JP2600787B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、非磁性支持体上に磁性粉とその結合剤とを
含有する磁性置を有するディスク状磁気記録媒体に関す
るもので、更に詳しくは電磁変換特性と耐久性に優れた
ディスク状磁気記録媒体に関するものである。
従来の技術 ディスク状の磁気記録媒体は、いわゆるフロッピーデ
ィスクやハードディスクとして、種々のものが実用化さ
れてきており、年々高密度記録化や記録信号の短波長化
が進められている。これに対応して、非磁性支持体上に
磁性粉とその結合剤とを含む磁性層を設けてなる塗布型
磁気記録媒体では、磁性層に分散される磁性粉末の微細
化,高充填化が図られ、その結果、磁性層の高平滑化と
ともに出力特性を含む電磁変換特性が向上してきたのは
周知の通りである。
しかしながら、磁気記録媒体表面の高平滑化により、
磁気記録媒体と磁気ヘッドとの接触面積が増加し、摩擦
係数が増大するために媒体の走行耐久性、あるいは塗膜
の耐摩耗は従来のものに比べて劣化し易い傾向になって
きている。即ち、磁気ヘッドとの接触により、磁性層か
ら磁性粉が脱落し、磁気ヘッド面へ付着して目詰りを引
き起こし、記録,再生に大きな支障をきたすという問題
が生じ易くなってきている。
これに対し、磁性層の塗膜強度を強化し、また磁気ヘ
ッドに対する適度のクリーニング効果を得るため、磁性
層中に比較的高硬度の非磁性粉、例えば、Al2O3,Cr2O3,
αFe2O3等を研磨剤として混入させる、また必要に応じ
て固体あるいは液体の潤滑剤を併用するといったことが
従来より提案されている。例えば、特公昭57−49967
号,特公昭57−49969,特開昭60−5421号,特開昭60−76
14号,特開昭61−73240号などに開示されている如くで
ある。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来の研磨剤は、一般に粒状形状を有
しており、塗膜強度の強化には比較的大粒径のものを用
いる、あるいは、比較的小粒径のものを多量用いること
が必要となり、いずれの場合も要求される磁気記録媒体
の電磁変換特性を満足させることが困難になってきてい
た。すなわち、研磨剤の大粒径化に伴う磁性層の表面平
滑性の低下や、研磨剤の多量使用による塗膜中の磁性粉
含有率の低下により、電磁変換特性の低下が避け難くな
るという課題があった。
本発明は、上記課題に対処すべく、鋭意検討の結果成
されたもので、いわゆる塗布型のディスク状磁気記録媒
体における電磁変換特性と耐久性をともに向上せしめる
新規な磁気記録媒体の提供を目的としたものである。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明の磁気記録媒体
は、非磁性支持体上に磁性粉とその結合剤とを含む磁性
層を設けてなるディスク状の磁気記録媒体において、上
記磁性層中に略同一の粒子径を有する粒子の結合体から
なり、樹枝状乃至鎖状構造を有するモース硬度が5以上
の非磁性粉末を含有させることを特徴とするものであ
る。
作用 磁性層中に、モース硬度が5以上で、その平均一次粒
子径が0.2〜0.6μmの粒状の非磁性無機質粒子が2〜3
個結合した樹枝状乃至鎖状構造を有する粉末を含有せし
めることにより、電磁変換特性を損なうことなく、耐久
性の著しく向上したディスク状磁気記録媒体が得られる
理由は、前記非磁性粉末の形状に特徴を持たせた点にあ
る。すなわち、本発明で用いる上記非磁性粉末は、その
平均一次粒子径が0.2〜0.6μmの粒子が2〜3個結合し
たものであるため、塗膜の対摩耗性に対しては大粒径粉
を添加した場合と同様に優れた補強効果を発揮する一
方、該粉末が比較的小さな粒径粉の結合体であることか
ら、塗膜の平滑性があまり低下せず、その結果、電磁変
換特性が良好で、耐久性の著しく向上した磁気記録媒体
の提供が可能になった。
本発明で使用されるモース硬度が5以上で、その平均
一次粒子が0.2〜0.6μmの粒状の非磁性無機質粒子が2
〜3個結合した樹枝状もしくは鎖状構造を有する粉末と
は、前記粒子径を有するAl2O3粉末,Cr2O3粉末,αFe2O3
粉末,TiO2粉末,SiC粉末,SiO2粉末,ZrO2粉末等の製造に
おいて、例えば、通常の焼成温度よりも高い温度で処理
することにより得ることができるが、無論、本発明にお
いては、それらの製造法に限定されるものでないことは
言うまでもない。
以上の無機質粉末のうち、塗膜の補強効果や結合剤と
の分散性等から、本発明においては、Al2O3粉末,Cr2O3
粉末,αFe2O3粉末,TiO2粉末が特に好適なものとして使
用される。
本発明で使用されるモース硬度が5以上の樹枝状乃至
鎖状構造を有する非磁性無機質粉末が、2〜3個結合す
る前の平均一次粒子径が0.2μm未満の場合には、充分
な塗膜の補強効果ができない。また、その平均一次粒子
径が0.6μmを越える場合には、良好な塗膜の平滑性が
得難くなるため、電磁変換特性の低下が避けられないも
のとなる。
本発明で使用される上記非磁性無機質粉末の量は、磁
性粉末に対して3〜15重量%の範囲内とすることが望ま
しい。使用量が少な過ぎると塗膜の対摩耗性が改善され
ず、多過ぎると塗膜の平滑性が低下し、塗膜の平滑性の
低下とともに電磁変換特性が悪化する。
本発明になるディスク状磁気記録媒体は、通常、磁性
粉,結合剤および本発明の特徴とする上記非磁性粉、更
に帯電防止剤,潤滑剤と溶剤より成る磁性塗料を、ポリ
エステルフィルムなどの非磁性支持体上に塗布,乾燥,
しかる後にディスク状に打ち抜くといった公知の方法に
よって得ることが出来る。
上記磁性粉としては、γ−Fe2O3粉,Fe3O4粉,Co含有γ
−Fe2O3粉,Co含有Fe3O4粉,CrO2粉,バリウムフェライト
粉などの酸化物系磁性粉の他、Fe粉,Fe−Ni粉,Fe−Co粉
などの金属ないし合金磁性粉などがいずれも使用可能で
ある。
本発明で使用される磁気記録媒体用結合剤としては、
繊維素系樹脂,ポリウレタン系樹脂,ポリ塩化ビニル系
樹脂,ポリエステル系樹脂,アクリル系樹脂,ゴム系樹
脂などの熱可塑性樹脂に、イソシアネート化合物を組み
合わせたものや、放射線感応性不飽和二重結合を有する
樹脂(化合物)を組み合わせたものなど従来知られてい
るものが広く使用可能である。
本発明で使用される磁気記録媒体用帯電防止剤として
は、適度の粒径を有するカーボンブラック,グラファイ
ト,グラファイト化カーボンブラック等の炭素質粉末,
あるいは銀,錫,アルミニウム,亜鉛,クロム,チタン
などの金属あるいは合金粉末などから適宜に選んだもの
を使用することができるが、特に好ましいのは、カーボ
ンブラックである。
本発明で使用される磁気記録媒体用潤滑剤としては、
ミリスチン酸,パルミチン酸,ステアリン酸,ベヘン
酸,オレイン等の高級(不)飽和脂肪酸やステアリン酸
ブチル,オレイン酸オレイル等の(不)飽和脂肪酸エス
テルやジブチルフタレート,ジオクチルフタレート,ジ
オレイルアジペート等の2塩基酸ジエステルやシリコン
オイルやフッソオイル等があり、これらを単独または2
種以上混合して使用することができる。
本発明で使用される磁気記録媒体用磁性塗料の有機溶
剤としては、メチルエチルケトン,メチルイソブチルケ
トン,トルエン,シクロヘキサノン,酢酸エチル,酢酸
ブチル等が使用される。
本発明で使用される磁気記録媒体用非磁性支持体材質
としては、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレン
テレフタレート等のポリエステル;ポリエチレン,ポリ
プロピレン等のポリオレフィン;セルローストリアセテ
ート,セルロースジアセテート等のセルロース誘導体;
ポリカーボネート;ポリ塩化ビニル;ポリイミド;芳香
族ポリアミド等の有機高分子材の他,アルミニウム等の
金属材がある。これらの使用に際しては、予めその表面
に磁性層との密着性を高めるための易接着処理を施して
おく場合もある。
磁性塗料の混練分散にあたっては、各種の混練機が使
用される。例えば、ロールミル,ニーダ,アトライタ,
ダブルプラネタリミキサ,高速ミキサ,高速ストーンミ
ル,アジテータミル,サンドミル,ピンミル,ボールミ
ル,ペブルミル,高速撹拌機,超音波分散機などが単独
もしくは組み合せて用いられる。
実 施 例 以下、本発明の実施例についてフロッピーディスクを
例にとり具体的に説明する。なお、実施例に述べている
成分の部数はすべて重量部を示すものとする。
(実施例1) 強磁性Co被着γ−Fe2O3 ニトロセルロース樹脂 ……12部 ポリウレタン樹脂 ……10部 樹枝状(鎖状)αAl2O3(a) 〔結合前の平均一次粒子径≒0.3μm〕 ……7部 カーボンブラック ……10部 混合有機溶剤 〔MEK/トルエン/シクロヘキサノン=3:2:1〕……300部 上記組成物を加圧ニーダとサンドミルを用いて混練分
散を行った後、 オレイン酸 ……1部 ステアリン酸 ……1部 ステアリン酸 ……2部 オレイン酸オレイル ……3部 アジピン酸ジオレイル ……2部 を加え、高速撹拌機にて混合撹拌、次いでポリイソシア
ネート化合物〔日本ポリウレタン社製、コロネートL)
5部を添加混合して得られた混練物を平均孔径1μmの
フィルターで過して磁性塗料の調製を行った。
次に、上記磁性塗料を両面に易接着処理が施されたポ
リエステルベースフィルム(75μm厚)の両面に塗布,
ランダム磁場配向処理,乾燥処理を施した後、スーパー
カレンダロールによる鏡面加工処理を施して厚さ各1μ
mの磁性層を有する原反ロールを得た。これに熱処理を
ほどこした後、直径3.5インチの円板に打ち抜き、磁性
層表面に研磨処理を加え、フロッピーディスク試料を作
成した。第1図はここで用いた樹枝状のAl2O3の透過型
電子顕微鏡写真である。
(比較例1) 実施例1における樹枝状(鎖状)gAl2O3(a)、7部
の代わりに、粒状αAl2O3〔平均一次粒子径≒0.7μm〕
を7部用いた他は、実施例1と全く同様にして磁性塗料
の調製およびフロッピーディスク試料を作成した。
(比較例2) 実施例1における樹枝状(鎖状)αA2O3(a)、7部
の代わりに、粒状αAl2O3〔平均一次粒子径≒0.3μm〕
を7部用いた他は、実施例1と全く同様にして磁性塗料
の調製およびフロッピーディスク試料を作成した。
(比較例3) 樹枝状(鎖状)αAl2O3(a)、7部の代わりに、粒
状αAl2O3〔平均一次粒子径≒0.3μm〕を12部用いた他
は、実施例1と全く同様にして磁性塗料の調製およびフ
ロッピーディスク試料を作成した。
(実施例2) 強磁性Co被着γ−Fe2O3 水酸基含有塩ビ・酢ビ共重合樹脂 ……12部 ポリウレタン樹脂 ……10部 樹枝状(鎖状)αAl2O3(b) 〔結合前の平均一次粒子径≒0.5μm〕 ……4部 カーボンブラック ……10部 混合有機溶剤 〔MEK/トルエン/シクロヘキサノン=3:2:1〕……300部 上記組成物を加圧ニーダとサンドミルを用いて混練分
散を行った後、 オレイン酸 ……1部 ステアリン酸ブチル ……2部 オレイン酸オレイル ……3部 アジピン酸ジオレイル ……2部 を加え、高速撹拌機にて混合撹拌、次いでポリイソシア
ネート化合物〔日本ポリウレタン社製、コロネートL〕
5部を添加混合して得られた混練物を平均孔径1μmの
フィルターで過して磁性塗料の調製を行った後は、実
施例1と全く同様にして、フロッピーディスク試料を作
成した。第2図はここで用いた樹枝状αAl2O3の透過型
電子顕微鏡写真である。
(比較例4) 実施例2における樹枝状(鎖状)αAl2O3(b)、4
部の代わりに、粒状αAl2O3〔平均一次粒子径≒1.0μ
m〕を4部用いた他は、実施例1と全く同様にして磁性
塗材の調製およびフロッピーディスク試料を作成した。
以上の各実施例および比較例で得られた種々の磁気記
録媒体試料について、それぞれ以下に示す評価試験を行
った。
(1) 磁性層の表面粗さ(μm) 磁性層の表面粗さは、テーラーホブソン社製のタリス
テップ触針型表面粗さ計を用いて測定した。値は粗さチ
ャートにおけるピーク高さの自乗平均平方根を算出して
求めた(参考文献;ナショナルテクニカル レポート
(National Technical Report)第28巻,第3号1982
6月520頁)。
(2) ヘッド出力(%) ヘッド出力は、3.5%インチマイクロフロッピーディ
スイクのJIS規格に準じ、標準試験機を用いて試料ディ
スクのトラック79に2F信号を記録後、再生した時の平均
出力を交流電子電圧計で測定し、同様の測定法で求めた
標準ディスクの平均出力との相対値(百分率)として求
めた。
(3) S/N(dB) S/Nについては、(2)の方法で求めた試料ディスク
のトラック79における2Fの平均出力とDCイレーズ後のノ
イズレベルの比を交流電子電圧計で測定することにより
求めた。
(4) 耐久性 (2)の方法で使用した標準試験機を用い、45℃(80
%RH)〜5℃(20%RH)(24時間/サイクル)の条件下
において、ヘッド荷重15gにて同一トラック上を連続回
転させた時、試料ディスクの出力が初期出力の80%以下
となるまでの回転数を示したものである。
(商品としては、最低でも1000万回以上であることが望
ましい。) 評価試験の結果を次表に示す。
発明の効果 本発明によれば、非磁性支持体上に磁性粉とその結合
剤とを含む磁性層を設けてなるディスク状磁気記録媒体
において、上記磁性層中に樹枝状乃至鎖状構造を有する
モース硬度5以上の非磁性無機質粉末を含有させること
により、塗膜の平滑性を損なうことなく塗膜の耐摩耗性
向上が達成でき、その結果、優れた電磁変換特性と高耐
久性,高信頼性を有する磁気記録媒体を得ることができ
ることから、本発明の実用上の価値はまことに大なるも
のがある。
【図面の簡単な説明】 第1図は、実施例1で用いたαAl2O3粉(a)の透過型
電子顕微鏡写真図、第2図は、実施例2で用いたαAl2O
3粉(b)の透過型電子顕微鏡写真図である。

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】非磁性支持体上に磁性粉とその結合剤とを
    含む磁性層を設けてなるディスク状磁気記録媒体であっ
    て、上記磁性層中に略同一の粒子径を有する粒子の結合
    体からなり、樹枝状乃至鎖状構造を有するモース硬度5
    以上の非磁性無機質粉末を含有させたことを特徴とする
    磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】樹枝状乃至鎖状構造を有する粉末が、0.2
    〜0.6μmの平均一次粒子径を有する粒子が2〜3個結
    合した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。
  3. 【請求項3】樹枝状乃至鎖状構造を有する非磁性無機質
    粉末が、Al2O3であることを特徴とする請求項(1)ま
    たは(2)記載の磁気記録媒体。
  4. 【請求項4】樹枝状乃至鎖状構造を有する非磁性無機質
    粉末が、Cr2O3であることを特徴とする請求項(1)ま
    たは(2)記載の磁気記録媒体。
  5. 【請求項5】樹枝状乃至鎖状構造を有する非磁性無機質
    粉末が、αFe2O3であることを特徴とする請求項(1)
    または(2)記載の磁気記録媒体。
  6. 【請求項6】樹枝状乃至鎖状構造を有する非磁性無機質
    粉末が、TiO2であることを特徴とする請求項(1)また
    は(2)記載の磁気記録媒体。
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