JPS607614A - 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
性全要求される磁気ディスク、磁気シートにおいては、
電磁変換特性盆改良するために表面平滑性と耐久性を向
上させることが同時に要求される。

しかしながら、従来より行なっている方法では磁気ディ
スク等の高密度化の要求に十分芯えられなくなってきた
。

即ち、磁気ディスク等の高密度化の為には磁性層表面が
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条件の強化
、磁性液分散能方向上等の技術を用いたのみでは、磁性
層の耐久性が十分得られない。また−丈高密度化にとも
ない磁性層の厚味も従来よりは薄層化へ進まざるを得な
い状況となって来ている。

また通常磁性層には主として帯電防止の目的として、平
均粒子サイズが数／　Ｏｎ２μ程度のカーボンブラック
が使用されている。通常３〜Ｉ　？ｎμの厚味の磁性層
の表面電気抵抗は／×１０　−／Ｘ１０９Ω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
のカーボンブランクの゛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、表面電気抵抗を下げ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、磁気記録媒体の磁性体分散性、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
によシ、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ｑター３７≠０２号）
が、潤滑剤の使用可能世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ｊ≠−ＩＩ　ｌ　Ｏ，／　０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７ｗｔ％以下に選定され
た理由はビデオテープでは潤滑剤を２〜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ｊ〜＆ｗｔ％以上潤滑
剤を用いるとビデオテープと同様に磁性層が可塑化し、
温湿度の影響でパなき２．が出やすいこと、磁性層のμ
値が下が９、走行中にせり上り現象を生ずること、又白
粉が発生し、ヘッド汚れを生じるという問題が発生ずる
ことからである。しかし、磁気ディスクのように連続回
転させて血１久性が１０００万回以上ないと間品価値が
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／　Ｏｗ　ｔ％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、非磁性粉及び潤滑剤の種
類及び使用量について鋭意検討を行なった結果、従来の
當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。

本発明の目的は磁気記録媒体の表面性及び耐久性の両者
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を含む磁
性層を塗設してなる磁気記録媒体において、該磁性層が
、 （１）平均粒子サイズが２５ｍμ以下でかつ比表面積が
ｌ夕０〜．２ｊＯｍ２／ｆのカーボンブラックを強磁性
微粒子に対しｊ−２ｊｗｔ％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種を強磁性微粒子に
対し１０ｗｔ％以上含み、かつ （３）モース硬度６以上の非磁性粉を強磁性微粒子に対
し、３　ｗ　ｔ％以上を含むことを特徴とする磁気ディ
スク、磁気シート用磁気記録媒体によって達成される。

本発明に使用されるカーボンブラックとしては、平均粒
子サイズが２タ２７１μ以下でかつ、比表面積７５（／
　ｊ　０−−１　！；　０７７２２／　ｆＪのものが、
本発明の効果を示す。代表的なカー７ドンブラツクの例
としては、コロンビアカーボン社製ＩＲ，ＡＵＥＮ、ｚ
ｌＯＯ」、「ＲＡＵＥＮ、２０００」、ｆ（、ＡＵＥＮ
／ざ００」、Ｊ、ｔ％ＡＵＥＮ／　ｓ　ｏ　ｏ　Ｊ、　
「Ｃ０ＮＤＵＣＴＥＸ７タ０」、　ｒｃＯＮＤＵｃＴＥ
Ｘ８ｃＪ、三菱化成社製「ＨＣＦ＃２２０ＯＢ」、ｌ−
ＭＣＦＢｉｏｏｏ」、ｒＭｃＦ’＃りｏｏ」、　［ＭＣ
Ｆ−ｇｇＪ、［ＭＡ、ｌ、ＯＯＪ等がある。

カーボンブラックの使用量としては、磁性体に対しｊ　
−，２！　ｗ　ｔ％が良い。好ましくは５〜／ｊｗｔ％
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−オレフィンオキシドがあ
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、ｌξルミチン酸、
ミリスチン酸、ステーアリン酸、ベヘン酸、イソステア
リン酸、エルカ酸、オレイン酸等があシ、勿論これらは
必要により混合して使用することもできる。

脂肪酸エステルとしては、ステアリン酸エチル、ステア
リン酸ゾチル、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ＣＩ）、（ＩＩ
）テ示烙れるシリコンを使用することができる。

（１） １ （Ｉ［） 上記一般式ＣＩ）において、Ｒ□、几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（ＩＩ）において几３、Ｒ４、
ｌ（５は炭素数７〜２１の飽和不飽和の炭化水素基、ｍ
Ｘｎはｏ、ｔｏの整数である。

一般式〔■〕で示されるシリコンの具体例とじキはカプ
リン酸変性シリ・ン（Ｒ几が １　＼ −Ｃ７１■、５で、βが２のもの）、ミリスチン酸変性
シリコン（Ｒ几　が−Ｃよ、１１□７で、１　＼　２ １が２のもの）、ベヘン酸変性シリコン（几０、几２が
−Ｃ２□Ｈ４３でβが２のもの）、オレイン酸変性シリ
コン（几　Ｒが−Ｃ□７Ｈ３３１−２ でβが２のもの）等があげられる。

一般式（ｎ）で示されるシリコンの具体セリとしては、
オレイン酸変性シリコン（几３．１も４が−ＣＨ几　カ
ーＣ□７Ｈ３３テｍカＪ’　０．　ｎ３＼　５ がｇのもの）、ミリスチン酸変性シリコン（Ｒ３、Ｒ４
、Ｒ５が−Ｃ工、Ｈ２□でｍが７３、ｎが２３のもの） α−オレフィンオキサイドとしては下記一般式（Ｉｌｌ
［）で示される化合物を使用することができる。

（ｌｌｉ　） 上記一般式（１）において、Ｒ６は炭素数７０〜３０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、１０ｗｔ％以上
含むことが必要である。

本発明に使用するモース硬度２以上の非磁性粉は、特に
磁性層の耐久性に対しては、有効であシ、例えば、Ｃｒ
２Ｏ３、アルミナ、Ｓ　ｉｃ、ＭｇＯ等、通常研磨剤と
呼ばれているものが、使用出来る。モース硬度６以下で
あると耐久性に対する効果は劣化するものである。モー
ス硬度６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０．２〜０．７μが良い。使用量と
しては、強磁性微粒子に対し３ｗｔ−以上が好ましく、
４３に＆〜／　Ｊ　ｗ　ｔ％が最適である。

非磁性支持体としてはポリエチンンテレフタレート、ト
リアセチルセルロース、ポリエチレンナフタレート、ポ
リアミド、ポリイミド等の通常の磁気記録体に使用出来
るものはすべて使用出来、またＡ７蒸着ポリエステルフ
ィルム、を使用出来る。

磁気記録体の表面性を更に改良するために、カーボンブ
ラックは磁性体、バインダー及有磯浴剤と共に前線りし
てもよく、このときカーボ゛ンブラックは全量を前線り
しても、一部のみ前線りしてもよく、また磁性体、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
線り吋を調整する事が出来る。通常強磁性微粒子は全量
：前線りした方が好ましい結果を与える事が多いがバイ
ンダーは種類、量を十分検討して前線り条件を設定する
事が不可欠である。カーボ゛ンブラックは磁性層表面平
滑性のみに着目してよい場合は全は投入し、前線りする
事が好ましいが、磁性層表面平滑性抗がある一屋以下の
値を要求される様な場合は一部のみを前線りし、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、加圧ニーダ−、オー
プンニーダ−、ワーナー二一ダー等の使用が好ましいが
、これらに限らず通常の餉料の混錬に使用出来る方法な
らば殆んどすべて応用出来る。

前線９時の溶剤としては酢酸エチル、酢酸グチル等の酢
酸エステル類、ＭＥＫ、ＭＩＢＫ、シクロヘキサノン等
のケトン類、その他、通常磁気テープで使用している浴
剤が殆んど使用出来る。

強磁性微粒子としてはｒ　Ｆ　ｅ　２０　ａ、Ｆｅ　３
０４．ＣｒＯ２、コ・（ルト添力ｎ　ｒ　Ｆ　ｅ　２０
　ａ、コバルト添加ＦｅＯｘ　（ｘ＝／　、　３３〜／
　、ｓ　）等の酸化物の他、Ｆｅ−ＮｉＸＦｅ−Ｎ１−
Ｃ。

等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誘導体、アクリロニ
トリル−ブタジェンラバー、スチレンーブタジエンラ、
：　、　ホＩＪエステル、エポキシ！　脂、ポリイソシ
アネート、ポリアミド等の通常の磁気記録体に使用出来
るものはすべて使用可能である。

また必要により磁性層中にｆ）ＢＰＣジヅテルフタＶ　
−ト）、ＴＰＰ　（トリフェニルホスフェート）等の可
塑剤、レシチン、テン口等の分散剤を混入してもよい。

このようにして得られる本発明の磁気ディスク、磁気シ
ート用磁気記録媒体は、磁性１悟の表面平滑性が優れ、
しかも、耐久性が大幅に向上したものとなる。

以下、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」は重解部を示す。

実施例　Ｉ Ｃｏ添加１　Ｆ　ｅ　２０３　（粒子サイズＯ，≠μ×
０．０≠μ）　１００部 塩ビ酢ビ共重合体（ｒＶＭｅｌ（、ｊユニオンカーバイ
ト社製）　１０部 ポリウレタン（ＩＮ−２３０≠」日 本ポリウレタン社製）　１部 ポリイソシアネート（飲用薬品製） カーボンブラック（ｒｃＯＮＤＵｃＴＥＸ。

ＳＣ’Ｊ　コロンビア 平均粒子サイズ　／７７ｎμ 比表面積　２　ｏ　ｏ　７７２２／　９力−ボン社製）
　♂部 Ｃｒ　２０３　（日本化学工業製、サイズ０．ｊμ、モ
ース硬度ざ一タ）　２部７ぐルミチン酸　５部 ステアリンばブチル　５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／メチルイソブチルケトン （混合比　、ｚ：、ｚ：／） ポリイソシアネートを除き、上記組成物を攪拌機にて、
粗分散後、ボ゛−ルミルにて、微分散処理を行ない、そ
の後、ポリイソシアネートを添加攪拌し、粘度が７０ポ
イズとなる様粘度調整し、ＰＡＬ７！ｆμポリエチレン
テレフタレートフィルムに上記磁性Ｍｋ、す・２−ス法
にて塗布し、スーパーカレンダーを用いて、表面平滑住
処３１１ｉをり！、　１Ａｒａした。

これを、ｒインチのフレキシヅ゛ルデイスクに力ＩＪ工
し、ザンプル扁／を得た。

実施例　２ 実施例１にて、カーボンブラックの種類を以下のものに
変更し、サンプルＡ２−扁３°を実施例１と同様に得た
。

第１辰 比較例　工 実施例１にてカーボンブラックの種類を以下のものに変
更しサンプルＡ６〜りを実施例／と同様に得た。

第２表 比較例　２ 実施例１にて、カーボンブラックの量を変更し、サンプ
ルＡ　／　０−１６．７弘を実施例１と同様に得た。

第３表 比較例　３ 実施例／のパルミチン酸、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Ｉａ／ｊ、／
ｌ、を実施例１と同様に得た。

第≠表 実施例　３ 実施例／のパルミチン酸、ステアリン酸グチル、オレイ
ン酸変性シリコンの代りに以下に示す潤滑剤、と量に変
更しす／プルＩｆ（ｒ、／７を実施例／と同様に得た。

第５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Ａ　／　Ｉ　−Ａ　２　／を実施例１と同様に
得た。

第を表 比較例　４ 実施例１のＣｒ２Ｏ３の量を変更しサンプル屋２．２〜
Ａ２≠を実施例１と同様に得た。

次に、以上述べた実施例、比較例のサンプル煮ｌ〜Ａ２
４１について、ｇインチフロッピーディスクドライブに
よる耐久性および磁性層表面性（Ｒａ；中心線平均粗さ
）を第ｇ表に示す。

以上の様な検討結果よシ本発明の実施例であるサンプル
Ａ／〜Ａ　ｊ　、サンプルｊ！６１７〜煮２／は少なく
とも７０００万回μ上の耐久性を有している。しかしサ
ンプルノＩＧ、６〜Ａりで示すカーボンブラックの平均
粒子サイズが２３ｍμ以上、比表面積がｘｚｏｍ２７ｙ
以上、あるいは比表面積が／ｌ　ｏ　ｙｎ　２／　１１
以下のカーボンブラックは実施例と比較し、耐久性が著
しく劣ることが判る。

また、サンプルｋＬ／　０−　Ａ　／≠においてカーボ
ンブラックの添加量が、ｔｗｔ％以下である。サンプル
！／　０．／　／、／　２については耐久性に問題があ
った。しかしカーボンブラックがｊｗｔ％以下であると
、さらに磁性層表面の表面電気抵抗が大きく（サンプル
Ｊｆ５１０はＥＸｌｏ”Ω、サンプルＡｌｌは♂×１Ｏ
１０Ω、サンプルＪｆＧ、／２は一×１０　Ω）なって
しまい、実用上好ましくない。

サンプルＡ／３、／φについては、分散性が悪くなシ磁
性層がもろくなシ、同様に耐久性が悪くなっていること
が明白である。サンプルＡ／ｊ、Ａｌｔの如く潤滑剤の
量が合計で／（１）ｗｔ％以下の場合は耐久性がきわめ
て劣る。しかしサンプル馬／６は潤滑剤の情が合計で７
ｗｔ％であり、Ａｌｊの２．！ｗｔ係用いた」場合に比
較し約２倍の耐久性があることがわかる。

サンプル１１６．２２〜２≠で研磨剤の量がＪｗｔ％を
下回ると耐久性が劣ることが判り、実施例弘において、
サンプルノに／ｌ−２０でのα−Ａ１２０３の添加量が
３〜．２０　ｗ　ｔ　％と増加することによりｉｊｔ久
性が向上する。一方研磨剤の量が１．ｚｗｔ％以上では
、あ−まり変化はない。

Ｒａについては、実施例は良好な値を示しているがサン
プル扁７、で示す様にカーボンブラックの粒子サイズが
大きくなると、几ａは高くなる傾向にある。またカーボ
ンの使用量及び研磨剤の使用量が多い場合も同様である
。サンプルＡ／θ〜煮／２、サンプル１（１２２〜２≠
の比較例もＲａは実施例に近い数値であるが、耐久性は
劣る。

以上の結果より （１）平均粒子サイズが２夕〃１μ以下でかつ比表面積
が／ｊＯＮ２３０ｍ２／／／のカーボングー）ツクを強
磁性微粒子に対しｊ−２ｊｗｔ％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、の少なくとも一種を強磁性微
粒子に対し１０ｗｔ−以上含み、かつ （３）モース硬度乙以上の非磁性粉を磁性体に対し３　
ｗ　ｔ　％以上含む時にのみ耐久性、表面性が顕著に改
良されることが明白である。

第ｒ表に示すデータの評価方法は以下の如くである。

（１）耐久性： フロッピードライブを使用し、２３　°Ｃ１ｔｏ％几Ｈ
において、パッド圧／θｇの・条件下、連続回転させ耐
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♂Ｑ％以下となるま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。

（２）　几ａ 小坂研死所製Ｍｏｄｅｌ　ＳＥ−ＪＡＫにより　Ｃｕｔ
　ｏｆｆθ、、ＺＪ７ｎｌｎにてＲａをめた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 非磁性支持体上に強磁性微粒子を含む磁性層を塗設して
   なる磁気記録媒体において、該磁性層が、（１）平均粒
   子サイズが２！〃ｚμ以下で、かつ比表面積が／ｊθ〜
   ２　ｊ　Ｏｙｎ　２／　ｆのカーボンブラックを強磁性
   微粒子に対し！−，２ｔｗｔ％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種を強磁性微粒子
   に対し１０ｗｔ％以上含み、かつ （３）モース硬度乙以上の非磁性粉を強磁性微粒子に対
   し、Ｊｗｔ％以上を含むことを特徴とする磁気ディスク
   、磁気シート用磁気記録媒体。