JP3211005B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JP3211005B2
JP3211005B2 JP12531191A JP12531191A JP3211005B2 JP 3211005 B2 JP3211005 B2 JP 3211005B2 JP 12531191 A JP12531191 A JP 12531191A JP 12531191 A JP12531191 A JP 12531191A JP 3211005 B2 JP3211005 B2 JP 3211005B2
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賢秀 楠本
青山  茂夫
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Hitachi Maxell Energy Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は磁気記録媒体に関し、
さらに詳しくは機械特性および電気特性に優れた磁気記
録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、磁性粉末、結合剤成分、有機溶
剤およびその他の必要成分からなる磁性塗料を、基体上
に塗布、乾燥してつくられる磁気記録媒体は、記録再生
時に磁性層が磁気ヘッド等と激しく摺接するため、磁性
層等の摩耗が少なくて耐久性に優れたものが要求され
る。このため、従来からアルミナ、酸化クロム、α−酸
化鉄などの固形添加剤を、磁性層中に多量に添加するこ
とが一般的に行われている。しかしながら、磁気記録媒
体の記録密度が高密度化されるほど固形添加剤を含有さ
せた磁性層と磁気ヘッドとの接触が、機械特性や電気特
性に大きく影響し、特に、VTRなどでは磁気ヘッドと
磁性層との接触を良好に保つために、磁気ヘッドと磁性
層との接触圧力を大きくするとともに、相対速度を大き
くしているため、多量の固形添加剤を磁性層中に含有さ
せると、低湿下において出力が劣化しやすく、磁気ヘッ
ドが摩耗されやすい。中でも低湿下における出力劣化
は、磁性層中に添加される固形添加剤と関係が深く、特
に磁性層表面の固形添加剤が低湿下における出力劣化に
大きな影響を及ぼす。そこで、磁性層中への固形添加剤
の添加量を限定し、かつ磁性層表面における単位面積当
たりの固形添加剤の平均個数を限定するなどして、磁気
ヘッドの摩耗を低減し、耐久性および電磁変換特性を改
善することが試みられている。(特開昭64−8891
7号)
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、固形添加剤
の磁性層中への添加量や磁性層表面における単位面積当
たりの平均個数を限定するだけでは、低湿下における出
力劣化を抑制することができず、さらに磁性粉末を微粒
子化し、高保磁力化するとともに、磁性層表面を平滑化
するなどして、記録密度を高密度化しようとするとき
は、磁気ヘッドの摩耗を充分に低減することができず、
特に、短波長における電磁変換特性が劣化する。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明はかかる現状に
鑑み鋭意研究を行った結果なされたもので、板状磁性粉
末を含む磁性層中に、平均粒径が板状磁性粉末の直径の
4倍以下の0.10〜0.18μmで、モ−ス硬度が8〜9
の固形添加剤を磁性層表面の近傍に偏在させ、磁性層表
面における固形添加剤を平均個数にして板状磁性粉末
1000個当たり1個以上2個以下含有させることによ
って、特に低湿下における出力劣化を防止するととも
に、短波長における電磁変換特性を向上させ、さらに磁
気ヘッドの摩耗を抑制して、機械特性および電気特性を
一段と向上させたものである。
【0005】この発明において、板状磁性粉末を含む磁
性層中に含有させる固形添加剤は、平均粒径が板状磁性
粉末の直径の4倍以下で、モ−ス硬度が8以上であるこ
とが好ましく、このような固形添加剤を磁性層表面にお
ける平均個数にして板状磁性粉末1000個当たり1個
以上2個以下含有させると、磁性層を適度な強度に保ち
つつ、板状磁性粉末の配向性が向上し、かつ磁性層の表
面粗さが減少するため、低湿下における出力劣化が充分
に低減され、短波長における電磁変換特性が向上される
とともに、磁気ヘッドの摩耗が抑制されて、機械特性お
よび電気特性が一段と向上される。
【0006】このような固形添加剤の平均粒径および磁
性層表面における平均個数は、磁気記録媒体の耐久性を
損なわない限り小さくする程、低湿下における出力劣化
が低減され、また短波長における電磁変換特性が向上さ
れて、磁気ヘッドの摩耗も抑制されるが、固形添加剤の
平均粒径が、板状磁性粉末の直径の4倍より大きかった
り、磁性層表面における固形添加剤の平均個数を、板状
磁性粉末1000個当たり1未満にすると、特に耐久性
が劣化するとともに低湿下における出力劣化が増大し、
2個を越えると短波長における電磁変換特性が劣化し
て、磁気ヘッドの摩耗も低減されない。また、固形添加
剤のモ−ス硬度が8未満のものでは、磁気ヘッドの研磨
能力が不足するため、ヘッド目づまりが多発する。
【0007】このような固形添加剤としては、平均粒径
が使用する板状磁性粉末の直径の4倍以下で、モ−ス硬
度が8〜9のものであれば、従来から公知の固形添加剤
が全く制限なく使用され、たとえば、いずれも平均粒径
が使用する板状磁性粉末の直径の4倍以下で、モ−ス硬
度が8以上のAl23 、Cr23 、3Al23
2SiO2 、Al23 ・TiO2 などの金属酸化物、
あるいはTiB2 、ZrB2 、TiC、TiNなどの金
属化合物などが好適なものとして、単独で、あるいは二
種以上組み合わせて使用される。
【0008】また、これらの固形添加剤は、角ばった不
規則な形状の固形添加剤でもよいが、球状の固形添加剤
を用いると、角ばった固形添加剤に比べて、磁気ヘッド
の研磨量が格段に少なくなり、固形添加剤を磁性層表面
に相当量配置しても、磁気ヘッドの研磨量が適度に抑制
されるとともに、固形添加剤と磁気ヘッドとの真実接触
面積が極めて小さくなり、磁性層と磁気ヘッドとの接触
抵抗も、角ばった固形添加剤を用いた場合に比べて非常
に低くなって、良好な走行特性を確保することができる
ため、磁気ヘッドの摩耗の低減にさらに効果的である。
【0009】さらに、固形添加剤は磁性層中で均一に分
散させてもよいが、磁性層内部には少量にして表面近傍
に多量に分布させたり、磁性層内部に表面に分布する固
形添加剤の平均粒径より平均粒径が大きい固形添加剤を
分布させるように偏在させたりすると、特に、磁性層が
磁気ヘッドと高速で摺動する磁気記録媒体においては、
磁性層内部ではなく、磁性層表面近傍の固形添加剤の挙
動によって、機械特性が大きく支配されるため、磁性層
表面近傍に分布された固形添加剤量によって、機械特性
が一段と向上される。また同時に、磁性層への固形添加
剤の添加量を、固形添加剤を磁性層中に均一に分散させ
る場合に比べ半分以下に減らすことができて、固形添加
剤の添加に伴う磁気記録媒体の飽和磁化量と角型の低下
を著しく少なくすることができる。このため、固形添加
剤は磁性層表面近傍に偏在させるのがより好ましい。
【0010】ここで、固形添加剤を磁性層表面近傍に多
量に分布させて、磁性層表面近傍へ偏在させる場合は、
固形添加剤を、炭化水素系疎水化処理剤、あるいはフッ
化物系疎水化処理剤などの有機物系疎水化処理剤の溶液
中に分散させ、その表面に疎水化処理剤を化学的に吸着
させて、固形添加剤の表面エネルギ−を低下させるなど
の方法で行われ、このような方法で固形添加剤の表面エ
ネルギ−を低下させると、固形添加剤と磁性塗料との間
の界面エネルギ−に大きな差が生じ、この界面エネルギ
−の大きな差が駆動力となって、固形添加剤が磁性塗料
中で浮き上がり、その結果、磁性層表面近傍に固形添加
剤が偏在する。このような疎水化処理に使用する疏水化
処理剤としては、固形添加剤表面への化学吸着性に優れ
たシラン系、チタネ−ト系、アルミニウム系などのカッ
プリング剤、あるいはオルガノシラザンなどの疎水化処
理剤が好適なものとして使用される。
【0011】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、平均粒径が使用され
る板状磁性粉末の直径の4倍以下で、モ−ス硬度が8以
上の固形添加剤を、板状磁性粉末、結合剤樹脂、有機溶
剤およびその他の添加剤と混合分散して磁性塗料を調製
し、この調製において、固形添加剤の添加量を調整した
り、固形添加剤の表面に疏水化処理を施したり、あるい
は固形添加剤の添加時期を変えたりして、磁性層表面に
おける固形添加剤の平均個数を、使用する板状磁性粉末
1000個あたり1個以上2個以下となるように制御し
た後、これをポリエステルフィルムなどの基体表面上
に、吹きつけもしくはロ−ル塗りなどの任意の手段で塗
布し、乾燥すればよい。
【0012】板状磁性粉末としては、たとえば、M型バ
リウムフェライト粉末、W型バリウムフェライト粉末な
ど従来公知の各種板状磁性粉末が広く包含される。
【0013】また結合剤樹脂としては、塩化ビニル−酢
酸ビニル系共重合体、ポリビニルブチラ−ル系樹脂、繊
維素系樹脂、ポリウレタン系樹脂、イソシアネ−ト化合
物など、通常、磁気記録媒体に使用される結合剤樹脂が
いずれも好適に使用される。
【0014】さらに、有機溶剤としては、メチルイソブ
チルケトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、
トルエン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、ジオキサ
ン、ジメチルホルムアミドなど、一般に使用されるもの
が特に制限されることなく単独で、あるいは二種以上混
合して使用される。
【0015】なお、磁性塗料中には、分散剤、潤滑剤、
帯電防止剤など、一般に磁性塗料中に添加されるもの
が、いずれも必要に応じて添加使用される。
【0016】
【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 M型バリウムフェライト粉末(保磁力1200エルステッド 100 重量部 、飽和磁化量65 emu/g 、平均粒径0.05μm) 塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコ−ル共重合体 13.8 〃 ポリウレタン樹脂 8.8 〃 メチルエチルケトン 5 〃 トルエン 5 〃 上記組成物をニ−ダで混練し、次いで、これに アルミナ(平均粒径0.18μm、モ−ス硬度9) 5 重量部 疎水化処理剤(C1837Si(NH)3/2 ) 0.1 〃 トルエン 5 〃 を100時間混合分散した分散混合物と、下記の組成物 メチルエチルケトン 70 重量部 トルエン 70 〃 オレイルオレ−ト 8 〃 架橋剤 2.5 〃 とを加え、混合分散して磁性塗料を調整した。次いで、
この磁性塗料を厚さが13μmのポリエステルフィルム
上に乾燥後の塗膜の厚さが約4μmとなるように塗布
し、鏡面処理を行った後、所定の幅に裁断して磁気テ−
プを作製した。
【0017】実施例2〜4、比較例1〜3 実施例1における磁性塗料の組成において、分散混合物
中のα−Al2 3 を、下記表1に示す平均粒径および
モ−ス硬度のα−Al2 3 に代え、使用量を下記表1
に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして磁
気テ−プを作製した。
【0018】
【0019】各実施例および比較例で得られた磁気テ−
プについて、磁性層表面におけるアルミナの平均個数、
磁気ヘッドの摩耗量、キャリア出力(C)、キャリア出
力(C)とノイズレベル(N)との比であるC/N、低
湿下における出力劣化および耐久性を調べた。
【0020】磁性層表面におけるアルミナの平均個数
は、日立製作所社製の走査型電子顕微鏡(S−900)
を使用し、加速電圧を 0.8KVとし倍率10000倍で
磁性層表面を観察して、写真上のアルミナの個数を数
え、板状磁性粉末1000個当たりの平均個数を求め
た。また磁気ヘッドの摩耗量は、ビクタ−社製のVTR
(HR−S7000)を用い、室温で120分テ−プ、
2時間モ−ド、100時間の条件で走行させて磁気ヘッ
ドの摩耗量を測定した。さらにキャリア出力(C)は、
ビクタ−社製の業務用VTR(BR−S711)を用い
て7MHz のキャリア出力(C)を測定し、また同時に
6MHz のノイズレベル(N)を測定してキャリア出力
(C)とノイズレベル(N)との比C/Nを求め、比較
例1のキャリア出力(C)およびC/Nを基準として、
これとの比較値で表した。また、低湿下における出力劣
化の測定は、ビクタ−社製のVTR(HR−D330
E)を用い、180分テ−プ、3時間モ−ドの条件で、
まず25℃、50%RHにおける8MHz の信号を記録
再生して出力(C1 )を測定し、次に25℃、20%R
Hで生テ−プを180分間走行させた後、最初のテ−プ
で8MHz の信号を記録再生して出力(C2 )を測定し
た。そしてC2 −C1 を算出して出力劣化とした。耐久
性は、松下電器産業社製のVTR(NV−370)を用
い、室温で、120分テ−プ、2時間モ−ドの条件で走
行させ、100回走行後の磁性層の傷を目視により観察
して、磁性層の傷が認められない場合を(良)とし、磁
性層の傷が認めらる場合を(不可)として評価した。下
記表2はその結果である。
【0021】
【0022】
【発明の効果】上記表2から明らかなように、この発明
で得られた磁気テ−プ(実施例1ないし4)は、比較例
1ないし3で得られた磁気テ−プに比し、磁気ヘッドの
摩耗量が少なく、キャリア出力およびC/Nが高くて、
出力劣化が小さく、さらに耐久性がよく、このことから
この発明で得られる磁気記録媒体は、低湿下における出
力劣化が良好に低減され、機械特性と電気特性に優れて
いることがわかる。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−306520(JP,A) 特開 昭61−94222(JP,A) 特開 昭64−88917(JP,A) 特開 平4−149818(JP,A) 特開 平3−185622(JP,A) 特開 昭64−27022(JP,A) 特開 昭63−239616(JP,A) 特開 昭62−285228(JP,A) 特開 昭61−57036(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 5/708

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 板状磁性粉末を含む磁性層中に、平均粒
    径が板状磁性粉末の直径の4倍以下の0.10〜0.18μ
    で、モ−ス硬度が8〜9の固形添加剤を磁性層表面の
    近傍に偏在させ、磁性層表面における固形添加剤の平均
    個数を、板状磁性粉末1000個当たり1個以上2個以
    下含有させたことを特徴とする磁気記録媒体。
JP12531191A 1991-04-26 1991-04-26 磁気記録媒体 Expired - Lifetime JP3211005B2 (ja)

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