JP2703984B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JP2703984B2 JP8282089A JP8282089A JP2703984B2 JP 2703984 B2 JP2703984 B2 JP 2703984B2 JP 8282089 A JP8282089 A JP 8282089A JP 8282089 A JP8282089 A JP 8282089A JP 2703984 B2 JP2703984 B2 JP 2703984B2
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慎一 北畑
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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、記録素子として六方晶フェライト粉を用い
た高密度記録特性に優れる磁気記録媒体に関する。
[従来の技術] 近年、磁気テープなどの磁気記録方式として垂直磁気
記録方式が飛躍的な高密度記録を可能にするものとして
注目されており、盛んに研究されている。
このような垂直磁気記録方式を適用する磁気記録媒体
としてCo−Cr合金などの金属薄膜からなる磁性層を有す
るものが有望視されているが、現状では磁性層の耐食性
が十分に確保されておらず、また磁性層が金属薄膜であ
るために磁気ヘッドとのしゅう接によって損傷しやすく
耐久性に劣る点も未解決である。
これに対して、Ba−フェライトを代表する六方晶フェ
ライト粉を磁気記録素子とする塗布型磁性層の磁気記録
媒体は、上記フェライト粉が板状粒子であってその板面
に対して垂直方向に磁化容易軸を有することから、垂直
磁気記録に適し、磁性粉を酸化物であるために耐食性に
優れており、しかもバインダーを含む磁性層は磁気ヘッ
ドとしゅう接しても摩耗が少なく耐久性が良好であり、
総合的に見て最も優れた垂直記録用媒体であると考えら
れている。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら六方晶フェッライト粉は電気抵抗が極め
て高く、したがって六方晶フェライト粉を用いた媒体も
電気抵抗が高くなり、帯電ノイズや走行トラブルが生じ
るなどの問題があった。この媒体の電気抵抗を低減させ
るために、媒体中に六方晶フェライト粉とともにカーボ
ンブラックなどの導電性物質を添加する方法が一般に取
られるが、六方晶フェライト粉の飽和磁化はガンマ酸化
鉄やメタル磁性粉などの他の磁性粉に比べて小さいた
め、カーボンブラックのような非磁性物質を添加すると
媒体の飽和磁束密度はさらに低下し、その結果出力が低
下してしまうという問題があった。
この発明は上記問題を解決すべくなされたもので、磁
性層の飽和磁束密度を低下させることなく表面電気抵抗
を低減させ得る磁気記録媒体を提供することを目的とす
る。
[問題を解決するための手段] この発明者らは上記問題を解決すべくなされたもの
で、磁性層中にカーボンブラックなどの導電性物質を添
加しないか、あるいは添加してもその添加量をできるだ
け少なくすることによって磁性層の飽和磁束密度を高い
値に維持し、一方、磁性層を形成させる支持体の厚さ
と、支持体の裏面に形成させるバックコート層の電気抵
抗を一定の値以下にすることにより、磁性層の表面電気
抵抗を低減させるものである。すなわち、優れた電磁変
換を得るために、まず磁性層中にはカーボンブラックな
どの導電性物質を添加しないか、あるいは添加してもそ
の添加量をできるだけ少なくして媒体の飽和磁束密度を
高い値に維持することを考えた。
一方この状態では高い飽和磁束密度が得られる反面、
電気抵抗が著しく高くなるという問題が生じる。そこで
電気抵抗を低減させる手段として、ベースフイルムの厚
さとバックコート層の電気抵抗を一定の値以下にする
と、磁性層側に帯電した電荷がベースフイルムを通して
バックコート層側に移動し、実用上問題のない範囲にま
で電気抵抗が低減することを見出した。すなわちベース
フイルムの厚さを7μm以下にし、かつバックコート層
の電気抵抗を1×106Ω/inch2以下にすると、磁性層側
に帯電した電荷がベースフイルムを通してバックコート
層側に移動してバックコート層側で放電し、帯電ノイズ
や走行トラブルのない媒体が得られることを見出した。
このような媒体の構成により、六方晶フェライト粉の優
れた電磁変換特性を維持して電気抵抗の低い、実用上帯
電ノイズや走行トラブルなどの問題が生じない媒体を得
ることに成功した。
[発明の構成、作用] この発明の磁性粉としては通常の置換型六方晶フェラ
イト粉でよく、例えば一般式 AFe2n1-x-yM2+ 2nxM4+2nyO1+3n1-z (式中、AはBa,Sr,Pb,Caから選ばれる少なくとも1種
の元素、M2+はCu,Mn,Co,Zn,Ni,Mgから選ばれる少なくと
も1種の元素の2価イオン、M4+はTi,Zr,Snから選ばれ
る少なくとも1種の元素の4価イオン、nは3〜7の実
数、xは0〜0.2、yは0〜0.2、zは0.03〜0.26であ
る)で表される組成を有する板状粒子からなるものが挙
げられる。粒子の大きさとしては平均粒子径で0.02〜0.
5μm程度がよく、小さすぎると飽和磁化が小さくな
り、大きすぎると磁性層の表面平滑性が低下する。また
保磁力としては200〜2000Oeの範囲が、飽和磁化として
は55emu/g以上あることが望ましい。
保磁力が小さすぎると高記録密度特性が不十分にな
り、大きすぎると信号を記録することが困難になる。
また飽和磁化が小さすぎると出力が低下する。上述の
磁性粉を得る手段はとくに限定されないが、例えば目的
とする置換型フェライトを構成する各元素を含む塩化物
などの水溶液とアルカリ水溶液とを混合して沈殿物を生
成させ、この沈殿物をオートクレーブ中にて150〜350℃
程度の温度で1〜6時間程度反応させたのち、反応生成
物を洗浄、濾過、乾燥後400〜1000℃程度の温度で空気
中にて数時間加熱処理することによって得ることができ
る。
このようにして得られた磁性粉およびバインダーを用
いて作製した磁性層は、電気抵抗が極めて高いため、本
発明では磁性層を形成させるベースフイルムの厚さと、
ベースフイルムの裏面に形成させるバックコート層の電
気抵抗を一定の値以下にすることにより、磁性層の表面
電気抵抗を低減させる。そこでカーボンブラックなどの
導電性物質は、通常磁性層中に添加する必要はないが、
少量なら添加しても差し支えない。しかし多量に添加す
ると磁性層の飽和磁束密度が低下し、媒体を本発明のよ
うな構成にする意味がなくなる。十分な高密度記録特性
を得るために必要な1400G程度以上の飽和磁束密度を得
るためには、通常カーボンブラックなどの非磁性物質の
添加量を4重量%以下程度にするのが好ましい。
次にベースフイルムであるが、強度や表面性の点でポ
リエステルフイルムを用いるのが好ましい。厚さとして
は、磁性層側に帯電した電荷をベースフイルムを通して
バックコート層側に逃すためには、7μm以下にする必
要がある。これより厚いと電荷はほとんど逃げず、磁性
層側から測定した電気抵抗は極めて高くなり、帯電ノイ
ズ、走行不良などの問題が生じる。一方薄すぎると、電
気抵抗低減の効果は向上するが、媒体の強度が低下す
る。そこで通常ポリエステルベースフイルムの厚さは4
μm程度以上にするのが好ましい。
次に、バックコート層側の電気抵抗であるが、1×10
7Ω/inch2以下であれば磁性層側に帯電した電荷を放電
することができる。電気抵抗がこれより高いと電荷をあ
る程度放電できるが、その効果は不十分である。
一方電気抵抗の下限については特に限定はなく、低す
ぎて問題となることはない。
このような磁気記録媒体の磁性層を製造するには、常
法に準じ、前述した磁性粉をバインダーと必要に応じて
配合される各種添加剤とともに有機溶剤に添加混合して
磁性塗料を調製し、この塗料を支持体上にロールコータ
ーなどの任意の塗布手段で塗布し、乾燥させて磁性層を
形成させればよい。
上記のバインダーとしては、塩化ビニル−酢酸ビニル
系共重合体、ポリビニルブチラール系樹脂、繊維素系樹
脂、ポリウレタン系樹脂、イソシアネート化合物、放射
線硬化型樹脂など、従来より磁気記録媒体用として使用
されている種々のものが使用可能である。また有機溶剤
としては、トルエン、メチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドラフラ
ン、酢酸エチルなど、従来から汎用されているものを使
用できる。また添加剤としては、潤滑剤、研摩剤、光透
過防止剤などを必要に応じて配合すればよい。
また、バックコート層はカーボンブラックをバインダ
ーと必要に応じて配合される各種添加剤とともに有機溶
剤に添加混合して塗料を調製し、磁性層を作製する場合
と同様に、この塗料を支持体の裏面にロールコーターな
どの任意の塗布手段で塗布し、乾燥させて形成させれば
よい。上記のバックコート層用のバインダー、有機溶
剤、添加剤としては、磁性層を作製するときに使用され
ているものが使用できる。
[実施例] 以下この発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
なお、以下において部とあるのは重量部を意味する。
磁性層の作製方法 磁性粉として、保磁力540Oe、飽和磁化61.5emu/g、平
均粒子サイズが0.7μmのCo−Ti置換Ba−フェライト磁
性粉を用いた。この磁性粉を用いて下記の組成で磁性塗
料を作製した。
磁性粉 1000部 塩化ビニル−酢酸ビニル− 100部 ビニルアルコール共重合体 (UCC社製、VAGH) ポリウレタン樹脂 70部 (大日本インキ化学社製、T5201) 3官能性イソシアネート化合物 30部 (日本ポリウレタン社製、コロネートL) ミリスチン酸 20部 ステアリン酸n−ブチル 20部 トルエン 800部 シクルヘキサノン 800部 なおカーボンブラックを添加した塗料としては上記の
磁性塗料にさらに平均粒子サイズが0.2μmのグラファ
イト化カーボンブラック10〜40部添加することにより作
製した。
この磁性塗料を厚さの異なる各種のポリエステルベー
スフイルム上に、乾燥後の磁性層の厚さが2.5μmにな
るように塗布し、カレンダー処理をして、表面を平滑化
した。
バックコート層の作製方法 下記の組成でバックコート用の塗料を作製した。
粒状α−Fe2O3粉末 20部 (平均粒子径:0.2μm) 塩化ビニル−酢酸ビニル− 100部 ビニルアルコール共重合体 (UCC社製、VAGH) ポリウレタン樹脂 70部 (大日本インキ化学社製、T5201) 3官能性イソシアネート化合物 30部 (日本ポリウレタン社製、コロネートL) ミリスチン酸 2部 ステアリン酸n−ブチル 2部 トルエン 600部 シクルヘキサノン 600部 カーボンブラックとしては、平均粒子サイズが0.2μ
mのグラファイト化カーボンブラックを50〜250部の範
囲で添加した。バックコート層の電気抵抗は、カーボン
ブラックの添加量を上記の範囲で変えることにより制御
した。
ベースフイルム 5.8μmから11.7μmの範囲で厚さの異なる各種のポ
リエステルフイルムを使用した。
表1に、磁性層中のカーボンブラックの添加量、ベー
スフイルムの厚さ、バックコート層の電気抵抗を変えて
作製したテープの保磁力、飽和磁束密度、磁性層側から
測定した電気抵抗、走行性および出力を調べた結果を示
す。
走行性は、所定の幅に裁断したものを、カセットに組
み込んだ後、約1m/秒の速度で1000回往復走行させたと
きの走行性から評価した。また出力は、ギャップ長さが
0.2μmのフェライトヘッドを用いて、記録波長0.7μm
信号を記録したときの再生出力から評価した。なお出力
は、No.10のテープの値を0dBとしてその相対出力で表し
た。
[発明の効果] 表1より明らかなように、まずベースフイルムの厚さ
が7μmより厚いと、バックコート層の電気抵抗を3×
104Ω/sqまで小さくしても電気抵抗はあまり低減せず、
磁性層側から測定した電気抵抗が目標とする1×1011Ω
/sq以下とならない。
また厚さが7μm以下のベースフイルムを用いたテー
プでも、目標とする1×1011Ω/sq以下の電気抵抗を得
るためには、バックコート層の電気抵抗を1×106Ω/sq
以下にする必要があることがわかる。
さらに、磁性層にカーボンブラックを添加すると電気
抵抗は多少低減するが、それ以上に飽和磁束密度が顕著
に減少し、出力が低下する。表から、短波長で充分高い
出力を得るために必要な1400G以上の飽和磁束密度を得
るためには、カーボンブラックの添加量の添加量を約4w
t%以下にする必要があることがわかる。以上の結果か
ら、六方晶フェライト粉を用いた磁性層の飽和磁束密度
を、充分な高記録密度特性を得るために必要な1400Gを
維持し、かつ磁性層側から測定した電気抵抗を帯電ノイ
ズ、走行不良などがおこらないために必要な1×1011Ω
/sq以下とするためには、ベースフイルムの厚さを7μ
m以下にし、かつバックコート層の電気抵抗を1×1011
Ω/sq以下にする必要があることがわかる。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】非磁性支持体上に、板状の六方晶フェライ
    ト粉を磁性粒子として用いた磁性層を形成してなる磁気
    記録媒体において、非磁性支持体として厚さが7μm以
    下のポリエステルフイルムを用い、かつ支持体の他方の
    面に電気抵抗が1×106Ω/inch2以下のバックコート層
    を形成させることにより、磁性層の飽和磁束密度を1400
    ガウス以上、磁性層側から測定した電気抵抗を1×1011
    Ω/inch2以下としたことを特徴とする磁気記録媒体。
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