JPH05182179A

JPH05182179A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH05182179A
Application number: JP3360322A
Authority: JP
Inventors: Kiminori Tamai; 公則玉井; Takashi Iida; 隆志飯田
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1991-12-28
Filing date: 1991-12-28
Publication date: 1993-07-23

Abstract

(57)【要約】【目的】磁性層の厚みが薄いにもかかわらず低周波数
帯域の再生出力が高く、かつ遮光性の良好な磁気記録媒
体を提供する。【構成】磁気記録媒体の磁性層に、少なくとも表面が
炭化鉄であり、好ましくはＨｃ８００〜１１００Oe、σ
ｓ８５〜１１５emu/g 、軸比５〜１５、平均長径０．１
〜０．５μm 、ＢＥＴ値３５〜６５m²/gの磁性粉末を含
有させ、磁性層の厚みを０．５〜２．０μm として、９
００nmの波長の光透過率を０．１％以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種磁気テープ等の塗
布型の磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録媒体に使用する磁性粉末のう
ち、代表的なものは針状酸化鉄である。しかし、これの
みでは磁気記録の高密度化に対処できず、さらに、高保
磁力、高飽和磁化の磁性材料が種々開発されている。

【０００３】例えば、特開昭６０−７１５０９号、特開
昭６０−１２４０２３号、特開昭６０−１８４５７６
号、特開昭６０−２１１６２５号、特開昭６０−２１２
８２１号、特願昭６１−２６９２２５号、特願昭６２−
８５４０３号、特願昭６２−８６５３７号および特願昭
６２−８６５３１号等では、少なくとも表面が炭化鉄の
炭化鉄系磁性粉末が提案されている。このものは、比較
的、高保磁力、高飽和磁化で、遮光性、導電性も割合い
良好であるという特長をもっている。

【０００４】しかし、これら従来の提案においては、こ
のような磁性粉末を使用して形成した磁性層の厚みに関
しては配慮がなされていない。この磁性層の厚みを薄く
することにより、ケース内に収納する磁気テープをより
長尺化でき、また安価に生産できるようになるので、従
来の規格である約３μm よりもさらに塗膜厚を薄くする
ことが望まれている。一般に磁気記録媒体では、周波数
帯域の異なる２種以上の信号、例えば色信号、輝度信
号、音声信号等の広帯域に渡る信号の記録再生に際し、
それぞれの周波数において優れた電磁変換特性を持たせ
ることが必要である。

【０００５】しかし従来の磁性材料を用いた場合は、磁
性層の厚みを薄くすると、低周波数帯域の電磁変換特性
が低下してしまうという問題点がある。また、いわゆる
ＶＨＳ方式では、ビデオテープの終端を光透過率で判断
しており、その規格から小坂製作所製光透過率測定機で
波長９００nmの光透過率を測定したとき０．１％程度以
下に抑える必要がある。

【０００６】しかし、磁性層の厚みを薄くすると、光透
過率が増加してしまう。このような場合、磁性粉末中の
Ｆｅ²⁺量を増加して光透過率を低減できるが、Ｆｅ²⁺は
不安定であるため、磁気特性、光透過率等の経時変化が
非常に大きくなるという問題がある。また、カーボンブ
ラックを添加する方法も考えられるが、遮光性を良くす
るにはカーボンブラックを多量に添加しなければならな
いため、残留磁化Ｂｒが減少し、再生出力が低下してし
まう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、磁性
層の厚みの薄い磁気記録媒体の低周波数帯域の電磁変換
特性を改善し、併せて光透過率の上昇を抑えることにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）、（２）の本発明により達成される。

【０００９】（１）非磁性支持体上に、少なくとも表面
が炭化鉄である磁性粉末とバインダとを含む磁性層を有
する磁気記録媒体において、前記磁性層の厚さが０．５
〜２．０μm であり、かつ９００nmの波長の光透過率が
０．１％以下であることを特徴とする磁気記録媒体。

【００１０】（２）前記少なくとも表面が炭化鉄である
磁性粉末の保磁力Ｈｃが８００〜１１００Oeであり、飽
和磁化σｓが８５〜１１５emu/g であり、軸比が５〜１
５であり、平均長径が０．１〜０．５μm であり、ＢＥ
Ｔ値が３５〜７０m²/gであり、この磁性粉末の前記磁性
層中の含有量が７０〜８５重量％である上記（１）に記
載の磁気記録媒体。

【００１１】

【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。

【００１２】本発明の磁気記録媒体に用いる非磁性支持
体に特に制限はなく、目的に応じて各種可撓性材質、各
種剛性材質から選択した材料を、各種規格に応じてテー
プ状などの所定形状および寸法とすればよい。例えば、
可撓性材質としては、ポリエチレンテレフタレート等の
ポリエステルが挙げられる。

【００１３】本発明の磁気記録媒体の磁性層は、少なく
とも表面が炭化鉄である磁性粒子を含有する磁性粉末を
含む。

【００１４】このような磁性粉末は、鉄シアン化合物を
硫酸塩、亜硫酸塩あるいは硫化物と混合し、鉄製反応器
中に入れＣＯを導入しつつ加熱還元後冷却して得られ
る。また、特開昭５８−１７１７６５号や特開昭６０−
１２４０２３号などに記載されているように、α−Ｆｅ
ＯＯＨ（Goethite) ，β−ＦｅＯＯＨ(Akaganite) ，γ
−ＦｅＯＯＨ(Lepidocrocite) 等のオキシ水酸化鉄やα
−Ｆｅ₂ Ｏ₃ ，γ−Ｆｅ₂ Ｏ₃ ，Ｆｅ₃ Ｏ₄ ，γ−Ｆｅ
₂ Ｏ₃ −Ｆｅ₃ Ｏ₄ （固溶体）等の酸化鉄を、一酸化炭
素や水素と一酸化炭素との混合ガスを用いた還元によっ
て得られる。

【００１５】あるいは、これら酸化鉄と、水系コロイド
状カーボンブラック粒子サスペンジョンのスラリー状混
合物を水素還元、一酸化炭素還元、または水素と一酸化
炭素との混合ガス還元によって調製してもよい。これ以
外にも鉄シアン化合物としてターンブルー青、ベルリン
ホワイト等のヘキサシアノ鉄塩、黄血カリ、黄血ソー
ダ、赤血カリ、赤血ソーダ等のフェロまたはフェリシア
ン化合物等を用い、添加物として硫酸カリ、硫酸ソー
ダ、硫酸アンモニウム、硫酸鉄、硫酸水素ソーダ、硫酸
水素カリ等の硫酸塩、亜硫酸カリ、亜硫酸ソーダ、亜硫
酸アンモニウム、亜硫酸水素カリ等の亜硫酸塩、あるい
はチオ硫酸ソーダ、チオ硫酸カリ、硫化ソーダ、硫化カ
リ、硫化鉄、ロダンソーダ、ロダンカリ、イソチオシア
ン酸ソーダ、イソチオシアン酸カリ等の硫化物を用いる
ことができる。これら加熱還元雰囲気に用いる気体はＣ
Ｏに限らず、ＣＨ₄ 、水性ガス、プロパン等の炭素含有
還元性気体を用いてもよい。さらには、純鉄粒子を形成
後、上記各種加熱還元処理を行ってもよい。なお、還元
に際しては、加熱温度３００〜７００℃、加熱時間３０
分〜１０時間程度とすればよい。

【００１６】生成される炭化鉄粒子としては、ＦｅｎＣ
において、ｎ≧２、特に２〜３のものである。この場
合、ｎは整数であって、化学量論組成となる必要はない
が、Ｆｅ₂ Ｃ，Ｆｅ₅ Ｃ₂ ，Ｆｅ₃ Ｃが主として生成さ
れる。そして、粒子中には濃度勾配があってもかまわ
ず、Ｃは表面にさえ存在すれば、必ずしも粒子全域に存
在する必要はない。

【００１７】本発明においては、このような磁性粉末を
含有する磁性層の厚みを０．５〜２．０μm 、好ましく
は１．０〜２．０μm とする。磁性層の厚みをこのよう
に薄くしても、少なくとも表面が炭化鉄である磁性粉末
を用いるならば、低周波数帯域の電磁変換特性と、遮光
性は低下しない。そして炭化鉄は、Ｃｏ含有酸鉄に比
べ、色が黒いため、遮光性が良い。このため少なくとも
表面に炭化鉄を有する磁性粉末は、磁性層の厚みを薄く
しても十分高い遮光性を示す。そのため、カーボン等に
よるバックコート層を設けなくても光透過率は規格を十
分に満たし、９００nmの波長の光透過率は規格の０．１
％以下、特に０．０１〜０．１％、さらには０．０２〜
０．０８％とすることができる。ただし、０．５μm 未
満となると、これらの特性は低下してしまう。なお、光
透過率は、小坂製作所製光透過率測定機で測定すればよ
い。

【００１８】以上述べてきた少なくとも表面が炭化鉄で
ある磁性粉末は、針状形態のものを使用することが好ま
しく、長径０．１〜０．５μm 、好ましくは０．１５〜
０．３０μm 、軸比５〜１５、好ましくは５〜１０のも
のが好ましい。また、比表面積（Ｎ₂ 吸着ＢＥＴ値）は
３５〜７０m²/g、特に４０〜６０m²/gのものが好まし
い。

【００１９】また、磁性粉末の保磁力Ｈｃは、８００〜
１１００Oe、特に９００〜１０００Oeが好ましい。そし
て、磁性粉末の飽和磁化σ_S は８５〜１１５emu/g 、特
に９０〜１１０emu/g が好ましい。Ｈｃおよびσｓが前
記範囲であると、特に低域特性が向上し、低域側でより
一層高い再生出力が得られる。

【００２０】さらに、このような炭化鉄系磁性粉末は、
磁性層中に７０〜８５重量％、特に７５〜８５重量％含
有されることが好ましい。これにより、きわめて高い電
磁変換特性と遮光性とが確保される。

【００２１】なお、炭化鉄系粉末が前記の含有量であれ
ば、磁性層中には、炭化鉄系粉末以外に、例えばγ−Ｆ
ｅ₂ Ｏ₃ 、Ｃｏ含有Ｆｅ₂ Ｏ₃ 、Ｆｅ₃ Ｏ₄ 、Ｃｏ含有
Ｆｅ₃ Ｏ₄ 、ＣｒＯ₂ 、バリウムフェライト、ストロン
チウムフェライト等の酸化物微粉末や、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎ
ｉあるいはこれらの合金微粉末等公知の磁性粉末を併用
することもできる。

【００２２】本発明に用いるバインダ樹脂は、電子線硬
化性、熱可塑性樹脂、熱硬化性もしくは反応型樹脂また
はこれらの混合物等いずれであってもよいが、得られる
膜強度等から熱硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂を用いる
ことが好ましい。

【００２３】熱硬化性樹脂としては、例えばフェノール
樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型樹脂、尿素樹
脂、ブチラール樹脂、ホルマール樹脂、メラミン樹脂、
アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、アクリル系反応樹
脂、ポリアミド樹脂、エポキシ−ポリアミド樹脂、飽和
ポリエステル樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂などの縮
重合系の樹脂あるいは高分子量ポリエステル樹脂とイソ
シアネートプレポリマーの混合物、メタクリル酸塩共重
合体とジイソシアネートプレポリマーの混合物、ポリエ
ステルポリオールとポリイソシアネートの混合物、低分
子量グリコール／高分子量ジオール／トリフェニルメタ
ントリイソシアネートの混合物など、上記の縮重合系樹
脂とイソシアネート化合物などの架橋剤との混合物、塩
化ビニル−酢酸ビニル（カルボン酸含有も含む）、塩化
ビニル−ビニルアルコール−酢酸ビニル（カルボン酸含
有も含む）、塩化ビニル−塩化ビニリデン、塩素化塩化
ビニル、塩化ビニル−アクリロニトリル、ビニルブチラ
ール、ビニルホルマール等のビニル共重合系樹脂と架橋
剤との混合物、ニトロセルロース、セルロースアセトブ
チレート等の繊維素系樹脂と架橋剤との混合物、ブタジ
エン−アクリロニトリル等の合成ゴム系と架橋剤との混
合物、さらにはこれらの混合物等が好適である。

【００２４】バインダ樹脂を硬化する架橋剤としては、
各種ポリイソシアナート、特にジイソシアナートを用い
ることができ、特に、トリレンジイソシアナート、ヘキ
サメチレンジイソシアナート、メチレンジイソシアナー
トの１種以上が好ましい。これらの架橋剤は、バインダ
樹脂に含有される官能基等と結合して樹脂を架橋する。
架橋剤の含有量は樹脂１００重量部に対し、１０〜３０
重量部とすることが好ましい。このような、熱硬化性樹
脂を硬化するには、一般に加熱オーブン中で５０〜７０
℃にて１２〜４８時間加熱すればよい。

【００２５】バインダとしては、電子線硬化型化合物を
硬化したもの、すなわち電子線硬化性樹脂を用いたもの
も好適である。電子線硬化性化合物の具体例としては、
ラジカル重合性を有する不飽和二重結合を示すアクリル
酸、メタクリル酸、あるいはそれらのエステル化合物の
ようなアクリル系二重結合、ジアリルフタレートのよう
なアリル系二重結合、マレイン酸、マレイン酸誘導体等
のアミン変性物の不飽和結合等の電子線照射による架橋
あるいは重合乾燥する基を熱可塑性樹脂の分子中に含有
または導入した樹脂である。その他電子線照射により架
橋重合する不飽和二重結合を有する化合物であれば用い
ることができる。

【００２６】電子線硬化樹脂に変性できる熱可塑性樹脂
の例としては、塩化ビニル系共重合体、塩化ビニル−酢
酸ビニル、ビニルアルコール系共重合体、塩化ビニル−
アクリル系共重合体、飽和ポリエステルのエポキシ樹
脂、フェノキシ樹脂、繊維素誘導体等を挙げることがで
き、これらを公知の方法によるアクリル変性等を施せば
よい。

【００２７】磁性塗料の溶剤に特に制限はなく、磁性塗
料に通常用いる溶媒、例えばシクロヘキサノン、メチル
エチルケトン、メチルイソブチルケトン、イソホロン等
のケトン系、トルエン等の芳香族系、イソプロピルアル
コール、ブチルアルコール等のアルコール系、エチルセ
ロソルブ、酢酸セロソルブ等のセロソルブ系等の各種有
機溶剤の１種または２種以上を目的に応じて選択すれば
よい。磁性塗料に使用する溶剤の使用量に特に制限はな
いが、強磁性粉末１００重量部に対し、１５０〜３００
重量部程度とすることが好ましい。

【００２８】磁性塗料中には、磁性層の機械的強度を高
めるために、α−Ａｌ₂ Ｏ₃ 、Ｃｒ₂ Ｏ₃ 、ＴｉＯ₂ 、
ＳｉＣ、α−Ｆｅ₂ Ｏ₃ 等の無機微粒子を含有させるこ
とが好ましい。また、磁性塗料中には、必要に応じ、脂
肪酸等の分散剤、シリコーンオイル等の潤滑剤、その他
の各種添加物を添加してもよい。

【００２９】このような本発明の磁気記録媒体の磁性層
の磁気特性は下記のとおりである。保磁力Ｈｃ：７５０〜１０００Oe。残留磁化Ｂｒ：１７００Ｇ以上。角型比Ｂｒ／Ｂｍ：０．８以上。

【００３０】なお、本発明の磁気記録媒体には、必要に
応じ下地層やバックコート層等が設けられていてもよ
い。

【００３１】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。

【００３２】実施例１メタル粉末を炭化処理して、保磁力Ｈｃ９５０Oe、飽和
磁化σｓ９５emu/g 、ＢＥＴ４５m²/gの磁性粉末を得
た。このものはＳＩＭＳ分析の結果、少なくとも表面が
炭化鉄であることが確認された。また、炭化鉄はＦｅ₅
Ｃ₂ であると推定され、平均長径は０．２μm 、軸比は
７であり、磁性粉末中の炭素量は約１５wt% であった。

【００３３】組成物磁性粉末１００重量部（磁性層中７７．５重量％）塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体１０重量部重合度約４００ポリウレタン樹脂１０重量部数平均分子量約５万 α−Ａｌ₂ Ｏ₃ ５重量部ステアリン酸２重量部レシチン２重量部メチルエチルケトン８０重量部トルエン８０重量部メチルイソブチルケトン４０重量部

【００３４】上記組成物を加圧ニーダにて十分に混練処
理を行なった後、サンドグラインダーミルにて分散を行
ないトリレンジイソシアナート４重量部を添加して、１
０μm 厚のポリエステルフィルム上に乾燥後の塗膜厚が
２．０μm となるように塗布し、２０００Ｇの配向磁界
を印加して乾燥した。次いでカレンダ処理を行ない、６
０℃にて２４時間熱硬化を行なった。このようにして最
終厚み１．８μm の磁性層を形成した。

【００３５】これをスリッターにより１／２インチ幅に
切断し、ＶＨＳビデオテープを得た。これをサンプルN
o. １とする。

【００３６】実施例２実施例１において、磁性層の最終厚みを１．５μm とし
たほかはサンプルNo.１と同様にしてサンプルNo. ２を
得た。

【００３７】実施例３実施例１において、磁性層の最終厚みを１．２μm とし
たほかはサンプルNo.１と同様にしてサンプルNo. ３を
得た。

【００３８】実施例４実施例１において、磁性層の最終厚みを０．７μm とし
たほかはサンプルNo.１と同様にしてサンプルNo. ４を
得た。

【００３９】比較例１実施例１において、磁性層の最終厚みを２．５μm とし
たほかはサンプルNo.１と同様にしてサンプルNo. ５を
得た。

【００４０】比較例２実施例１において、磁性粉末をＨｃ＝８３０Oe、σｓ７
５emu/g 、ＢＥＴ値５０m²/gのＣｏ被着酸化鉄に替えた
ほかは同様にしてテープサンプルNo. ６を得た。Ｃｏ被
着酸化鉄の平均長径は０．１８μm であり、軸比は７で
あった。

【００４１】比較例３比較例２において、磁性層の最終厚みを３．０μm とし
たほかは比較例２と同様にしてサンプルNo. ７を得た。

【００４２】比較例４実施例１において、層の最終厚みを０．３μm としたほ
かは実施例１と同様にしてサンプルNo. ８を得た。

【００４３】得られた各サンプルに対し、ＶＳＭにて、
残留磁化Ｂｒと、保磁力Ｈｃと、角型比Ｂｒ／Ｂｍを測
定した。さらに配向度を評価するため、テープの長手方
向の角形比の法線方向の角形比に対する比を求めて、配
向度ＯＲを測定した。

【００４４】さらに、小坂製作所製光透過率測定機で９
００nmの光透過率を測定した。

【００４５】次いで各サンプルの６２９kHz におけるＲ
Ｆ再生出力を測定した。

【００４６】結果は、表１に示されるとおりである。

【００４７】

【表１】

【００４８】表１に示される結果から本発明の効果が明
らかである。

【００４９】

【発明の効果】本発明の磁気記録媒体は磁性層が薄いに
もかかわらず低周波数帯域の電磁変換特性が優れている
だけでなく遮光性もよい。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体上に、少なくとも表面が炭
化鉄である磁性粉末とバインダとを含む磁性層を有する
磁気記録媒体において、前記磁性層の厚さが０．５〜２．０μm であり、かつ９
００nmの波長の光透過率が０．１％以下であることを特
徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】前記少なくとも表面が炭化鉄である磁性
粉末の保磁力Ｈｃが８００〜１１００Oeであり、飽和磁
化σｓが８５〜１１５emu/g であり、軸比が５〜１５で
あり、平均長径が０．１〜０．５μm であり、ＢＥＴ値
が３５〜７０m²/gであり、この磁性粉末の前記磁性層中の含有量が７０〜８５重量
％である請求項１に記載の磁気記録媒体。