JPH04326706A - 塗布型磁気記録媒体 - 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】

【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，耐久性に秀でた塗布型磁気記録媒体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年，磁気記録媒体の高密度化の要求に
伴い，非磁性支持体上に，磁性粉，結合剤及び各種添加
剤からなる磁性塗料を塗布したいわゆる塗布型磁気記録
媒体に於いても，磁性粉末の微粒子化，表面平滑化及び
磁性粉体積充填率の向上化が益々促進される傾向にある
。しかし，これら磁気記録媒体は磁性粉末の微粒子化，
表面平滑化及び磁性粉体積充填率の向上化が，塗膜の機
械的強度低下及び摩擦係数の増大化を来たす為に耐久性
が劣るものとなっている。したがって，これらの相反す
る問題点を解消す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
究が活発化され始めており，塗布媒体を構成する主要成
分である結合剤を初めとして，潤滑剤，研摩剤及び各種
添加剤等の素材特性の改良，或いはそれらの複合技術，
さらには，混練分散技術にその研究成果が活かされる様
になって来た。その効果は，磁性粉としてγ−Ｆｅ２　
Ｏ３　或いはＣｏ含有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２ＨＤタイプの３．５″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，１０００万パスのオーダーで確保さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，このマ
イクロフロッピーディスク等の磁気記録媒体は，γ−Ｆ
ｅ２　Ｏ３　或いはＣｏ含有γ−Ｆｅ２　Ｏ３　等のい
わゆる針状酸化鉄を原料とする場合とは異なり，より高
密度化を指向する針状合金（メタル）粉末或いは六方晶
Ｂａフェライト粉末を用いる磁気記録媒体においては，
要求される電磁変換特性がより高いことも相まって，こ
れら電磁変換特性と走行耐久性との両立は極めて困難で
あった。 そこで，本発明の技術的課題は優れた電磁変換特性を有
し且つ耐久性に秀でた塗布型磁気記録媒体を提供するこ
とにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば，強磁性
粉と結合剤と添加剤とを含む磁性塗膜を非磁性支持体上
に設けてなる塗布型磁気記録媒体において，前記添加剤
は，平均粒径が０．１〜０．９μｍ　で，比表面積が１
０〜３０ｍ２　／ｇのα炭化珪素微粉末を含むことを特
徴とする塗布型磁気記録媒体が得られる。本発明によれ
ば，強磁性粉と結合剤と添加剤とを含む磁性塗膜を非磁
性支持体上に設けてなる塗布型磁気記録媒体において，
前記添加剤は，以下の化２式で表されるアミノアルコキ
シシラン化合物を含むことを特徴とする塗布型磁気記録
媒体が得られる。

【０００５】

【化２】

【０００６】ここで，本発明において用いられるα炭化
珪素微粉末は，六方晶系の結晶形態を有し，平均粒径が
０．１〜０．９μｍ　で比表面積が１０〜３０ｍ２　／
ｇの範囲にあるものであれば良い。この範囲を満たすα
炭化珪素微粉末としては，アチソン電気炉合成法にて作
製された高純度炭化珪素を，微粉砕し，更に整粒，精製
することにより得られる硬質鋭角の微粉末がその好まし
い例として挙げられる。その理由として，これらの炭化
珪素微粉末の平均粒径が０．１μｍ　より小であったり
あるいは比表面積が３０ｍ２　／ｇより大である場合に
は，磁性塗料中での分散性に乏しく，媒体の摩擦特性改
善効果も薄いからである。また，平均粒径が０．９μｍ
　より大であったりあるいは比表面積が１０ｍ２　／ｇ
より小である場合には，塗膜強度の向上化による耐久性
改善効果を，電磁変換特性を犠牲にうる事無く発揮する
ことが困難となるので注意を要する。本発明において用
いられるα炭化珪素微粉末の添加量は，磁性粉に対して
３〜３０重量％の範囲にあれば本発明の効果を発揮する
ことが出来る。その理由は，添加量が３％より小では，
耐久性向上の効果が薄く，３０％より大では電磁変換特
性の劣化を来すので好ましくないからである。

【０００７】また，本発明に於いて用いられるアミノア
ルコキシシラン化合物は，以下化３式に示す構造を有す
るものであれば良いが，その添加量は，原料粉末の比表
面積が一つの目安となりうるものの，炭化珪素微粉末の
他に磁性層主要原料である強磁性粉末の表面の物理，化
学的性質の違いにより異なってくるので，塗膜の表面機
械特性及び表面粗度等の媒体諸特性を考慮した上で決定
されるべきである。

【０００８】

【化３】

【０００９】また，本発明において用いることのできる
高密度記録媒体用に適した強磁性微粉末としては，Ｆｅ
系合金微粉末，あるいは六方晶Ｂａフェライト微粉末を
挙げることができ，目的に応じて選択すれば良い。Ｆｅ
系合金微粉末としては，Ｆｅ以外の成分としてＮｉ，Ｃ
ｏ，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
て用いられるＦｅ系合金微粉末は，坑磁力（Ｈｃ）が１
０００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（σｓ　）が１００ｅｍｕ　／ｇ以
上，好ましくは１２０ｅｍｕ　／ｇ以上のものであれば
良く，Ｆｅ以外の成分元素に関しては制限を受けない。 六方晶Ｂａフェライト微粉末としては，Ｂａを含有しマ
グネッ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，磁気特性制御の為に
Ｃｏ，Ｎｉ，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
。これら，六方晶Ｂａフェライト微粉末の飽和磁化（σ
ｓ　）は５５ｅｍｕ　／ｇ以上が望ましく，坑磁力（Ｈ
ｃ）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
符号が磁気ヘッド材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は，記録再生特性の
温度依存性が大きくなり好ましくない。

【００１０】更に，本発明においては，結合剤として市
販の多くの樹脂が使用でき，その一例として，塩化ビニ
ル系共重合体，ニトロセルロース樹脂，ポリビニルブチ
ラール系樹脂，ポリエステル樹脂，ポリウレタン樹脂，
エポキシ系樹脂及びフェノキシ系樹脂等を挙げることが
出来る。なお所望の機械特性を得るためにこれらの樹脂
から選ばれた複数を適当な配合比にて混合して用いても
良い。

【００１１】なお，本発明において，必要であれば，硬
化剤として低分子量イソシアネート化合物を適量添加し
ても良い。この低分子量イソシアネート化合物としては
，ポリウレタン用硬化剤として市販されている多くのポ
リイソシアネート化合物が使用出来る。一例として日本
ポリウレタン工業（株）製コロネートＬ，コロネートＨ
Ｌ，コロネートＥＨ，コロネート２０３０，コロネート
３０３０，コロネート３０４１，コロネート４０４８，
コロネート４１９０及びコロネート４１９２等を挙げる
ことが出来る。この低分子量イソシアネート化合物を添
加することにより，塗膜の耐摩耗性，及び基材との密着
性が向上するが，過度の添加は電磁変換特性の劣化等の
弊害を招く為に，その添加量は全結合剤成分に対して３
０重量％以下であることが望ましい。

【００１２】

【作用】本発明において，平滑性の高められたヘッド−
媒体摺動面における摩擦による媒体ストレスを抑止する
，即ち走行耐久性を高めるためには，スペーシング損失
を最小限におさえつつ接触面積を低減させ，更に媒体最
表面の塗膜硬さと塗膜弾性変形率を高める必要がある。 接触面積の低減を具現化する手段としては，高硬度を有
する研磨性微粒子の添加が有効であるが，一方，媒体最
表面の塗膜圧縮硬さと塗膜弾性変形率の向上化に関して
必ずしも有効な手段とはなり得ない。発明者らは媒体最
表面の塗膜圧縮硬さと塗膜弾性変形率を高めるには，粉
体表面と結合剤との結合力を高めることが重要であると
の観点からシランカップリング剤として公知の種々のシ
ラン化合物と高い硬度を有する研摩性微粒子の添加を検
討したところ，特定のシラン化合物と粒径および比表面
積を限定した炭化珪素を組み合わせることにより媒体最
表面の塗膜硬さと塗膜弾性変形率が向上することを見出
した。この効果の出現機構については定かではないが，
炭化珪素微粉末の添加が単に接触面積の低減化をもたら
すのみならず，磁性層の補強効果を生じせしめているこ
と，及び，この塗膜補強効果がアミノアルコキシシラン
化合物の添加による炭化珪素微粉末あるいは／及び強磁
性粉末と結合剤成分間の親和性向上効果によりもたらさ
れるものであると推定できる。

【００１３】

【実施例】次に本発明を実施例にて詳細に説明する。

【００１４】（実施例１）下記表１に示される組成の材
料をボールミルにて２４時間混練後，表２で示される組
成の材料を添加し，更に４８時間混練を行なった。得ら
れた混練物に更に低分子量イソシアネート化合物（日本
ポリウレタン社製Ｃ−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
の磁性塗料を厚さが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２．５μｍ　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，ＷＡ＃８００
０ラッピングテープを用いて表面研摩を施し実施例１の
試料とした。

【００１５】

【表１】

【００１６】

【表２】

【００１７】（実施例２）実施例１におけるアミノアル
コキシシラン化合物を次の化４で示されるものに代えた
以外は，実施例１と同様にして実施例２の試料を作製し
た。

【００１８】

【化４】

【００１９】（実施例３）実施例１における強磁性粉末
を坑磁力が８２０エルステッド，飽和磁化が５７ｅｍｕ
　／ｇ，比表面積が４０ｍ２　／ｇのバリウムフェライ
ト粉末に代え，且その添加量を９０重量部とした以外は
，実施例１と同様にして実施例３の試料を作製した。 （比較例１）実施例１の組成よりアミノアルコキシシラ
ン化合物及びα炭化珪素微粉末を除いた以外は，実施例
１と同様にして比較例１の試料を作製した。 （比較例２）実施例１の組成よりアミノアルコキシシラ
ン化合物を除いた以外は，実施例１と同様にして比較例
２の試料を作製した。 （比較例３）実施例１の組成よりα炭化珪素微粉末を除
いた以外は，実施例１と同様にして試料を作製した。 （比較例４）実施例１におけるα炭化珪素微粉末を平均
粒径が１．１μｍ　で，比表面積が５ｍ２　／ｇのもの
に代えた以外は，実施例１と同様にして比較例４の試料
を作製した。 （比較例５）実施例１におけるα炭化珪素微粉末を平均
粒径が０．０８μｍ　で，比表面積が３５ｍ２　／ｇの
ものに代えた以外は，実施例１と同様にして比較例５の
試料を作製した。 （比較例６）実施例１におけるα炭化珪素微粉末を平均
粒径が０．５μｍ　で，比表面積が６ｍ２　／ｇの酸化
アルミニウム微粉末に代えた以外は，実施例１と同様に
して比較例６の試料を作製した。 （比較例７）実施例１の組成よりアミノアルコキシシラ
ン化合物及びα炭化珪素微粉末を除くと共に，強磁性粉
末を坑磁力が８２０エルステッド，飽和磁化が５７ｅｍ
ｕ　／ｇ，比表面積が４０ｍ２　／ｇのバリウムフェラ
イト粉末に代え，且その添加量を９０重量部とした以外
は，実施例１と同様にして比較例７の試料を作製した。

【００２０】これらの実施例１乃至３，比較例１乃至７
の試料に関し，以下に述べる■摩擦係数，■媒体表面硬
さ及び弾性変形率，■走行耐久性，■再生出力の評価を
行った。 ■摩擦係数 各試料を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，これを回転数可変の３．５インチフレキ
シブルディスクドライブ（４０６ＴＰＩ）に実装し，０
．３ｒｐｍ　にて回転させた時の動摩擦係数μとその変
動幅Δμを測定した。ここで，動摩擦係数μとその１回
転当たりの変動幅Δμの値は，ディスクドライブの磁気
ヘッドキャリッジに連結されたストレインゲージの出力
の校正値より求められた。

【００２１】■媒体表面硬さ及び弾性変形率各試料の小
片を日本電気（株）製微小荷重硬度計に装着し，圧子を
定速にて媒体表面より深さ方向に対して０．１μｍ　押
し込んだ後，圧子を定速にて戻したときの圧縮硬さと弾
性変形率を求めた。ここで用いた圧子は，先端半径が０
．１μｍ　のダイヤモンド製のものである。

【００２２】■走行耐久性 各試料を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
，１面２３９トラックに周波数６２５ｋＨｚ　の信号を
記録した後，５０℃−２０％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％以下となった時点を以て走行耐久性のパ
ス数とした。

【００２３】■再生出力 各試料を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
，１面２３９トラックに周波数１，２５０ｋＨｚ　の信
号を記録した後，再生出力を読み取った。

【００２４】表３に得られた測定結果の判定基準を示し
た。表４は，表３に示す判定基準に基ずく上記実施例１
乃至３，比較例１乃至７の試験試料の評価結果である。 この表中に於いて走行耐久性は言う迄もなくその数値が
高い程よいが，２０００万パス以上であれば実用的には
無論問題は無く，優れたレベルにあると言える。この表
より耐久性が２０００万パス以上の試料については例外
無く優れた摩擦特性と優れた媒体表面機械特性を共に有
していることが判る。特に塗膜の圧縮硬さについては，
本発明の実施例において，必須校正要素である２つの要
素のうちのいずれか一方のみを有するものでは，いずれ
をも添加しないものに比べて大きな改善効果は認められ
ず，また，炭化珪素粉末に代えて酸化アルミニウム微粉
末を用いた場合にも顕著な改善効果が認められないこと
等より類推すると，本発明の実施例１に係る塗布型磁性
媒体の効果が，単に異なる２つの手段の加算的組み合わ
せ効果によるものではないことが伺える。即ち，本発明
の塗膜機械特性改善の効果は，炭化珪素微粉末とアミノ
アルコキシシラン化合物の相乗作用によってもたらされ
たものといえる。一方，磁気ディスクの主要な電磁変換
特性である再生出力は，スペーシング損失あるいは塗膜
中の磁性体充填率が多分に反映されるが，表から判るよ
うに本発明の実施例によるシラン化合物及び炭化珪素微
粉末の添加による劣化はみられず，スペーシング損失及
び磁性体充填率に対する悪影響は認められない。即ち表
４より明らかな様に，本発明の実施例によれば良好な電
磁変換特性を有し，且耐久性に秀でた塗布型磁気記録媒
体が得られる。

【００２５】

【表３】

【００２６】

【表４】

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば良
好な電磁変換特性を有し，且耐久性に秀でた塗布型磁気
記録媒体が得られる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　強磁性粉と結合剤と添加剤とを含む磁
   性塗膜を非磁性支持体上に設けてなる塗布型磁気記録媒
   体において，前記添加剤は，平均粒径が０．１〜０．９
   μｍ　で，比表面積が１０〜３０ｍ２　／ｇのα炭化珪
   素微粉末を含むことを特徴とする塗布型磁気記録媒体。
2. 【請求項２】　　強磁性粉と結合剤と添加剤とを含む磁
   性塗膜を非磁性支持体上に設けてなる塗布型磁気記録媒
   体において，前記添加剤は，以下の化１式で表されるア
   ミノアルコキシシラン化合物を含むことを特徴とする塗
   布型磁気記録媒体。 【化１】