JPH01211225A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、映像機器や音響関連機器、或は情報関連機器
に利用することのできるテープやフレキシブルディスク
などの磁気記録媒体に関するもので、特に電磁変換特性
・耐久性に優れたメタル高密度記録媒体に関するもので
ある。

従来の技術 映像機器分野における高画質化や、音響機器分野でのデ
ジタル信号処理化、或はコンピュータ周辺機器の小型化
・高速処理化等に伴い、これらの外部メモリとして広く
一般に使用されてきた磁気記録媒体は、高密度記録領域
における電磁変換特性の改善、表面性の優れた状態での
耐久性の確保が重要となってきた。

その中にあって、■磁性粒子の保磁力が高いこと、■磁
性粒子のＩｇ　（飽和磁化量）が大きいこと、■磁性粒
子が細かいこと等から、高い電磁変換特性を提供するメ
タル磁性体を用いた磁気記録媒体が注目されている。

一般に、強磁性体を用いて電磁変換特性・耐久性に優れ
た磁気記録媒体とするためには、■磁性粒子同士に働く
磁気的相互作用に打ち勝って、磁性粒子をバインダビヒ
クル中に均一に分散すること、■磁性層から磁性粒予防
脱落しないように、一つ一つの粒子を確実にバインダ樹
脂で繋とめること、０表面性の優れた状態でも外部から
の摩擦力・繰シ返し摺動に強い磁性層を形成すること等
が必要となる。

これにたいし従来は、高分子材料の進歩と塗料化の工程
及び混練・分散装置の検討・改良によって次のように対
応してきた。

即ち、前述■に対しては、各種粉体表面処理剤の検討や
、磁性粒子への吸着に優れた樹脂と溶剤とで混練・前分
散することで改善を加えた。

粉体表面処理剤としてはレシチンや脂肪酸系添加剤、フ
ッ素系添加剤等、種々の界面活性剤・カップリング材や
吸着水分の効果などが検討されている。また、吸着の優
れた樹脂としては、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニル−酢
酸ビニル共重合体やセルロース系樹脂、アセタール系樹
脂、及びウレタン系樹脂などが用いられている。溶剤は
、これらの樹脂に対し溶解性を有する有機溶剤を、数種
混合して用いている。

混練・前分散装置としては、２本ロール、３本田−ル、
各種のニーダ−、プラネタリミキサ等が広く使われてい
る。

前述■に対しては、先に記載した樹脂材料に対して、界
面での反応性の高い極性基の種類や数をコントロールす
ることで成功している例が多く見られる。

前述■に対しては、物理的機械強度に特徴を持つ数種類
の樹脂を組み合わせることにより、磁性塗膜の強度を調
整している。特に、ヤング率・引っ張り伸び率・ガラス
転移温度等の特性に留意して、樹脂材料の選択が行われ
ている。

メタル磁性体による磁気記録媒体についても同様の開発
・検討が進められている。

発明が解決しようとする課題 しかしながらメタル磁性体の場合、磁性粒子間の相互作
用はＩｓの大きさに対応して強まっており、さらに粒子
径が小さく比表面積が大きいため、よシ多くの樹脂をメ
タル磁性粒子に吸着させる必要がある。

そこで十分な吸着量を得るために、磁性層を構成する全
樹脂量中に占める吸着の優れた樹脂の比率を増やすこと
が考えられる。しかしこの方法では、前述■を満足する
ことはできても、■、■で述べた耐摩耗性に強い磁性層
を形成することが困難となる。それは吸着の良い樹脂の
比率が増えることにより、各磁性粒子間を繋とめて塗膜
の物理的機械特性を調整する樹脂の比率が減少し、磁性
層形成後の磁性粒子脱落が起こシ易くなるからである。

また、樹脂比率の制約によシ、様々な条件下での耐久性
を満足するような塗膜強度設計も自由に出来なくなる。

これに対し、樹脂の比率は塗膜設計に従うものとし、磁
性粒子の分散性は磁性塗料の製造方法で改善する検討も
されている。すなわち、樹脂吸着量不足分を補足するた
めに、磁性粒子との混練工程で高いせん断力を与えて塗
料化を行うものである。この場合、磁性塗料の分散度合
は十分な樹脂吸着を得て作られたものよりも悪く、塗料
の安定性も低い。この様な塗料で作られたメタ、ル媒体
は、分散不良によるＳ／Ｎ比低下９表面性不足によるＣ
／Ｎ比低下、磁性粒子凝集に伴う信号欠陥等の緒特性の
低い媒体となっている。

本発明は上記課題に鑑み、機械強度のバランスが確保で
き、かつ、磁性粒子に対し、塗料分散に必要十分な樹脂
吸着が得られるような樹脂選択及び塗料化工程によって
、高密度記録領域での使用においても、優れた電磁変換
特性と高い耐久性・信頼性を有する磁気記録媒体を提供
するものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の磁気記録媒体は、メ
タル磁性体と複数種類の樹脂系バインダ及び有機溶剤と
で混練φ前分散する工程を経て磁性塗料を調整し、これ
を非磁性体表面に塗布して磁性層を設けた磁気記録媒体
で、樹脂がメタル磁性体の全面に吸着するような樹脂量
をその樹脂の飽和吸着樹脂量と定義した時、上記樹脂系
バインダが、磁性層を構成する全樹脂の７０チ以下でか
つ磁性体への飽和吸着樹脂量の５０％以上の量の塩化ビ
ニル共重合体と、他のポリウレタン樹脂とから成ること
を特徴とするものである。

作　　用 上記構成によって、従来は困難であった、高密度記録領
域におけるメタル磁気記録媒体の優れた電磁変換特性と
耐久性の両立が可能となる。

なお、塩化ビニル共重合体が全樹脂の７ｏ％以上となる
と耐久性が劣化して好ましくなく、また飽和吸着樹脂量
の５０％以下となると分散性が低以下、本発明の実施例
について詳細に説明する。

この実施例では、非磁性支持体として厚さ１０μｍのポ
リエチレンテレフタレートフィルム（以下、ＰＥＴフィ
ルムと略す）を用い、その表面に本発明の特徴とする磁
性層を設け、裏面に厚さ０．６μｍのバックコート層を
形成したｅ　ｒｔｒｍ　Ｖ　Ｔ　Ｒ用テープとして試料
を作った。

磁性層を形成する材料及びその比率は、メタル磁性体　
　：１００重量部 樹脂系バインダ　：　２０重量部 アルミナ　　　　：　　７重量部 カーボン　　　　：　　３重量部 脂肪族系潤滑剤　：　　４重量部 硬化剤　　　　　：　　６重量部 である。

メタル磁性体は、８　ｍａ　Ｖ　Ｔ　Ｒ用として容易に
入手可能なもので、以下の特性を持つものを用いた。

ＢＥＴ比表面積　：４７〜５０　Ｗ？／　Ｓ’保持力（
Ｈａ　）　　　：　１５００〜１５０００ｅ飽和磁化量
（Ｉｓ）：　１２８〜１３２ｅｍｕ／ｆ樹脂系バインダ
には、以下の特徴を持つ４種類を用いた。

ａ：塩化ビニル系 重量平均分子量　１．４〜２．０万 重合度　２８０〜３４０ ｂ＝ポリウレタン系 重量平均分子量　８万以上 Ｃ：ポリウレタン系 重量平均分子量　４〜８万 ｄ：ポリウレタン系゛′ 重量平均分子量　３〜４万 ここで樹脂ｄは、アルミナを前処理するために選択した
。他の樹脂ａ−ａの磁性粒子に対する飽和吸着樹脂量に
ついては、次のようにして確認した。磁性粒子に対し任
意量の樹脂を加え、固形分／溶剤比（Ｃ，Ｖ、）０．１
０に調整した上で分散し、このときの分散状態を評価す
る。評価の後、遠心分離法によって上澄み液を分離する
。そして各上澄み液１０ｃｃを蒸発乾固させ、その重量
を吸着していない樹脂量として逆算することによシ樹脂
吸着量を求める。それぞれの樹脂について添加量を変え
、遠心分離前の分散性と吸着量の関係から飽和吸着樹脂
量を決定する。その結果、本実施例に使用したメタル磁
性体に対するａ　−Ｃの各樹脂の吸着特性は第１表のよ
うに表される。

第　　　１　　　表 ７にミナは、粒径が０　、１０−０　、３０μｍ　テＢ
　Ｅ　Ｆ比表面積が９〜１６Ｗ？／ｆであるような一般
的なものを用い、樹脂６１重量部によってあらかじめ分
散処理しアルミナペーストを作った。

カーボンについては、−次粒子の粒径が２００〜３００
Ａのものを用いた。

脂肪族系潤滑剤には、磁気記録媒体でよく使われている
３種類を選び、以下の配合比にて混入した。

Ｃ１４：２重量部 Ｃ１８：１重量部 Ｃ１８−０４：１重量部 硬化剤には、一般によく用いられるインシアネート化合
物を使った。

バインダ樹脂の構成は、本発明に該尚するものとして第
２表に示、す比率で作成した。

（Ｌ’ス　ｉｎ、ｂ） 第２表 磁性塗料の作成にあたっては、メタル磁性体拳樹脂ａ・
樹脂ｂ・樹脂Ｃをプラネタリミキサに投入り、、　ＭＥ
Ｋ　（メチルエチルケトン）：トルエン：アノン＝３：
３：１の混合溶剤を加えて混練・前分散した。この磁性
混練物を プラネタリミキサ：Ｎ、Ｖ、４５％’Ｊでティスハ−：
　Ｎ　、Ｖ、　４５　％　→３０％と２段階に希釈した
後、通常塗料分散によく使われるサンドミルによって分
散を進めた。サンドミル−次分散の終了とともにカーボ
ン・アルミナペーストを添加・攪拌し、再びサンドミル
にて二次分散処理する。

このようにして得たメタル磁性塗料原液に、塗工直前に
潤滑剤溶液と硬化剤を添加・攪拌して磁性塗料の調合を
終了した。

磁性層の形成方法は、調合φ分散の終了した磁性塗料を
グラビアコータにてＰＥＴフィルム上に連続的に塗工し
、乾燥工程を経た後にカレンダ処理を施して鏡面仕上げ
を行う。これを硬化炉中にて硬化反応させる。

このようにしてＰＥＴフィルム上に磁性層を形成した後
、裏面にバックコート層を設け、ビデオテープ幅にスリ
ットし、カセットに巻き取った。

実施例２ 実施例１と同様の材料組成で、塗料作成にあたって メタル磁性体：１００重量部 樹脂ａ　　　：　１０重量部 樹脂ｂ　　　＝　　６重量部 樹脂Ｃ：　　４重量部 カーボン　　：　　３重量部 を混練・前分散時に投入し、以下実施例１と同様に作成
したものを試料２とする。

比較例１ バインダ組成が第３表のものについて、実施例１と同様
の方法にて塗料化し、試料３−１．３−２を作成した。

第　　　３　　　表 比較例２ 実施例２と同一の材料組成で、塗料作成にあたって メタル磁性体：１００重量部 樹脂ａ　　　：　１０重量部 樹脂ｂ　　　：　　６重量部 樹脂Ｃ：　　４重量部 カーボン　　＝　　３重量部 を前処理・前分散なしに直接Ｎ、■、３０ｑ６に調整し
、サンドミル−次分散を行ったものを試料４とする。サ
ンドミル−次分散以降の工程は実施例１と同様である。

比較例３ 実施例２に対し、バインダ樹脂の添加時期を樹脂ａ：混
練・前分散時 樹脂ｂ：サンドミルー次分散時 樹脂Ｃ：サンドミルニ次分散時 としたものを試料６、 樹脂ａ：混練・前分散時 樹脂ｂ：サンドミルニ次分散時 樹脂Ｃ：サンドミルニ次分散時 としたものを試料６とする。その他の内容については総
て実施例２と同様とした。

以上１〜６の各試料作成にあたシ、 ■　磁性塗料作成工程ごとの粒度分布 ■　角形比（Ｂｒ／Ｂｍ　） ■　Ｃ／Ｎ　（５ＭＨｚ／４．５ＭＨｚ　）■　ドロッ
プアウト ■　耐久試験１５０時間後のドロップアウト■　耐久試
験１６°０時間後のヘッド部汚れ（目視観察による６段
階評価） について評価を行った。それぞれ評価に当たっては ■　遠心沈降型粒度分布計 ■　ＶＳＭ ■〜■　８ミリビデオテ一プレコーダ ＭＶＳ５０００（ＫＯＤＡＫ社製） を用いた。

評価の結果を第４表に示す。

（１・Ａ″′ｌ−ぷり） この結果から明らかなように、本実施例による試料１−
１〜３，２は、従来例である試料４〜６では困難であっ
た優れた分散性との両立を共に高いレベルで実現してい
る。また、塗料を作成する工程が同じであっても、バイ
ンダ樹脂の比率が本発明に則っていない試料３−１．３
−２では、満足な耐久性が得られない。

本実施例による試料では、分散性の向上から磁気特性・
電磁変換特性も改善され、さらにドロップアウト等の信
頼性についても優れた結果を示している。

上記実施例では、８■ＶＴＲテープについて記述したが
、他のＶＴＲテープ、磁気テープ、或はフレキシブルデ
ィスクなどの磁気ディスクにも応用可能である。

発明の効果 以上のように本発明によれば、塗料化工程における磁性
粒子の分散性及び磁性層の機械強度に優れ、その結果高
密度記録領域においても電磁変換特性・耐久性・信頼性
の高い磁気記録媒体を得ることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. メタル磁性体と複数種類の樹脂系バインダ及び有機溶剤
   とで混練・前分散する工程を経て磁性塗料を調整し、こ
   れを非磁性体表面に塗布して磁性層を設けた磁気記録媒
   体で、樹脂がメタル磁性体の全面に吸着するような樹脂
   量をその樹脂の飽和吸着樹脂量と定義した時、上記樹脂
   系バインダが、磁性層を構成する全樹脂の７０％以下で
   かつ磁性体への飽和吸着樹脂量の５０％以上の量の塩化
   ビニル共重合体と、他のポリウレタン樹脂とから成るこ
   とを特徴とする磁気記録媒体。