JPH06349052A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 コバルト含有酸化鉄粉と、該コバルト含有酸
化鉄粉と保磁力が同等のバリウムフェライト粉と、メタ
ル粉を含有する磁性粉と結合剤からなる磁性層を有し、
バリウムフェライト粉とメタル粉の合計量が全磁性粉中
に20〜50重量％、且つバリウムフェライト粉とメタル粉
の重量比が、バリウムフェライト粉：メタル粉＝１：１
〜１：４である磁気記録媒体。 【効果】 出力等の電磁変換特性と耐食性等の物理的特
性の双方に優れ、また磁性粉としてメタル粉のみを用い
る場合に比べ生産コストが低くなる。

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、更に詳し
くは、磁気ディスク、磁気テープ、磁気シート等の塗布
型の磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】塗布型の磁気記録媒体は、
磁性粉末を結合剤と有機溶剤に分散してなる磁性塗料を
ポリエステル等の基材上に塗布、乾燥して得られるもの
であり、磁気記録媒体の走行性、耐久性等を高めるた
め、潤滑剤、研磨剤、硬化剤等の添加剤を添加すること
が一般的である。従来より、これらの塗布型の磁気記録
媒体の磁性粉末としてCo被着酸化鉄が使用されている。
しかしながら、ＶＴＲテープ等に使用されるCo被着酸化
鉄は、Hcが 400〜700 Oe程度であり、耐食性、生産コス
トには優れるものの、前述したメタル粉とは反対に、Hc
×Brで求まる磁気エネルギーが小さく、また、粒子サイ
ズも大きい（ 0.3〜0.5 μm 程度）ため、特に最短記録
波長が 0.7μm 以下になるとノイズが増加し、再生出力
も得られない。

【０００３】また、特に高画質のビデオテープ、大容量
のフロッピーディスク等には磁性粉末としてメタル粒子
が用いられている。その理由としては、磁気エネルギー
は保磁力（Hc）×残留磁束密度（Br）で求まるが、メタ
ル粒子はHcが高く、また、飽和磁化（σs ）が大きいの
でBrが高くなり、高磁気エネルギーが期待できるからで
ある。しかしながら、メタル粒子には、磁性粒子が化学
的に不安定で錆びやすい、磁性体の磁化が大きく、塗液
中で粒子が凝集しやすいため、分散が難しい、また、粒
子が凝集しやすいため、ノイズレベルが高い等の問題が
あり、これらの問題点は充分には解決されていない。ま
た、メタル粉末はコストが高く実用的には未だ問題があ
る。

【０００４】更なる高密度記録を実現するために垂直磁
気記録方式が提案されており、特にこの方式に適した磁
性粉末として六角板状のバリウムフェライトが使用され
ている。しかしながら、バリウムフェライトは飽和磁化
（σs ）が低いため、磁気テープや磁気ディスクとした
場合、残留磁束密度（Br）が低くなるため、低域での出
力が不足する。更に、バリウムフェライトを用いた場
合、形成された磁性層の表面粗さが非常に大きく、高出
力を得ることができない。

【０００５】また、これらのCo被着酸化鉄、メタル粉、
バリウムフェライトをブレンドして各問題点を緩和しよ
うとする試みもなされているが、未だ満足のいく磁気特
性は得られておらず、特に高周波数領域での再生出力に
ついては更に改善が必要とされている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究した結果、磁性粉末として、保磁
力の大きさがほぼ同等のバリウムフェライト粉末とコバ
ルト含有酸化鉄粉とを用い、更にメタル粉をバリウムフ
ェライト粉末に対して特定割合で併用することにより、
耐久性に優れ、特に高周波数領域での再生出力が良好な
磁気記録媒体が得られることを見出し、本発明を完成す
るに至った。

【０００７】すなわち本発明は、コバルト含有酸化鉄粉
と、該コバルト含有酸化鉄粉と保磁力が同等のバリウム
フェライト粉と、メタル粉を含有する磁性粉と、結合剤
とからなる磁性層を基材上に有する磁気記録媒体におい
て、前記バリウムフェライト粉と前記メタル粉の合計量
が全磁性粉中の20〜50重量％であり、且つ前記バリウム
フェライト粉と前記メタル粉の重量比がバリウムフェラ
イト粉：メタル粉＝１：１〜１：４である磁気記録媒体
を提供するものである。

【０００８】以下に本発明に用いられる磁性粉について
説明する。

【０００９】 コバルト含有酸化鉄粉（以下、Co−Feと略記する） 本発明においてコバルト含有鉄酸化物とは、表面Co層生
成型のコバルト被着酸化鉄はもちろん、Coを内部に含む
Co−ドープ型、Co−吸着型のコバルト含有酸化鉄、或い
はコバルトフェライト等を含むものであり、いずれを使
用することも可能である。特に本発明ではCo−Feとし
て、Co被着Fe₃O₄ 、Co被着Fe₂O₃ 、Co被着FeO_x(x＝1.33
〜1.50) 〕、又はコバルトフェライトを被着したFe
₃O₄ 、Fe₂O₃ 、FeO_xを使用するのが好ましい。また、Co
−Feは、コバルトの含有量が酸化鉄の重量に対して８重
量％以下であるのが好ましい。コバルトの含有量が酸化
鉄の重量に対して８重量％を超えると、製造時の加熱或
いは加圧による減磁が大きくなる。

【００１０】本発明に使用されるCo−Feの保磁力は特に
限定されず、所望とする磁気記録媒体の性能に応じて適
宜決められるが、 700〜1600（Oe）程度が一般的であ
る。また、Co−Feの粒径も同様で、特に限定されない
が、平均長軸長が 0.1〜1.0 μm、平均短軸長が0.01〜
0.1 μm 程度が一般的である。また粒子の形状も限定さ
れない。Co−Feは一般に全磁性粉中、50〜80重量％使用
される。

【００１１】 バリウムフェライト（以下、Baと略記する） 本発明においては、上記のCo−Feと同等の保磁力を有す
るBaが使用されるが、Baの保磁力は、Co−Feの保磁力の
大きさの±10％の範囲にあるのが好ましい。保磁力がこ
の関係を満たさない、即ち、両者の保磁力の大きさの差
が10％よりも大きいと、ノイズレベルが上がり過ぎて好
ましくない。

【００１２】また、本発明に使用されるBaは、粒子の形
状が六角板状のものが使用され、粒径（対角線長）は特
に限定されないが、0.02〜1.0 μm 程度が一般的であ
り、厚さは0.001 〜0.1 μm 程度である。

【００１３】メタル粉 本発明では上記Co−FeとBaの他に、磁性粉として更にメ
タル粉が使用される。本発明に用いられるメタル粉とし
ては、特に限定されないが、例えば、鉄粉末或いは鉄を
主成分とし、適宜コバルト、ニッケル等を添加して合金
とし、耐酸化性、耐食性を改善した強磁性合金粉末が使
用される。メタル粉の保磁力は限定されないが、 800〜
1700（Oe）程度が一般的である。また、メタル粉の粒径
も同様で、特に限定されないが、平均長軸長が 0.1〜1.
0 μm 、平均短軸長が0.01〜0.1μm 程度が一般的であ
る。また粒子の形状も限定されない。

【００１４】本発明において、Baとメタル粉の合計量
は、全磁性粉中20〜50重量％であり、Baとメタル粉の重
量比はBa：メタル粉＝１：１〜１：４である。Baとメタ
ル粉の使用量がこれらの範囲を外れると、周波数による
出力のバランスが悪くなる（例えば、高域は高出力であ
るが低域は出力が低下するなど）。

【００１５】本発明に使用される結合剤としては、ウレ
タン樹脂、特に SO₃Na基等の極性基を含有するポリウレ
タン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニ
ル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−アクリロニ
トリル共重合体等の塩化ビニル系共重合体であって、特
に SO₃Na基等の極性基を含有する塩化ビニル共重合体、
ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリアミド樹
脂、ポリビニルブチラール、セルロース誘導体（セルロ
ースアセテートブチレート、セルロースプロピオネー
ト、ニトロセルロース等）、スチレン−ブタジエン共重
合体、ポリエステル樹脂、各種の合成ゴム系、フェノー
ル樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェ
ノキシ樹脂、シリコン樹脂、アクリル系反応樹脂、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、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、尿素ホルムアルデヒド樹脂、低分子量グリコ
ール／高分子量ジオール／イソシアネートの混合物、及
びこれらの混合物等が例示される。通常、結合剤は磁性
塗料中に 3.0〜10.0重量％程度配合される。

【００１６】有機溶媒としては、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、酢酸エチ
ル、ベンゼン、トルエン、キシレン、ジメチルスルホキ
シド、テトラヒドロフラン、ジオキサン等、使用する結
合剤樹脂を溶解するのに適した溶剤が特に制限されるこ
となく単独又は二種以上混合して使用される。通常、有
機溶媒は磁性塗料中に20〜80重量％程度配合される。

【００１７】なお、磁性塗料中には、通常使用されてい
る各種添加剤、例えば分散剤、研磨剤、潤滑剤などを適
宜に添加使用してもよい。分散剤としては、レシチン、
ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオ
ン系界面活性剤等が使用できる。研磨剤としては、α−
アルミナ、溶融アルミナ、酸化クロム(Cr₂O₃) 、炭化ケ
イ素、コランダム、ダイヤモンド等の平均粒子径0.05〜
0.5 μの微粉末が使用でき、通常、前記したような結合
剤 100重量部に対し 0.5〜100 重量部加えられる。ま
た、潤滑剤としては、各種のポリシロキサン等のシリコ
ーンオイル、グラファイト、二硫化モリブデン等の無機
粉末、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン等の
プラスチック微粉末、高級脂肪酸、高級アルコール、高
級脂肪酸エステル、フルオロカーボン類などが前述した
ような結合剤 100重量部に対して 0.1〜50重量部の割合
で添加される。

【００１８】本発明の磁気記録媒体に用いられる基材と
しては、合成樹脂（例えばポリエステル、ポリアミド、
ポリオレフィン、セルロース系誘導体）、非磁性の金
属、ガラス、セラミック、紙等が挙げられ、その形態
は、フィルム、テープ、シート、カード、ディスク等で
使用される。

【００１９】本発明の磁気記録媒体の磁性層の厚さは、
0.3〜５μm程度である。また、本発明の磁気記録媒体に
はバックコート層、保護層、アンダーコート層、潤滑層
等が形成されていてもよく、この場合通常の材料を用い
て常法により形成される。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、電磁変換特性と耐食性
が良好で、しかもメタル粉のみを使用した磁気記録媒体
に比べて生産コストが安い磁気記録媒体が得られる。

【００２１】

【実施例】以下実施例にて本発明を更に説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、
例中の部及び％は特記しない限り重量基準である。

【００２２】比較例１ 針状で平均長軸長0.20μm、σs＝76 emu／ｇのCo−γ−
酸化鉄粉末〔Hc＝1450Oe 、軸比＝１：10（ここで、軸
比は短軸：長軸である。以下同じ。）〕と、以下に示す
各成分をサンドミルで分散して塗料化し、ダイレクトグ
ラビア法により乾燥後の厚さが 2.9μm になるように厚
さ10μm のポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム
上に塗布した。このフィルムを８mm幅のテープ状に裁断
し、８mmカセットケースに入れ、これをノイズメーター
に接続した市販の８mmＶＴＲにセットして、出力、S/N
を測定し、市販のレファレンステープ（ソニー (株)
製）と比較してdB単位で表示した。また、耐食性とし
て、上記テープを60℃、90％RHの条件下に21日間放置し
た後の飽和磁束密度の減少率（ΔBs）も測定した。その
結果を表１に示す。

【００２３】＜磁性塗料成分＞ ・Co−γ−Fe₂O₃ 粉末 25.0重量％ ・塩化ビニル系樹脂 1.7重量％ ・ポリウレタン系樹脂 2.6重量％ ・Al₂O₃ （粒径0.15μm ） 3.0重量％ ・イソシアネート 0.7重量％ ・脂肪酸エステル 0.8重量％ ・トルエン 29.8重量％ ・メチルエチルケトン 29.8重量％ ・シクロヘキサノン 6.6重量％。

【００２４】比較例２ 比較例１の磁性塗料配合において、Co−γ−Fe₂O₃粉末
の代わりに鉄粉末（σs＝120emu／ｇ、平均長軸長0.21
μm 、軸比＝１：10、Hc＝1460 Oe ）を用いた以外は、
比較例１と同様に磁気テープを製造し、同様の試験を行
なった。その結果を表１に示す。

【００２５】比較例３ 比較例１の磁性塗料配合において、Co−γ−Fe₂O₃ 粉末
の代わりにバリウムフェライト粉末〔σs ＝56 emu／
ｇ、六角板平均対角線長＝0.05μm 、板状比＝１：５
（ここで、板状比は、厚み：六角板平均対角線長であ
る。）、Hc＝1490 Oe〕を用いた以外は、比較例１と同
様に磁気テープを製造し、同様の試験を行なった。その
結果を表１に示す。

【００２６】比較例４ 比較例１の磁性塗料配合において、Co−γ−Fe₂O₃ 粉末
の30重量％分を比較例３で用いたバリウムフェライト粉
末に置き換えた以外は、比較例１と同様に磁気テープを
製造し、同様の試験を行なった。その結果を表１に示
す。

【００２７】実施例１ 比較例４において、バリウムフェライト粉末のうちの50
重量％分を、比較例２で用いた鉄粉末に置き換えて、そ
の他は比較例１と同様に磁気テープを製造し、同様の試
験を行なった。その結果を表１に示す。

【００２８】実施例２ 比較例１の磁性塗料配合において、Co−γ−Fe₂O₃ 粉末
の50重量％分を、比較例３で用いたバリウムフェライト
粉末と比較例２で用いた鉄粉末（バリウムフェライト粉
末：鉄粉末＝１：４）に置き換えた以外は、比較例１と
同様に磁気テープを製造し、同様の試験を行なった。そ
の結果を表１に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】＊基準：市販の８mmレファレンステープ
（ソニー (株) 製） ・結果 表１より、本発明の磁気記録媒体は出力、特に低周波数
領域と高周波数領域のいずれにおいても出力が良好であ
り、且つノイズ、耐食性の評価結果も良好であることが
わかる。磁性粉として鉄粉末のみを使用した比較例２の
磁気記録媒体では出力は良好であるが、ノイズと耐食性
において本発明の磁気記録媒体に劣っている。また、比
較例１及び比較例４の磁気記録媒体は耐食性は比較的良
好であるが、出力が本発明の磁気記録媒体よりも劣って
おり、比較例３の磁気記録媒体は出力とS/N が本発明の
磁気記録媒体よりも劣っている。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コバルト含有酸化鉄粉と、該コバルト含
   有酸化鉄粉と保磁力が同等のバリウムフェライト粉と、
   メタル粉を含有する磁性粉と、結合剤とからなる磁性層
   を基材上に有する磁気記録媒体において、前記バリウム
   フェライト粉と前記メタル粉の合計量が全磁性粉中の20
   〜50重量％であり、且つ前記バリウムフェライト粉と前
   記メタル粉の重量比がバリウムフェライト粉：メタル粉
   ＝１：１〜１：４である磁気記録媒体。