JP2888488B2 - 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> 本発明は磁気記録媒体に関し、特に磁性層に添加する
研磨材の改良に関する。
<従来の技術> 磁気記録媒体は、非磁性支持体上に、強磁性粉をバイ
ンダ中に分散した磁性層を形成して作製される。
そして、このような磁気記録媒体、特にハイバンド8
ミリビデオテープのような短波長、高記録密度の磁気記
録媒体では高い電磁変換特性とともに、繰り返し走行に
耐え得る高い信頼性が要求される。
特に、ビデオムービーの普及とともに、屋外で使用さ
れることが多くなり、低温下や、高温高湿下等の過酷な
条件下における高い走行安定性が要求されている。
ところで記録や再生を行う際は、磁気ヘッドのギャッ
プに媒体の削り屑等の異物が付着したり、磁気ヘッドの
焼付や変色が生じたりする。このような場合、そのまま
記録・再生を続けると、媒体に深いきずができたり、感
度やC/N等が低下したりする。
このため、媒体の磁性層には、通常、Al2O3、Cr2O3
の研磨材を添加し、磁気ヘッドを少しずつ研磨して、ギ
ャップ部の目づまり等を防止している。
<発明が解決しようとする課題> しかし粒径の大きい研磨材を使用し、媒体表面を荒く
した場合は、高い走行安定性を得られるが、C/N等の電
磁変換特性の低下を引き起こす。
逆に、粒径の小さい研磨材を使用し、媒体表面を平滑
化した場合は、電磁変換特性は良好なものの、走行安定
性が低下してしまう。
このように電磁変換特性と、走行安定性とは相反する
面があり、両立させることは非常に困難である。
本発明の目的は、高い電磁変換特性を有し、しかも高
い走行安定性を有する磁気記録媒体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の本発明(1)、(2)によっ
て達成される。
(1)非磁性支持体上に強磁性粉と、バインダと、研磨
材とを含有する磁性層を有する磁気記録媒体であって、 前記研磨材として、強磁性粉100重量部に対し、平均
粒径DSが0.05μm〜0.15μmの非磁性酸化クロムを1〜
15重量部含有し、平均粒径DLが0.2〜1μmの非磁性酸
化クロムを0.1〜10重量部含有し、 前記平均粒径DSが0.05μm〜0.15μmの非磁性酸化ク
ロムの含有量をWS、平均粒径DLが0.2〜1μmの非磁性
酸化クロムの含有量をWLとしたとき、重量比WS/WLが10
/1〜3/2である磁気記録媒体。
(2)平均粒径の比DS/DLが1/2〜1/20である上記
(1)の磁気記録媒体。
<作用> 本発明では、大粒径の研磨材と、小粒径の研磨材を併
用する。
このため、電磁変換特性、例えば出力、C/N等と、低
温および高温高湿下における過酷な条件下での走行安定
性が選択的に向上する。
<発明の具体的構成> 以下、本発明の具体的構成を詳細に説明する。
本発明は、非磁性支持体上に、バインダ中に強磁性粉
と、研磨材とを分散させた磁性層を形成した磁気記録媒
体である。
本発明に用いる強磁性粉には、通常の磁気記録媒体に
用いられるものは何れも使用できる。
例えば、γ−Fe2O3等の酸化鉄粒子、Co含有γ−Fe2O3
等のCo含有酸化鉄粒子、金属磁性粒子、バリウムフェラ
イト粒子、CrO2等が挙げられ、目的に応じて適宜選択す
ればよく、保磁力、残留磁化、比表面積等も目的に応じ
て適宜選択すればよい。
そしてビデオテープ用の磁気テープには、特に金属磁
性粒子が好適である。これらでは、本発明の効果がより
一層高いものとなる。
なお、強磁性粉として金属磁性粉を用いるときには、
表面に酸化被膜等を有するものであってもよく、1種あ
るいは2種以上を併用してもよい。
また、用いる強磁性粉は、通常、針状形態あるいは粒
状形態のものであり、磁気記録媒体として用いる用途に
よって選択される。例えば、ビデオテープ用の磁気テー
プに使用する場合は針状形態のものが好ましく平均長軸
長lが0.10〜0.40μm、平均短軸長dが0.01〜0.03μ
m、平均軸比l/dが3〜40程度のものが好ましい。
本発明に用いるバインダには、通常の磁気記録媒体に
用いられているものは何れも使用できる。
例えば、熱可塑性バインダ、熱硬化性バインダ、電子
線硬化性バインダ等が挙げられる。
そして、強磁性粉1重量部に対するバインダの含有量
は、0.1〜2.0重量部程度が好ましい。
本発明では研磨材として、非磁性酸化クロム、通常Cr
2O3を用いる。
そして、平均粒径DSが0.05〜0.15μmの小粒径のCr2O
3と、平均粒径DLが0.2〜1μm、より好ましくは0.2〜
0.8μmの大粒径のCr2O3とを併用する。
この場合、小粒径のCr2O3と大粒径のCr2O3には、それ
ぞれ2種以上用いてもよい。
このため、本発明では媒体の電磁変換特性、例えば出
力C/Nと、低温および高温高湿下における過酷な条件で
の走行安定性が選択的に向上する。
ただし、DSあるいはDLが前記範囲未満では、媒体の走
行安定性が不十分である。
また、DSあるいはDLが前記範囲をこえると、C/N等の
電磁変換特性が低下する傾向にある。
そして、本発明では、DS/DLは1/2〜1/20が好適であ
る。
前記の場合には、本発明の効果がより一層向上する。
また、小粒径のCr2O3の含有量は、強磁性粉100重量部
に対し、1〜15重量部である。
また、大粒径のCr2O3の含有量は、強磁性粉100重量部
に対し、0.1〜10重量部、より好ましくは0.1〜8重量部
程度である。
含有量が前記範囲未満では耐久安定性が低下する。
前記範囲をこえると電磁変換特性が低下する。
そして、本発明では、小粒径のCr2O3の含有量をWS
大粒径のCr2O3の含有量をWLとしたとき、重量比WS/WL
は10/1〜3/2である。
前記の場合には、本発明の効果がより一層向上する。
また、本発明では、用途や目的に応じてCr2O3以外の
研磨材として、例えばAl2O3、SiC、TiO2、SiO2、ZrO2
の1種以上を適宜添加させてもよい。
このうち特にAl2O3および/またはSiCが好適である。
また、含有量は、強磁性粉100重量部に対し1.5重量部程
度以下とし、Cr2O3より少なくする。又、平均粒径Dは
0.1〜0.5μm程度が好ましい。
ここに平均粒径DS、DL、Dはそれぞれ個数平均値であ
る。
また、平均粒径DSの小粒径Cr2O3および平均粒径DS
大粒径Cr2O3それぞれの個数平均粒径分布の変動係数CV
は、70%以下、特に10〜70%程度が好ましい。
前記範囲をこえるとDS、DLの各粒径分布がブロードに
なり、2種類の平均粒径のCr2O3を使用するという本発
明の意図に反したものになる。
また、あまり小さくは作製が困難である。
なお、平均粒径DS、DL、Dは、例えば走査型電子顕微
鏡写真から単位面積当りにて、粒子の投影面積を実測
し、円換算によって求めればよい。
ところで、小粒径のCr2O3と、大粒径のCr2O3が実際に
それぞれ1種以上含有されていることを確認するには、
通常、前記の方法にて個数粒径分布等のヒストグラムを
作成し、2以上のピークを確認すればよい。
また、1ピークしか出ない場合でも上記の各粒径分
布、CV等から本発明の併用を推定することは可能であ
る。
また本発明では、必要に応じて各種帯電防止剤 潤滑
剤、分散剤、塗膜強度補強添加剤を用途に合わせて使用
することが有効である。
なお、磁性層の厚みは、0.5〜5.0μm程度とする。特
に、8ミリビデオテープの場合は、2.7〜3.5μm程度が
好ましい。
また、磁性層の保磁力は800〜25000e、残留磁束密度
は1500〜3500G程度である。
そして、本発明の媒体は、非磁性支持体の一方の面ま
たは両面にこのような磁性層を有するものである。
このような塗布型磁性層については、本出願人による
特開昭62-38522号公報等に詳述されている。
本発明の磁気記録媒体に用いる非磁性支持体に特に制
限はなく、目的に応じて各種可撓性材質、各種剛性材質
から選択した材料を、各種規格に応じてテープ状などの
所定形状および寸法とすればよい。例えば、可撓性材質
としては、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステ
ルが挙げられる。
なお、必要に応じて、下地層や非磁性基体の磁性層と
反対側にバックコート層等を設けてもよい。バックコー
ト層に制限はなく、導電性フィラー、各種顔料などを含
有する公知の塗布型バックコート層であってよく、ま
た、プラズマ重合膜をバックコート層として用いてもよ
い。
また、本発明の媒体はテープ、ディスク等いずれであ
ってもよい。
なお、本発明の磁気記録媒体の製造には、研磨材とし
て2種ないし3種以上の平均粒径のCr2O3を用いる以外
は従来公知の方法を用いればよい。
例えば磁気テープを製造するには、まず所定の配合比
で磁性塗料を調製する。
次いで、この磁性塗料を非磁性支持体上に塗布し、配
向、カレンダー加工の後、硬化させる。
そして、これをスリッター等により所定寸法に切断す
る。
このようにして製造された本発明の磁気記録媒体、例
えば8ミリビデオテープの場合は、摩擦係数μが0.20〜
0.35であることが好ましい。
摩擦係数μが0.35をこえると安定した走行が困難であ
り、走行ストップ等が起こりやすい。0.20未満であると
テープのエッジ折れが起こりやすい。
摩擦係数μの測定は、下記のとおり行えばよい。
固定したSUS304製のピンに、テープを巻き付け角180
度に巻き付ける。
この場合、テープを走行させるとき、固定ピンを基準
として、巻き取り側のテープにかかる張力をT1、送り出
し側のテープにかかる張力をT0とする。
次いで、T0を10g、走行速度を14.3mm/秒としたときの
T1の初期値を測定し、次式から求める。
式 μ={loge(T1/T0)}/π また、テープの表面粗度R20は、摩擦係数μが0.20〜
0.35であれば特に問題とならないが、0.035μm以下で
あることが好ましい。
R20が0.035μmをこえるとスペーシングロスが大きく
なるため、電磁変換特性、例えば出力やS/N、C/N等が低
下する傾向にある。
R20の測定は、JIS B 0601に記載されている10点平均
粗さR10に準じて行えばよい。
<実施例> 以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明をさらに
詳細に説明する。
実施例1 下記に示される配合比で磁性塗料を調製した。
金属磁性粉 100重量部 塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体 (UCC社製 VAGH) 10重量部 ポリウレタン樹脂(日本ポリウレタン社製 N-2304) 10重量部 低分子量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重量部 Cr2O3 (平均粒径DL:0.1μm変動係数CV:48%) 10重量部 Cr2O3 (平均粒径DL:0.3μm変動係数CV:52%) 5重量部 ステアリン酸 0.2重量部 レシチン 0.5重量部 トルエン 50重量部 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 この磁性塗料を10μm厚のポリエステルフィルム上に
塗布し、配向、カレンダー加工後、熱硬化した。磁性層
の最終厚みは3.0μmとした。
これをスリッターにより8mm幅に切断して、磁気テー
プサンプルNo.1を作製した。
なお、上記の平均粒径DS、DLと変動係数CVは走査型電
子顕微鏡にて求めた値である。
また、下記のように添加するCr2O3の平均粒径DS、DL
や、その含有量をかえて磁気テープサンプルNo.2〜No.
6、比較用サンプルNo.7〜No.11をNo.1と同様に作製し
た。
各サンプルの7MHzにおける輝度信号出力(Y−出
力)、輝度信号のC/N(Y-C/N)、750KHzにおける色信号
出力(C−出力)、色信号のC/N(C-C/N)、摩擦係数μ
および表面粗度R20を測定した。
なお、出力とC/Nは、それぞれサンプルNo.11の出力と
C/Nに対する比で表わし、dBで表示した。
また、各サンプルについて走行耐久性試験を行った。
(走行耐久性試験) 低温(0℃)および高温高湿(40℃‐80%RH)下でVT
R100パス走行を行う。
判定基準 ○:不具合発生率 0% △:不具合発生率 0%をこえ、20%以下 ×:不具合発生率 20%をこえる 結果は表1に示されるとおりである。
表1により本発明の効果が明らかである。
また、磁気テープサンプルNo.1〜No.6の磁性層の走査
電子型顕微鏡写真を撮り、単位面積当りを実測してCr2O
3の個数粒径分布を作製したところそれぞれ2ピークが
確認された。そして、実測値から求めた個数平均粒径お
よび変動係数は、表中のDS、DLおよびCVとほぼ同等であ
った。
なお、強磁性粉をかえたり、あるいは、さらに研磨材
としてAl2O3やSiCを添加して磁気テープサンプルを作製
し、同様の測定を行なったところほぼ同等の結果が得ら
れた。
<発明の効果> 本発明の磁気記録媒体は、電磁変換特性、例えば出
力、C/Nが高い。
加えて、低温および高温高湿等の過酷な条件下での走
行安定性ないし走行耐久性が優れる。
このため従来では両立できない電磁変換特性と、走行
安定性の双方を選択的に向上させた磁気記録媒体が実現
する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G11B 5/708

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】非磁性支持体上に強磁性粉と、バインダ
    と、研磨材とを含有する磁性層を有する磁気記録媒体で
    あって、 前記研磨材として、強磁性粉100重量部に対し、平均粒
    径DSが0.05μm〜0.15μmの非磁性酸化クロムを1〜15
    重量部含有し、平均粒径DLが0.2〜1μmの非磁性酸化
    クロムを0.1〜10重量部含有し、 前記平均粒径DSが0.05μm〜0.15μmの非磁性酸化クロ
    ムの含有量をWS、平均粒径DLが0.2〜1μmの非磁性酸
    化クロムの含有量をWLとしたとき、重量比WS/WLが10/1
    〜3/2である磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】平均粒径の比DS/DLが1/2〜1/20である請
    求項1の磁気記録媒体。
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