JPS6010418A - 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】 本発明は磁気ディスク、磁気シート用の磁気記録媒体に
関し、特に改良された耐久性を有する磁気記録媒体に関
するものである。

磁気記録媒体、特に高密度記録に適し、かつ強靭な耐久
性を要求ざり、る、磁気ディスク、磁気シートにおいて
は、電磁変換粘性を改良するために。

表面平滑性とＩ７１け久性紫向上させることが同時に要
求これる。しかしながら、従来より行なっている方法で
は、磁気ディスク等の高密変化の要求に十分応えられな
くなってきた。

即ち、磁気ディスク等の重密度化の為には磁性１−表面
が平滑であること、磁性層内に強磁性微粒子が均一に分
散した状態で存在することが、重要な因子であるが、微
粒子の磁性体の採用カレンダー等平滑化処理壱件の強化
、磁性液分散能方向−ヒ等の技術を用いたのみでは、イ
醗性層の耐久性が十分得らｉｌない。また一方高密度化
にともない磁性層の厚味も従来よりは薄層化へ迎まざる
を得ない状況となって来ている。

甘た通常磁性層には主として帯？［ｊ防ＩＪ二の目的と
して、平均粒子サイズがｄ／　Ｏｍμ程度のカーボンブ
ラックが使用すｔＬでいる。通常３〜とμｍＩ９味の磁
性層の表面電気抵抗はｌ×１０〜／Ｘｌ０９Ω程度にコ
ントロールしているが、当然ながら薄層化した場合従来
のカーボンブラックの使用量では表面電気抵抗は大きく
なってしまう。その場合表面′α電気抵抗下げる方向と
なるためにはカーボンブラックの使用量を増加する必要
がある。

カーボンブラックの粒子は周知の様に、一般の顔料に比
べ微粒子である為、分散が困難であり、磁気記録媒体の
イミ性体分散性、塗膜表面性を劣化させてしまう。分散
条件を検討することにより、強力に分散を行なうと、塗
膜表面は平滑になるが、磁性層の耐久性は劣化してしま
う。

又、従来耐久性をあげるために潤滑剤として脂肪酸を用
いることが知られている（特公昭ゲタ−３り弘０２号）
が、潤滑剤の使用可能量として磁性体に対し７ｗｔ％未
満であることが知られている。

又α−オレフィンオキサイドについては磁性体に対し潤
滑剤を３　ｗ　ｔ％以下使用することが知られている（
特公昭！≠−≠６０１０号）。上記の場合は、特にビデ
オテープ、オーディオテープ、メモリーテープ用として
使用される発明である。

このように、潤滑剤の使用量がｑｗｔ％以下に選定され
た理由はビデオテープでは潤滑剤をλ〜Ｊｗｔ％以上用
いると磁性層が可塑化し、弱くなってドロップアウトの
原因となるからであり、又脂肪酸や脂肪酸エステル系の
潤滑剤では磁気ヘッドへのはりつきが生じてしまうから
である。又オーディオテープでは３　％　ｌｒ　ｗ　ｔ
　％以上間滑剤を用いるとビデオテープと同様に磁性層
が可塑化し。

温湿度の影響で″なき”が出やすいこと、磁性層のμ値
が下がり、走行中にせり上り硯象を生ずること、又白粉
が発生し、ヘッド汚れを生じるという問題が発生するこ
とからである。しかし、磁気ディスクのように連続回転
させて耐久性が１０００万回以上ないと商品価値がない
高度の耐久性の要求される磁気記録媒体では、従来使用
されていたバインダーの組み合せや潤滑剤を強磁性微粒
子に対し１０ｗｔ％未満使用した場合は、まったく耐久
性が得られないという問題があった。そこで本発明者等
はカーボンブラックの組み合せ非磁性粉及び潤滑剤の種
類及び使用−φ゛について鋭意検討を行なった結果、従
来の常識では予想し得ない関係を見出し、本発明に至っ
たものである。

本発明の目的は磁性層表向の電気抵抗を最適にコントロ
ールしつつ表面性および耐久性の両者を同時に改良し、
た磁気ディスク、磁気シート用磁気記録媒体を提供する
ことにある。

本発明の目的は非磁性支持体上に強磁性微粒子とバイン
ターから成る磁性層を塗膜してなる磁気記録媒体におい
て、該磁性層が。

ｉｌ＋　平均粒子サイズが、２ｔｍμ以下でかつ比表１
７ｉｉ　ｌｌ１ｔが／３０〜２ｊＯｍ２７ｔのカーボン
ブラックと、平均粒子サイズが１０〜３０ｍμでかつ比
表面積が７００ｍ２７？以上のカーボンブランクの７ｊ
も合物ｆｆ含み （２）４°１滑剤として脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪
酸変性シリコン、α−オレフィンオキサイドの少なくと
も一柿を強磁性微粒子に対１〜１０ｗｔ％以上含みかつ （３）モース硬度２以上の非磁性粉を強４１！を性徴粒
子に対し３　ｗ　ｔ％以上含むことを特徴とする磁気デ
ィスク、磁気７一ト用磁気記録媒体に関するものである
。

本発明に使用されるカーボンブラックとして（ま平均粒
子サイズが、２ｔｍμ以下でかつ比表面＋ｉ’ｔ７５ｘ
／ｊθ〜、２！０ｍ２７９のカーボンブラック、および
平均粒子サイズが１０〜３０　ｍμでかつ比表面積が７
００ｍ２７９以上のカーボンブラックである。

平均粒子サイズが、２３ｍμ以下でかつ、比表面積がｌ
夕０−２夕Ｏｍ／りの代表的なカーボンブラックの例は
コロンビアカーボン社製、「Ｌ（、ＡＵＥＮ２１０Ｏ」
、［Ｈ，ＡＵＥＮ２０００Ｊ［Ｈ，ｈＵ　Ｅ　Ｎ　ｌ　
ｒｏｏ　Ｉ　「　■も　ｋＵＥＮ／！０　０　」「ＣＯ
Ｎ　ＤＵＣＴＥＸ９ｓ　ＯＪ　［Ｃ０ＮＤＵＣＴＥＸＳ
ＣＪ三菱化成社製１”’ＨＣＦｚ２２ｏｏＢＪ［ＭＣＦ
＃／　ｏ　ｏｏ　Ｊ「ＭＣＦ−＃りｏｏ」「ＭＣＦ−ｄ
ｉｒ　」［ＭＡＡｏｏ　Ｊ等カアル。”１　ｆｔ、平均
粒子サイズが１０〜３０ｍμでかつ比表面積が７００Ｉ
ｎ２／９．以上のカーボンブラックの代表的な例は、コ
ロンビアカーボン社製ｒｌも０ＹＡＬＳＰＥＣ’ｌ’Ｌ
ＬＡ　ｊ　ＦＮ　ＥＯＳ　Ｐ　ＥＣＴ几ＡＭＡＬも　Ｋ
　ｌ　ｊ（−ＮＥＯ５ｐＥＣＴｌｂ　人Ｍ　Ａ　、１（
、ｌぐ　１１．Ｊｌ−ＮＥＯＳＩ’　ＥＣ’ｌもＡ　Ａ
ＧＪｌ−Ｓ　Ｕ　Ｐ　Ｅ　几　５ＰＥＣ’ｌ’ＲＡＪ　
［ＲＡＶＥＮ１０００Ｊライオン・アクゾ社製 ＪＫｅｔｊｅｎｂｌａｃｋ　ＥＣＪ等があり１これらカ
ーボンブランクの使用量としては、磁性体に対し１．２
抽残１合計で１〜２６ｗｔ％が良く、好ましくは、ｔｗ
ｔ係〜／ｊｗｔ９６である。２種類の混合比率は任意に
出来、好ましくは、コ！１１μ以下で、／　ｊ　Ｏ〜、
２　！；　Ｏｍ　／　ｌ？のカーボンブラック：１０へ
３０ｍｔｌで、　７．００　ｍ２７１１以上のカーボン
ブラックがＩ：ｊ−２０：／である。

本発明に使用する潤滑剤としては脂肪酸、脂肪酸エステ
ル、脂肪酸変性シリコン、αオし／フィンオキサイドが
あげられる。脂肪酸としては飽和、不飽和脂肪酸が共に
使用出来る。具体的には、ラウリン酸、パルミチン酸、
ミリスチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、イソステアリ
ン酸、エルカ酸、オレイン酸等があり、勿論これらは必
−安により混合して使用することもできる。１石肋酸エ
ステルとしては、ステアリン酸エチル、ステアリン酸ブ
チル、ステアリン酸アミル、パルミチン酸ブチル。

ラウリン酸ヘキシル、ラウリン酸ブチル、ミリスチン酸
ブチル等がある。脂肪酸変性シリコンとしては下記一般
式［１１、［１１）で示されるン１）コンを使用するこ
とができる。

（Ｉ） １ （ｎ） 上記一般式〔■〕において、Ｒ１，）ｌ・２は炭素数７
〜．２／の飽和、不飽和の炭化水素基であり、ｌは０−
１０の整数である。上記一般式（Ｉｔ）においてＲ３，
Ｒ４，几５は炭素数７〜λｌの飽和、不飽イ１１の炭化
水素基ｍ、ｎはＯ〜ｇｏの整数である。一般式Ｅｌ）で
示されるシリコンの具体例としてはカプリン酸変性クリ
コン（几１．Ｒが−Ｃ７Ｉ−１工５でｌが２のもの）、
ミリスチンＧり変性シリコン（几１，１（，２が−Ｃ１
３Ｈ２７で、ｌが２ノモの）、ベヘン酸変性シリコン（
Ｒｔ、Ｒ−ｚが−Ｃ２□１１４３でｌが２のもの）、オ
レイン酸変性シリコン（ｆ（，１，）（，２が−Ｃ１７
Ｈ３３でｌがコのもの）　Ａ１％；がｔ）げらノする。

　一般式〔１１〕でかさノし２．シリコンの具体例とし
ては、オレイン酸変性シリコン（Ｈ，３，Ｉｔ４が−Ｃ
Ｈａ、Ｉ（、ｓが−Ｃ□７　Ｉ’Ｔ　３３でＩＴＩがｒ
θ、ｎがｒのもの）、ミリスチン酸変性シリコン（几３
＋Ｒ４＋Ｈ５が−Ｃ１ｓＨ２ｒでｍが７３．ｎがコｊの
もの） αオレフインオキサイドとしては下記一般式〔ｉｌｌ　
）で示さノする化合物を使用することができる。

上記一般式ＣＩＴＩ　）において、Ｒ６は炭素数１０〜
３０のアルキル基を示す。

これらの潤滑剤は強磁性微粒子に対し、１０ｗ　ｔ　Ｌ
ｉＡＪ！４上含むことが必要である。

本発明に使用するモース硬ｇＢ以上の非磁性粉は、特に
磁性層の耐久性に対しては有効′ｆ′ちり１例えＩｄ、
Ｃｒ２Ｏ３，フルミーｊ−１Ｓｉｎ、ＭｇＯ等二重常。

研磨剤と呼ばれているものが使用出来Ｚ、。モース硬度
を以下であると耐久性に対する効果に″劣什する。モー
ス硬ＩＪｉ４以上の非磁性粉の粒子サイズとしては、／
μ以下が好ましく、特に０．２へ０゜７μが良い。使用
量としては強磁性微粒子に対しｊｗｔチ以上が好甘しく
、特にｔ〜／ｊｗｔチが最適である。

非磁性支持体としてはポリエチレンテレフタレート、ト
リアセチルセルロース、ポリエテレンナフタレート、ポ
リアミド、ポリイミド等の通常の磁気記４７．（ｆ、体
に使用出来るものはすべて使用出来、寸たＡｔ蒸着ポリ
エステルフィルム、を使用出来る。

磁気記録体の表向性を更に改良するために、カーボンブ
ラックは磁性体、バインダー及有機溶剤と共に前線すし
てもよく、このときカーボンブラック（′を全Ｊ逢を前
線すしても、一部のみ前線りしてもよく、捷たイし＆性
体、バインダーも各々カーボンブラックと同様に必要に
より前線り量を調整する事が出来る１１通常強４１４件
倣粒子は全竹前株りしプこ方が好′？ｔｌ〜い結果を与
える事が多いがバインダーはイ、ｑｔ　＃ｉｌ’ｉ、量
を十分検討して前峠り条件を設定する」１′Ｋが不可欠
である。カーボンブラックは４１Ｒ性層表面乎ｒｒｔ性
のみに５Ｊｉ目してよい場合は全量投入し、１ｉｉＪ練
りする事が好ましいが、磁性ｊ―表面電気抵抗がある一
定以下の値を要求される様な場合は一部のみケ前Ａ７ｊ
！すし、残量は後工程で投入するとよい場合が多い。

前線り法としては三本ロールミル、加圧＝−１”−、オ
ープンニーダ−、ワーナーニーダー等の使用が好貸しい
が、これらに限らず通常の顔料の混錬に使用出来る方法
ならば殆んど１−べて応用出来る。

前線り時の浴剤としては酢酸エテル、酢酸ブチル等の酢
酸エステル類、Ｍ　Ｅ、Ｋ　、　ＭＩ　１３　Ｋ　、ン
クロヘキザノン等のケトン類、その他、通常磁気テープ
で使用している溶剤が殆んど使用出来る。

強磁性微粒子とり、、テ＆ｔ　ｒ−Ｆｅ　２０　ａ、ｉ
；”ｅ３（’）４゜Ｃｒ　０２、コバルト添加１−Ｆｅ
２Ｏ３、コバルト添加Ｊ”ｅＯｘ　（ｘ＝／　、３３〜
／　、ｔ　）等の酸化物の他、Ｆｅ−Ｎ　ｉ、Ｆｅ−Ｎ
ｊ−Ｃｏｄの金属粉末も使用出来る。

バインダーとしてはポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合体、カルボキシル基含有塩酢ビ共重合体、
ビニルアルコール含有塩酢ビ共重合体、ポリ塩化ビニリ
デン、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、ニ
トロセルロース他各種セルロース訪導体、アクリロニト
リル−ブタジェンラバー、スチレン−ブタジェンラバー
、ポリニスデル、エポキシ４◇４脂、ポリイソシアネー
ト、ポリアミド等の通常の１１′強気記録体に使用出来
るものはすべて使用可能である。

また必安により磁性層中に１）ＢＰ（ジブチルフタｖ−
））、ＴＰＰ（）リフェニルホスフエート）等のｉ’ｉ
Ｊ　９１’７．　？！ｉ、レシチン、テン口等の分散剤
を混入しでもよい。

このようにして得られる本発明の磁気ディスク・イｉ任
気シート用磁気記録媒体は、磁性層の表面平滑件が世れ
、しかも、耐久性が大幅に向上したものとなる。

以−Ｉζ１本発明につき、実施例、比較例により詳細に
説明を行なう。以下１部」は重Ｕ部を示す。

実施例　Ｉ ＣＯ添添加−（ｉ’６２０３（粒子サイズＯ，グμ×０
．０グｔｘ　）　／　００部塩酢ビ共爪合体（「■ＭＣ
Ｊ］」ユニ メンカーバイト社製）　ｉｏ部 ポリウレタン（「Ｎ−２３０弘」日 本ポリウレタン社製）　≠部 ポ１）イソシアネート（武田ゼと品製）カーボンブラッ
ク １）（１’−ＣＯＮＤＵＣＴＥＸ　ＳＣＪコロンビアカ
ーボン社製乎 均粒子サイズ／７ｍμ、比表 面７ｆｉ２００ｍ　／Ｓｉ’）　１部 ２）（「Ｋｃｔｊｅｎｂｌａｃｋ　ＥＣＪライオンアク
ゾ社製　平均粒 子サイズ２０　Ｎｊ　Ｏｍ　ｕ　、比 表面積７０００ｍ２／９）　３部 Ｃｒ２０３（日本化学工菜峡、平均 粒子サイズＯ１夕μ　モース硬度 ｒ〜り）　タ部 パルミチン酸　ｊ部 ステアリン配ブチル　タ部 オレイン酸変性シリコン　３部 溶剤メチルエチルケトン／トルエン ／メ千ルイノブチルケトン （混合比　、２：、２：／） ホ１１イソシアネートを除き、上記組成物を攪拌磯にて
、粗分ｔ）目慶、ボールミルにて、微分散処退を行ない
、その後ポリインシアネートを添加攪拌し、　１’＋’
ｉ度７０ポイズとなる（第枯度調整し、を濾過後７タμ
ポリエチレンテレフタレートフィルムに上ｆ：１：　磁
性液をリバース法にて塗布し、スーパーカレンク一台・
用いて、表面平ｌ冴化処理全実施した。こｉｔをｇイン
チのフレキシブルディスクに加工し。

ザンプル、４Ｓ１を得た。

史１１１Ｘ例　２ 実施例１にて、カーボンブラックの凛類を以下のものに
蛮更しサンプルＡ２−扁４を実施１り（１１と同・トに
に、得た。

／ ／ 比セ例　１ −１す施秒Ｂ＋ｔｙｃ−ｔ、カーフ）；ンフラツクの拙
ヂ膿をり、ドのものに変史しサンプル届５〜１６．８　
ｆ　実ｈｉμｉ’ｊｌＪ　１．　（！：同打に１１）だ
。

比較例　２゜ 実施例１のノミルミチン酸、ステアリン酸ブチル、オレ
イン酸変性シリコンの量を変更し、サンプルＡ９．Ａ１
０を実施例１と同様に得た。

第　３　表 実施例　３゜ 実施例１の３種の潤滑剤（、ｅルミテン酸、ステアリン
酸ブチル、オレイン酸変性シリコン）の種類を変更し、
サンプルＡＩｌ〜Ａ１３を実施例１と同様に得た。

第　ｊ　表 実施例　４゜ 実施例１のＣｒ２Ｏ３を以下に示す研磨剤と量を変更し
サンプル＆１４〜Ａ１７を実施例１と同様に得た。

第　ｊ　表 比較例　３゜ 実施例１のＣｒ２Ｏ３の種類を変更しサンプル雁１８を
実施例１と同様得た。

第６表 比較例　４゜ 冥施例１のＣｒ２Ｑ３　の量を変更し、サンプル屋１９
〜Ａ２１を実施例１と同様得た。

第　７　表 以上、述べた実施例、比較例のサンプルＡ／〜應２／に
ついてｒインチフロッピーディスクドライブによる耐久
性及び表面′ル気抵抗、磁性層表面性（Ｒａ：中心線平
均粗さ）の測定結果を第ｇ表に示す。

以上の様な検討結果より、本発明の実施例であるサンプ
ルＡ　Ｉ　Ｓ−Ａ　４　、サンプルＡｌｌへ煮１７は耐
久性において少なくとも／３００万回以上の耐久性をＭ
していることがわかる。しかも表面電気抵抗は、／×Ｉ
Ｏ−λｘ１０　Ωの適正な値を示している。サンプルＡ
５〜Ａ８に示すカーボンブラックでは耐久性は、実施例
より劣るものであり、この比較例から判ることはＪ　Ｃ
０ＮＤＵＣＴＥＸＳＣＪ、あるいは「Ｋｅｔｊｅｎｂｌ
ａｃｋ　ＥＣＪ単独使用では、耐久性が９６施例より劣
る。実施例１に示すサンプル１６．１における如く、上
記両者のカーボンを組合せた場合には著しい耐久性の向
上が認められる。この原因は不明であるが、合計で／　
ＯｗＬチ以上の潤滑剤を併用しているため、この潤滑剤
Ｉオと粒子サイズλｊｍμ以下で比表面積／ｊθ〜２ｊ
Ｏｍ２／９のカーボンブラック、粒子サイズ２０〜３０
ｍｕで比表面積７００ｍ２／９以上のカーボンブラック
の混合物、さらに研磨剤を加えた磁性層において、特徴
的な作用が生じているものと考えられる。

又サンプルＡ９．１０に示す如く、潤Ｐｉｔ　ｉｔ　カ
／　Ｏｗ　ｔ　％以下の場合、耐久性は実施例に比較し
著しく劣ることは明白である。

またサンプル應１Ｂに示す如く、モース硬度６以下の研
磨剤では耐久性がモース硬度乙以上のものより劣る。

又Ｒａについては、本実施−例は良好な値を示している
。ｌ（＋ａは、カーボンブラックのサイズが大きいほど
、また、その使用量、研磨剤の量が多いほど高くなる傾
向である。

以上の結果より （１１平均粒子サイズが、２３ｍμ以下でかつ比表面積
が／ｊＯ〜２！Ｏｍ／ｆｉのカーボンブラックと、平均
粒子サイズが１０〜３０ｍμでかつ比表面積が７００ｍ
２７ｆｉ以上のカーボンブラックの混合物全含み （２）潤滑剤として脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪酸変
性シリコン、α−オレフィンオキサイドの少なくとも一
棟を強磁性イ％粒子に対しｉ　ｏ　ｗ　ｔ　１以上含み
かつ （３）モース硬ｙａ以上の非磁性粉を強磁性微粒子に対
しＪｗｔ％以上含む場合に顕著に磁気ディスク、磁気シ
ートに要求される削久性、表面電気抵抗Ｒａが改良され
ることが明白である。

第ｇ表に示すデータの評価方法は以下の如くである。

（１１Ｒａ：小板研究所製Ｍｏｄｅｌ　５Ｅ−ＪＡＫに
よりＣｕｔ　ｏｆｆ　０．２ｊ庇にてＲａをめた。

（２）耐久性：フロッピードライブを使用し２３°ＣＡ
ｏｆｙ几Ｈにおいてノミラド圧１０９の条件下、連続回
転はせ耐久性試、験を行ないフロッピーディスクの出力
が初期 出力のｔｒｏ％以下となる止での回転数を示したもので
あり、この回転数とし ては、１０００万回以上が商品として 望ましい。

（３）　表面電気抵抗：タケダ理研製　Ｔ几−ｒｔｉ／
Ａ（デジタル超絶縁抵抗計にてめ た。

一１’ｌ＞６一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 非（１（３件支持体上に強（み性徴粒子を含む磁性層を
   塗設（７てなる（ｉ磁気記録媒体において該磁性層が（
   １）平均粒子サイズが、２ｊｒｎμ以下でがっ比表面積
   が１６０〜２３０ｍ２／９のカーボンブラックと、平均
   粒子サイズが１０〜３０ｍμでかつ比表面積が７００ｍ
   　７９以上のカーボンブラックの混合物を含み。 （２）潤滑剤として脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪酸変
   性シリコン、α−オレフィンオキサイドの少なくとも−
   ｆｉｔ＜を強磁性微粒子に対し／　Ｏｗｔ％以−七含み
   、かつ （３）モース硬度４以上の非磁性粉を強磁性微粒子に＊
   ４　ｔ、３　ｗ　ｔ％以丑含むことを特徴とする磁気ア
   イス、り、磁気シート用イａ気記録媒体。