JPH03127325A - 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、磁性粒子粉末のビヒクル中での分散性が極め
て優れていることに起因して、塗膜中における磁性粒子
粉末の配向性及び充填性が優れており、且つ、その製造
に当って分散剤の量を可及的に減少でき、場合によって
は全く使用しなくて済む磁気記録媒体に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

近年、ビデオ用、オーディオ用磁気記録再生用機器の長
時間記録化、小型軽量化が進むにつれて、磁気テープ、
磁気ディスク等の磁気記録媒体に対する高性能化、即ち
、高密度記録化、低ノイズレベル化の要求が益々強まっ
ている。

殊に、近時におけるビデオテープの高画像画質化に対す
る要求は益々強まっており、従来のビデオテープに比べ
、記録されるキャリアー信号の周波数が益々高くなって
おり、即ち、短波長領域に移向しており、その結果、磁
気テープの表面からの、磁化深度が著しく浅くなってい
る。

そこで、短波長信号に対しても高出力特性、殊にＣＮ比
を保持し、更に向上させる為の努力がなされており、そ
の為には、■磁性粒子粉末の超微粒子化、■磁性塗膜表
面の平滑化、■磁性塗膜層の薄膜化及び■磁性粒子粉末
の高分散化が要求されている。

この事実は、例えば、株式会社総合技術センター発行「
磁性材料の開発と磁粉の高分散化技術」（１９８２年）
の第３１２頁の「塗布型テープにおける高密度記録のた
めの条件は、短波長信号に対して、低ノイズで高出力特
性を保持できることであるが、その為には保磁力Ｈｃと
残留磁化Ｂｒが共に大きいことと塗布膜の厚みがより薄
いことが必要である。

」なる記載及び日経エレクトロニクス（１９７６年）５
月３日号第８２〜１０５頁の「輝度信号のＳＮ比（ＣＮ
比）に関係しているテープの物理量としては、単位体積
当りの平均粒子数とその分散状Ｂ（分散性）及び表面の
平滑性がある。表面性、分散性が一定なら平均粒子数の
平方根に比例してＳＮ比は良くなるので、粒子体積が小
さく、かつ充てん度の高くできる磁性粉はど有利である
。」なる記載の通りである。

上述した通り、短波長信号に対して、高出力特性を向上
させる為には、磁性粒子粉末の高分散化が要求されると
ともに、磁性塗膜の薄層化が要求されるところであるが
、磁性塗膜の薄層化に際しては、他の諸特性を維持、向
上させる為、磁性粒子粉末の充填性を向上させることが
必須となる。

その為、磁性粒子粉末以外の成分、殊に、分散剤、潤滑
剤等の量を可及的に減少させ、場合によっては全く使用
しなくて済むことが必要となり、磁性粒子粉末への樹脂
吸着能に優れた結合剤の開発が強く要求されている。

一方、磁気記録媒体のノイズレベルは、例えば、電子通
信学会技術研究報告ＭＲ８１−１１第２７頁２３−９の
ｒＦｉｇ、３　Ｊに示されている通り、用いる磁性粒子
粉末の粒子サイズが微細化する程、即ち、比表面積が大
きくなる程、低くなる傾向にあることが知られており、
近年、磁性粒子粉末の粒子サイズは益々微細化の傾向に
ある。即ち、ｒ　Ｆｔｇ、３　ＪはＣ。

被着針状晶マグヘマイト粒子粉末における粒子の比表面
積とノイズレベルとの関係を示す図であり、粒子の比表
面積が大きくなる程ノイズレベルは直線的に低下してい
る。しかしながら、磁性粒子粉末が微粒子化すればする
ほど磁性粒子粉末のどビクル中での分散性は低下し、そ
の結果、塗膜中での配向性及び充填性が劣化することが
知られている。

磁性粒子粉末のビヒクル中での分散性を改良する方法と
して、各種分散剤を添加する方法、各種分散機器を使用
する方法、磁性粒子粉末の諸特性を改良する方法並びに
結合剤樹脂の種類、諸特性を改良する方法等が知られて
いる。

上述した各種方法のうち、特に結合剤樹脂の種類は、磁
性粒子粉末のビヒクル中での分散に影響する重要な要因
となっている。この事実は、前出「磁性材料の開発と磁
粉の高分散化技術」の第６５頁の「磁性粉の分散に関与
するバインダーの働きは大きい、たとえばいかに分散効
率のよい分散機を用いてもバインダーの分散能が低けれ
ば、塗料中の磁性粒子は分散しない・・・・バインダー
の種類により分散性は著しく異なる。」なる記載の通り
である。

従来、結合剤樹脂として、ニトロセルローズ、ポリ塩化
ビニリデン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ス
チレンーブクジェン共重合体、ポリメタアクリル酸メチ
ル樹脂、塩化ビニリデン−メタアクリル酸メチル共重合
体、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂などが一般に使用
されている。

近年磁性粒子粉末のビヒクル中での分散性を改良するも
のとして、例えば、特開昭５４−２８６０３号公報に記
載のスルホン酸金属塩基を含有するジカルボン酸成分が
共重合されたポリエステル樹脂が実用化されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

磁気記録媒体の製造にあたり、磁性粒子粉末のビヒクル
中での分散性をより一層改良し、しかも、磁性粒子粉末
への樹脂吸着量を向上させることは、現在量も要求され
ているところであるが、前出特開昭５４−２８６０３号
公報に記載のスルホン酸金属塩基を含有するジカルボン
酸成分が共重合されたポリエルステル樹脂を用いる場合
においても、磁性粒子粉末のビヒクル中での分散は未だ
十分とは言えず、樹脂吸着量も小さいものであった。ま
た、前述した磁性粒子粉末のビヒクル中での分散性を改
良する一方法である分散剤を多量に存在させる方法は、
磁性粒子粉末の充填性を向上させることが出来ず、また
、塗膜中に残存した分散剤が塗膜の粘性等の表面性に影
響し、環境温度の変化等によって使用時の運転不良が生
起する等の問題点が指摘されている。

そこで、本発明は、磁性粒子粉末のビヒクル中での分散
性が極めて優れており、しかも、磁性粒子粉末への樹脂
吸着能が大きいことに起因して塗膜中における磁性粒子
粉末の充填性が優れていることによって、分散剤の量を
減少させるか又は全く使用しないで済む磁気記録媒体を
得ることを技術的課題とするものである。

［課野を解決する為の手段〕 本発明者は、磁性粒子粉末のビヒクル中での分散性が極
めて優れており、しかも、磁性粒子粉末への樹脂吸着能
が大きいことに起因して塗膜中における磁性粒子粉末の
充填性が優れていることによって、その製造に当って分
散剤の量を可及的に減少でき、場合によっては全く使用
しなくて済む磁気記録媒体を得るべく種々検討を重ねた
結果、本発明に到達したものである。

即ち、本発明は、基体上に、結合剤樹脂及び磁性粒子粉
末を含む塗膜組成物からなる磁気記録層が形成されてい
る磁気記録媒体において、前記結合剤樹脂がイミノスル
フォニル基を有するポリエステル樹脂であり、必要によ
り、更に、前記磁性粒子粉末の比表面積が３０ｒｔＴ／
ｇ以上であることからなる磁気記録媒体である。

〔作　　用〕

先ず、本発明において最も重要な点は、結合剤ｐＪ４脂
としてイミノスルフォニル基を有するポリエステル樹脂
を用いた場合には、磁性粒子粉末のビヒクル中での分散
性が極めて優れており、しかも、磁性粒子粉末への樹脂
吸着能が大きいことに起因して、塗膜中における磁性粒
子粉末の配向性及び充填性がより一層優れていることに
よって、磁気記録媒体の製造にあたって分散剤の量を減
少させるか又は使用しなくて済むことができるという事
実である。

今、本発明者が行った数多くの実験例からその一部を抽
出して説明すれば、以下の通りである。

図１は、比表面積４０ｒｒｆ／ｇのＣｏ被着マグヘマイ
ト粒子粉末に対して添加した各種結合剤樹脂の割合とＣ
ｏ被着マグヘマイト粒子粉末に対する樹脂吸着量との関
係を示したものである０図１中、直線Ａは、添加した結
合剤樹脂が全量Ｃｏ被着マグヘマイト粒子粉末に吸着し
た場合の理論値を示すものであり、直線Ｂ乃至りは、そ
れぞれ、イミノスルフォニル基を有するポリエステル樹
脂、スルフォン酸金属塩基を有するジカルボン酸成分が
共重合したポリエステル樹脂及びスルフオン酸ナトリウ
ムを含む塩化ビニリデン樹脂を用いた場合である。内因
１における樹脂吸着量は、後に詳述する通り、分散剤を
一切添加しないで測定した場合の値である。樹脂吸着量
が出来るだけ大きく理論値に近いということは、図１に
示される通り、同一の樹脂吸着量を得ようとすれば、添
加する結合剤樹脂の量を減少させることが出来るという
ことであり、このことは、体積当りの磁性粒子粉末の充
＠量が大きいことを意味している。

図１に示される通り、イミノスルフォニル基を有するポ
リエステル樹脂を用いる本発明による場合には、分散剤
を添加しなくても樹脂吸着量が理論値に近い値が得られ
ており、この事実は、磁性粒子粉末のビヒクル中での分
散性が極めて優れており、しかも、磁性粒子粉末への樹
脂吸着能が大きいことに起因してＷ１膜中における磁性
粒子粉末の充填性が優れていることを意味しており、磁
気記録媒体の製造にあたって分散剤の量を減少させるか
又は全く使用しないで済むことが認められた。

尚、図１は、磁性粒子粉末としてＣｏ被着マグヘマイト
粒子粉末を用いた場合の樹脂吸着量を示したが、磁性粒
子粉末として、鉄を主成分とする金属又は合金磁性粒子
粉末及び板状Ｂａフェライト粒子粉末等を用いた場合も
同様の傾向を示すことを確認している。

次に、本発明実施にあたっての諸条件について述べる。

本発明における磁性粒子粉末としては、マグヘマイト粒
子粉末、マグネタイト粒子粉末、ベルトライド化合物（
ＥＪＬＱＸ　・Ｆｅｔｕｓ　、　Ｏ＜ｘ　＜１）等の磁
性酸化鉄粒子粉末、これらの磁性酸化鉄粒子粉末にＦｅ
以外のＣｏ、＾１、Ｎｌ５Ｐ　、　Ｚｎ等の異種金属を
含有させた粒子若しくはこれら磁性酸化鉄粒子にＣ。

等を被着させた粒子、鉄を主成分とする金属磁性粒子、
鉄以外のＣｏ、　Ｎｉ、　ＡＩ、Ｐ、Ｂ等を含有する鉄
合金磁性粉末、板状Ｂａフェライト粒子粉末並びにこれ
に抗磁力低減剤である２価金属（Ｃｏ、　Ｎｉ、Ｚｎ等
〉と４価金属（Ｔｉ、　Ｓｎ、　Ｚｒ等）とを含有させ
た板状複合フェライト粒子粉末等のいずれをも用いるこ
とができる。また、磁性粒子粉末の形状は、針状、紡錘
状、立方状、板状等のいずれであってもよい。

磁性粒子粉末の大きさは、特に限定されないが、本発明
においては、３０ｒｒｆ／ｇ以上、殊に４０ｍ２／ｇ以
上の分散性の困難な微細磁性粒子粉末を用いる場合にも
樹脂吸着量が大きいことを確認している。

本発明に係る磁気記録媒体は、常法により、基体上に、
結合剤樹脂及び磁性粒子粉末を含む塗料組成物を塗布し
塗膜を形成することにより得ることができる。

上記塗料組成物中には、通常用いられる潤滑剤、研磨剤
、ＩＦ電防止剤等が加えられてもよい。

本発明における基体材料としては、現在、磁気記録媒体
の製造にあたって汎用されているポリエチレンテレフタ
レート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネ
ート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリア
ミトイ箋ド、ボリイξド、ポリサルホン等合成樹脂フィ
ルムおよびアル電ニウム、ステンレス等金属の箔や板お
よび各種の紙を使用することができる。

本発明におけるイミノスルフォニル基を有するポリエス
テル樹脂としては、市販のものを使用する゛ことが出来
、イーストマンコダック社のＡＱ２９Ｓ　。

ＡＱ５５Ｓ　、＾口３８Ｓ等がある。

〔実施例〕

次に、実施例並びに比較例により、本発明を説明する。

尚、前出実験例並びに以下の実施例及び比較例における
粒子の長袖、軸比（長軸：短軸）は、電子顕微鏡写真か
ら測定した数値の平均値で、比表面積は８８丁法により
測定した値で示した。

磁性粒子粉末及び磁気記録媒体の磁気特性は、「振動試
料磁力計ＶＳＭ−３Ｓ−１５Ｊ　　（東夷工業■製）を
使用し、外部磁場１０ＫＯｅまでかけて測定した。

樹脂吸着量は、下記の処決によって調整した樹脂液の樹
脂濃度を不揮発分として測定した時の重量と磁性粒子粉
末２０ｇ　、樹脂液４８ｇおよび２開φガラスピ一ズ５
０ｇを１４０ｍ　ｊ！のガラスビンに入れ、ペイントコ
ンディショナーで６０分間分散させて得られた塗料を遠
心分離にかけ、その上澄液の樹脂濃度を不揮発物として
測定した時の重量との差で示した。

尚、前出実験例においては、樹脂液における樹脂／粉末
の組成がそれぞれ０．７　ｗｔＸ　、　１．４　＠ｔＸ
、２　ｗｔＸの場合の樹脂吸着量の値をプロットし、後
出実施例並びに比較例においては２ｗｔχの場合におけ
る樹脂吸着量の値を示した。

樹 脂 液 の 組 成 また、磁性粒子粉末として板状８８フ工ライト微粒子を
用いて磁気記録媒体を製造した場合の保磁力、残留磁束
密度及び角型の値は、テープ面に対し、垂直方向に磁場
配向させた磁気記録媒体の垂直方向の保磁力、残留磁束
密度及び角型（Ｏｒ／Ｂｍ）を測定し、保磁力はその測
定値をもって示し、残留磁束密度及び角型は反磁場補正
を行った値で示した。

実施例１ 長袖０．１８μｍ、軸比（長軸／短軸）６．０であって
比表面積４０．８ｎ（／ｇであり、且つ、磁性が保磁力
８４００ｅであって飽和磁化７６．８　ｅｔｎｕ７ｇで
あるＣｏ被着型針状ｙ−Ｆｅ２０３粒子（Ｃｏ　／全１
＝４．２１重量％）の樹脂吸着量は、結合剤樹脂として
ＡＱ５５Ｓ　（イーストマン・コダック社（製〉）を用
いて測定したところ１．８９　ｗｔ＄であった。

上記Ｃｏ被着型針状７−Ｆｅ、Ｏ，粒子粉末１００重量
部、ＡＱ５５Ｓ　（米国イーストマンコダック社製）２
０重量部、シクロヘキサノン６０重量部、ＡＩ！０３粉
末１重量部及びカーボンブランク２重量部をニーグーを
用いて９０分間混練した後、該混練物にシクロへキサノ
ン９０重量部を添加して希釈し、次いで、サンドグ、ラ
イング−によって３時間混合分散した。

上記混合分散物に、シクロへキサノン８０重量部を加え
てさらに３０分混合した後濾過して得られたｐ過動にコ
ロネー）Ｌ（三官能性低分子量イソシアネート化合物、
日本ポリウレタン工業社（製〉）３重量部を混合して磁
性塗料を製造した。

上記磁性塗料を厚さ１２μ請のポリエステルベースフィ
ルム上に塗布し、次いで、乾燥することによって膜厚４
μｍの磁性層を形成した後、カレンダー処理を行い、次
いで、１２．７ｍｍの巾に裁断して磁気テープを作った
。

上記磁気テープの磁気特性を表１に示す。

実施例２〜４、比較例１〜８ 磁性粒子粉末の種類、磁気記録媒体製造時に、おける樹
脂の種類を種々変化させた以外は、実施例１と同様にし
て磁気記録媒体を製造した。

この時の主要製造条件及び緒特性を表１に示す。

〔発明の効果〕

本発明に係る磁気記録媒体は、前出実施例に示した通り
、磁性粒子粉末のビヒクル中での分散性が極めて優れて
おり、しかも、磁性粒子粉末への樹脂吸着能が大きいこ
とに起因して、塗膜中における磁性粒子粉末の充填性が
より一層優れていることによって、その製造に当って分
散剤の量を可及的に減少でき、場合によっては全く使用
しなくて済む。

更に、本発明に係る磁気記録媒体は、比表面積が３０　
％　／ｇ組以上殊に、４０ｒｒｆ／ｇ以上の微細な磁性
粒子粉末を用いる場合には、塗膜中における磁性粒子粉
末の配向性及び充填性がより一層優れたものとなるので
、高密度記録用、低ノイズレヘル用磁気記録媒体として
好適である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基体上に、結合剤樹脂及び磁性粒子粉末を含む塗
   膜組成物からなる磁気記録層が形成されている磁気記録
   媒体において、前記結合剤樹脂がイミノスルフォニル基
   を有するポリエステル樹脂であることを特徴とする磁気
   記録媒体。
2. （２）基体上に、結合剤樹脂及び磁性粒子粉末を含む塗
   膜組成物からなる磁気記録層が形成されている磁気記録
   媒体において、前記結合剤樹脂がイミノスルフォニル基
   を有するポリエステル樹脂であり、且つ、前記磁性粒子
   粉末の比表面積が３０ｍ＾２／ｇ以上であることを特徴
   とする磁気記録媒体。