JPH0413217A - 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
関するものであり、特に磁性層に配合される磁性粉末の
分散性及び充填性や、磁性層の電磁変換特性、耐久性の
改善に関するものである。

〔従来の技術〕

録音用テープ、ビデオテープ、フロッピーディスクなど
として広く使用されている磁気記録媒体は近年高密度記
録化の方向に向かい磁性層において使用する磁性粉末は
益々微粒子化される傾向にあり、磁性粉末の分散性及び
充填性が良好でかつ、電磁変換特性を向上させると同時
に磁性層の耐久性を向上させることが必要とされている
。

従来、磁性粉末の分散を向上させたり耐久性を改善する
ために磁性粉末を界面活性剤等で処理したり又、結合剤
成分を種々組み合わせて使用したりすることが行われて
おり、たとえば、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアル
コール共重合体と各種ポリウレタン樹脂とを組み合わせ
て使用することが試みられている。

又、結合剤樹脂に親水性極性基を導入することで磁性粉
末と結合剤の結びつきを強固なものとすることができ、
磁性層の耐久性の向上を期待したりすることがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら前記のような従来の界面活性剤で処理する
方法や従来の結合剤成分を使用したものでは、微粒子金
属磁性粉末の分散性や充填性、さらに電磁変換特性、耐
久性の改善が未だ十分でなく、特に高密度記録対応に使
用する場合、前記の界面活性剤処理や塩化ビニル−酢酸
ビニル−ビニルアルコール共重合体と各種ポリウレタン
樹脂とを使用したものでは、分散性、充填性、電磁変換
特性、耐久性等の特性を十分に満足させることができな
い。

又、前記のような金属磁性粉は、飽和磁化、保磁力が大
きく高密度記録には優れている性質を持つ反面表面活性
が高いということがあり、結合剤樹脂に親水性極性基を
導入することで、前記問題点を解決しようとすることは
、導入する親水性極性基の種類によっては、金属磁性粉
末や他の結合剤との相性が悪いことがあり、極端な場合
磁性塗料がゲル化してしまい、分散性、充填性が著しく
そこなわれてしまうことがある。

本発明は前記のような欠点を克服し金属磁性粉末の分散
性、充填性及び磁性層の電磁変換特性。

耐久性を著しく改善された磁気記録媒体を提供するため
になされたものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は前記の目的を達成するために種々の検討を行っ
た結果なされたもので、Ａｔ化合物かつＳｉ化合物で被
覆された長軸径０．３０μｍ以下でＢＥＴ比表面積が４
５ｍ”７ｇ以上の鉄を主成分とする金属磁性粉末を使用
し、結合剤として水酸基含有ビニル単量体と四級アンモ
ニウム塩基含有ビニル単量体とを構成単位として有する
塩化ビニル共重合体を使用することで前記の金属磁性粉
末の分散性、充填性の改善を図り、磁性層の電磁変換特
性、耐久性を著しく向上させたものである。

すなわち本発明は、非磁性支持体と鉄を主成分とする金
属磁性粉末を結合剤中に分散してなる磁性層を設けた磁
気記録媒体において、前記鉄を主成分とする金属磁性粉
末が、Ａｌ化合物かつＳｉ化合物で被覆された長軸径０
．３μ■以下でＢＥＴ比表面積が４５■”７ｇ以上の鉄
を主成分とする金属磁性粉末士あり、前記結合剤が水酸
基含有ビニル単量体と四級アンモニウム塩基含有ビニル
単量体とを構成単位として有する塩化ビニル系共重合体
及びポリウレタン樹脂、ポリイソシアネート化合物から
なることを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明において使用される鉄を主成分とする金属磁性粉
末はＡｌ化合物かつＳｉ化合物で被覆された長軸径０．
３０μ置以下でＢＥＴ比表面積が４５■”７ｇ以上の鉄
を主成分とする金属磁性粉末であることが好ましい、こ
れはＡ’化合物又はＳｉ化合物のどちらか一方であった
り、何れも被覆しなかったりすると磁性粉末と結合剤１
分散剤等との吸着が完全ではなく分散性、充填性におい
て効果が期待できないためである。又ＢＥＴ比表面積が
４５ｍ”／ｇ以下の粒子では、電磁変換特性を向上させ
る効果が期待できないためである。このＢＥＴ比表面積
は、４５ｍ”７ｇ以上においては超常磁性にならない範
囲であればよいが、実際には４５〜１００ｍ”７ｇが好
ましい、この種の磁性粉末の分散性及び充填性を著しく
向上させるため、長軸径が０゜３０μｍ以下でＢＥＴ比
表面積が４５ｍ”７ｇ以上の鉄を主成分とする金属磁性
粉末に対するＡｌ化合物及びＳｉ化合物の被覆量はＡｌ
＋Ｓｉ／金属磁性粉末の重量比で１．０〜４．０重量％
の範囲内にするのが好ましく　Ａ　Ｉ−／　Ｓ　ｉの重
量比では１７２〜２／１の範囲内にするのが好ましい。

本発明においての鉄を主成分とする金属磁性粉としては
、Ｆｅ−Ａｌ系、Ｆｅ−Ａｌ−Ｎｉ系。

Ｆｅ−Ａｎ！−Ｃｏ系、　ｌ’ｉ’ｅ−Ｎｉ−３ｉ系、
Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ系、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系、Ｆｅ−Ｍｎ
−Ｚｎ系、Ｆｅ−Ｎｉ系、Ｆｅ−Ｎｉ−Ａｌ系。

Ｆｅ−Ｎｉ−Ｚｎ系、ｌ”ｅ−Ｎｉ　−Ｍｎ系＋　Ｆ　
ｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ系、　ｌ；’ｅ−Ｎｉ−Ａｌ！−３
ｉ　−Ｚｎ系、Ｆｅ−Ｎｉ−Ａｌ−３ｔ−Ｍｎ系等が挙
げられる。これらの鉄を主成分とする金属磁性粉末の製
造方法は既に公知であり、本発明で使用できる鉄を主成
分とする金属磁性粉末についても公知の方法に従って製
造することができる。

本発明において使用される結合剤は、水酸基含有ビニル
単量体と四級アンモニウム塩基含有ビニル単量体とを構
成単位として有する塩化ビニル系共重合体及びポリウレ
タン樹脂、ポリイソシアネート化合物である。前記水酸
基含有ビニル単量体と四級アンモニウム塩基含有ビニル
単量体とを構成単位として有する塩化ビニル系共重合体
については、特開昭６２−７３４１６などが挙げられる
。

前記ポリウレタン樹脂については公知の製法により製造
することができ、２種類以上の結合剤と併用したりさら
に分散性を向上させる目的で親水性極性基を導入しても
良い。

又、本発明ではポリイソシアネート化合物が磁性層の耐
熱性、耐久性を特に高めるために前記水酸基含有ビニル
単量体と四級アンモニウム塩基含有ビニル単量体とを構
成単位として有する塩化ビニル系共重合体及び前記ポリ
ウレタン樹脂と共に用いられるが、ポリイソシアネート
化合物としては、脂肪族ジイソシアネート！！（例：テ
トラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソ
シアネート）、芳香族ジイソシアネート！ｌ！（例：ｍ
Ｐ−フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシア
ネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレ
ンジイソシアネート）、脂環族ジイソシアネート！！（
例ニジイソシアネートメチルシクロヘキサン、イソホロ
ンジイソシアネート）などの従来より公知のものがいず
れも使用できる。又そのポリイソシアネート化合物の使
用量は全結合剤量の１〜５０重量％の範囲内で使用する
のが好ましい。ポリイソシアネート化合物の配合割合が
多過ぎたり少な過ぎたりすると、耐熱性。

耐久性の効果が得られなくなる。

さらに磁性層を形成する前記鉄を主成分とする金属磁性
粉末と結合剤との重量比は３〜８が好ましい。これは結
合剤の量が多過ぎると磁性層中の非磁性体量が増すこと
により残留磁束密度が低下し電磁変換特性の改善がはか
れなくなり結合剤の量が少な過ぎると磁性粉末の分散が
不完全になり、又粉落ち等の耐久性が悪くなるためであ
る。

さらに磁性層には前記鉄を主成分とする金属磁性粉末と
結合剤の他に研磨側（α−Ａ’、Ｏ，。

Ｃｒ、Ｏ，等）、帯電防止剤（カーボンブランク。

ブラファイト等）、潤滑剤（脂肪酸、脂肪酸エステル、
シリコーンオイル等）、分散剤（レシチン等）など従来
公知の添加剤あるいは充填剤を加えても良い。

前記磁性層の構成材料は有ａ溶媒に溶解することにより
磁性塗料を調製し、非磁性支持体上に塗布するが、その
時磁性塗料の溶削としては、アセトン、メチルエチルケ
トン、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。

ゲルコールアセテート、モノエチルエーテル等のエステ
ル類、ジオキサン、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等のグリコールエーテル類、
ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、
ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素類、メチレンク
ロライド、エチレンクロライド、四塩化炭素等の有機塩
素化合物類、ジメチルスルホキサイド等のスルホキサイ
ド類、ジメチルホルムアミド等のアミド類等が挙げられ
る。

前記磁性塗料を塗布する非磁性支持体としては既に公知
であるこの種の磁気記録媒体に使用されるものであれば
如何なるものであってもよく例えばポリエチレンテレフ
タレート等のポリエステル類、ポリエチレン、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、セルロースジアセテート類のセルロース誘導体、ポ
リ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂、
ポリカーボネート、ポリイミド等のプラスチック、銅、
アルミニウム等の金属、アルミニウム合金。

チタン合金等の軽合金、紙、セラミック、単結晶シリコ
ン等が挙げられる。これらの非磁性支持体は２〜１００
μｍの範囲内の厚さにあり、好ましくは、４〜８０μｍ
の範囲内の厚さである。

本発明で用いる非磁性支持体の磁性層が設けられてない
面には、バック層が設けられていても良い、バック層と
は走行安定性の向上を目的とした、非磁性支持体の磁性
層が形成されていない面に研磨剤、帯電防止剤、結合剤
等が有機溶剤に分散しているバック層形成塗料を塗布し
て設けられた層である。

又、非磁性支持体と、磁性層及び非磁性支持体とバック
層の間に磁性層及びバック層と非磁性支持体との接着性
の向上を目的とした接着剤層が設けられていても良い。

以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に詳しく説
明する。

（実施例１） 金属磁性粉末 （長軸径０．２０μｍ１ Ａｌ＋Ｓｉ被覆量２．５重量％、 Ａｌ／Ｓｉ重量比１／１、 ＢＥＴ比表面積５５ｍ”／ｇ） 水酸基含有ビニル単量体と 四級アンモニウム塩基含有 ビニル単量体とを構成単位 として有する塩化ビニル系 共重合体 ポリウレタン樹脂 α−Ａｌ！ｇＯ。

カーボンブラック バルミチン酸 ブチルアテアレート メチルエチルケトン １０重量部 １００重量部 １０重量部 ５重量部 ３重量部 ２重量部 ２重量部 １５０重量部 トルエン　　　　　　　　　　　１５０重量部シクロへ
キサノン　　　　　　　　５０重量部上記組成物をサン
ドミルにて約２時間混合分散した後、ポリインソシアネ
ート化合物（コロネートし：日本ポリウレタン工業社製
）を全結合剤量の１０重量％添加し２０分間混合し磁性
塗料を調製した。得られた磁性塗料を濾過した後、厚さ
ｌＯμｍのポリエチレンテレフタレートフィルム上に乾
燥厚で３〜４μ園となるようグラビアロール塗装にて塗
布し、次いで配向処理を行い乾燥し、さらにスーパーカ
レンダー処理を行った後５０℃にて４８時間加熱処理し
８ｍ幅に裁断してサンプルテープを作製した。

（実施例２） 実施例１における磁気記録媒体においてＢＥＴ比表面積
５５ｍ”／ｇのＪｌ化合物かつＳｉ化合物で被覆された
金属磁性粉末に代えてＢＥＴ比表面積４５ｍ＋”／ｇの
Ａｔ’化合物かつＳｉ化合物で被覆された金属磁性粉末
を同量使用した以外は実施例１と同様にしてビデオテー
プを作製した。

（実施例３） 実施例１における磁気記録媒体においてＡｌ化合物かつ
Ｓｉ化合物で被覆された金属磁性粉末のＡ　ｊ！　＋　
Ｓ　ｉ被覆量を２．５重量％から１．０重量％に代えた
以外は実施例１と同様にしてビデオテープを作製した。

（実施例４） 実施例１における磁気記録媒体においてＡｎ化合物かつ
Ｓｉ化合物で被覆された金属磁性粉末のＡＪ！＋Ｓｉ被
覆量を２．５重量％から４，０重量％に代えた以外は実
施例１と同様にしてビデオテープを作製した。

（実施例５） 実施例１における磁気記録媒体においてＡｌ化合物かつ
Ｓｉ化合物で被覆された金属磁性粉末のＡｌ／Ｓｉ重量
比をｌ／！から１／２に代えた以外は実施例１と同様に
してビデオテープを作製した。

（実施例６） 実施例１における磁気記録媒体おいてＡｌ化合物かつＳ
ｉ化合物で被覆された金属磁性粉末のＡｌ！　／　Ｓ　
ｉ重量比を１７１から２７１に代えた以外は実施例１と
同様にしてビデオテープを作製した。

（比較例１） 実施例１における磁気記録媒体においてＡｌ化合物かつ
Ｓｉ化合物で被覆されたＢＥＴ比表面積５５ｍ’／ｇの
金属磁性粉末に代えてＡｌ化合物かつＳｉ化合物で被覆
されたＢＥＴ比表面積４０ｇｅ”／Ｈの金属磁性粉末を
同量使用した以外は実施例１と同様にしてビデオテープ
を作製した。

（比較例２） 実施例１−における磁気記録媒体Ｌ−オいてＡ／化合物
かつＳｉ化合物で被覆された金属磁性粉末のＡ７！＋Ｓ
ｉ被覆量を２．５重量％から０．５重量％に代えた以外
は実施例１と同様にしてビデオテープを作製した。

（比較例３） 実施例１における磁気記録媒体においてＡ１化合物かつ
Ｓｉ化合物で被覆された金属磁性粉末のＡｆ＋Ｓｉ被覆
量を２．５重量％から５．０重量％に代えた以外は実施
例１と同様にしてビデオテープを作製した。

（比較例４） 実施例１における磁気記録媒体においてＡｌ化合物かつ
Ｓｉ化合物で被覆された金属磁性粉末のＡＪ’／５ｉｌ
ｌ量比を１７１から４７１に代えた以外は実施例１と同
様にしてビデオテープを作製した。

（比較例５） 実施例１における磁気記録媒体においてＡｌ化合物かつ
Ｓｉ化合物で被覆された金属磁性粉末のＡｌ／Ｓｔ重量
比を１７１から１７４に代えた以外は実施例１と同様に
してビデオテープを作製５た。

（比較例６） 実施例１における磁気記録媒体においてＡ１化合物かつ
Ｓｉ化合物で被覆された金属磁性粉末のＡｌ＋Ｓｉ被覆
をＡｆのみ１．５重量％に代えた以外は実施例１と同様
にしてビデオテープを作製した。

（比較例７） 実施例１における磁気記録媒体においてＡｌ化合物かつ
Ｓｉ化合物で被覆された金属磁性粉末のＡｌ！＋Ｓｉ被
覆をＳｉのみ１．５重量％に代えた以外は実施例１と同
様にしてビデオテープを作製した。

（比較例８） 実施例１における磁気記録媒体においてＡｌ化合物かつ
Ｓｉ化合物で被覆された金属磁性粉末に代えてＡｌ化合
物かつＳｉ化合物で被覆されてない金属磁性粉末を同量
使用した以外は実施例１と同様にしてビデオテープを作
製した。

（比較例９） 実施例１における磁気記録媒体において水酸基含有ビニ
ル単量体と四級アンモニウム塩基含有ビニル単量体とを
構成単位として有する塩化ビニル系共重合体に代えて塩
化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体を同
量使用した以外は実施例１と同様にしてビデオテープを
作製した。

（比較例１０） 実施例１における磁気記録媒体において水酸基含有ビニ
ル単量体と四級アンモニウム塩基含有ビニル単量体とを
構成単位として有する塩化ビニル系共重合体に代えて一
５Ｏ３Ｎａを有する塩化ビニル系共重合体を同量使用し
た以外は実施例１と同様にしてビデオテープを作製した
。

上記の実施例１〜６及び比較例１〜９で得られたとデオ
テープについてＲＦ比出力　Ｃ／Ｎ、残留磁束密度、角
形比、走行耐久性を測定した。又、スーパーカレンダー
処理前の磁性層について光沢度を測定した。なお、ＲＦ
比出力　Ｃ／Ｎ、残留磁束密度、角糸比、走行耐久性、
光沢度の測定方法及び評定方法は次のように実施した。

測定方法 （ＲＦ比出力Ｃ／Ｎ） ８ｍビデオテープレコーダを用いて５　ＭＨｚの信号を
記録再生し、ＲＦ比出力　　Ｃ／Ｎ　（当社リファレン
ステープ比）を測定した。

（残留磁束密度、角形比） 試料を１０ｍ長さに切って１０枚重ねで磁気特性測定機
により測定した。

（走行耐久性） ８鰭ビデオテープレコーダを用いてビデオテ−プ（１２
０分用）に一定の信号を記録し繰り返し走行させ、出力
が最初の値より落ち始めた時までの繰り返し走行回数。

（光沢度） スーパーカレンダー処理前の磁性層の６０°反射角の反
射率を光沢度針で測定した。

上記測定方法により測定した結果を第１表に示す。

〔発明の効果〕

第１表から明らかなように本発明に基づいて作製した磁
気記録媒体は、磁性層を形成する鉄を主成分とする金属
磁性粉末においてＡｎ化合物かつＳｉ化合物で被覆され
た長軸径０．３０μｍ以下でＢＥＴ比表面積４５■”／
ｇ以上の鉄を主成分とする金属磁性粉末を用いることと
、磁性層を形成する結合剤に水酸基含有ビニル共重体と
四級アンモニウム塩基含有ビニル共重合体とを構成単位
として有する塩化ビニル系共重合体を用いることにより
、鉄を主成分とする金属磁性粉末の分散性、充填性が良
好で磁性層の電磁変換特性及び走行耐久性に優れた磁気
記録媒体である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性支持体上に鉄を主成分とする金属磁性粉末
   と結合剤とを主体とする磁性層が形成された磁気記録媒
   体において、前記金属磁性粉末がＡｌ化合物かつＳｉ化
   合物で被覆された長軸径０．３０μｍ以下でＢＥＴ比表
   面積が４５ｍ＾２／ｇ以上の鉄を主成分とする金属磁性
   粉末であり、前記結合剤が水酸基含有ビニル単量体と四
   級アンモニウム塩基含有ビニル単量体とを構成単位とし
   て有する塩化ビニル系共重合体、及びポリウレタン樹脂
   、ポリイソシアネート化合物から成ることを特徴とする
   磁気記録媒体。
2. （２）鉄を主成分とする金属磁性粉末がＡｌ化合物かつ
   Ｓｉ化合物を鉄を主成分とする金属磁性粉末に対して１
   ．０〜４．０重量％の範囲内で被覆した鉄を主成分とす
   る金属磁性粉末である請求項１記載の磁性記録媒体。
3. （３）鉄を主成分とする金属磁性粉末が、Ａｌ化合物か
   つＳｉ化合物を鉄を主成分とする金属磁性粉末に対して
   １．０〜４．０重量％の範囲内で被覆した鉄を主成分と
   する金属磁性粉末でありＡｌ化合物／Ｓｉ化合物重量比
   が１／２〜２／１の範囲内の鉄を主成分とする金属磁性
   粉末である請求項１記載の磁気記録媒体。