは混合して使用することができる。結合剤として
は、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体およびポリウレタ
ン樹脂を混合してさらにセルロース誘導体などを加えた
ものを用いることが好ましい。

結合剤の使用量は、強磁性合金粉末に対して、一般には
10〜100重量％、好ましくは15〜50重量％使用される。

本発明の磁気記録媒体は、磁性層に更に粒状充填材（た
とえば、公知の無機もしくは有機充填材）を添加するこ
ともできる。使用する粒状充填材に特に制限はなく、平
均粒径が0.01〜0.8μｍの範囲、好ましくは0.06〜0.4μ
ｍの範囲の通常使用されている粒状充填材を使用するこ
とができる。上記粒状充填材の例としては、黒鉛、二硫
化タングステン、窒化ホウ素、炭酸カルシユウム、二酸
化チタン、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化カルシウ
ム、リトポンおよびタルクを挙げることができ、これら
を単独であるいは混合して使用することができる。

粒状充填材として、上記以外にもカーボンブラツク（特
に、平均粒径が0.015〜0.2μｍのもの）なども好ましく
使用することができる。

粒状充填材の含有量は、通常は、強磁性合金粉末に対し
て0.2〜10重量％となるように添加される。

次に本発明の磁気記録媒体を製造する方法について説明
する。

本発明の磁気記録媒体の磁性層の製造に際しては脂肪
酸、強磁性合金粉末および結合剤、更に必要により研磨
材あるいはその他の潤滑剤とを通常は溶剤と共に混練し
磁性塗料とする。

混練の際に使用する溶剤は、通常磁性塗料の調製に使用
されている、たとえはメチルエチルケトンなどの溶剤を
使用することができる。

混練の方法は、通常磁性塗料の調整に利用されている方
法であれば特に制限はなく、また各成分の添加順序では
適宜設定することができる。

磁性塗料の調整には通常の混練機、たとえば、二本ロー
ルミル、三本ロールミル、ボールミル、ペブルミル、ト
ロンミル、サンドグライダー、アトライター、高速イン
ペラー分散機、高速ストーンミル、高速度衝撃ミル、デ
イスパー、ニーダー、高速ミキサー、ホモジナイザーお
よび超音波分散機などが使用される。

混練分散に関する技術の詳細はＴ・Ｃ・パツトン著「塗
料の流動と顔料分散」（1971年共立出版植木正訳）に
記載されている。

また、米国特許第2,581,414号および同第2,855,156号な
どの明細書にも記載がある。本発明においても上記の文
献などに記載された方法に準じて混練分散を行ない磁性
塗料を調整することができる。

このようにして調整された磁性塗料は、前述の非磁性支
持体上に塗布される。塗布は、前記非磁性支持体上に直
接行なうことも可能であるが、また、接着剤層などを介
して非磁性支持体上に塗布することもできる。

非磁性支持体上への塗布法の例としては、エアードクタ
ーコート、ブレードコート、ロツドコート、押出しコー
ト、エアナイフコート、スクイズコート、含浸コート、
リバースロールコート、トランスフアーロールーコー
ト、グラビヤコート、キスコート、キヤストコート、ス
プレーコートおよびスピンコート等の方法を挙げること
ができ、これらの方法以外であつて利用することができ
る。これらのコーテイング方法の具体的説明について
は、調倉書店発行の「コーテイング工学」253〜277頁
（昭和46年発行）に詳細に記載がある。

このようにして塗布される磁性層の厚さは、乾燥後の厚
さが一般には約0.5〜10μｍの範囲になるように、好ま
しくは1.5〜7.0μｍの範囲になるように塗布される。

非磁性支持体上に塗布された磁性層は、通常、磁性層中
の強磁性合金粉末を配向させる処理、すなわち磁場配向
処理を施した後、乾燥される。また必要により表面平滑
化処理を施す。表面平滑化処理などが施された磁気記録
媒体は、次に所望の形状に裁断される。

〔発明の効果〕

初回の再生出力が高く、10パス走行しても出力低下が見
られず、かつガイド汚れも発生しにくい磁気記録媒体す
なわち、電磁変換特性と走行耐久性を同時に改良した磁
気記録媒体が得られる。

〔実施例〕

次に、本発明に実施例および比較例を示す。なお、実施
例および比較例中の「部」との表示は、「重量部」を示
すものである。

〔実施例〕

下記に示す組成の磁性塗料を調整して乾燥後の磁性層の
厚さが3.0μｍになるように厚さ10μｍのポリエチレン
テレフタレート非磁性支持体上に塗布した。

磁性塗料組成硬化剤組成ポリイソシアネート（日本ポリウレタン（株）製：コロ
ネートＬ）８部メチルエチルケトン 100部上記、磁気塗料組成物と硬化剤組成物とを混合分散して
磁性塗料とした。

塗布後、磁性塗料が未乾燥の状態で磁場配向処理を行な
い、さらに乾燥後、カレンダー処理を行ない、8mm幅に
スリツトし、8mmビデオテープを製造した。

8mmビデオテープレコーダFuji×８にて得られたビデオ
テープを走行させ、記録波長0.7μｍの再生出力をサン
プルNo・５テープと比較した。

更に10パス後の再出力を調べ、初回の再生出力と比較し
た。

又得られたビデオテープを上記VTRで10パスくり返し走
行させ摩擦係数μとガイド汚れの有無を測定した。

以上の結果を第１表に示した。

第１表において、実施例は、サンプルNo.1であり、比較
例はサンプルNo.2〜８である。サンプルNo.6〜８の如
く、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸のいずれかが
ない組合せでは、再生出力が低く、かつ10パス後の再生
出力も低くなる。

さらにNo.8の如く、オレイン酸を含まないものは、ガイ
ドポールに白粉が発生した。

又、サンプルNo.2〜４の如く、本発明の組合せの量の範
囲外のテープでは、10パス後の再生出力が低下したり、
初回の再生出力が低かつたり、又、摩擦係数が高くなつ
た。

さらに強磁性合金粉末の平均長軸長が0.3μｍの場合
は、再生出力がきわめて低く、本発明の目的が達成され
ない。

以上の如く、平均長軸長0.2μｍの強磁性合金粉末を用
い、かつ脂肪酸としてステアリン酸、ベヘン酸、オレイ
ン酸を特定の比率で組合せて用いた時に、特に再生出力
と走行耐久性が同時に改良され、オレイン酸を合わせ用
いることにより、ガイド汚れも発生しない事がわかる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者奥津俊光神奈川県小田原市扇町２丁目12番１号富士写真フイルム株式会社内 (72)発明者藤山正昭神奈川県小田原市扇町２丁目12番１号富士写真フイルム株式会社内 (72)発明者奥沢保利神奈川県小田原市扇町２丁目12番１号富士写真フイルム株式会社内審査官岡本利郎

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体上に磁性層を設けてなる磁気
記録媒体において該磁性層中に平均長軸長が0.25μｍ以
下の強磁性合金粉末を含みかつ脂肪酸の全量に対してベ
ヘン酸が20〜75重量％、ステアリン酸が10〜45重量％、
オレイン酸が10〜45重量％の少なくとも３種の脂肪酸を
含むことを特徴とする磁気記録媒体。