JPH02260227A

JPH02260227A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH02260227A
Application number: JP8194289A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Furuhata; 古籏　憲一; Takeo Ito; 武男伊藤; Taiichi Kishimoto; 泰一岸本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1989-03-31
Publication date: 1990-10-23
Anticipated expiration: 2013-11-18
Also published as: JP2825263B2

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、磁気記録媒体に係り、さらに詳し、くは電磁
変換特性、ヘッドと媒体との摺接時のヘッド研磨性、媒
体耐久性などの改善された高密度記録用の磁気記録媒体
に関する。

（従来の技術）オーディオ、ビデオ、フロッピーディスク、コンピュー
タテープなどに用いられている塗布型の磁気記録媒体に
おいては、磁気ヘッド・媒体摺接時の磁性層の損傷を防
ぐとともに、磁気ヘッドへの異物の付着を防止し、媒体
の耐久性を向上させるため、磁性層にＡｌ２Ｏ３、Ｃｒ
２Ｏ３、ａ　−Ｆｅ２０３　、ＳＩＣ５Ｔｉ０２などの
研磨材を添加することが行われている。

また、近年、磁気記録媒体においては、多量の情報を記
録する必要から一層の高記録密度化と、それに伴う信頼
性の向上が求められるようになって来ている。ところで
、磁気記録媒体を高密度化するにあたり重要なことは、
磁気ヘッドと磁性層のスペーシングを小さくすることで
あり、記録密度の高い磁気記録媒体はど媒体表面性の向
上が必要とされてきている。

このため、磁性層に添加する研磨材にも厳しい特性が要
求され、種類１粒径、量などの選択が適切でないと、磁
気ヘッドの損傷や磁気ヘッド摩耗量の増大、磁気ヘッド
表面への異物の沈着、媒体耐久性の低下などを招くだけ
でなく、反って媒体ノイズを増加させ電磁変換特性を劣
化させるという不具合を生じる。

上記問題を解決するため、小粒径の研磨材を用いるとか
成るいは表面処理を施した研磨材を用いるなどの方法（
特開昭６２−２５０５１８号公報、特開昭８２−２８５
２２８号公報、特開昭８３−７４１１８号公報、特開昭
６３−９８８２８号公報）が検討されている。

（発明が解決しようとする課題）しかし、高密度記録が必要とされ、特に磁性粉と（て平
均粒径３００〜８００人のような小粒径磁性粉を使用す
る高画質用ＶＴＲテープ、デジタルオーディオ（以下、
ＤＡＴ　）用テープ、大容量フロッピーディスクなどに
、前記のような研磨材を用いると、その分散状態が悪い
ため媒体ノイズを増加させ、加えて、磁気ヘッド摩耗量
の増大、磁気ヘッド表面への異物の沈着、媒体耐久性の
低下を起こし、充分な効果をあげることは不可能であっ
た。つまり、磁性粉として平均粒径−３００〜８００人
のような小粒径磁性粉を用いる磁気記録媒体において、
従来の研磨材を従来の分散状態で用いた場合、媒体ノイ
ズを増加させ電磁変換特性の劣化を招くなど前記のよう
な実用上山々しい問題があった。

本発明は、このような従来の問題を解決すべくなされた
もので、磁性粉として平均粒径が３００〜８００人のよ
うな小粒径磁性粉を用いる高密度磁気記録媒体において
、充分な磁気ヘッド研磨性を有し、媒体耐久性、電磁変
換特性などの良好な磁気記録媒体の提供を目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明によれば、強磁性微粉末を樹脂バインダ中に分散
した磁性層を、非磁性支持体上に塗布形成して成る磁気
記録媒体において、磁性層に分散含有する強磁性微粉末
が平均粒径３００〜８００人を有し、さらにその磁性層
は平均粒径が０．０５〜０．６０μｌで、かつ、磁性層
表面および内部における平均２次粒径が０．７０μｍ以
下である研磨材を、強磁性微粉末１００重量部当り０．
５〜１０重量部の範囲で分散含有させたことによって上
記目的が達成される。

本発明において、研磨材の平均２次粒径とは、研磨材粒
子を磁性層中に分散した際に、研磨材粒子同士によって
形成される凝集径であって、大きくは、磁性塗料添加後
の分散条件に左右されず、添加前の研磨材の分散状態に
よって決定される。

本発明においては、平均粒径３００〜８００人の強磁性
粉が用いられるが、その磁性粉の平均粒径が３００人未
満の場合には、強磁性粉の飽和磁化の減少が起り高密度
記録媒体として十分に機能し得ない。また、８００人を
超えた場合には、媒体ノイズの増加が著しく、やはり高
密度記録媒体として使用できない。

本発明において用いる平均粒径３００〜８００人の強磁
性粉としては、たとえばγ−Ｆｅ２０３　、Ｃｏ披着、
７−Ｆｅ２Ｏ３、ＣｒＯ２、高密度記録に適した高保磁
力を有する金属粉末、六万品系強磁性金属粉や六方晶系
フェライト粉など平板状であって平板面に対し垂直な磁
化容易軸を有する磁性粉末など針状および粒状の各種磁
性粉を挙げることができる。これらのうち、特に、六方
晶系フェライト粉は本発明において好適である。なお、
上記六方晶系強磁性金属粉としては、Ｃ０１Ｃｏ−Ｏｒ
、Ｃｏ−＾１、Ｍｎ−Ａｌなどそれ自体で六方晶を形成
する金属の微粉が挙げられる。また六方晶系フェライト
粉としては、一般式：ＡＯ−ｎ　　（ＰＯ２０３）（式中、ＡはＢａ、　Ｓｒ、　Ｐｂ、　Ｃａの群から選
ばれるいずれか１ｍの元素を表し、ｎは５〜Ｇの数を表
し、かつ、Ｐｅの一部はＴＩ、　Ｃｏ、　Ｚｎ、　・Ｉ
ｎ、　Ｍｎ、　Ｃｕ、　Ｇｅ。

Ｎｂ、　Ｓｎなどの遷移金属で置換されていてもよい。

）で示される六方晶系フェライトは好適であり、その中
でもＢａフェライトが好ましい。このような六方晶系フ
ェライトの微粉末は、六角板状の単結晶であり、その磁
化容品軸は板面と垂直な方向にあり、たとえばガラス結
晶化法（特開昭５８−６７９０４号公報、特開昭５８−
１５５０２２号公報参照）により製造することが可能で
ある。

本発明においては、磁性粉として主に前述したような六
法品系磁性粉末が用いられるが、針状および粒状の強磁
性金属粉末・強磁性フェライト粉末などを併せて用いる
ことができる。

本発明の磁気記録媒体は、高画質用ＶＴＲテープ、ＤＡ
Ｔ用テープ、大容量フロッピーディスクなどの高密度記
録媒体を前提としているので、その要求される電磁変換
特性より、使用する研磨材は、平均粒径が０．０５〜０
．６０μ■で、かつ、磁性層表面および内部における平
均２次粒径が０．７０μ膳以下である研磨材を、磁性粉
１００重量部に対して０．５〜ｌＯ重二部の範囲で分散
含有させる。つまり、磁性層表面および内部において、
研磨材の平均２次粒径が０．７０μ■を超えると媒体ノ
イズの増加が顕著となり、高密度記録媒体としての要求
を満たさない。さらに、研磨材の平均粒径が０，０５μ
ｍ未満の場合には、研磨材の前処理時あるいはマスター
バッチ作製時における分散制御が著しく困難となり、磁
性層表面および内部における平均２次粒径が前記０．７
０μｍを超えてしまい、媒体ノイズの増加が顕著となる
。一方平均粒径が０．６０μ■を超える場合には、平均
粒径の増加に伴い、磁性層表面および内部における研磨
材粒子の分散状態の制御は容品となり、研磨材もほぼ単
独で分散存在させることは可能であるが、やはり、平均
２次粒径が前記０．７０μｍを超えてしまい、媒体ノイ
ズの増加が顕著となる。

また、磁性層への研磨材添加量が、磁性粉１００ｆｆｌ
量部に対して０．５重量部未満の場合には、磁気ヘッド
と媒体との摺接時におけるヘッドの研磨性が充分ではな
く、ヘッド表面への異物の沈着、再生出力の低下による
電磁変換特性の悪化が発生する。また、１０重量部を超
える場合には、磁気ヘッドと媒体との摺接時においてヘ
ッド摩耗量が過大となり、または、ヘッドの損傷が起こ
りやすくなる。しかして、使用し古る研磨材しては、た
とえばアルミナ、酸化クロム、α酸化鉄、炭化ケイ素。

酸化チタン９酸化セリウム、゛コランダム、人造ダイヤ
モンドなど一般に使用されている旧モース硬度６以上の
微粉体を挙げることができるが、なかでも、アルミナ、
特に形状が角型のアルミナは本発明において最適である
。

本発明の磁気記録媒体は、前記強磁性粉と樹脂バインダ
、溶剤および各種添加剤とを含んだ塗料系に、予め予備
分散を行った研磨材マスターバ・ソチを添加１分散を行
い、非磁性支持体上に塗／１ｉ　した後、配向処理、′
乾燥処理などを施して磁性層を形成し、磁気記録媒体を
製造するという方法に°よって得られる。

なお、研磨材マスターバッチの予備分散の方法としては
、平均粒径が０．０５〜０．６０μｍの研磨材を、■有
機溶媒中で表面処理した後、超音波分散させてマスター
バッチ（スラリー）を得る方法、■少量の樹脂および溶
剤添加し、ボールミル分散してマスターバッチ（ペース
ト）を得る方法などにより得ることができる。但し、分
散条件としては、マスターバッチ化した際の平均２次粒
径が、０’、７０μ■以下とする必要がある。

本発明において、強磁性粉末と結合剤（バインダ）との
混合割合は、磁性粉末１００重量部に対して結合剤６〜
５０重量部程回部範囲で選ばれる。結合剤が多すぎると
磁気テープとしたときの記録密度が低下し、少なすぎる
と磁性層の強度が劣り、耐久性の減少、粉落ちなどの好
ましくない事態が生じる。また、磁性塗料中に必要に応
じて磁性粉末１００重量部に対し、分散剤１０重量部以
下、潤滑剤１０重量部以下、硬化剤５０重量部以下、帯
電防止剤１０重量部以下など加えてもよい。ここで使用
し得る散剤としては、たとえばレシチン、リン酸エステ
ル、ポリアミノアミド化合物などが挙げられ、潤滑剤と
しては１．たとえば高級脂肪酸、脂肪酸工ステルなどが
挙げられ、硬化剤としては、たとえば２官能以上のイソ
シアネート化合物などが挙げられ、さらに帯電防止剤と
しては、たとえば導電性カーボンなどが挙げられる。

本発明において磁性層を塗布形成する非磁性支持体とし
ては、ポリアミド系フィルム、ポリエステル系フィルム
などが挙げられる。しかして非磁性支持体に磁性塗料を
塗布する際は、磁場中を通過させずに磁気記録媒体を作
製しても同等問題はないが、要求される記録再生特性に
応じて、非磁性基体に磁性塗料を塗布する際に、非磁性
基体に垂直な方向や平行な方向などの任意の方向に磁場
を加えて配向させたり、特定周波数で磁界の反転が起こ
るような磁場中を通過させて磁気テープを作製すること
もできる。特に、垂直記録方式に好ましい垂直配向率が
得られる垂直配向を行うことは、磁性層の靭性が増加し
、ひいては磁気テープ全体の靭性が増加するので好まし
い。

（作用）本発明の磁気記録媒体では、非磁性支持体上に設けた平
均粒径３００〜８００人の強磁性粉末を樹脂バインダ中
に分散した磁性層が、平均粒径が０゜０５〜０．６０μ
ｍで、かつ、磁性層表面および内部における平均２次粒
径が０．７０μｍ以下である研磨材を、磁性粉１００重
量部に対して０．５〜ｌＯ重量部の範囲で含んでいる。

しかして前記のようにの磁性層に分散含有させる研磨材
の平均粒径、磁性層に分散含有させた状態での平均２次
粒径および分散含有量を、選択、設定したことにより従
来の高記録密度用磁気記録媒体に比べ、磁気ヘッド研磨
特性が著しく改善されるとともに、媒体ノイズも著しく
低減されている。このため、電磁変換特性および媒体の
耐久性は良好となっている。

（実施例）以下、本発明の詳細な説明する。

実施Ｎ１〜８成分などと作製方法が異な研磨材マスターバッチを用い
た他は、同組成の塗料について、同一条件下において分
散・塗布を行い磁気テープを作製し、その物理的諸特性
・電磁変換特性を比較した。

先ず次のような組成の磁性塗料用意した。

磁性塗料組成りａフェライト磁性粉末（Ｐｃの　１００重量部一部を
Ｃｏｓ　Ｚｎで置換、ガラス結晶化法にて作製、平均粒
径６００＾、板状比３．９、保磁力１１０００ｅ　、飽和磁化ｍ８０ｅ
ｍｕ／ｇ　５ＢＥＴ法による比表面積４０ｒ＆／ｇ）塩化ビニル・酢酸ビニル・ビニル　６　〃アルコール共
重合体ｃ　ｕｃｃ社製ＶＡＧ１１）ポリウレタン樹脂　
　　　　　　　１０〃（モートン社製ＣＡ−１１８）カーボン（平均粒径０６０３μｍ）　　Ｉ　〃リン酸エ
ステル系界面活性剤　　　１　〃バルミチン酸　　　　
　　　　　　ｌ　〃パルミチン酸ブチル　　　　　　　
ｌ　〃トルエン　　　　　　　　　　　　５０〃メチル
エチルケトン　　　　　　　５０〃シクロへキサノン　
　　　　　　　５０〃上紀処方による組成物をビーズミ
ルで充分に分散し、全分散時間の２ノ３時点において、
別途調整した研磨材マスターバッチを添加し、残りの分
散を行った。なお、研磨材マスターバッチは以下のよう
にして予備分散したものである。

■磨材微粒子を固形分３０％の有機溶媒中で８１カツプ
リング剤により表面処理し超音波分散させて得たマスタ
ーバッチ（スラリー、以下Ｓと略称する）■研磨材微粒
子１００重量部当り１２重量部のポリウレタン樹脂を加
え混練し、固形分６０％に希釈してボールミル分散して
得たマスターバッチ（ペースト、以下Ｓと略称する）使用した研磨材の種類、平均粒径、分散条件、分散によ
って得られた平均２次粒径について表１に示す。なお、
形状は実施例１．２，３，５．７．および比較例１，２
．４．５はいずれも角型であり、実施例４．６．８およ
び比較例３はいずれも球状である。（以下余白）表　　１上記の方法によって得られた塗料に対し、バインダ硬化
剤として多官能イソシアネート（日本ポリウレタン社製
；コロネートＬ）を３重量部添加し均一に撹拌した後、
ろ過する。か＜＜シて調製した塗料を、裏面に帯電防止
用の厚み０．５μｍのバックコートを付与した、厚み１
０μ園のポリエチレンテレフタレートフィルムの他方の
面上にグラビアコータにて塗布し、スムージング、垂直
配向、乾燥、カレンダによる平滑化処理を施し硬化させ
、厚み３μｍの磁性層を有する磁気テープ原反をそれぞ
れ作製した。これらの原反を３　、８１１ｌｌｓ幅にス
リット後、カセット内に巻込み、ＤＡＴカセットデツキ
による品持性の測定可能な磁気テープサンプルを得た。

比較例１磁性粉として平均粒径２００Ａ　（板状比３．２、保磁
力８５００ｅ、飽和磁化ｍ４５ｅｉ＊ｕ／ｇ　、　ＢＥ
Ｔ法による比表面積４８ｒ＋ｆ　／ｇ）のものを用い、
また前記衣１に示した研磨材マスターバッチを用いた他
は、実施例の場合と同一条件で磁気テープサンプルを作
製し品持性の測定を行った。

比較例２磁性粉として平均粒径１０００Ａ　　（板状比４．２、
保磁力９９００ｅ、飽和磁化量６１ｅｓｕ／ｇ　、　Ｂ
ＥＴ法による比表面積３５ｎｆ／ｇ）のものを用い、ま
た前記衣１に示した研磨材マスターバッチを用いた他は
、実施例の場合と同一条件で磁気テープサンプルを作製
し品持性の°ΔＦＪ定を行った。

比較例３研磨材として前記衣１に示した研磨材マスターバッチを
用いた他は、実施例の場合と同一条件で磁気テープサン
プルを作製し品持性のａｌ定を行った。

比較例４研磨材として前記衣１に示した研磨材マスターバッチを
用いた他は、実施例の場合と同一条件で磁気テープサン
プルを作製し品持性のｎ１定を行った。

比較例５研磨材として前記衣１に示した研磨材マスターバッチを
用いた他は、実施例の場合と同一条件で磁気テープサン
プルを作製し品持性のａｌ定を行った。

上記によりそれぞれ得た実施例１〜８および比較例１〜
５の各テープサンプルについてその特徴および／Ｉｐ１
定結果を表２に示す。なお、ＲＦ比出力高い程良い）お
よびノイズレベル・・・Ｎレベルと略称・・・（低い程
良い）の測定結果の基準値は、比較例５を十〇ｄＢとし
て表示した。なお、表２において、２次粒径は磁性層に
おける研磨材の平均２次粒径を示し、ヘッド摩耗量は２
００１１ｒ連続走行時のＡおよびＢの両ヘッドの摩耗量
の平均値を示しさらに、表面状態はこの走行におけるヘ
ッドの損傷状態を示した。（以下余白）表体上に塗布してなる磁気記録媒体において、前記磁性層
は平均粒径０．０５〜０．６０μ膳で、かつ、磁性層表
面および内部における平均２次粒径が０．７０μｍ以下
である研磨材を、磁性粉１００重量部に対して０．５〜
１０ｆｆｌｆｆｉ部の範囲で含有していることにより、
磁気ヘッド研磨性が向上し、ヘッド摩耗量の適正化およ
びヘッド表面の清浄化が保たれるとともに、媒体ノイズ
が低減され、高密度記録に必要とされる電磁変換特性が
改善される。

出願人　　　　　株式会社　東芝

Claims

【特許請求の範囲】

（１）非磁性支持体と、この非磁性支持体面上に塗布形
成された強磁性微粉末が樹脂バインダ中に分散して成る
磁性層とを具備する磁気記録媒体において、前記磁性層の強磁性微粉末が平均粒径３００〜８００Å
を有し、さらにこの磁性層は平均粒径が０．０５〜０．
６０μｍで、かつ、磁性層表面および内部における平均
２次粒径が、０．７０μｍ以下である研磨材を、強磁性
微粉末１００重量部当り０．５〜１０重量部の範囲内で
分散含有して成ることを特徴とする磁気記録媒体。
（２）請求項１において、強磁性微粉末が六方晶系フェ
ライト粉であることを特徴とする磁気記録媒体。
（３）請求項１において、研磨材が角型のアルミナであ
ることを特徴とする磁気記録媒体。
（４）請求項２において、研磨材が角型のアルミナであ
ることを特徴とする磁気記録媒体。