JP3288778B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JP3288778B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体に関し、
さらに詳しくは、電磁変換特性および耐久性に優れた高
密度記録用として好適な磁気記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】高密度磁気記録媒体用磁性体としてメタ
ル磁性体が使用されるが、これをデジタル記録用とし
て使用する場合には、より高い信頼性が要求される。デ
ジタル記録に用いる場合、高密度記録用媒体として要
求される高い出力を発現させるために、磁気記録媒体の
磁束密度を増加させ、洩れ磁束を上げるため、磁性体の
含有量を高くする必要がある。この目的を達成するため
カーボンブラックの含有量をできるだけ少なくすること
が望ましいが、少ないカーボンブラック含有量で帯電防
止効果を奏するには吸油量の高い、高次のストラクチャ
ー構造を有するカーボンブラックを用いることが好まし
い。
【0003】しかし、このようなカーボンブラックをメ
タル磁性体と共に用いると、メタル磁性体の分散挙動が
悪化し、磁気記録媒体の電磁変換特性および耐久性が低
下する。すなわち、分散性が悪いため、ヘッドと媒体表
面の接触部位の摺動跡が発生し、塗膜剥離が起こりやす
くなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、電
磁変換特性および耐久性の改善された高密度記録用磁気
記録媒体を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、非磁性基体上
に強磁性金属粉末とバインダーを含む磁性塗液を直接
布してなる磁性層を有する磁気記録媒体において、磁性
塗液中に吸油量250〜500cm 3 /100gのカー
ボンブラックを含有し、バインダーがOH基およびSO
3 M(Mはアルカリ金属またはアンモニウムを示す)基
を有する、塩化ビニル樹脂および/または塩化ビニルの
共重合樹脂を含み、かつ磁性塗液中にチオール基を有す
シラン系カップリング剤および炭素数13以上の脂
肪酸とエーテル基を有するアルコールとの高級脂肪酸エ
ステルを含有することを特徴とする磁気記録媒体であ
る。
【0006】本発明において、強磁性金属粉末として
は、BET法により測定した比表面積が30m2 /g以
上のものであることが好ましく、かかる金属粉末として
は、例えば、鉄、Fe−Co、Fe−Co−Niなどの
粉末を挙げることができる。金属粉末の比表面積は、ノ
イズを下げ、S/Nを向上させるためには、大きいほど
よい。しかし、微粒子になるほど磁性塗液の製造工程に
おける分散が困難となり、磁性塗液の安定性も問題とな
る。金属粉末の好ましい比表面積は、BET法により測
定した場合、30〜60m2 /gである。高密度記録用
媒体においては、かかる金属粉末を、通常、磁性層中、
50〜80重量%含有させる。
【0007】本発明において用いる磁性塗液は、吸油量
250〜500cm 3 /100gのカーボンブラックを
含有する。上記範囲のカーボンブラックを用いることに
より、電磁変換特性および耐久性に優れた磁気記録媒体
を得ることができる。上記範 囲外では、磁性層中へのカ
ーボンブラックの少量の添加で帯電防止効果を向上させ
ることが難しく、本発明の効果を得ることが困難であ
。かかるカーボンブラックは、ブラックパールズ20
00〔キャボット(株)製〕、ケッチェンブラックEC
〔ライオンアクゾ(株)製〕、ケッチェンブラックEC
600JD〔ライオンアクゾ(株)製〕、#3600
〔三菱化成(株)製〕、#3950〔三菱化成(株)
製〕として入手することができる。
【0008】このようなカーボンブラックは、カーボン
ブラックの一次粒子が鎖状に連なっている高次のストラ
クチャー構造を有しており、磁性層中で電子を通しやす
いため、磁気記録媒体の表面抵抗を減少させることがで
き、磁気記録媒体の帯電を防止することができる。
【0009】また、本発明においては、磁性塗液中にバ
インダーとして、OH基およびSO3 M基を有する、塩
化ビニル樹脂および/または塩化ビニルの共重合樹脂
含むことが必要である。本発明のバインダーのように、
ポリマー中に親水性のセグメントと疎水性のセグメント
を有するバインダーは、その親水性のセグメントが磁性
粉末の表面に吸着されてアンカー役を果たし、一方、疎
水性のセグメントが外側に並んで殻を形成し、この殻が
磁性塗液中の有機溶媒と混和されて溶液化することによ
り、金属粉末の分散性を向上させることができる。
【0010】バインダーとなる樹脂としては、金属粉末
の分散性の点からは、分子中に親水性セグメントと疎水
性セグメントを有するポリマーであれば、理論的には充
分であるが、実用上は、磁性塗液の作成の容易さ、形成
された磁性層の均一性などの点から、本発明において
、OH基およびSO3 M基を有する塩化ビニル樹脂、
該2種類の官能基を有する、例えば塩化ビニル−酢酸ビ
ニル共重合樹脂など、塩化ビニルの共重合樹脂を使用す
る。SO3 M基中、Mはアルカリ金属またはアンモニウ
ムを表し、なかでもNa、K、NH4 が好ましい。
【0011】これらの樹脂において、OH基およびSO
3 M基は、ポリマー中に、SO4 として、0.2〜2.
0重量%含まれていることが好ましい。また、本発明に
おいて、OH基およびSO3 M基を有する、塩化ビニル
樹脂および/または塩化ビニルの共重合樹脂は、磁性塗
液中に、強磁性金属粉末100重量部に対して、1〜2
0重量%含まれていることが、本発明の効果発現のため
には好ましい。
【0012】本発明における磁性塗液は、チオール基を
有するシラン系カップリング剤を含有する。本発明
ラン系カップリング剤は、前記バインダーと併用される
ことにより、カーボンブラックの分散性を向上させ、磁
気記録媒体の耐久性を向上させることができる。さら
に、メタル磁性体において要求される耐蝕性を改善する
ことにも寄与することができる。
【0013】上記チオール基を有するシラン系カップリ
ング剤としては、例えば、γ−メルカプトプロピルトリ
メトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシ
シラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラ
ン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシランを
挙げることができる。
【0014】上記シラン系カップリング剤は、磁性塗液
中に、強磁性金属粉末100重量部に対し、固形分量で
0.5〜5.0重量%含有されることが好ましい。
【0015】さらに、本発明において用いる磁性塗液中
には、炭素数13以上の脂肪酸とエーテル基を有するア
ルコールとの高級脂肪酸エステル含有される。かかる
高級脂肪酸エステルは、潤滑剤として作用するととも
に、カーボンブラックの分散安定性剤として作用する。
【0016】炭素数13以上の脂肪酸としては、例えば
ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステ
アリン酸、オレイン酸、リノール酸などを挙げることが
できる。一方、エーテル基を含有するアルコールとして
は、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル、ポ
リプロピレングリコールモノアルキルエーテルなどを挙
げることができる。
【0017】本発明において用いる磁性塗液中には、こ
のような高級脂肪酸エステルを、固形分量で強磁性金属
粉末100重量部に対し、1〜10重量%含有すること
が好ましい。
【0018】本発明で用いる磁性塗液中には、ポリイソ
シアナート系架橋剤をバインダーと組み合わせて使用す
ることが好ましい。ポリイソシアナート系架橋剤として
は、次の化合物を挙げることができる。例えば、トリレ
ンジイソシアナート、キシリレンジイソシアナート、ヘ
キサメチレンジイソシアナート、4,4′−ジフェニル
メタンジイソシアナートなどのジイソシアナート、ある
いはトリメチロールプロパンとトリレンジイソシアナー
ト3モルの付加化合物(日本ポリウレタン社製、コロネ
ートLなど)などである。これらのポリイソシアナート
系架橋剤は、OH基およびSO3 M基を有する、塩化ビ
ニル樹脂および/または塩化ビニルの共重合樹脂に対
し、80重量%以下であることが好ましく、50重量%
以下が特に好ましい。
【0019】本発明において用いる磁性塗液中には、こ
れらのほか、研磨材としてα−アルミナ、酸化クロム、
酸化チタン、Si−Cなど;潤滑剤として二硫化モリブ
デン、グラファイト、シリコンオイルなど:分散剤とし
てレシチン、チタンカップリング剤、炭素数12〜22
の脂肪酸、該脂肪酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土
類金属塩からなる金属石鹸、該脂肪酸のアミドなどを添
加することができる。
【0020】本発明の磁気記録媒体は、強磁性金属粉
末、カーボンブラック、バインダー、カップリング剤、
ポリイソシアナート架橋剤、研磨剤並びにその他の添加
剤を、例えばトルエン、n−ヘキサン、メチルエチルケ
トン、シクロヘキサノン、酢酸エチルなどの適当な溶媒
の存在下で混練して磁性塗液を製造し、これを非磁性基
体上にドクターブレード法、ロールコート法、グラビア
コート法など通常の塗布法を用いて、直接塗布、乾燥
させ、カレンダー処理を行うことにより製造することが
できる。
【0021】使用される非磁性基体としては、例えば、
ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル類、ポ
リプロピレンなどのポリオレフィン類、セルロースジア
セテート、セルローストリアセテートなどのセルロース
誘導体、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリイミ
ド、ポリアミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン
などからなるフィルム、シートなどを挙げることができ
る。
【0022】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に
説明する。なお、実施例中、部および%はともに重量基
準である。また、磁気記録媒体の評価は下記のように行
った。電磁変換特性(再生出力) 日本電気(株)製、3.5インチフロッピーデスクド
ライブFD1335を用い、トラック000の1f(6
25,000磁束反転/秒)の平均信号振幅(再生した
ときのピーク間の出力電圧の平均値)を測定し、実施例
1の平均信号振幅を100として、その割合を%で表示
した。
【0023】耐久性 市販ドライブ(FD−1137Cなど)を恒温槽内に
セットする。次に示すサイクル温湿度条件で恒温槽を
運転する。 (i) 25℃、80%RH 1.0時間 (ii)温度を下げる 1.0時間 (iii) 5℃(湿度制御なし) 3.0時間 (iv)温度を上げる 3.0時間 (v) 60℃、20%RH 2.0時間 (vi)温度を下げる 2.0時間 (12.0時間/サイクル) 以下、(i) に戻して繰り返す。ドライブに試験媒体を
挿入し、サイクル温湿度雰囲気下でドライブを連続駆動
する。媒体表面にヘッド摺動跡(強いすじ)の発生ま
での時間(万パス)を耐久時間とする。
【0024】表面抵抗 温度25℃、相対湿度60%の環境で1日保持した後、
測定装置、SM−5E超絶縁計〔東亜電波工業(株)
製〕を用い、測定した。
【0025】実施例1 強磁性金属粉末として、鉄粉末(SSA43m2 /g、
Hc:1650Oe)100部、バインダーとして、SO
3 Na基およびOH基含有塩化ビニル樹脂〔MR11
0、日本ゼオン(株)製〕5部、OH基を有する塩化ビ
ニル−酢酸ビニル共重合樹脂〔VAGH、UCC社製〕
5部、およびウレタン樹脂〔ニッポランN2301、日
本ポリウレタン(株)製〕10部、ポリイソシアナート
〔コロネート−L、日本ポリウレタン(株)製〕7部、
カーボンブラック(ケッチェンEC、ライオンアクゾ
(株)製、吸油量350cm3 /100g)3部、γ−
メルカプトプロピルトリメトキシシラン3部、ブトキシ
エトキシエチルステアレート6部、α−アルミナ(粒径
0.3μm)10部、シクロヘキサノン400部を公知
の方法で混合分散させて磁性塗液を作成した。
【0026】得られた磁性塗料を厚さ62μmのポリエ
ステルフィルムの両面に均一に塗工した。乾燥後、カレ
ンダー処理および加熱キュアを行い、直径90mmの円
板状に打抜き、研磨処理を行ったのち、高密度用フロッ
ピーデスクを作成した。次いで、得られたフロッピー
スクについて、その再生出力、耐久性、表面抵抗を
調べた。その結果を表1に示す。
【0027】実施例 カーボンブラックとして、吸油量480cm3 /100
gのもの〔ケッチェンブラックEC600JD、ライオ
ンアクゾ(株)製〕を用いるほかは実施例1と同様にし
て磁性塗液を作成し、これを用いて実施例1と同様にし
て高密度用フロッピーデスクを作成した。得られたフ
ロッピーデスクについて実施例1と同様に評価した結
果を表1に示す。
【0028】比較例1 カーボンブラックとして、コンダクテックス975〔コ
ロンビアンカーボン(株)製、吸油量183cm3 /1
00g〕を用いるほかは実施例1と同様にして磁性塗液
を作成し、これを用いて実施例1と同様にして高密度用
フロッピーデスクを作成した。得られたフロッピーデ
スクについて実施例1と同様に評価した結果を表1に
示す。
【0029】比較例2 カーボンブラックとして、コンダクテックス975を7
部用いるほかは実施例1と同様にして高密度用フロッピ
ーデスクを作成した。得られたフロッピーディスクに
ついて実施例1と同様に評価した結果を表1に示す。
【0030】比較例3 γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン3部を添加
しないほかは実施例1と同様にして、磁性塗液を作成
し、実施例1と同様にして高密度用フロッピーディスク
を作成した。得られたフロッピーデスクについて、実
施例1と同様に評価した結果を表1に示す。
【0031】比較例4 SO3 Na基およびOH基含有塩化ビニル樹脂〔MR1
10、日本ゼオン(株)製〕5部に替え、OH基を有す
る塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂〔VAGH、UC
C社製〕5部を用いるほかは実施例1と同様にして得た
磁性塗液を用いて、実施例1と同様にして高密度用フロ
ッピーデスクを作成し、評価した。結果を表1に示
す。
【0032】比較例5 SO3 Na基およびOH基含有塩化ビニル樹脂〔MR1
10、日本ゼオン(株)製〕5部に替え、SO3 Na基
含有ウレタン樹脂〔UR−8300、東洋紡(株)製〕
5部を用いるほかは実施例1と同様にして得た磁性塗液
を用いて、実施例1と同様にして高密度用フロッピーデ
スクを作成し、評価した。結果を表1に示す。
【0033】
【表1】
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、電磁変換特性および耐
久性に優れ、長期にわたって信頼性を維持することので
きる、高密度記録用として好適な磁気記録媒体を提供す
ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−295023(JP,A) 特開 平2−31319(JP,A) 特開 平2−61822(JP,A) 特開 昭63−253529(JP,A) 特開 平2−76121(JP,A) 特開 平4−103021(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 5/708 C09D 5/23 G11B 5/702

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性基体上に強磁性金属粉末とバイン
    ダーを含む磁性塗液を直接塗布してなる磁性層を有する
    磁気記録媒体において、磁性塗液中に吸油量250〜5
    00cm 3 /100gのカーボンブラックを含有し、バ
    インダーがOH基およびSO3 M(Mはアルカリ金属ま
    たはアンモニウムを示す)基を有する、塩化ビニル樹脂
    および/または塩化ビニルの共重合樹脂を含み、かつ磁
    性塗液中にチオール基を有するシラン系カップリング
    および炭素数13以上の脂肪酸とエーテル基を有す
    るアルコールとの高級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。
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