JPH07272253A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 Ｆｅ−Ｃｏ合金に、Ｆｅ原子に対して３．５
〜６重量％のＡｌ原子、０．５〜２．０重量％のＹ原子
が添加され、且つ、Ｆｅ−Ｃｏ合金においては、Ｆｅ原
子に対して５〜２５重量％のＣｏが含有された金属磁性
粉末を用いる。そして、この金属磁性粉末と結合剤より
なる磁性層が非磁性支持体上に形成して磁気記録媒体を
構成する。この磁気記録媒体における磁性層は、保磁力
Ｈｃが１３５０〜１７００ Oe に規定されるとよい。 【効果】 電磁変換特性が向上し、且つ耐候性にも優れ
た磁気記録媒体となる。このため、さらなる高記録密度
化・高性能化に対応可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はいわゆる塗布型の磁気記
録媒体に関し、特に、飽和磁化の大きな磁気記録媒体に
関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録の分野においては、年々、高密
度記録化が進行しており、これに対応すべく、近年蒸着
テープ等の金属薄膜型の磁気記録媒体が提案され、一部
実用されているが、価格等の点でいわゆる塗布型の磁気
記録媒体が今でも主流を占めている。

【０００３】塗布型の磁気記録媒体は、磁性粉や結合
剤，分散剤，潤滑剤等を有機溶剤に分散混練してなる磁
性塗料をポリエステルフィルム等の非磁性支持体上に塗
布してなるものである。この塗布型の磁気記録媒体にお
いて、高密度化を達成するためには、用いる磁性粉の高
保磁力化、磁性粉の高密度充填、配向性の向上などによ
る磁気特性の向上や磁性粉の微細化、磁性層の鏡面化が
必要とされている。

【０００４】このため、従来より強磁性粉末として使用
された酸化鉄系材料に代わり、磁気エネルギーが高く、
より微細化された磁性粉として、鉄または鉄を主体とす
る金属材料よりなる金属磁性粉末（メタル磁性粉）が用
いられるようになってきている。これらの鉄または鉄か
ら構成される金属磁性粉末は、酸化鉄やオキシ水酸化
鉄、あるいはＣｏ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｔ
ｉ等の鉄以外の金属を含む水酸化鉄やオキシ水酸化鉄な
どを水素ガスで還元することによって製造できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように高記録密
度化に対して様々な検討がなされてきたが、特にビデオ
テープやデジタルオーディオテープ（Ｒ−ＤＡＴ）等で
は、さらなる高記録密度化・高性能化が求められてい
る。

【０００６】しかしながら、上述のようなメタル磁性粉
は、微細化すると十分な飽和磁化σs を確保することが
困難となるため、ある一定レベル以上の電磁変換特性を
達成することができなかった。

【０００７】また、耐候性を向上させるためには、メタ
ル磁性粉の表面を酸化して酸化被膜を形成することが有
効であるが、メタル磁性粉の表面を酸化すると飽和磁化
σsを劣化させることとなるため、必要な飽和磁化σs
を確保しつつ耐候性を向上させることは困難であった。

【０００８】そこで、メタル磁性粉に種々の元素を添加
することにより、電磁変換特性を向上させることが検討
されているが、さらなる高記録密度化に対応できるだけ
の優れた特性を示すものは見い出されていないのが実情
である。

【０００９】本発明はかかる従来の実情に鑑みて提案さ
れたものであり、さらなる高記録密度化・高性能化に対
応可能な、電磁変換特性に優れ、且つ耐候性にも優れた
磁気記録媒体を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上述の目的
を達成せんものと鋭意検討した結果、Ｆｅ−Ｃｏ合金よ
りなるメタル磁性粉（金属磁性粉末）に、添加元素とし
てＡｌ（アルミニウム），Ｙ（イットリウム）を添加
し、これらの添加量を適正化することにより、飽和磁化
σs を向上させることができることを見い出し、本発明
を完成するに至った。

【００１１】即ち、本発明は、非磁性支持体上に主に金
属磁性粉末と結合剤よりなる磁性層が形成されてなる磁
気記録媒体において、この金属磁性粉末が、Ｆｅ−Ｃｏ
合金よりなり、添加元素として、Ｆｅ原子に対して３．
５〜６重量％のＡｌ原子、０．５〜２．０重量％のＹ原
子が添加されてなるものである。なお、上記Ｆｅ−Ｃｏ
合金は、Ｆｅ原子に対して５〜２５重量％のＣｏ原子が
含有されてなるものである。

【００１２】なお、上記Ａｌ原子の添加量が多すぎると
飽和磁化σs が低下し、十分な磁気特性を確保できなく
なり、逆に少なすぎると形状保持効果および焼結防止効
果が劣化して金属磁性粉末の分散性に劣る磁性層となっ
てしまう。なお、このＡｌ原子はＡｌの単体であって
も、酸化物等の化合物であってもよい。さらに、Ｙ原子
の添加量が多すぎると飽和磁化σs が低下し、十分な磁
気特性を確保できなくなり、逆に少なすぎると磁性層の
耐候性が劣化すると共に保磁力Ｈｃも低下してしまう。
また、Ｃｏ原子を添加する場合、この添加量が多すぎる
と軸比が小さくなるので角形比が劣化しやすくなり、逆
に少なすぎると飽和磁化σs が低下するのみならず、耐
候性も劣化してしまう。

【００１３】なお、種々の特性を改善する目的で、Ｎ
ｉ，Ｃｒ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｍ
ｇ，Ｐ，Ｂ，Ｖ等の元素をＦｅ−Ｃｏ合金に添加するこ
とも可能である。

【００１４】上記金属磁性粉末は、その比表面積が４０
〜６５ m²／gとされることが好ましい。比表面積がこれ
より小さいと、十分なＣ／Ｎ（キャリア対ノイズ比）が
得られなくなり、逆にこれより大きいと、十分な飽和磁
化σs が得られず、その結果、ＲＦ出力（最大再生出
力）が低下してしまう。

【００１５】以上のような金属磁性粉末は、ガス酸化法
により表面に酸化被膜を形成して、安定化させてから用
いてもよい。これにより、磁気記録媒体の耐候性を向上
させることが可能となる。

【００１６】上記金属磁性粉末と結合剤と共に混合した
磁性塗料を塗布して得られた磁性層は、保磁力が１３５
０〜１７００ Oe とされて好適である。これは、保磁力
が小さすぎると高周波数域におけるＲＦ出力が劣化し、
逆に大きすぎても低周波数域におけるＲＦ出力が劣化し
てしまうからである。

【００１７】ところで、上記非磁性支持体や磁性層を構
成する樹脂結合剤等は従来公知のものがいずれも使用可
能で、何ら限定されるものではない。例示するならば、
非磁性支持体としては、ポリエステル類、ポリオレフィ
ン類、セルロース類、ビニル系樹脂、ポリイミド類、ポ
リカーボネート類に代表されるような高分子材料によっ
て形成される高分子基板や、アルミニウム合金、チタン
合金からなる金属基板、アルミガラス等からセラミック
ス基板、ガラス基板等である。その形状も何ら限定され
るものではなく、テープ状、シート状、ドラム状等、い
かなる形態であっても良い。

【００１８】結合剤としては、塩化ビニル、酢酸ビニ
ル、ビニルアルコール、塩化ビニリデン、アクリル酸エ
ステル、メタクリル酸エステル、スチレン、ブタジエ
ン、アクリロニトリル等の重合体、或いはこれら二種以
上を組み合わせた共重合体、ポリウレタン樹脂、ポリエ
ステル樹脂、エポキシ樹脂等が例示される。これら結合
剤に上記金属磁性粉末を分散して磁性層を形成する。

【００１９】上記磁性塗料の溶剤としては、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、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，ジオキサン等のグリコー
ルエーテル系、ベンゼン，トルエン，キシレン等の芳香
族炭化水素、ヘキサン，ヘプタン等の脂肪族炭化水素、
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
ベンゼン等の塩素化炭化水素等が挙げられる。

【００２０】さらに上記磁性層には、前記の結合剤、金
属磁性粉末の他に添加剤として分散剤、潤滑剤、研磨
剤、帯電防止剤、防錆剤等が加えられても良い。更に、
上記磁気記録媒体には、必要に応じて、バックコート層
やトップコート層等が形成されても良い。この場合、バ
ックコート層、トップコート層等の成膜条件は、通常こ
の種の磁気記録媒体の製造方法に適用される方法であれ
ば良く、特に限定されない。

【００２１】

【作用】本発明を適用して、金属磁性粉末の組成を適正
化すると、飽和磁化σs が向上し、この金属磁性粉末を
用いて作製した磁気記録媒体のＲＦ出力を向上させるこ
とが可能となる。

【００２２】また、金属磁性粉末の表面に十分な酸化被
膜を形成しても、必要な飽和磁化σs を確保できること
から、耐候性に優れた磁気記録媒体を作製することがで
きる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない
ことは言うまでもない。

【００２４】本実施例に係る磁気テープを以下のように
して作製した。先ず、下記の材料をニーダで混練し、サ
ンドミルにて混合して磁性塗料を調製した。

【００２５】 磁性塗料の材料 金属磁性粉末Ａ １０２重量部 結合剤 塩化ビニル系共重合体 ８．５重量部 ポリエステル系ポリウレタン ８．５重量部 カーボン粉末 ４重量部 アルミナ粉末 ６重量部 潤滑剤 ステアリン酸 ２重量部 ミリスチン酸 １重量部 溶剤 メチルエチルケトン，トルエン，シクロヘキサノン

【００２６】なお、上記金属磁性粉末Ａは、Ｆｅ−Ｃｏ
合金にＡｌ原子およびＹ原子が添加されたものであり、
表１に示されるように、Ｆｅ原子に対して、Ａｌ原子が
５重量％、Ｙ原子が１．５重量％含有され、Ｆｅ−Ｃｏ
合金においてはＦｅ原子に対してＣｏ原子が１０重量％
含有されるものである。また、比表面積は５５m²／g、
保磁力Ｈｃは１５００ Oe （１１９ kA／m）である。

【００２７】

【表１】

【００２８】上述の磁性塗料は最終固形分３６％とし
た。これに硬化剤（日本ポリウレタン社製，商品名：コ
ロネートＬ）を５重量部添加し、１０μｍ厚の非磁性支
持体上に塗布した。その後、磁場配向処理を行い、乾燥
させて巻き取りした。さらに、カレンダー処理を施し硬
化処理した後、６０℃にて２０時間保存してから、３．
８１ｍｍ幅に裁断して磁気テープを完成した。これを実
施例１のサンプルテープとする。

【００２９】実験１ ここで、金属磁性粉末の組成を変化させてサンプルテー
プを作製し、電磁変換特性および耐候性について比較し
た。

【００３０】具体的には、先ず、金属磁性粉末Ａの代わ
りに、Ｆｅ−Ｃｏ合金に添加されるＡｌ原子およびＹ原
子の含有量、Ｆｅ−Ｃｏ合金におけるＣｏ原子の含有量
が表１に示される金属磁性粉末Ｂ〜Ｉを用い、実施例１
と同様にして比較例１〜８のサンプルテープを作製し
た。そして、これら実施例１、比較例１〜８のサンプル
テープについて、種々の周波数域におけるＲＦ出力を測
定した。なお、このＲＦ出力の測定は、ギャップ幅０．
２５μｍの磁気ヘッドを搭載したデジタルオーディオレ
コーダにて行った。そして、比較例８のサンプルテープ
におけるＲＦ出力を０ｄＢとして、各サンプルテープの
ＲＦ出力の相対値を求めた。

【００３１】また、各サンプルテープについて、６０℃
９０％ＲＨなる雰囲気下で７日間保存する前後にＢｍ
（飽和磁束密度）を測定し、保存後のＢｍ劣化率を求め
た。これらの結果を表２に示す。

【００３２】

【表２】

【００３３】表２より、実施例１と比較例１〜４のサン
プルテープを比較すると、比較例１〜４の方がＲＦ出力
およびＢｍ劣化率が悪化しており、これより、金属磁性
粉末においてＹ原子の含有量が多すぎても少なすぎても
磁気特性が劣化することがわかる。また、実施例１と比
較例５，６のサンプルテープを比較すると、比較例５に
おいてはＢｍ劣化率が大きく悪化しており、比較例６に
おいてはＲＦ出力およびＢｍ劣化率ともに大きく悪化し
ていることがわかる。これより、Ｆｅ−Ｃｏ合金におい
てＣｏ原子の含有量が多すぎても少なすぎても磁気特性
を劣化させることがわかった。

【００３４】さらに、実施例１と比較例７のサンプルテ
ープを比較すると、比較例７の方がＲＦ出力、Ｂｍ劣化
率ともに多少悪化しており、Ａｌ原子の含有量も適正化
する必要があることがわかる。また、比較例８のサンプ
ルテープの磁気特性は、他のいずれのサンプルテープと
比較しても非常に劣っていることから、金属磁性粉末に
おいて、Ａｌ原子、Ｙ原子、Ｃｏ原子がそれぞれ適正量
にて含有されることが非常に重要であることがわかる。

【００３５】以上の結果より、Ｆｅ−Ｃｏ合金に、Ｆｅ
原子に対して３．５〜６重量％のＡｌ原子、０．５〜
２．０重量％のＹ原子が添加され、Ｆｅ−Ｃｏ合金にお
いては、５〜２５重量％Ｃｏ原子が含有された金属磁性
粉末を用いると、電磁変換特性および耐候性に優れた磁
気記録媒体となることがわかる。

【００３６】実験２ 次に、作製されたサンプルテープについて、磁性層の保
磁力Ｈｃと電磁変換特性との関係を調べた。

【００３７】保磁力Ｈｃの異なる磁性層を形成するに
は、金属磁性粉末の形成時に、還元温度をコントロール
したり、粒子形状を異ならせた。そして、保磁力Ｈｃを
１３００〜１７５０ Oe に異ならせた磁性層を有するサ
ンプルテープを実施例１と同様にして作製し、４．７Ｍ
Ｈｚと１３０ｋＨｚにおけるＲＦ出力を測定した。この
結果を図１に、保磁力Ｈｃに対するＲＦ出力の値として
示す。なお、このＲＦ出力の値は比較例６のサンプルテ
ープに対する相対値として示す。

【００３８】図１より、金属磁性粉末の保磁力Ｈｃを１
３５０〜１７００ Oe の範囲とすると、磁気テープのＲ
Ｆ出力が０ｄＢ以上となることがわかる。これより、金
属磁性粉末の保磁力Ｈｃを適正化することによって、優
れた電磁変換特性を有する磁気記録媒体が得られること
がわかる。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明を適用すると、磁気記録媒体の電磁変換特性および耐
候性が向上する。このため、本発明を適用することによ
り、高記録密度化・高性能化が図られたビデオテープや
デジタルオーディオテープが作製可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 磁性層の保磁力ＨｃとＲＦ出力との関係を示
す特性図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性支持体上に主に金属磁性粉末と結
   合剤とからなる磁性層が形成されてなる磁気記録媒体に
   おいて、 前記金属磁性粉末は、Ｆｅ−Ｃｏ合金よりなり、添加元
   素としてＦｅ原子に対して３．５〜６重量％のＡｌ、
   ０．５〜２．０重量％のＹが添加されてなることを特徴
   とする磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 上記Ｆｅ−Ｃｏ合金は、Ｆｅ原子に対し
   て５〜２５重量％のＣｏが含有されてなることを特徴と
   する請求項１記載の磁気記録媒体。
3. 【請求項３】 前記磁性層は、保磁力が１３５０〜１７
   ００ Oe とされることを特徴とする請求項１または請求
   項２記載の磁気記録媒体。