JPH06111275A

JPH06111275A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH06111275A
Application number: JP28361192A
Authority: JP
Inventors: Masao Nonobe; 正男野々部; Tomoyuki Matsuhisa; 倶之松久; Akihiro Horiie; 彬宏堀家
Original assignee: Teijin Memory Media KK
Current assignee: Teijin Memory Media KK
Priority date: 1992-09-30
Filing date: 1992-09-30
Publication date: 1994-04-22

Abstract

(57)【要約】【目的】微細な強磁性粉体の分散性、分散安定性を改
善して磁性層の充填状態の均一化及び表面平滑性の向上
を計り、もって電磁変換特性、製品化収率、耐久性がバ
ランスよく向上した磁気記録媒体の提供。【構成】非磁性基体上に強磁性粉体と各種の固体粉末
と結合剤を含む磁性塗液を塗布して磁性層を形成してな
る磁気記録媒体において、前記強磁性粉体はＢＥＴ法に
よる比表面積が３０ｍ²／ｇ以上でｐＨが７〜１１であ
り、前記固体粉末のｐＨが７〜１１である前記磁性塗液
に極性基を有する樹脂および脂肪酸を含有させることを
特徴とする磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気記録媒体に関し、さ
らに詳しくは特に優れた電磁変換特性、トラック品質お
よび耐久性を有する高記録密度用磁気記録媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気記録媒体特にビデオテープや
フロッピーディスクでは、記録密度を高めるため、抗磁
力を上げた粒径の小さい磁性粉体が用いられるようにな
ってきている。

【０００３】しかし、これら磁性粉体は分散が極めて困
難であり、かつ、一旦分散しても不安定であるため、凝
集粒子が発生することにより、不十分な充填状態の磁性
塗膜、不均質な塗膜表面を発生する傾向がある。このた
め電気変換特性が損なわれることによるＳ／Ｎ比の低
下、消去不良の増加によるトラック品質の悪化（エクス
トラパルスエラーの増加による製品化収率の悪化）、更
に耐久性の低下を招きやすいという欠点を有している。

【０００４】かかる技術的課題に対し、結合剤樹脂の性
質として磁性粉末に対する親和性を向上させる観点から
広い検討が行なわれているところであり、例えば分子構
造中にスルホン酸基またはリン酸基等を導入した結合剤
樹脂が実用に供されたが、これだけでは強磁性粉末の分
散性および分散安定性はいまだ不充分である。

【０００５】また凝集粒子の除去に関しても、高記録密
度を達成するためには、フィルター孔径を小さくして、
小さい凝集粒子まで除去する必要があるが、この結果漉
過後の溶剤濃度が漉過前に比較して上昇しやすくなり、
溶剤ショックによる強磁性粉末、固体粉末の再凝集によ
る分散不良の発生が増加し、またフィルターの閉塞頻度
の増加等工程上も不安定となり、分散性および分散安定
性上かえって好ましくなく、いまだ不充分の状態であ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ＢＥ
Ｔ法による比表面積が３０ｍ²／ｇ以上の強磁性粉体の
分散性、分散安定性を改善して、磁性塗膜の均一な充填
状態を維持するとともに、より一層の表面平滑性をはか
ることにより、電磁変換特性（Ｓ／Ｎ比向上）、製品化
収率（トラック品質が良好でエクストラパルスエラーレ
ートの低い）および耐久性をバランスよく向上せしめた
高記録密度用磁気記録媒体を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の本発
明により達成される。すなわち、本発明は非磁性基体上
に強磁性粉体と、制電剤、潤滑剤、研磨剤、等の各種の
固体粉末と、結合剤を含む磁性塗液を塗布して磁性層を
形成してなる磁気記録媒体において、前記強磁性粉体は
ＢＥＴ法による比表面積が３０ｍ²／ｇ以上でｐＨが７
〜１１であり、前記固体粉末のｐＨが７〜１１の弱アル
カリの範囲にある前記磁性塗液に極性基を有する塩化ビ
ニル樹脂および脂肪酸を含有させることを特徴とする磁
気記録媒体である。

【０００８】上述の本発明は、前記強磁性粉体および固
体粉末を含むビヒクル中に極性基、好ましくはスルホン
酸基またはリン酸基を含有する塩化ビニル樹脂と更に脂
肪酸、好ましくは炭素数が１０〜２４の脂肪酸を添加す
ることにより、磁性塗液中に含まれる分散させるべき強
磁性粉体および全ての固体粉末と液状ビヒクル内での親
和力を向上させ、もって分散性および分散安定性の向上
をはかり、電磁変換特性（Ｓ／Ｎ比）、製品化収率（エ
クストラパルスエラーレート）および耐久性を向上させ
た磁気記録媒体を実現したものである。

【０００９】なお、ここでいうｐＨの値は、強磁性粉体
または固体粉末５ｇおよび純水１０５ml（蒸発損失５m
l）を３００mlビーカーに秤量して加え、５分間煮沸
後、室温まで冷却し、上記の上澄み液または漉液をＪＩ
Ｓ（Ｚ―８８０２）に定められたガラス電極法にて測定
する方法により求めた。

【００１０】次に本発明を詳細に説明する。

【００１１】本発明に使用する強磁性粉体は、ｐＨが７
〜１１であり、比表面積がＢＥＴ法で３０ｍ²／ｇ以上
の強磁性粉体であり、かかる強磁性粉体としては、ｐＨ
が前記範囲に調整された、従来公知のＣｏ含有γ―Ｆｅ
₂Ｏ₃、Ｃｏ含有γ―Ｆｅ₃Ｏ₄、バリウムフェライト
等の酸化物系磁性粉体、鉄、Ｆｅ―Ｃｏ―Ｎｉ等のメタ
ル系磁性粉体等を例示することができる。ここで比表面
積が３０ｍ²／ｇ未満の磁性粉体はＳ／Ｎ比を上げるこ
とが困難であるため高記録密度化の目的を達成できな
い。

【００１２】本発明における各種の固体粉末は、強磁性
体粉末を除き、特性改善等のために磁性層に含有される
各種の固体粉末の全てを対象とする。かかる固体粉末と
しては、具体的には制電剤、潤滑剤、研磨剤などが挙げ
られる。本発明においては磁性層に含有される全てのこ
れら各種の固体粉末のｐＨが、夫々７〜１１の弱アルカ
リの範囲にあることが必要である。

【００１３】かかる固体粉末としてよく使われるものと
しては、カーボンブラックがある。カーボンブラックに
は、磁性塗膜に導電性（制電性）を付与するためのいわ
ゆる導電用カーボンブラックと、必要に応じて塗膜とド
ライブヘッド間の摩擦を低減させる固体潤滑剤としての
潤滑用カーボンブラックとがある。

【００１４】導電用カーボンブラックは一般的に粒径が
小さく（３０ｎｍ以下）、比表面積が大きく（１００ｍ
²／ｇ以上）、ストラクチャー構造が発達したものが好
ましく使用される。

【００１５】潤滑用カーボンブラックはその逆に粒径が
大きく（５０ｎｍ以上）、比表面積が小さく（１００ｍ
²／ｇ以下）、ストラクチャー構造の発達の少ないもの
が好ましく使用される。

【００１６】これらのカーボンブラックの添加量は合計
で強磁性粉体１００重量部当たり１〜２０重量部であ
る。本発明においてはいずれのカーボンブラックもｐＨ
が７〜１１の範囲に調整されたものを用いる。

【００１７】よく使われる固体粉末の他の例としては、
研磨剤としてよく知られるα―アルミナ、α―酸化鉄等
があり、通常０．０５〜２μｍの大きさのものが使用さ
れ、特に好ましくは０．１〜１μｍの大きさのものが使
用される。

【００１８】前記研磨剤の添加量は強磁性粉体１００重
量部当たり１〜２０重量部である。本発明においてはα
―アルミナ、α―酸化鉄等も全てｐＨが７〜１１の範囲
に調整されたものを使用する。

【００１９】本発明において使用する極性基を有する塩
化ビニル樹脂は重合度が１００〜５００、平均分子量が
１０００〜１００００の範囲であり、例えば塩化ビニル
モノマー、スルホン酸もしくはリン酸のアルカリ塩を含
有した共重合モノマー、エポキシ基含有モノマー、水酸
基含有モノマーおよび必要に応じ他の共重合モノマーを
共重合することによって得ることができる。この共重合
法はすでに公知であり、特開昭６０―２３５８１４号、
同６０―２３８３０６号、同６０―２３８３０９号、特
公平１―２６６２６号、特公平１―２６６２７号等の各
公報に記載されている。但し、上記の水酸基はモノマー
として供給されてよいが、他の共重合体モノマーとして
の酢酸ビニル等の脂肪酸ビニルを用いた共重合体の部分
加水分解によって生成してもよい。

【００２０】前記塩化ビニル樹脂の添加量は強磁性粉体
１００重量部当たり１〜２０重量部である。

【００２１】本発明において使用する脂肪酸は、ｐＨが
７〜１１の範囲の弱アルカリを示す強磁性粉体及び固体
粉末の磁性塗液中での分散効果を促進し、更に分散安定
性を維持する点からは、炭素数が１０〜２４の脂肪酸が
好ましい。炭素数が１０未満であると耐久性の低下が著
しく、炭素数が２４を超えると使用する有機溶剤中への
溶解が困難となり磁性塗液中に凝集粒子を発生させやす
く好ましくない。例を示すと以下に挙げるようなもので
ある。

【００２２】ウンデカン酸、ラウリン酸、ミリスチン
酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘン
酸、リグノセリン酸、オブッシル酸、カプロレイン酸、
ウンデシレン酸、リンデル酸。ツズ酸、フィゼテリン
酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、ペトロセリ
ン酸、オレイン酸、エライジン酸、アスクレピン酸、バ
クセン酸、ガドレイン酸、ゴンドイン酸、セトレイン
酸、エルカ酸、ブラシジン酸、セラコレイン酸、ｔｒａ
ｎｓ―２，ｃｉｓ―４―デカジエン酸、ｃｉｓ―９，ｃ
ｉｓ―１２―オクタデカジエン酸、ｔｒａｎｓ―１０，
ｔｒａｎｓ―１２―オクタデカジエン酸、６，１０，１
４―ヘキサデカトリエン酸、ｃｉｓ―９，ｔｒａｎｓ―
１１，ｔｒａｎｓ―１３―オクタデカトリエン酸、ｔｒ
ａｎｓ―９，ｔｒａｎｓ―１１，ｔｒａｎｓ―１３―オ
クタデカトリエン酸、ｃｉｓ―９，ｔｒａｎｓ―１１，
ｃｉｓ―１３―オクタデカトリエン酸、ｃｉｓ―９，ｃ
ｉｓ―１２，ｃｉｓ―１５―オクタデカトリエン酸、ｃ
ｉｓ―６，ｃｉｓ―９，ｃｉｓ―１２―オクタデカトリ
エン酸、８，１１，１４―エイコサトリエン酸、７，１
０，１３―ドコサトリエン酸等が挙げられる。

【００２３】上記脂肪酸の添加量は強磁性粉体１００重
量部当たり０．１〜２重量部である。

【００２４】本発明における磁性塗液は、前記の強磁性
粉体、カーボンブラック、研磨剤等の固体粉末およびス
ルホン酸基またはリン酸基、カルボキシル基、エポキシ
基、ヒドロキシ基等の極性基を含有する塩化ビニル樹
脂、好ましくは炭素数が１０〜２４の脂肪酸を有機溶剤
例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、
トルエン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン等と
混合することで調製するが、その際、更に例えば熱可塑
性樹脂、熱硬化性樹脂、反応性樹脂等の結合剤、分散剤
（例えばレシチン等）等の従来公知の添加剤を単独ある
いは組み合わせて添加してもよい。

【００２５】本発明において用いる非磁性基体としては
プラスチックフイルムが好ましく挙げられる。さらに好
ましくはポリエチレンテレフタレート系重合体フイル
ム、ポリエチレンナフタレート系重合体フイルムが挙げ
られる。かかるフイルムは二軸配向フイルムであること
が好ましい。

【００２６】かかる非磁性基体の表面（片面または両
面）への前記磁性塗液の塗布は、従来公知の塗布方法を
用いることができる。塗布方法としては、例えばエアド
クターコート、ブレードコート、エアナイフコート、ス
クイーズコート、含浸コート、リバースロールコート、
グラビアコート、ダイコート等を利用することができ
る。塗布量は、乾燥およびカレンダー処理後の塗膜（磁
性層）厚みが０．３〜６μｍとなる範囲が好ましい。塗
布後の処理は従来公知の処理を用いることができる。

【００２７】本発明における磁気記録媒体は優れた電磁
変換特性、製品化収率および耐久性を有し、例えば高記
録密度の磁気テープ、フロッピーディスクとして有用で
ある。

【００２８】

【実施例】以下、実施例を上げて本発明を更に説明す
る。なお例中の「部」は重量部を意味する。また、磁気
記録媒体の特性は、次の方法で測定した。

【００２９】１）電磁変換特性各媒体につき後記の各ドライブを用い、Ｓ／Ｎ比および
エクストラパルスエラーレイトを測定した。Ｓ／Ｎ比後記のドライブにて最内周のトラックに２Ｆ信号を記録
した後、スペクトル・アナライザー（ＴＲ１７１：株式
会社アドバンテスト製）にて、２Ｆのピーク値とノイズ
合計を求めデシベル表示した。結果はｎ＝１０枚の平均
で表わした。エクストラパルスエラーレイト後記のドライブにて全てのトラックに２Ｆ信号を記録し
た後、直流消去を行ない、再生された信号のピーク値を
同一トラックの平均振幅の１／２の値で除した値を求
め、その中の悪い方から１０番目の値を表示し、エクス
トラパルスエラーレイトとした。結果はｎ＝１０枚の平
均で表わした。

【００３０】なお、上記測定に用いたドライブは以下の
ものである。・Ｃｏ含有酸化鉄粉体使用のもの：ワイ・イー・データ社製３．５インチＦＤＤＹＤ―７４０（1F：125KHz、2F：250KHz）・バリウムフェライト粉体使用のもの：東芝製３．５インチＦＤＤＰＤ―２１２（1F：250KHz、2F：500KHz）・メタル粉体使用のもの：日本電気製３．５インチＦＤＤＦＤ１３３５（1F：312.5KHz、2F：625KHz）

【００３１】２）耐久性日本電気製３．５インチＦＤＤＦＤ１１３７Ｃを用
い、通常の回転数（３６０ｐｒｍ）およびテンションに
てメディア外周（トラック００）にヘッドロードし、同
一トラックで連続回転走行を行わせた。雰囲気として下
記の４つの温湿度条件を各６時間毎にとりながら、１日
１サイクルで運転する恒温槽にドライブを入れて試験を
行わせた。

【００３２】２５℃、５０％ＲＨ→５２℃、８０％ＲＨ
→２５℃、２０％ＲＨ→５℃フリー（ｆｒｅｅ）１２時間ピッチで塗膜面を目視観察し、塗膜のいずれか
一方の面に剥離が発生するまでの総回転数（パス回数）
をもって耐久性とした。なお、チェックなどの時間を差
し引き、１日＝５０万パスとして換算した。結果はｎ＝
３枚のパス回数（万パス）の平均で表わした。

【００３３】

【実施例１】磁性金属粉末（ｐＨ９．０、比表面積４３ｍ²／ｇ、抗磁力１６５０エルステッド（ｏｅ））１００部カーボンブラック（キャボット社製バルカンＰ、ｐＨ７．５、比表面積１４３ｍ²／ｇ）８部研磨剤（住友化学社製ＡＫＰ２０、ｐＨ８．５、比表面積４．４ｍ²／ｇ、粒径０．４μｍ）１５部脂肪酸（ステアリン酸）１部塩ビ樹脂（日本ゼオン社製ＭＲ―１１０、平均重合度３００）１０部ポリウレタン（日本ポリウレタン社製Ｎ―２３０１）８部ポリイソシアネート（日本ポリウレタン社製コロネートＬ）５部潤滑剤（ブチルステアレートとオレイルオレートの混合物）３部溶剤（テトラヒドロフランとシクロヘキサノンの混合溶剤）４００部上記組成の成分を混合分散し、磁性塗料を調製した。

【００３４】これを６２μｍのポリエチレンテレフタレ
ートフィルムに乾燥・カレンダー後の塗布厚みが２．５
μｍになるように両面塗布した。次いで乾燥を行ない、
カレンダー処理により磁性層表面を平滑化し、加熱キュ
ア後直径９０mmのディスクに打ち抜き研磨処理を行なっ
た後、公知の方法によりフロッピーディスクを作成し
た。

【００３５】

【実施例２】強磁性金属粉末を実施例１の（ｐＨ９．
０、比表面積４３ｍ²／ｇ、抗磁力１６５０ｏｅ）のも
のから（ｐＨ１０．５、比表面積４６ｍ²／ｇ、抗磁力
１６００ｏｅ）のものに変更した以外実施例１と同一手
法でフロッピーディスクを作成した。

【００３６】

【実施例３】カーボンブラックを実施例１のキャボット
社製バルカンＰ（ｐＨ７．５、比表面積１４３ｍ²／
ｇ）からキャボット社製ブラックパールズ２０００（ｐ
Ｈ８．６、比表面積１４７５ｍ²／ｇ）に変更した以外
実施例１と同一手法でフロッピーディスクを作成した。

【００３７】

【実施例４】研磨剤を実施例１の住友化学社製ＡＫＰ２
０（ｐＨ８．５、比表面積４．４ｍ²／ｇ、粒径０．４
μｍ）から戸田工業社製ＫＮ―３２０（ｐＨ９．５、比
表面積４．３ｍ²／ｇ、粒径０．３μｍ）に変更した以
外実施例１と同一手法でフロッピーディスクを作成し
た。

【００３８】

【実施例５】脂肪酸を実施例１のステアリン酸からラウ
リン酸に変更した以外実施例１と同一手法でフロッピー
ディスクを作成した。

【００３９】

【実施例６】バリウムフェライト粉末（ｐＨ７．４、比表面積３５ｍ²／ｇ、抗磁力７４０ｏｅ）１００部カーボンブラック（キャボット社製バルカンＰ、ｐＨ７．５、比表面積１４３ｍ²／ｇ）５部研磨剤（住友化学社製ＡＫＰ２０、ｐＨ８．５、比表面積４．４ｍ²／ｇ、粒径０．４μｍ）１０部脂肪酸（オレイン酸）１部塩ビ樹脂（日本ゼオン社製ＭＲ―１１０、平均重合度３００）８部ポリウレタン（日本ポリウレタン社製Ｎ―２３０１）６部ポリイソシアネート（日本ポリウレタン社製コロネートＬ）３部潤滑剤（ブチルステアレートとオレイルオレートの混合物）２部溶剤（テトラヒドロフランとシクロヘキサノンの混合溶剤）３００部上記組成の成分を混合分散し、磁性塗料を調製した。

【００４０】これを７５μｍのポリエチレンテレフタレ
ートフィルムに乾燥・カレンダー後の塗布厚みが２．５
μｍになるように両面塗布した。次いで乾燥を行ない、
カレンダー処理により磁性層表面を平滑化し、加熱キュ
ア後直径９０mmのディスクに打ち抜き研磨処理を行なっ
た後、公知の方法によりフロッピーディスクを作成し
た。

【００４１】

【実施例７】Ｃｏ含有酸化鉄粉末（ｐＨ７．８、比表面積４４ｍ²／ｇ、抗磁力８１０ｏｅ）１００部カーボンブラック（キャボット社製バルカンＰ、ｐＨ７．５、比表面積１４３ｍ²／ｇ）８部研磨剤（住友化学社製ＡＫＰ２０、ｐＨ８．５、比表面積４．４ｍ²／ｇ、粒径０．４μｍ）１５部脂肪酸（ベヘン酸）１部塩ビ樹脂（日本ゼオン社製ＭＲ―１１０、平均重合度３００）１０部ポリウレタン（日本ポリウレタン社製Ｎ―２３０１）８部ポリイソシアネート（日本ポリウレタン社製コロネートＬ）５部潤滑剤（ブチルステアレートとオレイルオレートの混合物）３部溶剤（テトラヒドロフランとシクロヘキサノンの混合溶剤）３００部上記組成の成分を混合分散し、磁性塗料を調製した。

【００４２】これを７５μｍのポリエチレンテレフタレ
ートフィルムに乾燥・カレンダー後の塗布厚みが０．７
μｍになるように両面塗布した。次いで乾燥を行ない、
カレンダー処理により磁性層表面を平滑化し、加熱キュ
ア後直径９０mmのディスクに打ち抜き研磨処理を行なっ
た後、公知の方法によりフロッピーディスクを作成し
た。

【００４３】

【比較例１】強磁性金属粉末を実施例１の（ｐＨ９．
０、比表面積４３ｍ²／ｇ、抗磁力１６５０ｏｅ）のも
のから（ｐＨ６．１、比表面積４４ｍ²／ｇ、抗磁力１
６３０ｏｅ）のものに変更した以外実施例１と同一手法
でフロッピーディスクを作成した。

【００４４】

【比較例２】カーボンブラックを実施例１のキャボット
社製バルカンＰ（ｐＨ７．５、比表面積１４３ｍ²／
ｇ）から東海カーボン社製ＴＢ＃５５００（ｐＨ６．
０、比表面積２１５ｍ²／ｇ）に変更した以外実施例１
と同一手法でフロッピーディスクを作成した。

【００４５】

【比較例３】研磨剤を実施例１の住友化学社製ＡＫＰ２
０（ｐＨ８．５、比表面積４．４ｍ²／ｇ、粒径０．４
μｍ）から戸田工業社製ＫＮ―Ｖ（ｐＨ６．０、比表面
積４．３ｍ²／ｇ、粒径０．３μｍ）に変更した以外実
施例１と同一手法でフロッピーディスクを作成した。

【００４６】

【比較例４】脂肪酸を実施例１のステアリン酸からカプ
ロン酸に変更した以外実施例１と同一手法でフロッピー
ディスクを作成した。

【００４７】

【比較例５】脂肪酸を加えなかった以外実施例１と同一
手法でフロッピーディスクを作成した。

【００４８】

【比較例６】バリウムフェライト粉末を実施例６の（ｐ
Ｈ７．４、比表面積３５ｍ²／ｇ、抗磁力７４０ｏｅ）
のものから（ｐＨ５．７、比表面積３７ｍ²／ｇ、抗磁
力７２０ｏｅ）のものに変更した以外実施例６と同一手
法でフロッピーディスクを作成した。

【００４９】

【比較例７】脂肪酸を加えなかった以外実施例７と同一
手法でフロッピーディスクを作成した。

【００５０】以上の各例で得られたフロッピーディスク
の特性を表１、表２、表３に示す。

【００５１】

【表１】

【００５２】

【表２】

【００５３】

【表３】

【００５４】

【発明の効果】以上本発明は、磁性塗料の分散性アッ
プ、塗膜内部および表面の均一化を図ることにより優れ
た電磁変換特性、トラック品質および耐久性を有する高
記録密度用磁気記録媒体を実現するもので、磁気記録媒
体の高密度化に大きな寄与をなすものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性基体上に強磁性粉体と各種の固体
粉末と結合剤を含む磁性塗液を塗布して磁性層を形成し
てなる磁気記録媒体において、前記磁性塗液が、その強
磁性粉体がＢＥＴ法による比表面積が３０ｍ²／ｇ以上
でｐＨが７〜１１の強磁性粉体であり、その各種固体粉
体の全てのｐＨが７〜１１の範囲であり、且つ極性基を
有する塩化ビニル樹脂および脂肪酸を含むことを特徴と
する磁気記録媒体。
【請求項２】極性基を有する塩化ビニル樹脂がスルホ
ン酸基またはリン酸基を含有する塩化ビニル樹脂である
請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】脂肪酸の炭素数が１０以上２４以下であ
る請求項１または２記載の磁気記録媒体。