JP2523844B2 - Magnetic recording media - Google Patents

Magnetic recording media

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JP2523844B2
JP2523844B2 JP1006482A JP648289A JP2523844B2 JP 2523844 B2 JP2523844 B2 JP 2523844B2 JP 1006482 A JP1006482 A JP 1006482A JP 648289 A JP648289 A JP 648289A JP 2523844 B2 JP2523844 B2 JP 2523844B2
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【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、短波長記録特性に優れた高密度記録が可能
な磁気記録媒体に関する。
The present invention relates to a magnetic recording medium capable of high-density recording having excellent short-wavelength recording characteristics.

(従来の技術) 塗布型の磁気記録媒体は、ポリエステルフィルムなど
の基体上にγ−Fe2O3、CrO2、Co−γ−Fe2O3あるいは鉄
粉などの磁性粉を樹脂バインダとともに塗布することに
より得られる。
(Prior Art) A coating type magnetic recording medium is coated on a substrate such as a polyester film with magnetic powder such as γ-Fe 2 O 3 , CrO 2 , Co-γ-Fe 2 O 3 or iron powder together with a resin binder. It is obtained by doing.

近年、磁気記録媒体には、高記録密度化が要求される
ようになってきており、その一解決手段として磁性粉の
粒径を小さくすることが試みられている。一方、高記録
密度の磁気記録媒体用の磁性粉としては、Feの一部をC
o、Tiなどで置換して保磁力を通常の記録再生ヘッドで
記録再生が可能な200Oe〜2000Oeとした、粒径が0.2μm
以下のBa−フェライトなどの超微粒六方晶フェライト粉
が適していることがわかってきている。
In recent years, magnetic recording media have been required to have higher recording densities, and as one means for solving them, attempts have been made to reduce the particle size of magnetic powder. On the other hand, as magnetic powder for high recording density magnetic recording media, part of Fe is C
The particle size is 0.2 μm, with coercive force of 200 Oe to 2000 Oe that can be recorded / reproduced by a normal recording / reproducing head by replacing with o, Ti, etc.
It has been found that the following ultrafine hexagonal ferrite powders such as Ba-ferrite are suitable.

すなわち、Ba−フェライトなどの超微粒六方晶フェラ
イト粉は六角板状の結晶構造を有し、板面に垂直な方向
に磁化容易軸を有するため、高密度の垂直磁気記録媒体
を与えるからである。
That is, since ultrafine hexagonal ferrite powder such as Ba-ferrite has a hexagonal plate-like crystal structure and has an easy axis of magnetization in the direction perpendicular to the plate surface, it provides a high-density perpendicular magnetic recording medium. .

(発明が解決しようとする課題) ところで、このような磁性粉を用いて得られた磁気記
録媒体において、短波長信号の記録に優れた記録特性を
得るためは、磁気記録層の表面粗さを極端に小さくし、
飽和磁化(Ms)を可能なかぎり大きくする必要がある。
(Problems to be Solved by the Invention) In a magnetic recording medium obtained by using such magnetic powder, in order to obtain excellent recording characteristics for recording a short wavelength signal, the surface roughness of the magnetic recording layer is Make it extremely small,
The saturation magnetization (Ms) needs to be as large as possible.

しかしながら、通常、このような目的で用いられる、
たとえばBa−フェライトのような超微粒六方晶フェライ
ト粉は、もともと飽和磁化が小さいため、短波長特性を
十分に伸ばす観点からは限界がある。
However, it is usually used for this purpose,
For example, since ultra-fine grain hexagonal ferrite powder such as Ba-ferrite originally has a small saturation magnetization, there is a limit from the viewpoint of sufficiently extending short wavelength characteristics.

磁化記録層の飽和磁化を大きくする一つの方法とし
て、樹脂バインダの比率を小さくする方法が知られてい
るが、この方法で飽和磁化を大きくする場合、磁性粉、
100重量部に対して、たとえば14重量部以下というよう
に、ある一定値より減少させても飽和磁化はそれ以上ほ
とんど増加せず、表面粗さだけが増加するという問題が
ある。
As one method of increasing the saturation magnetization of the magnetization recording layer, a method of reducing the ratio of the resin binder is known. When increasing the saturation magnetization by this method, magnetic powder,
There is a problem that even if the amount is reduced below a certain value, for example, 14 parts by weight or less, with respect to 100 parts by weight, the saturation magnetization hardly increases further and only the surface roughness increases.

また、六方晶フェライト粉と樹脂バインダとを主成分
とする塗料を基体に塗布した後、基体に対して垂直方向
の磁場内に置いて、六方晶フェライト粉の磁化容易軸を
垂直方向に配向させ、垂直配向率をさらに高めることに
より、短波長特性を改善する方法も試みられている。し
かしながら、この方法では磁場により塗膜の表面が粗れ
てしまい、所望とする短波長出力の増加が得られないと
いう問題があった。
In addition, after coating the base material with a coating mainly composed of hexagonal ferrite powder and a resin binder, it is placed in a magnetic field perpendicular to the base to orient the easy axis of magnetization of the hexagonal ferrite powder in the vertical direction. A method for improving short wavelength characteristics by further increasing the vertical alignment rate has also been attempted. However, this method has a problem that the surface of the coating film becomes rough due to the magnetic field, and the desired increase in short wavelength output cannot be obtained.

本発明は、このような従来技術の課題に対処するため
になされたもので、飽和磁化を増大させて短波長記録特
性を向上させた高密度記録が可能な磁気記録媒体を提供
することを目的としている。
The present invention has been made in order to address the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is to provide a magnetic recording medium capable of high-density recording with increased saturation magnetization and improved short-wavelength recording characteristics. I am trying.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明の磁気記録媒体は、基体上に、Feの一部が少な
くともNbにより置換された平均粒径0.01μm〜0.2μm
の六方晶フェライト磁性粉を樹脂バインダおよび硬化剤
とともに塗布してなる磁気記録層を有する磁気記録媒体
において、前記磁気記録層に含まれる樹脂バインダ量と
硬化剤量の合計が、磁性粉100重量部に対し15重量部以
下であり、前記樹脂バインダの少なくとも20%以上がス
ルホン基、リン酸基、これらの金属塩基およびアミノ基
から選ばれた少なくとも1種の極性基を含み、ガラス転
移点が−20℃〜−60℃の範囲である樹脂バインダであっ
て、前記磁気記録層の充填率が0.93以上1未満であるこ
とを特徴としている。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) A magnetic recording medium of the present invention has an average particle size of 0.01 μm to 0.2 μm in which a part of Fe is replaced with Nb on a substrate.
In a magnetic recording medium having a magnetic recording layer formed by coating the hexagonal ferrite magnetic powder with a resin binder and a curing agent, the total amount of the resin binder and the curing agent contained in the magnetic recording layer is 100 parts by weight of the magnetic powder. 15 parts by weight or less, at least 20% or more of the resin binder contains at least one polar group selected from a sulfonic group, a phosphoric acid group, these metal bases and an amino group, and has a glass transition point of −. The resin binder is in the range of 20 ° C. to −60 ° C., and the filling factor of the magnetic recording layer is 0.93 or more and less than 1.

本発明に使用する六方晶フェライト粉としては、たと
えば次の一般式で示されるM型(Magnetoplumbite typ
e)、W型の六方晶系のBaフェライト、Srフェライト、P
bフェライト、Caフェライト、あるいはBaフェライトのB
aの一部を他のSr、Pb、Caで置換したもの、もしくはこ
れらのイオン置換体などを挙げることができる。
The hexagonal ferrite powder used in the present invention is, for example, M type (Magnetoplumbite typ) represented by the following general formula.
e), W-type hexagonal Ba ferrite, Sr ferrite, P
B of b ferrite, Ca ferrite, or Ba ferrite
Examples thereof include those obtained by substituting a part of a with other Sr, Pb, or Ca, or ion-substituted products thereof.

一般式:MaO・n(Fe1-xMbx)2O3 (式中、MaはBa、Sr、Ca、Pbから選ばれた少なくとも1
種の元素を示す。MbはCo、Zn、Ni、Cu、Mg、Mn、In、T
i、Sn、Ge、Zr、Hf、V、Nb、Sb、Ta、Cr、Mo、Wの郡
から選ばれた少なくとも2種の元素を示す。但し、Mbの
うち1種はNbである。またnは5.4〜6.0の数を示す。) さらに詳しくは、本発明に使用される六方晶フェライ
ト粉としては、これらの一軸異方性の六方晶系フェライ
ト結晶の構成元素であるFe原子の一部を5価の金属であ
るNbと、価数合わせとしてたとえば2価の金属とで置換
したものであり、また、さらに1化学式当り0.05〜0.5
個の範囲のSn原子で置換したものが適しており、その置
換量は保磁力が200Oe〜2000Oeとなる量とされる。
General formula: MaO · n (Fe 1-x Mb x ) 2 O 3 (In the formula, Ma is at least 1 selected from Ba, Sr, Ca and Pb.
Indicates the element of the species. Mb is Co, Zn, Ni, Cu, Mg, Mn, In, T
At least two elements selected from the group consisting of i, Sn, Ge, Zr, Hf, V, Nb, Sb, Ta, Cr, Mo and W are shown. However, one of Mb is Nb. Further, n represents a number of 5.4 to 6.0. ) More specifically, as the hexagonal ferrite powder used in the present invention, a part of Fe atoms, which are the constituent elements of these uniaxially anisotropic hexagonal ferrite crystals, is Nb which is a pentavalent metal, As a valence match, for example, it is substituted with a divalent metal, and further, 0.05 to 0.5 per chemical formula.
Those substituted with Sn atoms in the range of 10 are suitable, and the amount of substitution is such that the coercive force is 200 Oe to 2000 Oe.

置換元素のうち、2価の金属は主として六方晶フェラ
イト粉の保磁力を適正な範囲に低下させる作用をし、5
価金属のNbは飽和磁化を増大させる作用をし、また4価
金属のSnは保磁力の温度特性の変化を小さくする作用を
する。
Of the substituting elements, the divalent metal mainly acts to reduce the coercive force of the hexagonal ferrite powder to an appropriate range.
Nb of the valent metal acts to increase the saturation magnetization, and Sn of the tetravalent metal acts to reduce the change in the temperature characteristic of the coercive force.

上記2価の金属としては、Co、Zn、Ni、Mn、Cu、Mgな
どの比較的フェライト中のFe原子とよく置換する元素が
選ばれる。
As the divalent metal, an element such as Co, Zn, Ni, Mn, Cu, or Mg which is relatively well substituted for the Fe atom in the ferrite is selected.

本発明に使用する六方晶フェライトにおいて、2価の
金属(MII)および5価の金属(MV)の適正な置換量
は、MIIおよびMVの組合せにより異なるが、MIIの1化学
式当りの置換量は、おおむね0.5〜1.2個である。
In the hexagonal ferrite used in the present invention, the proper substitution amount of the divalent metal (M II ) and the pentavalent metal (M V ) depends on the combination of M II and M V , but one chemical formula of M II The substitution amount per hit is about 0.5 to 1.2.

これらの置換元素の置換量の関係を、たとえばM型Ba
フェライトについてみると、その置換体の化学式は、 BaFe12-(x+y(+z))MII xMV y(MIV z)019で表される。ここ
で、x、y、zはMII、MVおよびMIV元素のフェライト1
化学式当りの置換量である。MII、MVおよびMIV元素は、
それぞれ2価、5価、4価であり、かつ置換されるFe原
子は3価であるから価数補償を考慮すると、 y=(x−z)/2の関係が成り立つ。すなわちMVの置換
量は、MIIの置換量とMIVの置換量から一義的に決定され
る。
The relationship between the substitution amounts of these substitution elements is, for example, M-type Ba.
As for ferrite, the chemical formula of its substitution product is represented by BaFe 12- (x + y (+ z)) M II x M V y (M IV z ) 0 19 . Where x, y and z are ferrites 1 of M II , M V and M IV elements
The amount of substitution per chemical formula. M II , M V and M IV elements are
Since they are respectively divalent, pentavalent, and tetravalent, and the substituted Fe atoms are trivalent, the relationship of y = (x−z) / 2 is established in consideration of valence compensation. That is, the substitution amount of M V is uniquely determined from the substitution amounts of M II and M IV .

本発明の磁性粉において、MIV元素としてSnを使用す
る場合には、その置換量の適正範囲は六方晶フェライト
の1化学式当り0.05〜0.5個の範囲である。なお、Snに
代えて同じ価数のTiを用いてもよい。
In the magnetic powder of the present invention, when using Sn as M IV element, a proper range of the amount of substitution is from 0.05 to 0.5 or the range of per formula of the hexagonal ferrite. Note that Ti having the same valence may be used instead of Sn.

また、六方晶フェライト粉の平均粒径を0.01μm〜0.
2μmの範囲に限定したのは、0.01μm未満では、磁化
および保磁力が減少して磁気記録媒体の再生出力が低下
し、逆に0.2μmを越えると、保磁力が減少しかつ高密
度記録の際に再生時のノイズが著しくなるためである。
なお、保磁力が200Oe未満では記録媒体における記録信
号が充分残存しなくなり、2000Oeを越えると通常の記録
再生ヘッドによる信号の書き込みが困難となるので、い
ずれも好ましくない。
Also, the average particle size of hexagonal ferrite powder is 0.01 μm to 0.
The range limited to 2 μm is that if it is less than 0.01 μm, the magnetization and coercive force decrease, and the reproduction output of the magnetic recording medium decreases, while if it exceeds 0.2 μm, the coercive force decreases and high density recording This is because the noise during reproduction becomes remarkable.
If the coercive force is less than 200 Oe, the recording signal on the recording medium does not remain sufficiently. If the coercive force exceeds 2000 Oe, it becomes difficult to write a signal with a normal recording / reproducing head.

本発明に使用される、スルホン基、リン酸基、これら
の金属塩基およびアミノ基から選ばれた少なくとも1種
の極性基を含む樹脂バインダとしては、通常、その分子
骨格中に上記極性基を、1分子当り0.5〜10個の範囲で
含む分子量5000〜10万程度のものが用いられる。
The resin binder containing at least one polar group selected from the sulfone group, the phosphoric acid group, these metal bases and amino groups used in the present invention usually has the polar group in its molecular skeleton, The one having a molecular weight of about 5,000 to 100,000, which is contained in the range of 0.5 to 10 per molecule, is used.

上記極性基を含む樹脂バインダは、通常、これらの基
を含むモノマーと通常の樹脂モノマーとを共重合させる
ことにより得られる。たとえば上記極性基を含む樹脂バ
インダがビニル重合による樹脂である場合、極性基を含
むビニルモノマーと通常のビニルモノマーとを共重合さ
せることにより得られ、また上記極性基を含む樹脂バイ
ンダがポリエステル樹脂あるいはポリウレタン樹脂であ
る場合、これらの構成成分である多価塩基酸あるいは多
価アルコールと上記極性基が導入された多価塩基酸ある
いは多価アルコールとを混合し、縮合反応させることに
より得られる。
The resin binder containing the polar group is usually obtained by copolymerizing a monomer containing these groups and a normal resin monomer. For example, when the resin binder containing a polar group is a resin by vinyl polymerization, it is obtained by copolymerizing a vinyl monomer containing a polar group and a normal vinyl monomer, and the resin binder containing a polar group is a polyester resin or In the case of a polyurethane resin, it can be obtained by mixing the polybasic acid or polyhydric alcohol which is these constituents with the polyvalent basic acid or polyhydric alcohol into which the polar group has been introduced, and conducting a condensation reaction.

スルホン基およびその金属塩基を含む樹脂の製造に使
用される、これらの基を有するモノマーや多価塩基酸あ
るいは多価アルコールとしては、たとえばビニルスルホ
ン酸、ビニルベンゼンスルホン酸ソーダ、2−アクリル
アミド−2−メチルプロパンスルホン酸およびこれらの
金属塩基を含むビニルモノマー、および などが挙げられる。
Examples of monomers having these groups, polybasic acids or polyhydric alcohols used for the production of resins containing sulfonic groups and their metal bases include vinyl sulfonic acid, sodium vinylbenzene sulfonate, and 2-acrylamido-2. Vinyl monomers containing methylpropane sulfonic acid and these metal bases, and And the like.

また、リン酸基およびその金属塩基、あるいはアミノ
基を有する樹脂の製造に使用されるモノマーとしても、
それぞれの極性基を有するビニルモノマーやそれぞれの
極性基を有する多価塩基酸あるいは多価アルコール、あ
るいは他の反応性のモノマーが使用される。
Also, as a monomer used for producing a resin having a phosphate group and its metal base, or an amino group,
A vinyl monomer having each polar group, a polyvalent basic acid or polyhydric alcohol having each polar group, or another reactive monomer is used.

これらのスルホン基やリン酸基などの極性基を有する
モノマーと共重合される通常の樹脂モノマーとしては、
たとえば、塩化ビニル、ビニルアルコール、無水マレイ
ン酸、ビニルアセテート、各種アクリレートモノマー、
塩化ビニリデン、ビニルアセタール、ビニルブチラー
ル、アクリル酸エステル、アクリロニトリル、スチレン
などの各種モノマーが挙げられる。
As a usual resin monomer copolymerized with a monomer having a polar group such as a sulfone group or a phosphoric acid group,
For example, vinyl chloride, vinyl alcohol, maleic anhydride, vinyl acetate, various acrylate monomers,
Examples thereof include various monomers such as vinylidene chloride, vinyl acetal, vinyl butyral, acrylic acid ester, acrylonitrile and styrene.

また、これらの共重合比は、分子量5000〜10万のと
き、前述したように1分子あたり0.5〜10個の範囲でス
ルホン基などの極性基が導入されるように設定される。
Further, these copolymerization ratios are set so that, when the molecular weight is 5,000 to 100,000, a polar group such as a sulfone group is introduced in a range of 0.5 to 10 per molecule as described above.

本発明において、磁気記録層の充填率は0.93以上1未
満の範囲にあるように設定されている。この磁気記録層
の充填率は、磁性塗料作製時の磁性粉の分散度を調整す
ることにより、あるいは磁性層塗膜形成後のカレンダ処
理の強さを調整することなどにより制御することができ
る。
In the present invention, the filling factor of the magnetic recording layer is set to be in the range of 0.93 or more and less than 1. The filling rate of the magnetic recording layer can be controlled by adjusting the degree of dispersion of the magnetic powder during the production of the magnetic coating material, or by adjusting the strength of the calendar treatment after forming the magnetic layer coating film.

このようにして得られる本発明における極性基を含む
樹脂バインダは、そのガラス転移点を−20〜−60℃の範
囲に設定して用いる。このようにガラス転移点の温度を
低く設定することによって、磁性層における磁性粉の充
填率をさらに向上させることが可能となる。
The resin binder containing a polar group in the present invention thus obtained is used with its glass transition point set in the range of -20 to -60 ° C. By thus setting the temperature of the glass transition point to be low, it becomes possible to further improve the filling rate of the magnetic powder in the magnetic layer.

このように樹脂バインダのガス転移点を−20℃〜−60
℃の範囲に制御するには、樹脂骨格中に炭素数4〜18の
脂肪族系のビニルモノマー、多価塩基酸、あるいは多価
アルコールなどを適当量導入することにより行える。ま
た、ポリウレタン系の樹脂においては、脂肪族ポリエス
テルポリオールと結合するイソシアナートとして、1,4
−テトラメチレンジイソシアナート、1,6−ヘキサメチ
レンジイソシアナート、イソホロンジイソシアナートな
どの脂肪族ジイソシアナートを用いることにより、大幅
にガラス転移点を低下させることができる。
In this way, the gas transition point of the resin binder is changed from -20 ℃ to -60 ℃.
The temperature can be controlled within the range of ° C by introducing an appropriate amount of an aliphatic vinyl monomer having 4 to 18 carbon atoms, a polybasic acid, or a polyhydric alcohol into the resin skeleton. In the case of polyurethane-based resins, 1,4 as an isocyanate that bonds with the aliphatic polyester polyol
-By using an aliphatic diisocyanate such as tetramethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate, the glass transition point can be significantly lowered.

これら極性基を有する樹脂バインダは単独で使用して
もよいが、他のスルホン基などの極性基を有しない樹脂
バインダと併用して塗膜の機械的強度、走行性などの改
善をはかることも可能である。
These resin binders having polar groups may be used alone, but may also be used in combination with other resin binders having no polar groups such as sulfone groups to improve the mechanical strength of the coating film and the running property. It is possible.

このような極性基を有する樹脂バインダと併用可能な
他の樹脂バインダとしては、たとえばポリウレタン樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリア
クリル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノー
ル樹脂、ポリエーテル樹脂、フェノキシ樹脂、メラミン
樹脂、ビニルブチラール樹脂、フラン樹脂、塩化ビニル
樹脂、酢酸ビニル樹脂、ビニルアルコール樹脂あるいは
これらの混合物もしくは共重合物が挙げられる。
Examples of other resin binders that can be used in combination with the resin binder having such a polar group include, for example, polyurethane resin, polyester resin, polycarbonate resin, polyacrylic resin, polyamide resin, epoxy resin, phenol resin, polyether resin, phenoxy resin, Examples thereof include melamine resin, vinyl butyral resin, furan resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, vinyl alcohol resin, and mixtures or copolymers thereof.

他の樹脂バインダの配合量は、全樹脂バインダに対し
て80重量%以内で適宜設定される。これらの樹脂バイン
ダ中には強磁性粉とともに支持体上に塗布する際に、塗
膜の機械的強度を高め耐久性を増加させるために、通
常、ポリアミンあるいはポリイソシアナート系の硬化剤
が添加される。本発明において、樹脂バインダとこのよ
うな硬化剤との配合量の合計は、磁性粉100重量部に対
して15重量部以下であって塗膜強度の維持に足る量とさ
れる。
The blending amount of other resin binder is appropriately set within 80% by weight with respect to the total resin binder. A hardener of polyamine or polyisocyanate type is usually added to these resin binders in order to increase the mechanical strength and durability of the coating film when it is coated on a support together with the ferromagnetic powder. It In the present invention, the total content of the resin binder and such a curing agent is 15 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the magnetic powder, which is an amount sufficient to maintain the strength of the coating film.

また、磁性塗膜の成分には所望によって潤滑剤、分散
剤、研磨剤あるいはカーボンブラックのような導電性付
与剤を添加してもよい。
If desired, a lubricant, a dispersant, an abrasive or a conductivity-imparting agent such as carbon black may be added to the components of the magnetic coating film.

潤滑剤としては、脂肪酸あるいは脂肪酸アルキルエス
テル系、シリコーン系、フッ素化炭化水素系またはこれ
らの混合物あるいは化合物を用いることができる。ま
た、分散剤としては、陰イオン系界面活性剤、陽イオン
系界面活性剤、非イオン系界面活性剤を用いることがで
き、特にリン酸基を有する界面活性剤やシランカップリ
ング剤、チタンカップリング剤が有効である。さらに、
研磨剤としては、TiO2、Cr2O3、Al2O3、SiC、ZrO2など
のモース硬度5以上の無機粉末が適している。
As the lubricant, fatty acid or fatty acid alkyl ester type, silicone type, fluorinated hydrocarbon type, or a mixture or compound thereof can be used. In addition, as the dispersant, an anionic surfactant, a cationic surfactant, and a nonionic surfactant can be used. In particular, a surfactant having a phosphate group, a silane coupling agent, and a titanium cup. Ring agents are effective. further,
Inorganic powders having a Mohs hardness of 5 or more, such as TiO 2 , Cr 2 O 3 , Al 2 O 3 , SiC, and ZrO 2 , are suitable as the abrasive.

これらの添加剤の配合量は、できるだけ少量であるこ
とが望ましく、六方晶フェライト粉100重量部に対し
て、たとえば潤滑剤、分散剤はそれぞれ4重量部以下、
研磨剤は6重量部以下、カーボンブラックは3重量部以
下の範囲が適当である。
It is desirable that the amount of these additives to be blended is as small as possible. For example, 4 parts by weight or less of a lubricant and a dispersant are added to 100 parts by weight of hexagonal ferrite powder.
The range of 6 parts by weight or less of the abrasive and the range of 3 parts by weight or less of the carbon black are suitable.

本発明の磁気記録媒体は、六方晶フェライト粉と樹脂
バインダおよび必要に応じて各種添加剤を溶剤とともに
十分に混合し、さらに必要に応じてポリイソシアナート
化合物のような硬化剤を加えて磁性塗料を作製し、この
磁性塗料を基体上に塗布して配向処理、乾燥処理を施
し、得られた塗膜にカレンダにより平滑化処理を施すこ
とにより得ることができる。なお、必要に応じて基体上
に導電性のプライマー層を形成し、このプライマー層上
に磁気記録層を形成させるようにしてもよい。このよう
にして、得られた磁気記録媒体は、角型比が0.5以上の
優れた磁気記録媒体を備えている。
The magnetic recording medium of the present invention is a magnetic coating prepared by thoroughly mixing hexagonal ferrite powder, a resin binder, and various additives as necessary with a solvent, and further adding a curing agent such as a polyisocyanate compound if necessary. Is prepared, the magnetic coating material is applied onto a substrate, subjected to an orientation treatment and a drying treatment, and the resulting coating film is subjected to a smoothing treatment with a calendar. If necessary, a conductive primer layer may be formed on the substrate, and the magnetic recording layer may be formed on the primer layer. The magnetic recording medium thus obtained is provided with an excellent magnetic recording medium having a squareness ratio of 0.5 or more.

(作用) 本発明の磁気記録媒体においては、磁性粉として飽和
磁化の高い、Feの一部を少なくともNbで置換した六方晶
フェライト粉を用いるとともに、スルホン基などの磁性
基を含む樹脂を樹脂バインダとして使用しているので、
磁性層におけるNbを含む六方晶フェライト粉の分散性お
よび分散安定性が著しく改善されて、磁性粉のパッキン
グ率が向上し、Nbを含む六方晶フェライト粉の特性を充
分に生かすことが可能になるとともに、塗膜表面性も向
上し、配向時の塗膜面の粗れも著しく小さくなる。
(Operation) In the magnetic recording medium of the present invention, hexagonal ferrite powder having a high saturation magnetization and at least a part of Fe substituted with Nb is used as the magnetic powder, and a resin containing a resin containing a magnetic group such as a sulfone group is used as the resin binder. Since it is used as
The dispersibility and dispersion stability of the hexagonal ferrite powder containing Nb in the magnetic layer are significantly improved, the packing ratio of the magnetic powder is improved, and the characteristics of the hexagonal ferrite powder containing Nb can be fully utilized. At the same time, the surface property of the coating film is improved, and the roughness of the coating film surface during orientation is significantly reduced.

また、樹脂バインダとしてガラス転移点が−20℃〜−
60℃であるものを使用することにより、たとえばカレン
ダ処理時における塗膜の表面性や磁性粉の充填密度がさ
らに向上する。
Further, as a resin binder, the glass transition point is from -20 ° C to-
By using the one having a temperature of 60 ° C., for example, the surface property of the coating film and the packing density of the magnetic powder during the calendar treatment are further improved.

これによって、本発明の磁気記録媒体は短波長領域で
の優れた記録再生出力を発揮する。
As a result, the magnetic recording medium of the present invention exhibits excellent recording / reproducing output in the short wavelength region.

(実施例) 次に、本発明の実施例について説明する。(Example) Next, the Example of this invention is described.

以下の実施例に示した樹脂バインダの量はすべて100
%固形分としての量である。
The amounts of resin binders shown in the following examples are all 100
% Solid content.

実施例1 Co、Ti、Nb置換型 100重量部 Ba−フェライト粉 *1 スルホン化塩酢ビ樹脂 *2 6重量部 ポリウレタン樹脂・TA−107 *3 6 〃 トルエン/シクロヘキサノン 180 〃 =1/2混合溶液 レシチン 3 〃 アルミナ(平均粒径0.3μm) 3 〃 ステアリン酸 2 〃 *1:Nb置換量y=0.45(平均粒径=0.05μm、板状比=
4/1、Hc=600Oe) *2:分子量=2万、ガラス転移点=68℃、1分子当りの
スルホン酸ナトリウム基数が1のスルホン化塩化ビニル
−酢酸ビニル共重合樹脂。
Example 1 Co, Ti, Nb substitution type 100 parts by weight Ba-ferrite powder * 1 Sulfonated vinyl chloride resin * 2 6 parts by weight Polyurethane resin TA-107 * 3 6 〃 Toluene / cyclohexanone 180 〃 = 1/2 mixture Solution Lecithin 3〃 Alumina (average particle size 0.3μm) 3〃 Stearic acid 2〃 * 1: Nb substitution amount y = 0.45 (average particle size = 0.05μm, plate ratio =
4/1, Hc = 600 Oe) * 2: Molecular weight = 20,000, glass transition point = 68 ° C., a sulfonated vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin having one sodium sulfonate group per molecule.

*3:商品名、日本ポリウレタン社製、ガラス転移点=−
20℃。
* 3: Product name, Nippon Polyurethane Company, glass transition point =-
20 ° C.

上記材料を混合した後、サンドグラインダにてさらに
2時間分散した。得られた磁性塗料にコロネートL(ポ
リイソシアナート、商品名:日本ポリウレタン社製)を
3重量部加えた後、リバースコータにてポリエステルフ
ィルム上に塗布した。
After the above materials were mixed, they were dispersed for another 2 hours with a sand grinder. 3 parts by weight of Coronate L (polyisocyanate, trade name: manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) was added to the obtained magnetic coating material, and then coated on a polyester film with a reverse coater.

得られた塗膜は40℃で3日間キュアした後、1/2イン
チ幅に裁断して磁気テープを作製し、これを測定に供し
た。
The obtained coating film was cured at 40 ° C. for 3 days and then cut into 1/2 inch width to prepare a magnetic tape, which was used for measurement.

実施例2 実施例1のポリウレタン樹脂・TA−107に代えて、リ
ン酸基保有ポリウレタン樹脂(分子量=4万、1分子当
りのリン酸基数=5、ガラス転移点=−30℃)を配合し
た以外は実施例1と同様にして磁性塗料を調整し、これ
を用いて磁気テープを作製した。
Example 2 In place of the polyurethane resin TA-107 of Example 1, a phosphoric acid group-containing polyurethane resin (molecular weight = 40,000, phosphoric acid group number per molecule = 5, glass transition point = -30 ° C) was blended. A magnetic coating material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the magnetic tape was prepared.

実施例3 実施例2において磁性塗料をポリエステルフィルム上
に塗布したのち、塗膜面が未乾燥のうちにフィルム面に
対して垂直方向の磁場内を通しつつ乾燥させ、実施例2
と同様にして磁気テープを作製した。
Example 3 After the magnetic coating material was applied onto a polyester film in Example 2, the coating film surface was dried while passing through a magnetic field in a direction perpendicular to the film surface, while the coating film surface was still undried.
A magnetic tape was produced in the same manner as.

実施例4 カーボンブラック 10重量部 (ケッチェンブラックEC) スルホン化ポリウレタン樹脂 *4 10 〃 トルエン/シクロヘキサノン 80 〃 =1/2混合溶液 *4:分子量=2万、ガラス転移点=−20℃、1分子当り
のスルホン基数=1.0個。
Example 4 Carbon black 10 parts by weight (Ketjenblack EC) Sulfonated polyurethane resin * 4 10 〃 Toluene / cyclohexanone 80 〃 = 1/2 mixed solution * 4: Molecular weight = 20,000, glass transition point = -20 ° C, 1 Number of sulfone groups per molecule = 1.0.

上記原料を混合し、サンドグラインダにてさらに分散
処理を施した。得られた塗料100重量部にコロネートL3
重量部を加えてポリエステルフィルムに塗布した後、キ
ュア処理を施し、導電性のプライマー層を持つポリエス
テルフィルムを作製した。
The above raw materials were mixed and further dispersed by a sand grinder. Coronate L3 is added to 100 parts by weight of the obtained paint.
After adding the weight part and apply | coating to a polyester film, cure treatment was given and the polyester film which has a conductive primer layer was produced.

上記導電性のプライマー層を持つフィルム上に、実施
例3と同一条件で作製した磁性塗料を同一手順にしたが
って塗布して磁気テープを作製した。
On the film having the conductive primer layer, the magnetic coating material prepared under the same conditions as in Example 3 was applied according to the same procedure to prepare a magnetic tape.

比較例1 Nbを含まないCo、Ti置換型Ba−フェライト粉(平均粒
径=0.05μm,板状比=4/1、Hc=600Oe)を用いた点を除
いて、実施例1と同様にして磁気テープを作製した。
Comparative Example 1 Same as Example 1 except that Co, Ti substitution type Ba-ferrite powder (average particle size = 0.05 μm, plate ratio = 4/1, Hc = 600 Oe) containing no Nb was used. To produce a magnetic tape.

比較例2 実施例1におけるスルホン化塩酢ビ樹脂を、塩化ビニ
ル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体樹脂・VAGH
(分子量:2万)に代えた以外は実施例1と同様にして磁
気テープを作製した。
Comparative Example 2 The vinyl chloride-vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer resin / VAGH was used as the sulfonated vinyl acetate resin in Example 1.
A magnetic tape was produced in the same manner as in Example 1 except that (Molecular weight: 20,000) was used.

以上の実施例および比較例で得られたテープの表面
性、磁気記録層の充填率、飽和磁化、垂直配向率および
このテープを相対速度5.8m、周波数7MHzで記録再生した
時のY信号出力を測定した結果を次表に示す。なお、磁
気記録層の充填率は、以下のようにして求めた。まず、
得られた磁気テープの磁性層厚みを測定し、これを用い
てこれら磁気テープの単位面積当りの理論飽和磁化Mso
を計算した。一方、振動式磁化測定器により、これらの
磁気テープの単位面積当りの飽和磁化を測定し、これ
を、Msとした。上記から、磁気テープ中の磁気記録層の
充填率をMs/Msoと定義して求めた。
The surface properties of the tapes obtained in the above Examples and Comparative Examples, the filling factor of the magnetic recording layer, the saturation magnetization, the vertical orientation ratio, and the Y signal output when the tape was recorded / reproduced at a relative speed of 5.8 m and a frequency of 7 MHz were measured. The measurement results are shown in the following table. The filling rate of the magnetic recording layer was determined as follows. First,
The magnetic layer thickness of the obtained magnetic tape was measured, and the theoretical saturation magnetization Mso per unit area of these magnetic tapes was measured.
Was calculated. On the other hand, the saturation magnetization per unit area of these magnetic tapes was measured with a vibration type magnetometer, and this was designated as Ms. From the above, the filling factor of the magnetic recording layer in the magnetic tape was defined as Ms / Mso.

実施例5 Co、Ti、Nb置換型 100重量部 Ba−フェライト粉 *1 スルホン化ポリウレタン樹脂*5 10重量部 トルエン/シクロヘキサノン 180 〃 =1/2混合溶液 レシチン 2 〃 アルミナ(平均粒径0.3μm) 3 〃 ステアリン酸 2 〃 *1:Nb置換量y=0.45(平均粒径=0.05μm、板状比=
4/1、Hc=600Oe) *5:1分子当りのスルホン酸ナトリウム基数が1の脂肪
族ポリウレタン樹脂(スルホン基量=0.014mmol/g)、
分子量=15000、ガラス転移点=−25℃。
Example 5 Co, Ti, Nb substitution type 100 parts by weight Ba-ferrite powder * 1 Sulfonated polyurethane resin * 5 10 parts by weight Toluene / cyclohexanone 180 〃 = 1/2 mixed solution Lecithin 2 〃 Alumina (average particle size 0.3 µm) 3〃 Stearic acid 2〃 * 1: Nb substitution amount y = 0.45 (average particle size = 0.05μm, plate ratio =
4/1, Hc = 600Oe) * 5: Aliphatic polyurethane resin with 1 sodium sulfonate group per molecule (sulfone group amount = 0.014 mmol / g),
Molecular weight = 15,000, glass transition point = -25 ° C.

上記材料を混合した後、サンドグラインダにてさらに
2時間分散した。得られた磁性塗料にコロネートLを3
重量部加えた後、リバースコータにてポリエステルフィ
ルム上に塗布し、基体面に対して垂直方向の磁場(4kO
e)下を通過せしめつつ乾燥した後、カレンダ処理を施
して表面を平滑化した。
After the above materials were mixed, they were dispersed for another 2 hours with a sand grinder. Add 3 Coronate L to the obtained magnetic paint.
After adding parts by weight, apply it on a polyester film with a reverse coater, and apply a magnetic field (4 kO
e) After drying while passing underneath, the surface was smoothed by performing a calendar treatment.

得られた塗膜は40℃で3日間キュアした後、1/2イン
チ幅に裁断して磁気テープを作製し、これを測定に供し
た。
The obtained coating film was cured at 40 ° C. for 3 days and then cut into 1/2 inch width to prepare a magnetic tape, which was used for measurement.

実施例6 実施例5のスルホン化ポリウレタン樹脂*5に代え
て、リン酸基含有脂肪族ポリウレタン樹脂(分子量=1
万、1分子当りのリン酸基数=2(リン酸基量=0.2mmo
l/g)、ガラス転移点=−30℃。)を用いる以外は同一
条件で磁性塗料を作製し、実施例5と同様にして磁気テ
ープを作製した。
Example 6 Instead of the sulfonated polyurethane resin * 5 of Example 5, a phosphate group-containing aliphatic polyurethane resin (molecular weight = 1
In addition, the number of phosphoric acid groups per molecule = 2 (phosphoric acid group amount = 0.2 mmo
l / g), glass transition point = -30 ° C. A magnetic coating material was prepared under the same conditions except that (4) was used, and a magnetic tape was prepared in the same manner as in Example 5.

実施例7 実施例5のスルホン化ポリウレタン樹脂*5に代え
て、スルホン基含有ポリエステル樹脂(分子量=2万、
1分子当りのスルホン基数=1(スルホン基量=0.05mm
ol/g)、ガラス転移点=−40℃)を用いる以外は同一条
件で磁性塗料を作製し、実施例5と同様にして磁気テー
プを作製した。
Example 7 Instead of the sulfonated polyurethane resin * 5 of Example 5, a sulfo group-containing polyester resin (molecular weight = 20,000,
Number of sulfone groups per molecule = 1 (Amount of sulfone groups = 0.05 mm
ol / g), glass transition point = −40 ° C.), a magnetic coating material was prepared under the same conditions, and a magnetic tape was prepared in the same manner as in Example 5.

実施例8 実施例5における樹脂バインダ成分として、スルホン
化ポリウレタン樹脂*5を5重量部とアミノ基含有塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂(分子量=3万、1分子
当りのアミノ基数=1(アミノ基量=0.33mmol/g、ガラ
ス転移点=70℃)を5重量部との混合系を用いる以外は
同一条件で磁性塗料を作製し、実施例5と同様にして磁
気テープを作製した。
Example 8 As a resin binder component in Example 5, 5 parts by weight of a sulfonated polyurethane resin * 5 and an amino group-containing vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin (molecular weight = 30,000, number of amino groups per molecule = 1 (amino A magnetic coating material was prepared under the same conditions except that a mixed system of 5 parts by weight (base amount = 0.33 mmol / g, glass transition point = 70 ° C.) was used, and a magnetic tape was prepared in the same manner as in Example 5.

比較例3 Nbを含まないCo、Ti置換型Ba−フェライト粉(平均粒
径=0.05μm、板状比=4/1、Hc=600Oe)を用いた点を
除いて、実施例5と同様にして磁気テープを作製した。
Comparative Example 3 Same as Example 5 except that Co, Ti substitution type Ba-ferrite powder (average particle size = 0.05 μm, plate ratio = 4/1, Hc = 600 Oe) containing no Nb was used. To produce a magnetic tape.

比較例4 実施例7のスルホン基含有ポリエステル樹脂に代え
て、スルホン基を含まないポリエステル樹脂(分子量=
2万、ガラス転移点=20℃)を用いる以外は同一条件で
磁性塗料を作製し、実施例7と同様にして磁気テープを
作製した。
Comparative Example 4 Instead of the sulfone group-containing polyester resin of Example 7, a polyester resin containing no sulfone group (molecular weight =
A magnetic coating material was prepared under the same conditions except that 20,000, glass transition point = 20 ° C.) was used, and a magnetic tape was prepared in the same manner as in Example 7.

比較例5 実施例8のアミノ基含有塩化ビニル−酢酸ビニル共重
合樹脂に代えて、アミノ基を含まない塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合樹脂(分子量=2万、ガラス転移点=70
℃)を用いる以外は同一条件で磁性塗料を作製し、実施
例8と同様にして磁気テープを作製した。
Comparative Example 5 Instead of the amino group-containing vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin of Example 8, an amino group-free vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin (molecular weight = 20,000, glass transition point = 70) was used.
Magnetic coating was prepared under the same conditions except that (.degree. C.) was used, and a magnetic tape was prepared in the same manner as in Example 8.

以上の実施例5〜8および比較例3〜5で得られた磁
気テープを用い、実施例1と同様にして各特性を測定し
た。その結果を第2表に示す。
Using the magnetic tapes obtained in the above Examples 5 to 8 and Comparative Examples 3 to 5, each characteristic was measured in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the results.

第2表の結果からも明らかなように、極性基を含む樹
脂バインダのガラス転移点を−20℃〜−60℃の範囲に調
整することによって、さらに表面の平滑性や磁気記録層
の充填率が良好になることによって飽和磁化が向上し、
短波長側での記録・再生特性がさらに向上することがわ
かる。
As is clear from the results shown in Table 2, by adjusting the glass transition point of the resin binder containing a polar group in the range of -20 ° C to -60 ° C, the smoothness of the surface and the filling factor of the magnetic recording layer can be further improved. Is improved, the saturation magnetization is improved,
It can be seen that the recording / reproducing characteristics on the short wavelength side are further improved.

[発明の効果] 以上の実施例からも明らかなように、本発明の磁気記
録媒体は、飽和磁化が大きく短波長記録特性に極めて優
れている。
[Effects of the Invention] As is clear from the above examples, the magnetic recording medium of the present invention has a large saturation magnetization and is extremely excellent in short wavelength recording characteristics.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳澤 稔 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝総合研究所内 (72)発明者 杉山 守秋 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−202321(JP,A) 特開 昭63−40302(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Minoru Yanagisawa, Minoru Komushi Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa, Toshiba Research Institute Co., Ltd. Address within Toshiba Research Institute Co., Ltd. (56) Reference JP-A-62-202321 (JP, A) JP-A-63-40302 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】基体上に、Feの一部が少なくともNbにより
置換された平均粒径0.01μm〜0.2μmの六方晶フェラ
イト磁性粉を樹脂バインダおよび硬化剤とともに塗布し
てなる磁気記録層を有する磁気記録媒体において、 前記磁気記録層に含まれる樹脂バインダ量と硬化剤量の
合計が、磁性粉100重量部に対し15重量部以下であり、
前記樹脂バインダの少なくとも20%以上がスルホン基、
リン酸基、これらの金属塩基およびアミノ基から選ばれ
た少なくとも1種の極性基を含み、ガラス転移点が−20
℃〜−60℃の範囲である樹脂バインダであって、前記磁
気記録層の充填率が0.93以上1未満であることを特徴と
する磁気記録媒体。
1. A magnetic recording layer formed by coating a hexagonal ferrite magnetic powder having an average particle size of 0.01 μm to 0.2 μm in which a part of Fe is replaced with Nb on a substrate together with a resin binder and a curing agent. In the magnetic recording medium, the total amount of the resin binder and the amount of the curing agent contained in the magnetic recording layer is 15 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the magnetic powder,
At least 20% or more of the resin binder is a sulfo group,
It contains a phosphoric acid group, at least one polar group selected from these metal bases and amino groups, and has a glass transition point of -20.
A magnetic binder, which is a resin binder in the range of ℃ to -60 ℃, wherein the filling factor of the magnetic recording layer is 0.93 or more and less than 1.
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