JPH04163717A - 磁性塗料の製造方法およびそれを用いた磁気記録媒体 - 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〕 本発明は磁気記録媒体に係り、特に磁気記録媒体の磁気
記録層を形成する磁性塗料の製造方法およびそれを用い
た電気特性ならびに信頼性に優れた高密度磁気ディスク
媒体に関する。

〔従来の技術〕

通常、磁気記録媒体の磁気記録膜は少なくとも１種類以
上の強磁性粉体と複数の種類の高分子結合剤等からなる
。従来、少なくとも１種類以上の強磁性粉体と複数の高
分子結合剤からなる磁気記録媒体の磁気記録膜形成用の
塗料組成物である磁性塗料の製造方法としては、特公昭
５５−２８１２９号公報、特開昭６３−４４２２号公報
等が開示されている。

上記の方法は、少なくとも１種類以上の強磁性粉体を一
種類の高分子結合剤を用いて分散させて、磁性塗料をつ
くり、これを塗布して、磁気記録媒体を製造する方法で
ある。通常、磁性塗料の製造では、上記のように、一種
類の高分子結合剤を強磁性粉体の分散に使用している。

強磁性粉体の分散には、通常、多成分樹脂系のなかから
最も分散性に優れた樹脂が選択される。この分散用高分
子結合剤の全高分子結合剤に占める割合は、せいぜい５
０重量％であり、残りは耐摩耗性や耐熱性等を付与する
樹脂が使用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

少なくとも一種類以上の強磁性粉体と多成分の高分子結
合剤等からなる磁気記録膜用の塗料組成物である磁性塗
料を従来技術により製造した磁性塗料は、塗料中の強磁
性粉体の分散が不十分であったため、塗膜の表面粗さが
大きく、塗膜膜厚０．３μｍ以下の薄膜形成は事実上不
可能であった。そして、磁気ディスクの高記録密度化に
伴ない、塗膜の薄膜化が進行しても、膜厚の厚い塗膜を
形成させ、塗膜加工により、薄膜化せざるを得なかった
。この方法は、塗膜加工量を増大し、塗膜加工時間を増
し、塗膜表面のスクラッチ傷の発生頻度を増大させると
ともに、塗膜中の強磁性粉体の破損、切断を招き、磁気
ディスク媒体の電気特性を劣化させることになる。

特に、バリウムフェライト微粉を含有する強磁性粉体を
面内配向させた高記録密度の磁気ディスク（記録密度７
０　Ｍ　ｂ　／ｉｎ２以上）の場合、磁性塗膜の膜厚が
０．３μｍ以下と極めて薄いため、磁性塗膜の含まれる
バリウムフェライト微粉の層はせいぜい３層である。磁
気ディスクの記録密度が高くなるほど、磁気ディスクの
磁性塗膜の膜厚はますます薄くなり、磁性塗膜中のバリ
ウムフェライト微粉の層は２層、１層へと減少する。塗
膜加工を施した磁気ディスク塗膜を観察すると、最上層
のバリウムフェライト微粉は破損、切断されている。磁
気ディスクの記録密度が向上し、磁性塗膜の膜厚が薄く
なればなるほど、塗膜加工の影響は無視できなくなる。

以上述べた如く、上記従来技術は高記録密度用磁気ディ
スクの磁性塗膜に含有する強磁性粉体、特に、面内配向
を施されたバリウムフェライト微粉の破損、切断の点に
ついての配慮がされておらず、磁気ディスク媒体の電気
特性が劣化するという問題があった。

本発明の目的は少なくとも１種類の強磁性粉体（例えば
、バリウムフェライト微粉あるいはバリウムフェライト
微粉とＣｏ被着酸化鉄微粉の混合物等）と多成分の高分
子結合剤等からなる磁気記録膜用の塗料組成物である磁
性塗料の製造方法を改良することにより、磁性塗料中の
強磁性粉体の分散状態を改良する。その結果として、磁
気ディスク媒体の塗膜の加工前の表面粗さを小さくする
ことにより、磁気ディスク媒体のＳ／Ｎ比を改良すると
ともに、塗布時の塗膜膜厚を０．３μｍ以下にすること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は多成分系高分子結
合剤のうちの少なくとも２成分の高分子結合剤を強磁性
粉体の分散結合剤として用いるものである。すなわち、
従来、強磁性粉体を分散させるにあたり、単一成分の高
分子結合剤を用いていたのに対して、強磁性粉体を分割
し、それぞれを別々の高分子結合剤を用いて分散させる
ものである。

特に、強磁性粉体含有率の高い磁気記録膜を得ようとす
る場合には、全高分子結合剤の含有率が減少するため、
強磁性粉体分散用の高分子結合剤量が減少し、強磁性粉
体を十分均一に分散させることが困難になる。本発明は
、多成分系高分子結合剤として、強磁性粉体の分散に適
した分散用高分子結合剤を２成分以上含有することが必
要である。

本発明で使用される多成分高分子結合剤としては、例え
ば、エポキシ樹脂／Ｐ−ビニルフェノール樹脂／フェノ
ール樹脂系、エポキシ樹脂／ブチラール樹脂／フェノー
ル樹脂系等がある。これらの樹脂のなかでは、エポキシ
樹脂、Ｐ−ビニルフェノール樹脂、ブチラール樹脂が強
磁性粉体の分散に用いられる。

例えば、強磁性粉体（バリウムフェライト微粉とＣｏ被
着酸化鉄微粉と混合物）をエポキシ樹脂とｐ−ビニルフ
ェノール樹脂を含有する高分子結合剤で塗料化する方法
がある。すなわち、Ｃｏ被着酸化鉄微粉は分散結合剤に
エポキシ樹脂を用いて分散させ、バリウムフェライト微
粉は分散結合剤にＰ−ビニルフェノール樹脂を用いて分
散させ、その後、両者を混合することにより、Ｃｏ被被
酸酸化鉄微粉／バリウムフェライト微粉塗料を得る。

本方法により上記強磁性粉体が均一に分散した磁性塗料
が得られることを見出した。また、強磁性粉体がバリウ
ムフェライト微粉単独の場合でも、バリウムフェライト
粉を分割して、上記と同様に処理することにより、やは
り、バリウムフェライト微粉が均一に分散した磁性塗料
が得られた。

このようにして製造した磁性塗料を用い、非磁性基体に
塗布し、配向を与えることにより磁気ディスクを作製し
たところ、加工前の面粗さが０．０２μｍＲａ以下と非
常に小さく、しかも磁気ディスクの内周から外周にかけ
ての加工前の塗膜厚が０．３μｍ以下のほぼ均一な磁気
ディスクを得ることができ、本発明の目的を十分に達成
することができた。

本発明では、塗膜厚さが０．３μｍ以下の塗膜も極めて
小さな面粗さで形成できるため、最終的に希望する塗膜
厚が０．３μｍ以下の磁気ディスク媒体を得る場合でも
、従来のような塗膜加工を必要としない。そのため塗膜
表面のスクラッチは殆んど発生せず、塗膜中の強磁性粉
体の破損、切断が無いため、優れた電気特性を有する磁
気ディスク媒体、磁気記録再生装置を提供し得る。

〔作用〕

エポキシ樹脂とｐ−ビニルフェノール樹脂を分散用結合
剤として用いて、強磁性粉体、例えば、バリウムフェラ
イト微粉単独あるいはバリウムフェライト微粉とＣｏ被
着酸化鉄微粉の混合物等を塗料化することにより、優れ
た特性の磁気ディスりを得ることができた。最も優れた
方法は、強磁性粉体を２分割して、一方（例えば、バリ
ウムフェライト微粉）はｐ−ビニルフェノール樹脂粉末
と、他方（例えば、Ｃｏ被着酸化鉄微粉又はバリウムフ
ェライト微粉）はエポキシ樹脂粉末と混合後、溶媒を添
加し、高ずり応力下で混線を行なう。

その後、両方の混練物を混合し、さらに、ボールミル等
で混練することにより、塗料を得る方法である。得られ
た塗料について、超音波分散処理を施す方法はさらに優
れている。

分散結合剤樹脂が液状の場合、強磁性粉体と均一に混合
し難い。本発明のように、分散結合剤樹脂が微粉末状の
場合には、強磁性粉体と容易に均一に混合できる。その
後、溶媒を添加することにより、樹脂粒子は速やかに膨
潤して、速やかに強磁性粉体を濡らす。その後、高ずり
応力下で混線を行なうことにより、エポキシ樹脂やｐ−
ビニルフェノール樹脂、ブチラール樹脂等の分散結合剤
樹脂は強磁性粉体表面に強力に吸着される。

その結果、上記分散結合剤樹脂が吸着した強磁性粉体は
有機溶媒中での分散安定性が極めて良くなる。このよう
な本発明の方法によると、従来分散が困積とされていた
高含有率のバリウムフェライト粉やバリウムフェライト
粉とＣｏ被着酸化鉄微粉の混合物の場合でも均一な分散
が可能となり、極めて小さな面粗さの磁性薄膜を形成す
ることができる。

分散用結合剤樹脂としては、エポキシ樹脂、ブチラール
樹脂、ｐ−ビニルフェノール樹脂の他に、ニトロセルロ
ース、ポリエステル、アクリル樹脂。

塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル酢酸ビニ
ル／ビニルアルコール共重合体、塩化ビニル／酢酸ビニ
ル／無水マレイン酸共重合体等を用いることが可能であ
る。また、Ｐ−ビニルフェノール樹脂の一部を臭素化し
た誘導体やＰ−ビニルフェノールとスチレンあるいはｐ
−ビニルフェノールとメチルメタアクリレートあるいは
Ｐ−ビニルフェノールとヒドロキシエチルメタアクリレ
ート等の共重合体も用いることが可能である。これらの
樹脂は殆んど粉末状の樹脂であるが、本発明の目的には
粉末粒径は２０μｍ以下と小さい方が望ましい。ニトロ
セルロース、ポリエステル等のように粉末状でない場合
には粉砕をする必要がある。

本発明は特にバリウムフェライト微粉、Ｃｏ被着酸化鉄
微粉あるいは上記強磁性粉の混合物に対して著しい効果
を示すが、メタル粉、酸化鉄粉等を用いてもよい。

本発明において用いられる強磁性粉体は、ＢＥＴ比表面
積が３０ｒｒｆ／ｇ以上、好ましくは４０ｍ１ｇ以上の
ものであることが望ましい。

また、本発明における強磁性粉体とｐ−ビニルフェノー
ル樹脂あるいはエポキシ樹脂等の粉末状樹脂との高ずり
応力下の混線は具体的には１強磁性粉体と粉末状樹脂の
混合物に少量の溶剤を添加して混線を行なっている。当
然の結果として、混練物は高粘度となるため、少なくと
も１０’ｄｙｎｅ／ｄ以上の高ずり応力がかけられるよ
うな混線装置、例えば、ニーダ−混線機等を用いる。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例を挙げ、さらに詳細を説明する
。

実施例１ ＢＥＴ比表面積５０　ｍ　／　ｇのバリウムフェライト
粉（Ｈｃ７０００ｅ）５０重量部とｐ−ビニルフェノー
ル樹脂粉末１１重量部を十分に混合した後、シクロへキ
サノン１０重量部を添加してニーダ−混線機中で、約４
時間高ずり応力下で混線を行なった。その後、シクロへ
キサノン５重量部を添加し、さらに約２時間混線を継続
し、混練物Ｉａを得た。

ＢＥＴ比表面積５０ｍ／ｇのＣｏ被着酸化鉄微粉（Ｈｃ
７０００ｅ）５０重量部とエポキシ樹脂粉末１３重量部
を十分に混合した後、シクロへキサノン８重量部を添加
して、ニーダ−混線機中で約４時間高ずり応力下での混
線を行なった。その後シクロヘキサノン２重量部を添加
して、さらに約２時間混線を継続し、混練物Ｉｂを得た
。

上記混練物ＩａとＩｂを一緒にボールミルボットに入れ
、シクロヘキサノンとイソホロンからなる混合溶媒１２
０重量部を加え、５日間ボールミル混練を行ない、バリ
ウムフェライト粉とＣｏ被着酸化鉄微粉を分散させた。

つぎに、フェノール中間体１０重量部をシクロヘキサノ
ン・イソホロン・ジオキサンからなる混合溶媒３００重
量部に溶解した溶液を加えて、磁性粉含有率７５重ｉ％
の磁性塗料を調製した。

つぎに、あらかじめ表面を清浄にした５、２５インチの
アルミニウム基体上に上記塗料を超音波分散処理後スピ
ン塗布し、周知の方法により面内磁場配向を行なった。

塗布した磁気ディスクを２３０℃で焼付けた後、塗膜膜
厚２面粗さおよびＢｒ／Ｂｍ値を測定した。

得られた塗布ディスクの加工前の膜厚はＲ３８■および
Ｒ６０ｗｎのいずれにおいても０．２５μｍであった。

また、加工前の面粗さは０．０１４μｍＲａ、Ｂｒ／Ｂ
ｍ値は０．８７であった。

実施例２ ＢＥＴ比表面積５０　ｒｌ　／　ｇのバリウムフェライ
ト粉（Ｈｃ７０００ｅ）５０重量部とｐ−ビニルフェノ
ール樹脂粉末１１重量部を十分に混合した後、シクロへ
キサノン１０重量部を添加してニーダ−混線機中で、約
４時間高ずり応力下で混線を行すった。その後、シクロ
へキサノン５重量部を添加して、さらに約２時間混線を
継続し、混練物■ｓを得た。

上記バリウムフェライト微粉５０重量部とエポキシ樹脂
粉末１３重量部を十分に混合した後、シクロへキサノン
８重量部を添加してニーダ−混線機中で、約４時間高ず
り応力下で混線を行なった。

その後、シクロへキサノン２重量部を添加して、さらに
約２時間混線を継続し、混練物ｎｂを得た。

上記混練物Ｉ［ａとｎｂを一緒にボールミルポットに入
れ、シクロヘキサノンとイソホロンからなる混合溶媒１
２０重量部を加え、５日間ボールミル混練を行ない、バ
リウムフェライト微粉を分散させた。

つぎに、フェノール中間体１０重量部をシクロヘキサノ
ン・イソホロン・ジオキサンからなる混合溶媒３００重
量部に溶解した溶液を加えて、磁性粉含率８０重量％の
磁性塗料を調製した。

つぎに、あらかじめ表面を清浄にした５、２５インチの
アルミニウム基体上に上記塗料を超音波分散処理後スピ
ン塗布し、周知の方法により、面内磁場配向を行なった
。塗布した磁気ディスクを２３０℃で焼付けた後、塗膜
膜厚９面粗さおよびＢｒ／Ｂｒｎ値を測定した。

得られた塗布ディスクの加工前の膜厚はＲ３８Ｉおよび
Ｒ６０ｍ＋のいずれにおいても０．２４μｍであった。

また、加工前の面粗さは０．０１６μｍＲａｔＢｒ／Ｂ
ｍ値は０．８６であった。

実施例３ ＢＥＴ比表面積５０　ｍ　／　ｇのバリウムフェライト
粉（Ｈｃ７０００ｅ）５０重量部とｐ−ビニルフェノー
ル樹脂粉末１１重量部を十分に混合した後、シクロへキ
サノン１０重量部を添加してニーダ−混練機中で、約４
時間高ずり応力下で混線を行なった。その後、シクロへ
キサノン５重量部を添加し、さらに約２時間混線を継続
し、混練物ｍａを得た。

ＢＥＴ比表面積５０　ｒｒｒ　／　ｇのＣｏ被着酸化鉄
微粉（Ｈｃ７０００ｅ）５０重量部およびエポキシ樹脂
微粉末１３重量部を十分に混合した後、シクロへキサノ
ン８重量部を添加して、ニーダ−混線機中で高ずり応力
下での混線を行なった。その後、シクロへキサノン２重
量部を添加して、さらに約２時間混線を継続し、混練物
ｍｂを得た。

上記混練物■ａとｍｂを一緒にボールミルポットに入れ
、シクロヘキサノン・イソホロンからなる混合溶媒１２
０重量部を加え、５日間ボールミル混練を行ない、バリ
ウムフェライト粉とＣｏ被着酸化鉄微粉を分散させた。

つぎに、ブチラール樹脂１０重量部をシクロヘキサノン
・イソホロン・ジオキサンからなる混合溶媒５７０重量
部に溶解した溶液を加えて、磁性粉含有率７０重量％の
磁性塗料を調製した。

つぎに、あらかじめ表面を清浄にしたアルミニウム基体
上に上記塗料を超音波分散処理後スピン塗布し、周知の
方法により面内磁場配向を行なった。塗布した磁気ディ
スクを２３０℃で焼付けた後、塗膜膜厚９表面粗さおよ
びＢ　ｒ　／　Ｂ　ｒｎ値を測定した。

得られた塗布ディスクの加工前の膜厚はＲ３８閣および
Ｒ６０ｍのいずれにおいても０．１５μｍであった。ま
た、加工前の面粗さは０．０１２μｒｎＲａｐＢｒ／Ｂ
ｍ値は０．８８　であった。

比較例 ＢＥＴ比表面積５０　ｍ　／　ｇのバリウムフェライト
粉（Ｈｃ７０００ｅ）５０重量部、ＢＥＴ比表面積５０
ボ／ｇのＣＯ被着酸化鉄微粉（Ｈｃ７０００ｅ）５０重
量部およびエポキシ樹脂微粉末１５重量部を十分に混合
した後、シクロへキサノン３０重量部を添加して、ニー
ダ−混線機中で高ずり応力下での混線を行なった。その
後、シクロヘキサノンを１０重量部添加して、さらに２
時間の混線を継続した。得られた混練物をボールミルポ
ットに入れ、シクロヘキサノンとイソホロンからなる混
合溶媒１４０重量部を加え、５日間ボールミル混練を行
ない、バリウムフェライト粉とＣＯ被着酸化鉄微粉を分
散させた。

つぎに、フェノール中間体１５重量部とビニル樹脂４重
量部をシクロヘキサノン・イソホロン・ジオキサンから
なる混合溶媒３３６重量部に溶解した溶液を加えて、磁
性粉含率７５重量％の磁性塗料を調製した。

つぎに、あらかじめ表面を清浄にしたアルミニウム基体
上に上記塗料を超音波分散処理後スピン塗布し、周知の
方法により、面内磁場配向を行なった。塗布した磁気デ
ィスクを２３０℃で焼付けた後、塗膜膜厚９面粗さおよ
びＢ　ｒ　／　Ｂ　ｍ値を測定した。

得られた塗布ディスクの加工前の膜厚はＲ３８Ｉおよび
Ｒ６０ｍのいずれにおいても、０．４０μｍであった。

また、加工前の面粗さは０．０５５μｍＲａ、Ｂｒ／Ｂ
ｍ値は０．７０であった。

〔発明の効果〕

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも１種類以上の強磁性粉体と多成分の高分
   子結合剤からなる磁気記録媒体の磁気記録膜形成用の塗
   料組成物である磁性塗料の製造方法において、上記強磁
   性粉体を分割して、それぞれを種類の異なる別の高分子
   結合剤で分散させ、分散後、両者を混合させる工程を含
   むことを特徴とする磁性塗料の製造方法。 ２、少なくとも１種類以上の強磁性粉体と多成分の高分
   子結合剤からなる磁気記録媒体の磁気記録膜形成用の塗
   料組成物である磁性塗料の製造方法において、上記高分
   子結合剤を微粉末化し、上記強磁性粉体もしくは充填材
   を含む強磁性粉体を分割して、それぞれを微粉末化した
   種類の異なる高分子結合剤と別個に機械的に十分に混合
   させた後、高ずり応力下で混練させ、その後、それぞれ
   の混練物を混合させる工程を含むことを特徴とする磁性
   塗料の製造方法。 ３、上記強磁性粉体は酸化鉄粉、Ｃｏ被着酸化鉄粉、メ
   タル粉、バリウムフェライト粉、炭化鉄粉のうちの少な
   くとも１種である特許請求の範囲第１項ないし第２項記
   載の磁性塗料の製造方法。 ４、上記高分子結合剤は、エポキシ樹脂、フェノール樹
   脂、ビニル樹脂、ｐ−ビニルフェノール樹脂のうちの少
   なくとも２種を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項ないし第２項記載の磁性塗料製造方法。 ５、少なくとも１種類以上の強磁性粉体と複数の種類の
   高分子結合剤からなる磁気記録媒体において、上記高分
   子結合剤を微粉末化し、上記強磁性粉体もしくは充填材
   を含む強磁性粉体を分割して、それぞれを微粉末化した
   種類の異なる高分子結合剤と別個に機械的に十分に混合
   させた後、高ずり応力下で混練させ、その後、それぞれ
   の混練物を混合させる方法で製造した磁性塗料を用いて
   、非磁性基体上に磁性塗膜を形成させてなる加工前にお
   ける膜厚が薄くほぼ均一であり、かつ表面粗さの小さい
   磁性塗膜を有することを特徴とする磁気記録媒体。 ６、上記強磁性粉体は酸化鉄粉、Ｃｏ被着酸化鉄粉、メ
   タル粉、バリウムフェライト粉、炭化鉄粉のうちの少な
   くとも１種である特許請求の範囲第５項記載の磁気記録
   媒体。 ７、上記樹脂組成物は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂
   、ビニル樹脂、ｐ−ビニルフェノール樹脂のうちの少な
   くとも２種を含むことを特徴とする特許請求の範囲第５
   項記載の磁気記録媒体。 ８、上記磁気記録媒体は磁気ディスクであることを特徴
   とする特許請求の範囲第５項記載の磁気記録媒体。 ９、上記非磁性基体上に形成された加工前の磁性塗膜の
   膜厚が０．３μｍ以下のほぼ均一な磁性塗膜であり、か
   つ上記磁性塗膜の表面粗さが０．０２μｍＲａ以下であ
   り、かつＢｒ／Ｂｍ値が０．８５以上であることを特徴
   とする特許請求の範囲第５項に記載の磁気記録媒体。 １０、非磁性基体上に強磁性粉体を含有する磁気ディス
   ク媒体において、該強磁性粉体の量が塗膜の７０重量％
   以上であり、磁性塗膜の膜厚が０．２μｍ以下のほぼ均
   一な磁性塗膜であり、かつ上記磁性塗膜の面粗さが０．
   ０１５μｍＲａ以下であり、かつＢｒ／Ｂｍ値が０．８
   ５以上であることを特徴とする磁気ディスク媒体。