JPH0729152A

JPH0729152A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH0729152A
Application number: JP5170234A
Authority: JP
Inventors: Akira Ishikawa; 彰石川; Shunji Tako; 俊二田高; Yukari Komaba; ゆかり駒場
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1993-07-09
Filing date: 1993-07-09
Publication date: 1995-01-31

Abstract

(57)【要約】【構成】保磁力が1300 Oe 以上の、六角板状バリウム
フェライト等の六方晶強磁性粉末(A) と、平均粒子径が
0.3 μm 以下で保磁力が150 Oe以下のマグネタイト粉末
(B) を特定重量比で含む磁性層を有する磁気記録媒体。【効果】磁性層の表面平滑性が改善され、高周波特性
が更に良好になる。

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
に詳しくは優れた高周波特性を示す磁気記録媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】塗布型の磁気記録媒体は、磁性粉末を結
合剤と有機溶剤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、高画質ビデオテープ、大容量フロッピーディスク等
の更なる高密度記録に対する要求が高まっている。

【０００３】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方晶の結晶構造を有する六角板状
のバリウムフェライトが使用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、六角板
状バリウムフェライトは、比較的高周波特性が良好であ
るが、粒子がスタッキングしやすく、磁性層の表面状態
が悪くなり、磁性層の表面粗さが非常に大きくなるとい
う問題があり、高周波特性を更に高めるためには、磁性
層の表面平滑性の改善が要求される。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決すべく鋭意研究した結果、保磁力が1300 Oe 以上の
六方晶の結晶構造を有する強磁性粉末と、低保磁力且つ
微小なマグネタイト粉末とを特定の重量比で用いること
により、磁性層の表面平滑性を改善することができ、高
周波特性が良好な磁気記録媒体が得られることを見出
し、本発明を完成するに至った。

【０００６】すなわち本発明は、基材と、該基材上に形
成され、保磁力が1300 Oe 以上の六方晶強磁性粉末(A)
と、平均粒子径が0.3 μm 以下で保磁力が150 Oe以下の
マグネタイト粉末(B) と結合剤とからなる磁性層を有
し、且つ前記磁性層中の前記六方晶強磁性粉末(A) と前
記マグネタイト粉末(B) の重量比が (B)／(A) ＝0.03〜
0.3 である磁気記録媒体を提供するものである。

【０００７】本発明の磁気記録媒体では保磁力が1300 O
e 以上、好ましくは1300〜2000 Oeの六方晶強磁性粉末
が使用される。ここで、六方晶強磁性粉末とは、六方晶
系の結晶構造を有する磁性金属化合物の粉末をいう。六
方晶強磁性粉末の保磁力が、1300 Oe 未満では高周波特
性が不充分となる。

【０００８】本発明に用いられる六方晶強磁性粉末とし
ては、例えばバリウムフェライト、ストロンチウムフェ
ライト、カルシウムフェライト、又はこれらフェライト
を構成する鉄原子の一部をCo、Ti、Zr、Ni、In、Cu、G
e、Nbの群れから選ばれる少なくとも一種の元素で置換
したもの等を挙げることができる。このような六方晶強
磁性粉末は、できるだけ粒形及び粒径分布が揃っている
ことが望ましい。具体的には、六角板状の結晶の場合、
対角線の長さをｄ、板の厚みをｔとすると、該長さ
（ｄ）が0.03〜0.2 μm で、対角線の長さに対する板の
厚み（ｄ／ｔ）を３〜10のものを使用することが望まし
い。特に、ｄ／ｔが大きい六方晶強磁性粉末は平板状
で、前述した混合による衝撃を与える際の磁化容易軸方
向への積層化が容易となる。なお、六方晶強磁性粉末の
粒形及び粒径分布が不揃いであると、大粒子間に小粒子
間が挟み込まれた状態となって、六方晶強磁性粉末が磁
化容易軸方向に積層された単位集合体を作ることが困難
となる。

【０００９】本発明においては、上記六方晶強磁性粉末
(A) と共に、平均粒子径が0.3 μm以下で保磁力が150 O
e以下のマグネタイト粉末(B) が併用される。マグネタ
イト粉末の保磁力が150 Oeを超えると磁気特性が低下す
る。また、マグネタイト粉末の平均粒子径が0.3 μm を
超えると表面性が悪くなる。このようなマグネタイト粉
末としては、球状、六面体、八面体等の形状のもの或い
は不定形のものが市販されており、いずれを使用するこ
ともでき、数種類を併用することもできる。

【００１０】また、本発明においては、磁性層中の前記
六方晶強磁性粉末(A) と前記マグネタイト粉末(B) の重
量比は (B)／(A) ＝0.03〜0.3 である必要がある。かか
る重量比が0.03未満であるとマグネタイト粉末(B) の添
加による効果が少ない。また、かかる重量比が 0.3を超
えると磁気特性が低下する。

【００１１】なお、前記六方晶強磁性粉末(A) 及び前記
マグネタイト粉末(B) は、更に分散性を向上させるため
に、表面処理を施してもよい。かかる磁性粉末 (A)、
(B) の表面処理は、「Characterization of Powder Sur
faces 」; Academic Pressを参考にすることができ、例
えば磁性粉末表面を無機質酸化物で被覆する方法が挙げ
られる。ここで用いられる無機質酸化物としては、Al₂O
₃、SiO₂、TiO₂、ZrO₂、SnO₂、Sb₂O₃、ZnO 等が挙げら
れる。これらは、組み合わせて使用してもよいし、単独
で用いることもできる。

【００１２】本発明においては、上記の如き六方晶強磁
性粉末(A) と上記の如きマグネタイト粉末(B) を併用す
ることにより、六方晶強磁性粉末(A) のスタッキングが
抑制され、磁性層の表面粗さが改善され、高周波特性が
更に優れた磁気記録媒体が得られるものと考えられる。

【００１３】本発明の磁気記録媒体は、上記磁性粉末
(A)、(B) を含む磁性層以外に、その他の磁性層、非磁
性層を設けて、多層構造の磁気記録媒体とすることがで
きるが、この場合、上記磁性粉末 (A)、(B) を含む磁性
層を最上層（該磁性層が形成される基材の面において、
基材から最も遠い層）とすることが望ましい。非磁性層
は、適当な非磁性粒子からなる補強を目的とした中間層
などである。上記磁性粉末(A)、(B)を含む磁性層の厚さ
は、0.05〜９μm 、好ましくは0.1〜５μm である。そ
の他の磁性層及び非磁性層の厚さは、 0.1〜５μm 、好
ましくは 0.5〜４μm である。

【００１４】本発明において、磁性層の形成（塗布）方
法は、前記磁性粉末 (A)、(B) を含む磁性層と、その他
の磁性層又は非磁性層を同時に形成する方法（多層同時
形成方法）や１層ずつ順次形成する方法（逐次形成方
法）のいずれでもよく、１層ずつ形成する場合は１層ご
とにカレンダー処理してもよい。

【００１５】本発明の磁気記録媒体の磁性層を形成する
磁性塗料は、上記の如き磁性粉末(A) 、(B) と、結合
剤、有機溶媒等とからなる。

【００１６】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、ポリビニルブチラー
ル、セルロース誘導体（セルロースアセテートブチレー
ト、セルロースプロピオネート、ニトロセルロース
等）、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、フェノール樹脂、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
脂とイソシアネートプレポリマーの混合物、ポリエステ
ルポリオールとポリイソシアネートの混合物、尿素ホル
ムアルデヒド樹脂、低分子量グリコール／高分子量ジオ
ール／イソシアネートの混合物、及びこれらの混合物等
が例示される。通常、結合剤は磁性塗料中に3.0 〜10.0
重量％程度配合される。

【００１７】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二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
配合される。

【００１８】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(Cr₂O₃) 、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0.05〜１μm 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
シリコーンオイル、グラファイト、二硫化モリブデン等
の無機粉末、ポリエチレン、ポリテ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、高級アルコー
ル、高級脂肪酸エステル、フルオロカーボン類などが前
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。

【００１９】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（例えばポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリ
アミド、ポリオレフィン、セルロース系誘導体）、非磁
性の金属、ガラス、セラミック、紙等が挙げられ、その
形態は、フィルム、テープ、シート、カード、ディスク
等で使用される。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、磁性層の表面平滑性が
改善され、高周波特性が更に向上した磁気記録媒体が得
られる。

【００２１】

【実施例】以下実施例にて本発明を更に説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【００２２】実施例１下記の成分をサンドミルにて分散し、磁性塗料を調製し
た。＜磁性塗料配合＞・六方晶強磁性粉末 100 重量部〔六角板状バリウムフェライト、対角線長0.07μm 、板状比４、保磁力1340 Oe 、飽和磁化 63emu／ｇ〕・マグネタイト粉末 10 重量部〔平均粒子径0.1 μm 、球状、保磁力65 Oe 、飽和磁化84 emu／ｇ、残留磁化５ emu／ｇ〕・アルミナ（平均粒子径0.3 μm ） 6 重量部・カーボンブラック（平均粒子径40〜50nm） 2 重量部・スルホン酸基含有塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂 8 重量部・スルホン酸基含有ポリウレタン樹脂 4 重量部・ミリスチン酸 1 重量部・オレイン酸 1 重量部・ブチルステアレート 2 重量部・ポリイソシアネート〔武田薬品工業 (株) 製 D-250 N〕 3 重量部・溶剤 180 重量部グラビアロールにて乾燥後の厚さが2.5 μm になるよう
に厚さ７μm のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
フィルム上に上記磁性塗料を塗布し、5000 Gの磁場強度
で長手配向した後、乾燥して磁性層を形成し、更にカレ
ンダー処理（80℃）後、50℃で24時間エージングした。

【００２３】続いて、下記成分をサンドミルにて混合し
て調製したバックコート層用塗料を、フィルムの磁性層
を設けた面の反対の面に、乾燥厚み 0.5μm となるよう
に塗布し、その後、50℃で24時間エージングした。＜バックコート層用塗料成分＞・カーボンブラック（平均粒子径0.02μm ） 32 重量部・カーボンブラック（平均粒子径0.06μm ） 8 重量部・ポリウレタン樹脂 20 重量部（日本ポリウレタン (株) 製、ニッポラン２３０１）・ニトロセルロース 20 重量部（Hercules Powder CO. による粘度表示が１／２秒のもの）・ポリイソシアネート〔武田薬品工業 (株) 製 D-250 N〕 4 重量部・ステアリン酸 1 重量部・溶剤 240 重量部。

【００２４】以上のようにして、磁性層及びバックコー
ト層が形成されたフィルムを８mm幅のテープ状に裁断
し、８mmカセットケースに装填して録画時間 120分の８
mmビデオカセットを作製した。

【００２５】実施例２実施例１の磁性塗料配合において、六方晶強磁性粉末と
して、対角線長 0.05μm 、板状比６、保磁力1520 Oe
、飽和磁化 58emu／ｇの六角板状バリウムフェライト1
00 重量部を用い、また、マグネタイト粉末として、平
均粒子径0.13μm、球状、保磁力92 Oe 、飽和磁化83 em
u／ｇ、残留磁化５ emu／ｇを13重量部用いた以外は、
実施例１と同様にして８mmビデオカセットを作製した。

【００２６】実施例３実施例１の磁性塗料配合を上層用の磁性塗料とし、下記
に示す塗料配合を下層用の磁性塗料として、二層の磁性
層を有する８mmビデオカセットを作製した。＜下層用磁性塗料配合＞・針状コバルト被着酸化鉄 100 重量部〔平均長軸長0.13μm 、保磁力 850 Oe 、飽和磁化 84emu／ｇ〕・カーボンブラック（平均粒子径40〜50nm） 10 重量部・アミノ基含有塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂 6 重量部・アミノ基含有ポリウレタン樹脂 6 重量部・２−エチルヘキシルステアレート 4 重量部・ポリイソシアネート〔武田薬品工業(株)製D-250N〕 2 重量部・溶剤 120 重量部グラビアロールにて乾燥後の厚さが 2.5μm になるよう
に厚さ７μm のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
フィルム上に上記下層用の磁性塗料を塗布し、5000 Gの
磁場強度で長手配向した後、乾燥し、更にカレンダー処
理（80℃）して下層磁性層を形成した。次いで、当該下
層磁性層の上に、実施例１の磁性塗料を、乾燥後の厚さ
が 0.2μm になるように塗布し、5000 Gの磁場強度で長
手配向した後、乾燥して上層磁性層を形成し、更にカレ
ンダー処理（80℃）後、50℃で24時間エージングした。
その後、実施例１と同様に厚さ0.5 μm のバックコート
層を形成し、以下、実施例１と同様に８mmビデオカセッ
トを作製した。

【００２７】実施例４実施例２の磁性塗料配合を上層用の磁性塗料とし、下記
に示す塗料配合を非磁性層（中間層）用の磁性塗料とし
て、多層構造の８mmビデオカセットを作製した。＜中間層用塗料配合＞・TiO₂（平均粒子径30nm） 90 重量部・カーボンブラック（平均粒子径20nm） 10 重量部・アミノ基含有塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂 15 重量部・水酸基含有ポリウレタン樹脂 15 重量部・ポリイソシアネート 2 重量部〔コロネートHX、日本ポリウレタン工業 (株) 製の硬化剤〕・２−エチルヘキシルステアレート 1 重量部・溶剤 120 重量部グラビアロールにて乾燥後の厚さが 2.5μm になるよう
に厚さ７μm のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
フィルム上に上記中間層用の磁性塗料を塗布しした後、
乾燥して中間層を形成した。次いで、当該中間層の上
に、実施例２の磁性塗料を、乾燥後の厚さが 0.2μmに
なるように塗布し、5000 Gの磁場強度で長手配向した
後、乾燥して磁性層を形成し、更にカレンダー処理（80
℃）後、50℃で24時間エージングした。その後、実施例
１と同様に厚さ0.5 μm のバックコート層を形成し、以
下、実施例１と同様に８mmビデオカセットを作製した。

【００２８】比較例１実施例１の磁性塗料配合において、マグネタイト粉末を
配合せずに実施例１と同様にして８mmビデオカセットを
作製した。

【００２９】比較例２実施例２の磁性塗料配合において、マグネタイト粉末を
配合せずに実施例１と同様にして８mmビデオカセットを
作製した。

【００３０】比較例３実施例２の磁性塗料配合において、六角板状バリウムフ
ェライトの配合量を70重量部とし、マグネタイト粉末の
配合量を40重量部として、その他の配合及び製造法は実
施例２と同様にして８mmビデオカセットを作製した。

【００３１】上記実施例１〜４及び比較例１〜３によっ
て得られた８mmビデオカセットについて、以下の方法で
磁性層の表面粗さと７Hzでの出力を測定した。その結果
を表１に示す。＜磁性層の表面粗さの測定方法＞光干渉式表面粗さ計
（ZYGO社製）でRa(nm)を測定した。＜７Hzでの出力の測定方法＞８mmビデオカセットを、市
販のＨｉ８ＶＴＲを改造した装置に装着し、７MHzにて
記録し、再生出力を測定した。なお、表１中の数値は、
比較例２を基準（０dB）とする相対値である。

【００３２】

【表１】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材と、該基材上に形成され、保磁力が
1300 Oe 以上の六方晶強磁性粉末(A) と、平均粒子径が
0.3 μm 以下で保磁力が150 Oe以下のマグネタイト粉末
(B) と結合剤とからなる磁性層を有し、且つ前記磁性層
中の前記六方晶強磁性粉末(A) と前記マグネタイト粉末
(B) の重量比が (B)／(A) ＝0.03〜0.3である磁気記録
媒体。
【請求項２】前記磁性層を最上層とする多層構造を有
する請求項１記載の磁気記録媒体。