JPS62109228A - 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〕 本発明は非磁性支持体ｂＫ磁性層を塗設した磁気記録媒
体１％に走行耐久性が改良された磁気記録媒体に関する
。

〔従来の技術〕

従来、オーディオ用、ビデオ用、コンピューター用等の
テープ状又はディスク状の磁気記録媒体上して、ｒ−Ｆ
ａ２０３．ｃｏ　　−含有酸化鉄、二酸化クロム、強磁
性合金粉末等の強磁性粉末を結合剤中に分散させた磁性
層を非磁性支持体上に塗設した磁気記録媒体が用いられ
ている。最近、このような磁気記録媒体の高密度化、高
Ｓ／Ｎ化に伴ない磁性体を微粒子化することが行われ℃
いるが、この微粒子化にともない磁性体の研磨性が低下
し。

このため、このような磁性体を用いた磁気記録媒体の走
行耐久性が劣化する。また、この傾向は硬度の低い強磁
性合金粉末を用いた場合に顕著である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような走行耐久性の劣化を防止する対策として、従
来、粒状のｈ１２０３．　ＳｓＣ，Ｃｔ−２０３等の研
磨材をａｌ性層に添加することが提案され℃いるが、こ
のような研磨材を多量に添加すると磁気記録媒体の磁場
配向性や磁性粉末の充填度の劣化や分散性の劣化を伴な
い表面性の劣化による電磁変換特性の低下が問題となる
。

また、研磨材の添加量を減らして表面性を良くすると電
磁変換特性は向とするが、磁性層の摩擦係数が増大し、
走行中にはりつきを生ずる等、磁気記録媒体の走行性が
悪くなる等の問題が生ずる。

従って、本発明の目的は磁性層の走行耐久性と電磁変換
特性とを同時に改善し、走行性を改良した磁気記録媒体
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本出願人は先に、と記の目的を達成する手段として、長
軸径が１．０μｍ以下、短軸径が０．１μｍ以下、斜状
比が５〜２０でかつモース硬度５以との針状無機物質を
研磨材とじ℃用いることを提案した（０願昭６Ｏ−６２
９３８）。

本発明はＡｉＪ記目的を達成しさらに走行性の改良され
た磁気記録媒体を得べく研究を重ねた結果、前記光に提
案した研酷材のうち、特に前記の％注を有するＣｒ２Ｏ
３と粒径５０ｍμ以北のカーボンブラックを特定量用い
ることによりｍｔｌ＋：ｌ＆の走行耐久性と電磁変換特
性を著しく改良し得ることを見出し、本発明を達成した
。

すなわち、本発明は、非磁性支持体上に結合剤中に分散
された磁性粉末を宮む磁性層を有する磁気記録媒体にお
い℃、核ｉ竹屑が長軸径１．０μｍ以下、短軸径０１μ
ｍ以下で、針状比５〜２０の針状Ｃｒ２０３　　を磁性
粉末の１〜２０重量％含有し。

かつ粒径５０ｍμ以上のカーボンブラックを磁性粉末の
０５〜１０重量％含有することを特徴とする磁気記録媒
体である。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明は従来一般に用いられている酸化鉄系、Ｃｏ−含
有酸化鉄系強磁性粉末や二酸化クロム（Ｃｒ０２）系強
磁性扮末を用いた磁気記録媒体にも適用できるが、いわ
ゆる強磁性合金粉末、特に比表面積が２５ｍ／、９以上
の強磁性合金粉末に用いる場合に特に有効である。すな
わち、強磁性合金粉末は他の強磁性粉末にくらべ℃硬髪
が低く、これを用いた磁気記録媒体は研摩性が低（、走
行耐久性が劣る傾向が著しいが１本発明の適用によって
これらの問題を有効に解決することができる。

本発明で使用する非磁性支持体には特に制限はな（１通
常使用されているものを用いることができる。非磁性支
持体を形成する素材の例としては。

ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレ
ン、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポ
リアミド４．ポリアミド９イミド、ポリイミドなどの各
種の合成樹脂フィルム、およびアルミ箔、ステンレス箔
などの金属箔を挙げることができる。また、非磁性支持
体の厚さにも特に制限はないが、一般には３〜５０μ７
７！、好ましくは５〜３０μｍである。

非磁性支持体は、後述する磁性層が設けられていない側
にバック層（バッキング層）が設けられたものであって
も良い。

本発明の磁気記録媒体は、上述したような非磁性支持体
上に強磁性粉末が結合剤中に分散された磁性層が設けら
れたものである。

本発明の磁性層に用いる強磁性粉末としては、鉄を主成
分とする強磁性合金微粉末、７　　ｋ’　ｅ　２０３゜
Ｆ′３ｖ４・ｃｏ変変性強性性酸化鉄ＣｒＯ□の他、変
性バリウムフェライトおよび変性ストロンチウムフェラ
イトなどあるが、本発明は鉄、コバルトあるいはニッケ
ルを含む強磁性合金粉末であって、その比表面積が２５
ｍ／、！ｉ’以上の強磁性合金粉末を強磁性粉末として
使用する場合に特に有効である。

本発明の磁性層の形成に使用される結合剤には通常使用
されている熱可塑性樹ＪＩ’＃　、熱硬化性樹脂および
反応型樹脂などを使用することができる。

これらの樹脂を単独であるいは混合して使用することが
できる。

熱可塑性樹脂としては、一般には平均分子量が１万〜２
０万５重合興が約２００〜２０００程度のものが使用さ
れる。このような熱ＯＴＱ注４４ｉｊ　Ｂｆｔの例とし
ては、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニ
ル／塩化ビニリデン共電合体、アクリル樹脂、セルロー
ス誘尋体、谷りの合成ゴム系の熱可塑性樹脂、ウレタン
ニジストマー、ポリフッ化ビニル１．？　ＩＪアミド樹
脂　、ｆ　１Ｊビニルブチレート、スチレン／ブタジェ
ン共重合体およびポリスチレン樹脂などを挙げることが
でき、これらを単独であるいは混合して使用することが
できる。

熱硬化性樹脂または反応型樹脂としては、一般に塗布液
の状態で平均分子量が２０万以下の樹脂であり、塗布後
に、縮合反応あるいは付加反応などにより分子量がほぼ
無限大になる樹脂が使用される。ただし、これらの樹脂
が加熱硬化樹脂である場合、硬化に至る過程における加
熱により樹脂が軟化または溶解しないものであることが
好ましい。このような樹脂の例としては、フェノール／
ホルマリン・ノボラック樹脂、フェノール／ホルマリン
・レゾール樹脂、フェノール／フルフラール樹脂、キシ
レン／ホルムアルデヒド゛樹脂、尿素樹脂、メラミン樹
脂、乾性油変性アルキッド樹脂。

フェノール樹脂変性アルキッド樹脂、マレイン酸樹脂変
性アルキッド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ
樹脂と硬化剤の組合せ、末端イソシアネートポリエーテ
ル湿気硬化型樹脂、ポリイソシアネートプレポリマー、
ポリインシアネートプレポリマーと活性水素を有する樹
脂の組合わせなどを挙げることができ、これらを単独で
あるいは混合して使用することができる。

結合剤の使用量は６強磁性粉末１００重量部に対しで、
一般には１０〜１００重量部の範囲、好ましくは１５〜
５０本賛部の範囲である。

本発明においては、母性層に特定の針状Ｃｒ２Ｏ３と、
粒径５０ｍμ以上のカーボンブラックを含有させること
を特徴としている。

本発明で用いるＣｒ２Ｏ３は長軸径が１，０μｍ以下、
短軸径が０．１　ｍμ以下で、針状比が５〜２０の針状
三二酸化クロムである。長軸径が０１〜０．９５μｍ、
短軸径が０．０２〜０．０９　ｔｔで、針状比が８〜１
５のＣｒ２Ｏ３が特に好ましい。

研磨材とじ℃用いるＣｆ２０３　　の長軸径が１０μｍ
より大きく、短軸長が０１μｍより大きい場合、そして
Ｃｒ２Ｃ２の針状比が５より小さく、あるいは２０より
大きい場合には、　Ｃｆ２０ａ　　の分散性が低下し、
さらに、電磁変換特性が充分に改善されない。また１強
磁性粉末の磁場配向処理に悪影響を与える場合もあり、
得られる磁気記録媒体の電磁変換特性が改善されないこ
ともある。

なお、本発明において規定した長軸長および短軸長の上
限値は、磁性層に含有されているＣ　ｒ　２０３の長軸
長および短軸長の各平均値の丑限値を意味する。それぞ
れの好ましい範囲の数値も同様な意味をもつものである
。

本発明で用いると記のＣｒ２Ｏ３は約９のモース硬度を
有している。

本発明においては、Ｅ記Ｃｒ２Ｏ３を磁性層中に強磁性
粉末の１〜２０重量％含有させる。

一般に、磁性んｊの研磨性を改良し、走行耐久性を向ト
させるためには研磨材の情が多い程よいが、研磨材が多
量になると磁性粉等の充填率や配向性を劣化させ、電磁
変換特性を劣化させる原因となる。この焦光に提案した
発明（特願昭６Ｏ−６２９３８）においても針状Ｃｒ２
Ｏ３等の研磨材の量が１０チ以Ｅでは好ましくないとし
ている。

これに対して、本発明では粒径５Ｑｍμ以丑のカーボン
ブラックを磁性粉の０５〜１０重量％共存させることに
よって、Ｃｆ。０３　　を約２０重ｉ％まで用いても良
好な電磁変換特性を得ることができ、従って良好な走行
性と走行耐久性を得ることができる。

本発明において使用する針状Ｃτ２０３　　は、たとえ
ば下記の公知の方法によって製造することができる。す
なわち、Ｃｆ０３　とＣｒ２Ｏ３の混合物を水中で分散
して水分散スラリーとし、これをオートクレーブ中で温
度３５０〜３７０℃、圧力３００〜５００気圧の範囲で
水熱反応を行って得られた針状Ｃｒ０ｚを、７００〜９
００℃、好ましくは８００〜８５０℃にて空気中で加熱
することにより針状Ｃｒ２Ｏ３が得られる。またＣｒＯ
３を部分還元して得られるＣ７゜（Ｃｒ０４）３を出発
原料としてもよい。

本発明の磁気記録媒体は、磁性層にＥ記無機質針状物を
含有するため特に他の研磨材を添加する必要はないが１
本発明の目的の達成の障害とならない範囲において通常
使用されている他の研磨材を添加することも可能である
。

本発明で用いるカーボンブラックは粒径５０ｍμ以上で
あつ℃、前記したように磁性粉の０．５〜１０重ｆ％磁
性層に含有させることにより針状Ｃｆ２０３　　と添加
相まって良好な走行耐久性と電磁変換特性を得ることが
できる。カーボンブラックの粒径が５０ｍμ以下であっ
たり、添加量が０．５重量％以下では、良好な走行性が
得られず、また添加量が１０重ｔチ以上では磁性粉等の
充填症を劣化し、電磁変換特性を劣化させる。

なお１本発明で用いるカーボンブラックは従来のように
帯電防止作用も有するが、前記したように針状Ｃｒ２Ｏ
３の添加と相まってと記の様な効果を与えることができ
る。

本発明の磁気記録媒体の＠竹屑は、先ず丘述した針状Ｃ
ｒ２Ｏ３とカーボンブラックを強磁性合金粉末などの強
磁性粉末および結合剤、および必要に応じて、他の粒状
充填材を溶剤と共に混練して磁性塗料となし、ＰＥＴ等
の非磁性支持体上に塗布し、必要に応じ℃磁場配向等を
行った後乾燥することによって形成させる。

混練の際に使用する溶剤は、磁性塗料の調製に通常使用
されている溶剤を用いることができる。

混線の方法にも磁性塗料の混線方法とじ℃通常行なわれ
ている方法を利用することができる。また各成分の添加
順序などは適宜設定することができる。

磁性塗料の調製技術としては各種の技術が知られており
１本発明の磁気記録媒体の型造に際しては、それらの公
知技術を任意に利用することができる。

磁性塗料を調製する際には、分散剤、帯電防止剤、潤滑
剤等の公知の添加剤を併せて使用することもできる。

分散剤の例とし℃は、炭素数１２〜１８の脂肪酸、上記
脂肪酸とアルカリ金属またはアルカリ土類金属とからな
る金稙石鹸、上記の脂肪酸のエステル及びその化合物の
水素の一部あるいは全部をフッ素原子で置換した化合物
、と記の脂肪酸のアミド、脂肪族アミン、高級アルコー
ル、ポリアルキレンオキサイドアルキルリン酸エステル
、アルキルリン酸エステル、アルキルホウ酸エステル、
サルコシネート類、アルキルエーテルエステル類。

トリアルキルポリオレフィンオキシ第四級アンモニウム
塩及びレシチン等の公知の分散剤を挙げることができる
。分散剤を使用する場合、通常は使用する結合剤１００
重量部に対して０．５〜ｚＯ重量部の範囲で使用される
。

帯電防止剤の例としては、天然界面活性剤；ノニオン性
界面活性剤；カチオン性界面活性剤；カルボン酸、スル
ホン酸、燐酸、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性界面活性剤
；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類等の両性活性剤などを挙げ
ることができる。帯電防止剤とし℃カーボンブラックの
ような導電注微扮末を使用する場合には、たとえば結合
剤１００重量部に対して０．２〜２０ｉ−１ｆｉ部の範
囲で使用し、界面活性剤を使用する場合には０．１〜１
０亜量部の範囲で使用する。

潤滑剤の例としては、前記の脂肪酸、高級アルコール類
、ブチルステアレート、ノルビタンオレエートなどの炭
素数１２〜２０の一塩基性脂肪酸と炭素数３〜２０の一
価もしくは多価アルコールからなる脂肪酸エステル類、
鉱物油、動植物油。

オレフィン低重合体、α−オレフィン低重合体の他にグ
ラファイト微粉末などの公知の潤滑剤およびプラスチッ
ク用潤滑剤を挙げることができる。

潤滑剤の添加量は、公知技術に従って任意に決定するこ
とができる。

なお、丘述した分散剤％帯電防止剤、潤滑剤などの添加
剤は、厳密にと述した作用効果のみを有するものである
との限定の下に記載したものではな（、たとえば％分散
剤が潤滑剤あるいは帯電防止剤として作用することもあ
り得る。従って、Ｅ配分類により例示した化合物などの
作用効果が。

Ｌ配分類に記載された事項に限定されるものではないこ
とは勿論であり、複数の作用効果を奏する物質を使用す
る場合には、添加量は、その物質の作用効果を考慮して
決定することが好ましい。

このようにし℃調製された磁性塗料は、前述の非磁性支
持体上に、公知の方法に従って塗布される。塗布は、通
常前記非磁性支持体上に直接性なわれる。ただし、接着
剤層などを介して非磁性支持体上に塗布することもでき
る。

このようにして塗布される磁性Ｊｍｌの厚さに特に制限
はないが、乾燥後の厚さで一般には約０５〜１０μｍの
範囲１通常は１５〜７．０μｍの範囲となるように塗布
される。

非磁性支持体上に塗布された磁性層は、通常、磁性層中
の強磁性粉末を配向させる処理、すなわち磁場配向処理
を施した後、乾燥される。また盛装により表面平滑化処
理を施す。表面平滑化処理などが施された磁気記録媒体
は１次に所望の形状に裁断される。

〔実施例〕

次に１本発明の実施例および比較例を示す。なお、実施
例および比較例中の「部」との表示は、１重量部」を示
すものである。

〔実施例１〕 ＣｒＯａとＣｒ２Ｏ３の等景況合物を、水中に分散しで
得られたスラリーを、オートクレーブ中で、温度３５０
℃、圧力３００気圧の条件の下で、水熱反応（反応時間
：５時間）を行い、針状Ｃｒｏ　２を得た。これを温度
８００℃で、２時間、空気中で加熱し℃針状Ｃｒ２Ｏ３
を得た。

この得られた針状Ｃｒ　２０　ａ　　を分級して使用し
た。

次いで、下記に示す組成の磁性塗料を調製して乾燥後の
磁性層の厚さが３．０μｍになるように厚さ１ｏμｍの
ポリエチレンテレフタレート非磁性支持体上に塗布した
。

磁性塗料組成 強磁性合金粉末　　　　　　　　　　　　１００部（Ｆ
ａ−Ｎｉ合金、Ｎｓ約５重量％） （比表面積（Ｓ−ＢＥＴ）：　４５ｍ２／Ｉ）塩化ビニ
ル／酢酸ビニル／無水マレイン酸共重合体　　　　　　
　　　　　　　　　　　　１２部（日本ゼオン（株）Ｗ
：　４００Ｘ１１０Ａ）ポリウレタン樹脂　　　　　　
　　　　　　　８部（日本ポリウレタン（株）衾：Ｎ−
２３０１）ポリイソシアネート　　　　　　　　　　　
１２部（日本ポリウレタン（株）製：コロネートＬ）カ
ーボンブラック　　　　　　　　　　　　　２部（平均
粒径ニア０ｍμ） メチルエチルケトン　　　　　　　　　　３００部針状
ＣＴ２Ｏ３５部 （長軸長　０３μｍ 短軸長　０．０３μｍ 針状比　１０） 磁性塗料が塗布された非磁性支持体を、磁性塗料が未乾
燥の状態で磁場配向処理を行ない、さらに乾燥後、カレ
ンダー処理を行ない、１／２インチ幅にスリットし−（
、ＶＨ３型ビデオテープを製造した。

このビデオテープの磁気特性として、　Ｂ−Ｈ曲線（Ｂ
：磁束贅度、Ｈ：外部磁界）を測定して求め、この値か
ら角型比（Ｂｙ／Ｂｍ　、　（Ｂぺ最大残留磁束密度、
Ｂｍ：最大磁束密度〕）を求めた。

東芝（株）製ビデオチープレコータｖ　−５００Ｄにフ
ェライトヘッドを使用して１通常の走行速度の半分の速
要で、得られたビデオテープを繰り返し走行させ、７エ
ライトヘツト＃に目詰まりが発生するまでのテープの走
行回数（１’ｌｉ謂、「目詰まり走行回数」）を測定し
た。

得られたビデオテープをビデオレコーダ（ＦＵＪ工Ｘ−
８）を用いて５ＭＩＩｚの信号を記録し再生した。

基準テープ（比較例３で得られた８ミリビデオ用テープ
）に記録した５ＭＨｚの再生出力を０　＝ＬＢ　とした
時の上記ビデオテープの相対的な再生出力を測定した。

上記のビデオテープとビデオテープとを使用してスチル
モードにて再生を連続的に行ない、再生画像が記録−１
象の２／３となるまでの時間（スチルライフ）を調べた
。

次に、上記ビデオレコーダを用いて、繰返し走行させ、
磁気ヘッドの目詰まりが発生するまでの走行回数を調べ
た。

表面光沢は入射角４５°反射角４５°の全反射率を標準
光沢度計によυ測定、、ＣｒＯ３標嬰テープを１５０と
した。

測定器：スガ試験（株）製デジタル標準色差光度計ＡＵ
Ｄ−ＣＨ−ＧＶ３゜ 磨擦係数は２３℃７５％ＲＨにおけるステンレス棒に対
するμ値を求めた。

〔実施例２〕 実施例１において、使用したカーボンブラックの量を２
部とした以外は同様にしてビデオテープを製造した。

上記のビデオテープについて実施例１と同様の評価を行
なった。

比較例１ 実施例１において、使用したカーボンブラックに代えて
１粒子サイズ２０ｍμのカーボンブラックを使用した以
外は同様にしてビデオテープな製造した。

比較例２ 実施例１においてカーボンブラックを使用しない以外は
同様にしてビデオテープを製造した。

比較例３ 実施例１においてカーボンブラックを使用せず。

かつ針状Ｃｒ２Ｏ３の代りにサイズ０．３μｍの粒状Ｃ
ｒ　２０３　　を使用した以外同様にしてビデオテープ
を製造した。

比較例４ 実癩例１におい℃針状Ｃｒ２Ｏ３の代りにサイズ０３μ
ｍの粒状Ｃｒ　２０３　を使用した以外、同様にしてビ
デオテープを製造した。

実施例４ 実施例１においてカーボンブラックのサイズを３００ｍ
μ、添加量を９．５　！！ｉ（Ｓとした以外同様にして
ビデオテープを製造した。

比較例５ 実施例１においてＣｒ２Ｏ３を長軸長０．０８μ。

短軸長０．０２μ、とした以外同様にし℃ビデオテープ
を製造した。

比較例６ 実施例１におい℃カーボンブラックのサイズ３００ｍμ
、添加量１２部とした以外、同様にしてビデオテープ製
造した。

比較例７ 実施例１において、Ｃｒ２Ｏ３をα−Ａ１２０３（長軸
長０．３μｍ１短軸長０．０２μ）とした以外同様にし
てビデオテープを製造した。

結果を表に示す。（なお表中、実は実施例、比は比較例
、針は針状の略である） 〔発明の効果〕 本発明によるとぎは、Ｅ記の結果からも明かなように特
定形状の針状Ｃｒ２Ｏ３と特定粒度のカーボンブラック
を特定量磁性層に添加することにより優れた電磁変換特
性と摩擦係数を有する磁気記録媒体を得ることができる
。

代理人　弁理士　（８１０７）佐々木　清除　、パ・−
・、’　４．−１．− （ほか２名°）ミツ 手続主甫正さ 昭和６２年２月　２日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性支持体上に結合剤中に分散された磁性粉末
   を含む磁性層を有する磁気記録媒体において、該磁性層
   が長軸径１．０μｍ以下、短軸径０．１μｍ以下で、針
   状比５〜２０の針状Ｃｒ＿２Ｏ＿３を磁性粉末の１〜２
   ０重量％含有し、かつ粒径５０ｍμ以上のカーボンブラ
   ックを磁性粉末の０．５〜１０重量％含有することを特
   徴とする磁気記録媒体。