JPH0690786B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPH0690786B2
JPH0690786B2 JP62077610A JP7761087A JPH0690786B2 JP H0690786 B2 JPH0690786 B2 JP H0690786B2 JP 62077610 A JP62077610 A JP 62077610A JP 7761087 A JP7761087 A JP 7761087A JP H0690786 B2 JPH0690786 B2 JP H0690786B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複数の磁性層を有する磁気記録媒体に関する。
特に、本発明は電磁変換特性及びヘツド摩耗、耐久性の
改良された強磁性合金粉末を磁性層に含有する磁気記録
媒体に関する。
〔従来の技術及び問題点〕
従来ビデオテープ、オーデイオテープ等の磁気記録媒体
としては、強磁性酸化鉄粉末、強磁性合金粉末等を結合
剤中に分散した磁性層を非磁性支持体上に塗設したもの
が広く用いられている。特に強磁性合金粉末は抗磁力
(Hc)が高く、高密度記録に適している。
近年、このような磁気記録媒体の高記録密度化と共に、
高品位な画質、音質の要求がますます高くなつており、
電磁変換特性の改良、特にC/N(キヤリヤとノイズの
比)を上げ、BN(バイアスノイズ)を下げる等が必要に
なつてきている。
このためには、強磁性粉末を小さくして単位体積中の磁
性体の数を増す必要がある。しかし、単位体積中の磁性
体の数を単に増すために強磁性粉体の比表面積を増して
も、強磁性体の表面に空孔があいたりしていて、実際の
粒子サイズは小さくなつていなかつたり、短軸と長軸の
軸比が小さくなつたりすると、上記の目的を達成するこ
とが困難であつた。
すなわち、空孔が生ずると磁化率の損失が大きくなり、
また強磁性体粉と軸比が小さくなると磁気記録媒体の製
造時における磁性体の配向性が悪くなる等の問題があつ
た。
また、強磁性粉末を小さくすると、低抗磁力の成分(粉
末)が増すためか、転写特性が悪化して、実用に供しな
くなるという問題があつた。
また、強磁性粉末を小さくすると、磁性層の光透過率が
大きくなる。また、ビデオテープデツキ(VHS型,8mm型
等)においてはテープの終端波長約900nmの光を感ずる
フオトセンサーで検出しているため、テープの光透過率
が10%以下でないと誤動作する恐れが大きかつた。
このため、強磁性粉末を小さくする時には、磁性層中に
遮光性の粉体を多量に入れる必要があり、場合によつて
は厚いバツクコート層で遮光したり、別な遮光層を設け
る必要があつた。
しかしながら、遮光性粉体を磁性層中に多量に加えると
電磁変換特性を悪化させ、また、バツクコート層や別の
遮光層で遮光を行うため、層を厚くするとバツク層のオ
レンジピールによる表面性の悪化や電磁変換特性を劣化
させる等の問題があつた。
また、転写特性を確保するために強磁性粉末の粒子サイ
ズを大きくすると、ヘツド摩耗が増加するという問題が
あつた。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者らは、上記の問題を解決するために種々検討を
行なつた結果、最上層に透過型電子顕微鏡による平均長
軸粒子長が0.25μm未満、X線回析法による結晶子サイ
ズが200Å未満の強磁性合金粉末を用い、最上層以外磁
性層の強磁性粉末の平均長軸粒子長が0.25〜0.35μm、
結晶子サイズが250Å以上であり、最上層の厚さが2μ
m以下である重層磁性層を用いた時に前記の問題を解決
できることがわかり、本発明に至つたものである。
すなわち、本発明は、非磁性支持体上に強磁性粉末を結
合剤中に分散させてなる複数の磁性層を有する磁気記録
媒体において、最上層の強磁性粉末が強磁性合金粉末で
最上層の強磁性合金粉末の透過型電子顕微鏡による平均
長軸長が0.25μm未満、X線回析法による結晶子サイズ
が200Å未満であり、最上層以外の磁性層の強磁性粉末
の透過型電子顕微鏡による平均長軸長が0.25−0.35μm
以上、X線回析法による結晶子サイズが250Å以上であ
り、最上層の厚さが2μm以下であることを特徴とする
磁気記録媒体である。
特に、本発明は、下層の結合剤に非硬化性の結合剤を用
い、最上層に好ましくは硬化性の結合剤を用い、最上層
の層厚が乾燥厚で2.0μm以下の薄層になるよういわゆ
るウエツト・オン・ウエツト方式(逐時重層塗布方式又
は同時重層塗布方式)で重層塗布して磁性層を設けた場
合が好ましい。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明における最上層の強磁性粉末は鉄を主成分とする
合金粉末で、透過型電子顕微鏡による平均長軸長が0.25
μm以下、X線回析法による結晶子サイズが200Å以下
である。
平均長軸長が約0.26μm以上または、結晶子サイズが約
210Å以上では得られた磁気記録媒体の変調ノイズや、
バイアスノイズが高くなるので好ましくない。
本発明で用いる強磁性合金粉末に次のような方法によつ
て製造することができる。
(1)針状オキシ水酸化物あるいは、これらに他金属を含
有せしめたものあるいは、これらのオキシ水酸化物から
得た針状酸化鉄を還元する方法(酸化鉄還元法)。
(2)強磁性金属を低圧の不活性ガス中で蒸発させる方法
(低真空蒸発法)。
(3)強磁性体をつくり得る金属の塩の水溶液中で還元性
物質(水素化ホウ素化合物、次亜リン酸塩あるいはヒド
ラジン等)を用いて還元し強磁性粉末を得る方法。
(4)強磁性金属の有機酸塩を加熱分解し、還元性気体で
還元する方法。
(5)金属カルボニル化合物を熱分解する方法。
(6)水銀陰極を用い強磁性金属粉末を電析させたのち水
銀と分離する方法。
本発明においては、上記方法(1),(2),(3)によつて製
造される強磁性金属粉末が使い易く、なかでも方法(1)
によつて得られる粉末はコストと品質という点で最も望
ましい。また、本発明の強磁性金属粉末を製造する際
に、金属微粉末としての化学的安定性を改良するために
粒子表面に酸化皮膜を設けることが望ましい。
強磁性合金粉末の組成は、Fe、Fe-Ni、Fe-Ni-Coの如き
純鉄、合金であり、さらに特性改良のためにB,C,N,Al,S
i,S,Ti,Cr,Mn,Cu,Znなどの非磁性もしくは非金属の元素
を少量含有させておくこともできる。また、本発明の目
的を有効に達成させるためにもさらに本発明の方法の効
果が発揮される上でも強磁性粉末粒子の比表面積は、30
m2/gr以上であり、さらに40m2/grであることが好まし
い。
本発明は、上記の強磁性合金粉末の製造において、製造
条件、等を前記の本発明で規定した平均長軸長及び(11
0)方向の結晶子サイズが得られるように選択する。
本発明における最上層の厚さは2μ以下であり、特に1
μ以下が好ましい。最上層の厚さが約2.1μ以上では重
層の効果が小さくなるので好ましくない。
また、最上層の抗磁力は600エルステツドから5000エル
ステツドが好ましい。約590エルステツド以下は結晶子
サイズが大きくなるので好ましくなく、約5010エルステ
ツドは通常のヘツドでは記録できなくなる。
最上層以外の磁性層の磁性粉末としては特に制限はな
く、γ‐Fe2O3,Fe3O4又はこれらの中間酸化鉄でFeOx
(1.33<X≦1.5)で表わされる強磁性酸化鉄粉末、こ
れらにコバルトが付加されたもの(コバルト変成)でCo
-FeOx(1.33<X≦1.5)で表わされるコバルト含有強磁
性酸化鉄、強磁性金属粉末等を用いることができるが、
価格、塗布液の調製の容易さからCo-FeOx(1.33<X≦
1.5)粉末が好ましい。
本発明においては下層の強磁性粉末の透過型電子顕微鏡
による平均長軸長が0.25〜0.35μm、X線回析法による
結晶子サイズは250Å以上である。
下層の強磁性粉末の平均長軸長が0.25μm未満、結晶子
サイズが250Å未満では、磁性粉末の充填度が低くな
り、磁束密度が低下し、電磁変換特性が劣化しやすくな
るので好ましくない。下層の抗磁力は上層の抗磁力の1.
1〜0.4倍が好ましく、特に1.0〜0.6倍が好ましい。約1.
2倍以上では長波長域の電磁変換特性が劣り、約0.3倍以
下では短波長域の電磁変換特性が劣るので好ましくな
い。
なお、前記X線結晶法は仁田勇著、「X線結晶学」、九
善出版に詳しく記載されている。
最上層以外の磁性層の層圧は0.5μm以上が好ましい。
約0.5μ未満では、最上層がベースの表面粗さの影響を
受けやすく電磁変換特性が劣化するので好ましくない。
最上層の結合剤組成は、熱可塑系結合剤でも良いが、ビ
デオ,DAT等回転ヘツドを高速で走らせる場合は、イソシ
アネート等で硬化させた硬化型結合剤を使用するのが好
ましい。
下層に用いる結合剤は上記の如き硬化型結合剤でもよい
が、非硬化型の熱可塑性結合剤を用いることが好まし
い。
熱可塑性樹脂としては、塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂
(以下、塩酢ビ樹脂と称する)、官能基含有塩酢ビ樹
脂、(メタ)アクリル酸エステル系共重合体、飽和ポリ
エステル樹脂、ポリウレタン樹脂、官能基含有ポリウレ
タン樹脂、セルロール系樹脂等があり、特に官能基含有
塩酢ビ樹脂、ポリウレタン樹脂及び官能基含有ポリウレ
タン樹脂が好ましい。官能基としては、‐SO3M基,-COOM
基,-OM基,-OSO3M基, (Mは水素又はアルカリ金属、M'は水素、アルカリ金
属、又は炭化水素基を表す)等が好ましい。
また、ポリウレタン樹脂としては、ポリエステルポリウ
レタン、ポリカプロラクトンポリウレタン、ポリカーボ
ネートポリウレタン等が好ましい。
なお、下層に熱可塑性樹脂を用いる場合には下層用塗布
液と上層用塗布液を湿潤状態で重畳して塗布するいわゆ
るウエツト・オン・ウエツト塗布方式が用いられ、逐次
塗布方式や同時多層塗布方式が用いられ、好ましい効果
が得られる。
なお、ウエツト・オン・ウエツト塗布方式としては特願
昭59-259941号に示した塗布方法を用いることができ
る。
なお、最上層の塗布厚が1μm以下の場合にはウエツト
・オン・ウエツト方式でないと所望の厚さを得ることが
困難になる。
本発明の磁気記録媒体をビデオ、DAT等に使用する場合
は、デツキがテープの終端を光で検出するため900nmで
の光透過率が10%以下であることが好ましい。
このために、上層あるいは上層以外の磁性層にカーボン
等の遮光性の粉体を加えても良い。
本発明における磁性層には、さらに必要に応じて潤滑
剤、研磨材、分散剤、帯電防止剤、防錆剤等、一般に用
いられている添加剤を加えてもよい。
本発明における磁性層は、前記した強磁性粉末及び結合
剤を、必要に応じて添加剤と共に有機溶媒を用いてそれ
ぞれ分散、混練して下層用及び最上層用の塗布液を調整
し、非磁性支持体上に塗布して設ける。
混練、塗布液の塗布に用いる有機溶剤としては、アセト
ン,メチルエチルケトン,メチルイソブチルケトン,シ
クロヘキサノン等のケトン系:酢酸メチル,酢酸エチ
ル,酢酸ブチル,乳酸エチル,酢酸グリコールモノエチ
ルエーテル等のエステル系:エチルエーテル,グリコー
ルジメチルエーテル,グリコールモノエチルエーテル,
ジオキサン,テトラヒドロフランなどのエーテル系:ベ
ンゼン,トルエン,キシレンなどの芳香族炭化水素:メ
チレンクロライド,エチレンクロライド,四塩化炭素,
クロロホルム,エチレンクロルヒドリン,ジクロルベン
ゼンなどの塩素化炭化水素等が選択して使用できる。
本発明で用いる支持体の素材としては、ポリエチレンテ
レフタレート,ポリエチレン2,6−ナフタレートなどの
ポリエステル類:ポリエチレン,ポリプロピレンなどの
ポリオレフイン類,セルローストリアセテートなどのセ
ルロース誘導体,ポリカーボネート,ポリイミド,ポリ
アミドイミドなどプラスチツク等がある。
また、本発明においては、支持体の磁性層と反対の側に
バツク層を設けてもよい。
また、非磁性支持体と磁性層の接着性を向上させるため
に、非磁性支持体上に下塗り層を設けてもよい。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例によつて具体的に説明する。
塗布液A 塗布液B 塗布液a 塗布液b Fe-Ni合金(抗磁力2000 Oe,平均長軸長0.18μm結晶子
サイズ150Å) 100部 を使用した他はaと同様 塗布液C 塗布液AのCo−γ−FeOxのかわりに以下のCo−γ−FeOx
を使用。
(X=1.45,抗磁力650 Oe,平均長軸長0.20μm結晶子
サイズ200Å) 塗布液c 塗布液aのFe−Zn−Ni合金のかわりに、抗磁力1500 Oe
平均長軸長0.28μm結晶子サイズ230Å)のFe-Zn-Ni合
金粉末を使用した。
〔発明の効果〕 上記の結果から、No.1〜4、C-1により、上層の厚さは
2.0μ以下がV.S C/Nとも高く好ましいことがわかる。
No.5〜7により、上層、下層が異なっても本発明の目的
が達せられることがわかる。
C-2〜C-5では上層または下層の単層ではV.S C/Nスチル
ライフ、ヘツド摩耗のいずれかが劣り、高密度磁気記録
媒体としては好ましくない。
C-6,C-7では単層で塗布厚を薄くしただけではC-2〜C-5
同様、高密度磁気記録媒体としては、好ましくない。
C-8,C-9で、上層または下層の強磁性粉末が本発明の請
求範囲をはずれると、好ましくないことがわかる。
以上の事から、本発明により、本発明の目的が達成され
ることがわかる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】非磁性支持体上に強磁性粉末を結合剤中に
    分散させてなる複数の磁性層を有する磁気記録媒体にお
    いて、最上層の強磁性粉末が強磁性合金粉末であって、
    最上層の強磁性合金粉末の透過型電子顕微鏡による平均
    長軸長が0.25μm未満、X線回析法による結晶子サイズ
    が200Å未満であり、最上層以外の磁性層の強磁性粉末
    の透過型電子顕微鏡による平均長軸長が0.25〜0.35μ
    m、X線回析法による結晶子サイズが250Å以上であ
    り、最上層の厚さが2μm以下であることを特徴とする
    磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】最上層以外の磁性層の強磁性粉末がコバル
    ト含有酸化鉄Co-FeOx(1.33<X≦1.5)粉末である特許
    請求の範囲第(1)項に記載の磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】最上層及び下層がウエツト・オン・ウエツ
    ト塗布方式によつて設けられている特許請求の範囲第
    (1)項に記載の磁気記録媒体。
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