JPH10188265A - 磁気記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長時間記録化を図るために、摺動時間を長
く、或いはスキャンスピードを速くしても、磁気ヘッド
に焼き付き物を発生させず、スペーシングロスによる出
力低下を抑え、エラーレートの上昇を防止できる磁気記
録媒体及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 強磁性粉末と結合剤とを主体とする磁性
塗料を調整するに際して、上記磁性塗料内に、ポリグリ
セリン脂肪酸エステルを添加し、その後にビピリジン誘
導体、フェナントリン誘導体の少なくともいずれかを添
加することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。ま
た、これにより得られた磁性塗料が非磁性支持体上に塗
布されて磁性層が形成されてなる磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ヘッドに焼き
付き物が付着するのを防止する磁気記録媒体及びその製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録の分野、特にハードディスクの
バックアップ用のデータカートリッジやデジタルビデオ
レコーダー等においては、一層の高容量記録化に伴う長
時間記録化が要求されている。この長時間記録化は、従
来、テープの厚さを薄くすることによりテープの長さを
増加させる、或いはカセットシェルの変更等によりテー
プの長さを増加させることで対応してきた。

【０００３】上記データカートリッジにおいては、一般
にヘリカルスキャン方式による記録再生が適用されてい
る。ところが、ヘリカルスキャン方式では、磁性層表面
と磁気ヘッドが高速で摺動するために、磁気テープ走行
時に磁気ヘッド表面は高温となり、磁気ヘッドの表面に
焼き付き物が生成しやすくなる傾向がある。そして、長
時間記録化に伴い、摺動時間を長く、或いはスキャンス
ピードを速くすると、より磁気ヘッドの表面上に焼き付
き物を生成しやすくなる。

【０００４】特に、高温低湿のような環境下では磁気テ
ープの研磨力が減少するため、トライボロジカルに生成
した金属酸化物等が焼き付きを起こしたとき、この焼き
付き物等が研磨されずに磁気ヘッド表面に蓄積されてし
まう。そして、この蓄積された焼き付き物等によって、
磁気テープと磁気ヘッド間に隙間（スペーシング）が生
じ、所定の信号出力が得られなくなるという問題が発生
する。

【０００５】現在、電磁変換特性を向上させ、スペーシ
ングロスを減少させるために、スーパーカレンダー処理
等によりテープ表面性を向上させることが行われてお
り、磁気テープと磁気ヘッドとの摩擦は一層高くなる傾
向にある。しかし、この傾向は、上述した磁気ヘッド表
面への焼き付き物の生成を促進するものである。

【０００６】この磁気ヘッドへの焼き付き物を発生させ
ないために、アスコルビン酸誘導体のような還元剤を酸
化防止剤として磁気テープに添加する試みがなされた
り、摩擦を低減させるために、磁気テープに保持させる
潤滑剤の量を多くする試みがなされたりしてきた。一
方、いったん生成した焼き付き物を除去するために物理
的にヘッドを研磨するためのクリーニングテープが用い
られたり、磁気ヘッドを逐次研磨するためのクリーニン
グロールメカニズムをシステム内に取り付ける方法が検
討されてきた。

【０００７】しかしながら、磁気テープに酸化防止剤や
潤滑剤を保持させても、いったん生成された焼き付き物
を除去することはできない。また、物理的に磁気ヘッド
を研磨する方法によっても、研磨力を高めすぎると必要
以上に磁気ヘッドを研磨し、特性を劣化させるという問
題点があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、か
かる従来の実情に鑑みてなされたものであり、長時間記
録化を図るために、摺動時間を長く、或いはスキャンス
ピードを速くしても、磁気ヘッドに焼き付き物を発生さ
せず、スペーシングロスによる出力低下を抑え、エラー
レートの上昇を防止できる磁気記録媒体及びその製造方
法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述の目
的を達成せんものと鋭意検討を重ねた結果、ピリジン誘
導体、フェナントリン誘導体の少なくともいずれかとポ
リグリセリン脂肪酸エステルとを組み合わせて磁性層に
保持させることにより、磁気ヘッドに焼き付き物が生成
するのを抑制することを見い出し、本発明を完成させる
に至った。

【００１０】すなわち、本発明に係る磁気記録媒体は、
非磁性支持体上に強磁性粉末と結合剤とを主体とする磁
性塗料が塗布されて磁性層が形成されてなり、上記磁性
層は、ポリグリセリン脂肪酸エステルを含有するととも
に、ビピリジン誘導体、フェナントリン誘導体の少なく
ともいずれかを含有することを特徴とする。

【００１１】本発明に係る磁気記録媒体の製造方法は、
強磁性粉末と結合剤とを主体とする磁性塗料を調整する
に際して、上記磁性塗料内に、ポリグリセリン脂肪酸エ
ステルを添加し、その後にビピリジン誘導体、フェナン
トリン誘導体の少なくともいずれかを添加することを特
徴とする。

【００１２】したがって、磁性塗料を調整するに際して
は、強磁性粉末にあらかじめポリグリセリン脂肪酸エス
テルにより表面処理を施し、その後に、表面処理を施さ
れた強磁性粉末と、結合剤とを、ビピリジン誘導体、フ
ェナントリン誘導体の少なくともいずれかとともに混
練、分散するとよい。あるいは、強磁性粉末と、結合剤
と、ポリグリセリン脂肪酸エステルとを混練、分散し、
その後に、ビピリジン誘導体、フェナントリン誘導体の
少なくともいずれかを添加してもよい。

【００１３】本発明では、磁性粉末の分散剤であるポリ
グリセリン脂肪酸エステルと、金属と錯形成能を有する
ビピリジン誘導体或いはフェナントリン誘導体とを組み
合わせて磁性層内に保持させることにより、磁気ヘッド
に焼き付き物が付着するのを防止することができる。

【００１４】すなわち、ここでは、ポリグリセリン脂肪
酸エステルが強磁性粉末に十分吸着することにより、強
磁性粉末の分散性を向上させ、かつビピリジン誘導体や
フェナントリン誘導体が強磁性粉末へ配位することを妨
げる。これにより、ビピリジン誘導体やフェナントリン
誘導体が単独で磁性層に分散、あるいは磁性層表面に付
着するようになる。そして、このビピリジン誘導体やフ
ェナントリン誘導体は、磁気ヘッド表面に生成した焼き
付き物と錯形成反応を行い、焼き付き物を磁気ヘッド表
面から容易に脱離する錯体とし、磁気ヘッド表面に焼き
付き物を蓄積させない。

【００１５】このように、ポリグリセリン脂肪酸エステ
ルは、磁性粉末を分散させるのみならず、ビピリジン誘
導体やフェナントリン誘導体が強磁性粉末に配位するの
を抑え、ビピリジン誘導体やフェナントリン誘導体が焼
き付き物との錯形成反応に有効に寄与できるようにして
いる。

【００１６】なお、上記ポリグリセリン脂肪酸エステル
には、下記の化７にて示される化合物を用いることが好
ましい。

【００１７】

【化７】

【００１８】また、上記ビピリジン誘導体には、下記の
化８にて示される化合物を用い、上記フェナントリン誘
導体には、下記の化９にて示される化合物を用いること
が好ましい。

【００１９】

【化８】

【００２０】

【化９】

【００２１】さらに、上記磁性層は、ポリグリセリン脂
肪酸エステルを強磁性粉末１００重量部に対して０．５
〜５重量部なる割合で含有することが好ましい。

【００２２】ポリグリセリン脂肪酸エステルの含有量が
上記下限より少ない場合には、ビピリジン誘導体やフェ
ナントリン誘導体が強磁性粉末に配位し、焼き付き防止
効果が低下するとともに、強磁性粉末の分散性が低下
し、良好な電磁変換特性を確保出来なくなる。また、ポ
リグリセリン脂肪酸エステルの含有量が上記上限より多
い場合には、結合剤と未反応の官能基が磁性層中に多く
残存し、これらが相互作用を及ぼし合うために分散性が
低下する。

【００２３】また、上記磁性層は、ビピリジン誘導体、
フェナントリン誘導体の少なくともいずれかを強磁性粉
末１００重量部に対して０．３〜１０重量部なる割合で
含有することが好ましい。

【００２４】ビピリジン誘導体或いはフェナントリン誘
導体の含有量が上記下限より少ない場合には、焼き付き
防止効果が十分でない。また、ビピリジン誘導体或いは
フェナントリン誘導体の含有量が上記上限より多い場合
には、磁気ヘッドの走行性を阻害する、或いは磁性粉末
の分散性を低下させるため、良好な電磁変換特性を確保
できなくなる。

【００２５】したがって、このように磁性層にポリグリ
セリン脂肪酸エステルを添加するとともに、ビピリジン
誘導体、フェナントリン誘導体の少なくともいずれかが
添加された磁気記録媒体においては、磁気ヘッドに焼き
付き物が蓄積することによるスペーシングロスの出力低
下が防止され、エラーレートを低く抑えることが可能と
なる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る磁気記録媒体
の具体的な実施の形態について説明する。

【００２７】本発明に係る磁気記録媒体は、非磁性支持
体上に強磁性粉末と結合剤とを主体とする磁性塗料が塗
布されて磁性層が形成されてなり、上記磁性層は、ポリ
グリセリン脂肪酸エステルを含有するとともに、ビピリ
ジン誘導体、フェナントリン誘導体の少なくともいずれ
かを含有することを特徴とする。以下、ここで、ビピリ
ジン誘導体或いはフェナントリン誘導体を配位子と称す
る。

【００２８】この磁気記録媒体の製造方法は、強磁性粉
末と結合剤とを主体とする磁性塗料を調整するに際し
て、上記磁性塗料内に、ポリグリセリン脂肪酸エステル
を添加し、その後に配位子を添加することを特徴とす
る。

【００２９】本発明において、ポリグリセリン脂肪酸エ
ステルは、配位子より先に磁性塗料内に添加しておく必
要がある。このため、磁性塗料を調整するに際しては、
強磁性粉末にあらかじめポリグリセリン脂肪酸エステル
により表面処理を施し、その後に、表面処理を施した強
磁性粉末と結合剤とを、配位子とともに混練、分散する
とよい。あるいは、強磁性粉末と、結合剤と、ポリグリ
セリン脂肪酸エステルとを混練、分散し、その後に、配
位子を添加するとよい。

【００３０】本発明では、磁性粉末の分散剤であるポリ
グリセリン脂肪酸エステルと、金属と錯形成能を有する
配位子（ビピリジン誘導体或いはフェナントリン誘導
体）とを組み合わせて、磁性層内に含有させることによ
り、磁気ヘッドに焼き付き物が付着するのを防止するこ
とができる。

【００３１】すなわち、ここでは、ポリグリセリン脂肪
酸エステルが強磁性粉末に十分吸着することにより、強
磁性粉末の分散性を向上させ、かつ配位子が強磁性粉末
へ配位することを妨げる。これにより、配位子が単独で
磁性層に分散、あるいは磁性層表面に付着するようにな
る。そして、この配位子は、磁気ヘッド表面に生成した
焼き付き物と錯形成反応を行い、焼き付き物を磁気ヘッ
ド表面から容易に脱離する錯体とし、磁気ヘッド表面に
焼き付き物を蓄積させない。もし、ポリグリセリン脂肪
酸エステルが添加されない場合には、配位子が強磁性粉
末に配位して錯体となるため、磁気ヘッド表面の焼き付
き物（金属酸化物）と錯形成しなくなり、結果としてヘ
ッド表面の焼き付き物を除去できなくなる。

【００３２】このように、ポリグリセリン脂肪酸エステ
ルは、強磁性粉末を分散させるのみならず、配位子が強
磁性粉末に配位するのを抑え、配位子が焼き付き物との
錯形成反応に有効に寄与出来るようにしている。

【００３３】したがって、このように磁性層にポリグリ
セリン脂肪酸エステルを添加するとともに、配位子（ビ
ピリジン誘導体、フェナントリン誘導体の少なくともい
ずれか）が添加された磁気記録媒体においては、磁気ヘ
ッドに焼き付き物が蓄積することによるスペーシングロ
スの出力低下が防止され、エラーレートを低く抑えるこ
とが可能となる。

【００３４】ところで、上記配位子と組み合わせて使用
するポリグリセリン脂肪酸エステルは、強磁性粉末に対
して強い吸着性を示す表面処理剤であれば、何等限定さ
れるものではないが、下記の化１０にて示される化合物
が好ましく用いられる。

【００３５】

【化１０】

【００３６】なお、化１０式中、Ｃ_nＨ_2(n-m)+1ＣＯで
表されるアシル基は、直鎖であっても、分岐していても
よい。直鎖の場合には、ｎを１１〜１９程度の整数にす
るのが望ましい。また、アシル基は、Ｃ_nＨ_2(n-m)+1Ｃ
Ｏで示されるとおり、単結合だけであっても２重結合或
いは３重結合が含まれていてもよい。

【００３７】また、化１０式中、ｘは、１以上の任意の
整数をとることが可能である。しかし、ｘの値が大きく
なると、一定重量内に含まれるポリグリセリン脂肪酸エ
ステルの分子数が減少する。したがって、ｘの値が大き
くなると、強磁性粉末に吸着できるポリグリセリン脂肪
酸の分子数が減少し、強磁性粉末の分散効果が低減す
る。さらには、配位子の強磁性粉末への吸着も生じ、磁
気ヘッドの焼き付き防止効果も低減する。このため、化
１０式中、ｘは、１０以下の整数にすることが好まし
い。

【００３８】上述したポリグリセリン脂肪酸エステルの
含有量は、強磁性粉末１００重量部に対して０．５〜５
重量部であることが好ましい。ポリグリセリン脂肪酸エ
ステルの含有量が上記下限より少ない場合には、配位子
が強磁性粉末に配位し、焼き付き防止効果が低下すると
ともに、強磁性粉末の分散性が低下し、良好な電磁変換
特性を確保出来なくなる。また、ポリグリセリン脂肪酸
エステルの含有量が上記上限より多い場合には、結合剤
と未反応の官能基が磁性層中に多く残存し、これらが相
互作用を及ぼし合うために分散性が低下する。したがっ
て、ポリグリセリン脂肪酸エステルの含有量は、強磁性
粉末の分散性を向上させ、磁気ヘッドに焼き付き物が生
成するのを抑制するために、強磁性粉末１００重量部に
対して０．５〜５重量部が好ましい。

【００３９】なお、ポリグリセリン脂肪酸エステルとし
ては、２種類以上のポリグリセリン脂肪酸エステルを使
用してもよく、ポリグリセリン脂肪酸エステルを他の添
加剤と組み合わせて使用してもよく、ポリグリセリン脂
肪酸エステルの含有量が上述した範囲内であればよい。

【００４０】一方、ここで用いられる配位子としては、
下記の化１１にて示されるビピリジン誘導体や、下記の
化１２にて示されるフェナントリン誘導体が好ましい。

【００４１】

【化１１】

【００４２】

【化１２】

【００４３】上記ビピリジン誘導体、フェナントリン誘
導体の少なくもいずれかからなる配位子の含有量は、強
磁性粉末１００重量部に対して０．３〜１０重量部であ
ることが好ましい。配位子の含有量が上記下限より少な
い場合には、磁気ヘッドへ焼き付き物が生成するのを抑
制する効果が十分でない。また、配位子の含有量が上記
上限より多い場合には、磁気ヘッドの走行性を阻害す
る、或いは磁性粉末の分散性を低下させ良好な電磁変換
特性を確保できなくなる。したがって、配位子の含有量
は、強磁性粉末の分散性を向上させ、磁気ヘッドに焼き
付き物が生成するのを抑制する効果を十分に発揮するた
めに、強磁性粉末１００重量部に対して０．３〜１０重
量部が好ましい。

【００４４】なお、配位子としては、ビピリジン誘導体
或いはフェナントリン誘導体を１種単独で使用してもよ
く、これらを複数種組み合わせて使用してもよく、これ
らを併せた配位子の含有量が上述した範囲内であればよ
い。

【００４５】また、上記磁性層を形成するために用いら
れる強磁性粉末としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の金属、
Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ａｌ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ａ
ｌ、Ｆｅ−Ａｌ−Ｐ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｉ−Ａｌ、Ｆｅ−
Ｎｉ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｍｎ、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｚｎ、Ｆｅ−Ｎ
ｉ−Ｚｎ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｐ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ、
Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ、Ｆｅ
−Ｃｏ−Ｂ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ−Ｂ、Ｍｎ−Ｂｉ、Ｍｎ
−Ａｌ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｖ等の合金、窒化鉄、炭化鉄等が
挙げられる。もちろん、還元時の焼結防止または形状維
持等の目的として、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｂ等の軽金属元素
を適当量添加しても、本発明の効果を妨げるものではな
い。

【００４６】さらに、強磁性粉末としては、γ−Ｆｅ₂
Ｏ₃、Ｆｅ₃Ｏ₄、γ−Ｆｅ₂Ｏ₃とＦｅ₃Ｏ₄とのベルトラ
イド化合物、Ｃｏを含有するγ−Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｃｏを含有
するＦｅ₃Ｏ₄、Ｃｏを含有するγ−Ｆｅ₂Ｏ₃とＦｅ₃Ｏ₄
とのベルトライド化合物、ＣｒＯ₂に１種またはそれ以
上の金属元素、例えばＴｅ、Ｓｂ、Ｆｅ、Ｂ等を含有さ
せた酸化物等が挙げられる。また、六方晶系板状フェラ
イトも使用可能であり、Ｍ型、Ｗ型、Ｙ型、Ｚ型のバリ
ウムフェライト、ストロンチウムフェライト、カルシウ
ムフェライト、鉛フェライト等が挙げられる。また、こ
れらに、保磁力を制御する目的で、Ｃｏ−Ｔｉ、Ｃｏ−
Ｔｉ−Ｚｎ、Ｃｏ−Ｔｉ−Ｎｂ、Ｃｏ−Ｔｉ−Ｚｎ−Ｎ
ｂ、Ｃｕ−Ｚｒ、Ｎｉ−Ｔｉ等を添加したものも使用可
能である。

【００４７】これら強磁性粉末は、それぞれ一種単独で
使用することも可能であるが、２種類以上を併用するこ
とも可能である。

【００４８】また、本発明に用いられる強磁性粉末の比
表面積は、３０〜８０ｍ²／ｇ、好ましくは４０〜７０
ｍ²／ｇであることが望ましい。比表面積が、上記範囲
内にあると、強磁性粉末の形状の微粒子化に伴い、高密
度記録が可能となり、ノイズ特性に優れた磁気記録媒体
を得ることが可能である。

【００４９】さらに、本発明に用いられる強磁性粉末
は、長軸長０．０５〜０．５０μｍ、軸比が２〜１５で
あることが好ましい。長軸長が０．０５μｍ未満である
場合には、磁性塗料中の分散が困難となり、長軸長が
０．５０μｍを越える場合には、ノイズ特性が劣化する
恐れがあり好ましくない。軸比が５未満である場合に
は、強磁性粉末の配向性が低下し出力が低下する。軸比
が１５を越える場合には、短波長信号出力が低下する恐
れがあり好ましくない。板状フェライトの場合には、板
径０．０１〜０．５μｍ、板厚０．００１〜０．２μｍ
程度が好ましい。長軸長、軸比、板径、及び板厚は、透
過型電子顕微鏡写真から無作為に選んだ１００サンプル
以上の平均値を採用する。

【００５０】また、上記磁性層に含有させる結合剤に
は、従来より磁気記録媒体用の結合剤として使用される
公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂等が使
用可能であり、数平均分子量が５０００〜１０００００
のものが好ましい。

【００５１】熱可塑性樹脂の例としては、塩化ビニル、
酢酸ビニル、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、メ
タクリル酸エステル−塩化ビニリデン共重合体、メタク
リル酸エステル−塩化ビニル共重合体、メタクリル酸エ
ステル−エチレン共重合体、ポリフッ化ビニル、塩化ビ
ニリデン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリ
ル−ブタジエン共重合体、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、セルロースダイアセテート、セルロースト
リアセテート、セルロースプロピオネート、ニトロセル
ロース）、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリウレタ
ン樹脂、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、合成ゴム等が
挙げられる。

【００５２】熱硬化性樹脂または反応性樹脂の例として
は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化
型樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、シ
リコーン樹脂、ポリアミン樹脂、尿素ホルムアルデヒド
樹脂などが挙げられる。

【００５３】また、上記の全ての結合剤には、顔料の分
散性を向上させるために、−ＳＯ₃Ｍ、−ＯＳＯ₃Ｍ、−
ＣＯＯＭ、Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）₂等の極性官能基を導入して
もよい。ここで、式中Ｍは、水素原子或いはリチウム、
カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属である。さら
に、上記極性官能基としては、−ＮＲ¹Ｒ²、 −ＮＲ¹Ｒ
²Ｒ^{3 +}Ｘ^-の末端基を有する側鎖型のもの、＞ＮＲ¹Ｒ²⁺
Ｘ^-の主鎖型のものが挙げられる。ここで、式中Ｒ¹、Ｒ
²、Ｒ³は、水素原子或いは炭化水素基であり、Ｘは、フ
ッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン元素イオン或い
は無機・有機イオンである。また、−ＯＨ、−ＳＨ、−
ＣＮ、エポキシ基等の極性官能基もある。これら極性官
能基の含有量は、１０^-8〜１０^-1ｍｏｌ／ｇであり、好
ましくは１０^-6〜１０^-2ｍｏｌ／ｇである。

【００５４】これら結合剤は、一種単独で用いることも
可能であるが、２種類以上を併用することも可能であ
る。磁性層における結合剤の含有量は、強磁性粉末また
は非磁性粉末１００重量部に対して、１〜２００重量
部、好ましくは１０〜５０重量部である。結合剤の含有
量が多すぎる場合には、相対的に強磁性粉末の磁性層に
占める割合が低下して出力が低下し、また、ドライブで
の繰り返し摺動等により塑性流動を起こしやすくなり、
磁気記録媒体の走行耐久性が低下する。一方、結合剤の
含有量が少なすぎる場合には、塗膜が脆くなり、磁気記
録媒体の走行耐久性が低下してしまう。

【００５５】さらには、上記結合剤を架橋硬化させるポ
リイソシアネートを併用することも可能である。このポ
リイソシアネートとしては、トルエンジイソシアネート
並びにこれらの付加体、アルキレンジイソシアネート並
びにこれらの付加体が挙げられる。これらポリイソシア
ネートの上記結合剤への配合量は、上記結合剤１００重
量部に対して、５〜８０重量部、好ましくは、１０〜５
０重量部である。

【００５６】また、磁性層を形成するには、磁性塗料を
非磁性支持体上に塗布乾燥して形成するが、この塗料化
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
ケトン系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール
等のアルコール系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸
ブチル、酢酸プロピル、乳酸エチル、エチレングリコー
ルアセテート等のエステル系溶媒、ジエチレングリコー
ルジメチルエーテル、２−エトキシエタノール、テトラ
ヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、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、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素
系溶媒等が挙げられる。

【００５７】さらに、必要に応じて上記磁性層に潤滑剤
を含有させることが可能である。上記潤滑剤としては、
黒鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、シリコ
ーンオイル、炭素数が１０〜２２の脂肪酸、並びにこれ
と炭素数が２〜２６のアルコールからなる脂肪酸エステ
ル、テルペン化合物、並びにこれらのオリゴマー等が挙
げられる。

【００５８】また、必要に応じて上記磁性層に研磨剤粒
子を含有させることが可能である。上記研磨剤粒子とし
ては、酸化アルミニウム（α、β、γ）、酸化クロム、
炭化硅素、ダイヤモンド、ガーネット、エメリー、窒化
ホウ素、チタンカーバイト、炭化硅素、炭化チタン、酸
化チタン（ルチル、アナターゼ）等が挙げられる。これ
らの研磨剤粒子は、強磁性粉末１００重量部に対して、
２０重量部以下、好ましくは１０重量部以下が望まし
い。また、これらの研磨剤粒子は、モース硬度が４以
上、好ましくは５以上であり、比重が２〜６、好ましく
は、３〜５の範囲が望ましい。平均粒径は、０．５μｍ
以下、好ましくは、０．３μｍ以下が望ましい。研磨剤
粒子の平均粒径も、強磁性粉末の場合と同様に、透過型
電子顕微鏡写真から測定し、統計処理する。

【００５９】以上、上述したポリグリセリン脂肪酸エス
テル、配位子、磁性粉末、結合剤、要すれば潤滑剤、研
磨剤等から磁性塗料を調整し、非磁性支持体上に塗布、
乾燥することによって磁性層を形成する。

【００６０】上記非磁性支持体としては、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、セルロースジアセテ
ート等のセルロース類、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、或
いは、金属、ガラス、セラミックス等により形成される
支持体等が挙げられる。

【００６１】なお、磁性塗料の調整は、混練工程、混合
工程、分散工程の各工程によって行われる。分散及び混
練には、ロールミル、ボールミル、サンドミル、アジタ
ー、ニーダー、エクストルーダー、ホモジナイザー、超
音波分散機等が用いられる。磁性塗料の調整後は、この
磁性塗料を非磁性支持体上に吹き付け或いはロール塗布
等の任意の方法で塗布、乾燥させればよい。

【００６２】ところで、本発明に係る磁気記録媒体の構
成は、特に限定されるものではなく、磁気記録媒体の走
行性の向上や帯電防止及び転写防止などを目的として、
非磁性支持体の磁性層形成面とは反対側の面にバックコ
ート層を設けてもよい。さらに、必要に応じて、磁性層
上に潤滑剤や防錆剤等からなるトップコート層を設けて
もよい。これらトップコート層やバックコート層は、磁
性塗料を塗布乾燥後、カレンダー装置に導き、巻取りロ
ールに巻取ってから塗布、乾燥させればよい。

【００６３】以上が本発明の基本的な構成であるが、こ
の磁気記録媒体には、この他にも付加的な構成をもたせ
ることで、さらなる特性の向上を図るようにしてもよ
い。

【００６４】たとえば、磁性層と非磁性支持体との間に
は、磁性層（上層）の平滑性を得る目的で、非磁性粉末
を結合剤中に分散させた非磁性層（下層）を設けること
も可能である。これは、一般に重層塗布型磁気記録媒体
と呼ばれるものである。重層塗布型磁気記録媒体の場合
に、非磁性層に用いられる非磁性粉末としては、例え
ば、α−Ｆｅ₂Ｏ₃等の非磁性酸化鉄、ゲータイト、ルチ
ル型酸化チタン、アナターゼ型酸化チタン、酸化錫、酸
化タングステン、酸化硅素、酸化亜鉛、酸化クロム、酸
化セリウム、チタンカーバイト、ＢＮ，α−アルミナ、
β−アルミナ、γ−アルミナ、硫酸カルシウム、硫酸バ
リウム、二硫化モリブデン、炭酸マグネシウム、炭酸カ
ルシウム、炭酸バリウム、炭酸ストロンチウム、チタン
酸バリウム等がある。

【００６５】これらの非磁性粉末は、単独で用いること
も可能であるし、複数を混合して用いることも可能であ
る。また、これら非磁性粉末は、目的に応じて適当量の
不純物をドープすることも可能であるし、分散性の改
良、導電性の改良、導電性の付与、色調の改善等の目的
で、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｚｒ等の化合物で
表面処理することも可能である。非磁性粉末の非表面積
は、３０〜８０ｍ²／ｇ、好ましくは４０〜７０ｍ²／ｇ
である。

【００６６】また、非磁性層には、上述した非磁性粉末
の他に、必要に応じてゴム用ファーネス、熱分解カーボ
ン、カラー用ブラック、アセチレンブラック等のカーボ
ンブラックが含まれていてもよい。これらカーボンブラ
ックの比表面積は、１００〜４００ｍ²／ｇ、ＤＢＰ
（Ｄｉｂｕｔｙｌ ｐｈｔｈａｌａｔｅ）吸油量は、２
０〜２００ｍｌ／１００ｇであることが好ましい。

【００６７】なお、非磁性粉末及びカーボンブラックの
比表面積を規定するのは、非磁性層（下層）を平滑な表
面で形成し、これによって磁性層（上層）が平滑な表面
で形成されるようにするためである。磁性層（上層）が
平滑化されることにより、変調ノイズ特性に優れ、スペ
ーシングロスの影響の少ない磁気記録媒体を得ることが
可能となる。

【００６８】

【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、本発明が本実施例に限定されるものでないこと
は言うまでもない。

【００６９】実験例ａ 以下、実験例１−ａ〜実験例１９−ａでは、ポリグリセ
リン脂肪酸エステルと、化１３で示される配位子（ビピ
リジン誘導体）とを、それぞれの添加量や種類を変えて
磁性層に保持させ、磁気テープを作製した。

【００７０】＜実験例１−ａ＞ 磁性塗料の調整及び磁気記録媒体の作製 磁性塗料の組成 Ｆｅ系メタル強磁性粉末 １００重量部 （保磁力：１６０ｋＡ／ｍ、飽和磁化量：１４５Ａｍ²／ｋｇ 比表面積：５１ｍ²／ｇ、長軸長：０．０８μｍ、針状比：３） ポリ塩化ビニル樹脂（商品名：ＭＲ−１１０、日本ゼオン社製） １４重量部 ポリエステルポリウレタン樹脂（東洋紡社製） ３重量部 添加剤（Ａｌ₂Ｏ₃） ５重量部 下記の化１４で示されるポリグリセリン脂肪酸エステル ３重量部 ステアリン酸 １重量部 ヘプチルステアレート １重量部 メチルエチルケトン １５０重量部 シクロヘキサノン １５０重量部 先ず、上記の組成で示される強磁性粉末、結合剤、添加
剤、溶剤、及びポリグリセリン脂肪酸エステルを混合
し、エクストルーダーにより混練した後、サンドミルで
６時間分散した。

【００７１】次に、これにポリイソシアネートを３重量
部添加し、表１に示すように、化１３における置換基Ｒ
⁴〜Ｒ¹¹がＨである配位子１（ビピリジン誘導体）を、
表２に示すように３重量部添加し、磁性塗料を調整し
た。そして、この磁性塗料を厚み７μｍのベースフィル
ム（ポリエチレンテレフタレート）上に厚みが６．５μ
ｍとなるように塗布した。その後、ソレノイドコイルに
より配向処理を行い、乾燥、カレンダー処理、硬化処理
を行った。

【００７２】 バック塗料組成 カーボンブラック（商品名：旭＃５０） １００重量部 ポリエステルポリウレタン １００重量部 （商品名：ニッポランＮ−２３０４） メチルエチルケトン ５００重量部 トルエン ５００重量部 さらに、上記の組成によるバック塗料をベースフィルム
の上記塗布面とは反対側に塗布した。このようにして得
られたフィルムを８ｍｍ幅にスリットして８ｍｍカセッ
トに組み込んで磁気テープを作製した。

【００７３】

【化１３】

【００７４】

【化１４】

【００７５】

【表１】

【００７６】

【表２】

【００７７】＜実験例２−ａ〜実験例７−ａ＞表１に示
される配位子１（ビピリジン誘導体）の添加量を、表２
に示すような添加量に変えた以外は、実験例１−ａと同
様にして磁性塗料を調整し、磁気テープを作製した。

【００７８】＜実験例８−ａ〜実験例１１−ａ＞化１４
で示されるポリグリセリン脂肪酸エステルの添加量を、
表２に示すような添加量に変えた以外は、実験例１−ａ
と同様にして磁性塗料を調整し、磁気テープを作製し
た。

【００７９】＜実験例１２−ａ〜実験例１３−ａ＞配位
子１（ビピリジン誘導体）を、化１３における置換基Ｒ
⁵，Ｒ⁷，Ｒ⁸，Ｒ^{1 0}がＨであり、置換基Ｒ⁴，Ｒ⁶，Ｒ⁹，
Ｒ¹¹が表１に示す如く種々異なる配位子２（ビピリジン
誘導体）〜配位子３（ビピリジン誘導体）に変えた。な
お、表１中、Ａｒは、アリール基を示す。これ以外は、
実験例１−ａと同様にして磁性塗料を調整し、磁気テー
プを作製した。

【００８０】＜実験例１４−ａ〜実験例１８−ａ＞化１
４で示されるポリグリセリン脂肪酸エステルを、下記の
化１５〜化１９で示されるポリグリセリン脂肪酸エステ
ルに変えた以外は、実験例１−ａと同様にして磁性塗料
を調整し、磁気テープを作製した。

【００８１】

【化１５】

【００８２】

【化１６】

【００８３】

【化１７】

【００８４】

【化１８】

【００８５】

【化１９】

【００８６】＜実験例１９−ａ＞磁性塗料にポリグリセ
リン脂肪酸エステルを添加せずに、強磁性粉末にポリグ
リセリン脂肪酸エステルによる表面処理を施した。そし
て、この予め表面処理が施された強磁性粉末を結合剤及
び配位子１（ビピリジン誘導体）とともに混練、分散し
た。これ以外は、実験例１−ａと同様にして磁性塗料を
調整し、磁気テープを作製した。

【００８７】＜比較例１−ａ＞表１に示される配位子１
（ビピリジン誘導体）を磁性塗料に添加しなかった以外
は、実験例１−ａと同様にして磁性塗料を調整し、磁気
テープを作製した。 ＜比較例２−ａ＞表１に示される配位子１（ビピリジン
誘導体）を磁性塗料に添加しなかった以外は、実験例１
４−ａと同様にして磁性塗料を調整し、磁気テープを作
製した。

【００８８】＜比較例３−ａ＞化１４で示されるポリグ
リセリン脂肪酸エステルを磁性塗料に添加しなかった以
外は、実験例１−ａと同様にして磁性塗料を調整し、磁
気テープを作製した。

【００８９】実験例ｂ 次に、実験例１−ｂ〜実験例１９−ｂでは、ポリグリセ
リン脂肪酸エステルと、化２０で示される配位子（フェ
ナントリン誘導体）とを、それぞれの添加量や種類を変
えて磁性層に保持させ、磁気テープを作製した。

【００９０】＜実験例１−ｂ＞表１に示される配位子１
（ビピリジン誘導体）を、表３に示すように、化２０に
おける置換基Ｒ¹²〜Ｒ¹⁹がＨである配位子４（フェナン
トリン誘導体）に変えて、表４に示すように３重量部添
加した。これ以外は、実験例１−ａと同様にして磁性塗
料を調整し、磁気テープを作製した。

【００９１】

【化２０】

【００９２】

【表３】

【００９３】

【表４】

【００９４】＜実験例２−ｂ〜実験例７−ｂ＞表３に示
される配位子４（フェナントリン誘導体）の添加量を、
表４に示すような添加量に変えた以外は、実験例１−ｂ
と同様にして磁性塗料を調整し、磁気テープを作製し
た。

【００９５】＜実験例８−ｂ〜実験例１１−ｂ＞化１４
で示されるポリグリセリン脂肪酸エステルの添加量を、
表４に示すような添加量に変えた以外は、実験例１−ｂ
と同様にして磁性塗料を調整し、磁気テープを作製し
た。

【００９６】＜実験例１２−ｂ〜実験例１３−ｂ＞表３
に示される配位子４（フェナントリン誘導体）を、化２
０における置換基Ｒ¹³，Ｒ¹⁵，Ｒ¹⁶，Ｒ¹⁸がＨであり、
置換基Ｒ¹²，Ｒ¹⁴，Ｒ¹⁷，Ｒ¹⁹が表３に示す如く種々異
なる配位子５（フェナントリン誘導体）〜配位子６（フ
ェナントリン誘導体）に変えた。なお、表３中、Ａｒ
は、アリール基を示す。これ以外は、実験例１−ｂと同
様にして磁性塗料を調整し、磁気テープを作製した。

【００９７】＜実験例１４−ｂ〜実験例１８−ｂ＞化１
４で示されるポリグリセリン脂肪酸エステルを、上記化
１５〜化１９で示されるポリグリセリン脂肪酸エステル
に変えた以外は、実験例１−ｂと同様にして磁性塗料を
調整し、磁気テープを作製した。

【００９８】＜実験例１９−ｂ＞磁性塗料にポリグリセ
リン脂肪酸エステルを添加せずに、化１４で示されるポ
リグリセリン脂肪酸エステルにより強磁性粉末に予め表
面処理を施した。そして、この表面処理が施された強磁
性粉末を結合剤及び配位子４（フェナントリン誘導体）
とともに混練、分散し、実験例１−ｂと同様にして磁性
塗料を調整し、磁気テープを作製した。

【００９９】＜比較例１−ｂ＞表３に示される配位子４
（フェナントリン誘導体）を磁性塗料に添加しなかった
以外は、実験例１−ｂと同様にして磁性塗料を調整し、
磁気テープを作製した。＜比較例２−ｂ＞表３に示され
る配位子４（フェナントリン誘導体）を磁性塗料に添加
しなかった以外は、実験例１５−ｂと同様にして磁性塗
料を調整し、磁気テープを作製した。

【０１００】＜比較例３−ｂ＞化１４で示されるポリグ
リセリン脂肪酸エステルを磁性塗料に添加しなかった以
外は、実験例１−ｂと同様にして磁性塗料を調整し、磁
気テープを作製した。

【０１０１】磁気テープの評価 以上、実験例１−ａ〜実験例１９−ａ及び実験例１−ｂ
〜実験例１９−ｂ（以下、これを実験例１〜実験例１９
と称する。）、比較例１−ａ〜比較例３−ａ及び比較例
１−ａ〜比較例３−ａ（以下、これを比較例１〜比較例
３と称する。）で作製された磁気テープについて、電磁
変換特性を測定した。

【０１０２】電磁変換特性の測定は、固定ヘッド式電特
測定機を用いて行った。この測定機は、回転ドラムとこ
れに接触するヘッドから構成されており、磁気テープは
ドラムに巻き付けられる。実際の測定は、先ず各磁気テ
ープの最適記録電流で１０ＭＨｚの矩形波信号を記録
し、スペクトクラムアナライザーにより１０ＭＨｚの出
力レベルを検出するものである。磁気テープ−ヘッド間
の相対速度は、３．３３ｍ／ｓとした。なお、リファレ
ンス（０ｄＢ）には、ソニー社製の８ｍｍＨｉ８テープ
を用いた。

【０１０３】そして、この磁気テープについて、以下の
ようにビデオデッキで記録再生評価を行った。先ず、各
磁気テープに対して１分間の記録を行い、その再生出力
を測定し、これを０ｄＢとした。その後、２０分間記録
し、再生操作を１０回繰り返してから再び再生出力を測
定し、初期の再生出力を基準とした出力低下（レベルダ
ウン）を求めた。その結果を表５及び表６に示す。

【０１０４】

【表５】

【０１０５】

【表６】

【０１０６】表５及び表６の結果から、配位子とポリグ
リセリン脂肪酸エステルとが添加された実験例１〜実験
例１９の磁気テープは、配位子が添加されていない比較
例１及び比較例２に比べて、出力低下が少ないことがわ
かる。また、配位子とポリグリセリン脂肪酸エステルと
が添加された各実験例の磁気テープは、ポリグリセリン
脂肪酸エステルが添加されていない比較例３に比べて、
初期出力が大きく、出力低下が少ないことがわかる。こ
のことから、ポリグリセリン脂肪酸エステルと配位子と
を組み合わせて使用することにより、磁気ヘッドに焼き
付き物が生成するのを抑制することがわかる。

【０１０７】また、実験例１及び実験例１９の結果から
分かるように、ポリグリセリン脂肪酸エステルは、配位
子よりも前に磁性層に添加されていればよく、磁性塗料
を調整するに際して、配位子よりも先にポリグリセリン
脂肪酸エステルを磁性塗料に添加しても、強磁性粉末に
予め表面処理を施して磁性塗料を調整しても同様の効果
が得られることがわかる。

【０１０８】なお、配位子として、表１及び表３に示さ
れるように、各種官能基を有する化合物を用いたが、特
に特性上大きく変化せず、いずれも大きな焼き付き防止
効果が得られた。

【０１０９】また、ポリグリセリン脂肪酸エステルとし
て、化１４〜化１９で示される各種構造を有するものを
用い、若干強磁性粉末への吸着性の違いにより初期出力
及び出力低下の値にもわずかながらの差がみられたが、
いずれも配位子と組み合わせることにより焼き付き防止
効果が得られた。

【０１１０】但し、配位子の添加量が０．１重量部であ
る実験例２では、焼き付き防止効果が小さい。また、ポ
リグリセリン脂肪酸エステルの添加量が０．３重量部で
ある実験例８では、配位子が強磁性粉末に配位してしま
うため、磁気ヘッドの焼き付き物除去に余り寄与せず、
出力の低下が見られる。このことから、強磁性粉末の分
散性を向上させ、焼き付き物の生成を抑制するには、配
位子の添加量が０．３重量部以上、ポリグリセリン脂肪
酸エステルの添加量が０．５重量部以上であることが好
ましいことがわかる。

【０１１１】また、一般に、各実験例では、配位子の添
加量が多いほど出力低下が小さく、ポリグリセリン脂肪
酸エステルの添加量が多いほど初期出力が大きいが、実
験例７及び実験例１１の結果から分かるように、いずれ
も多すぎると強磁性粉末の分散性を低下させ、初期出力
を低下させる。このことから、強磁性粉末の分散性を保
つためには、配位子の添加量が１０重量部以下、ポリグ
リセリン脂肪酸エステルの添加量が５重量部以下である
ことが好ましいことがわかる。

【０１１２】以上の結果から、配位子とポリグリセリン
脂肪酸エステルとを組み合わせて使用することにより、
優れた電磁変換特性を確保し、かつ出力低下を抑えられ
ることがわかる。さらに、配位子とポリグリセリン脂肪
酸エステルの添加量に適正な範囲が存在し、配位子の添
加量が強磁性粉末１００重量部に対して０．３〜１０重
量部であり、ポリグリセリン脂肪酸エステルの添加量が
強磁性粉末１００重量部に対して０．５〜５重量部であ
ることがより好ましいことがわかる。

【０１１３】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、磁性層にポリグリセリン脂肪酸エステル
と、金属と錯形成能を有するビピリジン誘導体、フェナ
ントリン誘導体の少なくともいずれかとを保持させるこ
とにより、磁気ヘッドに焼き付き物が生成するのを抑制
する。

【０１１４】したがって、本発明によれば、長時間記録
化を図るために、摺動時間を長く、或いはスキャンスピ
ードを速くしても、スペーシングロスによる出力低下を
抑えられ、エラーレートの上昇を防止できる磁気記録媒
体及びその製造方法を提供できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 春夫 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (14)

【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と結合剤と
   を主体とする磁性塗料が塗布され、磁性層が形成されて
   なる磁気記録媒体において、 上記磁性層は、ポリグリセリン脂肪酸エステルを含有す
   るとともに、ビピリジン誘導体、フェナントリン誘導体
   の少なくともいずれかを含有することを特徴とする磁気
   記録媒体。
2. 【請求項２】 ポリグリセリン脂肪酸エステルが、下記
   の化１にて示される化合物であることを特徴とする請求
   項１記載の磁気記録媒体。 【化１】
3. 【請求項３】 ビピリジン誘導体が、下記の化２にて示
   される化合物であることを特徴とする請求項１記載の磁
   気記録媒体。 【化２】
4. 【請求項４】 フェナントリン誘導体が、下記の化３に
   て示される化合物であることを特徴とする請求項１記載
   の磁気記録媒体。 【化３】
5. 【請求項５】 磁性層は、ポリグリセリン脂肪酸エステ
   ルを強磁性粉末１００重量部に対して０．５〜５重量部
   なる割合で含有することを特徴とする請求項１記載の磁
   気記録媒体。
6. 【請求項６】 磁性層は、ビピリジン誘導体、フェナン
   トリン誘導体の少なくともいずれかを強磁性粉末１００
   重量部に対して０．３〜１０重量部なる割合で含有する
   ことを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
7. 【請求項７】 強磁性粉末と結合剤とを主体とする磁性
   塗料を調整するに際して、 上記磁性塗料内に、ポリグリセリン脂肪酸エステルを添
   加し、その後にビピリジン誘導体、フェナントリン誘導
   体の少なくともいずれかを添加することを特徴とする磁
   気記録媒体の製造方法。
8. 【請求項８】 強磁性粉末にあらかじめポリグリセリン
   脂肪酸エステルにより表面処理を施し、その後に、表面
   処理を施した強磁性粉末と結合剤とを、ビピリジン誘導
   体、フェナントリン誘導体の少なくともいずれかととも
   に、混練、分散することを特徴とする請求項７記載の磁
   気記録媒体の製造方法。
9. 【請求項９】 強磁性粉末と、結合剤と、ポリグリセリ
   ン脂肪酸エステルとを混練、分散し、その後に、ビピリ
   ジン誘導体、フェナントリン誘導体の少なくともいずれ
   かを添加することを特徴とする請求項７記載の磁気記録
   媒体の製造方法。
10. 【請求項１０】 ポリグリセリン脂肪酸エステルとし
    て、下記の化４にて示される化合物を用いることを特徴
    とする請求項７記載の磁気記録媒体の製造方法。 【化４】
11. 【請求項１１】 ビピリジン誘導体として、下記の化５
    にて示される化合物を用いることを特徴とする請求項７
    記載の磁気記録媒体の製造方法。 【化５】
12. 【請求項１２】 フェナントリン誘導体として、下記の
    化６にて示される化合物を用いることを特徴とする請求
    項７記載の磁気記録媒体の製造方法。 【化６】
13. 【請求項１３】 ポリグリセリン脂肪酸エステルを、強
    磁性粉末１００重量部に対して０．５〜５重量部なる割
    合で磁性層内に添加することを特徴とする請求項７記載
    の磁気記録媒体の製造方法。
14. 【請求項１４】 ビピリジン誘導体、フェナントリン誘
    導体の少なくともいずれかを、強磁性粉末１００重量部
    に対して０．３〜１０重量部なる割合で磁性層内に添加
    することを特徴とする請求項７記載の磁気記録媒体の製
    造方法。