JP3290718B2 - 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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁気記録媒体に関し、さ
らに詳しくは特に優れた電磁変換特性、トラック品質を
維持して、更に耐久性を一層向上させた高記録密度用磁
気記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、磁気記録媒体特にビデオテープや
フロッピーディスクでは、記録密度を高めるため、抗磁
力を上げた粒径の小さい磁性粉体が用いられるようにな
ってきている。
【0003】しかし、これら磁性粉体は分散が極めて困
難であり、かつ、一旦分散しても不安定であるため、凝
集粒子が発生することにより、不十分な充填状態の磁性
塗膜、不均質な塗膜表面を発生する傾向がある。このた
め電気変換特性が損なわれることによるS/N比の低
下、消去不良の増加によるトラック品質の悪化(エクス
トラパルスエラーの増加による製品化収率の悪化)、更
に耐久性の低下を招きやすいという欠点を有している。
【0004】かかる技術的課題に対し、結合剤樹脂の性
質として磁性粉末に対する親和性を向上させる観点から
広い検討が行なわれているところであり、例えば分子構
造中にスルホン酸基またはリン酸基等を導入した結合剤
樹脂が実用に供されたが、これだけでは強磁性粉末の分
散性は確保できるが耐久性を維持するにはいまだ不充分
な状態である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、BE
T法による比表面積が30m2 /g以上の強磁性粉体の
分散性、分散安定性を改善して、磁性塗膜の均一な充填
状態を維持するとともに、より一層の表面平滑性をはか
ることにより、電磁変換特性(S/N比向上)、製品化
収率(トラック品質が良好でエクストラパルスエラーレ
ートの低い)を維持したまま更に一段上の耐久性を確保
することにより、全特性をバランスよく向上せしめた高
記録密度用磁気記録媒体を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の本発
明により達成される。すなわち、本発明は非磁性基体上
に強磁性粉体と結合剤を含む磁性塗液を塗布して磁性層
を形成してなる磁気記録媒体において、前記磁性塗液
が、その強磁性粉体はBET法による比表面積が30m
2 /g以上の強磁性粉体からなり、且つスルホン酸基ま
たはリン酸基を含有する塩化ビニル樹脂とビニルアルコ
ール成分が8重量%以上の塩化ビニル―酢酸ビニル―ビ
ニルアルコール共重合体樹脂の両樹脂を含むことを特徴
とする磁気記録媒体である。
【0007】上述の本発明は、前記強磁性粉体を含むビ
ヒクル中にスルホン酸基またはリン酸基を含有する塩化
ビニル樹脂を添加することにより、磁性塗液中に含まれ
る分散させるべき強磁性粉体の液状ビヒクル内での親和
力を向上させ、もって分散性および分散安定性の向上を
はかり、電磁変換特性(S/N比)、製品化収率(エク
ストラパルスエラーレート)を向上させ更にビニルアル
コール成分が8重量%以上である塩化ビニル―酢酸ビニ
ル―ビニルアルコール共重合体を、好ましくは前記特定
比率にて添加して磁性塗膜の架橋密度を上げ磁性塗膜強
度を強くすることにより一層の耐久性を向上させた磁気
記録媒体を実現したものである。
【0008】次に本発明を詳細に説明する。
【0009】本発明に使用する強磁性粉体は、比表面積
がBET法で30m2 /g以上の強磁性粉体であり、か
かる強磁性粉体としては従来公知のCo含有γ―Fe2
3、Co含有γ―Fe3 4 、バリウムフェライト等
の酸化物系磁性粉体、鉄、Fe―Co―Ni等のメタル
系磁性粉体等を例示することができる。ここで比表面積
が30m2 /g未満の磁性粉体はS/N比を上げること
が困難であるため高記録密度化の目的を達成できない。
【0010】本発明において使用するスルホン酸基もし
くはリン酸基を有する塩化ビニル樹脂は重合度が100
〜500、平均分子量が1000〜10000の範囲で
あり、例えば塩化ビニルモノマー、スルホン酸もしくは
リン酸のアルカリ塩を含有した共重合モノマー、エポキ
シ基含有モノマー、水酸基含有モノマーおよび必要に応
じ他の共重合モノマーを共重合することによって得るこ
とができる。この共重合法はすでに公知であり、特開昭
60―235814号、同60―238306号、同6
0―238309号、特公平1―26626号、特公平
1―26627号等の各公報に記載されている。但し、
上記の水酸基はモノマーとして供給されてよいが、他の
共重合体モノマーとしての酢酸ビニル等の脂肪酸ビニル
を用いた共重合体の部分加水分解によって生成してもよ
い。
【0011】前記塩化ビニル樹脂の添加量は強磁性粉体
100重量部当たり1〜20重量部である。
【0012】本発明において使用するビニルアルコール
成分が8重量%以上である塩化ビニル―酢酸ビニル―ビ
ニルアルコール共重合体樹脂は、重合度が100〜50
0、平均分子量が1000〜10000の範囲であり、
公知の方法で例えば塩化ビニル―酢酸ビニル共重合体を
原料とし、その酢酸ビニルのアセチル基をケン化し、こ
れによって塩化ビニル―酢酸ビニル―ビニルアルコール
共重合体を合成する方法によって得ることができる。
【0013】上記ビニルアルコール成分が8重量%以上
である塩化ビニル―酢酸ビニル―ビニルアルコール共重
合体樹脂の添加量は前記スルホン酸基もしくはリン酸基
を有する塩化ビニル樹脂に対する重量比が0.2〜0.
8の範囲である。0.2未満であると磁性塗膜の架橋密
度を上げることが不充分であり、0.8を越えるとスル
ホン酸基もしくはリン酸基を有する塩化ビニル樹脂での
強磁性粉体の分散性維持が困難となる。
【0014】本発明の磁性層は、特性改善等のために各
種の固体粉末を含有しても良い。かかる固体粉末として
は、具体的には制電剤、潤滑剤、研磨剤、などが挙げら
れる。
【0015】かかる固体粉末としてよく使われるものと
しては、カーボンブラックがある。カーボンブラックに
は、磁性塗膜に導電性(制電性)を付与するためのいわ
ゆる導電用カーボンブラックと、必要に応じて塗膜とド
ライブヘッド間の摩擦を低減させる固体潤滑剤としての
潤滑用カーボンブラックとがある。
【0016】導電用カーボンブラックは一般的に粒径が
小さく(30nm以下)、比表面積が大きく(100m
2 /g以上)、ストラクチャー構造が発達したものが好
ましく使用される。
【0017】潤滑用カーボンブラックはその逆に粒径が
大きく(50nm以上)、比表面積が小さく(100m
2 /g以下)、ストラクチャー構造の発達の少ないもの
が好ましく使用される。
【0018】これらのカーボンブラックの添加量は合計
で強磁性粉体100重量部当たり1〜20重量部であ
る。
【0019】よく使われる固体粉末の他の例としては、
研磨剤としてよく知られる通常モース硬度が5以上のα
―アルミナ、α―酸化鉄、酸化クロム、シリカ、炭化ケ
イ素、窒化ケイ素等があり、通常0.05〜2μmの大
きさのものが使用され、特に好ましくは0.1〜1μm
の大きさのものが使用される。
【0020】前記研磨剤の添加量は強磁性粉体100重
量部当たり1〜20重量部である。
【0021】本発明における磁性塗液は、前記の強磁性
粉体、必要に応じて添加されるカーボンブラック、研磨
剤等の固体粉末およびスルホン酸基またはリン酸基を含
有する塩化ビニル樹脂、ビニルアルコール成分が8重量
%以上である塩化ビニル―酢酸ビニル―ビニルアルコー
ル共重合体樹脂の両樹脂を有機溶剤例えばメチルエチル
ケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、シクロヘ
キサノン、テトラヒドロフラン等と混合することで調製
するが、その際、更に例えば熱可塑性樹脂、熱硬化性樹
脂、反応性樹脂等の結合剤、分散剤(例えばレシチン
等)等の従来公知の添加剤を単独あるいは組み合わせて
添加してもよい。
【0022】なお、前記塩化ビニル樹脂(A)と前記塩
化ビニル―酢酸ビニル―ビニルアルコール共重合体樹脂
(B)の両樹脂は、前述の通り重量比でB/Aが0.2
〜0.8の範囲で添加されることが好ましい。
【0023】本発明において用いる非磁性基体としては
プラスチックフイルムが好ましく挙げられる。さらに好
ましくはポリエチレンテレフタレート系重合体フイル
ム、ポリエチレンナフタレート系重合体フイルムが挙げ
られる。かかるフイルムは二軸配向フイルムであること
が好ましい。
【0024】かかる非磁性基体の表面(片面または両
面)への前記磁性塗液の塗布は、従来公知の塗布方法を
用いることができる。塗布方法としては、例えばエアド
クターコート、ブレードコート、エアナイフコート、ス
クイーズコート、含浸コート、リバースロールコート、
グラビアコート、ダイコート等を利用することができ
る。塗布量は、乾燥およびカレンダー処理後の塗膜(磁
性層)厚みが0.3〜6μmとなる範囲が好ましい。塗
布後の処理は従来公知の処理を用いることができる。
【0025】本発明における磁気記録媒体は優れた電磁
変換特性、製品化収率および耐久性を有し、例えば高記
録密度の磁気テープ、フロッピーディスクとして有用で
ある。
【0026】
【実施例】以下、実施例を上げて本発明を更に説明す
る。なお例中の「部」は重量部を意味する。また、磁気
記録媒体の特性は、次の方法で測定した。
【0027】1)電磁変換特性 各媒体につき後記の各ドライブを用い、S/N比および
エクストラパルスエラーレイトを測定した。 S/N比 後記のドライブにて最内周のトラックに2F信号を記録
した後、スペクトル・アナライザー(TR171:株式
会社アドバンテスト製)にて、2Fのピーク値とノイズ
合計を求めデシベル表示した。結果はn=10枚の平均
で表わした。 エクストラパルスエラーレイト 後記のドライブにて全てのトラックに2F信号を記録し
た後、直流消去を行ない、再生された信号のピーク値を
同一トラックの平均振幅の1/2の値で除した値を求
め、その中の悪い方から10番目の値を表示し、エクス
トラパルスエラーレイトとした。結果はn=10枚の平
均で表わした。
【0028】なお、上記測定に用いたドライブは以下の
ものである。 ・Co含有酸化鉄粉体使用のもの: ワイ・イー・データ社製3.5インチFDD YD―740(1F:125KHz、2F:250KHz) ・バリウムフェライト粉体使用のもの: 東芝製3.5インチFDD PD―212(1F:250KHz、2F:500KHz) ・メタル粉体使用のもの: 日本電気製3.5インチFDD FD1335(1F:312.5KHz、2F:625KHz)
【0029】2)耐久性 日本電気製3.5インチFDD FD1137Cを用
い、通常の回転数(360prm)およびテンションに
てメディア外周(トラック00)にヘッドロードし、同
一トラックで連続回転走行を行わせた。雰囲気として下
記の4つの温湿度条件を各6時間毎にとりながら、1日
1サイクルで運転する恒温槽にドライブを入れて試験を
行わせた。
【0030】25℃、50%RH→52℃、80%RH
→25℃、20%RH→5℃フリー(free) 12時間ピッチで塗膜面を目視観察し、塗膜のいずれか
一方の面に剥離が発生するまでの総回転数(パス回数)
をもって耐久性とした。なお、チェックなどの時間を差
し引き、1日=50万パスとして換算した。結果はn=
3枚のパス回数(万パス)の平均で表わした。
【0031】
【実施例1】 バリウムフェライト粉末 (比表面積35m2 /g、 抗磁力740エルステッド(oe)) 100部 カーボンブラック (三菱化成社製#3250、 比表面積240m2 /g) 5部 研磨剤 (住友化学社製AKP30、 比表面積6.0m2 /g、粒径0.3μm)10部 塩ビ樹脂(日本ゼオン社製MR―110、 平均重合度300) 6部 共重合体樹脂(日信化学社製TA5C、 平均重合度300、ヒ゛ニルアルコ-ル12.5%) 3部 ポリウレタン(協和醗酵社製エステン5701F1) 6部 ポリイソシアネート (日本ポリウレタン社製コロネートL) 3部 潤滑剤(ブチルステアレートと オレイルオレートの混合物) 2部 溶剤(トルエンと シクロヘキサノンの混合溶剤) 300部 上記組成の成分を混合分散し、磁性塗料を調製した。
【0032】これを75μmのポリエチレンテレフタレ
ートフィルムに乾燥・カレンダー後の塗布厚みが2.5
μmになるように両面塗布した。次いで乾燥を行ない、
カレンダー処理により磁性層表面を平滑化し、加熱キュ
ア後直径90mmのディスクに打ち抜き研磨処理を行なっ
た後、公知の方法によりフロッピーディスクを作成し
た。
【0033】
【実施例2】塩ビ樹脂の日本ゼオン社製MR―110
(平均重合度300)を7部に、共重合体樹脂の日信化
学社製TA5C(平均重合度300:ビニルアルコール
12.5%)を2部に変更した以外実施例1と同一手法
でフロッピーディスクを作成した。
【0034】
【実施例3】塩ビ樹脂の日本ゼオン社製MR―110
(平均重合度300)を5.5部に、共重合体樹脂の日
信化学社製TA5C(平均重合度300:ビニルアルコ
ール12.5%)を3.5部に変更した以外実施例1と
同一手法でフロッピーディスクを作成した。
【0035】
【実施例4】 磁性金属粉末 (比表面積43m2 /g、 抗磁力1650oe) 100部 カーボンブラック (三菱化成社製#3250、 比表面積240m2 /g) 8部 研磨剤 (住友化学社製AKP30、 比表面積6.0m2 /g、粒径0.3μm)15部 塩ビ樹脂(日本ゼオン社製MR―110、 平均重合度300) 8部 共重合体樹脂(日信化学社製TA5C、 平均重合度300、ヒ゛ニルアルコ-ル12.5%) 4部 ポリウレタン(協和醗酵社製エステン5701F1) 7部 ポリイソシアネート (日本ポリウレタン社製コロネートL) 5部 潤滑剤(ブチルステアレートと オレイルオレートの混合物) 3部 溶剤(トルエンと シクロヘキサノンの混合溶剤) 400部 上記組成の成分を混合分散し、磁性塗料を調製した。
【0036】これを62μmのポリエチレンテレフタレ
ートフィルムに乾燥・カレンダー後の塗布厚みが2.5
μmになるように両面塗布した。次いで乾燥を行ない、
カレンダー処理により磁性層表面を平滑化し、加熱キュ
ア後直径90mmのディスクに打ち抜き研磨処理を行なっ
た後、公知の方法によりフロッピーディスクを作成し
た。
【0037】
【実施例5】 Co含有酸化鉄粉末 (比表面積44m2 /g、 抗磁力810oe) 100部 カーボンブラック (三菱化成社製#3250、 比表面積240m2 /g) 8部 研磨剤 (住友化学社製AKP30、 比表面積6.0m2 /g、粒径0.3μm)15部 塩ビ樹脂(日本ゼオン社製MR―110、 平均重合度300) 8部 共重合体樹脂(日信化学社製TA5C、 平均重合度300、ヒ゛ニルアルコ-ル12.5%) 4部 ポリウレタン(協和醗酵社製エステン5701F1) 7部 ポリイソシアネート (日本ポリウレタン社製コロネートL) 5部 潤滑剤(ブチルステアレートと オレイルオレートの混合物) 3部 溶剤(トルエンと シクロヘキサノンの混合溶剤) 300部 上記組成の成分を混合分散し、磁性塗料を調製した。
【0038】これを75μmのポリエチレンテレフタレ
ートフィルムに乾燥・カレンダー後の塗布厚みが0.7
μmになるように両面塗布した。次いで乾燥を行ない、
カレンダー処理により磁性層表面を平滑化し、加熱キュ
ア後直径90mmのディスクに打ち抜き研磨処理を行なっ
た後、公知の方法によりフロッピーディスクを作成し
た。
【0039】
【比較例1】共重合体樹脂の日信化学社製TA5C(平
均重合度300:ビニルアルコール12.5%)を全て
塩ビ樹脂の日本ゼオン社製MR―110(平均重合度3
00)に変更した以外実施例1と同一手法でフロッピー
ディスクを作成した。
【0040】
【比較例2】塩ビ樹脂の日本ゼオン社製MR―110
(平均重合度300)を4.5部に、共重合体樹脂の日
信化学社製TA5C(平均重合度300:ビニルアルコ
ール12.5%)を4.5部に変更した以外実施例1と
同一手法でフロッピーディスクを作成した。
【0041】
【比較例3】共重合体樹脂の日信化学社製TA5C(平
均重合度300:ビニルアルコール12.5%)を全て
日信化学社製TA(平均重合度420:ビニルアルコー
ル5%)に変更した以外実施例1と同一手法でフロッピ
ーディスクを作成した。
【0042】
【比較例4】共重合体樹脂の日信化学社製TA5C(平
均重合度300:ビニルアルコール12.5%)を全て
塩ビ樹脂の日本ゼオン社製MR―110(平均重合度3
00)に変更した以外実施例4と同一手法でフロッピー
ディスクを作成した。
【0043】
【比較例5】共重合体樹脂の日信化学社製TA5C(平
均重合度300:ビニルアルコール12.5%)を全て
塩ビ樹脂の日本ゼオン社製MR―110(平均重合度3
00)に変更した以外実施例5と同一手法でフロッピー
ディスクを作成した。
【0044】以上の各例で得られたフロッピーディスク
の特性を表1、表2、表3に示す。
【0045】なお、表1〜表3の比率は、塩ビ樹脂に対
する塩ビ―酢ビ―ビニルアルコール共重合体樹脂の重量
比である。
【0046】
【表1】
【0047】
【表2】
【0048】
【表3】
【0049】
【発明の効果】以上本発明は、磁性塗料の分散性アッ
プ、塗膜内部及び表面の均一化を図ることにより優れた
電磁変換特性、トラック品質および耐久性を有する高記
録密度用磁気記録媒体を実現するもので、磁気記録媒体
の高密度化に大きな寄与をなすものである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−89215(JP,A) 特開 平2−122414(JP,A) 特開 昭54−46011(JP,A) 特開 昭55−151067(JP,A) 特開 平1−154316(JP,A) 特開 平3−130916(JP,A) 特開 昭51−909(JP,A) 特開 昭60−70515(JP,A) 特開 平1−150226(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 5/702 C09D 127/06 C09D 5/23

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粉体と結合剤を含
    む磁性塗液を塗布して磁性層を形成してなる磁気記録媒
    体において、前記磁性塗液に含まれる強磁性粉体はBE
    T法による比表面積が30m/g以上の強磁性粉体
    ありかつ結合剤としてスルホン酸基またはリン酸基を
    含有する塩化ビニル樹脂とビニルアルコール成分が8重
    量%以上の塩化ビニル―酢酸ビニル―ビニルアルコール
    共重合体樹脂の両樹脂を含み、前記塩化ビニル―酢酸ビ
    ニル―ビニルアルコール共重合体樹脂の前記塩化ビニル
    樹脂に対する重量比が0.2〜0.8であり、かつ塗布
    後に加熱キュアされることを特徴とする磁気記録媒体。
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