JPH04258811A - 塗布型磁性媒体 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、優れた電磁変換特性を
有すると共に、走行安定性と耐久性に秀でた塗布型磁性
媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気記録媒体の高密度の高密度化
の要求に伴い、垂直磁化方式の様な本質的に高密度化の
可能な新しい記録方式の研究活性化は無論の事、非磁性
支持体上に強磁性粉末と結合剤等からなる磁性塗料を塗
布してなるいわゆる塗布型磁性媒体に於いても、磁性粉
末の微粒子化、表面平滑化および磁性粉の体積充填率の
向上化による電磁変換特性の改善が益々促進される傾向
にある。

【０００３】一方、磁性粉末の微粒子化及び磁性粉体積
充填率の向上が、塗膜表面の摩擦係数の増大化及び塗膜
の機械的強度低下を来すことになり、走行安定性及び耐
久性に関してはその向上化を計る事は非常に厳しいもの
となってきている。

【０００４】したがって、これらの相反する問題点を一
挙に解消し、優れた電磁変換特性、走行安定性及び耐久
性を有する高密度磁気記録媒体を提供出来る新しい媒体
設計技術の開発が強く望まれている。懸る要求に答える
べく、磁気記録媒体と磁気ヘッドとの界面現象を取扱う
トライボロジカルな研究が活性化され始めており、塗布
型磁性媒体を構成する主要成分である結合剤を始めとし
て、研磨剤、潤滑剤等の要材特性の改良、或いはそれら
の複合技術、更には混練分散技術にその研究成果が生か
される様になってきた。その効果は、磁性粉としてγ−
Ｆｅ２　Ｏ３　を用いている多くの市販媒体に於いてみ
ることが出来る。例えば、小型で且記憶容量の大きい２
ＨＤタイプの３．５インチマイクロフロッピーディスク
（アンフォーマット容量２ＭＢ）では、磁性層の厚さが
約１μｍ　と極めて薄いにも拘らず、走行耐久性は１０
００万パスのオーダーで確保されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】最近、磁気ディスクの
更なる高密度化要求に答えるべく、磁性粉として針状合
金（メタル）粉末或いは六方晶Ｂａフェライト粉末を用
いた磁気記録媒体の開発が精力的になされつつあるが、
より高密度化を指向するメタル媒体或いは或いはＢａフ
ェライト媒体においては要求される電磁変換特性がより
高い事も相まって、優れた電磁変換特性と走行安定性及
び耐久性の全てを満足させる事は極めて困難であった。

【０００６】本発明の目的は、懸る従来の欠点を除去し
、優れた電磁変換特性を有し走行安定性と耐久性に秀で
た塗布型磁性媒体を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、非磁性支持体
上に強磁性粉末と結合剤及び各種添加剤からなる磁性塗
料を塗布してなる塗布型磁性媒体において、前記結合剤
成分として、ブチルアクリレート−アクリロニトリル共
重合体、及び−ＣＯＯＭ（Ｍ＝Ｈ，Ｎａ，Ｋあるいは−
ＳＯ３　Ｍ（Ｍ＝Ｎａ，Ｋ）変性されたニトロセルロー
ス樹脂を全結合剤成分に対してそれぞれ５〜３０重量％
及び５〜４０重量％含有すると共に、前記添加剤として
平均粒径０．５μｍ　以下の酸化アルミニウム微粉末を
強磁性粉末に対して５〜３０重量％含有することを特徴
とする。

【０００８】本発明に於いて用いられる−ＣＯＯＭ（Ｍ
＝Ｈ，Ｎａ，Ｋ）あるいは−ＳＯ３　Ｍ（Ｍ＝Ｎａ，Ｋ
）変性されたニトロセルロース樹脂としては、平均重合
度が２０〜１１０、窒素含有率が１０．７〜１２．２％
の範囲にある主鎖を有し、−ＣＯＯＭ基（Ｍ＝Ｈ，Ｎａ
，Ｋ）を０．０１〜０．７５ｍｍｏｌ／ｇの範囲で含有
するもの、もしくは−ＳＯ３　Ｍ基（Ｍ＝Ｎａ，ｋ）を
０．００１〜０．３０ｍｍｏｌ／ｇの範囲で含有するも
のであればよい。該極性基の含有量がこの範囲を逸脱す
ると所望の磁性粉分散効果が得られないので注意を要す
る。

【０００９】本発明に於いて用いられるブチルアクリレ
ート−アクリロニトリル共重合体としては、構成モノマ
ーの比率が各々７０〜９５および５〜３０の範囲にある
ものであればよく、一例として日信化学工業製ＲＳ−０
１，ＲＳ−０２等を挙げることが出来る。該構成モノマ
ーの比率が上記範囲を逸脱すると所望の耐摩耗特性が得
られなくなるので好ましくない。尚、第三の構成成分と
してヒドロキシアクリレート、あるいはヒドロキシメタ
クリレート等の水酸基含有モノマーを有するものであっ
ても良く、架橋剤として低分子量イソシアネート化合物
を用いる場合にはゲル分率を増大化できるので好ましい
。

【００１０】本発明に於いて使用する変性ニトロセルロ
ース及びブチルアクリレート−アクリロトリル共重合体
以外の結合剤成分としては、エポキシ樹脂、フェノキシ
樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂及びポリエ
ステル樹脂等を挙げることが出来る。これら結合剤に加
えて低分子量イソシアネート化合物等を前記結合剤の硬
化剤として用いることも可能である。

【００１１】本発明に於いて使用する酸化アルミニウム
微粉末は、平均粒径が０．５μｍ　以下のものであれば
良く、０．５μｍ　以上では本発明の添加量にて使用し
た場合に所望の電磁変換特性が得られないので好ましく
ない。

【００１２】本発明に於いて使用する酸化アルミニウム
微粉末の添加量は、強磁性粉末に対して１５〜４５重量
部の範囲にあることが望ましく、１５重量部以下では耐
久性向上の効果は薄く、４５重量部異常では電磁変換特
性の劣化を来すので好ましくない。

【００１３】本発明に於いて用いることの出来る強磁性
粉末としては、その種類、形状及び磁気的特性等に関す
る制約は無いが、高密度記録に好適な材料としてＦｅ系
合金（メタル）微粉末或いは六方晶Ｂａフェライト微粉
末を挙げることが出来る。

【００１４】Ｆｅ系合金（メタル）微粉末としては、Ｆ
ｅ以外の成分としてＮｉ，Ｃｏ，Ｓｉ，Ａｌ及びＯ等を
様々な比率にて含むものがいわゆるメタル粉末として上
市されているが、本発明に於いて用いられるＦｅ系合金
微粉末は、坑磁力（Ｈｃ）が１０００エルステッド以上
、好ましくは１２００エルステッド以上で飽和磁化（σ
ｓ　）が１００　ｅｍｕ／ｇ以上、好ましくは１２０　
ｅｍｕ／ｇのものであれば良く、Ｆｅ以外の成分元素に
関しては制限を受けない。また、六方晶Ｂａフェライト
微粉末としては、Ｂａを含有しマグネトプランバイト型
の結晶構造を有するＣ軸異方性フェライトの微粉末であ
れば良く、また磁気特性制御の為にＣｏ，Ｔｉあるいは
Ｚｒ等が添加されたものであっても良い。六方晶Ｂａフ
ェライト微粉末の板状比は、塗膜磁気特性の設計指針に
そって任意に選択すれば良い。六方晶Ｂａフェライト微
粉末の飽和磁化（σｓ　）は、５５０ｅｍｕ／ｇ以上が
望ましく、坑磁力（Ｈｃ）は、使用する磁気ヘッドの特
性に応じて任意に選択すれば良い。但し、実用温度領域
（５〜６０℃）における坑磁力（Ｈｃ）の温度依存性フ
ァクターｄＨｃ／ｄＴの符号が磁気ヘッドのそれと一致
しなかったり、同一符号であっても両者の絶対値の間に
隔りがあると、例えば磁気ディスクとして使用した場合
に実用温度領域におけるオーバーライト特性の確保が困
難となり好ましくない。

【００１５】

【実施例】実施例１は次の通りの組成とする。 Ｆｅ系合金粉末（Ｈｃ：１６１０エルステッド，σｓ　
１２５　ｅｍｕ／ｇ）を７５重量部。 変性ニトロセルロース樹脂（平均重合度：５０，窒素分
：１１．９％，［−ＳＯ３　Ｎａ］＝０．０１ｍｍｏｌ
／ｇ）を７．５重量部。 ブチルアクリレート−アクリロニトリル共重合体（ブチ
ルアクリレート／アクリロニトリル／２−ヒドロキシエ
チルメタクリレート＝８７／１２／１を２．５重量部。 変性ポリカーボネートポリウレタン樹脂（数平均分子量
：３６０００，［−ＣＯＯＨ］＝０．０５ｍｍｏｌ／ｇ
）を１５重量部。 酸化アルミニウム微粉末（平均粒径０．３μｍ　）を２
３重量部。 帯電防止剤（コロンビヤンカーボン社製コンダクテック
スＳＣ）を５重量部。 潤滑剤（ｉ−アミルステアレート）を２重量部。 潤滑剤（ヘキサデシルステアレート）を６重量部。 溶剤（メチルエチルケン）を８０重量部。 溶剤（シクロヘキサノン）を４０重量部。 溶剤（トルエン）を８０重量部。

【００１６】以上の組成をボールミルにて７２時間混練
後、更に低分子量イソシアネート化合物（日本ポリウレ
タン工業社製コロネート３０４１）１０重量部（うち、
固形分５重量部）を加えて２時間混練し、磁性塗料を得
た。こうして得られた磁性塗料を、厚さが７５μｍ　の
ポリエチレンテレフタレートフィルム上に乾燥後の厚さ
が２μｍ　となるように塗布し、ニップ圧３００ｋｇ／
ｃｍ、金属ロール表面温度６０℃の条件下でカレンダー
処理を行った後、４５℃の恒温下にて７２時間キュアリ
ングを行い、これを直径３．５インチの円盤状に打ち抜
き試料とした。

【００１７】実施例２は、実施例１における変成ニトロ
セルロース樹脂の極性官能基濃度を、０．０１５ｍｍｏ
ｌ／ｇとした以外は、実施例１と同様にして試料を作成
した。

【００１８】実施例３は、実施例１における変成ニトロ
セルロース樹脂の極性官能基を−ＣＯＯＨに代えた以外
は、実施例１と同様にして試料を作成した。

【００１９】実施例４は、実施例１におけるＦｅ系合金
粉末をＢａフェライト粉末（Ｈｃ：７９０エルステッド
，σｓ　：５７ｅｍｕ　／ｇ，板状比：６）に代えた以
外は、実施例１と同様にして試料を作成した。

【００２０】次に比較例について説明する。比較例１は
、実施例１における変成ニトロセルロース樹脂の極性官
能基濃度を、０ｍｍｏｌ／ｇとした以外は、実施例１と
同様にして試料を作成した。

【００２１】比較例２は、実施例１におけるブチルアク
リレート−アクリロニトリル共重合体を用いずに、更に
変成ポリカーボネートポリウレタン樹脂の使用量を１７
．５重量部とした以外は、実施例１と同様にして試料を
作成した。

【００２２】比較例３は、実施例１における変成ニトロ
セルロース樹脂の代わりに、変成塩化ビニル−ビニルア
ルコール系共重合体樹脂（数平均分子量：１６０００，
ビニルアルコール含有率：７％，［−ＣＯＯＨ］＝０．
０５ｍｍｏｌ／ｇ）を用いた以外は、実施例１と同様に
して試料を作成した。

【００２３】比較例４は、実施例１におけるＦｅ系合金
粉末をＢａフェライト粉末（Ｈｃ：７９０エルステッド
，σｓ　：５７ｅｍｕ　／ｇ，板状比：６）に代えると
共に、変成ニトロセルロース樹脂の極性官能基濃度を、
０ｍｍｏｌ／ｇとした以外は、実施例１と同様にして試
料を作成した。

【００２４】比較例５は、実施例１における酸化アルミ
ニウム微粉末の添加量を３．８重量部とした以外は、実
施例１と同様にして試料を作成した。

【００２５】比較例６は、実施例１におけるＦｅ系合金
粉末をＢａフェライト粉末（Ｈｃ：７９０エルステッド
，σｓ　：５７ｅｍｕ　／ｇ，板状比：６）に代えると
共に、酸化アルミニウム微粉末の添加量を３．８重量部
とした以外は、実施例１と同様にして試料を作成した。

【００２６】比較例７は、実施例１における酸化アルミ
ニウム微粉末の平均粒径を１μｍ　とした以外は、実施
例１と同様にして試料を作成した。

【００２７】これらの各試料に関し、以下に述べる方法
にて走行耐久性、トルク変動及び分解能の評価を行った
。

【００２８】■走行耐久性試験 試料を３．５インチフレキシブルディスクジャケット中
に組み込み、これを３．５インチフレキシブルディスク
ドライブ（４０６ＴＰＩ，３６０ｒｐｍ　）に実装し、
０面００トラックに周波数６２５ｋＨｚ　の信号を記録
した後、５０℃−８０％ＲＨ雰囲気下にてオントラック
連続走行耐久性試験を行った。なお、再生出力が初期出
力の８０％以下のなった時点を以て走行耐久性のバス数
とした。

【００２９】■トルク変動試験 試料を３．５インチフレキシブルディスクジャケット中
に組み込み、これを３．５インチフレキシブルディスク
ドライブ（４０６ＴＰＩ，３６０ｒｐｍ　）に実装し、
媒体の始動に要する駆動モーターの電流値を測定した後
、ヘッドを媒体に接触させた状態で４０℃−８０％ＲＨ
雰囲気下で４時間放置し、再び媒体の始動に要する駆動
モーターの電流値を測定した。これらの電流値より以下
の式によりトルク変動率を求めた。 トルク変動率＝４０℃−８０％ＲＨ×４Ｈｒ放置後の駆
動電流値×１００÷初期駆動電流値

【００３０】■分解能試験 試料を３．５インチフレキシブルディスクジャケット中
に組み込み、これを３．５インチフレキシブルディスク
ドライブ（４０６ＴＰＩ，３６０ｒｐｍ　）に実装し、
０面２３９トラックに周波数６２５ｋＨｚ　および１２
５０ｋＨｚ　の信号を書き込み、それぞれの再生出力か
ら次式により分解能を算出した。分解能＝周波数１２５
０ｋＨｚ　の信号を書き込んだときの再生出力÷周波数
６２５ｋＨｚ　の信号を書き込んだときの再生出力

【００３１】表１に得られた結果を示した。表中に於い
て走行耐久性は言う迄もなくその数値の高いもの程よい
が、２０００万パス以上であれば実用的には無論問題な
く、優れたレベルにあると言える。またトルク変動率は
１００％に近い程よいが、一般的に前記条件下において
は１００％を超える値を示す事が多い。この値が１３０
％を超えると走行安定性の低下を招く事があり問題であ
る。

【００３２】

【表１】

【００３３】一方、ディジタル磁気ディスクの電磁変換
特性を評価する際の最も重要なファクタの一つである分
解能は、原料磁性粉末の磁気特性が多分に反映される要
素を有しており、異なる磁性粉間の数値比較は、本発明
の効果を確認する手段とはなり得ないが、同一磁性粉同
志即ち、本実施例においては磁性粉としてメタル粉を用
いたもの同志或いは、Ｂａフェライト粉を用いたもの同
志を比較する事によって本発明の効果をみることが出来
る。これは表１からわかる様に、高密度磁気ディスクと
して実用上問題の無い条件即ち、走行耐久性が２０００
万パス以上であると共に、トルク変動率が１３０％以下
であって、更には勝れた分解能を有するものは、実施例
１〜４の試料のみである。

【００３４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明は結合剤成分
として、ブチルアクリレート−アクリロニトリル共重合
体、及び−ＣＯＯＭ（Ｍ＝Ｈ，Ｎａ，Ｋ）あるいは−Ｓ
Ｏ３　Ｍ（Ｍ＝Ｎａ，Ｋ）変性されたニトロセルロース
樹脂を全結合剤成分に対してそれぞれ５〜３０重量％及
び５〜４０重量％含有させると共に、平均粒径０．５μ
ｍ　以下の酸化アルミニウム微粉末を強磁性粉末に対し
て５〜３０重量％含有させたことで、優れた走行耐久性
、走行安定性及び良好な電磁変換特性を有する塗布型磁
性媒体が得られた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　非磁性支持体上に強磁性粉末と結合剤
   及び各種添加剤からなる磁性塗料を塗布してなる塗布型
   磁性媒体において、前記結合剤成分として、ブチルアク
   リレート−アクリロニトリル共重合体、及び−ＣＯＯＭ
   （Ｍ＝Ｈ，Ｎａ，Ｋあるいは−ＳＯ３　Ｍ（Ｍ＝Ｎａ，
   Ｋ）変性されたニトロセルロース樹脂を、全結合剤成分
   に対してそれぞれ５〜３０重量％及び５〜４０重量％含
   有すると共に、前記添加剤として平均粒径０．５μｍ　
   以下の酸化アルミニウム微粉末を強磁性粉末に対して５
   〜３０重量％含有することを特徴とする塗布型磁性媒体
   。