JPH01256019A - 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、磁気テープ、磁気ディスク等の磁気記録媒体
に関する。

（従来の技術） 近年、非磁性支持体（以下、支持体と記すこともある）
の一方の面に磁性層を設けたビデオ用磁気テープ等の磁
気記録媒体の研究開発は盛んに行なわれている。その成
果として、磁気記録媒体の電磁変換特性は著しく向上し
ている。

ところが、この電磁変換特性の向上は、磁気記録媒体の
支持体の表面平滑性を向上させることによって得られた
ものである。このため、従来の磁気記録媒体は、逆に、
耐摩耗性及び走行性の低下を招いていた。

そこで、このような問題を解決するため、支持体の他方
の而（ｌａ磁性層設けた面とは反対側の面）に、いわゆ
るバックコート層を設け、そのバックコート層中に無機
質粒子を混入させることが提案されている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、単に無ｔａ買粒子を磁性層（あるいはバックコ
ート層）中に混入させただけでは、無機質粒子は磁性層
用塗Ｆｌ（あるいはバックコート層用塗料）の分散性及
び分散安定性を悪化させてしまう。それは、無ｍ質粒子
が、一般に塗料中の有機溶剤に対して親和性に乏しいた
めである。

このため、無機質粒子は、塗料中において均一に分散せ
ず、偏在したり凝集塊として残ったりしてしまう。その
結果、磁性層の表面平滑性が悪化し、無機質粒子は、出
力の低下及びノイズの増大といった電磁変換特性の劣化
の原因となっていた。

さらに、無ｍ￥１粒子のｒＩＩＩ摩機能（磁性層に摺接
する磁気ヘッドの表面に付着する不純物を取除く鏝能）
も充分に発揮されないという問題があった。

また、従来の磁気記録媒体は、高温多湿下で繰返して走
行させた場合、磁気ヘッド、ガイドビン等を傷付けるこ
とが多く、走行性も安定していなかった。

（課題を解決するための手段） そこで、上記課題を解決するために本発明は、非磁性支
持体の一方の面に磁性粉及びバインダを含む磁性層を有
し、他方の面にカーボンブラックを含むバックコート層
を有する磁気記録媒体であって、 第１の粒子の表面に、径がその第１の粒子よりも小さい
モース硬度５以上の第２の無機質粒子をメカノケミカル
法により単粒子状態で付着させ、その第１の粒子を前記
磁性層及び前記バックコート層のうちの少なくとも一方
の層中に含有させたことを特徴とする磁気記録媒体を提
供するものである。

（発明の開示） 本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ね
た。その結果、平均粒子径の小さい無機質粒子を表面に
付着させた粒子を磁性層及び／またはバックコート層に
含有させることによって、この磁気記録媒体は、従来の
磁気記録媒体以上の優れた特長を示すようになることを
見出した。

まず、モース硬度５以上、平均粒子径０．２μｍ以下の
無機質粒子を、メカノケミカル法により単粒子状態で、
核となる無機質粒子の表面に付着させる。核となる無機
質粒子も、モース硬度５以上である。次に、その核とな
る無１ａ買粒子を、ｖｉｉ性層とバックコート層との少
なくとも一方の府中に、含有させる。これによって、無
機質粒子の有Ｉａ溶媒に対する親和性が大幅に改善され
る。よって、塗料中において、その無機質粒子が偏在し
たり凝集塊として残留したりすることがなくなり、良好
な分散状態となる。

従って、本発明に係る核となる粒子が無機質粒子である
磁気記録媒体は、次のような効果を秦する。

■磁性層の表面平滑性が改善され、スペーシングロス等
の発生を防止できるので、電磁変換特性が向上する。

■無機質粒子の研摩機能が最大限に発揮されるので、さ
らに優れたＭ摩耗性と適度な磁気ヘッド研摩性とを実現
できる。

■核となる無機質粒子とその表面に付着するＭ機ｍＩＪ
Ａ粒子との無機質同士の結び付きにより、特殊な複合形
状の粒子が形成されるので、媒体表面に適度な突起が形
成され、高温多湿下でも優れた走行安定性が得られる。

本発明に用いられる無＃Ｍ１３粒子としては、例えば、
ＴｉＯ２，ＡＩ！２０３．（１＝Ｆｅ２０：＋。

Ｃｒ２Ｏ３などがある。

なお、核となる無機質粒子の平均粒子径は０．５μｍ〜
２．０μｍ程度、その核となる粒子の表面に付着する無
機質粒子の平均粒子径は０．２μＩｌｌ以下が望ましい
。なぜならば、表面に付着する粒子が０．２μｍより大
きくなった場合、または、核となる粒子が　０．５μｍ
より小さくなった場合には、メカノケミカル接着の強度
が低下してしまうからである。また、核となる粒子が２
．０μｍより大きくなると、媒体の表面平滑性が悪化し
、その粒子がスペーシングロス等による出力低下の原因
となるからである。

平均粒子径０．２μｍ以下の無機質粒子と平均粒子径０
．５μｍ〜２．０μｍの無機質粒子とのメカノケミカル
混合には、超微粉砕機等の特殊な混合攪拌機を用いる。

混合撹拌機によって得たメカノケミカル混合体を、磁性
層用塗料及び／またはバラフコ−１−加用塗料に混合分
散させるには、ボールミル、υンドミル、ニーダ、３木
ロール、コロイドミル、ホモジナイザ、デイゾルバ等の
分散機を用いる。

また、本発明者は、磁性層とバックコート層との少なく
とも一方の府中に、モース硬度５以上の無ｍ１粒子がメ
カノケミカル法により単粒子状態で表面に付着されたバ
インダ樹脂粒子を含有させた磁気記録媒体も、前記■、
■の効果を有することを見出した。

さらに、この磁気記録媒体は、核となるバインダ樹脂粒
子とその樹脂粒子の表面に付着する無機質粒子との結合
度が強い。よって、媒体表面に形成される突起が剛性に
優れたものとなり、この媒体は、広範囲の環境下で耐久
性が向上する。

使用する無機質粒子としては、例えば、ＴｉＯ２，Ａｔ
Ｊ２０３．（２−Ｆｅ２０：＋。

Ｃｒ２Ｏ５，Ｖ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ｇａ２Ｏ：＋。

ＢｃＯなどが挙げられる。また、バインダ樹脂は、通常
、１種類以上の物質の混合物を使用する。

なお、前述と同様の理由により、表面に付着する無機質
粒子の平均粒子径は０６５μ−以下、核となるバインダ
樹脂粒子の平均粒子径は５μｍ以上が望ましい。但し、
バインダ樹脂粒子の平均粒子径は、あまり大き過ぎても
問題であるので、その平均粒子径の上限には適度な選択
が必要である。

また、メカノケミカル混合時、バインダ樹脂粒子は、無
１ａ質粒子１重位部に対して、１０〜１００重石部配合
されることが望ましい。その理由は、樹脂粒子が１０重
都合に満たないと、メカノケミカル混合着に寄与しない
残余の無機質粒子の存在によって、磁性層用塗料〈また
はバックコート層用塗料）の分散性及び分散安定性の低
下を沼くからである。

さらに、樹脂粒子が１００重聞都合越えると、無機質粒
子の研摩機能が十分に発揮されなくなるためである。

無Ｉａ買粒子とバインダ樹脂粒子とのメカノケミカル混
合方法及びそのメカノケミカル混合体の塗料への分散混
合方法は、前述と同様である。

次に、各実施例及び各比較例について説明する。

実施例１〜５は、核となる粒子が無機質粒子であり、実
施例６〜８は核となる粒子がバインダ樹脂粒子である。

（実施例１） α−Ｆｅ２ｅｓ　（平均粒子径：０．２　μｍ　、　モ
ース硬度二６）５重湯部、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビ
ニルアルコール共重合体粒子５重量部を超微Ｖ）砕橢に
投入してメカノケミカル混合を行う。さらに、ａ−Ｆｅ
２０：＋（平均粒子径：１．５　μｍ　）９５重角部を
投入して、同様にメカノケミカル混合を行う。

このようにして得られたα−Ｆｅ　２０３混合体を電子
顕微鏡により観察した結果、平均粒子径の大きいα−Ｆ
ｅ２０３表面に、平均粒子径の小さいα−Ｆｅ２０３が
均等に付着していることが確認された。

そして、Ｃｏ−７−Ｆｅ２０３磁性粉１００ｆｆｌ　ｆ
ｆｉ部、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共
重合体とポリウレタンエラストマーとの混合物２０重帝
都、レシチン１重は部、カーボンブラック５重ｆｆｉ？
１ｆｌｌ、トルエンとメチルエチルケトンとメチルイソ
ブチルケトンの等量混合溶剤３００角部部、ステアリン
Ｍｎ−ブチル１重量部、上記α−Ｆｅ２０３混合体１０
重分部をサンドミルで２０時間混合分散した後、これに
ポリイソシアネート（コ［１ネートＬ）５重量部を加え
て磁性層用塗料を作り、この塗料を１４．５μｍ厚のポ
リエステルフィルム（非磁性支持体）の一方の面に塗布
する。乾燥後カレンダ処理を行い、硬化反応を行なわせ
る。

次に、ポリエステルフィルムの他方の面に、カーボンブ
ラックを含むバンクコート層を設ける。最後に、１７２
インチ幅にスリットして磁気テープを得る。

（実流例２） 実施例１において、α−Ｆｅ２０：＋　（平均粒子径：
０２μｍ、モース硬度；６）をα−Ｆｅ２０３（平均粒
子径二０．１μｍ、モース硬疫：９）に、また、α−Ｆ
ｅ２０３（平均粒子径：１．５　ｔｌｍ　）をα−Ｆｅ
２０：＋（平均粒子径：１．３μｍ）にそれぞれ代えた
ほかは全く同様にして磁気ｊ−−プを得る。

（実施例３） 実施例１において、α−Ｆｅ２０３　（平均粒子径：０
２μ繭、モース硬度：６）をＴ！０２（平均粒子径＝０
．２μｍ、モース硬度ニア）に、また、α−Ｆｅ２ｕ３
（平均粒子径：１．５μｍ＞をＴｉ０２（平均粒子径：
１．４μｍ）にそれぞれ代えたほかは全く同様にして磁
気テープを得る。

（実施例４） 実施例１において、α−Ｆｅ２０３　（平均粒子仔二０
．２μｍ、モース硬度二６）をα−八へ２０３（平均粒
子径：０．１μｍ、モース硬度：９）に、代えたほかは
全く同様にして磁気テープを冑る。

（実施例５） 実施例１において、α−Ｆｅ２０３　（平均粒子（’４
　：　０．２　μｍ　、　モース硬度二〇）をＴｉ０２
（平均粒子径：０．２μｍ、モース硬度＝７）に代えた
ほか１ま全く同様にして磁気テープを得る。

（実施例６） α−Ｆｅ２０３（平均粒子径：０．５　μｍ　、　−Ｅ
　−ス硬度：　　６）５１ｍ部、塩化ビニル−酢酸ビニ
ル−ビニルアルコール共重合体粒子（平均粒子径：１０
μｍ）５０重量部を超微粉砕機に投入してメカノケミカ
ル混合を行う。

このようにして得られたα−Ｆｅ２０３バインダ混合体
を電子顕微鏡により観察した結果、バインダ粒子表面に
α−Ｆｅ２０３が均等に付着していること、及びα−Ｆ
ｅ２０：＋の平均粒子径は実質的に変わっていないこと
が確認された。

そして、Ｃｏ−７Ｆｅ２０ｓ！ｉ性粉１００重量部、塩
化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体とポ
リウレタンエラストマーとの混合物２０重Ｒ部、レンチ
ン１重吊部、カーボンブラック５重」部、トルエンとメ
チルエチルケトンとメチルイソブチルケトンの等吊混合
溶剤３００単吊部、ステアリン酸ｎ−ブチル１唄量部、
上記α−Ｆｅ２０３バインダ混合体１０巾吊部をサンド
ミルで混合分散して磁性層用塗料を作り、この塗料を１
４．５μＩ１１厚のポリエステルフィルム（非磁性支持
体）の一方の面に塗布する。乾燥後カレンダ処理を行い
、硬化反応を行なわせる。次に、ポリエステルフィルム
の他方の面に、カーボンブラックを含むバックコート層
を設ける。最後に、１７２インチ幅にスリットして磁気
テープを１９６゜（実施例７） 実施例６において、α−Ｆｅ２０コ（平均粒子径：０．
５１１ｇ＋、モース硬度；６）をα−Ｆｅ２０３（平均
粒子径：０，３μｍ、モース硬度＝９）に代えたほかは
全く同様にして磁気テープをｎＪる。

（実施例８） 実施例６において、α−Ｆｅ２０３　（平均粒子径：　
０．５１重ｍ　、　モース硬度：６）をＴｆＯ２（平均
粒子径：０．２μｍ、モース硬度ニア）に代えたほかは
全く同様にして磁気テープを得る。

（比較例１） 実施例１において、メカノケミカル混合によるα−Ｆｅ
２０３混合体１ｏａｓｔｓヲ、α−Ｆｅ２０：＋　（平
均粒子径：　０．２　μｍ　）　０．５　ＮＭ部と（Ｘ
−Ｆｅ２０３（平均粒子径：　１．５　μｍ　’１９５
重間部とに代えたほかは全く同様にして磁気テープを得
る。

（比較例２） 実施例１において、α−Ｆｅ２０３　（平均粒子径：０
．２μｍ）をａ−Ｆｅ２０：＋　（ｖ均粒子径：０．７
μｍ）に代えたほかは全く同様にして磁気テープを得る
。

（比較例３） 実７１１！ｆＩＡ１において、（Ｚ−Ｆ１９２０３　（
平均粒子径：　１．５４ｍ　）をＱ’−Ｆｅ２０３（平
均粒子径：３．０μｍ）に代えたほかは全く同様にして
磁気テープを得る。

（比較例４） 実施例１において、α−Ｆｅ２０３　（平均粒子径：０
．２７１ｍ、モース硬度：６）をＣａＧＯ＋（平均粒子
径＝０．２μｍ、モース硬度：３）に、また、（Ｘ−Ｆ
ｅ２０３（平均粒子径：１．５μｍ）をＣａＣ０３（平
均粒子径：１．５　μｍ　）にそれぞれ代えたほかは全
く同様にして磁気テープを得る。

（比較例５） 実施例６において、メカノケミカル混合によるα−Ｆｅ
２０：＋バインダ混合体１０市貧部を、α−Ｆｅ２０３
　（平均粒子忰：０．５　μｒｎ　）　１０１吊部に代
えたほかは全く同様にして磁気テープを得る。

（比較例６） 実施例６において、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルア
ルコール共重合体粒子（平均粒子径：１０μｍ）を塩化
ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体粒子（
平均粒子径＝３μｍ）に代えたほかは全く同様にして磁
気テープを得る。

（比較例７） 実施例６において、α−Ｆｅ２０３　（平均粒子径：０
．５　μｍ　、モース硬度：６）をＣａＣ０３（平均粒
子径：０．５μｍ、モース硬度：３）に、代えたほかは
全く同様にして磁気テープを得る。

（特　性） 上記の実施例１〜５及び比較例１〜４で作成した磁気テ
ープについて、以下の測定・評価（■〜■）を行ったの
で、その結果を表１に示す。

■分散安定性・・・分散終了した塗料を３日間室温で静
■し、ゲル化した場合を×、ゲル化しなかった場合をＯ
で表わした。

■中心線表面粗さ・・・触？４式表面相度計を用いて、
媒体磁性層の中心線表面粗ざＲａを測定した。

■４Ｈ１ｌｚ出力特性・・・日本ビクター＠製のＢＲ−
７０００型ビデオテープレコーダを用いて、４８Ｈ２で
記録した信号を再生した時の出力を、比較例４の磁気テ
ープの出力をＯｄＢとして相対値を示した。

また、上記ビデオレコーダで１００回繰り返し走行　−
させ、前記初期出力に対する低下度合を相対値で示した
。

■ヘッド摩耗・・・上記ビデオテープレコーダを用いて
、室温で磁気テープを１００時間走行させたときの磁気
ヘッドの摩耗量を測定した。

■肋１’Ｊ　ｍ係数・・・走行路にあるガイドピンのク
ロムメツキ面と磁性層面との間に働く摩擦係数を測定し
た。

次に、上記の実施例６〜８及び比較例５〜７で作製した
磁気テープについて、上記の■〜■の測定・評価及び下
記■の測定・評価を行ったので、ぞの結果を表２に示す
。

■テープ（ｔ］付き・・・上記ビデオテープレコーダで
５００回繰り返し走行させた後、テープの磁性層面に付
いた傷を観察し、傷が付いていない場合を○、傷が付い
て粉落ちが観察される場合を×、その中間のレベルの傷
が付いている場合を△で表わした。

（以下余白） 表１かられかるように、平均粒子径０．２μｍ以下でモ
ース硬度５Ｌ′１．上の無機質粒子が表面に付召した、
平均粒子径０．５μｍ〜２．０μｍでモース硬度５以上
の無機質粒子を含有した実施例１〜５（，１、磁性層用
塗料の分散安定性がよい。よって、中心線表面粗さが小
さく（表面平滑性の向上）、電磁変換特性が良好である
。また、無機質粒子の研摩機能が最大限に発揮されるの
で、優れた耐摩耗性（４Ｈｌｌｚ出力特牲が１００回繰
返し走行後も初期値とほとんど変化していない点）と、
磁気ヘッドに対する適度な研摩性（ヘッド摩耗が５μｍ
より小さい点）とを実現できる。さらに、４０℃、９０
％ｆｔｌ＋という条件下でも、２０℃、５０％Ｒ１１の
条件下における小さな動摩擦係数を維持できるので、高
温多湿下での走行性も安定している。

これに対して、比較例１〜３は、塗料の分散安定性が悪
く、電磁変換特性及び耐摩耗性に劣り、磁気ヘッドに対
する研摩性も大きすぎる。また、比較例１〜４は、高温
多湿下で動ｒｌＪ擦係数が大幅に上昇するので走行性が
悪い。

次に、表２かられかるように、平均粒子径０．５μｍ以
下でモース硬度５以上の無機質粒子が表面に付着した、
平均粒子径５μｍ以上のバインダ樹脂粒子を含有した実
施例６〜８は、上記の実施例１〜５と同様、電磁変換特
性及び耐摩耗性に優れている。さらに、実施例６〜８は
、さまざまな環境条件下で繰返し使用しても、磁性層の
表面にほとんど傷が付かないので、耐久性にも優れてい
る。

これに対して、比較例５．６は、電磁変換特性及び耐摩
耗性が劣り、さらに比較例５〜７は耐久性も劣っている
。

なお、上述の実施例１〜８では、表面に無機質粒子が付
着した粒子を磁性層側に含有させたが、バックコート層
側に含有させても同様な効果が得られることは明らかで
ある。

（発明の効果） 本発明になる磁気記録媒体は、次のような優れた効果を
有する。

（ａ）磁性層及び／またはバックコート層の表面平滑性
が改善され、電磁変換特性が向１する。

（ｂ）無機質粒子の研摩機能が最大限に発揮されるので
、優れた耐摩耗性と適度な研摩性とを実現できる。

（Ｃ）核となる粒子が無Ｂ１買粒子である実施例は、高
温多湿下であっても安定した走行性が得られる。

（ｄ）核となる粒子がバインダ樹脂粒子である実施例は
、広範囲の環境条件下で優れた耐久性を実現できる。

特許出願人　日本ビクター株式会社 代表者　垣木邦夫

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性支持体の一方の面に磁性粉及びバインダを
   含む磁性層を有し、他方の面にカーボンブラックを含む
   バックコート層を有する磁気記録媒体であって、 モース硬度５以上の第１の無機質粒子の表面に、径がそ
   の第１の無機質粒子よりも小さいモース硬度５以上の第
   ２の無機質粒子をメカノケミカル法により単粒子状態で
   付着させ、 その第２の無機質粒子が表面に付着した前記第１の無機
   質粒子を、前記磁性層及び前記バックコート層のうちの
   少なくとも一方の層中に含有させたことを特徴とする磁
   気記録媒体。
2. （２）非磁性支持体の一方の面に磁性粉及びバインダを
   含む磁性層を有し、他方の面にカーボンブラックを含む
   バックコート層を有する磁気記録媒体であつて、 バインダ樹脂粒子の表面に、径がそのバインダ樹脂粒子
   よりも小さいモース硬度５以上の無機質粒子をメカノケ
   ミカル法により単粒子状態で付着させ、 その無機質粒子が表面に付着した前記バインダ樹脂粒子
   を、前記磁性層及び前記バックコート層のうちの少なく
   とも一方の層中に含有させたことを特徴とする磁気記録
   媒体。