JPH0785449A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 再生特性に優れた高性能な磁気記録媒体を提
供することである。 【構成】 非磁性の支持体上に磁性層が設けられてなる
磁気記録媒体において、前記磁性層の磁性粉として、板
状で、かつ、その磁化容易軸が板状面内にあるものを用
いた磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体に関する
ものである。

【０００２】

【発明の背景】磁性粉やバインダ樹脂を有機溶剤中に分
散させた磁性塗料をポリエステル樹脂などの非磁性支持
体上に塗布し、乾燥させてなる磁気記録媒体が、ビデオ
テープやフロッピーディスクに用いられて来ている。こ
のような磁気記録媒体に用いられている磁性粉は、Ｆｅ
₂ Ｏ₃ といった酸化物系の針状磁性粉、バリウムフェラ
イトといった板状磁性粉、あるいは針状金属磁性粉が知
られているが、最近では針状金属磁性粉が主に用いられ
ている。すなわち、針状金属磁性粉は、保磁力Ｈｃが高
く、又、飽和磁化σｓが大きいことから残留磁束密度Ｂ
ｒが高く、Ｈｃ×Ｂｒで決まる磁気エネルギーの高いこ
とが期待されるからである。

【０００３】又、高密度記録を行う為には、磁性粉の粒
径を小さくする必要がある。なぜならば、シグナル／ノ
イズ（Ｓ／Ｎ）は（１／Ｖｐ）^1/2 （Ｖｐは粒子の体
積）に比例することから、高Ｓ／Ｎのものを得ようとす
ると、磁性粉の大きさを小さくする必要がある。尚、記
録波長が０．７μｍ以下であるような高密度記録を行う
場合には、磁性粉の粒径は０．２μｍ以下、特に０．１
２μｍ以下であるのが好ましいと言われている。

【０００４】ところで、金属磁性粉の粒径が０．１２μ
ｍ以下といった小さいものになると、飽和磁化σｓが１
１０ｅｍｕ／ｇ以下のものとなり、高密度化には対応で
き難くなる。又、微細化が進むと、配向度が上がらない
といった問題もある。

【０００５】

【発明の開示】本発明の目的は、再生特性に優れた高性
能な磁気記録媒体を提供することである。この本発明の
目的は、非磁性の支持体上に磁性層が設けられてなる磁
気記録媒体において、前記磁性層の磁性粉として、板状
で、かつ、その磁化容易軸が板状面内にあるものを用い
たことを特徴とする磁気記録媒体によって達成される。

【０００６】尚、板状で、かつ、その磁化容易軸が板状
面内にある磁性粉には、六角板状の鉄を主成分とした金
属磁性粉があり、この磁性粉は、例えば六角板状のδ−
ＦｅＯＯＨ、特にＳｉ，Ａｌ，Ｃｒ，Ｒｕ，Ｃａ，Ｚ
ｒ，Ｐ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｍｎの群の中から一つ以上選ばれ
るものの酸化物（例えば、ＳｉＯ₂ やＡｌ₂ Ｏ₃ ）が焼
結防止剤として表面に付いた六角板状のδ−ＦｅＯＯＨ
を種として焼成し、還元することにより得られる。

【０００７】そして、このような磁性粉は、同じ長さの
針状磁性粉に比べても、板状であることによって大きさ
が大きく、高い飽和磁化σｓが期待できる。しかも、板
状であることから、パッキング密度が高く、単位体積当
たりの有効磁性粉数は多くなって、Ｓ／Ｎの高いことも
期待できる。この結果、再生特性に優れた高性能な磁気
記録媒体となる。

【０００８】以下、本発明について詳述する。板状で、
かつ、その磁化容易軸が板状面内にある磁性粉、例えば
六角板状の鉄を主成分とした金属磁性粉は、次のように
すれば得られる。硫酸第一鉄（Ｆｅの一部がＣｏ，Ｎ
ｉ，Ｚｎ，Ｓｎなどで置換されていても良い）水溶液に
攪拌しながら当量以上の苛性ソーダを加えてアルカリ性
にする。これによって水酸化鉄が沈澱する。この後、攪
拌しながら過酸化水素水を加え、強制的に酸化させる。
次いで、水ガラスと塩化アルミニウムを加え、そして酢
酸を用いてｐＨを６以下のものとする。そして、濾過
し、水洗し、水洗後に６５０℃の温度下で空気中にて焼
成する。焼成後、４２０℃の温度下にて水素ガスにより
還元することによって得られる。

【０００９】尚、上記のようにして得られた六角板状の
金属磁性粉は、その厚さが約０．００３〜０．１μｍ、
直径が約０．０３〜０．５μｍ、板状比（直径／厚さ）
が約３〜２０といった大きさのものが好ましい。又、そ
の保磁力は約８００〜１９００Ｏｅ、飽和磁化σｓが１
１０〜１６０ｅｍｕ／ｇ程度のものが好ましい。本発明
では、上記のような磁性粉が主に用いられる訳である
が、例えばＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ
−Ａｌ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ａｌ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ−
Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ａｌ−Ｚｎ、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ等の
強磁性金属粉を併せて用いることも出来る。

【００１０】磁気記録媒体を構成する為の磁性塗料に使
用されるバインダとしては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹
脂または反応型樹脂やこれらの混合物を併用することが
できる。例えば、熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニ
ル、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、アクリル酸エステル−アクリロニトリル共重
合体、アクリル酸エステル−塩化ビニリデン共重合体、
ウレタンエラストマー、塩化ビニリデン−アクリロニト
リル共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合
体、ポリアミド樹脂、セルース誘導体、スチレン−ブタ
ジエン共重合体、ポリエステル樹脂などが挙げられる。
熱硬化性樹脂または反応性樹脂としては、フェノール−
ホルマリン−ノボラツック樹脂、フェノール−ホルマリ
ン−レゾール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポ
リエステル樹脂、末端イソシアネートポリエステル湿気
硬化型樹脂、末端イソシアネートポリエーテル湿気硬化
型樹脂、ポリイソシアネートプレポリマー等が挙げられ
る。これらのバインダ樹脂成分は、磁性粉末１００重量
部に対して約５〜１００重量部、好ましくは１０〜３０
重量部の範囲で使用される。

【００１１】磁気記録媒体を構成する為の磁性塗料に添
加される他の成分として分散剤、潤滑剤、研磨剤、帯電
防止剤、防錆剤、防黴剤等が加えられても良い。分散剤
としては、炭素数１２〜１８個の脂肪酸、前記の脂肪酸
のアルカリ金属又はアルカリ土類金属から成る金属石
鹸、前記の脂肪酸のアミド、ポリアルキレンオキサイド
アルキルリン酸エステル、レシチン、トリアルキルポリ
オレフィンオキシ第四アンモニウム塩などが挙げられ
る。この他に炭素数１２以上の高級アルコール、硫酸エ
ステル等もある。これらの分散剤は磁性粉１００重量部
に対して１０重量部以下の範囲で添加され得る。

【００１２】潤滑剤としては、上記分散剤も効果がある
が、ジアルキルポリシロキサン、ジアルコキシポリシロ
キサン、モノアルキルモノアルコキシポリシロキサン等
のシリコーンオイル、グラファイト等の導電性微粉末、
二硫化モリブデン、二硫化タングステン等の無機微粉
末、ポリエチレン、ポリプロピレン等のプラスチック微
粉末、脂肪酸エステル類などが挙げられる。これらの潤
滑剤は、磁性粉１００重量部に対して０．１〜１５重量
部の範囲で添加される。

【００１３】研磨剤としては、アルミナ、α−酸化鉄、
酸化チタン、炭化ケイ素、酸化クロムなどが挙げられ
る。これらの研磨剤は、モース硬度が５以上であり、平
均粒子径が０．０５ないし５μの大きさのものが使用さ
れる。そして、これらの研磨剤は、磁性粉１００重量部
に対し０．５〜１５重量部の範囲で添加される。帯電防
止剤としては、カーボンブラック等の導電性微粉末など
が挙げられる。このような導電性微粉末は磁性粉１００
重量部に対して０．０１〜１０重量部の範囲で添加され
る。

【００１４】防錆剤としては、ジシクロヘキシルアミン
ナイトライト、シクロヘキシルアミンクロメート、ジイ
ソプロピルアミンナイトライト等の気化性防錆剤を使用
すると防錆効果が向上する。これらの防錆剤は強磁性微
粉末１００重量部に対して２０重量部以下の範囲で使用
される。防黴剤としては、ナフテン酸銅、ナフテン酸亜
鉛、ナフテン酸水銀、ペンタクロロフェノール、トリク
ロロフェノール、ｐ−ジニトロフェノール、ソルビン
酸、ｐ−オキシ安息香酸ブチル、ジヒドロアセト酸など
があり、結合剤１００重量部に対して５重量部以下の範
囲で使用される。

【００１５】磁性塗料の製造に用いられる溶剤として
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の溶剤、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の溶剤、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、ジオキサン等のグリコールエーテル系の
溶剤、ベンゼン、トルエン、キシレン等のタール系（芳
香族炭化水素系）の溶剤、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系
の溶剤を適宜選択して使用できる。

【００１６】磁性粉やバインダ等が混練されて磁性塗料
とされる訳であるが、混練に際しては、磁性粉末及び上
述の各成分が全て同時に、あるいは個々順次に混練機に
投入される。この磁性塗料の混練分散にあたっては各種
の混練機、例えば二本ロールミル、三本ロールミル、ボ
ールミル、サンドグライダー、高速インペラー分散機、
高速ストーンミル、高速度衝撃ミル、ディスパー、ニー
ダー、高速ミキサー、ホモジナイザー、超音波分散機な
どで行われる。

【００１７】磁気記録媒体に用いられる非磁性の支持体
の素材としては、ポリエレチンテフタレート等のポリエ
ステル類、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレ
フィン類、セルロースアセテートブチレート、セルロー
スアセテートプロピオネート等のセルロース誘導体、ポ
リ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂な
どが用いられる。勿論、これらに限定されるものではな
い。

【００１８】そして、上記のような磁性粉末、バイン
ダ、各種の添加剤を溶剤に混練分散した磁性塗料を、塗
布し、必要に応じて配向、そして乾燥することによって
塗布型の磁気記録媒体が得られる。又、必要により表面
平滑化処理を施したり、所望の形状にカッティングして
磁気記録媒体が得られる。

【００１９】

【実施例】

〔実施例１〕５％の硫酸第一鉄水溶液を攪拌機の付いた
容器中に入れ、攪拌機を作動させながら１０％苛性ソー
ダ水溶液を少しずつ添加し、ｐＨを１０に調整した。こ
れによって白色の水酸化鉄が沈殿する。次いで、茶黒色
になるまで２０ｗｔ％の過酸化水素水溶液を添加した。
これによって、水酸化鉄が強制的に酸化され、六角板状
のδ−ＦｅＯＯＨとなる。そして、フィルタープレスを
用いて濾過し、水洗を行う。次いで、純水を加えて十分
に分散させ、これに水ガラスをＦｅに対して１ｗｔ％と
なるよう、又、塩化アルミニウムをＦｅに対して１ｗｔ
％となるよう加えた。そして、酢酸を加えてｐＨを４に
調整し、フィルタープレスを用いて濾過し、水洗を行
う。この後、沈殿物をマッフル炉を用いて空気中で６５
０℃で２時間かけて焼成し、次いでバッチ式キルンを用
いて４５０℃で水素ガスにより還元させた。還元作業が
終わると、室温まで温度を下げ、空気を少量ずつ通し、
４０時間かけてキルン内を大気に置換し、この後メタル
粉を取り出した。

【００２０】このようにして得られた金属磁性粉を調べ
ると、六角板状のものであり、厚さ０．０１２５μｍ、
直径０．１μｍ、板状比は８であった。又、保磁力Ｈｃ
は１５２０Ｏｅ、飽和磁化σｓは１３０ｅｍｕ／ｇであ
り、磁化容易軸は六角板の面内方向にあった。次に、こ
のような特徴の金属磁性粉２４６重量部、塩化ビニル系
樹脂１９重量部、ポリウレタン系樹脂２８重量部、ポリ
イソシアネート７重量部、粒径０．１５μｍのアルミナ
３０重量部、脂肪酸エステル８重量部、トルエン２９８
重量部、メチルエチルケトン２９８重量部、シクロヘキ
サノン６６重量部を用いて磁性塗料を作成し、この磁性
塗料をダイレクトグラビア法により乾燥後の厚さが２．
９μｍとなるように１０μｍ厚のポリエチレンテレフタ
レートフィルム上に塗布して、磁性層を設けた。この
後、ポリエチレンテレフタレートフィルムの磁性層とは
反対側の面にカーボンブラックを含有する塗料を乾燥後
の厚さが０．５μｍとなるように塗布し、バックコート
層を設けた。

【００２１】そして、上記のようにして得られたものを
８ｍｍ幅にスリットして磁気テープを得た。 〔比較例１〕実施例１で用いた磁性粉の代わりに長軸長
さ０．１μｍ、針状比８、保磁力Ｈｃ１５６０Ｏｅ、飽
和磁化σｓ１１０ｅｍｕ／ｇの針状の金属磁性粉を用
い、その他は同様に行って磁気テープを得た。

【００２２】〔比較例２〕実施例１で用いた磁性粉の代
わりに直径０．１μｍ、板状比８、保磁力Ｈｃ１４１０
Ｏｅ、飽和磁化σｓ５６ｅｍｕ／ｇの六角板状のバリウ
ムフェライト磁性粉を用い、その他は同様に行って磁気
テープを得た。 〔特性〕上記の各例で得た磁気テープを８ｍｍカセット
ケースに装填し、リング型の磁気ヘッドが装着された市
販の８ｍｍＶＴＲとノイズメーターとを用いて、Ｙ−Ｓ
／Ｎ、Ｃ−Ｓ／Ｎ、スチル耐久性、耐蝕性について調べ
たので、その結果を下記の表−１に示す。尚、耐蝕性
は、６０℃、９０％ＲＨ下に１週間放置した後の飽和磁
束密度の減少率で表示したものである。又、Ｙ−Ｓ／Ｎ
及びＣ−Ｓ／Ｎは、市販の８ｍｍリファレンステープを
基準とし、その相対値をｄＢ単位で示した。

【００２３】 表−１ Ｈｃ Ｂｓ Y-S/N Ｃ−Ｓ／Ｎ スチル耐久性 耐蝕性 emu/g G dB AM PM dB ％ 実施例１ 1650 3500 +1.8 +1.9 +2.4 −０．４ ４ 比較例１ 1600 2700 +0.8 -0.1 -0.3 −０．９ ９ 比較例２ 1580 1800 +0.4 -3.4 -4.5 −０．６ １ これによれば、本発明になる板状で、かつ、その磁化容
易軸が板状面内にある磁性粉（六角板状の鉄を主成分と
した金属磁性粉）を用いて構成された磁気記録媒体は、
記録再生特性に優れ、かつ、スチル耐久性にも優れ、更
には耐蝕性にも優れていることが判る。

【００２４】

【効果】本発明によれば、高性能な磁気記録媒体が得ら
れる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 志賀 章 栃木県芳賀郡市貝町大字赤羽2606 花王株 式会社情報科学研究所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性の支持体上に磁性層が設けられて
   なる磁気記録媒体において、前記磁性層の磁性粉とし
   て、板状で、かつ、その磁化容易軸が板状面内にあるも
   のを用いたことを特徴とする磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 板状で、かつ、その磁化容易軸が板状面
   内にある磁性粉は、六角板状の鉄を主成分とした金属磁
   性粉であることを特徴とする請求項１の磁気記録媒体。
3. 【請求項３】 板状で、かつ、その磁化容易軸が板状面
   内にある磁性粉は、六角板状のδ−ＦｅＯＯＨを種とし
   て焼成し、還元することにより得られたものであること
   を特徴とする請求項１または請求項２の磁気記録媒体。
4. 【請求項４】 板状で、かつ、その磁化容易軸が板状面
   内にある磁性粉は、表面に焼結防止剤が付いた六角板状
   のδ−ＦｅＯＯＨを種として焼成し、還元することによ
   り得られたものであることを特徴とする請求項１または
   請求項２の磁気記録媒体。
5. 【請求項５】 焼結防止剤がＳｉ，Ａｌ，Ｃｒ，Ｒｕ，
   Ｃａ，Ｚｒ，Ｐ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｍｎの群の中から一つ以
   上選ばれるものの酸化物であることを特徴とする請求項
   ４の磁気記録媒体。