JPH0467686B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の技術分野〕 本発明は、磁性粉末として高密度記録用強磁性
粉末を用いた磁気記録媒体に関し、更に詳しく
は、帯電防止性に優れかつ走行性に優れた磁気記
録媒体に関する。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 従来の磁気記録媒体は、γ−Fe₂O₃，CrO₂，
Co被着γ−Fe₂O₃など強磁性粉末の針状結晶から
なる磁性粉末とバインダー樹脂などが配合された
磁性塗料をポリエステルフイルムやデイスクなど
の基体に塗布して構成されている。 これらの磁気テープや磁気デイスクは、その走
行時に摩擦帯電して、磁気記録装置における安定
走行が阻害されたり、ゴミや埃が媒体上に付着し
てドロツプアウトの増大や媒体の劣化が進む。こ
のような事態を防止するため、通常は記録媒体に
導電性カーボンなどの帯電防止剤を添加して基体
表面の磁性層や基体裏面の裏塗り層を導電性とす
ることにより帯電防止の処置を施している。しか
しながら、カーボンを多量に添加すると得られた
媒体の電磁変換特性が著しく低下する。 ところで、最近、高密度磁気記録を目的とし
て、粒子サイズの小さな磁性粉の開発が行なわれ
ており、比表面積で40m²／ｇを越える強磁性金属
粉末や粒径0.2μm以下の超微粒バリウムフエライ
ト粒などの六方晶系強磁性粉末が開発されてい
る。 上記したような粒子サイズの小さな高密度記録
用磁性粉末を用いた磁気記録媒体においても、や
はり従来と同様に上記した問題を防ぐため磁性層
や裏塗り層の帯電防止を行なうことが必要にな
る。 しかしながら、高密度記録用磁性粉末において
は、粒子サイズが小さくなるにつれて、帯電防止
剤を従来と同程度に添加しても満足すべき帯電防
止の効果が得られない。 しかも、カーボン等の帯電防止剤の添加量を増
量させて満足すべき帯電効果を得ようとすれば、
一方では媒体の記録密度の低下が避けられない。
この傾向は、特に粒子サイズの小さな六方晶系強
磁性粉末において顕著である。 さらには、粒子サイズの小さな高密度記録用強
磁性粉末を用いた磁気記録媒体においては、単に
バインダー樹脂中に多量の導電性付与剤や帯電防
止剤を添加するだけでは、満足すべき帯電防止効
果が得られないことが多いだけではなく、添加物
や不純物が表面にブリーデイングしてきたり又は
磁性塗料の分散を阻害したりするなどの不都合な
ことも併発した。 〔発明の目的〕 本発明は、上記した問題点を解消して、帯電防
止性に優れかつ走行性に優れた高密度記録用磁性
粉末を用いた磁気記録媒体の提供を目的とする。 〔発明の概要〕 本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究
を重ねた結果、バリウムフエライトなどの六方晶
系強磁性粉末をはじめとする高密度記録用磁性粉
を用いた磁気記録媒体の帯電防止効果や走行性
は、媒体に添加される帯電防止剤の種類や量のみ
ならず、媒体表面の磁性層と媒体裏面の表面電荷
状態により影響されるという事実、すなわち、磁
気ヘツドやガイドピンによる摩擦帯電あるいは媒
体の分極により生じた表面電荷が媒体表面と媒体
裏面とで同一符号を有していれば、カセツトテー
プ内のように媒体と媒体が重なつている状態であ
つても、一方の媒体の裏面と他方の媒体の表面の
それぞれの表面電荷が同一符号となり、したがつ
て両者は電気的に反発して媒体間のハリツキが起
らなくなり、テープの巻きの乱れやゆるみを生じ
にくく、走行性に悪影響を及ぼさないという事実
を見出し本発明を完成するに到つた。 すなわち、本発明の磁気記録媒体は、高密度記
録用磁性粉末を用いた磁気記録媒体において、該
磁気記録媒体の表面と裏面の表面電荷が同一符号
であることを特徴とする。 まず、本発明における磁気記録媒体の構造は、 (1) 基体と、高密度記録用磁性粉末，バインダー
樹脂，各種添加剤などからなる磁性塗料が該基
体の表面に塗布されたた磁性層とからなるる構
造、 (2) (1)において、該磁性層と該基体との間に帯電
防止を目的とした下塗り層が形成されている構
造、 (3) (1)，(2)において、磁性層の反対側基体裏面に
帯電防止を目的とした裏塗り層が形成されてい
る構造、 (4) 基体の表裏両面に(1)における磁性層が形成さ
れている構造、 など、高密度記録用磁性粉末が磁性層中に含有さ
れているものであればどのような構造であつても
よい。 本発明の磁気記録媒体においては、上記したよ
うな構造の媒体の表面と裏面の表面電荷が同一符
号である。 上記したような構造の磁気記録媒体において、
媒体表面と媒体裏面の表面電荷を同一符号に制御
する方法としては、例えば、磁性層と基体、磁性
層と裏塗り層、表面の磁性層と裏面の磁性層、の
それぞれの表面電荷の符号をそれぞれの媒体にお
いて正または負のいずれか一方に統一すればよ
い。 ここで、本発明の媒体は、通常、媒体表面と媒
体裏面の表面電荷が共にプラス帯電又はマイナス
帯電しているが、短時間で減衰するようなプラス
電荷又はマイナス電荷が両面にある状態であつて
もよい。 上記したような構造の磁気記録媒体において、
媒体の表面，裏面すなわち磁性層，裏塗り層，基
体の表面電荷の符号を制御する方法としては、 (a) 上記磁性層中の磁性粉末として正帯電又は負
帯電しやすいものを後述する高密度記録用磁性
粉末の中から選択して用いる方法、 (b) カーボン等の無機粉体，界面活性剤，各種帯
電制御剤の中から、正帯電又は負帯電のものを
選択し、これを磁性層，下塗り層，裏塗り層の
塗料中に添加または分散せしめる方法、 (c) 正帯電又は負帯電の基体を選択して用いる方
法、 (d) 磁性塗料のPHを調節することにより磁性層の
表面電荷の符号を制御する方法、 などがあげられる。 なお、媒体の製造の際、配合物質の種類及びそ
の配合量が同一であり、かつ磁性粉の種類や粒径
が同一であつたとしても、媒体の調製がどのよう
な方法で行なわれたかにより、製造された媒体表
面の電荷の符号が異なつてくる。しかしながら、
媒体の調製方法を決定したとしても、それに応じ
て表面電荷の符号も確定するものではない。ま
た、媒体製造工程において、不純物が混入するこ
とによつても、得られた媒体の表面電荷の符号が
当初設定した符号と異なつてくることがある。 上記した電荷の符号を制御する方法は、それぞ
れ単独で適用してもよいし、これらを適宜に組合
せて適用してもよいことは上記した如く種々の構
造の媒体が存在することからして明らかである。 すなわち、最終的に得られた媒体の表面と裏面
の表面電荷が同符号であればよいのである。 本発明において使用される磁性粉末は、高密度
記録用磁性粉末である。高密度記録用磁性粉末と
しては、平均粒径0.01〜0.2μmの六方晶系強磁性
粉末、BET法による比表面積が40m²／ｇ以上の
強磁性粉末（金属強磁性粉末，Co処理γ−フエ
ライト粉末，CrO₂強磁性粉末など）などがあげ
られる。0.01〜0.2μmの六方晶系強磁性粉末の中
で、とくに六方晶系バリウムフエライト又はその
置換体が好ましい。 本発明にかかる六方晶系磁性粉は、例えば特開
昭56−67904号に開示されているガラス結晶化法
又は特開昭56−160328号に開示されている共沈法
又はフラツクス法，オートクレーブ法などの手法
を用いて調製することができる。 ここで六方晶系強磁性粉末おける粒径とは、六
角柱状体又は六角板状体の六角面における角頂点
間の距離の最大値を表わし、厚みとは該柱状体又
は板状体の高さ又は厚みを表わすものである。粒
径が0.01μm未満の場合には飽和磁化（σ_s：
emu／ｇ）が充分に大きくなく、逆に0.2μmを超
えると、高密度記録が達成されないばかりではな
く記録再生時に発生ノイズが大きくなつて不適当
である。本発明で用いる六方晶系磁性粉は六方晶
系−軸結晶磁気異方性を有するもので、例えば、
窒化鉄及びCo若しくはFe，Ni含有のCo合金；
MnBi合金；MnAl合金；各種の希土類（Ｒ）と
Coの合金であるRCo₅，R₂Co₁₇；B₂，Sr，Pb，
Caなどを含有する六方晶フエライト；又は該六
方晶フエライトのFeの一部をCo，Ti，Ni，Mn，
Cu，Zn，In，Ga，Nb，Zr，Ｖ，Alの群から選
ばれる少なくと１種の元素で置換した置換型六方
晶フエライトをあげることができる。これら磁性
粉のうち置換型六方晶フエライトは本発明に用い
て好適である。 上記した六方晶系磁性粉のうち、以下に示すよ
うな磁性粉が特に正帯電しやすいものである。例
えば、ガラス結晶化法により製造したCo，Ti置
換ストロンチウムまたはバリウムフエライト粉、
共沈法により製造したCo，Ti置換バリウムフエ
ライト粉、オートクレーブ法により製造したCo，
Ti置換ストロンチウムまたはバリウムフエライ
ト粉などである。 また、負帯電の六方晶系強磁性粉末は、オート
クレーブ法やフラツクス法で製造したCo−Ti置
換バリウムフエライト粉末から得ることができ
る。 BET法による比表面積が40m²／ｇ以上の強磁
性粉末としては、CrO₂，Co処理γフエライト，
金属強磁性粉末などがあげられ、これらはすべて
負帯電しやすいものである。 本発明において磁性粉と共に磁性層を構成する
バインダ樹脂としては、例えば塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合体、塩化ビニリデン系共重合体、ア
クリル酸エステル系共重合体、ポリビニルブチラ
ール系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル
系樹脂、セルロース誘導体、エポキシ樹脂或いは
これら２種以上の混合物などが用いられる。 ま
た、磁性塗料の成分としては、上記した磁性粉、
バインダー樹脂の他に、通常の分散剤、潤滑剤、
研摩剤などの各種添加剤を必要に応じて用いると
よい。特に、磁性層の表面を正帯電又は負帯電さ
せるために、各種の無機粉体，界面活性剤，帯電
制御剤などを磁性塗料中に添加してもよい。 正帯電を可能にする無機粉体としては、ZnO，
CdO，MgO，CaCO₃，Al₂O₃，塩基性カーボン
などがあげられ、また、負帯電を可能にする無機
粉体としては、ZrO₂，Cr₂O₃，V₂O₅，TiO₂，
SiO₂，酸性カーボンなどがあげられる。 正帯電を可能にする界面活性剤や帯電制御剤と
しては、カチオン界面活性剤，ベンジルジメチル
アミンなどの各種アミン化合物，アルミキレート
化合物あるいはアルミキレート系カツプリング
剤，硝酸アルミニウムなどがあげられ、また、負
帯電を可能にする界面活性剤や帯電制御剤として
は、アニオン界面活性剤，各種脂肪酸などがあげ
られる。 上記した各種添加剤は、上記磁性粉末の表面に
被着させたり、磁性塗料中に添加・配合すること
により用いられる。 上記したような成分からなる磁性塗料が塗布さ
れる基体としては、例えば、ポリエチレンテレフ
タレートフイルム，ポリイミドフイルム，ポリア
ミドフイルム，芳香族ポリエステルフイルム，ポ
リアミドイミドフイルム，ポリエーテル・エステ
ルフイルム，ポリサルホンフイルムなどの各種フ
イルムや、紙，金属薄膜あるいはこれらのラミネ
ーートトなどが用いられる。 これらの基体は、通常負帯電のものが多いが、
正帯電に調整する場合には、Al₂O₃，CaCO₃，
MgOなどの充填剤を被着又は添加せしめればよ
い。 磁気記録媒体の製造は、通常、上記した磁性粉
とバインダー樹脂と各種添加剤とを配合して磁性
塗料を調製し、この磁性塗料を基本に塗布したの
ち配向、乾燥、平滑化処理を行なう。 また、磁気記録媒体は、基体の上に帯電防止を
目的とした導電性の下塗り層を形成したのちこの
下塗り層の上に磁性塗料を塗布して磁性層を形成
してもよいし、また、媒体の磁性層が形成されて
いない媒体裏面に帯電防止を目的とした裏塗り層
を形成してもよい。 下塗り層の物質としては、通常、酸性の樹脂例
えば塩化ビニル，塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体，アクリル酸をモノマー単位として含む重合体
などが用いられ、塩基性樹脂としては、例えば
Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタアクリレート
のようにアミノ基を有するモノマー単位を含む重
合体が用いられ、この樹脂に各種の帯電制御剤が
添加されて用いられる。 裏塗り層の物質としては、カーボン，炭酸カル
シウム，硫酸バリウム，Cr₂O₃，ZnO，TiO₂など
の各種フイラーが用いられ、これらはポリウレタ
ン樹脂，アクリルニトリル−ブタジエン共重合樹
脂などのバインダ樹脂と共に用いられる。 製造された磁気記録媒体の媒体表面と媒体裏面
の表面電荷が共に同一符号であるかどうかの判定
方法としては、例えば、表面電位計（例えば
TREC社製3601型）や表面抵抗測定計（例えば竹
田理研社製TR−8601型）を用いることができ
る。 表面電位計で求めた電荷の符号と表面抵抗測定
計によつて測定した極性とは、通常一致していて
符号の判定が容易である。しかしながら、媒体の
表面電位が極めて大きい場合や面電位が数Ｖ以下
と極めて小さい場合にはは、電荷の符号判定が不
明確になる場合がある。このような場合には表面
抵抗測定計により求めた符号を採用するとよい。
また、表面抵抗測定計を用いて10V程度の低電圧
を媒体に印加して測定を行なう場合には、符号の
判定が不明確になる場合があるので、表面抵抗測
定計を用いた測定の場合には1kVを印加したとき
の符号を採用する。一般に、表面電位計は
10¹⁰Ω・cm以上の体積抵抗率を有する媒体表面の
符号の判定に適しており、10¹⁰Ω・cm以下の体積
抵抗率を有する媒体表面の符号の判定には、表面
抵抗計が適している。 本発明における媒体表面と媒体裏面の表面電荷
は、上記したような方法で判定したとき、共に同
一符号であればよく、電荷量の大小や表面抵抗の
大小は問題とならない。 〔発明の実施例〕 表１に示した各種磁性粉を用意した。

【表】

【表】 表１に示した磁性粉と各種添加剤とを表２に示
す配合割合で８種類の磁性塗料を調製した。

【表】 次に、裏塗り層の塗料を２種類調製した。すな
わち、ポリウレタン樹脂100重量部に対し、２種
類のカーボンをそれぞれ15重量部配合し、さらに
メチルエチルケトンを各々加え、三本ロールを用
いて混練した後固形分が10％となるように調製し
た塗料である。 これらの塗料を厚さ15μmのポリエステルフイ
ルム上に約1μmの厚さにそれぞれ塗布して、裏塗
り層を形成した。すなわち、表３に示す構成の裏
塗り層Ａが形成されたフイルムと、裏塗り層Ｂが
形成されたフイルムの２種類のフイルムが得られ
た。

【表】 次に、上記した２種類のフイルムのそれぞれの
反対面に1μmフイルタで過した上記８種類の磁
性塗料を塗布して磁性層を形成した。 次に、フイルム表面にカレンダー処理を施し磁
性層ならびに裏塗り層の表面を平滑にした後、こ
のフイルムを1/2インチ幅に切断して試験片テー
プとした。 磁性粉１〜８を用いたそれぞれのフイルムにつ
いて、表面電荷の符号の判定、テープのはりつ
き、走行性試験前後における摩擦係数とドロツプ
アウト数を測定して、その結果を表４に一括して
示した。

〔発明の効果〕

以上、実施例からも明らかなように、本発明の
磁気記録媒体は、テープのはりつきや巻きの乱れ
もなく、摩擦帯電による悪影響もなく、走行性及
び信頼性に優れ、高密度磁気記録媒体として工業
的に有用である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高密度記録用磁性粉末を用いた磁気記録媒体
   において、該磁気記録媒体の表面と裏面の表面電
   荷が同一符号であることを特徴とする磁気記録媒
   体。 ２ 該高密度記録用磁性粉末が、平均粒径0.01〜
   0.2μmの六方晶系強磁性粉末、BET法による比表
   面積が40m²／ｇ以上の強磁性粉末の群から選ばれ
   る磁性粉末である特許請求の範囲第１項記載の磁
   気記録媒体。