JPH0792912B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気記録媒体に関し、更に塗布型の磁気記録媒
体の電磁変換特性、走行性及び生産性の面から強磁性体
の改善に関する。

〔従来技術〕

情報処理機器に於る磁気記録媒体は、記録・再生素子と
して甚だ有用でありその需要は大きいが、同時に記録媒
体として、電磁変換特性が高度、精密であること、記録
容量が豊かで高密度であること、走行性、耐久性、耐用
性を保証する好適な組成物性であること、廉価であるこ
と更に生産面からは生産技術上にトラブルがないこと等
が要求され、その要求に沿って様々の技術的努力が拂わ
れて来た。

しかしその技術努力の目標は究極的には高性能の磁性体
即ち電磁性能のよい微細で且つ粉末粒子が個々に独立す
る分散性と分散安定性のよい磁性体と、製品トラブルの
ない且つ耐用性のよい層構成条件に帰着する。

しかしながらS/N性能のよい比表面積が大きく微細な前
記強磁性粉末を用いると、バインダ中での分散不良、磁
性塗料の増粘等の不都合を招き、これらの現象は磁性層
の表面性、耐久性、磁気特性を損い、高性能磁気記録媒
体への障害となる。

また磁性粉の分散については分散剤とバインダ側からの
検討が行れている。

一方生産技術面にも多くの問題を抱えている。

まづ問題は磁性粉及びカーボンブラック等のフィラ類の
微細化に伴って分散性が悪くなり分散に多大の工数時間
を要し、依然として生産技術面のネックとなっている。

更に磁性塗料の停滞中の粘度安定性が悪く磁性層の塗布
厚みの均一性を保つことが困難であり、減粘剤として溶
剤或は脂肪酸、燐酸エルテル等を多量に添加せざるを得
ず、コスト高騰のみならず残溶剤障害、ヤング率の低下
を招き、走行性を損い、エッジダメージ、RF出力低下或
はジッタ変動を来たす。

また磁気記録媒体は磁性層等の構成層が設けられた後、
性能及び物性を馴化し品質規格の恒常性を与えるために
例えば50〜70℃;24〜48時間のキュア工程に入れられる
が、馴化処理によって表面の平滑性の過大或は溶剤、添
加剤の離漿を起し走行性に障害を与える。

前記のような生産性上の問題については添加剤、装置に
よる改善も然ることながら、磁性層の必須成分であり且
つ多量成分である磁性粉末及びバインダいついて充分に
検討する必要がある。

バインダについてはポリウレタン、セルロース、塩化ビ
ニル系樹脂、フェノキシ樹脂或は極性基を導入して特性
を改変した各種変性樹脂、挙動に特徴のある熱可塑性樹
脂等の各種硬化性樹脂が検討され、相溶性よく組合さ
れ、媒体構成層の物性を著しく向上させ、また磁性粉、
フィラ類の分散生、保着性が改善されて来ている。

しかし磁性粉末については電磁変換特性の面からの検討
が主体であって前記観点に立つ検討がなされておらず、
分散剤による磁性粉末の前処理の例を散見するのみであ
り僅かに磁性粉末中に0.1wt％未満のSiを含有した例に
偶、問題解決の徴兆を検知しうるにすぎない。即ち磁性
粉末の表面もしくは内表面については無機物質による処
理は全く考慮されていないと言っても過言ではない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、前記現状技術の展望に立ち、 （１）キュア後のテープの摩擦係数の上昇がなく、良好
な走行性能を有し、 （２）分散液の粘度安定性が良好で、 （３）ヤング率が高く、また残溶が少なく走行性能が良
好であり、また （４）磁性粉末の分散容易な 磁気記録媒体の提供にある。

〔発明の構成〕

前記した本発明の目的は、非磁性支持体上に強磁性酸化
鉄とバインダを含む磁性層を形成してなる磁気記録媒体
に於て、該強磁性酸化鉄中にSi及び／またはAlを含有し
該含有量が0.10〜0.25wt％であることを特徴とする磁気
記録媒体によって達成される。

本発明に於て、酸化鉄に含有させるSi及び／またはAlは
磁性酸化鉄粉末生成時に添加され、粉末粒子の表面及び
その内表面に介在していると思われる。

その添加量とキュア工程後の磁性層の摩擦係数の関係を
Siの場合について第１図に示した。

磁性粉末の0.1wt％の範囲に入って急峻にその効果を顕
し、0.25wt％を越えると急速にその効果を消失する。

過多の場合脂肪酸等の潤滑剤の磁性粉末への吸着が阻碍
されるように見受けられ、潤滑剤が磁性層上に離漿して
ブルーミング（blooming）を起し、摩擦係数が急上昇す
る。

本発明に於ては従来磁気テープ製造に用いられる装置及
び素材技術が流用される。

本発明に用いられる磁性材料としては、例えばγ−Fe₂O
₃、Co含有γ−Fe₂O₃、Co被着γ−Fe₂O₃、Fe₃O₄,Co含有F
e₃O₄、Co被着Fe₃O₄、CrO₂等の酸化物磁性体が挙げられ
る。BETは20m²/g〜60m²/gである。

本発明に用いられるバインダとしては、耐摩耗性のある
ポリウレタンが挙げられる。これは、他の物質に対する
接着力が強く、反復して加わる応力または屈曲に耐えて
機械的に強靭であり、且つ耐摩耗性、耐候性が良好であ
る。

またポリウレタンの他に、繊維素系樹脂及び塩化ビニル
系共重合体も含有せしめれば、磁性層中の磁性粉の分散
性が向上してその機械的強度が増大する。但し繊維素系
樹脂及び塩化ビニル系共重合体のみでは層が固くなりす
ぎるが、これは上述のポリウレタンの含有によって防止
できる。

使用可能な繊維素系樹脂には、セルロースエーテル、セ
ルロース無機酸エステル、セルロース有機酸エステル等
が使用できる。上記の塩化ビニル系共重合体は、部分的
に加水分散されていてもよい。塩化ビニル系共重合体と
して、好ましくは、塩化ビニル−酢酸ビニルを含んだ共
重合体が挙げられる。

またフェノキシ樹脂も使用することができる。フェノキ
シ樹脂は機械的強度が大きく、寸度安定性にすぐれ、耐
熱、耐水、耐薬品性がよく、接着性がよい等の長所を有
する。

これらの長所は前記したポリウレタンと長短相補い更に
相助けてテープ物性に於て経時安定性を著しく高めるこ
とができる。

更に前記したバインダの他、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹
脂、反応型樹脂、電子線照射硬化型樹脂との混合物が使
用されてもよい。

本発明の磁気テープの磁性層の耐久性を向上させるため
に磁性塗料に各種硬化剤を含有させることができ、例え
ばイソシアナートを含有させることができる。

使用できる芳香族イソシアナートは、例えばトリレンジ
イソシアナート（TDI）等及びこれらイソシアナート活
性水素化合物との付加体などがあり、平均分子量として
は100〜3,000の範囲のものが好適である。

また脂肪族イソシアナートとしては、ヘキサメチレンジ
イソシアナート（HMDI）等及びこれらイソシアナートと
活性水素化合物の付加体等が挙げられる。これらの脂肪
族イソシアナート及びこれらイソシアナートと活性水素
化合物の付加体などの中でも、好ましいのは分子量が10
0〜3,000の範囲のものである。脂肪族イソシアナートの
なかでも非脂環式のイソシアナート及びこれら化合物と
活性水素化合物の付加体が好ましい。

上記磁性層を形成するのに使用される磁性塗料には分散
剤が使用され、また必要に応じ潤滑剤、研磨剤、マット
剤、帯電防止剤等の添加剤を含有させてもよい。本発明
に使用される分散剤としては、レシチン、燐酸エステ
ル、アミン化合物、アルキルサルフェート、脂肪酸アミ
ド、高級アルコール、ポリエチレンオキサイド、スルホ
琥珀酸、スルホ琥珀酸エステル、公知の界面活性剤等及
びこれらの塩があり、また、陰性有機基（例えば−COOH
−PO₃H）を有する重合体分散剤に塩を使用することも出
来る。これら分散剤は１種類のみで用いても、或は２種
類以上を併用してもよい。これらの分散剤はバインダ10
0重量部に対し１〜20重量部の範囲で添加される。

また、潤滑剤としては、シリコーンオイル、グラファラ
イト、カーボンブラックグラフトポリマ、二硫化モリブ
デン、二硫化タングステン、ラリウル酸、ミリスチン
酸、炭素原子数12〜16の一塩基性脂肪酸と該脂肪酸の炭
素原子数と合計して炭素原子数が21〜23個の一価のアル
コールから成る脂肪酸エステル（いわゆる蝋）等も使用
できる。これらの潤滑剤はバインダ100重量部に対して
0.2〜20重量部の範囲で添加される。

研磨剤としては、一般に使用される材料で鎔融アルミ
ナ、炭化珪素、酸化クロム、コランダム、人造コランダ
ム、人造ダイヤモンド、ざくろ石、エメリー（主成分：
コランダムと磁鉄鉱）等が使用される。これらの研磨剤
は平均粒子径0.05〜５μｍの大きさのものが使用され、
特に好ましくは0.1〜２μｍである。これらの研磨剤は
バインダ100重量部に対して１〜20重量部の範囲で添加
される。

マット剤としては、有機質粉末或は無機質粉末を夫々に
或は混合して用いられる。

本発明に用いられる有機質粉末としては、アクリルスチ
レン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂粉末、メラニン系
樹脂粉末、フタロシアニン系顔料が好ましいが、ポリオ
レフィン系樹脂粉末、ポリエステル系樹脂粉末、ポリア
ミド系樹脂粉末、ポリイミド系樹脂粉末、ポリ弗化エチ
レン樹脂粉末等も使用でき、無機質粉末としては酸化珪
素、酸化チタン、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、
硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化アルミニウム、
酸化クロム、酸化珪素、炭化カルシウム、α−Fe₂O₃、
タルク、カオリン、硫酸カルシウム、窒化硼素、弗化亜
鉛、二酸化モリブデンが挙げられる。

帯電防止剤としては、カーボンブラックをはじめ、グラ
ファイト、酸化錫−酸化アンチモン系化合物、酸化チタ
ン−酸化錫−酸化アンチモン系化合物などの導電性粉
末；サポニンなどの天然界面活性剤；アルキレンオキサ
イド系、グリセリン系、グリシドール系などのノニオン
界面活性剤；高級アルキルアミン類、第４級アンモニウ
ム塩類、ピリジン、その他の複素環類、ホスホニウムま
たはスルホニウム類などのカチオン界面活性剤；カルボ
ン酸、スルホン酸、燐酸、硫酸エルテル基、燐酸エステ
ル基等の酸性基を含むアニオン界面活性剤；アミノ酸
類、アミノスルホン酸類、アミノアルコールの硫酸また
は燐酸エステル類等の両性活性剤などがあげられる。

上記塗料に配合される溶媒或はこの塗料に塗布時の希釈
溶媒としては、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類；メ
タノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等の
アルコール類；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、
乳酸エチル、エチレングリコールセノアセテート等のエ
ステル類；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等
のエーテル類；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香
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、ジクロルベンゼン等の
ハロゲン化炭化水素等のものが使用できる。

また、支持体としては、ポリエチレンテレフタレート、
ポリエチレン−2,6−ナフタレート等のポリエステル
類、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、セルロース
トリアセテート、セルロースダイアセテート等のセルロ
ース誘導体、ポリアミド、ポリカーボネートなどのプラ
スチックが挙げられるが、Cu、Al、Zn等の金属、ガラ
ス、BN、Siカーバイド、等のセラミックなども使用でき
る。

これらの支持体の厚みはフィルム、シート状の場合は約
３〜100μｍ程度、好ましくは５〜50μｍであり、ディ
スク、カード状の場合は30μｍ〜10mm程度であり、ドラ
ム状の場合は円筒状で用いられ、使用するレコーダに応
じてその型は決められる。

上記支持体と磁性層の中間には接着性を向上させる中間
層を設けても良い。

支持体上に上記磁性層を形成するための塗布方法として
は、エアードクタコート、ブレードコート、エアーナイ
フコート、スクィズコート、含浸コート、リバースロー
ルコート、トランスファロールコート、グラビアコー
ト、キスコート、キャストコート、スプレイコート等が
利用できるがこれらに限らない。

（実施例） 本発明を実施例を用いて具体的に説明する。

実施例１〜５及び比較例（１）〜（５） 下記表−１磁性塗料処方に従ってサンドミルによって分
散を行い夫々所定の同条件の塗布を行い、テープ試料を
作成した。

前記磁性塗料をポリエチレンテレフタレートフィルムに
塗布、乾燥、断裁して夫々磁気テープ試料を作成し、そ
の特性の測定結果を表−２に掲げた。

（評価） 分散速度： ５点評価、点３は一応実用範囲にあり、点５は著しく速
く、点１は甚に遅いことを表す。

粘度安定剤： ３点評価、○；停滞中粘度変化なし、△；粘度増するが
実用性を備える、×；粘度増大で実用性を失う。

フィルタ圧増： ３点評価、○；停滞中磁性粉の凝集、バインダのゲル化
による塗料濾過圧の増大がない、△；実用性を備える、
×；実用性を失う。

残溶媒量： ３点評価、○；乾燥後支障となる残量が殆どない、△；
残量実用性を備えるが少量ある、×；実用性に支障を来
す。

走行性： ２点評価、○；走行及び走行に伴って生ずる支障が殆ど
発生しない、×；支障が屡起る。

表−２に見られるように実施例試料は塗料特性、テープ
特性共全項目に亘り良好であり、比較例は全般的に特性
悪く、仮令2,3の項目がよくても残余の項目に於て実用
性に乏しい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、酸化鉄粉末に対するSi処理の効果をグラフで
示す説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非磁性支持体上に強磁性酸化鉄とバインダ
   を含む磁性層を形成してなる磁気記録媒体に於て、該強
   磁性酸化鉄中にSi及び／またはAlを含有し該含有量が0.
   10〜0.25wt％であることを特徴とする磁気記録媒体。