JP2924443B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気テープや磁気ディ
スク等の塗布型磁気記録媒体、特にフロッピーディスク
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁気テープやフロッピーディスク等の塗
布型磁気記録媒体は、大容量化、高密度化される傾向に
ある。記録密度を向上するためには、磁性層中に含まれ
る強磁性粉末を高Ｈc化、高充填化を図るとともに磁性
層の厚さを小さくすることが行われている。また、磁気
記録媒体の耐久性を向上させるために、非磁性支持体と
磁性層の間に下塗り層を設ける場合がある。

【０００３】メタル磁性粉は、酸化鉄系磁性粉に比べて
高出力なので、高密度記録用磁気記録媒体に良く用いら
れるが、特開昭62-264429号公報によるとメタル磁性粉
は酸化鉄より結合剤等の吸着性が低いので耐久性が不利
になる。

【０００４】特に０℃近傍の低温での耐久性に劣るの
で、低融点の脂肪酸エステルを用いて低温耐久性の向上
が図られている。

【０００５】一方、メタル磁性粉を用いた磁気記録媒体
は、表面平滑性が向上しているので、磁気ヘッドやクリ
ーニングライナーとのランニングトルクが高くなる傾向
にある。安定した走行性を得るためには、脂肪酸エステ
ルより磁性粉に吸着し易い脂肪酸を添加することにより
トルクの低減を図っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】低融点の脂肪酸エステ
ルは、耐久性の向上に大きな効果が見られるが、メディ
アのランニングトルクを上げる性質がある。

【０００７】脂肪酸は、ランニングトルクを下げる働き
を持つが、低温耐久性を低下させてしまう欠点がある。

【０００８】脂肪酸エステルと脂肪酸の欠点を補うため
に、特開昭61-42733号公報、特開平1-89019号公報、特
開平1-113918号公報等では潤滑剤として脂肪酸エステル
と脂肪酸の組合せを提案している。これらの提案では、
潤滑剤中に占める脂肪酸の割合が１７重量％以上であ
り、０℃近傍の低温環境では十分な耐久性が得られな
い。

【０００９】

【課題を解決するための手段】磁性層の強磁性粉末がメ
タル磁性粉から成る二層媒体の塗膜に含まれる潤滑剤
を、脂肪酸と脂肪酸エステルで構成し、その構成が重量
比で５：９５〜１５：８５であり、潤滑剤量を全固形分
の３〜１０重量％添加する。さらに、脂肪酸エステル
は、融点０℃以下の脂肪酸エステルと、分子内にエーテ
ル結合を持ち融点２５℃以上の脂肪酸エステルを複数で
構成する。

【００１０】

【作用】潤滑剤を構成する脂肪酸と脂肪酸エステルを重
量比で５：９５〜１５：８５にし、０℃以下の融点を持
つ脂肪酸エステルを含むことによって、磁気記録媒体の
０℃近傍の低温耐久性が向上できる。脂肪酸エステルが
９５重量％を越えると、ランニングトルクの上昇が起き
る。ランニングトルク安定のためには、脂肪酸は潤滑剤
の５重量％以上必要であるが、低温耐久性を良くするた
めにその添加量は、１５重量％以下でなければならな
い。また、ランニングトルクの安定性を補助する目的
で、分子内にエーテル結合を持ち融点が２５℃以上の脂
肪酸エステルを加えると効果的である。

【００１１】脂肪酸と脂肪酸エステルを合わせた潤滑剤
の量は、全固形分の３重量％以上なければ十分な耐久
性、トルク安定性が得られない。また、潤滑剤の量が全
固形分の１０重量％以内であれば、非磁性支持体との接
着性の低下や磁気ヘッドとの吸着が起きることはない。

【００１２】以上の構成により本発明は、メタル磁性粉
を用いた磁気記録媒体において、従来困難であった、低
温耐久性とランニングトルクの安定化が可能となり、信
頼性の高い高密度磁気記録媒体が実現できる。

【００１３】

【実施例】以下、具体例について詳細に述べる。（図
１）は本発明の磁気記録媒体の断面図を示す。フロッピ
ーディスクの場合、非磁性支持体１は、セルロースジア
セテート，セルローストリアセテート，ポリ塩化ビニ
ル，ポリエチレンテレフタレート，ポリエチレンナフチ
レート，ポリカーボネート，ポリアミド、ポリイミド製
のフィルムが用いられる。下塗り層２は無機粉末、カー
ボンブラック、潤滑剤および結合剤から構成される。磁
性層３はメタル磁性粉、アルミナ、カーボンブラック、
潤滑剤および結合剤から構成される。無機粉末は、Ｆe
ＯＯＨ，アルミナ，酸化クロム，α-酸化鉄，酸化チタ
ン，シリカ等の微粉末が用いられる。

【００１４】潤滑剤には、脂肪酸，脂肪酸エステル，リ
ン酸エステル，フッ素系炭化水素等が複数の組合せで用
いられる。結合剤には、塩化ビニル-酢酸ビニル-ビニル
アルコール共重合体，ニトロセルロース，ポリウレタン
樹脂，ポリエステル樹脂を適宜組み合わせた系を用い、
必要に応じて低分子量イソシアネート化合物を併用す
る。これらの材料を、メチルエチルケトン，メチルイソ
ブチルケトン，トルエン，キシレン，シクロヘキサノ
ン，アセトンを適宜組み合わせた混合溶剤とともに加圧
ニーダ，プラネタリミキサ，ボールミル，サンドミル，
ペブルミル等の分散機で塗料化し、磁性塗料を非磁性支
持体１の両面に塗布、乾燥して磁気記録媒体が形成され
る。

【００１５】本発明では塗布層を二層にするために、下
塗り塗料と磁性塗料を二度塗布する。

【００１６】（実施例１） （図１）に示す下塗り層２として、下記の組成の固形分
をＭＥＫ、トルエン、シクロヘキサノンから成る混合溶
剤で固形分濃度３５重量％にした塗料をサンドミルで３
時間混合分散し、厚さ６２μｍの非磁性支持体１（ポリ
エチレンテレフタレートフィルム）上に乾燥後の膜厚
１．０μｍで塗布した。

【００１７】 α-酸化鉄（粒子径０．０６μｍ） ５７．０ 重量％ カーボンブラック １３．０ 重量％ ＭＲ−１１０（日本ゼオン社製） １０．０ 重量％ ポリウレタン樹脂 １０．０ 重量％ オレイン酸（融点１３℃） ０．６ 重量％ ステアリン酸ｎブチル（融点２１℃） １．８ 重量％ ステアリン酸ブトキシエチル（融点３５℃） １．８ 重量％ オレイン酸オレイル（融点−２０℃） １．８ 重量％ コロネートＨＸ（日本ポリウレタン工業社製） ４．０ 重量％ さらに、（図１）に示す磁性層３として、下記の組成の
固形分をＭＥＫ、トルエン、シクロヘキサノンから成る
混合溶剤で固形分濃度３５重量％にした塗料をサンドミ
ルで３時間混合分散し、上記下塗り層上に乾燥後の膜厚
０．３μｍで塗布した。

【００１８】 メタル磁性粉（Ｈc：１７００Oe、ＢＥＴ：４０m²/g） ６３．０ 重量％ カーボンブラック ２．０ 重量％ アルミナ １１．０ 重量％ ＭＲ−１１０（日本ゼオン社製） ７．５ 重量％ ポリウレタン樹脂 ７．５ 重量％ オレイン酸（融点１３℃） ０．６ 重量％ ステアリン酸ｎブチル（融点２１℃） １．８ 重量％ ステアリン酸ブトキシエチル（融点３５℃） １．８ 重量％ オレイン酸オレイル（融点−２０℃） １．８ 重量％ コロネートＨＸ（日本ポリウレタン工業社製） ３．０ 重量％ このようにして得た磁気シートをスーパーカレンダ処理
して６０℃で２４時間熱処理後、３．５インチのディス
クに打ち抜いた。さらにディスクを１００００番の研磨
テープで１０秒間研磨を行い、これを試料とした。

【００１９】（実施例２） （図１）に示す下塗り層２として、下記の組成の固形分
をＭＥＫ、トルエン、シクロヘキサノンから成る混合溶
剤で固形分濃度３５重量％にした塗料をサンドミルで３
時間混合分散し、厚さ６２μｍの非磁性支持体１（ポリ
エチレンテレフタレートフィルム）上に乾燥後の膜厚
１．０μｍで塗布した。

【００２０】 α-酸化鉄（粒子径０．０６μｍ） ５８．８ 重量％ カーボンブラック １３．４ 重量％ ＭＲ−１１０（日本ゼオン社製） １０．３ 重量％ ポリウレタン樹脂 １０．３ 重量％ オレイン酸（融点１３℃） ０．３ 重量％ ステアリン酸ｎブチル（融点２１℃） ０．９ 重量％ ステアリン酸ブトキシエチル（融点３５℃） ０．９ 重量％ オレイン酸オレイル（融点−２０℃） ０．９ 重量％ コロネートＨＸ（日本ポリウレタン工業社製） ４．１ 重量％ さらに、（図１）に示す磁性層３として、下記の組成の
固形分をＭＥＫ、トルエン、シクロヘキサノンから成る
混合溶剤で固形分濃度３５重量％にした塗料をサンドミ
ルで３時間混合分散し、上記下塗り層上に乾燥後の膜厚
０．３μｍで塗布した。

【００２１】 メタル磁性粉（Ｈc：１７００Oe、ＢＥＴ：４０m²/g） ６５．０ 重量％ カーボンブラック ２．１ 重量％ アルミナ １１．４ 重量％ ＭＲ−１１０（日本ゼオン社製） ７．７ 重量％ ポリウレタン樹脂 ７．７ 重量％ オレイン酸（融点１３℃） ０．３ 重量％ ステアリン酸ｎブチル（融点２１℃） ０．９ 重量％ ステアリン酸ブトキシエチル（融点３５℃） ０．９ 重量％ オレイン酸オレイル（融点−２０℃） ０．９ 重量％ コロネートＨＸ（日本ポリウレタン工業社製） ３．１ 重量％ このようにして得た磁気シートをスーパーカレンダ処理
して６０℃で２４時間熱処理後、３．５インチのディス
クに打ち抜いた。さらにディスクを１００００番の研磨
テープで１０秒間研磨を行い、これを試料とした。

【００２２】（実施例３） （図１）に示す下塗り層２として、下記の組成の固形分
をＭＥＫ、トルエン、シクロヘキサノンから成る混合溶
剤で固形分濃度３５重量％にした塗料をサンドミルで３
時間混合分散し、厚さ６２μｍの非磁性支持体１（ポリ
エチレンテレフタレートフィルム）上に乾燥後の膜厚
１．０μｍで塗布した。

【００２３】 α-酸化鉄（粒子径０．０６μｍ） ５４．６ 重量％ カーボンブラック １２．４ 重量％ ＭＲ−１１０（日本ゼオン社製） ９．６ 重量％ ポリウレタン樹脂 ９．６ 重量％ オレイン酸（融点１３℃） １．０ 重量％ ステアリン酸ｎブチル（融点２１℃） ３．０ 重量％ ステアリン酸ブトキシエチル（融点３５℃） ３．０ 重量％ オレイン酸オレイル（融点−２０℃） ３．０ 重量％ コロネートＨＸ（日本ポリウレタン工業社製） ３．８ 重量％ さらに、（図１）に示す磁性層３として、下記の組成の
固形分をＭＥＫ、トルエン、シクロヘキサノンから成る
混合溶剤で固形分濃度３５重量％にした塗料をサンドミ
ルで３時間混合分散し、上記下塗り層上に乾燥後の膜厚
０．３μｍで塗布した。

【００２４】 メタル磁性粉（Ｈc：１７００Oe、ＢＥＴ：４０m²/g） ６０．３ 重量％ カーボンブラック １．９ 重量％ アルミナ １０．５ 重量％ ＭＲ−１１０（日本ゼオン社製） ７．２ 重量％ ポリウレタン樹脂 ７．２ 重量％ オレイン酸（融点１３℃） １．０ 重量％ ステアリン酸ｎブチル（融点２１℃） ３．０ 重量％ ステアリン酸ブトキシエチル（融点３５℃） ３．０ 重量％ オレイン酸オレイル（融点−２０℃） ３．０ 重量％ コロネートＨＸ（日本ポリウレタン工業社製） ２．９ 重量％ このようにして得た磁気シートをスーパーカレンダ処理
して６０℃で２４時間熱処理後、３．５インチのディス
クに打ち抜いた。さらにディスクを１００００番の研磨
テープで１０秒間研磨を行い、これを試料とした。

【００２５】（比較例１） （図１）に示す下塗り層２として、下記の組成の固形分
をＭＥＫ、トルエン、シクロヘキサノンから成る混合溶
剤で固形分濃度３５重量％にした塗料をサンドミルで３
時間混合分散し、厚さ６２μｍの非磁性支持体１（ポリ
エチレンテレフタレートフィルム）上に乾燥後の膜厚
１．０μｍで塗布した。

【００２６】 α-酸化鉄（粒子径０．０６μｍ） ５７．０ 重量％ カーボンブラック １３．０ 重量％ ＭＲ−１１０（日本ゼオン社製） １０．０ 重量％ ポリウレタン樹脂 １０．０ 重量％ オレイン酸（融点１３℃） ０．２ 重量％ ステアリン酸ｎブチル（融点２１℃） １．９ 重量％ ステアリン酸ブトキシエチル（融点３５℃） １．９ 重量％ オレイン酸オレイル（融点−２０℃） １．９ 重量％ コロネートＨＸ（日本ポリウレタン工業社製） ４．０ 重量％ さらに、（図１）に示す磁性層３として、下記の組成の
固形分をＭＥＫ、トルエン、シクロヘキサノンから成る
混合溶剤で固形分濃度３５重量％にした塗料をサンドミ
ルで３時間混合分散し、上記下塗り層上に乾燥後の膜厚
０．３μｍで塗布した。

【００２７】 メタル磁性粉（Ｈc：１７００Oe、ＢＥＴ：４０m²/g） ６３．０ 重量％ カーボンブラック ２．０ 重量％ アルミナ １１．０ 重量％ ＭＲ−１１０（日本ゼオン社製） ７．５ 重量％ ポリウレタン樹脂 ７．５ 重量％ オレイン酸（融点１３℃） ０．２ 重量％ ステアリン酸ｎブチル（融点２１℃） １．９ 重量％ ステアリン酸ブトキシエチル（融点３５℃） １．９ 重量％ オレイン酸オレイル（融点−２０℃） １．９ 重量％ コロネートＨＸ（日本ポリウレタン工業社製） ３．０ 重量％ このようにして得た磁気シートをスーパーカレンダ処理
して６０℃で２４時間熱処理後、３．５インチのディス
クに打ち抜いた。さらにディスクを１００００番の研磨
テープで１０秒間研磨を行い、これを試料とした。

【００２８】（比較例２） （図１）に示す下塗り層２として、下記の組成の固形分
をＭＥＫ、トルエン、シクロヘキサノンから成る混合溶
剤で固形分濃度３５重量％にした塗料をサンドミルで３
時間混合分散し、厚さ６２μｍの非磁性支持体１（ポリ
エチレンテレフタレートフィルム）上に乾燥後の膜厚
１．０μｍで塗布した。

【００２９】 α-酸化鉄（粒子径０．０６μｍ） ５７．０ 重量％ カーボンブラック １３．０ 重量％ ＭＲ−１１０（日本ゼオン社製） １０．０ 重量％ ポリウレタン樹脂 １０．０ 重量％ オレイン酸（融点１３℃） １．２ 重量％ ステアリン酸ｎブチル（融点２１℃） １．６ 重量％ ステアリン酸ブトキシエチル（融点３５℃） １．６ 重量％ オレイン酸オレイル（融点−２０℃） １．６ 重量％ コロネートＨＸ（日本ポリウレタン工業社製） ４．０ 重量％ さらに、（図１）に示す磁性層３として、下記の組成の
固形分をＭＥＫ、トルエン、シクロヘキサノンから成る
混合溶剤で固形分濃度３５重量％にした塗料をサンドミ
ルで３時間混合分散し、上記下塗り層上に乾燥後の膜厚
０．３μｍで塗布した。

【００３０】 メタル磁性粉（Ｈc：１７００Oe、ＢＥＴ：４０m²/g） ６３．０ 重量％ カーボンブラック ２．０ 重量％ アルミナ １１．０ 重量％ ＭＲ−１１０（日本ゼオン社製） ７．５ 重量％ ポリウレタン樹脂 ７．５ 重量％ オレイン酸（融点１３℃） １．２ 重量％ ステアリン酸ｎブチル（融点２１℃） １．６ 重量％ ステアリン酸ブトキシエチル（融点３５℃） １．６ 重量％ オレイン酸オレイル（融点−２０℃） １．６ 重量％ コロネートＨＸ（日本ポリウレタン工業社製） ３．０ 重量％ このようにして得た磁気シートをスーパーカレンダ処理
して６０℃で２４時間熱処理後、３．５インチのディス
クに打ち抜いた。さらにディスクを１００００番の研磨
テープで１０秒間研磨を行い、これを試料とした。

【００３１】以上の試料を３．５インチフロッピーディ
スクケースに組み込んで、ＦＤＤによる連続耐久試験お
よびランニングトルクの測定を行った。測定用ＦＤＤ
は、松下通信工業製ＪＵ−３６３を用い、耐久性は、温
度５℃、相対湿度３５％の環境、温度２３℃、相対湿度
５５％の環境および温度５２℃、相対湿度８０％の環境
下で、磁気ヘッドをトラック１６に置き、０から３２ト
ラックまでの平均再生出力が初期出力の５０％減少時を
もって耐久時間とした。ランニングトルクは、温度２３
℃、相対湿度５５％の環境下で初期トルクと１５０万パ
ス後のトルクを測定した。

【００３２】試料の耐久性およびランニングトルクの測
定結果を（表１）に示す。

【００３３】

【表１】

【００３４】（実施例１）では低温から高温まで全ての
環境において２０００万パス以上の耐久性を示すことが
できた。さらに、ランニングトルクにおいても初期値、
１５０万パス後の値とも低く上昇が少ない。

【００３５】（比較例１）の様に潤滑剤量が全固形分の
６重量％であっても、潤滑剤中の脂肪酸比率が５重量％
未満であれば、ランニングトルクは高く、その上昇率も
大きい。また、（比較例２）の様に潤滑剤量が全固形分
の６重量％であっても、潤滑剤中の脂肪酸比率が１５重
量％を越えると、脂肪酸の効果によりランニングトルク
は低い値を示すが耐久性が悪く、特にこの傾向は低温で
著しい。よって潤滑剤中の脂肪酸比率は５〜１５重量％
であることが必要である。

【００３６】（実施例２）の様に潤滑剤中の脂肪酸比率
が１０重量％であっても、潤滑剤量が塗膜の固形分の３
重量％の場合には、塗膜に対する潤滑剤量が少ないため
に（実施例１）と比較して耐久性、ランニングトルクと
も低くなる。また、（実施例３）の様に潤滑剤中の脂肪
酸比率が１０重量％であっても、潤滑剤量が塗膜の固形
分の１０重量％の場合には、余分な潤滑剤により塗膜の
強度が低下し、塗膜と非磁性支持体との接着性が低下す
るために、（実施例１）と比較して全ての環境下で耐久
性が低くなる。よって潤滑剤量は塗膜の全固形分の３〜
１０重量％が少なくとも必要である。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明は、磁性層の強磁性
粉末がメタル磁性粉から成る二層媒体の塗膜に含まれる
潤滑剤を、脂肪酸と脂肪酸エステルで構成し、その構成
が重量比で５：９５〜１５：８５であり、潤滑剤量を全
固形分の３〜１０重量％添加する。さらに、脂肪酸エス
テルは、融点０℃以下の脂肪酸エステルと、分子内にエ
ーテル結合を持ち融点２５℃以上の脂肪酸エステルを複
数で構成することにより、低温から高温環境までの耐久
性の向上とランニングトルクの安定化を同時に可能とな
った。

【００３８】よって、本発明を利用することにより、高
信頼性の大容量メタル磁気記録媒体が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の（実施例１）、（実施例２）、（実施
例３）、（比較例１）および（比較例２）における磁気
記録媒体の要部断面図

【符号の説明】

１ 非磁性支持体 ２ 下塗り層 ３ メタル磁性層

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 5/71 G11B 5/704

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非磁性支持体上に下塗り層および磁性層を
   この順番に設けてなる磁気記録媒体において、磁性層に
   含まれる強磁性粉末がメタル磁性粉であり、下塗り層お
   よび磁性層に含まれる潤滑剤が脂肪酸と脂肪酸エステル
   から成り、その構成が重量比で５：９５〜１５：８５の
   範囲であって、 前記磁性層または下塗り層に含まれる脂肪酸エステルが
   融点の異なる複数の脂肪酸エステルで構成され、０℃以
   下の融点を持つ脂肪酸エステルと分子内にエーテル結合
   を持ち、２５℃以上の融点を持つ脂肪酸エステルを含有
   する ことを特徴とする磁気記録媒体。
2. 【請求項２】磁性層または下塗り層に含まれる潤滑剤量
   が、全固形分の３〜１０重量％であることを特徴とする
   請求項１記載の磁気記録媒体。