JPH04139619A

JPH04139619A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH04139619A
Application number: JP2262205A
Authority: JP
Inventors: Isataka Aoki; 功荘青木; Kazuyuki Hayashi; 一之林; Tomoyuki Imai; 知之今井; Nanao Horiishi; 七生堀石
Original assignee: Toda Kogyo Corp
Current assignee: Toda Kogyo Corp
Priority date: 1990-09-28
Filing date: 1990-09-28
Publication date: 1992-05-13
Anticipated expiration: 2014-12-13
Also published as: JP2989874B2

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、磁気記録媒体、詳しくは、磁気記録層中に酸
化鉄超常磁性体を含むことによって、磁気記録層中にお
ける磁性粒子粉末の配向性及び充填性が優れており、し
かも、カーボンブラック粒子粉末の量を減少させた磁気
記録媒体に間するものである。

〔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
、高密廣記録化、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ｉ！ｉ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、短波長領域に移行しており、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Ｃｈｉ
比を保持し、更に向−ト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−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（Ｃ
ｌｌ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態（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
させる為の上記諸要求■乃至■を満足させる為の共通条
件は、磁性粒子粉末の高分散化である６そして、高分散
化が困難な超微粒子化の傾向にある現今においては、磁
性粒子粉末の高分散化は特に重要となっている。

一方、磁気テープ、特にビデオテープ等の磁気記録媒体
の走行の停止は、磁気記録媒体の光透過率の大きい部分
をビデオデツキによって検知することにより行われてい
る。上述した通り、磁気記録媒体の薄膜化や記録層中に
分散されている磁性粒子粉末の超微粒子化に伴って磁気
記録層全体の光透過率が大きくなるとじデオデンキによ
る検知が困難となる為、磁気記録層にカーボンを添加し
て光透過率を小さくすることが行われている。その為、
現行のビデオテープにおいては磁気記録層へのカーボン
の添加は必須となっている。

尚、従来、超常磁性鉄酸化物を含む磁性粒子粉末を使用
することにより磁性粒子粉末のビヒクル中での分散性を
改良する発明が知られている（特公昭５８−１８７６６
号公報、特公昭６０−１２２８６号公報）。

（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
中での分散性を改良することは、現在量も要求されてい
るところであるが、結合剤樹脂と磁性粒子粉末とを混練
して塗膜組成物を生成するにあたり、カーボンブランク
粒子粉末を添加すると後出比較例に示す通り、磁性粒子
粉末のどヒクル中での分散が阻害され、塗膜中における
磁性粒子粉末の配向性及び充填性が低下するという問題
があった。

更に、カーボンブランク粒子粉末は、かさ密度が０．１
　ｇ／ｃｊ程度とかさ高い粉末である為取り扱いが困難
で作業性が悪いものであった。また、発ガン性等の安全
、衛住面からの問題も指摘されている。また、前出特公
昭５８４８７６６号公報、特公昭６０１２２８６号公報
に記載の超常磁性鉄酸化物を含む磁性粒子粉末を使用し
た場合には、ビヒクル中における分散性は改良されるが
、光透過率を小さくするという効果は不十分であるとい
う欠点がある。

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、光透過率を小さくする
効果を有することによってカーボンブラック粒子粉末の
量を減少させることが出来る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。

（課題を解決する為の手段〕前記技術的課題は、次の通りの本発明によって達成であ
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、前記磁気記録層中にカーボン
ブラック粒子粉末と酸化鉄超常磁性体粒子粉末とを、当
該両粉末の総量が前記磁性粒子粉末に対し０．１〜ｌＯ
重量％であって、前記酸化鉄超常磁性体粒子粉末の量が
前記両粉末の総和に対し１０〜９０重量％である割合で
存在させることからなる磁気記録媒体である。

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
、帯電防止剤等が加えられでもよい。

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７タイト粒子粉末、ヘルドライド化合物（
腹心・Ｆｅｚｅ３．０＜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Ｃ０１
ＡＩ、Ｎｉ、　Ｐ　、　ＺｎＳＳｉ、Ｂ等の異種元素を
含有させた粒子若しくはこれら磁性酸化鉄粒子にＣＯ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Ｃ０１Ａ１、Ｎ１、Ｐ　、　Ｚｎ、Ｓｌ、Ｒ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、３０ｎ（／ｇ以上、殊に４０ｎ（／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ビ
ヒクル中における分散性が改良されることを確認してい
る。

本発明における結合剤樹脂としては、現在、磁気記録媒
体の製造にあたって汎用されている塩化ビニル酢酸ビニ
ル共重合体、塩化ビニル酢酸ビニルマレイン酸ウレタン
エラストラマー、ブタジェンアクリロニトリル共重合体
、ポリビニルブチラール、ニトロセルロース等セルロー
ス誘導体、ポリエステル樹脂、ポリブタジェン等の合成
ゴム系樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイソ
シアネートポリマー、電子線硬化型アクリルウレタン樹
脂等とその混合物を使用することができる。

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
ミドイミド、ポリイミド、ポリサルホン等合成樹脂フィ
ルムおよびアルミニウム、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。

本発明におけるカーボンブランク粒子粉末は磁気記録媒
体の製造にあたって汎用されている市販品を使用するこ
とができる。

本発明における酸化鉄超常磁性体粒子粉末は、例えば、
第一鉄塩と第二鉄塩とをモル比で１：２の割合で含む混
合水溶液にアルカリを添加し、ｐＨ９以王とした後、適
宜な温度で熟成反応する方法、ＦｅＧＩ］イオン１原子
に対しＦｅ（９）イオンを１．１〜１．５原子含有する
酸性溶液に沈澱側としてアルカリを添加し、その後５０
°Ｃ乃至７０゛Ｃの温度で酸化する方法（特開昭５７−
１７５７３４号公報）等の常法によって生成させること
ができる。

この酸化鉄超常磁性体微粒子粉末は極めて微細な粒子で
ある為、空気中の酸素によって酸化されやすく、化学的
、磁気的に極めて不安定であるので、磁気記録媒体の製
造に際して、生成した酸化鉄超常磁性体粒子を含む水溶
液中に界面活性剤等を添加して酸化鉄超常磁性体粒子の
粒子表面を界面活性剤等によって被覆することにより各
種有機溶媒中に移行させ、このようにして得られた酸化
鉄超常磁性体粒子を含む有機溶媒を塗ＷＪ＆ｌＩ成物中
に添加して混練する方法又は、酸化鉄超常磁性体微粒子
を含む水懸濁液に不飽和脂肪酸又はその塩を添加し、ｐ
）１９以上、５０〜１００　”Ｃの温度範囲で撹拌して
分散液とし、該分散液に酸を添加してｐｌ＋を７以下と
することによって前記酸化鉄超常磁性体微粒子の粒子表
面に不飽和脂肪酸を吸着させ、次いで、水洗、脱水し、
引き続き水と混和性のあるを機熔媒に湿潤させた後、真
空乾燥することによって空気中に取り出した後、塗膜組
成物中に添加して混練する方法等により、磁気記録層中
に存在させることができる。

上記酸化鉄超常磁性体微粒子粉末は、必要により、より
化学的、磁気的に安定化させる為、界面活性剤や不飽和
脂肪酸によって粒子表面を被覆するに先立ってあらかじ
め５ｉ０２、Ａｈ（ｈ　、Ｔｉ（ｈ、ＺｎＯ等の金属酸
化物によって粒子表面を被覆しておいてもよい。

本発明におけるカーボンブラック粒子粉末及び酸化鉄超
常磁性体粒子粉末の存在量は、当咳両粉末の総量が磁性
粒子粉末に対し０．１〜１０重量％である。

０．１重蓋％未満の場合には、光透過率が１％以下の磁
気記録媒体を得ることが出来ない。

１０重量％を越える場合には、得られた磁気記録媒体の
残留磁束密度Ｂｒが低下する。

本発明における酸化鉄超常磁性体粒子粉末は、酸化鉄超
常磁性体粒子粉末とカーボンブランク粒子粉末の総量に
対し１０〜９０重量％である。

１０重量％未溝の場合には、磁性粒子粉末のビヒクル中
での分散性を改良することが困難となる。

９０重量％を越える場合には、得られた磁気記録媒体の
光透過率が１％を越えてしまう。

Ｃ作　　用〕本発明において最も重要な点は、磁気記録層中に酸化鉄
超常磁性体粒子粉末を特定の割合で存在させた場合には
、磁性粒子粉末のビヒクル中での分散性が極めて優れて
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、しかも、当該酸化鉄超常磁
性体粒子粉末が光透過率を小さくする効果を存すること
ムこよってカーボンブラック粒子粉末の量を減少させる
ことが出来るという事実である。

この事実について、本発明者は、後出比較例に示す通り
、磁気記録層中にカーボンブラック粒子粉末のみを存在
させた場合、磁気記録層中に酸化鉄超常磁性体粒子粉末
のみを存在させた場合のいずれの場合にも本発明の効果
が得られないことから、カーボンブラック粒子粉末と酸
化鉄超常磁性体粒子粉末の相乗効果によるものと考えて
いる。

また、酸化鉄超常磁性体粒子粉末の添加によってカーボ
ンブラック粒子粉末の量を減少させた場合にも光透過率
を小さくできる理由について、本発明者は、酸化鉄超常
磁性体粒子粉末の組成がＦｅ２゛含有量がＦｅ”に対し
モル比で０．１６〜０．５であることによって男色度が
極めて大きい為であろうと考えている。

［実施例］次に、実施例及び比較例により本発明を説明する。

尚、以下の実施例並びに比較例における粒子の平均径は
、Ｘ線回折測定における（３１１）の半債巾から計夏し
た値である。

また、磁性粒子粉末及び磁気記録媒体の磁気特性は、「
振動試料型磁力計ＶＳＭ−３Ｓ−１５Ｊ　　（東英工業
■製）を用いて、外部磁場１０ＫＯｅの下で測定した債
である。

本発明における磁性粒子粉末のビヒクル中における分散
性の評価は、テープ化した場合の残留磁束密度Ｂｒ、角
型（Ｂｒ／Ｂｓ）　、配向度及び光沢度のそれぞれの値
を示すことにより行い、上記いずれの値も大きくなる程
分散性が改良されたことを意味する。

塗布膜の表面光沢は、クロスメーター　ＵＧＶ−５０（
スガ試験機−社製）を用いて測定した値であり、標準板
光沢を８６．３％とした時の値を％表示で示したもので
ある。

光透過率は、光電分光光度計１１Ｖ−２１００（島津製
作所製）を用いてλ＝　９００ｎ園における光透過率を
測定した値で示した。光透過率は１％以下であることが
ＪＩＳＸ６１２１で規格化されている。

実施例１長軸０．２０μ−１軸比（長軸径／短軸径）６．５であ
って、比表面積４２ｒｒｆ／ｇであり、且つ、保磁力が
８４００ｅであって、飽和磁化が７６．５ｅｍｕ／ｇで
あるｃＯ被被着型針状−Ｆｅ２０３粒子粉末（Ｃｏ／全
量−４２−ｔχ）　１００　重１部、ＶＡＧＲ（塩化ビ
ニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体）（米国
Ｕ、Ｃ，Ｃ，社製）１４Ｍ量部、ミリスチン酸１重量部
、トルエン３０重量部、メチルエチルケトン３０重量部
、Ａ１□０３粉末１重量部、カーボンブラ、り粒子粉末
１３２５０（三菱化成■製、粒径２８０人、ＢＥＴ比表
面積２４０が／ｇ）４．５重量部及び９７人の酸化鉄超
常磁性体粒子粉末０，５重量部（［性粒子粉末に対し両
粉末の総量で５重量％に該当する。）をニーダ−を用い
て９０分間ｆＩＨした後、該混練物にトルエン４５重量
部及びメチルエチルケトン４５重量部を添加して希釈し
、次いで、サンドグラインダーによって３時間混合分散
した。

上記混合分散物に、ポリウレタン樹脂（製品名ニラポラ
ン２３０４、日本ポリウレタン工業社（製））の固形分
１４重量部を含むメチルエチルケトン溶液１４０重量部
を添加して３０分間混合した後、濾過して得られた濾過
物にコロネー）Ｌ（三官能性低分子量イソソアネート化
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１４μ−のポリエステルヘースフィ
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、１７２インチの巾に裁断し
て磁気テープを作った。

上記磁気テープの磁気特性は、保磁力が８７６０ｅ、残
留磁束密度Ｂｒが１１９０Ｇａｕｓｓ　、角型（Ｂｒ／
８ｍ）　０．７７０であった。また、配向度は１．９１
、光沢度は１２０゜４％及び光透過率は０．５９であっ
た。

実施例２〜７、比較例１〜５磁性粒子粉末の種類、カーボンブラック粒子粉末の量、
酸化鉄超常磁性体粒子粉末の種類及び量、並びに結合剤
樹脂の種類及び量を種々変化させた以外は実施例１と同
様にして磁気テープを製造しこの時の主要製造条件を表
１に、磁気テープの緒特性を表２に示す。

表（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
、磁気記録層中ム二酸化鉄超常磁性体粒子粉末を特定の
副台で存在させているので、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
おける配向性及び充填性が優れており、しかも、当該酸
化鉄超常磁性体粒子粉末が光透過率を小さくする効果を
有することによってカーボンブラック粒子粉末の量を減
少させることができる。

更に、本発明に係る磁気記録媒体は、比表面積が３０ｒ
ｄ／ｇ以上、殊に４Ｏｎ（／ｇ以上の微細な磁性粒子粉
末を用いる場合にも、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、低ノイズレベル用磁気記録媒体として好適で
ある。

尚、本発明においては、使用する酸化鉄超常磁性体粒子
粉末が０．８　ｇ／ｃ＋ｊ程度とかさが小さく、また、
かさ高いカーボンブランク粒子粉末の￥を減少させるこ
とができるので磁性塗料製造時の作業性が良く、また、安全、衛生面からも有益であるという効果を特徴する

Claims

【特許請求の範囲】

（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、前記磁気記録層中にカーボンブラック粒
子粉末と酸化鉄超常磁性体粒子粉末とを、当該両粉末の
総量が前記磁性粒子粉末に対し０．１〜１０重量％であ
って、前記酸化鉄超常磁性体粒子粉末の量が前記両粉末
の総量に対し１０〜９０重量％である割合で存在させる
ことを特徴とする磁気記録媒体。