JP2919836B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JP2919836B2
JP2919836B2 JP63010054A JP1005488A JP2919836B2 JP 2919836 B2 JP2919836 B2 JP 2919836B2 JP 63010054 A JP63010054 A JP 63010054A JP 1005488 A JP1005488 A JP 1005488A JP 2919836 B2 JP2919836 B2 JP 2919836B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、改良された磁気記録媒体に係り、さらに詳
しくは磁性粉の分散性、磁気記録媒体の電磁変換特性の
優れた磁気記録媒体に関する。
(従来の技術) オーディオ用、ビデオ用あるいはコンピュータ用等の
磁気テープや磁気ディスク等の磁気記録媒体としては、
ポリエステルのような非磁性支持体上に磁性粉、樹脂結
合剤、溶剤および各種添加剤からなる磁性塗料を均一に
塗布して磁気記録層を形成させた媒体が多く用いられて
いる。
また、ビデオテープのコンパクト化、磁気記録媒体の
大容量化に伴い、記録の高密度化が求められており、高
密度記録に好適な磁性粉として強磁性Ba−フェライト粉
が用いられている。
ところで、このような用途に用いられるBa−フェライ
ト粉としては磁性粉としての飽和磁化の高いものを、ま
た、樹脂結合剤としてはBa−フェライト粉の分散性が良
好で、磁気記録媒体に優れた電磁変換特性を付与するも
のを選定する必要がある。
このため、Ba−フェライト粉およびこのBa−フェライ
ト粉と組合せて用いられる結合剤については従来から種
々の改善が試みられており、Ba−フェライト粉としては
上述した諸特性の比較的良好なCo−Ti置換Ba−フェライ
ト粉が、また、結合剤としては塩化ビニル−酢酸ビニル
−ビニルアルコール共重合体とポリウレタン樹脂の組合
せ等が提案されている。
(発明が解決しようとする課題) ところで、このようなBa−フェライト粉と結合材との
組合せは、磁性粉の分散性および磁気記録媒体としての
電磁変換特性を改善してはいるものの必ずしも充分なも
のではなく、特に高密度記録を要求されるDAT用磁気テ
ープ、高画質化されたビデオ用テープのように、一段と
優れた磁性粉の分散性および高い再生出力、高C/N特性
を要求される磁気記録媒体に使用した場合、充分に満足
できる電磁変換特性が得られないという問題があった。
本発明は、このような問題を解決するためになされた
もので、Ba−フェライト粉の均一な分散を可能にし、電
磁変換特性を向上させた磁気記録媒体を提供することを
目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明の磁気記録媒体は、強磁性Ba−フェライト粉を
樹脂結合剤中に分散せしめた磁性塗料を支持体上に塗布
してなる磁気記録媒体において、前記Ba−フェライト粉
が、Feの一部が少なくともCoおよびZnで置換された平均
粒径(六方晶系フェライトの板面の対角線の長さ)400
〜900Å、板状比(六方晶系フェライトの板面の対角線
の長さを板厚で除した値)2.0〜6.0、保磁力350〜200 O
eのBa−フェライトであり、前記樹脂結合剤が少なくと
も分子内にスルホン基を含有する塩化ビニル−酢酸ビニ
ル共重合体を含有することを特徴としている。
本発明に使用されるBa−フェライト粉は、FeをCoで一
部置換することにより、保磁力が適正な値に制御されて
おり、さらにZnで一部置換することにより、Co置換のみ
では得られない高い飽和磁化を実現し、高い再生出力を
有する電磁変換特性に優れた磁気記録媒体を得ることが
できる。また、さらにFeの一部をNbで置換することによ
り、より高い再生出力を有する電磁変換特性に優れた磁
気記録媒体を得ることができる。また、本発明のBa−フ
ェライトは、さらにFeの一部がTi、In、Mn、Cu、Ge、Sn
等の遷移金属で置換されていても差支えない。
なお、本発明に使用するBa−フェライトを次の一般式
で表したとき(Mは置換金属)、 BaO・n((Fe1-mMm2O) m>0.36(但し、Co+zn=0.08〜0.3、Co/Zn=0.5〜1
0)、n=5.4〜11.0であって、Mは平均価数が3となる
2種以上の元素の組合せとなるようにすることが好まし
い。
本発明において、平均粒径、板状比、保磁力について
上記のように限定したのは、次とような理由によるもの
である。すなわち、平均粒径400Å未満の場合は、磁気
記録媒体としたときの再生出力が不十分となり、逆に90
0Åを越えると、磁気記録媒体としたときの表面平滑性
が著しく悪化し、ノイズレベルが高くなりすぎる。ま
た、板状比が2.0未満では、磁気記録媒体としたときに
高密度記録に適した垂直配向率が得られず、逆に板状比
が6.0を越えると磁気記録媒体としたときの表面平滑性
が著しく悪化し、ノイズレベルが高くなりすぎる。さら
に、保磁力が350 Oe未満の場合には、記録信号の保持が
困難になり、2000 Oeを越えると、ヘッド磁界が飽和現
象を起こし記録が困難となる。
本発明に用いられる磁性粉を製造する方法としては、
たとえば目的とするBa−フェライトを形成するのに必要
な各元素の酸化物、炭酸化物を、たとえばホウ酸のよう
なガラス形成物質とともに溶融し、得られた融液を急冷
してガラスを形成し、次いでこのガラスを所定温度で熱
処理して目的とするBa−フェライトの結晶粉を析出さ
せ、最後にガラス成分を熱処理によって除去するという
方法のガラス結晶化法の他、共沈−焼成法、水熱合成法
等が適用可能である。
本発明に使用されるスルホン基含有塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合体は、たとえばスルホン基含有モノマー塩
化ビニルおよび酢酸ビニルとの共重合等によって得ら
れ、平均分子量5000〜50000程度で、分子内に占めるス
ルホン基含有モノマーの重量比が0.1〜30重量%程度の
ものが好ましい。また、−OH基は共重合体内の酢酸ビニ
ルの加水分解により任意の割合で導入することができ
る。平均分子量が5000未満になると、樹脂が脆くなり強
靭な塗膜形成が困難となり、また、50000を越えると溶
解性が低下するので、磁性塗料の調製時に溶剤に難溶と
なり実用性に乏しくなる。分子内に占めるスルホン基含
有モノマーの重量比が0.1wt%未満では樹脂の磁性粉へ
の吸着が充分ではなく分散性に劣り、30重量%を越える
と塗料化段階での塗料粘度の増大が著しく良好な塗膜が
得られない。
本発明で使用されるBa−フェライト粉は、Feの一部を
CoおよびZnで置換しているため高い飽和磁化を有する
が、分散過程においては分散後の磁気的な再凝集が非常
に起こりやすく、通常の塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニ
ルアルコール共重合体とウレタンとを組合せたような樹
脂結合剤系では、分散性および塗布工程に至るまでの安
定性を備えた塗料を生成することができない。ここで、
樹脂結合剤として、本発明のスルホン基含有塩化ビニル
−酢酸ビニル共重合体を用いると、分散過程において高
度に分散されたBa−フェライト粉の表面にスルホン基の
強い極性により強固に結合が形成され、Ba−フェライト
粉の表面に樹脂による層が形成される。これによって、
Ba−フェライト粉の磁気的な再凝集が抑えられ、分散
性、安定性の優れた塗料を生成することができ、ひいて
はBa−フェライト粉の高い飽和磁化を活かした高い再生
出力および優れた電磁変換特性を有する磁気記録媒体を
得ることができる。
本発明に使用する樹脂結合剤としては、前述したスル
ホン基含有塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体に必要に応
じて、たとえばポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、
ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノ
キシ樹脂、メラミン樹脂、ビニルブチラール樹脂、ビニ
ルアルコール樹脂、あるいはこれらの共重合体樹脂等の
他の樹脂成分を併用してもよい。この場合には、スルホ
ン基含有塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体の含有量が1
重量%以上、より好ましくは5重量%以上あることが望
ましい。スルホン基含有塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体の含有量が1重量%未満では、磁性粉の分散性向上の
効果が著しく低減される。
本発明の磁気記録媒体の製造方法としては、たとえば
Ba−フェライト粉、樹脂結合材、添加剤を溶媒とともに
混練して磁性塗料を作製し、この磁性塗料を支持体上に
塗布した後、配向処理・乾燥処理等を施して磁性層を形
成し磁気記録媒体を製造するという通常に用いられてい
る方法を適用することができる。
本発明における強磁性粉と結合剤との混合割合は、強
磁性粉100重量部に対して結合剤5〜400重量部、好まし
くは6〜20重量部の範囲で使用される。結合材が多すぎ
る磁気記録媒体としたときの記録密度が低下し、少なす
ぎると磁性層の強度が劣り、耐久性の減少、粉落ち等の
好ましくない事態が生じる。
また、磁性塗料中に必要に応じて磁性粉100重量部に
対し、分散剤40重量部以下、潤滑剤40重量部以下、硬化
剤400重量部以下、研磨材40重量部以下等の添加剤を加
えてもよい。
上記分散剤としては、たとえばレシチン等が挙げら
れ、潤滑剤としては、たとえば高級脂肪酸、脂肪酸エス
テル等が挙げられ、硬化剤としては、たとえば2官能以
上のイソシアネート化合物等が挙げられ、研磨材として
は、たとえばCr2O3、Al2O3、α−Fe2O3等が挙げられ
る。
本発明に使用される支持体としては、たとえばポリエ
チレンテレフタレート、ポリオレフィンスルフィド等か
らなるフィルムのような磁気記録媒体の支持体として常
用されている非磁性のものであれば何を用いてもよい。
(作用) 本発明の磁気記録媒体においては、強磁性Ba−フェラ
イト粉として、Feの一部CoおよびZnで置換したBa−フェ
ライト粉を、または、Feの一部をCo、Znまたは必要に応
じてNbその他の金属元素で置換したBa−フェライト粉を
用い、樹脂結合剤として、スルホン基を含有する塩化ビ
ニル−酢酸ビニル共重合体を用いるので、Ba−フェライ
ト粉の高分散性および分散後の塗料の磁気的再凝集を防
ぐ高安定性が得られ、かつ従来のCo、Ti置換Ba−フェラ
イト粉を用いた磁気記録媒体に比較して、高い再生出力
および優れた電磁変換特性を得ることができる。
(実施例) 次に本発明の実施例について説明する。
実施例1 化学式 BaO・Fe9.9Co0.525Ti1.05Zn0.525O18 で表わされるCo、Zn置換のBa−フェライト粉をガラス結
晶化法により作製した。
まず、B2O3・BaOガラスに、上記Ba−フェライト組成
を構成するように調合されたBaO、Fe2O3、CoO、TiO2、Z
nOを同時に加えて1350℃で溶融し、圧延急冷して上記成
分を含むガラスを作成した。
次に、このガラスを850℃で4時間加熱して、マトリ
ックス中にCo、Ti、Znで置換されたBa−フェライトを析
出させた。最後に酢酸で洗浄して、Co、Ti、Zn置換のBa
−フェライト磁性粉を得た。
得られた磁性粉の平均粒径は、500Å、板状比3.0、保
磁力650 Oeであった。また、飽和磁化第1表に示す通り
であった。
次に結合剤として、スルホン化ビニル−塩化ビニル−
酢酸ビニル(スルホン基はNa塩)を共重合により生成し
た。得られた共重合体の平均分子量は、18000、分子内
に占める各モノマーの重量比は、スルホン化ビニル(Na
塩);1.0重量%、塩化ビニル;80重量%、酢酸ビニル;1
9.0重量%であった。このスルホン化ビニル−塩化ビニ
ル−酢酸ビニル共重合体を用いた下記組成物をボールミ
ル中で充分混合分散させた後、硬化剤として3官能性イ
ソシアネート・コロネートC−3041(日本ポリウレタン
社製、商品名)を5重量部加え、均一になるように混合
撹拌して磁性塗料を調製した。
Co−Ti−Zn置換Ba−フェライト磁性粉 100重量部 スルホン化ビニル−塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体
(スルホン基Na塩) 10 〃 ポリウレタン樹脂・N−2301(日本ポリウレタン社製) 10 〃 カーボンブラック(平均粒径30nm) 5 〃 レシチン 1 〃 ステアリン酸ブチル 4 〃 α−Al2O3 5 〃 メチルエチルケトン 50 〃 シロヘキサノン 50 〃 トルエン 50 〃 得られた磁性塗料を無配向状態および垂直配向状態
(2k Oe)において、リバースロールコータによりポリ
エステルフィルムに塗布した後、スーパカレンダーで表
面平滑化を行い、磁性層厚2μmの磁気記録媒体を作製
した。
この磁気記録媒体について、その塗膜の表面光沢、飽
和磁化Ms、出力C、C/N(dB;相対値)垂直配向能を測定
した。その結果を第1表に示す。
実施例2 実施例1と同様な方法により 化学式 BaO・Fe10.5Co0.5Zn0.5Nb0.5O18 で表わされるCo、Zn、Nb置換Ba−フェライト粉(平均
粒径520Å、板状比3.1、保磁力600 Oe)を磁性粉として
用い、実施例1と同様な方法により磁気記録媒体を作製
した。この実施例で使用した磁性粉の特性および得られ
た磁気記記録媒体の特性を第1表に示す。
比較例1 実施例1と同様な方法により、 化学式 BaO・Fe10.2Co0.9Ti0.9O18 で表わされるCo−Ti置換Ba−フェライト(平均粒径560
Å、板状比3.0、保磁力590 Oe)を磁性料として用い、
結合剤1としてVAGH(UCC社製、塩化ビニル−酢酸ビニ
ル−ビニルアルコール共重合体、平均分子量23000)を1
0重量部を用いる以外は、実施例1と同様な方法によ
り、磁気記録媒体を作製した。この実施例で使用した磁
性粉の特性および得られた磁気記録媒体の特性を第1表
にす。
[発明の効果] 以上の実施例からも明らかなように、本発明の磁気記
録媒体は、Ba−フェライト粉としてFeの一部をCoとZnお
よび必要に応じてNbその他の元素で置換したBaフェライ
ト粉を使用し、結合剤としてスルホン基含有塩化ビニル
−酢酸ビニル共重合体を用いることによって、磁性粉の
分散性および分散安定性が向上され、これによって出力
特性、C/N特性が改善されて、高密度記録が可能とな
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−55516(JP,A) 特開 昭61−211822(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G11B 5/706 G11B 5/702 C09D 127/06 C09D 131/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】強磁性Ba−フェライト粉を樹脂結合剤中に
    分散せしめた磁性塗料を非磁性支持体上に塗布してなる
    磁気記録媒体において、 前記Ba−フェライト粉が、Feの一部が少なくともCoおよ
    びZnで置換された平均粒径400〜900Å、板状比2.0〜6.
    0、保磁力350〜2000 OeのBa−フエライトであり、前記
    樹脂結合剤が少なくとも分子内にスルホン基を含有する
    塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を含有することを特徴
    とする磁気記録媒体。
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