JP2787700B2

JP2787700B2 - 磁気記録媒体および磁気記録方法

Info

Publication number: JP2787700B2
Application number: JP1090424A
Authority: JP
Inventors: 哲人米山; 昭浩西内; 升平三村; 東幸高橋
Original assignee: Tokyo Magnetic Printing Co Ltd; TDK Corp
Current assignee: TDK Corp; Toppan Infomedia Co Ltd
Priority date: 1989-04-10
Filing date: 1989-04-10
Publication date: 1998-08-20
Anticipated expiration: 2013-08-20
Also published as: JPH02270122A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は、磁気記録媒体と、この磁気記録媒体への磁
気記録方法とに関する。

＜従来の技術＞磁気テープの接触転写法として熱磁気転写法が知られ
ている（例えば昭和46年度通信学会全国大会S9−７、IE
EE TRANSACTION ON MAGNETICS,VOL.MAG−20.NO.1,JANUA
RY 1984 P19−23等）。

熱磁気転写法では、マスターテープとしてγ−Fe₂O₃
テープ等を用い、これとCrO₂テープを高速度で接触走行
させながら、CrO₂のキュリー点以上の150℃程度に加熱
し、熱磁気転写により信号を転写する。

＜発明が解決しようとする課題＞しかし、従来のCrO₂テープは、転写信号の周波数特性
が平坦ではなく、マスターテープの記録時に、エンファ
シスをほどこす必要がある。また、CrO₂テープは、キュ
リー点は低いが、保磁力が低いため、外部磁界の影響を
受け易く、記録情報の安定性に問題があった。

本発明の目的は、熱磁気転写や熱磁気記録に際して、
周波数特性が平坦であり、記録情報の安定性が高い磁気
記録媒体と、それを用いた磁気記録方法とを提供するこ
とにある。

＜課題を解決するための手段＞このような目的は、下記（１）〜（４）の本発明によ
って達成される。

（１）バインダ中に磁性材料を含有する磁性層を有する
磁気記録媒体において、前記磁性材料が下記式で示される組成を有することを
特徴とする磁気記録媒体。

式 Sm_xNi_yCo_100-x-y （ただし、上記式において、ｘおよびｙは原子百分率を
表わし、８≦ｘ≦25、 30≦ｙ≦70 である。）（２）前記磁性材料のキュリー点が250℃以下である上
記（１）に記載の磁気記録媒体。

（３）前記磁性材料が、高速急冷法または鋳造法により
製造された合金を粉砕して得られたものである上記
（１）または（２）に記載の磁気記録媒体。

（４）上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の磁気
記録媒体に熱電気記録または熱磁気転写を行なうことを
特徴とする磁気記録方法。

＜作用＞本発明の磁気記録媒体は、低いキュリー点を有する磁
性材料を用いるため、熱磁気転写のスレーブ媒体とし
て、あるいは熱磁気記録媒体として好適に用いることが
できる。

特に、本発明の磁気記録媒体は、熱磁気転写における
マスター媒体が塗布型媒体であるときのスレーブ媒体と
して高い特性を示す。また、この場合、マスター媒体が
酸化物磁性材料を用いた塗布型媒体であるときに、高い
効果を発揮する。

＜具体的構成＞以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。

本発明の磁気記録媒体の磁性層が含有する磁性材料
は、下記式で示される組成を有する。

式 Sm_xNi_yCO_100-x-y ただし、上記式において、ｘおよびｙは原子百分率を表
わし、８≦ｘ≦25、 30≦ｙ≦70、より好ましくは 14≦ｘ≦20、 35≦ｙ≦55 である。

ｘが上記範囲未満であると保磁力が低下し、上記範囲
を超えると残留磁束密度が低下する。

なお、Smの50％以下が他の希土類金属元素で置換され
ていてもよい。他の希土類金属元素としては、Pr、Ceお
よびＹの１種以上を用いることが好ましい。

ｙが上記範囲未満であるとキュリー点の低下が殆どみ
られず、上記範囲を超えると残留磁束密度が低下する。

また、Coの一部がCr、Mn、Ti、Ｖ、Zr、Nb、Ta、Hf、
Ｗ、Mo、Cu、Zn等で置換されていてもよい。これらの元
素の含有量は、0.5〜10at％程度であることが好まし
い。

これらの元素の添加により、さらにキュリー点が低下
し、熱磁気転写および熱磁気記録が容易となる。すなわ
ち、転写および記録のために必要な熱エネルギーが小さ
くて済み、また、基板が樹脂で形成されている場合で
も、転写時および記録時の加熱に際して基板の変形、ソ
リ等が生じることがない。また、これらの元素の添加に
より、粉末時および媒体としたときの耐食性が向上す
る。

このような組成は、原子吸光法、蛍光Ｘ線法、ガス分
析法等によって容易に測定できる。

上記組成の磁性材料は、実質的に六方晶の結晶構造の
主相のみを有するか、このような主相と非晶質および／
または結晶質の副相とを有することが好ましい。

このような組成を有する磁性材料は、下記のような形
状および寸法であることが好ましい。

形状は多少扁平状であり、主面の平均径を平均厚さで
除して得られるアスペクト比は、２〜10であることが好
ましい。この範囲のアスペクト比とすることによりS/N
比が良好となり、また経時変化が少なくなり、安定とな
る。

主面平均径は0.5〜３μｍ、特に0.5〜２μｍであるこ
とが好ましい。

平均厚さは0.2〜２μｍ、特に0.2〜1.5μｍであるこ
とが好ましい。

また、平均粒径0.2〜３μｍの球状ないし不定形状の
粉体であってもよい。

このような磁性材料の製造方法に特に制限はないが、
高速急冷方、鋳造法などにより製造された合金を粉砕し
て得ることが好ましい。

高速急冷法としては、いわゆる液体急冷法を用いるこ
とが好ましい。

液体急冷法は、水冷等により冷却された金属製の回転
体の表面に、ノズルから原料溶湯を射出して高速で急冷
凝固させ、薄帯状の材料を得る方法であり、ディスク
法、単ロール法（片ロール法）、双ロール法等がある。

本発明で用いる液体急冷法に特に制限はないが、単ロ
ール法が最も適当である。

なお、これらの他、アトマイズ法、溶射法等の高速急
冷法を用いてもよい。

このような高速急冷により得られた薄帯あるいはアト
マイズ粉は、保磁力を調整するために、熱処理が施され
ることが好ましい。

熱処理時の保持温度は400〜900℃、特に500〜800℃で
あることが好ましく、温度保持時間は0.01〜200時間、
特に0.05〜20時間であることが好ましい。また、熱処理
時の雰囲気は、真空または不活性ガス雰囲気中であるこ
とが好ましい。

薄帯あるいはアトマイズ粉を粉砕し、上記の磁性材料
を得る。

粉砕は、ボールミル、振動ミル、ジェットミル等の機
械的な粉砕手段により行なってもよく、水素を吸蔵させ
ることにより粉砕してもよい。

このような高速急冷法により製造された磁性材料は、
熱的安定性が高い。従って、磁気特性の経時変化が少な
く、熱磁気記録の繰り返しによっても磁気特性の変化が
少ないものである。

本発明に用いる磁性材料は、このような高速急冷の
他、鋳造法等の通常の溶解・冷却により得られたバルク
体の合金をボールミル、振動ミル、ジェットミル、水素
吸蔵粉砕等により粉砕して得ることもできる。

また、通常の溶解・冷却により得られたバルク体ある
いは高速急冷で得られたリボン等を、そのままあるいは
組粉砕ないし微粉砕し、500〜1000℃のH₂中で熱処理
し、脱水素処理を行なったものを所望の粒径に調整した
ものであってもよい。このように処理された材料は、高
速急冷法で作成されたものと同様に熱的安定性が高い。

なお、このような磁性材料の保磁力Hcは3kOe以上、特
に5kOe以上とすることができ、飽和磁化σ_ｍは６〜40em
u/g程度、残留磁化σ_ｒは５〜3emu/g程度である。

また、キュリー温度Tcは、250℃以下、特に100〜200
℃程度とすることができる。

本発明の磁気記録媒体は、このような磁性材料とバイ
ンダとを含有する磁性層を有する。

上記のような磁性材料をバインダ中に分散することに
より可撓性が向上し、取扱いが容易となる。

用いるバインダとしては、250℃程度以上の加熱に耐
えるものであれば制限はなく、公知の各種熱可塑性樹
脂、熱硬化性樹脂、放射線硬化性樹脂、反応性樹脂等が
使用可能である。

バインダと本発明の磁性材料とは、重量比でバイン
ダ：磁性材料＝9:1〜0.4:9.6程度、特に、3:1〜0.6:9.4
程度の量比で磁性層中に含有されればよい。

なお、バインダは２種以上用いてもよく、また、磁性
材料も上記組成範囲内のものを２種以上用いてもよい。
さらに、他の磁性粉を併用してもよい。

これらの他、磁性層には、公知の分散剤、研磨剤、着
色剤、潤滑剤、防錆剤等が含有されていてもよい。

磁性層の厚さは0.5〜30μｍ程度でよい。

なお、磁性層は複数積層してもよい。

磁性層が設層される基板としては、最大でも180〜250
℃程度の加熱に耐えるものであればよく、公知の各種樹
脂、金属、ガラス等が適用可能である。

なお、媒体の用途に応じ、各種下地層、表面層、中間
層、裏面層が形成されていてもよい。

このようにして得られる本発明の磁気記録媒体の飽和
磁化Bmは0.3〜4kG程度、残留磁化Brは0.2〜3kG程度であ
る。

このような磁気記録媒体を用いて磁気記録を行なうに
は以下のような方法がある。

まず、第１は、熱磁気記録である。

この際には、磁性層を上記磁性材料のキュリー点以上
の100〜250℃程度以上に、例えばレーザー光により加熱
して、通常の磁気記録を行なえばよい。

また、その第２は熱磁気転写である。

この際には、マスク用の信号を担持するγ−Fe₂O₃等
の磁性層と接触させた状態で、上記の温度に加熱して磁
気信号を転写すればよい。

これらいずれの磁気記録の場合でも、記録された信号
の周波数特性は、きわめて平坦となる。

＜実施例＞以下、本発明の実施例を挙げ、本発明をさらに詳細に
説明する。

［実施例１］原料合金の溶湯を片ロール法を用いて40m/sで高速急
冷し、Sm₁₇Co₃₈Ni₄₅（ただし、数字は原子比を表わす）
の組成の薄帯を得た。

この薄帯を、振動ミルにより粉砕し、主面の平均径1.
9μｍ、平均厚さ0.9μｍの磁性材料サンプルNo.1を得
た。

この磁性材料のHcは、6kOe、σ_ｍは20emu/g、σ_ｒは1
7emu/gであった。また、キュリー温度Tcは、195℃であ
った。

この磁性材料を用い、下記の組成物を作製した。

磁性材料 300重量部カーボンブラック６重量部レシチン２重量部硝化綿〔Ｈ−1/2秒 15重量部イソプロピルアルコール30％を塩酢ビ共重合体（UCC社製 VAGH）30％で置換した硝化綿70％のチップ〕メチルエチルケトン 50重量部メチルイソブチルケトン 50重量部これらの組成中、硝化綿チップ、レシチン、メチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトンを撹拌機で良く溶
解した後、これらを磁性材料およびカーボンブラックと
共にボールミル中に投入し、３時間混合し良く湿潤させ
た。

次に、ポリウレタン樹脂 15重量部（ビイ・エフ・グッドリッチ社製エステン5701）メチルエチルケトン 200重量部テトラヒドロフラン 100重量部潤滑剤（ミリスチン酸ブチル）３重量部の組成物を良く混合溶解させた。そしてこれを先の組成
物がはいっているボールミル中に投入し、再び42時間混
合分散して磁性塗料を作製した。

分散後、磁性塗料中のバインダーの水酸基を主体とし
た官能基と反応し架橋し得るイソシアネート化合物（バ
イエル社のデスモジュールＬ）を５重量部ボールミル中
に添加し、20分間混合をおこなった。

このようにして得られた磁性塗料を、20μｍ厚のポリ
エステルフィルム上に塗布して磁気テープとし、表面加
工を行なった後、80℃で48時間保持して磁性塗膜の熱硬
化反応を進めた。

さらにこれをスリッタにて切断し、磁気テープサンプ
ルNo.1を得た。このサンプルのBmは0.85kG、Brは0.7kG
であった。

磁性層の膜厚は10μｍとした。

次に、市販のγ−Fe₂O₃オーディオテープ（TDK株式会
社製）をマスターテープとして、60Hz〜10kHzの信号を
記録した。

このマスターテープと上記テープサンプルNo.1とを2.
5m/sにて接触走行させながら、220℃に加熱して熱磁気
転写を行った。

マスターテープとテープサンプルNo.1との出力比を下
記表１に示す。この場合、マスターテープの記録は100H
z〜10kHzにおいて出力が平坦となるように行い、各転写
テープの100Hzの出力を0dBとして、各周波数における出
力比を算出した。

なお、比較として、CrO₂を磁性材料として用いたテー
プサンプルNo.11の周波数特性を表１に示す。このCrO₂
は、平均粒径0.5μｍ、Hcは、0.4kOe、σ_ｍは80emu/g、
σ_ｒは50emu/gであり、キュリー温度Tcは、120℃であっ
た。また、テープサンプルNo.11のBmは1.9kG、Brは1.2k
Gであった。

表１に示される結果から、本発明の効果が明らかであ
る。

［実施例２］磁性材料サンプルNo.1に替えて下記表２に示す磁性材
料サンプルを用い、冷却速度10〜40m/sで冷却し、次い
で400〜900℃で熱処理を施した。その後は実施例１と同
様にして各種磁気テープサンプルを作製した。なお、各
磁性材料サンプルの平均径および平均厚さは、磁性材料
サンプルNo.1と同じとした。

これらの磁気テープサンプルに対し150〜270℃にて実
施例１と同様な熱磁気転写を行なったところ、実施例１
の磁気テープサンプルNo.1と同等な結果が得られた。

［実施例３］実施例１および２で作製した本発明の磁気テープサン
プルに対し、150〜270℃にて磁気記録を行なったとこ
ろ、平坦な周波数特性をもった出力が得られた。

また、上記各実施例の磁性材料サンプルと同組成の合
金を鋳造法により製造し、これらを粉砕して磁性材料を
得、上記と同様にして磁気テープサンプルを作製した。

さらに、上記各サンプルのSmの10％をPr、CeおよびＹ
の１種以上で置換したサンプルを作製した。

これらの磁気テープサンプルに対し上記と同様な試験
を行なったところ、上記各サンプルと同等の結果が得ら
れた。

＜発明の効果＞本発明によれば、例えば100〜250℃における熱磁気転
写や熱磁気記録において、周波数特性の良好な出力を得
ることができる。

また保磁力が高く、一旦記録したのちに消去しにくい
磁性層が得られる。

フロントページの続き (72)発明者三村升平東京都台東区台東１丁目５番１号東京磁気印刷株式会社内 (72)発明者高橋東幸東京都台東区台東１丁目５番１号東京磁気印刷株式会社内 (56)参考文献特開平２−134721（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−112213（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−130103（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 5/706 H01F 1/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】バインダ中に磁性材料を含有する磁性層を
有する磁気記録媒体において、前記磁性材料が下記式で示される組成を有することを特
徴とする磁気記録媒体。式 Sm_xNi_yCo_100-x-y （ただし、上記式において、ｘおよびｙは原子百分率を
表わし、８≦ｘ≦25、 30≦ｙ≦70 である。）
【請求項２】前記磁性材料のキュリー点が250℃以下で
ある請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】前記磁性材料が、高速急冷法または鋳造法
により製造された合金を粉砕して得られたものである請
求項１または２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれかに記載の磁気
記録媒体に熱磁気記録または熱磁気転写を行なうことを
特徴とする磁気記録方法。