JPH02254627A - 電磁変換特性と耐環境性の優れた磁気記録媒体 - 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、磁気フロッピー
ディスク等の磁気記録媒体、特に電磁変換特性に優れて
いて、ビデオテープとして好適に用いられる磁気記録媒
体に関する。

［発明の背景１ 近年、磁気記録媒体においては、高密度化への要望が高
まり、特に、たとえばビデオテープにおいては記録周波
数の高域化への要望に伴い、非常に高密度の記録を行う
ことが要求され、支持体上に上層および下層からなる二
層構造あるいは三層以上の構造（以下、これらを総称し
て多重層構造ということもある。）から成る磁性層を設
けたものが種々提案されている。

よく知られているように、磁気記録媒体は、通常、結合
剤（バインダー）といわれる合成または天然の各種高分
子材料（いわゆる樹脂材料）中に、強磁性体の粉末、研
磨剤、カーボンブラック、潤滑剤、分散剤および硬化剤
その他の成分を均一に分散させたものに、必要に応じて
適宜溶剤を添加し、得られた磁性塗料を支持体上に塗布
して磁性層を形成させ、次いで磁性層を磁場配向させた
のち乾燥することにより製造される。

磁気記録媒体の電磁変換特性その他の特性に影響を及ぼ
す因子として種々の因子があり、その代表的なものとし
て、用いられる各成分の種類や使用量が挙げられ、これ
らの因子がお互いに相関し合って磁気記録媒体の特性に
影響を及ぼしている。

ところで、従来、磁気記録媒体の緒特性を改善するため
、使用される各成分の種類やその組成割合を種々変化さ
せたものが数多く提案されているが、まだ十分満足すべ
き特性を備えｔ；ものが見当たらないのが現状である。

［発明の目的］ かかる実情に鑑み、本発明者らは、優れた電磁変換特性
を有すると共に高温、高湿下のような苛酷な条件の下に
おいても高い水準の電磁変換特性を維持することができ
る耐環境性の優れた磁気記録媒体、特に、ビデオテープ
として好適に用いられる多重層テープを開発しようとし
て種々研究しｌ；結果、次に示す磁気記録媒体がその目
的に適ったものであることを見出し、本発明に到達した
。

［発明の構成］ すなわち本発明は、非磁性支持体上に多重層を設けて成
る磁気記録媒体において、最上層中の磁性体がＦｅ−Ａ
Ｑ系強磁性合金粉末であり、かつ最上層に使用する結合
剤が官能基を有する樹脂であることを特徴とする磁気記
録媒体を要旨とするものである。

以下、本発明について説明する。

従来、この種の磁気記録媒体に用いられる強磁性材料と
して、たとえば、γ−Ｆｅ、Ｏ，、Ｇｏ含含有−Ｆｅ、
０．またはＣＯ被被着−Ｆｅ、Ｏ，のようなＣｏ−γ−
Ｆｅ、Ｏ，、Ｆｅ１ＯイＣｏ含有Ｆｅ３Ｏ４またはＣｏ
被着Ｆｅ、Ｏ，のようなＣＯ−γ−Ｆｅ３０いＣｒＯ！
等の酸化物磁性体、その他、たとえばＦｅ、　Ｎ１５Ｆ
ｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｎ１−Ｐ合金、
Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｚｎ合金、Ｆｅ−
Ｎｉ−Ｚｎ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−
Ｃｏ−Ｎ１−Ｐ合金、Ｃｏ−Ｐ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金等
のＦｅ、　Ｎｉ、　Ｃｏを主成分とするメタル磁性粉等
各種の強磁性体（粉末）が提案されており、これらの金
属磁性体には添加物として５ｉ１Ｃｕ１Ｚｎ、　ｋＱＳ
Ｐｓ　Ｍｎ、　Ｃｒ等の元素又はこれらの化合物が含ま
れていてもよいとされている。

本発明の磁気記録媒体においては、最上層中の磁性体が
Ｆｅ−Ａ系強磁性体合金粉末であることを必須の要件と
する。

しかし、本発明の効果を損なわない限り、上記の必須成
分と共に、前述の公知の任意の強磁性体を最上層の磁性
層中にに含有させることもできる。

最上層以外の磁性層には、最上層に用いられるＦｅ−Ａ
系強磁性体合金粉末を使用することもできるし、また公
知の任意の強磁性体を使用することもできる。

磁気記録媒体の電磁変換特性その他の特性を良好なもの
にさせるためには、用いられる強磁性体粉末の粒度はな
るべく小さくすることが望ましい。

かかる見地から、本発明における最上層中の磁性体の長
軸長は、通常、０．３μｍ以下とすることが好ましい。

また、本発明においては、効果の点から、最上層に隣接
する磁性層中の磁性体の長軸長の方が最上層の磁性体の
長軸長よりも長くさせることが好ましい。

用いる磁性体の保磁力（）ｌｃ）に関しては、周知のご
とく、この値が高いほど有利であるが、本発明において
は、効果の点から、最上層に隣接する磁性層中の磁性体
の保磁力（Ｈｃ）の方が、最上層中の磁性体の保磁力（
Ｈａ）よりも大きくすることが好ましい。

本発明の磁気記録媒体においては、最上層中に結合剤（
バインダー）として、官能基を含有する樹脂を含有させ
ることを必須の要件とする。

用いられる官能基を含有する樹脂としては種々のものが
あるが、その好適なものとして、たとえばスルホン酸カ
リウム含有塩化ビニル系樹脂、スルホン酸ナトリウム含
有ポリウレタン樹脂等が挙げられる。

従来、この種の磁気記録媒体に用いられる結合剤として
、種々のものが提案されているが、本発明においては、
本発明の効果を損なわない限り、最上層の磁性層および
最上層以外の層に、上記の陰性官能基を含有する樹脂と
共にを公知の任意の結合剤を含有させることができる。

このような結合剤の好適なものとして、たとえば、耐摩
耗性のあるポリウレタンが挙げられる。

このポリウレタンは、他の物質に対する接着力が強く、
反復して加わる応用力または屈曲に耐えて機械的に強靭
であり、且つ耐摩耗性、耐候性が良好である。

またポリウレタンの他に、繊維素系樹脂及び塩化ビニル
系共重合体を併用すれば、磁性層中の磁性粉の分散性が
向上してその機械的強度が増大する。但し、繊維素系樹
脂及び塩化ビニル系共重合体のみでは層が硬くなりすぎ
るが、これは上述のポリウレタンの存在によって防止で
きる。

使用可能な繊維素系樹脂には、セルロースエーテル、セ
ルロース無機酸エステル、セルロース有機酸エステル等
が使用できる。上記のポリウレタン、塩化ビニル系共重
合体は、部分的に加水分解されていてもよい。塩化ビニ
ル系共重合体として、好ましくは、塩化ビニル−酢酸ビ
ニルを含む共重合体または塩化ビニル−酢酸ビニル−ビ
ニルアルコールを含む共重合体が挙げられる。

またフェノキシ樹脂も使用することができる。

フェノキシ樹脂は機械的強度が大きく、寸法安定性にす
ぐれ、耐熱、耐水、耐薬品性がよく、接着性がよい等の
長所を有する。

これらの長所は前記したポリウレタンと長短相補って磁
気記録媒体の物性の経時安定性を著しく高めることがで
きる。

更に前記したバインダーの他、熱可塑性樹脂、熱硬化性
樹脂、反応型樹脂、電子線照射硬化型樹脂との混合物が
使用されてもよい。

本発明の磁気テープの磁性層の耐久性を向上させるため
に磁性塗料に各種硬化剤を含有させることができ、例え
ばイソシアナートを含有させることができる。芳香族イ
ンシアナートとしては、例えばトリレンジイソシアナー
ト（ＴＤＩ）等及びこれらイソシアナート活性水素化合
物との付加体などがあり、平均分子量としては１００〜
３．０００の範囲のものが好適である。

また脂肪族インシアナートとしては、ヘキサメチレンジ
イソシアナート（ＨＭＤＩ）等及びこれらイソシアナー
トと活性水素化合物の付加体等が挙げられる。これらの
脂肪族インシアナート及びこれらインシアナートと活性
水素化合物の付加体などの中でも、好ましいのは分子量
が１００〜３．０００の範囲のものである。脂肪族イン
シアナートのなかでも非脂環式のイソシアナート及びこ
れら化合物と活性水素化合物の付加体が好ましい。

上記磁性層を形成するのに使用される磁性塗料には必要
に応じて分散剤、潤滑剤、研磨剤、マット剤、帯電防止
剤等の添加剤が含有させられる。

本発明に使用される分散剤としては、燐酸エステル、ア
ミン化合物、アルキルサルフェート、脂肪酸アミド、高
級アルコール、ポリエチレンオキサイド、スルホ琥珀酸
、スルホ琥珀酸エステル、公知の界面活性剤等及びこれ
らの塩かあり、また、陰性有機基（例えば−〇〇〇〇）
を有する重合体分散剤の塩を使用することも出来る。

これら分散剤は１種類のみで用いても、或は２種類以上
を併用してもよい。

潤滑剤としては、シリコーンオイル、グラファイト、カ
ーボンブラックグラフトポリマ、二硫化モリブテン、二
硫化タングステン、ラウリル酸、ミＩＪスチン酸、炭素
原子数１２〜１６の一塩基性脂肪酸と該脂肪酸の炭素原
子数と合計して炭素原子数カ２１〜２３個の一価のアル
コールから成る脂肪酸エステル（いわゆる蝋）等も使用
できる。

これらの潤滑剤は、結合剤（バインダー）１００重量部
に対して、通常、０．２〜２０重量部の範囲で添加され
る。

研磨剤としては、一般に使用される材料で熔融アルミナ
、αアルミナ等の各種アルミナ、炭化珪素、酸化クロム
、コランダム、人造コランダム、人造ダイヤモンド、ざ
くろ石、エメリ（主成分：コランダムと磁鉄鉱）等が使
用される。これらの研磨剤は平均粒子径０．０５〜５μ
ｍの大きさのものが使用され、特に好ましくは０．１〜
２μｍである。これらの研磨剤は結合剤１００重量部に
対して、通常、１〜２０重量部の範囲で添加される。

マット剤としては、有機質粉末或は無機質粉末を夫々に
或は混合して用いられる。

本発明に用いられる有機質粉末としては、アクリルスチ
レン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂粉末、メラミン系
樹脂粉末、フタロシアニン系顔料が好ましいが、ポリオ
レフィン系樹脂粉末、ポリエステル系樹脂粉末、ポリア
ミド系樹脂粉末、ポリイミド系樹脂粉末、ポリ弗化エチ
レン樹脂粉末等も使用でき、無機質粉末としては酸化珪
素、酸化チタン、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、
硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化アルミニウム、
酸化クロム、炭化珪素、炭化カルシウム、ａ−ＦｅｚＯ
ｓ、タルク、カオリン、硫酸カルシウム、窒化硼素、弗
化亜鉛、二酸化モリブデンが挙げられる。

帯電防止剤としては、カーボンブラ７りをはじめ、グラ
ファイト、酸化錫−酸化アンチモン系化合物、酸化チタ
ン−酸化錫−酸化アンチモン系化合物などの導電性粉末
、サポニンなどの天然界面活性剤、アルキレンオキサイ
ド系、グリセリン系、グリシドール系などのノニオン界
面活性剤、高級アルキルアミン類、第４級アンモニウム
塩類、ピリジン、その他の複素環類、ホスホニウムまた
はスルホニウム類などのカチオン界面活性剤、カルボン
酸、スルホン酸、燐酸、硫酸エステル基、燐酸エステル
基等の酸性基を含むアニオン界面活性剤、アミノ酸類、
アミノスルホン酸類、アミノアルコールの硫酸または燐
酸エステル類等の両性活性剤などがあげられる。

上記塗料に配合される溶媒或はこの塗料の塗布時の希釈
溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチル
イソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、メ
タノール、エタノール、プロパツール、ブタノール等の
アルコール類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、
乳酸エチル、エチレングリコールモノアセテート等のエ
ステル類、グリコールジメチルエーテル、グリコールモ
ノエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等
のエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香
族炭化水素、　メチレンクロライド、エチレンクロライ
ド、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロルベンゼン等の
ハロゲン化炭化水素等のものが使用できる。

また、支持体としては、ポリエチレンテレフタレート、
ポリエチレン−２，６−ナフタレート等のポリエステル
類、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、セルロース
トリアセテート、セルロースダイアセテート等のセルロ
ース誘導体、ポリアミド、ポリカーボネートなどのプラ
スチックが挙げられるが、Ｃｕ、　Ａ（１，Ｚｎ等の金
属、ガラス、窒化硼素、Ｓ１カーバイド等のセラミック
なども使用できる。

これらの支持体の厚みは、フィルム、シートの場合は約
３〜１００μｍ程度、好ましくは５〜５０μ陽であり、
ディスク、カード状の場合は３０μｍ−１０ｍ＋ｍ程度
であり、ドラム状の場合は円筒状で用いられ、使用する
レコーダに応じてその型は決められる。

上記支持体と磁性層の中間には接着性を向上させる中間
層を設けても良い。

支持体上に上記磁性層を形成するための塗布方法として
は、エアーナイフコート、ブレードコート、エアーナイ
フコート、スクイズコート、含浸コート、リバースロー
ルコート、トランスファロールコート、グラビアコート
、キスコート、キャストコート、スプレィコート、エク
ストルージョンコート等が利用できるが、これらに限ら
ない。

これらのコート法によって支持体上に磁性層を構成させ
る場合、−層ずつ塗布乾燥工程を積み重ねる方式（いわ
ゆるウェット・オン・ドライ塗布方式）と乾燥されてい
ない湿潤状態にある層の上に次の層を同時または逐次重
ねて塗布する方式（いわゆるウェット・オン・ウェット
方式とがあるが、本発明の磁気記録媒体の製造に当たっ
ては、いずれの方式を採ることもできる。

なお、本発明の効果を損なわない上で、磁性層と磁性層
の上下若しくは中間に非磁性層を設けても良い。

磁性層の膜厚に関しては、膜厚を余りにも厚くすること
は、効果の点から見て好ましくないので、本発明におい
ては、通常、最上層の膜厚は１．５μｍ以下にすること
が好ましい。

支持体上に塗布された磁性層は必要により層中の強磁性
金属酸化物粉末を配向させる処理を施したのち、形成し
た磁性層を乾燥する。

この場合、配向磁場は交流または直流で約ｌＯ〜５００
０ガウス程度であり、乾燥温度は約２０〜１２０°Ｃ程
度、乾燥時間は約ｏ、ｔ−ｉｏ分間程度である。また、
必要に応じて表面平滑化処理を施したり、所望の形状に
裁断したりして、本発明の磁気記媒体を製造する。

次ぎに、実施例により１本発明を説明するが、いうまで
もなく本発明はこの実施例により限定されるものではな
い。

［実施例］ 第１表および第２表に記載した組成の最上層用および最
上層に隣接する暦月の磁性塗料を良く混練した後、硬化
剤としてポリイソシアネート［日本ポリウレタン（株）
翠、商品名　コロネートＬ〕を５重量部添加して、塗布
用磁性塗料を調製した。

ついで、最上層用磁性塗料および最上層に隣接する暦月
の磁性塗料を常法にしｔ；がい、支持体上に重層塗布し
たのち、磁場配向処理をし、乾燥処理をして磁気記録媒
体を製造した。

このようにして得られた磁気記録媒体について電磁変換
特性の測定および耐環境性のテストを行っｔこ　。

各実施例および比較例において用いた強磁性体合金の種
類と磁性層の膜厚を第３表に、そして磁第１表く最上層
用磁性塗料〉 第２表 く最上層に隣接する暦月磁性塗料〉 第３表く用いた強磁性合金粉末の種類と磁性層の膜厚〉
葺設上層中の結合剤を、スルホン酸カリウム含有塩ビｌ
ｌ１ｍから塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール
共重合体［ユニオンカーバイト社製、商品名ＶＡＧＨＩ
に、スルホン酸ナトリウム含有ポリウレタンからポリエ
ステルポリウレタン樹脂［武田薬第４表く磁気記録媒体
の特性〉 第３表から明らかなように、本発明の磁気記録媒体（各
実施例）は、Ｙ−ＣＮ、オーディオＦＭレベル等の電磁
変換特性が、いずれも高い水準を維持しながら耐環境性
が優れていて、Ｙ−ＣＮ、オーディオＦＭレベル等の電
磁変換特性のバランスもよく取れているが、本発明に従
わない磁気記録媒体（比較例）は、耐環境性が良好であ
っても、電磁変換特性のバランスが良好でないか（比較
例２）、または電磁変換特性のバランスがとれていても
耐環境性が良好ではない（比較例１）等、本発明にくら
べて良好なものとは言えない。

〈実施例および比較例のおける特性の測定法〉・Ｙ−Ｃ
Ｎ （１）磁気記録テープの巻取り側の巻き厚が約３ａａ＋
になるまで早送りし、ここから６　ＭＨｚ信号を１０分
間記録する。これを３回再生する。記録レベルは比較テ
ープの最適記録レベルの＋２０％の値とする。（２）上
記（１）で５　ＭＨｚを録再しｔ；部分に、５．０．７
．０ＭＨｚ信号を約３分間ずつ記録する。記録レベルは
各々比較テープの最適記録レベルの＋２０％の値とする
。

ＲＦ再生出力（Ｃという）とＣ／Ｎを比較テープの値と
比較する。

・オーディオＦＭレベル １．５ＭＨｚの信号を各々の試料テープに約３分間ずつ
記録し、再生出力をスペクトラルアナライザーで測定す
る。

・耐環境性（Ｂ＋＊　’／Ｂ＋＋＋） 試料テープの耐環境性テスト後における電磁変換特性の
測定値（Ｂ＋＋＋　’）に対するテスト前の測定値（Ｂ
＋ａ）を百分率で表したもの。

なお、耐環境性テストは、温度６０℃、相対湿度８０％
の条件下の試料テープを７日間放置して行った。

［発明の効果］ 本発明の磁気記録媒体は、Ｙ−ＣＮ、オーディオＦＭレ
ベル等の電磁変換特性が、いずれも高い水準を維持した
上で、耐環境性に優れている。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性支持体上に多重層を設けて成る磁気記録媒
   体において、最上層中の磁性体がＦｅ−Ａｌ系強磁性合
   金粉末であり、かつ最上層に使用する結合剤が官能基を
   有する樹脂であることを特徴とする磁気記録媒体。