JPH0963038A

JPH0963038A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH0963038A
Application number: JP7215709A
Authority: JP
Inventors: Shin Kobayashi; 伸小林
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1995-08-24
Filing date: 1995-08-24
Publication date: 1997-03-07

Abstract

(57)【要約】【課題】高密度記録に適した高い電磁変換特性を有す
る磁気記録媒体を提供する。【解決手段】非磁性支持体上に強磁性金属系磁性粉及
び結合剤樹脂を含む磁性層を有する磁気記録媒体であっ
て、入射角２０度／反射角２０度における磁性層表面の
光沢が２５０グロスユニット以上であり、且つ入射角２
０度／反射角２０度±１．８度の反射光のヘイズ値が１
００以下であることを特徴とする磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は塗布型の磁気記録媒
体に関するものである。特に本発明は高密度記録に好適
な、高い電磁変換特性を有する磁気記録媒体に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】強磁性粉末を結合剤樹脂中に分散させ、
更に種々の助剤や添加剤を加えて調製した磁性塗料を、
ポリエステルフィルム等に塗布して製作した塗布型の磁
気記録媒体は、フロッピーディスクや磁気テープとして
広く用いられている。これらの塗布型の磁気記録媒体
も、他の記録媒体との競合上、高容量化が強く要求され
ている。すなわち高密度記録が可能で、優れた電磁変換
特性を有する磁気テープやフロッピーディスクの出現が
強く望まれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これらの要求を満足さ
せる方法の一つは、より微細な強磁性粉を用い、かつ磁
性層内における磁性粉の充填率を高くすることである。
しかし磁性粉が微細になると比表面積が大きくなり、磁
性塗料の調製に際して磁性粉を塗料中に均一に分散させ
るのが困難になる。磁性粉が十分に分散していない磁性
塗料を用いたのでは、当然のことながら優れた磁気記録
媒体は得られない。このような磁性塗料を塗布して得ら
れた磁気記録媒体の欠点の一つは、磁性層表面の平坦性
が低いことに起因して電磁変換特性が悪化することであ
る。しかし、この電磁変換特性に関連する磁性層表面の
平坦性が如何なる要因で支配され、かつ如何なる指標に
より表示できるのかは、未だ解明されていない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、非磁性
支持体上に強磁性金属系磁性粉及び結合剤樹脂を含む磁
性層を形成してなる磁気記録媒体においては、磁性層の
表面の入射角２０度／反射角２０度における光沢が２５
０グロスユニット以上であり、かつ入射角２０度／反射
角２０±１．８度の反射光のヘイズ値が１００以下であ
るものが、優れた電磁変換特性を有することが見出され
た。また、このような磁気記録媒体は、磁性塗料の調製
条件及び磁性層の形成条件を調製することにより製作し
うることも見出された。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明について更に詳細に説明す
るに、本発明に係る磁気記録媒体の磁性層に用いられる
磁性粉は、金属系の磁性粉である。例えば、鉄、ニッケ
ル、コバルト等の金属や、鉄−コバルト合金、鉄−ニッ
ケル合金、鉄−コバルト−ニッケル合金、鉄−ニッケル
−亜鉛合金、鉄−コバルト−ニッケル−クロム合金、コ
バルト−ニッケル合金等の鉄、コバルト、ニッケル等の
強磁性金属やこれらを主成分とする強磁性合金の粉末が
用いられる。これらの磁性粉は微細なものが好ましく、
通常は比表面積が３０ｍ²／ｇ以上、好ましくは４０ｍ
²／ｇ以上のものを用いる。特に５０ｍ²／ｇ以上のも
のを用いるのが好ましい。しかし比表面積が６５ｍ²／
ｇを超えるような極めて微細な磁性粉は、磁性塗料中で
の均一分散が著るしく困難となるので、このような高比
表面積の磁性粉を用いて本発明に係る磁気記録媒体を製
作することは、磁性粉の分散に格別の工夫を施さない限
り、一般に困難である。また磁性粉の保磁力はできるだ
け高い方が好ましく、通常は１６００Ｏｅ以上のものが
用いられる。これらの磁性粉はそのままで用いることも
でき、また結合剤樹脂との親和性を高めるべく表面に種
々のコーティングを施して用いることもできる。磁性層
中に占めるこれらの磁性粉の比率は５０〜９０重量％、
特に５５〜８５重量％が好ましい。

【０００６】結合剤樹脂としては、非磁性支持体との密
着性や耐摩耗性に優れるものを用いるのが好ましい。通
常は、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ニトロセ
ルロース等のセルロース誘導体、塩化ビニル−酢酸ビニ
ル系共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン系共重合
体、塩化ビニル−アクリル系共重合体などの塩化ビニル
系共重合体、スチレン−ブタジエン等の各種合成ゴム、
エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂等が用いられる。これら
は単独で用いてもよく、また２種以上併用してもよい。
例えばポリウレタン樹脂と塩化ビニル系共重合体との併
用は、結合剤樹脂の好ましい使用態様の一つである。

【０００７】結合剤樹脂には、磁性粉との親和性を高め
るため、種々の官能基を有するものを用いるのが好まし
い。官能基としては、−ＯＰＯ（ＯＭ）₂、−ＳＯ
₃Ｍ、−ＯＳＯ₃Ｍ、−ＣＯＯＭ（式中、Ｍは水素又は
リチウム、ナトリウム、カリウムもしくはアンモニウム
イオンを示す）等のアニオン性の極性基又は３級アミノ
基もしくは第４級アンモニウム基等のカチオン性の極性
基があげられる。

【０００８】また、複数のイソシアネート基を有する低
分子量ポリイソシアネート化合物、例えばトリレンジイ
ソシアネートのトリメチロールプロパン付加体、のよう
な架橋剤を併用して、磁性層に三次元網目構造を形成さ
せ、その機械的強度を向上させることもできる。このよ
うな架橋剤は結合剤樹脂に対し５〜１００重量％の範囲
で使用するのが好ましい。架橋剤も含めて結合剤樹脂
は、磁性粉に対し通常１０〜９０重量％、好ましくは１
０〜７０重量％となるように使用される。

【０００９】本発明に係る、光沢が大きくかつ反射光の
ヘイズ値の小さい磁性層を形成するには、磁性粉と結合
剤樹脂との組合せを、これに適したものとすることが重
要である。一般的に磁性粉とこれに対して親和性の大き
い結合剤の組合せが、本発明で規定する光沢が大きくか
つ反射光のヘイズ値の小さい磁性層を形成するのに有利
である。親和性の程度は、結合剤を溶解した液中に磁性
粉を添加して攪拌し、両者をよく接触させたのち遠心分
離して磁性粉を除去し、液中に残存する結合剤の量を定
量することにより知ることができる。

【００１０】磁性層中には結合剤樹脂と磁性粉に加え
て、更に分散剤、研摩剤、帯電防止剤、潤滑剤などの常
用の各種の添加剤や助剤を含有させることができる。分
散剤としては、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン
酸、オレイン酸、リノール酸等の脂肪酸やその誘導体で
ある石鹸（すなわち、これらの脂肪酸のアルカリ金属又
はアルカリ土類金属塩）、脂肪酸アミド、脂肪酸エステ
ル等が用いられる。また高級アルコール、脂肪族アミ
ン、ポリアルキレンオキサイド、アルキル燐酸エステ
ル、糖類、レシチン等も用いることができる。これらの
分散剤は磁性粉に対して通常０．１〜１０重量％となる
ように用いられる。これらの分散剤は所望により２種以
上を併用してもよい。

【００１１】研摩剤としては、アルミナ、溶融アルミ
ナ、炭化珪素、酸化クロム、窒化珪素等が用いられる。
その数平均粒子径は２μｍ以下が好ましい。研摩剤は磁
性粉に対し通常０．５〜３０重量％、好ましくは０．５
〜１０重量％となるように使用される。帯電防止剤とし
ては、カーボンブラック、グラファイト、酸化スズ、イ
ンジウム−スズ−オキサイド、金属粉末など、導電性を
有する単体や化合物の微粉末が用いられる。また、サポ
ニン等の天然界面活性剤、アルキレンオキサイド系、グ
リセリン系等のノニオン界面活性剤、高級アルキルアミ
ン類、第４級アンモニウム塩類、ピリジニウム塩類その
他の含窒素複素環塩類等のカチオン界面活性剤、カルボ
ン酸基、スルホン酸基、燐酸基、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等の両性界面活性剤等も用いられ
る。これらの帯電防止剤も所望により２種以上を併用す
ることができる。

【００１２】潤滑剤としては、脂肪族系、フッ素系、シ
リコーン系又は炭化水素系等の各種の潤滑剤が使用でき
る。脂肪族系潤滑剤としては、例えば脂肪酸、脂肪酸金
属塩、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪族アルコー
ル等が挙げられる。脂肪酸としては、例えばオレイン
酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステア
リン酸、イソステアリン酸、ベヘン酸等が挙げられる。
脂肪酸金属塩としては、例えばこれらの脂肪酸のマグネ
シウム塩、アルミニウム塩、ナトリウム塩、カルシウム
塩等が挙げられる。

【００１３】脂肪酸エステルとしては、例えば前記脂肪
酸のブチルエステル、オクチルエステル、ステアリルエ
ステル、オレイルエステル、イソステアリルエステル、
或いはグリセリド等、脂肪酸アミドとしては、例えば上
記脂肪酸のアミドのほか、リノール酸アミド、カプロン
酸アミド等が挙げられる。脂肪族アルコールとしては、
例えばラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、パ
ルミチルアルコール、ステアリルアルコール、オレイル
アルコール等が挙げられる。フッ素系潤滑剤としては、
例えばパーフルオロアルキルポリエーテル、パーフルオ
ロアルキルカルボン酸、パーフルオロポリエーテル、フ
ルオロカーボンまたは部分的にフッ素基を導入したタイ
プの潤滑剤等が挙げられる。シリコーン系潤滑剤として
は、例えばシリコーンオイル、変性シリコーンオイル等
が挙げられる。また、二硫化モリブデン、二硫化タング
ステン等の固形滑剤や燐酸エステル等も使用できる。炭
化水素系潤滑剤としては、例えばパラフィン、スクアラ
ン等が挙げられる。さらには動植物油、鉱油等を使用す
ることもできる。

【００１４】これらの潤滑剤も所望により２種以上を併
用することができる。潤滑剤は磁性粉に対し通常０．５
〜５０重量％、好ましくは０．５〜１０重量％となるよ
うに使用される。なお、磁性層を２層に積層形成する場
合、上層と下層とで、潤滑剤の種類、含有量を変えても
良い。なお、上記の説明からも明らかなように、ある種
の添加剤は同時にいくつもの作用を奏することがある。
従って添加剤及びその使用量の決定に際しては、このこ
とを常に考慮する必要がある。

【００１５】上述の磁性粉、結合剤樹脂及び各種の添加
剤を混合して磁性塗料を調製する際の溶媒としては、例
えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、メタノール、
エタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロピル
アルコール等のアルコール類、酢酸メチル、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル、グリコールアセテート等のエステル
類、モノエチルエーテル、ジエチルエーテル、エチレン
グリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノ
エチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等の
エーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族
系炭化水素類、ヘキサン、ヘプタン、ニトロプロパン等
の脂肪族ないしは脂環族炭化水素やその誘導体等が用い
られる。

【００１６】非磁性支持体としては、例えばポリエチレ
ンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレー
ト等のポリエステル類、ポリエチレン、ポリプロピレン
等のポリオレフィン類、セルローストリアセテート、セ
ルロースダイアセテート等のセルロース誘導体、ポリイ
ミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、ポリカーボネー
ト等を挙げることができる。さらにはアルミ箔などの金
属箔、紙などを用いることができる。

【００１７】非磁性支持体の形態は、主にテープ状、フ
ィルム状、シート状、カード状、ディスク状、ドラム状
などである。また厚みにも特に制約はないが通常３〜１
００μｍ、好ましくは５〜７５μｍである。この非磁性
支持体は単独構造のものであっても多層構造のものであ
ってもよい。また、この非磁性支持体と磁性層との接着
性を改善するために、非磁性支持体に例えばコロナ放電
処理、アルカン、アミン水溶液、トリクロル酢酸、フェ
ノール類等の表面改質剤による処理等の表面処理を施し
ておいてもよい。

【００１８】磁性粉と溶媒、結合剤樹脂及び所望により
添加される他の添加剤とを混合して磁性塗料を調製する
に際しては、公知の種々の混合装置を用いることができ
る。例えば二本ロールミル、三本ロールミル、ボールミ
ル、サンドミル、サンドグラインダー、コボールミル、
高速インペラー分散機、高速度衝撃ミル、ディスパー、
高速ミキサー、ホモジナイザー、超音波分散機、オープ
ンニーダー、連続ニーダー、加圧ニーダー等が用いられ
る。これらの混合装置は通常、２種以上を組合せて用
い、磁性塗料の調製に際しての磁性粉の分散が効率よく
行なわれるようにするのが好ましい。

【００１９】本発明に係る、光沢が大きくかつ反射光の
ヘイズ値の小さい磁性層を形成するには、磁性粉が十分
に分散していて磁性塗料の組成が均一となっていること
が重要であることは言うまでもないが、それに加えて磁
性塗料の粘度が小さいことが大きく寄与する傾向にあ
る。従って磁性塗料の調製に際しては、溶媒の使用量を
多くして固形分濃度を比較的低く保つのが好ましい。

【００２０】また、磁性塗料の調製に際しての各原料の
混合順序に関しては、全ての原料を一度に混合する方式
や、先ず磁性粉と結合剤樹脂とを混合し、次いでこれに
他の原料を混合する方式など、いくつかの方式が知られ
ているが、この混合順序も磁性層の光沢と反射光のヘイ
ズ値に影響することがある。例えば結合剤樹脂として塩
化ビニル−酢酸ビニル共重合体とポリウレタンとを併用
する場合には、先ず磁性粉、分散剤及び塩化ビニル−酢
酸ビニル共重合体を溶媒と混合し、次いでこれにポリウ
レタン及び研摩剤、帯電防止剤その他の添加剤を加えて
調製した磁性塗料が、光沢が大きく且つ反射光のヘイズ
値の小さい磁性層の形成に有利な傾向がある。

【００２１】磁性層の形成に際しては、磁性塗料は非磁
性支持体上に直接塗布してもよく、また接着層や導電層
などの中間層を介して塗布してもよい。塗布方式として
は、グラビア方式、リバース方式、エクストル−ジョン
方式など、公知の任意の方式を採用することができる。
勿論、塗布に際しては塗布筋の発生などの表面欠陥を発
生させてはならない。

【００２２】テープ状の磁気記録媒体を作成する場合に
は、塗布に引続き磁場配向処理を行なって、磁性粉を配
向させたのち乾燥するのが好ましい。ディスク状の磁気
記録媒体を作成する場合には、逆に磁場による無配向処
理を行なって、磁気特性の方向依存性を除去したのち乾
燥するのが好ましい。このようにして形成された磁性層
にはカレンダー処理を施して、表面の平滑性を向上させ
るが、このカレンダー処理の条件も磁性層の光沢と反射
光のヘイズ値に相当程度影響する。カレンダー処理は非
磁性支持体の耐熱限度内において、結合剤樹脂のガラス
転移点以上の温度で行なわれる。一般にカレンダー処理
は、潤滑剤のしみ出しなど他の条件に制約されない限
り、できるだけ高温で行なう方が、光沢が大きく且つ反
射光のヘイズ値の小さい磁性層の形成に有利である。ま
た、カレンダー処理の圧力も一般に高い方が光沢が大き
く且つ反射光のヘイズ値の小さい磁性層の形成に有利で
ある。

【００２３】なお、本発明に係る磁気記録媒体は、磁性
層の反対側にバック層を設けてもよい。バック層は通
常、カーボンブラック等の導電性物質と樹脂を含むもの
であり、その表面性は磁気記録媒体の走行速度などに応
じて適宜選択すればよい。例えば走行速度が比較的遅い
ヘルカルスキャンヘッドを用いるＤＤＳテープなどで
は、入射角６０度／反射角６０度の光沢が８０〜１３０
グロスユニットであることが好ましい。また走行速度が
比較的速いベルト駆動式ＱＩＣテープなどでは、入射角
８５度／反射角８５度の光沢が５０〜１００グロスユニ
ットであることが好ましい。光沢がこれらの範囲内にあ
れば、バック層の凹凸が磁性層に影響せず、且つテープ
の巻き取りが安定して行える。

【００２４】

【実施例】以下に実施例及び比較例により本発明をさら
に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定さ
れるものではない。なお、以下の実施例・比較例におい
て、物性の測定は下記により行なった。磁性粉の比表面積；島津製作所のマイクロメトリックス
２２００型により測定した。磁性粉の保磁力；東英工業社のＶＳＭ−Ｐ７により測
定した。光沢及びヘイズ値；ビック−ガードナー社（ドイツ）の
ヘイズ・グロスリフレクトメーターバージョン２．８で
測定した。測定は塗布方向に沿って光源から光を入射さ
せ、その反射を測定した。基準黒色板はＤＩＮ６７５
３０で、反射指数が１．５６７を１００グロスユニット
とした。電磁変換特性；実施例１〜７及び比較例１〜５で
は、３．８１ｍｍ幅に切断した磁気記録媒体をＤＤＳカ
ートリッジに装填して、メディアロジック社製のＭＬ４
５００Ｂで測定した。実施例８及び比較例６では、１／
４インチ幅に切断した磁気記録媒体について、ガウス社
製の走行系を用い、バーベイタムテープ社製の検出系を
装備したバルクテスターで、７１ＫＦＴＰＩの記録波
長でテープスピード１．８ｍ／ｓｅｃで測定した。

【００２５】実施例１下記の原料をデイゾルバーで１．５時間混合したのち、
更にサンドグラインドミルで１．５時間（滞留時間）処
理して磁性塗料を調製した。原料の混合に際しては、先
ず磁性粉と塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体及び分散剤
を溶剤に加えて攪拌してよく混合し、次いで、これに他
の原料を添加するようにした。

【００２６】この磁性塗料を厚さ６．４μｍのポリエチ
レンテレフタレートフィルム上に乾燥後の厚さが１．６
μｍになるように塗布し、次いで磁性粉を配向させるた
めの磁場配向処理したのち乾燥した。温度９０℃、線圧
力４００ｋｇ／ｃｍでカレンダー処理したのち、厚さ
１．３μｍのカーボンブラック系バックコートを施し、
幅３．８１ｍｍにスリットして磁気記録媒体とした。バ
ックコートの入射光６０度／反射光６０度の光沢は９２
グロスユニットであった。結果を第１表に示す。

【００２７】磁性粉Ａ（鉄−コバルト合金、Ｈｃ；１６２１Ｏｅ、比表面積；５６ｍ²／ｇ）１００重量部塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体（日本ゼオン社製品、ＭＲ−１１３）１３．８重量部ポリウレタン（東洋紡社製品、ＵＲ８２００）６．８重量部硬化剤（日本ポリウレタン社製品、コロネートＬ）４．０重量部分散剤（東邦化学社製品、ＧＡＦＡＣＲＥ６１０）４．０重量部 α−アルミナ（住友化学社製品、ＡＫＰ５０）５．８重量部カーボンブラック（三菱化学社製品、ＭＡ７７）０．９重量部カーボンブラック（旭カーボン社製品、ＦＴＣ）０．９重量部ブチルステアレート１．４重量部ミリスチン酸１．４重量部メチルエチルケトン３２４．３重量部（固形分濃度３０％）

【００２８】実施例２、３及び比較例１、２実施例１において、固形分濃度が第１表の値となるよう
にメチルエチルケトンの使用量を削減し、且つ原料を先
ずニーダーで２時間予備混合したのち、実施例１と同様
にしてデイゾルバー及びサンドグラインドミルで処理し
て磁性塗料を調製した。この磁性塗料を用いた以外は実
施例１と同様にして磁気記録媒体を製作した。結果を第
１表に示す。

【００２９】実施例４、５実施例２において、カレンダー処理の温度を第１表の如
く変更した以外は、実施例２と同様にして磁気記録媒体
を製作した。結果を第１表に示す。

【００３０】比較例３、４実施例１において、カレンダー処理の条件を第１表の如
く変更した以外は、実施例１と同様にして磁気記録媒体
を製作した。結果を第１表に示す。

【００３１】実施例６磁性粉として磁性粉Ｂ（Ｈｃ：２２５０Ｏｅ、比表面積
６０ｍ²／ｇ）を用いた以外は、実施例２と同様にして
磁気記録媒体を製作した。結果を第１表に示す。

【００３２】実施例７磁性粉として磁性粉Ｂを用いた以外は、実施例３と同様
にして磁気記録媒体を製作した。結果を第１表に示す。

【００３３】比較例５実施例７において、固形分濃度が６５％となるようにメ
チルエチルケトンの使用量を削減した以外は、実施例７
と同様にして磁気記録媒体を製作した。結果を第１表に
示す。

【００３４】実施例８実施例１において、カーボンブラックバックコートを入
射角８５度／反射角８５度の光沢が９５グロスユニット
となるように、且つ最後に幅１／４インチにスリットし
た以外は、実施例１と同様にして磁気記録媒体を製作し
た。結果を第１表に示す。

【００３５】比較例６比較例２において、カーボンブラックバックコートを実
施例８と同じく入射角８５度／反射角８５度の光沢が９
５グロスユニットとなるように、且つ最後に幅１／４イ
ンチにスリットした以外は、比較例２と同様にして磁気
記録媒体を製作した。結果を第１表に示す。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【発明の効果】本発明に係る磁気記録媒体は高い電磁変
換出力を有している。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体上に強磁性金属系磁性粉及
び結合剤樹脂を含む磁性層を有する磁気記録媒体であっ
て、入射角２０度／反射角２０度における磁性層表面の
光沢が２５０グロスユニット以上であり、かつ入射角２
０度／反射角２０±１．８度の反射光のヘイズ値が１０
０以下であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】入射角２０度／反射角２０±１．８度の
反射光のヘイズ値が８０以下であることを特徴とする請
求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】磁性粉の保磁力が１６００Ｏｅ以上であ
ることを特徴とする請求項１又は２記載の磁気記録媒
体。