JPH0766526B2

JPH0766526B2 - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH0766526B2
Application number: JP60131478A
Authority: JP
Inventors: 孝仁三好; 正昭藤山
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1985-06-17
Filing date: 1985-06-17
Publication date: 1995-07-19
Anticipated expiration: 2010-07-19
Also published as: JPS61289528A; US4687703A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の分野〕本発明は磁気記録媒体に関し、一層詳細には電磁変換特
性、走行耐久性の優れた磁気記録媒体に関するものであ
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の金属酸化物粉末を結合剤
（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、特に高密度記録への要求が高まり、これらの強磁性
の金属酸化物粉末に代つて強磁性合金粉末を使用した磁
気テープが使用されるようになつてきている。

強磁性合金粉末は、抗磁力（Hc）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、また温度に
対して安定であることなどの理由により、従来から使用
されている計測用およびコンピユータ用の磁気記録媒体
の他に、高密度記録化が進んでいるビデオテープ用ある
いはオーデイオテープ用の磁気記録媒体としても注目さ
れている。強磁性合金粉末は、微粒子化することにより
さらに高密度の記録が可能となるであろうと考えられて
いる。

しかしながら、強磁性合金粉末は硬度が低いため、これ
を用いた磁気記録媒体の磁性層の走行耐久性が充分でな
く、磁性層表面の傷の発生あるいは強磁性合金粉末の磁
性層からの脱落など起きやすく、従つてドロツプアウト
が発生しやすいとの問題がある。このように磁性層から
脱落した強磁性合金粉末は磁気ヘツドの目詰まりの原因
となる。また磁性層の走行耐久性が低いと、特に静止画
像を連続的に再生する条件下（スチルモード）における
磁性層の寿命（スチルライフ）が低下することになる。

強磁性合金粉末を用いた磁気記録媒体の電磁変換特性を
維持しつつ、走行耐久性を補填する目的で、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）を添加する方法が取られている。しかしながら、
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効果が現れにくい。しかし、研磨
材を多量添加した従来の磁性層は、磁気ヘツドを著しく
摩耗させ、また電磁変換特性に関しても好ましいとは言
えないとの問題がある。さらに、従来の磁気記録材料で
は磁性層に添加された研磨材が脱落する傾向もあり、こ
れもまた磁気ヘツドの目詰まりの原因となる。

すなわち、従来知られている磁気記録媒体の電磁変換特
性を向上させ、さらに走行耐久性を向上させるための対
策は、得られる磁気記録媒体の特性および磁気ヘツドな
どに与える影響を考慮すると充分なものということがで
きない。

そこで本発明者らは研磨材の物性、特に粒子サイズ及び
強磁性合金粉末との組合せについて鋭意検討を行なつた
結果、従来通常使用されていない微粒子（0.2μｍ以
下）のモース硬度が８以上の無機質粒子を比表面積48m²
/g以上の強磁性合金粉末と特定の比率で組合せて使用し
た時に顕著に上記欠点が改良されることを見出し本発明
に到つた。

〔発明の目的〕

本発明の第一の目的は、新規な磁気記録媒体を提供する
ことにある。

本発明の第二の目的は、電磁変換特性の優れた磁気記録
媒体を提供することにある。

本発明の第三の目的は、電磁変換特性が優れ、かつ走行
耐久性の良い磁気記録媒体を提供することにある。

〔発明の要旨〕

すなわち本発明は比表面積（S_BET）が48m²/g以上の強磁
性合金粉末を含む磁性層を設けてなる磁気記録媒体にお
いて平均粒子サイズが0.2μｍ以下でモース硬度が８以
上の無機質粒子を強磁性合金粉末に対して10〜30重量％
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〕

本発明における磁気記録媒体は、非磁性支持体と、結合
剤中に分散された強磁性合金粉末と無機質粒子からなる
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には特に制限はなく、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、ポリエチレン、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、ポリサルホン、ポリエーテ
ルサルホンなどの各種の合成樹脂のフイルム、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、非磁性支持体は、一般には厚みが３〜50μ
ｍ、好ましくは５〜30μｍのものが使用される。

非磁性支持体は、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。

本発明において使用される強磁性合金粉末は、鉄、コバ
ルトあるいはニツケルを含む強磁性合金粉末であつて、
その比表面積（S_BET径）が48m²/g以上（好ましくは54m²
/g以上）の強磁性合金粉末である。強磁性合金粉末の比
表面積が48m²/gより小さいと、目的とする高い電磁変換
特性を有する磁気記録媒体が得られにくくなる。

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微粉末の製造方法
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）金属を低圧の不活性気体中で蒸発させて微粉末
を得る方法。

強磁性合金粉末の形状に特に制限はないが、通常は針
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中の全結合剤の含有量
は、通常は強磁性合金粉末100重量部に対して10〜100重
量部であり、好ましくは20〜40重量部である。

磁性層を形成する結合剤は通常の結合剤から選ぶことが
できる。結合剤の例としては、塩化ビニル・酢酸ビニル
共重合体、塩化ビニル・酢酸ビニルとビニルアルコー
ル、マレイン酸および／またはアクリル酸との共重合
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、エチレン・酢酸ビニル共
重合体、ニトロセルロース樹脂などのセルロース誘導
体、アクリル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビ
ニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、フエノキシ樹脂、
ポリウレタン樹脂、ポリカーボネートポリウレタン樹脂
を挙げることができる。

本発明の磁気記録媒体の磁性層には、平均粒子サイズ0.
2μｍ以下、モース硬度８以上の無機質粒子を含有する
ことが必要である。

使用される無機質粒子は、平均粒子サイズ0.2μｍ以
下、モース硬度が８以上であれば特に制限はない。モー
ス硬度が８以上の無機質粒子の例としては、Al₂O₃（モ
ース硬度９）、Cr₂O₃（同９）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。
モース硬度が８よりも低い、比較的柔らかい無機質粒子
を用いた場合には、磁性層から無機質粒子が脱落しやす
く、またヘツドの研磨作用も殆どないため、ヘツド目詰
まりが発生しやすく、また走行耐久性も乏しくなる。

使用される無機質粒子の平均粒子サイズは0.2μｍ以下
であることが必要である。0.2μｍをこえるものは強磁
性合金粉末の充填度を低下させ、ひいては再生出力が低
くなる。

これら無機質粒子の使用量は強磁性合金粉末に対し10〜
30重量％添加することが好ましく、10〜20重量％添加す
ることが特に好ましい。強磁性合金粉末に対し10重量％
未満の無機質粒子を用いた場合は走行耐久性特にヘツド
目詰まりの防止効果が少なく、又30重量％をこえると強
磁性合金粉末の充填度低下をまねき、電磁変換特性に悪
影響をもたらす。

このように本発明においては比表面積48m²/g以上の強磁
性合金粉末と平均粒子サイズ0.2μｍ以下の微粒子でか
つモース硬度が８以上の無機質粒子を用いることにより
顕著な効果が得られる。

また磁性層には上記の無機質粒子以外にも、カーボンブ
ラツク（特に、平均粒径が10〜300μｍのもの）などを
含有させることが好ましい。

次に本発明の磁気記録媒体を製造する方法の例を述べ
る。

まず、強磁性金属微粉末と結合剤、前記の無機質粒子、
そして必要に応じて他の充填材、添加剤などを溶剤と混
練し磁性塗料を調製する。混練の際に使用する溶剤とし
ては、磁性塗料の調製に通常使用されている溶剤を使用
することができる。

混練の方法にも特に制限はなく、また各成分の添加順序
などは適宜設定することができる。

磁性塗料の調製には通常の混練機、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、ゼグバリ（Szegvari）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を挙げる
ことができる。

混練分散に関する技術の詳細は、テイー．シー．パツト
ン著“塗料の流動と顔料分散”（1975年共立出版
（株）社発行）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製すること
ができる。

磁性塗料を調製する際には、分散剤、帯電防止剤、潤滑
剤等の公知の添加剤を併せて使用することもできる。

分散剤の例としては、炭素数12〜22の脂肪酸（例、ガブ
リル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パル
ミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸、エラ
イジン酸、リノール酸、リノレン酸、ステアロール
酸）、上記脂肪酸とアルカリ金属（例、リチウム、ナト
リウム、カリウム）またはアルカリ土類金属（例、マグ
ネシウム、カルシウム、バリウム）とからなる金属石
鹸、上記の脂肪酸のエステルおよびその化合物の水素の
一部あるいは全部をフツ素原子で置換した化合物、上記
の脂肪酸のアミド、脂肪族アミン、高級アルコール、ポ
リアルキレンオキサイドアルキルリン酸エステル、アル
キルリン酸エステル、アルキルホウ酸エステル、サルコ
シネート類、アルキルエーテルエステル類、トリアルキ
ルポリオレフインオキシ第四級アンモニウム塩およびレ
シチンなどの公知の分散剤を挙げることができる。分散
剤を使用する場合、通常は使用する強磁性合金粉末に対
して0.1〜10重量％の範囲で使用される。

帯電防止剤の例としては、カーボンブラツク、カーボン
ブラツクグラフトポリマーなどの導電性微粉末；サポニ
ンなどの天然界面活性剤；アルキレンオキサイド系、グ
リセリン系およびグリシドール系などのノニオン性界面
活性剤；高級アルキルアミン類、第四級アンモニウム塩
類、ピリジンその他の複素環化合物の塩類、ホスホニウ
ムまたはスルホニウム類などのカチオン性界面活性剤；
カルボン酸、スルホン酸、燐酸、硫酸エステル基、燐酸
エステル基等の酸性基を含むアニオン性界面活性剤；ア
ミノ酸類、アミノスルホン酸類、アミノアルコールの硫
酸または燐酸エステル類等の両性活性剤を挙げることが
できる。帯電防止剤として上記の導電性微粉末を使用す
る場合には、たとえば強磁性合金粉末に対して0.1〜10
重量％の範囲で使用され、界面活性剤を使用する場合に
も同様に0.1〜10重量％の範囲で使用される。

潤滑剤の例としては、前記の脂肪酸、高級アルコール
類、ブチルステアレート、ソルビタンオレエートなどの
炭素数12〜20の一塩基性脂肪酸と炭素数３〜20の一価も
しくは多価アルコールからなる脂肪酸エステル類、鉱物
油、動植物油、オレフイン低重合体、α−オレフイン低
重合体の他にグラフアイト微粉末、二硫化モリブデン微
粉末、テフロン微粉末などの公知の潤滑剤およびプラス
チツク用潤滑剤を挙げることができる。潤滑剤の添加量
は、公知技術に従つて任意に決定することができる。

なお、上述した分散剤、帯電防止剤、潤滑剤などの添加
剤は、厳密に上述した作用効果のみを有するものである
との限定の下に記載したものではなく、たとえば、分散
剤が潤滑剤あるいは帯電防止剤として作用することもあ
り得る。従つて、上記分類により例示した化合物などの
作用効果が、上記分類に記載された事項に限定されるも
のではないことは勿論であり、また、複数の作用効果を
奏する物質を使用する場合には、添加量は、その物質の
作用効果を考慮して決定することが好ましい。

このようにして調製された磁性塗料は、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
ーコート及びスピンコート方法を挙げることができ、ま
たこれらの方法以外であつても利用することができる。

また、上記の強磁性金属微粉末と結合剤の分散方法およ
び支持体への塗布方法などの詳細は特開昭54−46011号
および同54−21805号などの各公報に記載されている。

このようにして塗布される磁性層の厚さは、乾燥後の厚
さで一般には約0.5〜10μｍの範囲、通常は1.5〜7.0μ
ｍの範囲と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
が施される。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〕

本発明の磁気記録媒体は、優れた電磁変換特性を示すの
みならず、高い走行耐久性を示す。そしてまた、本発明
の磁気記録媒体は、硬度の高い無機質粉末を用いている
のにもかかわらず、それらの無機質粉末が脱落しにく
く、従つて磁気記録媒体の走行中による磁気ヘツドの目
詰まりが発生しにくい。又、出力の低下もきたさない。

〔実施例〕

次に、本発明の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１〜５〕及び〔比較例１〜９〕下記の組成物をボールミルを用いて48時間混練分散した
後、これにポリイソシアネート５部を加え、さらに１時
間混練分散した後、１μｍの平均孔径を有するフイルタ
を用いて濾過し、磁性塗料を調製した。得られた磁性塗
料を乾燥後の磁性層の厚さが4.0μｍになるように、厚
さ10μｍのポリエチレンテレフタレート支持体の表面に
リバースロールを用いて塗料した。

磁性塗料組成強磁性合金粉末（組成:Fe94％、Zn4％、Ni2％、Hc:1500
Oe比表面積：第１表記載） 100部塩化ビニル／酢酸ビニル／無水マレイン酸共重合体（日
本ゼオン（株）製:400×110A、重合度:400） 12部ウレタン樹脂（大日本インキ化学工業（株）製：クリス
ボン7209） 11部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部研磨剤（無機質粒子）ステアリン酸２部ステアリン酸ブチル２部カーボンブラツク（平均粒径:40mμ）２部メチルエチルケトン 300部磁性塗料が塗布された非磁性支持体を、磁性塗料が未乾
燥の状態で3000ガウスの磁石で磁場配向処理を行ない、
さらに乾燥後、スーパーカレンダー処理を行なつた後、
8mm幅にスリツトして、8mmビデオテープを製造した。

上記のようにして得られたビデオテープにビデオレコー
ダ（FUJIX8）を用いて7MHzの信号を記録し再生した。基
準テープ（比較例１）に記録した7MHzの再生出力を0dB
とした時の上記ビデオテープの相対的な再生出力を測定
した。

上記のビデオテープとビデオレコーダとを使用してスチ
ルモードにて再生を連続的に行ない、再生画像が記録画
像の2/3となるまでの時間（スチルライフ）を調べた。

次に、ビデオレコーダ（FUJIX−８）を繰返し走行さ
せ、磁気ヘツドの目詰まりが発生するまでの走行回数を
調べた。

得られた結果を第１表に示した。

第１表に示すごとく、無機質粒子の平均粒子サイズが0.
2μｍをこえると、再生出力が低く、添加量が10重量％
未満では、スチルライフ、目詰まりが悪化し、30重量％
をこえると、再生出力が低下する。又、モース硬度が６
以下であると、同じく、スチルライフ、目詰まり等が劣
化する。

このように平均粒子サイズが0.2μｍ以下の微粒子の無
機質粒子と比表面積48m²/g以上の強磁性合金粉末を組合
せて用いた時に顕著に本発明の効果が発揮することがわ
かる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】比表面積（S_BET）が48m²/g以上の強磁性合
金粉末を含む磁性層を設けてなる磁気記録媒体におい
て、平均粒子サイズが0.2μｍ以下でモース硬度が８以
上の無機質粒子を強磁性合金粉末に対して10〜30重量％
含むことを特徴とする磁気記録媒体。