JP2000011356A

JP2000011356A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JP2000011356A
Application number: JP10168147A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kikuchi; 賢一菊地; Hiroto Nagamine; 弘人長峯
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1998-06-16
Filing date: 1998-06-16
Publication date: 2000-01-14

Abstract

(57)【要約】【課題】高域の出力及びＣ／Ｎを向上させ、アナログ
／デジタルのいずれの記録再生にも対応でき、さらに、
ヘッドクリーニング性、走行性の向上により信頼性に優
れた磁気記録媒体を提供すること。【解決手段】磁性層に使用する強磁性粉末はＦｅ²⁺量
が１３〜２０ｗｔ％、Ｃｏ量が２〜４ｗｔ％、ＳｉＯ₂
量が０.２〜２.０ｗｔ％、保持力Ｈｃが７０〜８０ｋＡ
／ｍ、かつＢＥＴが３２〜４０ｍ²／ｇであるマグネタ
イト磁性体であり、結合剤はスルホン酸金属塩基を有す
る塩化ビニル系樹脂と、スルホン酸金属塩基を有するポ
リウレタン樹脂とを含有するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録媒体に関
し、特に強磁性粉末としてＣｏ含有マグネタイト磁性体
を使用した磁気テープ等の磁気記録媒体に関する。そし
て、この発明の目的は、高域の出力及びＣ／Ｎを向上さ
せ、アナログ／デジタルのいずれの記録再生にも対応で
き、さらに、ヘッドクリーニング性、走行性（ジッタ
ー）の向上により信頼性に優れた磁気記録媒体を提供す
ることである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビデオテープ等の磁気記録媒体
は、高記録密度化及び記録再生時における高信頼性が強
く求められている。例えば、Ｓ−ＶＨＳ、Ｄ−ＶＨＳ用
テープに使用されるテープは、従来のＶＨＳの周波数帯
域に対して、８〜１０MHzの高域での出力の向上とＣ/Ｎ
の向上が要求される。更には、このような短波長記録に
おいては、ヘッドと磁気テープとのスペーシングロスの
影響が非常に大きくなり、わずかなヘッド汚れ、及び走
行の不安定（ジッター）により微妙なヘッド当たりの悪
化等が出力の低下につながり、再生画像に悪影響を与え
てしまう。

【０００３】一般的に、塗布型記録媒体である磁気テー
プは、強磁性粉末の微粒子化による充填密度の増大を進
めながら、耐久性確保のため各種非磁性粉末を磁性塗膜
中に介在させる手法が行なわれている。主な非磁性粉末
としては、磁気テープとして記録再生デッキ走行中にお
けるガイドポールへの貼り付き等を軽減させるカーボン
ブラック等の帯電防止剤、テープの走行性を安定にする
ための滑剤、塗膜の脱落等によるヘッド汚れから生じる
記録再生不良を防ぐために用いられる研磨剤等が挙げら
れる。

【０００４】しかし、これら非磁性粉末を磁性塗膜中に
用いることにより強磁性粉末の充填密度の低下を招き、
高出力化への障害となる。研磨剤として一般的に用いら
れるアルミナ粉末等は、硬度及び形状が磁気記録媒体の
研磨性確保のための有効な手段として用いられている
が、強磁性粉末の充填密度の向上のため、強磁性粉末と
ともにアルミナ粉末も微粒子化が進められている。しか
し、その微粒子化により塗膜中での均一な分散がさらに
困難となり、磁気特性及び信頼性低下の要因となってい
た。また、ヘッドクリーニング性を高める目的で、研磨
剤を多量に使用することもできるが、非磁性粉末を多く
すると分散性低下により出力低下を招くと共に、ヘッド
摩耗量が多くなり好ましくない。

【０００５】磁気特性及び信頼性向上を目的として、磁
気記録媒体用の結合剤の検討も従来から行われている。
例えば、塩化ビニル系バインダーについては、特開昭５
７−４４２２７号がある。特開昭５８−１５０１３０号
では、カルボキシル塩基・スルホン酸金属塩基・リン酸
金属塩基等の親水性基団を有する塩化ビニル系バインダ
ーが提案され、特開昭５８−１０８０３２号では、不飽
和スルホン酸基を有するビニル重合性のポリマーが提案
されている。特開昭６０−１２１５１４号では、スルホ
ン酸金属塩基を有する塩化ビニル系バインダーが提案さ
れ、特開昭６２−２６６３０号では、エポキシ基／スル
ホン酸基／カルボキシル基を有する塩化ビニル系バイン
ダーが提案されている。

【０００６】一方、ポリウレタンバインダーについて
は、特開昭５４−１５７６０３号では、スルホン酸金属
塩基を有するポリウレタン樹脂が提案され、特開昭５７
−９２４２２号、特開昭５７−９２４２３号では、スル
ホン酸塩基またはカルボキシル塩基・リン酸塩基を有す
るポリウレタン樹脂が提案されている。特許２６１５５
７４号（特開昭６３−１３８５２３号）では、スルホン
酸塩基とカルボキシル塩基を有するポリウレタン樹脂が
提案され、特開平４−３５６７２２号では、スルホン酸
金属塩基を０．０１〜０．３mmol/g含有するＯＨ末端を
有するポリウレタン樹脂が提案されている。更に、塩化
ビニル系バインダーとポリウレタンバインダーの組み合
わせについては、特公平３−７９７６４号では、スルホ
ン酸塩基等の親水性基を有する塩化ビニル系バインダー
とスルホン酸塩基を有するポリウレタン樹脂の組み合わ
せが提案されている。特開昭６１−１１３１２５号で
は、マレイン酸含有塩化ビニル系バインダーとスルホン
酸塩基を有するポリウレタン樹脂の組み合わせが提案さ
れている。特公平７−３４２５４号（特開昭６２−１２
０６３１号）では、エポキシ基／スルホン酸塩基を有す
る塩化ビニル系バインダーと分子量６万以下のポリウレ
タン樹脂との組み合わせが提案されている。特公平７−
３４２５５号（特開昭６２−１２１９２３号）では、エ
ポキシ基とスルホン酸塩基を有する塩化ビニル系バイン
ダーとスルホン酸塩基を有するポリウレタン樹脂との組
み合わせが提案されている。

【０００７】更には、磁性粉との組み合わせににおい
て、特許２６５７６３９号（特開平８−２３５５６６
号）では、極性基を含有する塩化ビニル系樹脂とＢＥＴ
３０〜６０ｍ²/g、pH８〜１０の金属磁性粉との組み合
わせが提案され、特公平７−３４２５３号では、Ｃｏ-
含有γ-酸化鉄磁性粉と極性基を有するバインダー樹脂
を用いた、磁気記録媒体が提案されている。特公平６−
４０３７８号（特開平１−７６５２７号）では、リン酸
エステル系界面活性剤で処理した強磁性体をスルホン酸
金属塩基を有するバインダーに分散した磁気記録媒体が
提案されている。また、特開平３−１７３９２２号で
は、電磁変換特性とヘッドクリーニング効果を狙い、上
層にモース硬度６以上の研磨剤を含む磁性層で、下層に
マグネタイト磁性粉を施した磁気記録媒体が提案されて
いる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
組み合わせのバインダーにＣｏ-含有γ-酸化鉄磁性粉を
分散させただけでは、高域での出力が劣り、また分散が
不十分となるためにノイズ成分が多くなりＣ／Ｎが悪く
なる。ヘッド汚れによる出力低下も大きく、さらに、走
行性（ジッター）についても不安定である。また、メタ
ル磁性粉等の金属磁性粉を用いた磁気記録媒体において
は、高域特性を向上しようとすると0.5 μm以下の薄膜
塗布が必要であり、この場合には、低域の特性が劣るた
めにアナログでの特性が劣り、従来のＶＨＳデッキに用
いられるヘッドでは十分な記録再生ができないという問
題点があった。さらにＣｏ-含有マグネタイト磁性粉を
用いた合でも、ただ単に保磁力Ｈｃを上げただけでは、
磁気記録媒体の経日変化が大きくなったり、低域特性が
劣ってしまい未だ十分とは言えず、更に改善が必要であ
った。本発明の目的は、高域の出力及びＣ／Ｎを向上さ
せ、アナログ／デジタルのいずれの記録再生にも対応で
き、さらに、ヘッドクリーニング性、走行性（ジッタ
ー）の向上により信頼性に優れた磁気記録媒体を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで上記課題を解決す
るために本発明は、基体上に強磁性粉末と結合剤とを主
体とする磁性層を形成した磁気記録媒体において、前記
強磁性粉末はＦｅ²⁺量が１３〜２０wt％、Ｃｏ量が２〜
４wt％、ＳｉＯ₂量が０.２〜２.０wt％、保持力Ｈｃが
７０〜８０kA/m、かつＢＥＴが３２〜４０ｍ²/gである
マグネタイト磁性体であり、前記結合剤はスルホン酸金
属塩基を有する塩化ビニル系樹脂と、スルホン酸金属塩
基を有するポリウレタン樹脂とを含有するものであるこ
とを特徴とする磁気記録媒体、を提供するものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明は、基体上に強磁性粉末と
結合剤とを主体とする磁性層を形成した磁気記録媒体に
おいて、強磁性粉末として、Ｆｅ²⁺量が１３〜２０wt
％、Ｃｏ量が２〜４wt％、ＳｉＯ ₂量が０.２〜２.０wt
％、保持力Ｈｃが７０〜８０kA/m、かつＢＥＴが３２〜
４０ｍ²/gであるマグネタイト磁性体を使用し、前記結
合剤として、スルホン酸金属塩基を有する塩化ビニル系
樹脂と、スルホン酸金属塩基を有するポリウレタン樹脂
とを含有するものを用いたことを特徴としている。

【００１１】マグネタイト磁性体において、Ｆｅ²⁺量が
１３wt％以下であれば、磁化量が弱く所期の出力が得ら
れず、また２０wt％以上であれば磁化量の経日変化が大
きく特性の低下を招く。またＣｏ量については、保持力
Ｈｃを７０〜８０kA/mになるように、２〜４wt％の範囲
から選択できる。Ｃｏ量が２wt％以下であれば、十分な
保持力が得られず出力が劣る。またＣｏ量が４wt％以上
であっても出力の向上が見られない。また、本発明に使
用される強磁性粉末の粒子サイズは０.１〜０.３μｍで
比表面積ＢＥＴが３２〜４０ｍ²/gであることが望まし
い。粒子サイズが０.３μｍより大きいか或いはＢＥＴ
が３２ｍ²/gより小さい場合には、ノイズが大きくなり
Ｃ／Ｎの向上が望めない。また、粒子サイズが０.１μ
ｍより小さいか或いはＢＥＴが４０ｍ²/gより大きい場
合には、ノイズが低下するものの分散が不十分になり出
力が劣る。

【００１２】マグネタイト磁性体において、ＳｉＯ₂量
（磁性体表面への被着量も含む）は０.２〜２.０wt％の
範囲、さらに好ましくは０.５〜１.８wt％の範囲で選択
する。ＳｉＯ₂の量が０.２wt％以下になると、経日変化
が大きく特性の低下を招くことから望めない。またＳｉ
Ｏ₂量が２.０wt％以上になると、滑剤の保持力が小さく
なり磁性層表面に滑剤が析出されるため走行性が不安定
になる。

【００１３】結合剤としては、従来公知の熱可塑性樹
脂、熱硬化性樹脂やこれらの変性物にスルホン酸金属塩
基を導入した結合剤を使用することができる。好ましく
は、スルホン酸金属塩基を有する塩化ビニル系樹脂と、
スルホン酸金属塩基を有するポリウレタン樹脂とを含有
するバインダーを使用する。より、好ましくは、スルホ
ン酸金属塩基とエポキシ基を有する塩化ビニル系樹脂
と、スルホン酸金属塩基を有するポリウレタン樹脂とを
含有するバインダーを使用する。前記塩化ビニル樹脂と
ポリウレタン樹脂との比率は３０／７０〜７０／３０が
望ましい。上記、スルホン酸金属塩基を有するバインダ
ーとしては、スルホン酸金属塩基の含有量が、０.００
２〜０.５mmol/gである塩化ビニル系樹脂、ポリウレタ
ン樹脂、ポリエステル樹脂、ニトロセルローズ等があげ
られる。

【００１４】上記スルホン酸金属塩基を有する塩化ビニ
ル系樹脂は塩化ビニルと酢酸ビニル等とスルホン酸金属
塩基を含む単量体、例えば、ビニルスルホン酸金属塩、
スチレンスルホン酸金属塩等の共重合により得られる重
合度２００〜５００のものである。ここにおいて、上記
酢酸ビニル等とは酢酸ビニル、ビニルアルコール、エポ
キシ化合物をさす。また、上記スルホン酸金属塩基を有
する塩化ビニル系樹脂中にて、スルホン酸金属塩基を除
いた総量において、塩化ビニルが９６重量％以下で、エ
ポキシ基が５重量％以下であればより好ましい。上記ス
ルホン酸金属塩基を有するポリウレタン樹脂はポリエス
テルポリオール、ポリエーテルポリオール、グリコール
等のヒドロキシ化合物とポリイソシアネートとの反応に
より得られるものであり、スルホン酸金属塩基を有する
ヒドロキシ化合物を反応の際に一部使用することにより
得られる。尚、本発明にスルホン酸金属塩基濃度は、
０.００５〜０.３mmol/g、好ましくは０.００５〜０.２
mmol/gのものである。０.００５mmol/g以下であると強
磁性体の分散性に充分な効果が認められず、０.３mmol/
gを越えて更に増加すると他のバインダーとの相溶性が
悪くなり好ましくない。さらに、上記スルホン酸金属塩
基として使用される金属は、ナトリウム、カリウム、リ
チウム、水素原子である。

【００１５】本発明においては必要に応じて磁性塗料中
に各種分散剤、帯電防止剤、防錆剤等の添加剤を配合し
て使用することもできる。本発明における磁気記録媒体
の製造方法は、強磁性粉末、結合剤成分を有機溶剤と共
に従来公知の分散機にて分散、濾過を経て、この塗料を
支持体上に塗布、乾燥、表面処理を行った後、所定の形
状に裁断することにより得ることができる。

【００１６】次に、本発明の実施の形態として、実施例
及び比較例を示す。ここでは、強磁性粉末として表１に
示す磁性粉と、結合剤として表２及び表３に示すバイン
ダーを用い、下記に示す処方にて磁性塗料を作成した。
数字は「重量部」を示す。

【００１７】＜磁性塗料＞強磁性粉末１００部塩化ビニル系樹脂（表２参照）１０部ポリウレタン樹脂（表３参照）１０部アルミナ研磨剤６部パルミチン酸２部燐酸エステル１部メチルエチルケトン１２０部トルエン１２０部

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】

【表３】

【００２１】上記組成物をサンドミルで５時間分散し、
三官イソシアネート（日本ポリウレタン社製、コロネー
トＬ）を１０部とイソアミルステアレートを１部を加え
て、ディスパー攪拌で混合、その後メチルエチルケト
ン、トルエンの混合有機溶剤により所定の塗料化調整を
行った。この磁性塗料を１４μｍ厚みのポリエチレンテ
レフタレートフィルム上に塗布、乾燥、表面処理を施し
た後、ポリウレタン樹脂にカーボンブラックを主成分と
するバックコートを塗布し、５０℃で３０時間保持し、
その後、１／２インチのテープ状に裁断し、ＶＨＳ規格
のビデオテープを作製した。

【００２２】ここでは試料テープとして、実施例１〜１
５、比較例１〜１９を作成した。このうち実施例１〜１
５は、磁性粉として表１の試料Ｃ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｉ，
Ｊ，Ｋのいずれかを使用し、かつバインダーとして表２
のＸ−１〜Ｘ−６と表３のＹ−２〜Ｙ−５を使用し、本
発明の請求項１の要件をすべて満足する組み合わせで作
製された試料テープである。また、比較例１〜１９は、
磁性粉、バインダーの両方あるいは一方が請求項１また
は、請求項２の要件を満足しない組み合わせで作製され
た試料テープである。

【００２３】このようにして得られた試作テープについ
て、ＶＨＳデッキにおけるＲＦ出力と、ビデオＳ／Ｎ及
びカラーＳ／Ｎ、更に９.６MHzの再生出力とＣ／Ｎを測
定した。また、評価基準としては、初期、放置後（１ヶ
月後）ともに当社の基準テープ比で０.０ｄＢ以上のテ
ープをＯＫとした。走行性評価として、ジッターに代表
値を取り評価した。ジッター測定については、ビデオデ
ッキＢＲ−Ｓ４１０Ｕ（日本ビクター社製）、ジッター
メータ（目黒電子製）を用い、温度５℃、湿度８０％の
条件で行い、以下のようにランク付けを行った。０.１
７以下をＯＫとした。

【００２４】また、ヘッドクリーニング性として、ヘッ
ドクロッグ回復性を評価した。ヘッドクロッグ回復性に
ついては、磁気ヘッドをヘッドクロッグし易いテープを
用いてヘッドクロッグさせておいて、予め他のＶＨＳデ
ッキで記録しておいた試作テープを再生し出力が回復す
る時間を測定した。なお、これらの試作サンプルのヘッ
ド摩耗量は、１００時間で２μｍ以下であった。測定結
果を表４に示す。

【００２５】

【表４】

【００２６】上記の表４から明らかなように、実施例１
〜１５の試料テープは、いずれも低域の出力（ＲＦ出
力）とＳ／Ｎ（ビデオＳ／Ｎ，カラーＳ／Ｎ）を維持し
つつ、高域の出力、Ｃ／Ｎ、走行性（ジッター）、及び
ヘッドのクリーニング性を改善している点において、比
較例１〜１９試料テープよりも優れていることが確認さ
れた。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係わる
磁気記録媒体によれば、低域の出力とＳ／Ｎを維持しつ
つ、高域の出力とＣ／Ｎを向上することができる。よっ
て、アナログでの特性に優れたアナログデータ記録再生
が行えると共に、優れたデジタルデータ記録再生も行え
る。さらに、ジッターが小さく走行性に優れていて、ま
た、ヘッドクリーニング性にも優れているため、出力低
下がなく走行耐久性等の信頼性にも優れている。従っ
て、滑剤・研磨剤等を増量・減量することなしに、走行
性、ヘッドクリーニング性を向上させることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基体上に強磁性粉末と結合剤とを主体とす
る磁性層を形成した磁気記録媒体において、前記強磁性粉末はＦｅ²⁺量が１３〜２０wt％、Ｃｏ量が
２〜４wt％、ＳｉＯ₂量が０.２〜２.０wt％、保持力Ｈ
ｃが７０〜８０kA/m、かつＢＥＴが３２〜４０ｍ²/gで
あるマグネタイト磁性体であり、前記結合剤はスルホン酸金属塩基を有する塩化ビニル系
樹脂と、スルホン酸金属塩基を有するポリウレタン樹脂
とを含有するものであることを特徴とする磁気記録媒
体。
【請求項２】前記結合剤である前記塩化ビニル系樹脂
が、スルホン酸金属塩基及びエポキシ基を有するもので
あることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。