JPH06295426A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、サブミクロン領域での高記録密度
化を達成可能ならしめる高性能可能な磁気記録媒体に関
するものであり、特にＨＤ−ＶＴＲやデジタルＶＴＲ用
テープ、データ貯蔵用テープ等に使用可能な磁気記録媒
体を提供することを目的とする。 【構成】 磁気記録層に磁性体以外の無機質フィラーと
して平均粒子径０．５μｍ以下である窒化ジルコニウム
粒子を、ヘキサゴナルフェライト磁性体１００重量部に
対して１〜８重量部を含んだ構成としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高記録密度を実現し、
かつ適度な導電性と研磨性を両立する高性能な磁気記録
媒体に関するものであり、特にデジタルＶＴＲやＨＤ−
ＶＴＲ用テープ、データ貯蔵用磁気記録媒体等に使用可
能な磁気記録媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＶＴＲ用磁気テ−プに記録される信号
は、輝度信号、色信号、リニアオーディオ信号、ＦＭオ
ーディオ信号及びコントロール信号などがある。家庭用
ＶＴＲの場合、輝度信号と色信号及びＦＭオーディオ信
号は同一トラックに重畳される。輝度信号は、記録波長
が１μｍ程度と比較的短く、ＦＭ直接記録されるため磁
性層の極表層部に記録される。色信号は、記録波長が長
く、磁性層深部にまで記録されることが従来より知られ
ている。家庭用ＶＴＲの中でもＶＨＳ方式の場合、ＦＭ
オーディオ信号は専用の広ギャップヘッドで記録された
後映像信号がオーバーライトされるので、記録された一
部が消去されるためその残留成分のみが信号として残
る。従来、テ−プ特性向上に対しては高Ｈｃ化、磁性粉
粒子の高充填率化、磁気テープ表面の超平滑化などによ
って達成されてきた。例えば、酸化鉄系テ−プでは低ノ
イズ・高密度充填を達成したＳＶＨＳテ−プが登場し、
さらに高磁気エネルギーを有するメタルテープが８ｍｍ
ＶＴＲ用として実用化されてきた。しかし、磁気テ−プ
の高Ｈｃ化による映像出力の向上は色信号領域に対応す
る低周波数での出力低下を引き起こし、磁気テ−プを総
合的にみた場合アンバランスなテープになってしまう。
また、高Ｈｃ化によって記録電流の増加を招くことから
互換性の点で問題が残る。テープ業界においては低周波
数から中高周波数領域に渡って高出力であって、輝度信
号、カラー信号、オーディオ信号特性に富む重層磁性層
からなるＶＴＲテープが開発され、既に市場に展開され
ている。加えて現在の磁気記録は、一般に記録媒体の面
内方向の磁化を用いる方式のため、高記録密度化を図ろ
うとすると記録媒体内の減磁界が増加するために一定以
上の高記録密度を得る事は困難である。このような、記
録密度の限界を越えるために、近年、記録媒体の表面と
垂直な方向の磁化を用いる垂直磁気記録方式が提案され
ている。この垂直磁気記録方式では、高記録密度におい
て、記録媒体中の減磁界が少なくなる特性が有り、本質
的に高密度記録に適した記録方式と言える。垂直磁気記
録方式に用いる記録媒体には、Ｃｏ−Ｃｒ蒸着膜等の連
続膜と、六角板状のバリウムフェライト微粒子等を樹脂
中に分散した塗布膜がある。しかしながら、垂直記録媒
体の場合にはその特徴である垂直磁化成分による短波長
再生出力の向上は期待できるものの、それが引き起こす
再生波形の歪みがピークシフトやジッターの原因となり
デジタルＶＴＲの世界では致命的な問題点となる。最近
では塗布型のコストメリットと耐久性等の実用性の点か
ら、塗布膜タイプの垂直磁気記録媒体が注目されてい
る。塗布膜タイプの垂直磁気記録媒体の場合、板状粒子
は板面に垂直な方向に磁化容易軸があり、塗工に際して
磁化容易軸が基体面に垂直方向に向き易くなったものを
用いる。一方、バリウムフェライト磁性粉体で代表され
るヘキサゴナルフェライト磁性粉粒子は、板状形状で、
かつ超微粒子であり、板厚が１００〜１０００オングス
トロームであることから長手配向媒体としての可能性も
秘めている。短波長領域での記録再生特性を向上するた
めには媒体の表面粗さを実用特性が許す範囲において小
さくする試みが成されており、また同時に媒体の残留磁
束密度を上げる試みが行われてきた。そのため強力なせ
ん断力を発生するような二軸型連続混練装置とディスク
分散装置等との組合せた方法により分散性を上げる試み
が成されてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在の
塗布型の磁気記録媒体の開発において、先行技術で開示
されたようにより一層の記録媒体の特性向上に対して有
効とされてきた板状形状で一軸異方性を有するヘキサゴ
ナルフェライト磁性体の場合、粒子径が他の磁性体に比
べて１／３から１／５の大きさであること、従来の磁性
体が針状形状であるのに対して板状形状であること、磁
化容易方向が板面に垂直方向にあること等から極めて単
分散化が困難であった。そのため、十分な分散性が確保
できず高記録密度領域での再生出力に重要な鍵を握る媒
体の表面性が平滑化しにくいと言った課題があった。ま
た、メタル系磁性体や他の酸化鉄系磁性体に比べて電気
抵抗が非常に高いため、導電性材料を大量に添加しなけ
ればならず、充分な磁性体充填率を達成できないと言っ
た課題や導電性を付与した層を磁気記録層とは別に設け
る複雑な媒体設計の必要があった。一方、ヘキサゴナル
フェライト磁性体は、研磨性に乏しいため大量の研磨剤
フィラーを添加せねばならず同様に充分な磁性体充填率
を達成できなかった。例えば、ヘキサゴナルフェライト
を用いたテープ状媒体の場合は、他の酸化鉄テープやメ
タルテ−プに比べて低磁化のためテ−プ全体の飽和磁束
密度は小さく従来ＶＴＲ機器との互換を図っていく上で
特に色信号のＳ／Ｎが悪く再生画像上の色落ちがひどく
なる課題があった。すなわち、前記した従来の方法で
は、バリウムフェライト磁性体などのヘキサゴナルフェ
ライト磁性体を用いた塗布型媒体の場合、媒体表面の高
平滑化、高再生出力及び低ノイズ化を実現した上で、か
つ適度な導電性と研磨性を達成した高性能な磁気記録媒
体を実現することができなかった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気記録媒体
は、上記課題を解決するために非磁性支持体上にヘキサ
ゴナルフェライト磁性体をバインダー樹脂とともに塗布
して磁気記録層を形成している磁気記録媒体において、
前記磁気記録層に磁性体以外の無機質フィラーとして平
均粒子径０．５μｍ以下である窒化ジルコニウム粒子
を、ヘキサゴナルフェライト磁性体１００重量部に対し
て１〜８重量部を含んだ構成としたものである。また、
本発明に用いられる結合剤樹脂としては塩化ビニル−酢
酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルア
ルコール共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合
体、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ
系樹脂、エポキシ系樹脂、ブチラール系樹脂、アセター
ル系樹脂ニトロセルロース系樹脂、アクリル系樹脂など
がある。これらの樹脂には磁性粉の分散性を向上するた
めにスルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基などの種
々の吸着性官能基を導入することもできる。これらの樹
脂は単独で用いてもよいが通常は２種以上混合して用い
られる。また、本発明のヘキサゴナルフェライト板状磁
性粉体は、より好ましくはマグネトプランバイト型バリ
ウムフェライトの鉄元素の一部を他の金属元素と置換し
た置換体であることが要求されるが、マグネトプランバ
イト構造に属するものであれば何等差し支えない。ヘキ
サゴナルフェライト板状磁性粉体の表面は酸化物微粒子
あるいはフェライト粒子で処理されていることが望まし
く、好ましくは酸化アルミニウムや酸化シリコン、マグ
ネタイトあるいはコバルトフェライト等を表面全面に被
着したもの、あるいは酸化ジルコニウムを島状に被着し
たもので処理されることであるがこれらに限定されるも
のではなく磁性層への磁性粉粒子の充填性を損なうこと
なく粒子間相互作用を分離できるものならば差し支えな
い。さらに磁性層には潤滑剤として高級脂肪酸、及び脂
肪酸エステルをなどを添加することも可能である。ま
た、窒化ジルコニウム以外の研磨剤や導電性粒子とし
て、例えば酸化アルミニウムや酸化クロム、ベンガラ等
の微粒子やカーボンブラックを必要に応じて含有させて
もよい。

【０００５】

【作用】本発明は、上記した構成にすることによって、
従来の面内長手記録媒体を凌駕する記録密度特性が得ら
れることは勿論のこと、適度な導電性と研磨性が両立さ
れる。すなわち窒化ジルコニウムをヘキサゴナルフェラ
イトに対して１〜８重量部含ませることにより従来抱え
ていた導電性と研磨性の両立を最小限度の添加量により
実現される。また、磁性体以外のフィラーの添加量を低
減できるため耐久性に依存する樹脂量の割合が増え、か
つ充分に高い飽和磁束密度を達成することができ、かつ
長波長域での記録特性を増大することができる。これに
より、ヘッド馴染み性がよく、Ｄ．Ｏの低い磁気記録媒
体を実現することが可能となる。

【０００６】添加する窒化ジルコニウム量がヘキサゴナ
ルフェライト磁性粉粒子１００重量部に対して１重量部
以下では充分な研磨性が得られずヘッド馴染み性及び耐
久性が悪く、かつ導電性が悪いためドロップアウトも多
くなったり、充分な耐久性を確保することができない。
また、８重量部よりも多い場合には磁気特性が不足気味
となりＲＦ出力も低くなるとともにヘッド摩耗が激しく
なる。また、添加する窒化ジルコニウムの平均粒子径が
０．５μｍより大きくなると上述と同様の現象が生じて
しまう。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の磁気記録媒体の一実施例につ
いて説明する。 （実施例１）まず、磁性塗料として以下の材料を用いて
塗料化を行った。 板状バリウムフェライト強磁性体（ＢＥＴ比表面積41ｍ²／ｇ 粒子径0.04μｍ 板状比3.5 Hc=95.5ＫＡ／ｍ 飽和磁化値7.6X10^-5Wb/Kg） −−− １００重 量部スルホン酸金属塩基含有塩化ビニル系樹脂（日本ゼオン製ＭＲ−１１０） −−−−８重量部 グラファイト化カーボン（東海カーボン製）−−−−−− １重量部 ＭＩＢＫ−−−−−−−−−−− １６重量部 トルエン−−−−−−−−−−− １６重量部 シクロヘキサノン−−−−−−− ５重量部 上記材料を２軸型連続ニーダーを用いて一定時間混練し
た。得られた混練物にさらに以下に示す組成の材料を添
加し、ディゾルバーにて希釈した後１０リットル容量の
横型サンドミルにて分散を行い、磁性塗料を得た。分散
メディアとしては1mm直径のジルコニアビーズ（東レ
(株)製）を用いた。 混練物 −−−−−−−−−−−− １４８重量部 窒化ジルコニウム（０．５μｍ粒状）−−−−− ３重量部 スルホン酸金属塩基含有ポリウレタン樹脂（東洋紡製ＵＲ−８３００）８重量部 ＭＥＫ −−−−−−−−−− ６３重量部 トルエン −−−−−−−−−− ６３重量部 シクロヘキサノン−−−−−−−− ２１重量部 得られた磁性塗料全量中の磁性粉１００重量換算に対し
てミリスチン酸、ステアリン酸、ステアリン酸ｎ-ブチ
ルをそれぞれ１重量部と硬化剤として日本ポリウレタン
社製コロネートＬ３重量部とを添加し、ディゾルバーに
て３０分撹はん後、濾過装置を循環通過させることによ
り所定の磁性塗料を得た。非磁性支持体として厚さ６μ
ｍのポリエチレンナフタレートフィルムの一面に上述の
磁性塗料をダイノズル方式により塗布し、未乾燥状態で
ソレノイド磁界処理を施し、フィルム走行方向に磁化容
易軸を持つように配向処理し、引続き温度８５度の雰囲
気中に１分間通して乾燥し、引き続いて磁気記録層と反
対側のフィルム面にバックコート層を塗布して実施例１
のテ−プ状の磁気記録媒体を作製した。

【０００８】（実施例２）実施例１において、塗料化に
用いた磁性粉１００重量部に対して窒化ジルコニウム粒
子を８重量部添加させた以外は実施例１と同様な工程に
より塗料分散、塗工処理を引き続いて実施し実施例２の
テ−プ状の磁気記録媒体を得た。

【０００９】（比較例１）磁性層には実施例で使用した
のと同一の窒化ジルコニウムをバリウムフェライト置換
板状磁性粉１００重量部に対して１０重量部添加した以
外は実施例１と同様にし、塗料化は実施例１に従い、ニ
ーダー及びサンドミルを用いて混合分散を行って、磁性
塗料を作製した後、所定量の潤滑剤と硬化剤を撹はん添
加した後、非磁性支持体面上に、前記各磁性塗料をダイ
ノズルー方式により、塗工速度約１００ｍ／min にて塗
布し、磁性層を２．５μｍ塗布し、直ちに磁場配向を塗
布膜の走行基体と同方向に配向されるように磁界を印加
させることにより磁性粉粒子を配列した磁性塗膜を作製
し、比較例１のテ−プ状の磁気記録媒体を得た。

【００１０】（比較例２）磁性塗料を構成する磁性体以
外に無機質フィラーを全く添加しないで磁性塗料を作製
し同様にして、所定量の潤滑剤と硬化剤を撹はん添加し
た後、非磁性支持体面上に、前記磁性塗料をダイノズル
方式コーターを用いて、塗工速度約１００ｍ／min にて
塗布し、直ちに磁場配向を走行基体と同方向に磁束を持
つ配向磁石の間隙を通過させ、磁性塗膜を作製し、比較
例２のテ−プ状の磁気記録媒体を得た。

【００１１】得られた塗膜は８ｍｍ幅にスリットし、改
造型の８ｍｍＶＴＲデッキを用いて電磁変換特性を測定
した。電磁変換特性の評価は、ギャップ長０．２２μ
ｍ、トラック幅２１μｍのＭＩＧタイプヘッドを搭載
し、テ−プ・ヘッド間の相対速度３．８１ｍ／secで自
己録再し、記録周波数２００ｋＨｚ及び７ＭＨｚのＲＦ
出力で代表させた。導電性については、表面電気抵抗と
ドロップアウト（ノーマルーーー１５μｓー１６ｄＢ、スモ
ールーーー５μｓー１６ｄＢ）をそれぞれ測定した。研磨性
についてはデッキ走行を全長２時間分を１パスとして連
続２００パス実施した前後でのヘッド研磨量を測定し
た。磁気記録媒体の磁気特性は飽和磁束密度と角型比
（テ−プ長さ方向の値）を調べた。以上の測定結果は、
それぞれ（表１）に示し、ＲＦ出力は比較例２を０ｄＢ
とし、すべて相対値として示した。

【００１２】

【表１】

【００１３】実施例１及び実施例２は、比較例に比べて
適度な導電性と研磨性を達成されることがわかった。ま
た、本発明によれば充分な磁性粉充填性と良好な磁性粉
粒子の配向性を達成することが可能となり、長波長から
短波長に至るまで出力の高い磁気記録媒体を実現するこ
とができた。比較例１では研磨力が強くヘッド摩耗量が
大きくテ−プに傷が入ってしまった。比較例２において
は磁性粉粒子の充填性は良好ではあるが導電性が悪く、
さらに研磨力が弱すぎてヘッド当りが悪いため出力が低
かった。以上の結果からわかるように、本発明を用いた
実施例は、これを用いない比較例のサンプルに比べて適
度な導電性と研磨性を両立できるとともに、短波長領域
での出力向上と広い周波数帯域に渡る安定した出力化な
どを高いレベルで実現することが可能となった。

【００１４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、導電性
と研磨性をそれぞれ確保するのに必要であった無機質フ
ィラー等の添加剤の量を低減できるとともに短波長領域
から長波長領域までバランスのとれた再生出力を高いレ
ベルで実現することが可能となった。したがって、本発
明は、今後のデジタル記録に対しても十分に対応可能
で、かつより一層高密度記録に適する磁気記録媒体を提
供できるものであり、非常に有用な発明である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非磁性支持体上にヘキサゴナルフェライト
   磁性体をバインダー樹脂とともに塗布して磁気記録層を
   形成している磁気記録媒体において、前記磁気記録層に
   磁性体以外の無機質フィラーとして平均粒子径０．５μ
   ｍ以下である窒化ジルコニウム粒子を、ヘキサゴナルフ
   ェライト磁性体１００重量部に対して１〜８重量部を含
   んでいることを特徴とする磁気記録媒体。