JPH0444625A - 磁気記録媒体の製造方法 - 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、磁性粉として強磁性金属粉末を用いる、いわ
ゆる塗布型の磁気テープ、磁気ディスクなとの磁気記録
媒体およびその製造方法に関するものである。

従来の技術 一般に、ビデオ、テープレコーダ、オーディオ機器ある
いはコンピュータなどに用いる磁気テープ、磁気ディス
クなとの磁気記録媒体は、益々高密度化に向い、そのた
めに、記録波長は短く、記録トラック幅は狭く、記録媒
体厚は薄くして最小記録単位を小さくする方向かとられ
ている。また、磁気記録再生装置のポータプル化、カメ
ラ一体型なとの普及により、屋内、屋外のあらゆる環境
下で使用されるようになり、これに伴い上記磁気記録媒
体の使用環境は今まで以上に幅広く厳しいものとなって
いる。

この対策としてＣ／Ｎの向上と塗膜の耐久性向上からの
取り組みか実施されており、Ｃ／Ｎの向上としては、微
粒化磁性材の高充填、高配向と表面性向上という点から
の検討か行われている。そこで従来より、塗膜中のメタ
ル磁性粉の分散性、充填性、配向性、耐熱性、耐ヘツド
摩耗性、ベースフィルムへの密着性なとを考慮して、熱
硬化性バインダが多用され、一般的なバインダとして主
バインダ、副バインダの二種類が用いられる。主バイン
ダとしては分子量数百の高分子て分散性か良く、磁性粉
表面によく吸着するアンカーセグメント（吸着点）を分
子鎖中に適当量配位させている塩ビ、酢ど６アルコ一ル
共重合体か用いられる。

一方高耐久性塗膜を得る目的で、副バインダとしては強
靭でかつ柔軟性に優れたポリウレタン樹脂か用いられ、
実際の塗料化に際しては、これら主バインダと副バイン
ダの複数種類の樹脂を磁性粉と共に同時に混合して用い
られていた（たとえば時開　昭６１−９８２６号公報参
照）。

発明か解決しようとする課題 しかし、高密度記録化に向けて磁性粉か微細化し、すな
わち磁性粉の粒子サイズか小さい（比表面積ＢＥＴ値か
大きい）ものか使用されるにつれて、従来の方法ては、
十分な磁性粉の分散を行い、かつ高い機械的強度（高い
ヤング率と適度な伸び）を持つ磁性塗膜を得るためには
バインダ量を増加させることか必要になる。しかし、こ
れによって磁性粉の磁性塗膜中の充填密度か低下し、得
られた磁気記録媒体のＣ／Ｎの低下をまねくという問題
か生してきた。

またこの量か多くなるバインダ組成においては、塗膜表
面形成工程（カレンダ処理）での効果か得にくくなるこ
とから、磁気ヘットとテープのスペーシングロスにより
Ｃ／Ｎの低下か発生する。また、磁性塗膜自身の機械的
特性も硬く、脆くなることから各種環境下において、磁
気ヘッドや走行ポストなとの走行系との接触により、塗
膜のケズレやそのケズレ粉の磁気ヘットへの付着といっ
たことか起こり、ドロップアウト（ＤＯ）の増加や出力
変動といった問題を有していた。

本発明は上記問題を解決するものであり、Ｃ／Ｎを向上
させるとともに走行耐久性に優れた磁気記録媒体および
その製造方法を提供することを目的とするものである。

問題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明は、非磁性支持体上に
強磁性体金属粉末およびバインダを主成分とする磁性層
か形成されてなる磁気記録媒体およびその製造方法であ
って、上記バインダとして、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶ
Ｃ）とポリウレタン樹脂（ＰＵ）から選ばれた３種類の
樹脂を用い、上記３種類のバインダ合計量は、強磁性金
属粉末１００重量部に対し、１６〜２２重量部であり、
かつ強磁性金属粉末とバインダおよび溶剤を含有し、混
合分散して得た磁性塗料中において、強磁性金属粉末へ
のバインダ吸着量か８〜ｌＯ重量部で、残量か非吸着量
であり、さらに上記磁性塗料調整時に、３種類のバイン
ダを強磁性金属粉末へのバインダ吸着量の多いものから
順に添加することとするものであり、磁気記録媒体のＣ
／Ｎの向上と耐久性の向上を図ることを特徴とする。

作　　用 本発明は磁性粉の分散性に太き−く影響する磁性粉への
バインダ吸着量と、耐久性に大きく影響するバインダ非
吸着量（すなわち、１個１個バラバラに分散した磁性粉
をバインドする役割を持つ）を制御することによりＣ／
Ｎと耐久性の両特性を満足させるべく磁性塗膜のバイン
ダ設計を考えてなされたちのてあり、以下にその具体的
作用について説明する。

微細化強磁性金属（メタル）粉末を充分な高分散状態に
するために必要なバインダ量とバインドするためのバイ
ンダ量を制御するためには、従来のように、吸着能の大
きいバインダと小さいバインダの２種類を用いることだ
けては選択の巾が非常に狭く困難である。これを解決す
るために、２種のバインダの中間の吸着能を持つ第３の
バインダを用い、３種類の配合比を変化させることによ
って初めて自由な吸着量の制御を可能にした。ここで用
いる３種類のバインダは、分散性の指針になる磁性粉へ
のバインダ吸着量と、磁性塗膜の機械的強度を支配し硬
さの指針になるガラス転移温度（Ｔｇ）と硬化剤（ポリ
イソシアネート；たとえばトリレンジイソンアナート（
ＴＤ　Ｔ）、　　ジフエルニメタンジイソシアナート（
ＭＤＩ）、　イソホロンジイソシアナート（ＩＰＤＩ）
など）との反応性の試験を行い選択した。これによって
選択した第１のバインダは、磁性粉へのバインダ吸着量
か最も大きく、ガラス転移温度（Ｔｇ）が高いバインダ
を、次に第２のバインダは、バインダ吸着量か最も小さ
く、ガラス転移温度（Ｔｇ）が低く、また硬化性の最も
優れたもの、すなわち分散された磁性粉を強固にバイン
ドする役割を担わせる。

そして第３のバインダは、バインダ吸着量、ガラス転移
温度（Ｔｇ）　、硬化性か中間的のものを用いる。この
３種類のバインダの配合組成比は、分散性と磁性塗膜の
機械的強度を考えて決められ、第１、第２、第３のバイ
ンダの順に４０〜６０．３０〜２０．３０〜２０％が望
ましい。

これら３種類のバインダの分散性と磁性塗膜にした場合
の表面性そして機械的強度か最も効果的に働くためには
、磁性粉へのバインダ吸着量とガラス転移温度（Ｔｇ）
の大きいバーインダ順に添加し効率的な吸着形態をもた
せる一方、塗膜表面に軟質バインダかくる塗膜構造にし
、カレンダ処理での表面性確保か得られやすく、また硬
化性の高磁性塗料を作製することが非常に有効である。

磁気テープの性能向上は、Ｃ／Ｎと耐久性の向上を主に
検討か進められているか、このＣ／Ｎと耐久性は、先に
示したバインダ合計量と、磁性粉へのバインダ吸着量お
よび非吸着量を変えることによって自由に制御すること
か出来るものである。

すなわち、同じバインダ量を用いても磁性粉へのバイン
ダ吸着量と非吸着量のバランスかくずれていると、Ｃ／
Ｎ、耐久性のいずれかの特性か劣る結果となる。

以」二のことから、磁性粉の充填密度を向上させること
によるＣ／Ｎの向上の面からの添加合計バインダ量は、
磁性材１００重量部に対して２２重量部以下に抑えなけ
ればならない。また、塗膜の機械的強度、特に硬さとフ
レキシビリティを兼ね備えることによる耐久性向上の面
からのバインダ量は、１６重量部以上が必要である。ま
た、１６〜２２重量部における磁性材へのバインダ吸着
量は、８〜１０重量部の範囲てなければＣ／Ｎと耐久性
を両立することは出来ない。

以上の本発明の、３種類のバインダを用いて磁性粉への
吸着量を制御して磁性塗料を製造して得た磁気記録媒体
は、Ｃ／Ｎおよび耐久性を飛躍的に向上するものである
。

実施例 以下に本発明を具体的に説明する。

なお、実施例に示している成分比の部数は、全て重量部
を示している。

（実施例１） 磁性粉として強磁性金属粉末（平均粒子サイズ長軸＝０
．２μｍ、針状比＝１０、抗磁力＝　１５５０エルステ
ツド（Ｏｅ）、比表面積＝５Ｏｎ（／ｇ）を用い、第１
表に示した配合比（第３表サンプルＮｏ。

Ｂ）で次の様な工程により８ｍｍビデオテープを作成し
た。

まず、上記磁性粉と耐摩耗剤（カーボンブラック）およ
び混合溶剤（メチルエチルケトン、トルエン、シクロヘ
キサノン）８０部を用いてプラネタリ−ミキサー（ＰＬ
Ｍ）で攪拌後、第２表に示したバインダをバインダ１．
３．２の順に添加し、湿潤、混練を行う。次に混合溶剤
の残り　２２０部を加えて固形分濃度を落し、サンドミ
ルによる分散を４時間（Ｈｒ）行う。これに研磨剤酸化
アルミニウム（α−Ａｉ２０３）を７部加え、さらにサ
ンドミルて４Ｈｒ分散を行う。次に潤滑剤（ミリスチン
酸、ステアリン酸ｎ−ブチル）、硬化剤（ポリイソンア
ート）を各１部加え、０．４μｍのフィルタ（日本ろ器
製ＨＴ−４０）を通したものを１０μｍ厚のポリエステ
ルフィルム（Ｐ　Ｅ　Ｔ）上に塗布し、磁場配向、乾燥
後、スーパーカレンダ（表面処理機）により磁性層の表
面加工処理を行い、その後、硬化処理を行う。さらに磁
性層と反対側のＰＥＴ上にカーボンブラックを主成分と
するバックコート層を塗布し、８ｍｍ幅に裁断して磁気
テープを得た。

（実施例２、比較例１） 実施例１と同様の製造工程により、第２表に示したバイ
ンダを用いて、第３表（サンプルＮｏ、ＣＤ）に示した
バインダ配合比で、実施例２−１゜２−１の、第３表（
サンプルＮｏ、Ａ、Ｅ）に示したバインダ配合比で比較
例１−１．１−２の８１ＴＩＩ１１ビデオテープを作製
した。

（比較例２） バインダ合計量を１９部一定にして、第２表に示したバ
インダを用いて、バインダ配合比、添加順を第３表（サ
ンプルＮｏ、Ｆ〜■）に示した条件で、他は実施例１と
同様の製造工程により比較例２２．２−３．２−４の８
ｍｍビデオテープを作成しｌこ　。

以上の各サンプルＡ−１のバインダ吸着量を第３表に、
諸特性を第４表にまとめて示した。これら特性の測定方
法およびその評価方法を以下説明する。

第１表 第２表 （注１）吸着能の測定方法：　５０ｍ１のポリ容器に磁
性粉３．Ｏｇと２重量％バインダ溶液（溶剤組成は、Ｍ
ＥＫ、）ルエン、シクロヘキサノンの比カ月：１：１）
を２０ｍ１およびＩｎ＋ｍφＳＵＳビーズ３０ｇを加え
、ペイントシェーカーにて３０分間振盪する。これを遠
心分離器（２Ｘ　１０’　ｒｐｍ）て上澄液を分離し、
溶剤を蒸発乾固して非吸着量を求め、これより、磁性粉
１、Ｏｇあたりのバインダ吸着量を算出した。

（以下余白） 〈測定方法〉 （ａ）磁性塗料中のバインダ吸着量 ５０ｍ１のポリ容器に分散終了後の塗料１０ｇと混合溶
剤（ＭＥＫ・トルエン：シクロへキサノン＝１゜１：１
）２０ｇを添加し、これをペイントシェーカーでｌＯ分
分間上う後、遠心分離機（２ｘ　１０’ｒｐｍで１時間
）で上澄液を分離する。この−上澄液をホットプレート
上で蒸発乾固後型量を測定し、これを非吸着量とし、バ
インダ合計量からの差を求めて吸着量とする。

（ｂ）磁性層表面粗度 触針式表面粗度計（タリステップ：テーラーホブソン製
）を用いて各々８ｍｍ用ビデオテープの磁性層表面の中
心平均粗さ（Ｒａ値）を測定した。

（ｃ）磁性層のヤング率 引張り試験機（テンシロン・オリエンチック味製）を用
い、引張りスピード１．０で、２３℃、６０％ＲＨ環境
下と、４０℃、８０％ＲＨ環境下とてヤング率を測定し
た。

（ｄ）　Ｃ／　Ｎ　（５，０Ｍｆｌｚ／　４．５ＭＨｚ
）５　Ｍ　Ｈｚにおける信号と４．５ＭＨｚにおけるノ
イズの比を、Ｃ／Ｎ測定測定用８ヒ た。記録再生ヘッドはアモルファス合金を使用し、実施
例１−１の８ｍｍビデオテープのＣ／Ｎを基準（ＯｄＢ
）として相対値にて示した。

（ｅ’）　　ドロップアウト Ｃ／Ｎ測定用と同様の８ｍｍビデオテープレコダを用い
、各々ビデオテープ試料を４０℃，８０％ＲＨの環境下
で２００パス走行させ、走行前後において１分間に１５
μｓで１６ｄＢ以上の出力の低下の発生回数を測定した
。

（ｆ）ヘッド粉付着 上記（ｅ）による試験後の磁気ヘット、テープ摺動面の
粉付着量をＩＩＩ微鏡で観察し、５段階評価を行った。

実用的に問題のないものを５とし、実用的に問題を発生
したものを１とした。

（ｇ）角型比 振動試料型磁力計を用いて、測定磁場５ｋＯ．。

スィーブ速度１分１５ｋＯ．の条件で残留磁束Ｂｒと飽
和磁束Ｂｍを測定し、その比（Ｂｒ／８ｍ）の計算によ
り求めた。

（ｈ）スチルライフ スチル測定用に改造した８ｍｍビデオテープレコーダを
用い、−１０°Ｃ，　３０ｇ荷重の条件であらかじめ録
画しておいた静止画を再生し、その画像信号か３ｄＢ落
ち込むまでの時間で示−した。

第１図にサンプルＡ−Ｅのバインダ総量対Ｃ／Ｎおよび
スチルライフの特性図、第２図にサンプルＡ−Ｅのバイ
ンダ総量対バインダ吸着量およびバインダ非吸着量の特
性図を示す。

第１図から明らかなように、バインダ総量か、１６〜２
２部の範囲のサンプルＢ．Ｃ，Ｄについては、Ｃ／Ｎお
よびスチルライフともに、高い値を示した。しかし１６
部より少ないサンプル八については、スチルライフが、
２２部より多いサンプルＥについては、Ｃ／Ｎか、著し
く劣ることか判明した。また第２図から明らかなように
、バインダ総量が１６〜２２部のサンプルＢ．Ｃ，Ｄの
磁性材へのバインダ吸着量は、８〜１０部であることか
確認された。

また第４表から、明らかなように、バインダか２種類の
場合、あるいは吸着能の大きい順と異なる添加方法を用
いたサンプルＦ、Ｇ、Ｈ，ＩについてはＣ／Ｎおよび耐
久性とも著しく劣ることが判明した。

発明の効果 以上のように本発明によれば、ポリ塩化ビニル樹脂（Ｐ
ＶＣ）とポリウレタン樹脂（ＰＵ）から選ばれた３種類
の樹脂を用い、上記３種類のバインダ合計量は、磁性粉
１００重量部に対し、１６〜２２重量部であり、かつ吸
着能の大きいバインダの順に磁性粉に添加し、溶剤など
と混合分散して得た磁性塗料中において、磁性粉へのバ
インダ吸着量が８〜１０重量部である磁性塗料を製造す
ることにより微細化メタル磁性粉の高分散塗料が得られ
る一方、塗膜にした場合に充填密度の向上と、磁気特性
（Ｂｒ／８ｍ）、表面性および機械的特性に優れ、ひい
てはＣ／Ｎと耐久性が向上した磁気記録媒体を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁性塗料調ｙ時における用いるバインダ総量対
得られたテープのＣ／Ｎおよびスチルライフの特性図、
第２図はバインダ総量対磁性塗料髪 をｗｌＫｌＭ、分散終了後の磁性粉へのバインダの吸着
量および非吸着量の特性図である。 代　　理　　人　　　森　　本　　義　　私用１ 図 ツマインタ糀１ｔ ５１１２図 ｒｔｔ部） ハ゛インタ゛仇量 イｔｉｅλ Ｃ！量＊）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、非磁性支持体上に強磁性体金属粉末およびバインダ
   を主成分とする磁性層が形成されてなる磁気記録媒体で
   あって、上記バインダとして、ポリ塩化ビニル樹脂（Ｐ
   ＶＣ）とポリウレタン樹脂（ＰＵ）から選ばれた３種類
   の樹脂を用い、上記３種類のバインダ合計量は、強磁性
   金属粉末１００重量部に対し、１６〜２２重量部であり
   、かつ強磁性金属粉末とバインダおよび溶剤を含有し、
   混合分散して得た磁性塗料中において、強磁性金属粉末
   へのバインダ吸着量が８〜１０重量部で、残量が非吸着
   量であることを特徴とする磁気記録媒体。 ２、非磁性支持体上に強磁性体金属粉末およびバインダ
   を主成分とする磁性層が形成されてなる磁気記録媒体の
   製造方法であって、磁性塗料調製時に、ポリ塩化ビニル
   樹脂（ＰＶＣ）とポリウレタン樹脂（ＰＵ）から選ばれ
   、合計量が上記強磁性金属粉末１００重量部に対し、１
   ６〜２０重量部の３種類のバインダを、強磁性金属粉末
   へのバインダ吸着量の多いものから順に添加することを
   特徴とする磁気記録媒体の製造方法。