JPS61139926A - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は高密度磁気記録用として好適な磁気テープ、
磁気ディスク、磁気カードなどの磁気記録媒体に関する
。

〔従来の技術〕

従来より汎用されている磁気テープなどの磁気記録媒体
は、その磁性層中に含ませる磁気記録素子としてＴ−Ｆ
ｅ２０．　、Ｆｅ３Ｏ４、ＣｒＯ２、Ｃｏ含含有−Ｆｅ
２０３、ＣＯ含有Ｆｅ（ｌＯい金属鉄などのいずれも針
状粒子からなる磁性粉を用いたものである。このような
磁気記録媒体では、磁性粉および結合剤を含む磁性塗料
をポリエステルフィルムなどの支持体上に塗布して磁性
層を形成する際、その乾燥前に磁場を印加して針状の磁
性粉を磁性層の面内長手方向に配向させ、この配向した
磁性粉の上記面内長手方向の残留磁化を記録再生に利用
している。

しかしながら、上記磁気記録媒体は、記録の高密度化に
伴って内部の反磁界が増加する性質があり、とくに短波
長域における記録再生が悪くなるという欠点がある。そ
してこの反磁界に打ち勝って高密度記録を行うには磁性
粉の保磁力を高めてかつ磁性層の厚みを薄くする必要が
あるが、現状では磁性層の厚みを薄くすると再生信号の
特性低下を招くなどの問題があって実用的ではない。

そこで、記録の高密度化に伴う上記問題点を克服する手
段として、磁性層表面に対して垂直方向の残留磁化を記
録再生に利用する方法が提案されている。すなわちこの
提案法は、磁性粉として多面体Ｆｅ５０．や置換型バリ
ウムフェライトなどの大方晶系の一軸異方性結晶からな
る粉末を用い、その磁化容易軸が磁性層表面に対して垂
直方向となるように配向させるものである（文献不詳）
。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、上記提案法に係る磁気記録媒体では、磁性粉
が多面体や六角−板状などの特異な結晶形状を有するこ
とから、磁場配向を施した際に粒子相互が干渉して所要
方向に配向しにくく、その結果として磁性層の表面荒れ
が激しくなる。このため、磁性層と磁気ヘッドとの接触
が不充分となり、前述した針状形状の磁性粉を用いた磁
気記録媒体に比較して記録再生出力が不安定になるとと
もに、とくに短波長域における出力低下を招くという問
題がある。

したがってこの発明は、六方晶系の一軸異方性結晶から
なる磁性粉を用いる磁気記録媒体において、磁性粉の配
向性を改善することにより磁性層の表面平滑性を高め、
もって記録再生出力の安定化ならびに短波長域の出力向
上を図ることを目的としている。

〔問題点を解決するための手段１ この発明者は、上記目的において鋭意検討を重ねた結果
、磁性層中に特定の固形添加剤を配合させた場合、六方
晶系の一軸異方性結晶からなる磁性粉の配向性が著しく
改善され、磁場配向後に乾燥して形成される磁性層の表
面平滑性が良好となり、記録再生出力が安定するととも
に、短波長域の記録再生出力が大きく向上することを見
い出し、この発明をなすに至った。

すなわちこの発明は、磁性層中に六方晶系の一軸異方性
結晶からなる磁性粉と粒子表面に沿ってグラファイト化
された層を有するカーボンブラック（以下、グラファイ
ト化カーボンブラックという）とが含まれてなる磁気記
録媒体に係る。

〔発明の構成・作用〕

この発明の磁気記録媒体は、高密度磁気記録を可能にす
るために六方晶系の一軸異方性結晶からなる磁性粉を用
いる。すなわち、このような磁性粉をその磁化容易軸が
磁性層表面に対して垂直方向となるように配向させるこ
とにより、既述の如く磁性層表面に垂直方向の残留磁化
を記録再生に利用でき、従来汎用の針状形状の磁性粉を
用いた場合のような反磁界による支障かなく高密度記録
が達成される。

このような六方晶系の一軸異方性結晶からなる磁性粉と
しては、置換型バリウムフェライト粉および多面体Ｆｅ
３Ｏ４粉が代表的であるが、これら以外のものでも種々
使用可能である。またその平均粒子径は００１〜０．３
ＩＪＭ程度、とくに好適には０．０５〜０．２−程度の
範囲がよく、０．０１−より小さくなると磁性層を形成
するための磁性塗料中において分散が困難となり、逆に
０３μより大きくなると後述するグラファイト化カーボ
ンブラックを用いても磁性層の表面平滑性が不充分とな
る。

この発明の特徴は、磁性層中に上記の六方晶系の一軸異
方性結晶からなる磁性粉とともにグラファイト化カーボ
ンブラックを含ませる点にある。

すなわち、グラファイト化カーボンブラックを用いるこ
とにより、磁場配向時に大方晶系の一軸異方性結晶から
なる磁性粉はその磁化容易軸が磁性層表面に対して垂直
方向となるように整然と配向し易くなる。この結果、乾
燥を経て最終的に形成される磁性層の表面が滑らかとな
り、磁気ヘッドとの接触が良好になって磁気記録媒体の
記録再生出力が安定するとともに、短波長域における記
録再生出力が大きく向上する。

上述のようにグラファイト化カーボンブラックにより磁
性粉の配向性が改善される理由については、明確ではな
いが以下のように推測される。すなわち、磁性粉とグラ
ファイト化カーボンブラックとはともに六方晶系の粒子
形状を有しているため、磁場配向の際に、グラファイト
化カーボンブラック粒子は各磁性粉粒子間に収まるよう
にうまく介在して、かつ印加磁場により磁性粉粒子が配
向しようとする動きを誘導するように作用し、結果とし
て磁性粉粒子が一律に整然と配向して、磁性層の表面平
滑性が良好になるものと推測される。

このようなグラファイト化カーボンブラックは、グラフ
ァイト化塊状物の粉砕などで得られる一般のグラファイ
ト粉末とは異なり、カーボンブラックを通常２．７００
〜３．０００°Ｃの高温で熱処理することにより得られ
る微粒子状のものである。

上記原料となるカーボンブラックは天然ガス、石油など
の不完全燃焼または熱分解によって得られる微粒子炭素
である。このカーボンブラック粒子は、通常、約９０何
色度の炭素原子が六角網状に配列してなる炭素層平面が
数層相互に約３．５Ｘの間隙を保ってほぼ平行に積み重
なってできた結晶子の集合体である。このカーボンブラ
ック粒子の微細構造としては、粒子の表面付近では結晶
子が表面に平行にあるいはほぼ平行に配列しており、粒
子の内部では結晶子の方向が不規則となっていると考え
られている。結晶子内の各炭素層平面の間の炭素原子の
配列は規則的でなくいわゆる乱層構造をとっている。

このカーボンブラツ、りを上記温度で熱処理すると各炭
素層平面間の距離が減少するとともに結晶子が成長して
カーボンブラックの粒子表面は炭素層平面が平行になら
んだ殻のようなグラファイト層構造に変化し、全体とし
て六方晶系の粒子形状を有するグラファイト化カーボン
ブラックとなる。

この発明において用いるグラファイト化カーボンブラッ
クは、前記した作用をもたらす目的から、六方晶系の一
軸異方性結晶からなる磁性粉と同程度の粒径、すなわち
平均粒子径０．０１〜０．３−程度の範囲で上記磁性粉
にほぼ対応した粒径のもの対して０．１〜１２重量部重
量部色くに好適には０．５〜７重量重量部色するのがよ
い。この使用量が過少ではその添加効果が充分に発揮さ
れず、逆に過多になると磁性層の磁性粉密度の減少によ
って磁気特性および電磁変換特性の低下を招く。

なお、このようなグラファイト化カーボンブラックの具
体例としては、三菱化成社製商品名＄４０１．　Ｏ１同
社製商品名＄４０４０、ＣＡＢＯＴ社製商品名　　　　
　　　！Ｓｐ、ｈｅｒｏｎ　６、同社製商品名Ｓｔｅｒ
ｉｎｇ　Ｒ１同社製商品名Ｓｊｅｒｉｎｇ　　ＦＴなど
があげられる。

この発明の磁気記録媒体を製造するには常法に準じて行
えばよく、たとえば結合剤樹脂、前記磁性粉、上記グラ
ファイト化カーボンブランクおよび有機溶媒を含む組成
物をボールミルなどにより充分に分散させて磁性塗料を
調製し、これをポリエステルフィルムなどのベース上に
塗布したのち、磁性粉の磁化、容易軸方向が塗布面に対
して垂直方向となるように磁場を印加して配向させ、乾
燥したのち、カレンダー加工などの表面処理を施せばよ
い。

上記結合剤樹脂としては従来より磁気記録媒体用として
知られている種々のものが使用でき、たとえば塩化ビニ
ル系樹脂、繊維素系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ビニル
ブチラール系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹
脂、ゴム系樹脂、インシアネート化合物などがあげられ
る。

また、上記磁性塗料中には、グラファイト化カーボンブ
ラック以外の各種添加剤、たとえば帯電防止剤としての
通常のカーボンブラック、液状または固形の潤滑剤、分
散剤、研磨剤などを必要に応じて適宜配合してもよい。

［発明の効果］ この発明に係る磁気記録媒体は、磁性層中に六方晶系の
一軸異方性結晶からなる磁性粉とグラファイト化カーボ
ンブラックとを含むものであるから、上記磁性粉が磁場
配向時にその磁化容易軸を磁性層表面に対して垂直方向
とする向きに一律に整然と配向し、磁性層表面が滑らか
となって磁気ヘッドとの接触が良好になり安定した記録
再生出力が得られるとともに、短波長域における記録再
生出力が太き（向上し、高密度磁気記録用としての適性
に優れる。

〔実施例］ 次に、この発明を実施例および比較例に基ついて説明す
る。なお、以下において部とあるのは重量部を意味する
。

実施例１ 置換型バリウムフェライト　　　　１００部（平均粒子
径０．０５／’ｆｌ） エスレツクＡ−５） （日本ポリウレタン工業社製商品名コロネートＬ、＞０
．０３声） α−Ｆｅ２０３粉　　　　　　　　１．５部ミリスチン
酸　　　　　　　０．５部 メチルイソブチルケトン　　　　　１．００ｇト　　　
ル　　　エ　　　ン　　　　　　　　　　　　　　　１
００　部Ｅ記組成物をボールミル中で１２０時間時間分
散して磁性塗料を調製した。この磁性塗料を厚さ１２ｐ
ｎのポリエステルフィルム上に乾燥後の厚みか２ｐとな
るように塗布したのち、Ｎ−５反磁場により磁性粉の磁
化容易軸方向が上記フィルム面に対して垂直方向となる
ように配向させ、乾燥して磁性層を形成した。その後、
カレンダー加工を施したのち、所定幅に裁断して磁気テ
ープを作成した。

実施例２ グラファイト化カーボンブラックとして平均粒子径０．
０５．”ｌのもの（ＣＡＢＯＴ社製商品名５ｐｈｅｒｏ
ｎ　６）１部を用いた以外は実施例］と同様にして磁気
テープを作成した。

比較例１ グラファイト化カーボンブラックを用いなかった以外は
実施例１と同様にして磁気テープを作成した。

比較列２ グラファイト化カーボンブラックに代えてカーボンブラ
ック（旭カーボン社製商品名Ｈ５−５００、平均粒子径
０．０９／”）１部を使用した以外は実施例１と同様に
して磁気テープを作成した。

比較例３− グラファイト化カーボンブラックに代えてカーボンブラ
ック（三菱化成社製商品名＃１００、平均粒子径０．０
３−）１部を使用した以外は実施例１と同様にして磁気
テープを作成した。

実施例３ ｆｉｌ型バリウムフェライトとして平均粒子径０．３−
のもの１００部を用いた以外は実施例１と同様にして磁
気テープを作成した。

実施例４ 置換型バリウムフェライトとして平均粒子径０゜３μの
もの１００部を用いるとともに、グラファイト化カーボ
ンブラックとして平均粒子径０．０５声のもの（ＣＡＢ
ＯＴ社製商品名５ｐｈｅｒｏｎ６）を１部用いた以外は
、実施例１と同様にして磁気テープを作成した。

比較例４ 置換型バリウムフェライトとして平均粒子径０．３Ａ”
のもの１００部を用いるとともに、グラファイト化カー
ボンブラックを全く使用しなかった以外は実施例１と同
様にして磁気テープを作成した。

上記実施例および比較例で得られた各磁気テープについ
て、磁性層の表面粗度ならびに短波長域（記録波長０．
７５／−１）における出力を測定した。

その結果を下表に示す。なお短波長域における出力は比
較例１の磁気テープの出力を基準（ＯｄＢ）として他の
磁気テープの出力を相対値として示している。

上表の結果から、この発明に係る磁気テープ（実施例１
〜４）は、グラファイト化カーボンブラックを磁性層に
含むことにより、磁性層の表面平滑性か優れており、こ
れにより安定した記録再生出力が得られるとともに、短
波長域の記録再生出力が高いことが明らかである。これ
に対してグラファイト化カーボンブラックを用いない磁
気テープ（比較例１，４）は磁性層表面か粗く、記録再
生出力が不安定になることが危惧され、しかも短波長域
の記録再生出力が劣ることが判る。さらにグラファイト
化カーボンブラックの代わりに通常のカーボンブラック
を使用した場合は、通常の粒径のもの（比較例２）は熱
論のこと、比較的粒径の小さいもの（比較例３）を用い
てもさほど表面粗度は改善されず、短波長域の記録再生
出力も劣ることが判る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性層中に六方晶系の一軸異方性結晶からなる磁
   性粉と粒子表面に沿ってグラファイト化された層を有す
   るカーボンブラックとが含まれてなる磁気記録媒体。
2. （２）六方晶系の一軸異方性結晶からなる磁性粉の平均
   粒子径が０．０１〜０．３μｍである特許請求の範囲第
   （１）項記載の磁気記録媒体。