JPH0377574B2

JPH0377574B2 -

Info

Publication number: JPH0377574B2
Application number: JP57055018A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Hosaka; Seiki Okuyama; Kyosumi Kanazawa
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1982-04-01
Filing date: 1982-04-01
Publication date: 1991-12-11
Also published as: US4460651A; JPS58171721A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、磁気ヘツドとの間の摩耗、面粗れ、
及び変色の抑制効果の著しい耐久性に優れた磁気
記録媒体に関する。近年、家庭用VTRの普及や高性能オーデイオ
カセツトテープの実用化等に代表されるように、
磁気記録装置の著しい進歩に伴ない、それに使用
される磁気記録媒体にも記録の高密度化が要求さ
れるようになつてきた。従来より最も広く使用されている磁気記録媒体
は、ポリエステルフイルム等の非磁性支持体上に
磁性層を塗設した磁気テープ或いは磁気シート等
であるが、この磁性層形成に使用される磁性粉末
の内で、最近、磁気記録の高密度化に適合するも
のとして、湿式還元法または乾式還元法による金
属または合金磁性粉末が注目され始めている。こ
の種の磁性粉末による磁気記録媒体は、オーデイ
オの分野で既に実用商品化がなされており、また
VTR用磁気テープの分野においても、Ｓ／Ｎ比
の改善や高密度記録での周波数特性改善を行なう
ため、これらの磁性粉末を用いて、その粒子サイ
ズの微小化、抗磁力（Hc）及び残留磁束密度σr
の向上、更に磁気テープとしては塗着磁性層の表
面平滑性等の改良が行なわれつつあり、その実用
化も間近と考えられている。しかるに、これら金属または合金磁性粉末を使
用した磁気記録媒体は、その抗磁力（Hc）が大
きいため、従来使用されていたフエライトまたは
パーマロイ等の磁気ヘツドでは、充分な磁気記録
及び再生特性を得ることが困難で、抗磁力（Hc）
が1000（Oe）を越えた場合、金属材料であるセン
ダストまたはアモルフアスと言つた金属または合
金の磁気ヘツドを使用することが不可欠であり、
実際にかかる磁気ヘツドが提案されている。しかし、この磁気記録媒体と前記磁気ヘツドと
の組合せの場合は、従来の酸化鉄系磁気記録媒体
より更に優れた磁性層表面の平滑性が要求される
こと、磁性記録媒体及び磁気ヘツドの両者が金属
のため酸化現象を引起し易いこと、磁気記録媒体
の平滑性が良好になるため、磁気ヘツドに与える
摩耗効果が減少すること等により、磁気ヘツドと
磁性層表面の高速接触における発熱が助長され、
磁性層中に含まれるバインダ及びその他の添加物
の分解等が発生し、金属磁気ヘツドの表面が著し
く酸化変色し、ヘツド面粗れを引起す。そして、
これらの磁性層及び磁気ヘツドの面粗れが、磁気
記録再生時にスペーシングロスとなり、磁気記録
再生特性のみならず、VTR磁気テープの画質に
重要な特性となるＳ／Ｎ比の劣化をもたらすとい
う重大な欠点があつた。酸化鉄系磁気記録媒体においては、5μｍ以下
の粒径を有し、かつモス硬度６以上の非磁性粉末
を、磁性粉末に対して約１〜25重量％添加するこ
とにより、耐摩耗性及び耐久性を向上させた磁性
層を有する磁気記録媒体が提案されている。しか
し、この従来技術は酸化鉄系磁性粉末を主体とし
たものに対しては有効性を有するものの、金属ま
たは合金磁性粉末を主成分とする磁気記録媒体に
対しては、それ程効果がなく、甚だしいときには
全く有効性が認められなかつた。本発明者等は上述する技術的課題を解決すべ
く、種々実験を重ねた結果、金属または合金磁性
粉末を用いた磁気記録媒体にあつては、その磁性
層中に平均粒径が磁性層の厚さよりも充分に小さ
い1μｍ以下で、かつ、α化率が60％以上のAl₂O₃
を含有させると、磁気ヘツドとの間の摩耗、面粗
れ、及び変色の抑制効果の著しい耐久性に優れた
磁気記録媒体が得られることを見い出した。
Al₂O₃の含有量は、磁性粉末に対し約１重量％乃
至20重量％の範囲が最適値である。以下実施例をあげて本発明の内容を具体的に説
明する。実施例１合金磁性粉末 1000重量部 Al₂O₃粉末（α化率90％、平均粒径0.4μｍ）
70 〃分散剤（オレイン酸） 20 〃潤滑剤 12.5 〃ミルチン酸５〃ステアリン酸ブチル 7.5 〃ポリウレタン樹脂 150 〃硝化綿 100 〃メチル．エチル．ケトン 1100 〃メチル．イソブチル．ケトン 660 〃シクロヘキサノン 440 〃以上の組成成分を塗料分散機中に入れて充分に
混合分散させた後、これに架橋剤として、樹脂成
分に対して10重量％のポリイソシアネートを加
え、均一分散となるように充分に混合撹拌して塗
布液を調製した。この塗布液を用いて、厚さ14μ
ｍのポリエステルフイルムベース上に塗布厚さ
6μｍ（乾燥後）となるように塗布した後、スー
パーカレンダで表面加工処理を行ない、次いで60
℃の温度条件で12時間加温して硬化させ、これを
12.65ｍ／ｍ幅に切断してビデオテープを作つた。
これをサンプル＃１とする。実施例２ Al₂O₃粉末として、α化率75％、平均粒径0.3μ
ｍのものを70重量部添加した点を除いて、実施例
１と同様の組成及び工程でビデオテープを作成し
た。これをサンプル＃２とする。実施例３ Al₂O₃粉末として、α化率65％、平均粒径0.3μ
ｍのものを70重量部添加した点を除いて、実施例
１と同様の組成及び工程でビデオテープを作成し
た。これをサンプル＃３とする。実施例４ Al₂O₃粉末として、α化率95％、平均粒径0.4μ
ｍのものを70重量部添加した点を除いて、実施例
１と同様の組成及び工程でビデオテープを作成し
た。これをサンプル＃４とする。実施例５ Al₂O₃粉末として、α化率85％、平均粒径0.5μ
ｍのものを70重量部添加した点を除いて、実施例
１と同様の組成及び工程でビデオテープを作成し
た。これをサンプル＃５とする。実施例６ Al₂O₃粉末として、α化率60％、平均粒径0.4μ
ｍのものを70重量部添加した点を除いて、実施例
１と同様の組成及び工程でビデオテープを作成し
た。これをサンプル＃６とする。実施例７ Al₂O₃粉末として、α化率75％、平均粒径0.8μ
ｍのものを70重量部添加した点を除いて、実施例
１と同様の組成及び工程でビデオテープを作成し
た。これをサンプル＃７とする。実施例８ Al₂O₃粉末として、α化率75％、平均粒径1.0μ
ｍのものを70重量部添加した点を除いて、実施例
１と同様の組成及び工程でビデオテープを作成し
た。これをサンプル＃８とする。比較例１ Al₂O₃粉末を添加せずに、実施例１と同様の組
成、即ち、合金磁性粉末 1000重量部分散剤（オレイン酸） 20 〃潤滑剤 12.5 〃ミルチン酸５〃ステアリン酸ブチル 7.5 〃ポリウレタン樹脂 150 〃硝化綿 100 〃メチル．エチル．ケトン 1100 〃メチル．イソブチルェ．ケトン 660 〃シクロヘキサノン 440 〃の組成とし、実施例１と同様にして、ビデオテー
プを作成した。これをサンプル＃９とする。比較例２比較例１の組成に対し、α化率40％、平均粒径
0.5μｍのAl₂O₃粉末を70重量部添加して、実施例
１と同様の工程により、ビデオテープを作成し
た。これをサンプル＃10とする。比較例３比較例１の組成に対し、α化率20％、平均粒径
0.4μｍのAl₂O₃粉末を70重量部添加して、実施例
１と同様の工程により、ビデオテープを作成し
た。これをサンプル＃11とする。比較例４比較例１の組成に対し、α化率55％、平均粒径
0.4μｍのAl₂O₃粉末を70重量部添加して、実施例
１と同様の工程により、ビデオテープを作成し
た。これをサンプル＃12とする。比較例５比較例１の組成に対し、α化率75％、平均粒径
1.4μｍのAl₂O₃粉末を70重量部添加して、実施例
１と同様の工程により、ビデオテープを作成し
た。これをサンプル＃13とする。比較例６比較例１の組成に対し、α化率75％、平均粒径
2.0μｍのAl₂O₃粉末を70重量部添加して、実施例
１と同様の工程により、ビデオテープを作成し
た。これをサンプル＃14とする。上記実施例１〜８のサンプル＃１〜＃８及び比
較例２〜６のサンプル＃10〜＃14のAl₂O₃粉末の
α化率、平均粒子サイズ（μｍ）及び添加量を、
第１表にまとめて示してある。

【表】上記サンプル＃１〜＃14のビデオテープをビデ
オ．テープ．レコーダに装填して30時間走行させ
た後、ビデオ．テープ．レコーダにおけるセンダ
スト磁気ヘツドの表面変色、再生出力の低下、改
めて録画再生した時のＳ／Ｎ比及びヘツド摩耗量
を測定した。その結果を第２表に示す。

【表】比較例７比較例１〜３、実施例１〜３の記載の方法に従
つたが、ただし、強磁性粉末として酸化鉄粉末を
使用して同様のビデオテープのサンプル＃15〜
＃20を作成した。サンプル＃15〜＃20と、比較例
１〜３及び実施例１〜３との対応関係は、サンプ
ル＃15が比較例１（サンプル＃９）に、サンプル
＃16が実施例１（サンプル＃１）に、サンプル
＃17が実施例２（サンプル＃２）に、サンプル
＃18が実施例３（サンプル＃３）に、サンプル
＃19が比較例２（サンプル＃10）に、サンプル
＃20が比較例３（サンプル＃11）に、それぞれ対
応する関係にある。このサンプル＃15〜＃20につ
いての各種測定結果を第３表に示す。

【表】比較例８実施例１の組成において、Al₂O₃の代りにSiC、
TiO、Cr₂O₃を添加し、同様の工程でビデオテー
プのサンプル＃21〜＃23を作成した。このサンプ
ル＃21〜＃23についての各種測定結果を第４表に
示す。

【表】第１表及び第２表から明らかなことは、本発明
の実施例１〜８で得られたサンプル＃１〜＃８
は、ヘツド表面変色が殆どなく、再生出力の低下
が最大−0.7（dB）、ヘツド劣化によるＳ／Ｎ比の
低下が最大−0.9（dB）、ヘツド摩耗量が最大2.3μ
ｍと、それぞれ低い値を示していることである。
従つて、本発明によれば、磁気ヘツドとの間の摩
耗、面粗れ、及び変色の抑制効果の著しい耐久性
に優れた高密度磁気記録用の磁気記録媒体を実現
できる。これに対してAl₂O₃を添加しないサンプル＃９
の磁気記録媒体は、Al₂O₃を添加したサンプル
＃１〜＃８、＃10〜＃14に比べて、その諸特性の
全ての面で劣つており、実用上その使用が不可で
ある。第２表のサンプル＃９において、測定不可
とは、磁性塗膜層の補強材であるAl₂O₃が添加さ
れていないため、ごく短時間にて磁性塗膜面の破
壊が起き、測定を中止したため、結果が得られな
かつたことを示す。また、第２表に示すように、Al₂O₃を添加した
場合でも、そのα変率が60％以下になるサンプル
＃10〜＃12では、ヘツド摩耗量は改善の方向とは
なるものの、α化率が60％以上である実施例１〜
８のサンプル＃１〜＃８に比較して、ヘツド表面
の変色が発生すると共に、再生出力低下及びヘツ
ド劣化によるＳ／Ｎ比の低下等、電磁特性の低下
を招くことが解る。このことから、金属または合
金磁性粉末使用の磁気記録媒体にあつては、
Al₂O₃のα化率は60％以上であることが必要であ
る。更に、α化率60％以上のAl₂O₃を使用した場合
でも、その粒径が1μｍを越える1.4μｍ、2.0μｍの
Al₂O₃を用いたサンプル＃13、＃14では、再生出
力低下がそれぞれ−1.2（dB）、−3.4（dB）となる
と共に、ヘツド劣化によるＳ／Ｎ比の低下がそれ
ぞれ−1.6（dB）、−3.7（dB）となり、更に、ヘツ
ド摩耗量が3.7μｍ、5.8μｍと著しく増大する。こ
れは、1μｍ以上の粒径であると、磁性塗料を調
製する時の分散性を阻害するばかりか、磁性層表
面がこれら粒子により凹凸となり、電磁特性の低
下や磁気ヘツドに対するスジキズの発生、ヘツド
摩耗量の増大等を引起こすためと考えられる。従
つて、α化率60％以上で1μｍ以下のAl₂O₃を使用
しなければならない。 α化率60％以上で1μｍ以下の粒系のAl₂O₃を使
用する場合は、Al₂O₃は、磁性粉末に対し約１乃
至20重量％以下となる範囲で含有させることが望
ましいが、Al₂O₃のα化率が低下し粒径が小さく
なつた場合は、一般にはその添加量を若干多くす
ることにより同様の良好な特性改善の効果が得ら
れる。次に第３表から明らかなことは、酸化鉄系磁性
粉末に対してAl₂O₃を添加した場合、ヘツド表面
の変色及び電磁特性は非常に良好になるが、ヘツ
ド摩耗量が著しく増大することである。このた
め、実用上、これらの磁気記録媒体はその使用が
不可となる。このヘツド摩耗量の増大の一因は、
酸化鉄の硬度が金属粉末または合金粉末よりも高
く、これとα化率の高いAl₂O₃の添加効果とが相
まつたことによるものと考えられる。また、ヘツ
ド表面の変色及び電磁特性が良好なのは、酸化現
象に対し本来酸化安定の磁性表面を有しており、
発熱等に対して非常に安定したものとなるためと
考えられる。更に第４表から明らかなことは、金属または合
金磁性粉末を使用した磁気記録媒体において、
Al₂O₃の代りにSiC、TiO₂、Cr₂O₃を使用した場
合、ヘツド摩耗量は比較的少ないが、何れの場合
もヘツド表面の変色、再生出力及びＳ／Ｎ比の諸
特性が劣化することで、実用上やはり不可であ
る。なお、バインダとして、上記の実施例で示した
以外に、ポリエステル樹脂系、塩化ビニル、酢酸
ビニル共重合体樹脂系、エポキシ樹脂系、フエノ
ール樹脂系等についても実験を行なつたが、上記
と同様の効果が確認された。以上述べたように、本発明は、金属または合金
強磁性粉末を結合剤中に分散せしめた磁性層を、
支持体上に塗設して成る磁気記録媒体において、
前記磁性層中に、平均粒径が前記磁性層の厚さよ
りも充分に小さい1μｍ以下で、かつ、α化率が
60％以上のAl₂O₃を含有させたことを特徴とする
から、磁気ヘツドとの間の摩耗、面粗れ、及び変
色の抑制効果の著しい耐久性に優れた高密度磁気
記録用の磁気記録媒体を提供することができる。

Claims

【特許請求の範囲】１金属または合金強磁性粉末を結合剤中に分散
せしめた磁性層を、支持体上に塗設して成る磁気
記録媒体において、前記磁性層中に、平均粒径が
前記磁性層の厚さよりも充分に小さい1μｍ以下
で、かつ、α化率が60％以上のAl₂O₃を含有させ
たことを特徴とする磁気記録媒体。２前記Al₂O₃は、前記磁性粉末に対し約１重量
％乃至20重量％の範囲で含有させたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載の磁気記録媒
体。