JPS6284428A - 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］ この発明は基体上に磁性粉末と結合剤とを含む上下二層
構造の磁性層が形成された磁気テープなどの磁気記録媒
体に関する。

〔従来の技術］ この種の磁気記録媒体、とくにオーディオカセットテー
プなどでは、その性能アップのため、周波数の低域から
高域にわたる全域でノイズと出力の幅、つまりダイナミ
ックレンジ（以下、ＤＲという）が広いものであること
が望まれている。

従来、ＤＲを広くするために、記録素子としての磁性粉
末を微粒子化してノイズ低下を図る対策が一般的にとら
れてきたが、微粒子化により磁性粉末の分散性および充
てん性の劣化を伴って出力の低下をきたすため、ＤＲの
拡大にはおのずと限度があった。

一方、磁性層を上下二層構造とし、上層の保磁力を下層
の保磁力より高くしたり、またノイズに影響する上層の
磁性粉末の粒子径を小さくする一方下層の磁性粉末の粒
子径を大きくすることにより、出力の向上とさらに低ノ
イズ化をも図り、もってＤＲの拡大を図る試みがなされ
ている（文献不詳）。

〔発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記従来の二層構造の磁性層としたもの
では、ＤＲの拡大にかなり寄与する反面、上下層のバイ
アス特性が異なることに起因して中域（周波数１〜５Ｋ
Ｈｚ程度）において出力低下をきたすという問題があっ
た。

この発明は、上記二層構造の磁性層としたものにおける
中域での出力低下という問題点を解決して低域から高域
までの全周波数領域で高出力が得られる磁気記録媒体を
提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段］ この発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討す
る過程で、上下二層構造の磁性層を備えた磁気記録媒体
の中域での出力には上下層の保磁カバランスにもよるが
主として下層の出力が大きく影響することに鑑み、下層
の磁性粉末として上層の磁性粉末よりも軸比が大きいも
のを使用したところ、一般に軸比の大きい磁性粉はど配
向性がよく高出力が得られるとされているにもかかわら
ず満足な結果が得られなかった。そこで、さらに、継続
研究を重ねたところ、下層の磁性粉末の軸比および空孔
率をともに上層の磁性粉末のそれらより小さくしてかつ
特定値以下とした場合に中域の出力が大きく向上すると
いう特異な現象が存在することを知り、この発明をなす
に至った。

すなわち、この発明は、基体上に針状磁性粉末および結
合剤を含む上層と上層の針状磁性粉末よりも平均軸比お
よび平均空孔率がともに小さい針状磁性粉末および結合
剤を含む下層とからなる上下二層構造の磁性層が形成さ
れ、かつ下層の針状磁性粉末は平均軸比が８以下でかつ
平均空孔率が５容量％以下であるものを主体とすること
を特徴とす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、基体上に形成された磁性層
が上下二層から構成されるものであるが、下層の針状磁
性粉末の平均軸比（平均長軸径／平均短軸径）が上層の
それよりも小さくかつ８以下であること、ならびに下層
の針状磁性粉末の平均空孔率も上層のそれよりも小さく
かつ５容量％以下であることを必要条件とする。

すなわち、このような条件を満たすことによって磁気記
録媒体の中域での出力低下が大きく抑制されて低域から
高域にわたる全周波数領域で高出力が得られるのであり
、上下層の針状磁性粉末の平均軸比または平均空孔率の
関係が上述とは逆である場合や下層の針状磁性粉末が８
より大きい平均軸比あるいは５容量％より大きい平均空
孔率を有する場合は満足な結果が得られていない。

この発明において、下層の針状磁性粉末の平均軸比を８
以下でかつ上層のものの平均軸比より小さくすることが
中域での出力向上１こ寄与することについて、その理由
は現在のところ明らかでないが、後述実施例と比較例と
の対比から上記平均軸比の条件を満たさない場合には上
記出力向上効果が得られていないことにより現象的に実
証されている。

一方、この発明において、下層の針状磁性粉末の平均空
孔率を５容量％以下でかつ上層のものの平均空孔率より
小さくすることが上記効果に寄与する理由は、やはり明
確ではないが、空孔率の低い磁性粉末はど分散性および
充填性が良好であり、磁性層自体の空隙率も小さくなる
ことから、一般に中域の出力に対する影響が大きいとさ
れる下層側が低空孔率の磁性粉末によって磁気エネルギ
ー的に向上することに起因すると考、えられる。

なお、この発明においては、上下層の針状磁性粉末の平
均軸比および平均空孔率の関係を満たす限り、上層に８
以下の平均軸比または／および５容量％以下の平均空孔
率を有する針状磁性粉末を使用することができる。すな
わち、上層に平均軸比または／および平均空孔率の小さ
いものを使用するとき、下層にはより小さい平均軸比お
よび平均空孔率を有するものを用いればよい。

ただし、上層の針状磁性粉末として平均軸比８以上でか
つ平均空孔率１〜１０容量％のものを、また下層の針状
磁性粉末として平均軸比３〜８でかつ平均空孔率１容量
％以下のものを使用した場合に最も良好な結果が得られ
ている。

また、上下層に使用する針状磁性粉末の比表面積は下層
用のものが上層用のものより小さいことが好ましく、と
くに窒素吸着法による比表面積が上層用のものでは３０
〜６０ｔｎ”／ｆ；７１下層用のものでは２０〜４０ｎ
ｆｌｙの範囲にあることが望ましい。さらに上記磁性粉
末の保磁力（Ｈｃ）は下層用のものが上層用のものより
低いことが好ましく、とくに下層用のものとして３００
〜１，２００エルステツド、上層用のものとして４００
〜１．６００エルステツドの範囲の保磁力を有するもの
が好適である。

この発明において使用する針状磁性粉末の種類としては
、Ｆｅ３Ｏ４、Ｃｏ含有Ｆｅ３Ｏ４，７−Ｆｅ２Ｏ３、
Ｃｏ含含有−Ｆｅ２０３などの酸化物系針状磁性粉末の
ほか、Ｆｅ％Ｃｏ、Ｎｉ、これらの合金、これらと他の
金属あるいは少量の非金属元素を含む合金などの針状金
属磁性粉末が挙げられる。

なお、５容量％以下の平均空孔率を有する針状磁性粉末
は、たとえば酸化鉄磁性粉の場合、水酸化第二鉄の沈殿
を適当な結晶化制御剤の存在下で水熱処理して得られる
低空孔率のα−Ｆｅ２０３を原料としてこれを還元ある
いはさらに酸化処理を施すことによって得られる。そし
て空孔率のコントロールは上述の製法における温度１時
間、原料組成などの条件を適当に設定することにより、
容易に行える。また上記低空孔率のα−Ｆｅ２０３の還
元によって低空孔率の針状Ｆｅ粉末が得られる。これら
製造法に関しては、特公昭５５−４６９４号公報、特公
昭５５−２２４１６号公報、特公昭５６−１７２９０号
公報、米国特許第４，２０２，８７１号明細計、特開昭
５７−９２５２７号公報などに詳しく記述されている。

この発明の磁気記録媒体を製造するには、たとえばポリ
エステルフィルムなどの基体上に、針状磁性粉末と結合
剤とを含む下層用磁性塗料を塗着してカレンダー処理な
どの所要の処理工程を経たのち、さらにこの上に針状磁
性粉末と結合剤とを含む磁性塗料を塗着して上記同様の
処理を施せばよい。すなわち、この方法において上下層
に用いる針状磁性粉末の平均軸比および平均空孔率を前
記の関係および値に設定すればよい。

上層および下層の厚みはとくに限定されないが、一般的
には下層の厚みが磁性層全体の厚みの’／＋。

〜９／／ｌｏ程度、とくに好ましくは３／／ＩＯ〜８／
ＩＯ程度がよい。また磁性層全体の厚みは２〜７牌程度
が好適である。

結合剤としては、上下層いずれにおいても、従来公知の
塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、ポリウレタン樹脂
、ポリアセクール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、繊
維素系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイソシアネート化
合物などの各種樹脂および架橋剤成分を任意に使用でき
る。この結合剤と磁性粉末との合計量中に占める磁性粉
末の割合は、上下層で異なる比率としてもまた同じ比率
としてもよく、目的に応じて適宜設定できるものである
。

なお、上下層には、必要に応じて従来一般的に用いられ
ている分散剤、潤滑剤、帯電防止剤、研磨剤などの各種
添加剤を含ませてもよいことは言うまでもない。

〔発明の効果］ この発明の磁気記録媒体は、針状磁性粉末の平均軸比お
よび平均空孔率が特定の関係にある上下二層構造の磁性
層を有し、かつ下層の針状磁性粉末の平均軸比および平
均空孔率が特定範囲に設定されたものであるから、従来
の二層構造の磁性層を有する磁気記録媒体に比較して中
域での出力低下がみられず、低域から高域にわたる全周
波数領域にわたり高出力が得られる。

［実施　例］ 以下に、この発明の実施例を比較例と対比して具体的に
説明する。なお、以下において部とあるは重量部を意味
する。また使用した針状磁性粉末Ａ−ＥはいずれもＣｏ
含含有−Ｆｅ２０３粉末であり、それぞれの性状は第１
表に示すとおりである。

第　　　１　　　表 （注）〈※１〉電子顕微鏡写真により無作為抽出した３
００個の粒子の平均値 〈※２〉窒素吸着法による 実施例１ 針状磁性粉末Ａ　　　　　　　　８０部ポリウレタン社
裂の商品名コロネートし）し　　　シ　　　チ　　　　
ン　　　　　　　　　　　　　　　　　２部う　　ウ　
　　リ　　　ン　　酸　　　　　　　　　　　　　　　
　　　２音ｂシクロへキサノン　　　　　　　５５部ト
　　　ル　　　エ　　　　ン　　　　　　　　　　　　
　　　　５５部上記組成物をボールミルにて１００時間
時間分散して調製した下層用磁性塗料を厚さ７Ｐのポリ
エステルベースフィルム上に乾燥後の厚さが２．５Ｐと
なるように塗布乾燥して磁性層の下層を形成し、カレン
ダー処理を施した。つぎに、上記の下層上に、 針状磁性粉末Ｄ　　　　　　　８０部 ポリウレタン樹脂（下層用と同じ）　　　　　　８部し
　　　シ　　　チ　　　ン　　　　　　　　　　　　　
　　　　２部う　　ウ　　　リ　　　ン　　酸　　　　
　　　　　　　　　　　　　　２部シクロへキサノン　
　　　　　　５５部ト　　　　ル　　　エ　　　　ン　
　　　　　　　　　　　　　　　　５５部上記祖成物を
ボールミルにて１００時間時間分散して調製した上層用
磁性塗料を乾燥後の厚さが２、５　ｐｎとなるように塗
布乾燥して磁性層の上層を形成し、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製した。

実施例２ 下層用の針状磁性粉末Ａに代えて針状磁性粉末Ｂ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製した
。

比較例１ 下層用の針状磁性粉末Ａに代えて針状磁性粉末Ｃ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製し
た。

比較例２ 下層用の磁性粉末Ａに代えて針状磁性粉末Ｅを使用〔た
以外は、実施例１と同様に゛して磁気テープを作製した
。

以上の実施例および比較例にて得られた各磁気テープに
ついて、３１５Ｈｚにおいてひずみ率３％となる最大出
力（ＭＯＬ　ａ＋　５Ｈ２）、４ＫＨｚにおいてひずみ
率３％となる最大出力（ＭＯＬ　４ＫＨ２）、１０ＫＨ
ｚにおける飽和出力（ＳＬ１ｏ＋ｃｕｔ）をそれぞれ測
定した。その結果をいずれも比較例１の磁気テープを基
準（，０ｄＢ）とした相対値（ｄＢ）にてつぎの第２表
に示す。

第　　　２　　　表 上表の結果から明らかなように、下層の針状磁性粉末が
上層のものよりも小さい平均軸比および平均空孔率を有
してかつその平均軸比が８以下で平均空孔率が５容量％
以下であるこの発明の磁気テープ（実施例１，２）は、
中域における出力向上効果が大きく、低域から高域にわ
たる全域で高出力を示すことが判る。これに対して、上
下層の針状磁性粉末の平均軸比や平均空孔率が上記条件
を満たさないもの（比較例１，２）では、上記中域の出
力向上効果がほとんど認められないものであることが判
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）基体上に針状磁性粉末および結合剤を含む上層と
   、上層の針状磁性粉末よりも平均軸比および平均空孔率
   がともに小さい針状磁性粉末および結合剤を含む下層と
   からなる上下二層構造の磁性層が形成され、かつ下層の
   針状磁性粉末は平均軸比が８以下でかつ平均空孔率が５
   容量％以下であるものを主体とすることを特徴とする磁
   気記録媒体。
2. （２）下層の針状磁性粉末が上層の針状磁性粉末より小
   さい比表面積を有する特許請求の範囲第（１）項記載の
   磁気記録媒体。
3. （３）下層の厚さが磁性層全体の厚さの１／１０〜９／
   １０である特許請求の範囲第（１）項または第（２）項
   記載の磁気記録媒体。