JPH05303737A

JPH05303737A - 塗布型磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH05303737A
Application number: JP13013092A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Muramatsu; 良二村松
Original assignee: Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 1992-04-22
Filing date: 1992-04-22
Publication date: 1993-11-16

Abstract

(57)【要約】【目的】優れた電磁変換特性を有し、かつ、耐久性に
秀でた塗布型磁気記録媒体を供する。【構成】強磁性粉と結合剤および各種添加剤からなる
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
媒体おいて、前記添加材として少なくとも、平均粒径が
０．１μｍから０．９μｍの範囲で比表面積が１０ｍ²
／ｇから３０ｍ²／ｇの範囲のα炭化珪素微粉末、及
び、化２の構造を有するアミノアルキルチタネート化合
物を含有することを特徴とする塗布型磁気記録媒体。【化２】〔Ｒ＝Ｃ_XＨ_2X 又はＣ_YＨ_2YＮＨＣ_ZＨ_2Z、_X、_Y、_Zは
整数〕

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が益々促進される傾向にあ
る。一方、耐久性に関しては、磁性粉末の微粒子化、表
面の平滑化及び磁性粉体積充填率の向上が、塗膜の機械
的強度低下及び摩擦係数の増大を来す為に非常に厳しい
ものとなる。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
との界面現象を取り扱うトライボロジカルな研究が活発
化されており、塗布媒体を構成する結合剤を初めとし
て、潤滑剤、研磨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‐Ｆｅ₂Ｏ₃或は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。一例を挙げるならば、小型で且つ記憶容量の大き
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、１０
００万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、γ‐Ｆ
ｅ₂Ｏ₃或はＣｏ含有γ‐Ｆｅ₂Ｏ₃等のいわゆる酸化鉄を
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、該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。従って、本発明の
課題は、懸る従来の欠点を解消した、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】本発明者らは、このよう
な観点から塗膜強度の向上を目的とした添加剤成分に関
する研究を重ねた結果、比表面積を特定した炭化珪素微
粉末とアミノアルキルチタネート化合物を添加する事に
より優れた電磁変換特性を有し、且つ耐久性に秀でた塗
布型磁気記録媒体が得られる事を見出した。

【０００５】即ち本発明は、強磁性粉と結合剤および各
種添加剤からなる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おいて、前記添加材として少なく
とも、平均粒径が０．１μｍから０．９μｍの範囲で比
表面積が１０ｍ²／ｇから３０ｍ²／ｇの範囲のα炭化珪
素微粉末、及び、化２の構造を有するアミノアルキルチ
タネート化合物を含有することを特徴とする塗布型磁気
記録媒体である。

【化２】〔Ｒ＝Ｃ_XＨ_2X 又はＣ_YＨ_2YＮＨＣ_ZＨ_2Z、_X、_Y、_Zは
整数〕

【０００６】本発明に於いて用いられる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０．１μ
ｍから０．９μｍの範囲で比表面積が１０ｍ²／ｇから
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
成法にて作成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。該α炭化珪素微粉末の
平均粒径が０．１μｍ以下であったりあるいは比表面積
が３０ｍ²／ｇ以上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。また平均
粒径が０．９μｍ以上であったりあるいは比表面積が１
０ｍ²／ｇ以下である場合には、塗膜強度の向上による
耐久性改善効果を電磁変換特性を犠牲にする事無く発揮
することが困難となるので好ましくない。上記α炭化珪
素微粉末の添加量は、磁性粉に対して３重量％から３０
重量％の範囲にあれば本発明の効果を最も効果的に発揮
することが出来る。本添加量が３％以下では、耐久性向
上の効果が薄く、３０％以上では電磁変換特性の劣化が
現われて来るので効果は薄くなる。本発明に於いて用い
られるアミノアルキルチタネート化合物は、前記化２に
示す構造を有するものであれば良いが、その添加量は、
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
見た上で決定されるべきである。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、或は六方晶Ｂａフェライト
微粉末等を挙げることができ、目的に応じて選択すれば
良い。Ｆｅ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、本発明に於て用いられるＦｅ
系合金微粉末は、坑磁力（Ｈ_C）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１００ｅｍｕ／ｇ以上、好ましくは１２
０ｅｍｕ／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。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（Ｈ_C）の温度依存性フアクタ
（ｄＨ_C／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
たりがあると、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。

【０００７】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。なお必要であれば、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。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ＨＬ、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。該低分子量イソシ
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３０重量％以下であることが望まし
い。

【０００８】

【作用】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に関しては必ずしも有効な手
段とはなり得ない。発明者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種々の表
面処理剤と高い硬度を有する研磨性微粒子の添加を検討
したところ、特定のアミノアルキルチタネート化合物と
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。本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アノ
アルキルチタネート化合物の添加による炭化珪素微粉末
あるいは、及び強磁性微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ことは推定でき
る。

【０００９】

【実施例】次に本発明を実施例にて詳細に説明する。

【００１０】実施例１。Ｆｅ系合金微粉末（H_C=1610エルステット゛、σ_S=125emu/g）７５重量部 α炭化珪素微粉末（平均粒径０．５μｍ，比表面積１７ｍ²／ｇ）１５重量部化３の構造を持つアミノアルキルチタネート化合物１．５重量部溶剤（メチルエチルケトン）８０重量部溶剤（シクロヘキサノン）４０重量部溶剤（トルエン）８０重量部

【化３】

【００１１】上記組成をボールミルにて２４時間混練
後、この混練物に、塩化ビニル系樹脂（平均重合度３００）１５重量部ポリウレタン樹脂（数平均分子量２１，０００）１０重量部帯電防止剤（コロンヒ゛ヤンカーホ゛ン社製カーホ゛ンフ゛ラック:コンタ゛クテックスSC）５重量部潤滑剤（ｉ-アミルステアレート）２重量部潤滑剤（ヘキサデシルステアレート）６重量部溶剤（メチルエチルケトン）６０重量部溶剤（シクロヘキサノン）３０重量部溶剤（トルエン）６０重量部を添加し、更に、４８時間混練を行った。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６
０℃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＃８０００ラッピン
グテープを用いて表面研磨を施し試料とした。

【００１２】実施例２。実施例１におけるアミノアルキ
ルチタネート化合物を化４に示す構造のものに代えた以
外は、実施例１と同様にして試料を作成した。

【化４】

【００１３】実施例３。実施例１における強磁性粉末を
抗磁力が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、且つその添加量を９０重量部とした以外は、実
施例１と同様にして試料を作成した。

【００１４】比較例１。実施例１の組成よりアミノアル
キルチタネート化合物及びα炭化珪素微粉末を除いた以
外は、実施例１と同様にして試料を作成した。

【００１５】比較例２。実施例１の組成よりアミノアル
キルチタネート化合物を除いた以外は、実施例１と同様
にして試料を作成した。

【００１６】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
成した。

【００１７】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と同様にして試料を作成
した。

【００１８】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と同様にして試料を
作成した。

【００１９】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
様にして試料を作成した。

【００２０】比較例７。実施例１の組成よりアミノアル
キルチタネート化合物及びα炭化珪素微粉末を除くと共
に、強磁性粉末を抗磁力が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、且つ、その添加量を９０重量
部とした以外は、実施例１と同様にして試料を作成し
た。

【００２１】これらの試料に関し、以下に述べる種々の
評価を行った。摩擦係数。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（４
０６ＴＰＩ）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△μを測定した。ここで、
動摩擦係数μとその１回転当りの変動幅△μ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た。媒体表面
硬さ及び弾性変形率。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。走行耐久性。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（４０６ＴＰ
Ｉ、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。再生出力。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。

【００２２】

【発明の効果】表１に得られた測定結果の判定基準を示
した。表２は、判定基準に基ずく試験試料の評価結果で
ある。この表中に於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、本発明の必須構成要素である２つの要素のうちいず
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
珪素微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
アミノアルキルチタネート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２
から判るように本発明のアミノアルキルチタネート化合
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。即ち実施例の説明が明かな様に、本発明によ
れば良好な電磁変換特性を有し、且つ耐久性に秀でた塗
布型磁気記録媒体が得られる。

【表１】

【表２】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】強磁性粉と結合剤および各種添加剤から
なる磁性塗膜を非磁性支持体上に設けてなる塗布型磁気
記録媒体おいて、前記添加材として少なくとも、平均粒
径が０．１μｍから０．９μｍの範囲で比表面積が１０
ｍ²／ｇから３０ｍ²／ｇの範囲のα炭化珪素微粉末、及
び、化１の構造を有するアミノアルキルチタネート化合
物を含有することを特徴とする塗布型磁気記録媒体。【化１】〔Ｒ＝Ｃ_XＨ_2X 又はＣ_YＨ_2YＮＨＣ_ZＨ_2Z、_X、_Y、_Zは
整数〕