JP2846912B2 - 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〕 この発明は磁気記録媒体に関し、さらに詳しくは、短
波長記録再生特性および耐久性に優れ、磁気ヘッドに対
するクリーニング性が良好でしかも磁気ヘッド摩耗の少
ない磁気記録媒体に関する。
〔従来の技術〕 近年、特にビデオテープ等の磁気記録媒体において
は、高密度記録を達成するため、使用する磁性粉末の微
粒子化、高充填化が図られている。しかしながら、使用
する磁性粉末が微粒子化されるほど、記録密度が高密度
化される反面、磁性層の強度が低下し、耐久性が悪くな
る。
そこで、磁性粉末の微粒子化による磁性層の耐久性低
下を防止するため、α−Al2O3粉末を添加したり、結合
剤樹脂として強靱なポリウレタン樹脂を使用したりし
て、磁性層を高弾性化するこが行われている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、従来の方法でα−Al2O3粉末を添加した
り、強靱なポリウレタン樹脂を結合剤樹脂として使用し
たのでは、磁性層が高弾性化されて、磁性層の耐久性が
向上されるものの、磁気ヘッドの摩耗を少なくして、し
かも磁気ヘッドに対するクリーニング性を良好にするこ
とが難しく、磁気ヘッドの白濁現象、茶シブ付着現象等
を充分に解決したものは未だ得られていない。
ここで、磁気ヘッドの白濁現象とは、特に低湿条件下
においてビデオテープを走行した場合に、磁気ヘッドの
充填ガラス部分がスリガラス状に白濁し、その微小突起
によりスペーシングが発生し、特に、短波長記録帯域の
出力が劣化する現象である。また、茶シブ付着現象と
は、特に高温多湿条件下においてビデオテープを走行し
た場合、磁気ヘッド部分に磁性層からの付着物が焼き付
いたように付着する現象であり、出力劣化の原因とな
る。
〔課題を解決するための手段〕
この発明は、かかる現状に鑑み種々検討を行った結果
なされたもので、磁性層中に長軸径が0.25μm以下の磁
性粉末を磁性層中の体積充填率にして34容量%以上含ま
せ、粒子径が0.23μm以下のアルミナを磁性粉末に対し
て6〜15重量%含ませるとともに、結合剤成分としてガ
ラス転移温度が−20℃以上50℃以下のポリウレタン樹脂
を使用し、磁性層の1%伸び時のヤング率を400kg/mm2
以上850kg/mm2以下にすることによって、短波長記録再
生特性および磁性層の耐久性を充分に向上させるととも
に、磁気ヘッドの摩耗を少なくして、しかも磁気ヘッド
に対するクリーニング性を良好にし、磁気ヘッドの白濁
現象、茶シブ付着現象を防止したものである。
この発明において、磁性粉末、結合剤樹脂、有機溶剤
等をアルミナなどのその他の必要成分とともに混合分散
して磁性塗料を調製し、この磁性塗料を基体上に塗布、
乾燥して形成される磁性層の1%伸び時のヤング率は、
磁気ヘッドと摺接する際の磁気ヘッドの摩耗に大きく関
与し、第1図の磁性層の1%伸び時のヤング率と磁気ヘ
ッドの摩耗との関係図から明らかなように、磁性層の1
%伸び時のヤング率は、850kg/mm2を越えると磁気ヘッ
ドの摩耗が大きくなりすぎるため850kg/mm2以下である
ことが好ましい。しかしながら400kg/mm2より小さくな
ると、磁気ヘッドのクリーニング性が低下し、磁気ヘッ
ドの白濁現象、茶シブ付着現象が生じるため、磁性層の
1%伸び時のヤング率は400kg/mm2以上850kg/mm2以下で
あることが好ましい。
また、磁性層中に添加されるアルミナの粒子径および
添加量も、磁気ヘッドと摺接する際の磁気ヘッドの摩耗
に大きく関与し、第2図のアルミナの粒子径および添加
量と磁気ヘッドの摩耗との関係図に示すように、アルミ
ナの粒子径が0.23μmより大きくなると磁気ヘッドの摩
耗が大きくなりすぎ、また添加量が磁性粉末に対して16
重量%より大きくなる場合も磁気ヘッドの摩耗が大きく
なりすぎるため、アルミナの粒子径および添加量は、0.
23μm以下で、磁性粉末に対して16重量%以下であるこ
とが好ましい。しかしながらアルミナの添加量が、磁性
粉末に対して6重量%より少なくなると、磁気ヘッドの
クリーニング性が低下し、磁気ヘッドの白濁現象、茶シ
ブ付着現象が生じるため、磁性粉末に対して6重量%以
上であることが好ましい。
また、この発明で使用される磁性粉末は、短波長記録
再生特性が良好に行える長軸径が0.25μm以下の磁性粉
末を使用するのが好ましく、かつ磁性層中の体積充填率
にして34容量%以上含有させるのが好ましい。このよう
な磁性粉末としては、いずれも長軸径が0.25μm以下の
γ−Fe2O3粉末、Fe3O4粉末、Co含有γ−Fe2O3粉末、Co
含有Fe3O4粉末、CrO2粉末、Fe粉末、Co粉末などの従来
公知の各種磁性粉末が好適なものとして使用される。
さらに、結合剤樹脂としては、磁性層のヤング率を所
定の範囲内とし、磁気ヘッドの摩耗を少なくして、しか
も磁気ヘッドに対するクリーニング性が良好にするた
め、ガラス転移温度が−20℃以上50℃以下のポリウレタ
ン樹脂を使用するのが好ましく、特にガラス転移温度が
−20℃以上のポリウレタン樹脂を使用すると、磁気ヘッ
ドの茶シブ付着現象が効果的に抑制される。このような
ポリウレタン樹脂としては、水酸基、リン酸基、カルボ
キシル基、スルホン基等官能基を含む分子量1万〜10万
のものが好適なものとして使用される。
このようなガラス転移温度が−20℃〜50℃のポリウレ
タン樹脂は、単独で使用される他、一般に結合剤成分と
して汎用されている塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合
体、繊維素系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリ
エステル系樹脂、イソシアネート化合物などと併用さ
れ、これらの結合剤成分を併用すると、併用する結合剤
樹脂と相乗的に作用して、磁性粉末の分散性が改善さ
れ、耐久性が向上される。
この発明の磁気記録媒体を製造するには常法に準じて
行えばよく、たとえば、前記の長軸径が0.25μm以下の
磁性粉末を、粒子径が0.23μm以下のアルミナ、ガラス
転移温度が−20℃以上50℃以下のポリウレタン樹脂、有
機溶剤等とともに混合分散して磁性塗料を調製し、この
磁性塗料をポリエステルフィルムなどの基体上に、ロー
ル塗りなどの任意の手段で、塗布し、乾燥して、長軸径
が0.25μm以下の磁性粉末を磁性層中の体積充填率にし
て34容量%以上含み、粒子径が0.23μm以下のアルミナ
を磁性粉末に対して6〜15重量%含み、結合剤成分とし
てガラス転移温度が−20℃以上50℃以下のポリウレタン
樹脂を含んでなる1%伸び時のヤング率が400kg/mm2
上850kg/mm2以下の磁性層を形成すればよい。
ここで、有機溶剤としては、メチルイソブチルケト
ン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、テトラヒドロフラ
ン、ジオキサン、トルエン、キシレンなど、一般に磁気
記録媒体に使用される有機溶剤が単独で或いは二種以上
混合して使用される。
なお、磁性層中には必要に応じて、潤滑剤、帯電防止
剤、分散剤などの添加剤を適宜含有させてもよい。
〔実施例〕 次に、この発明の実施例について説明する。
実施例1 Co含有γ−Fe2O3粉末 80 重量部 (長軸径0.2μm、飽和磁化 量77emu/g、保磁力800エル ステッド) VAGH(U.C.C社製、塩化ビ 8 重量部 ニル−酢酸ビニル−ビニルア ルコール共重合体) ポリウレタン樹脂(スルホン基 8 〃 含有、分子量35000、ガラス 転移点0℃) コロネートL(日本ポリウエタ 4 〃 ン工業社製、三官能性低分子 量イソシアネート化合物) α−Al2O3粉末 8 〃 (粒子径0.17μm) カーボンブラック 0.8 〃 ミリスチン酸 0.8 〃 ストアリン酸−n−ブチル 0.6 〃 シクロヘキサノン 56 〃 メチルエチルケトン 38 〃 トルエン 94 〃 この組成物をサンドミルで約1時間混合分散して磁性
塗料を調製し、この磁性塗料を厚さが14μmのポリエス
テルフィルムの表面に、乾燥厚が4μmとなるように塗
布、乾燥して磁性層を形成した。次いで、表面に磁性層
を形成したポリエステルフィルムの裏面に、下記の組成
物からなるバックコート層用塗料を、乾燥厚が約1μm
となるように塗布、乾燥してバックコート層を形成し
た。しかる後、所定の幅に裁断してビデオテープをつく
った。このようにして得られたビデオテープの磁性層の
ヤング率は550kg/mm2であった。また磁性層中におけるC
o含有γ−Fe2O3粉末の体積充填率は36容量%であった。
バックコート層用塗料 CaCO3粉末 20 重量部 α−Fe2O3粉末 1.5 〃 カーボンブラック 33.5 〃 エスレックA(積水化学工業社 20 〃 製、塩化ビニル−酢酸ビニル −ビニルアルコール共重合体) N2301(日本ポリウレタン工業 20 〃 社製、ポリウレタン樹脂) デスモデュールL(バイエル社 1.8 〃 製、イソシアネート化合物) ミリスチン酸 0.5 〃 ストアリン酸−n−ブチル 0.5 〃 シクロヘキサノン 200 〃 トルエン 200 〃 比較例1 実施例1における磁性塗料の組成において、粒子径が
0.17μmのα−Al2O3粉末に代えて、粒子径が0.27μm
のα−Al2O3粉末を同量使用した以外は、実施例1と同
様にしてビデオテープをつくった。このようにして得ら
れたビデオテープの磁性層のヤング率は600kg/mm2であ
った。また、磁性層中におけるCo含有γ−Fe2O3粉末の
体積充填率は35容量%であった。
比較例2 実施例1における磁性塗料の組成において、α−Al2O
3粉末の使用量を8重量部から4重量部に変更した以外
は、実施例1と同様にしてビデオテープをつくった。こ
のようにして得られたビデオテープの磁性層のヤング率
は520kg/mm2であった。また、磁性層中におけるCo含有
γ−Fe2O3粉末の体積充填率は37容量%であった。
比較例3 実施例1における磁性塗料の組成において、スルホン
基含有、分子量35000で、ガラス転移温度が0℃のポリ
ウレタン樹脂に代えて、スルホン基含有、分子量22000
で、ガラス転移温度が65℃のポリウレタン樹脂を同量使
用した以外は、実施例1と同様にしてビデオテープをつ
くった。このようにして得られたビデオテープの磁性層
のヤング率は900kg/mm2であった。また、磁性層中にお
けるCo含有γ−Fe2O3粉末の体積充填率は35容量%であ
った。
比較例4 実施例1における磁性塗料の組成において、スルホン
基含有、分子量35000で、ガラス転移温度が0℃のポリ
ウレタン樹脂に代えて、水酸基含有、分子量27000で、
ガラス転移温度が−35℃のポリウレタン樹脂を同量使用
した以外は、実施例1と同様にしてビデオテープをつく
った。このようにして得られたビデオテープの磁性層の
ヤング率は320kg/mm2であった。また、磁性層中におけ
るCo含有γ−Fe2O3粉末の体積充填率は35容量%であっ
た。
各実施例および比較例で得られたビデオテープについ
て、保磁力、残留磁束密度、角型、6MHzと8MHzにおける
出力、C/Nを測定し、耐久性、低温スチール、磁気ヘッ
ド摩耗、磁気ヘッドの白濁現象、磁気ヘッドの茶シブ付
着現象を調べた。耐久性は45℃,80%RHの条件下で、得
られた120分用ビデオテープをVTRに装填して100回往復
走行させ、磁気ヘッド目づまりの発生等トラブルなく完
走した場合を(○)、途中で磁気ヘッド目づまりが発生
した場合を(×)として評価した。また、低温スチール
は、−10℃の条件下で、出力が初期値に対して−6dB以
下となる時間を測定した。さらに、磁気ヘッド摩耗は、
60℃,80%RHの条件下で、得られた120分用ビデオテープ
をVTRに装填し、50回連続走行させて測定した。また、
磁気ヘッドの白濁現象は、20℃,20%RHの条件下で、得
られた120分用ビデオテープをVTRに装填して1回走行
後、磁気ヘッドを光学顕微鏡で目視で観察し、磁気ヘッ
ド充填ガラス部分に白濁が発生している場合を(×)、
白濁の発生がない場合を(○)として測定した。磁気ヘ
ッドの茶シブ付着現象は、45℃,80%RHの条件下で、得
られた120分用ビデオテープをVTRに装填して100回連続
走行させた後、磁気ヘッドを光学顕微鏡で目視で観察
し、茶シブの付着が認められない場合を(○)、茶シブ
が認められた場合を(×)として評価した。
下記第1表はその結果である。
〔発明の効果〕 上記第1表から明らかなように、実施例1で得られた
ビデオテープは、比較例1ないし4で得られたビデオテ
ープに比し、保磁力、残留磁束密度、角型、6MHzと8MHz
における出力、C/Nがいずれも同等以上で、耐久性、低
温スチールがよく、磁気ヘッド摩耗が少なくて、磁気ヘ
ッドの白濁現象、磁気ヘッドの茶シブ付着現象が認めら
れない。これらのことからこの発明によって得られる磁
気記録媒体は、短波長記録再生特性および耐久性に優
れ、磁気ヘッド摩耗が少なくてしかも磁気ヘッドに対す
るクリーニング性に優れていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明によって得られる磁気記録媒体の磁性
層の1%伸び時のヤング率と磁気ヘッドの摩耗との関係
図、第2図は同磁性層中に添加されるアルミナの粒子径
および添加量と磁気ヘッドの摩耗との関係図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金野 公彦 大阪府茨木市丑寅1丁目1番88号 日立 マクセル株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−203020(JP,A) 特開 昭64−82328(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G11B 5/70 G11B 5/702 G11B 5/708 G11B 5/714

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】長軸径が0.25μm以下の磁性粉末を磁性層
    中の体積充填率にして34容量%以上含み、粒子径が0.23
    μm以下のアルミナを磁性粉末に対して6〜15重量%含
    み、結合剤成分としてガラス転移温度が−20℃以上50℃
    以下のポリウレタン樹脂を含んでなる1%伸び時のヤン
    グ率が400kg/mm2以上850kg/mm2以下の磁性層を有する磁
    気記録媒体
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