JPS58200425A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気記録媒体、特に高・磁束密度の磁性塗膜の
形成に関し、簡便な方法により高感度で高密度記録に適
する磁気記録媒体を提供するものである。

一般に、磁気記録媒体は有機高分子化合物である結合剤
中に磁性粉および潤滑剤、帯電防止剤、研摩剤等を溶媒
を用いて均一に分散させて得られた磁性塗液をポリエチ
レンテレフタレート等よりなる基材上に塗布し、配向、
乾燥、表面鏡面化の工程を経て所定の幅に裁断すること
により得ている。そして前記結合剤□としては塩ビー酢
ビ共重合３／　　一 体、ポリウレタン樹脂およびエポキシ樹脂等が用いられ
、また磁性粉末としてはγ−Ｆｅ２Ｏ３゜Ｃｏ　　Ｔ　
　Ｆｅ２Ｏ３，ＣｒＯ２およびＦｅ等の針状微粒子が用
いられ、潤滑剤としてはシリコーンオイル、カーボング
ランアイト等が、さらに帯電防止剤としてはカーボンブ
ラック等が、また研摩剤としてはＡｌ２Ｏ３，Ｃｒ２Ｏ
３等が主に使用されている。その他に分散剤としてレシ
チンや界面活性剤が、可塑剤として各種脂肪酸や脂肪酸
エステル等が使用されているが、これ等は磁性塗液の製
造に関しては共通事項であり、特に断りの無き場合は本
発明の説明中では使用を前提としているものとし説明は
省略する。

磁性層中の磁性粉の充填率を高くするためには、磁性粉
以外の結合剤および潤滑剤、帯電防止剤、研摩剤等の固
形分比率を下げる方法あるいは％練な分散剤あるいは分
散機によ１り磁性粉の分散を高度なレベルで行わせて充
填率を高める方法などが考えられる。しかしながら、前
者の場合は完成後−−−１の磁気テープの物理的特性、
特に塗膜の密着強度、４どｍ：・ 特開昭５８−２００４２５　（と） 引掻強度等が低下し、摩擦係数や表面固有抵抗が高くな
り、耐久走行特性が大幅に悪化する。また後者の場合に
は分散工程に非常に長時間を要するとともに、磁性粉の
本来の特性、特に針状形状の破壊等を起こし雑音レベル
を悪化させる等の問題があり、それぞれ十分な解決手段
とはなり得ながった○ 本発明は感度等の電磁変換特性の向上を狙いとし、物理
的特性を悪化させることなく磁性粉を高度に充填し、高
感度・高密度な磁気記録媒体を提供するものであり、簡
便にして効果の大なるものである。

以下本発明の一実施例について図面を用いて説明する。

本発明は、基材１上に磁気記録層を上層２と下層３の二
層より構成し、上層２には耐久走行特性を支配する添加
剤で、ある潤滑剤、帯電防止剤および研摩剤を配合する
が、耐久走行特性には特に関与しない下層３には上記添
加剤を配合しないものである。

これにより、下層３においては潤滑剤、帯電防止剤およ
び研摩剤の置き換え量として磁性粉の充填率を高めるこ
とが可能であり、その下層３の磁束密度が高く磁性層全
体として高感度・高密度の磁気記録媒体を得ることがで
きる。この場合、各層の磁性粉の充填率を上層２は７６
〜８６重量％とし、下層３は８０〜９０重量％とするこ
とが総合特性的に望ましい。即ち、磁気特性的には磁性
粉は高充填である方が優れるが、結合剤比率が低くなり
過ぎると、磁性層の物理的特性、特に塗膜の密着強度、
引掻強度等の低下をきたし耐久走行性能を満足し得なく
なる。本発明における各層の磁性粉末の充填率の設定範
囲は下限以下では磁気特性が、また上限以上では物理的
特性が磁気記録媒体に要求される特性を満足し得なくな
り、本発明における設定範囲での各層の組合せによれば
総合的に優れた特性を得られることが本発明者の数多く
の実験結果より判明したものである。

塘た、上層２は短波長記録に関与する領域であル、下層
３に対する磁性粉充填率の低さを補うとともに短波長記
録特性を向上させるために磁性粉の抗磁力を下層よりも
大きくすることが効果的である。この場合、各層に全く
特性の異なる磁性粉を使用すると磁気ヘッドや電気回路
等の使用機器よりみて、特別な対応を講じなければなら
なくなる場合が多く、少くとも上下各層の磁性粉は同一
材質系で、抗磁力の違う磁性粉の範囲にとどめることが
実用的である。この場合、本発明者の実験結果によれば
、上層磁性粉の抗磁力は下層よりも０〜６０チ大きい範
囲であれば異なる抗磁力磁性層の二層構造により周波数
特性の歪みやビート等の問題もなく良好な磁気特性が得
られることが明らかとなった。

また、磁性層全体としての磁束密度を高くするためには
磁性粉を高充填した下層３の厚さの全磁性層に占める割
合を太きくすることにより効果的に達成できる。耐久走
行性を支配するのは上層２の表面のみであり、上層２は
必要最低限の厚さでその機能を十分に発揮する。しかし
ながら上ｒ＠２に配合する潤滑剤、帯電防止剤、研摩剤
等の固形添加物の粒径は現状ではその微細化に限度があ
り、特に研摩剤においては０．６μｍ程度が主流のよう
である。本発明者の検討結果によねば、上層２の厚さは
少くとも添加剤の粒径以上とすることがその添加剤の塗
膜中における機能の発揮には必要であり、また塗膜とし
ての均一性を確保する意味においても添加剤の粒径以上
の厚さが必要である。

一方、上層の厚さの上限については磁気特性面より極力
小さいことが望ましいが、１．６μｍ程度までであれば
現状のヘッドキャップからみて磁束密度の低い上層２に
起因する感度の低下は特には大きくはない。

さらに、磁性粉の高充填化を達成するためには下層３の
結合剤に高充填の容易な熱可塑性樹脂を主成分とした結
合剤を使用することにより効果的に達成できる。一方、
上層２には耐久走行特性か必要とされるため結合剤は熱
硬化性樹脂を主成分とすることが望ましい。下層３の熱
可塑性樹脂は基材との密着強度の確保にも効果があり、
磁気記録媒体全体としての柔軟性等の調整も容易である
。

また上層２は高密度記録特性を向上させるために表面の
鏡面化がよシ一層行なわれる傾向にあり、この場合でも
磁気ヘッドとの密着走行にも十分耐えられる強固な塗膜
を得るためには熱硬化性樹脂の使用が最も効果的である
。そしてこの場合各層における熱硬化性樹脂／熱可塑性
樹脂の比率は本発明者の実験結果によれば上層２はｓｏ
、’ｓｏ〜１００１０とし、下層３はｓｏ、’ｓｏ〜ｏ
／１′００とすることにより、磁気記録媒体に要求され
る緒特性、特に物理的な特性をバランス良く得ることが
可能であった。すなわち上層２による耐久走行性、下層
３による基材との密着性および上層２との密着性等いづ
れも必要な特性を満足し得た。

さらに、上層２に添加する潤滑剤、帯電防止剤および研
摩剤としては常温で固体のものが主体であシ、かつ前記
の通り上層２の厚さを小さくすることが磁気特性の向上
につながることによりこれ、１□″′ 等の添加剤の粒径も小さいことが望まれる。上層２の厚
さは１．６μｍまでであれば特に磁気特性の大きな低下
はないことより、この層に添加する添加剤の粒径もこの
値を越えないことが望ましく、塗膜としての総合的な特
性を満足させるためにはＯ，Ｓ〜１．０μｍを越えない
ことが必要であることが本発明者の実験結果よりも確認
された。固体潤滑剤として使用されるカーボングラファ
イトおよび研摩剤として用いられるＡｌ２Ｏ３等はその
最大粒子径の大きなものが多く、上層２のような膜厚の
小さな磁性層の場合には磁性膜の表面より突出した粒子
が走行時に折れて粉状異物としてヘッド詰り等を生じる
ので特に粒径の小さなものを使用しなければならない。

以下に本発明の具体的な実施例を示す。

まず、以下のものを混合し十分に分散させて上層用磁性
液を得た。

Ｆｅ磁性粉末（抗磁力１１５００ｅ） ４００重量部 以下のものを混合し十分に分散させ下層用磁性液を得た
。

Ｆｅ磁性粉末　　　（抗磁力１０６０Ｑｉ）　　６０Ｑ
重量部ＶＡＧＨ７５５重量 部ニラポラン２３０　　　　　　　　　　２５重量部有
機溶剤　　　　　　　　　　　１４００重量部上記磁性
液を６μｍ厚のポリエステル基体フィルムに乾燥後の最
終厚さが下層は２．０μｍ厚、上層は１．０μｍ厚にな
るように塗布、配向、乾燥おβ＼び表面鏡面化と裁断工
程を経て最終の磁気記録媒体を得た。

なお、上記磁性液の作製については、通常使用される分
散剤、分散助剤、可塑剤および硬化剤等は当然のことな
がら一般に使用される程度の量は含むものであり、ここ
では記載は省略する。分散の工程および塗布から最終の
裁断の工程においても一般の磁気記録媒体の製法と特に
異なるものではなく、ここではその条件等の説明は省略
する。

つぎに、本発明に対する比較例として以下のものを混合
し、十分に分散させて磁性液を得、前記本発明の実施例
と同様の工程を経て最終磁気記録媒体を得た。なお、こ
の場合は磁性層は一層のみであり、その厚さは３．０μ
ｍとした。

Ｆｅ磁性粉末　（抗磁力１０５００ｅ）　　４００重量
部ＶＡＧＨ２６６重量 部ニラポラン２３０　　　　　　　　　　７５重量部カ
ーボングラファイト（粒径：１４μｍ）　　　　　　３
重量部カーボンブラック　　　　　　　　　　　１０重
量部アルミナ　　（粒径ｏ、０２〜１．０μｍ）　　　
　５重量部有機溶剤　　　　　　　　　　　１４００重
量部これは−Ｔ一層構成であるため、磁性層は物理的強
度を要求されるために結合剤組成は熱硬化性樹脂を主成
分にすることが必要であり、各種添加剤も必要であるた
め磁性粉末の充填率も大きくとれなぐなり、一般的には
上記のような配合とならざるを得ない。

本発明の磁気記録媒体と比較例の磁気記録媒体について
、電磁変換特性と物理的特性の代表的な特性を評価した
。電磁変換特性としてはＩ　ＫＨｚでの感度と最大出力
レベルおよび１０　ＫＨｚでの感度を、物理的特性とし
ては磁気テープ幅ａ、ａ１ｍｍの長手方向に対するセロ
テープ剥離法による？ｌ［強度および耐久走行性能とし
て２．４ｃｍ　／　ｓｅａの走行速度で１５０時間磁気
ヘッドと接触走行させた時の摩耗減量を、さらにヘッド
タッチ等の物理的な特性の総合効果である１　０　ＫＨ
ｚでのレベル変動を測定した。なお、上記電磁変換特性
の測定等は市販小型カセットデツキＲ８Ｍ２１２（松下
電器産業（株）製）を用い、詳細な測定は一般的に設定
でれている磁気テープ試験法の条件に従った。なお、本
発明の特長である高感度・高密度記録特性以外の電磁変
換特性については特に差異はなく、本文中での説明は省
略する。

上記測定結果を次表に示す。

この表からも明らかなように、本発明の磁気記録媒体は
下層磁性粉の高充填効果により１ｋ）ｈ感度および最大
出力レベルが高くなり、上層に使用した磁性粉の高い抗
磁力により１０ｋＨｚでの感度が向上し、優れた電磁変
換特性となっている。また下層結合剤は熱可塑性樹脂を
主成分としたことにより基材との密着強度の向上と適度
な磁気ヘッドとの接触による低いレベル変動が得られて
いる。さらに、摩耗減量に関しては本特性を支配する上
層上家最大粒径の小さな添加剤を使用したことにエリ、
１・０μｍの磁性層厚で十分な耐摩耗性が得られている
。

以上の説明より明らかなように本発明による磁気記録媒
体は、高感度で高密度記録に適するものであり、かつ、
物理的特性においても優れた特性を示し、工業的価値は
極めて高いものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の磁気記録媒体の一実施例を示す断面図で
ある。 １・・・・・・基材、２・・・・・・上層、３・・・・
・・下層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）基材上に磁性粉末と結合剤よりなる下層と磁性粉
   末、結合剤、潤滑剤、帯電防止剤、研摩剤よりなる上層
   の二層からなる磁気記録層を形成したことを特徴とする
   磁気記録媒体。 （２）上層と下層の磁性粉末の充填率を上層は７６〜８
   ６重量％とし、下層は８０〜９０重量％としたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体。 （３）上層と下層の磁性粉が同一材質系からなり、上層
   の抗磁力が下層の抗磁力よりも０〜５０％大きいことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体。 （４）上層の厚さが０．５〜１．６μｍであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体。 （に）上層と下層・の結合剤の組成が熱硬化性樹脂／熱
   可塑性樹脂比率において、上層は５０１５０〜１００１
   ０とし、下層は５０１５０〜Ｏ／１００であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体。 （６）上層に含有する潤滑剤、帯電防止剤および研摩剤
   として常温で固体であるものはその最大粒子径が上層の
   厚さを越えないことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の磁気記録媒体。