JPS60171631A - 磁気デイスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術の分野〕 本発明は磁気テープ、磁気カード、磁気ディスクなどの
磁気記録媒体に関するものであり、とくにいわゆる塗布
型磁気記録媒体において高い保磁力、高い飽和磁束密度
を有することによってすぐれた短波長記録を達成せんと
する金属磁性粉末を用いた磁気記録媒体に関する。

〔従来技術〕

かかる磁気記録媒体は従来より種々提案され、高密度記
録への適用が期待されてい−るが、金属磁性粉末を用い
る場合には、長期ｆｌｌＪＫわたって一定の電気特性を
維持し得ないという欠点があった。

この欠点は金属磁性粉末を使用する場合における宿命的
欠陥であるが、これは以下の理由によるものと考えられ
る。

即ち■金属磁性粉末は、一般に蔽、コバルト等の着移金
属を用いているので、水分空気等の影惨により酸化腐食
を受け飽和ｍ東密度が者しく小さくなるかもしくは部分
的な腐食によってドロップアウトを発生するため、磁気
記録媒体として使用に耐えなくなる。■これらの遷移金
属は、一般に軟かく、容易に傷つき易いため十分な耐摩
耗性を有さず、同一トラックを長時間走行させた場合あ
るいはテープの同一箇所を長時間磁気ヘッドで摺接した
場合塗膜摩耗による電気特性の劣化が著るしい。従来こ
のような欠点を改善するため金属磁竹粉末の表面を微少
Ｒ酸化し、酸化被膜を設けることにより、それ以上の［
膚化腐食を防止し、かつ、その酸化被膜の硬度が、もと
の金属磁性粉末よりも高い硬度をもつことを利用して摩
耗に対処することとしていた。しかしながら金属磁性粉
末の表面に微少量の戯゛化被膜を設けるといってももと
の金属磁性粉末の表面の一部を酸化することにより行な
われるものであるから、酸化が不充分で被膜がうすすぎ
ると耐食性能が発揮されず逆に厚い被膜を得ようとして
酸化に運めすきると被膜が厚く岨蹟耗性は向上するもの
の電気特性か劣化するという問題があり適度の酸化被膜
を設けるにはその処理に困倚性があった。このような処
理においては、金属磁性粉末のＢＥＴ比表面積が被膜の
形成要因として働き、被膜の形成状態が、金属磁性粉末
の飽和磁束密度に反映されるものと考えられる。

従来は、これらＢＥＴ比表面積及び飽和磁束密度と、金
属磁性粉末表面の酸化被膜の関係に全く考慮がはられれ
ていなかったためにその置引性が払拭され得なかったも
のと考えられる。

一方、従来より磁性塗膜の耐摩耗性は、モース硬度の比
較的大きい酸化金属粉末を混入することによって向上さ
せてきた。このような研摩剤は、弾磁性材料とともに結
合剤、溶媒の共存下、分散機中でせん断力を与えられる
ことにより均一分散される。しかして従来は、こと、金
属磁性粉末を塗膜中に分散させるにつき、表面に酸化被
膜を付けた金属粉末と、高いモース硬度を有する酸化金
用粉末とを分散機中に共存させてせん断力を加えると、
せっかく形成された金属粉末表面の酸化被膜がかえって
は化金槁粉末の衡突によって損傷され金属粉末表面に酸
化被膜を設けても耐蝕性の向上に対する寄与が不十分で
あると信じられてきた。

以上のべたような理由から、従来金属磁性粉末を用いた
磁気記録媒体において電気特性及び耐摩耗性の両方につ
き満足しうるものが得られなかったのであり、本発明者
らはこの点につき考究したものである。

〔発明の目的〕

しかして本発明は、金属磁性粉末の特性を最大限に発揮
し、良好な電気特性を有するとともに、かつそれが長期
にわたり保証されつるだけの耐摩耗性を有する新規な磁
気記録媒体を提供することを目的とするものである。

〔発明の概要〕

以上の目的のもと本発明者らは、使用すべき金属磁性粉
末の特性、研摩剤の特性、および両者の相互関係が磁気
記録媒体としての耐蝕性、′電気特性といかなる関かを
有するかにつき極々検討した結果、結論として、耐摩耗
性の改善のためには■′＃、属磁性粉末が表面［適夏の
酸化物被膜を有すること及び■その酸化物被膜が磁気ヘ
ッドとの摺接による摩耗の影響をできる限り受けないこ
と■このためには磁性塗唖表面部において、摺接により
印加されるせん断応力が被膜に印加される度合を軽減す
るための硬度の高い研摩剤を介在させること■しかも電
気特性の劣化を小さくしかつ耐摩耗性を向上させるため
には該研摩剤ができるだけ磁性塗膜の表面に存在する必
要があること、しかも■磁性塗料調装時における分散機
中においてできる限り金属粉末表面の酸化被膜に硬い研
磨剤粒子が衝突するというＭｔＪ記の問題をも回避する
必要があること、そして■ｌこの■■の要求は金属磁性
粉末よりも比重において充分軽い研摩剤を用いることに
より、研摩剤は、分散機内に於いて金属磁性粉末と闘接
する確率も低くまた磁性塗料を塗布した際にも研摩剤が
選択的に表面部に局在するようになることで、解決され
ることを新規に見い出し、一方、しかも′電気特性を一
定以上に保持させるためにほの金属磁性粉末のＢＥＴ　
Ｊ９表面−誌じて適度のｆ８相磁束密度を有することが
必要であること及び■ＢＥＴＢＥＴ比表面積的小さいも
のは大きいものに比し、わづかの酸化によっても緻密で
しがも適度の厚みを有する酸化被膜が得られ、飽和磁束
密度をそれ程低下させることなく良好な電気特性が得ら
れるのに対し、ＢＥＴ比表面積が大きくなると酸化を充
分性なわねばならないという知見を得、これらのから■
の新事実に基づき一１本発明をなしたものである。

しかして本発明は、非可撓性支持体上に、直接又は下塗
り層を介して金属磁性粉末と研摩剤とを結合剤樹脂中に
混純分散してなる磁性塗膜を塗着してなる磁気記録媒体
において、該金属磁性粉末は表面に酸化物被覆層を有し
そのＢ舒比表面積が２０〃り以上７０１７以下、飽和磁
束密度が１０１００ｅ／２以上１５０ｃｍｕ／９　以下
であり、さらに該研摩剤が該金属磁性粉末より小さい比
重をもち、６以上のモース硬度を有することを特徴とす
るものである。

本発明において、使用しうる金属磁性粉末としては、金
属α−鉄粉末あるいは獣とコバルト、ニッケル等の合金
粉末その他公知の金属粉末が適宜使用でき、またかかる
金属粉末表面に、酸化物被膜を設けるには、適度の酸化
雰囲気中に、金属粉末を一定時間装置すれば足り、とく
に緩慢な酸化性雰囲気を保つには、金属磁性粉末を有機
溶剤等の不活性・嫌水性の液体中に浸漬し、酸化性ガス
泡沫を通過させることが好ましい。またこのようにして
、得られた金属磁性粉末が最終的に飽和磁束密度１０１
００ｅ／９　以上１５０　ｅｍｕ／９　以下でかつＢＥ
Ｔ比表面積が２０ｒｒＶ９以上　７０ル像以下となるよ
う調整すれば足りる。この両者の値の調整は主ＶＣ酸化
性雰囲気における金属磁性粉末の存置時間によって行な
うことができるが、一般ＶＣ酸化性雰囲気は金属磁性粉
末の飽和磁束密度、ＢＥＴ比表面積のいづれもその値を
低下させる傾向にあるので、原料となる金属磁性粉末自
体この両者に関し適当な値を有するものを採択する必要
があろう。原料たる金属磁性粉末のこれらの値は合成時
における添加剤、及び還元条件等公知の方法により適宜
調整しうる。一方、かかる金属磁性粉末とともに磁性塗
膜に分散せしむべき研摩剤としては、モース硬度６以上
の酸化物粉末が適宜使用できる。

モース硬度を６以上とするのは、金属磁性粉末表面の酸
化被膜を有効に保護するためである。このような研摩剤
としては、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化ケイ素
、炭火ケイ素、チッ化鉄などが挙げられる。これら研摩
剤は、金属磁性粉末に対して重量比で０５％〜２０％で
混合するのが好ましい。

また結合剤樹脂としては、塩化ビニル樹脂、酢醸ビニル
樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル、酢
：褒ビニル、ビニルアルコール共重合体、？リウレタン
樹脂、繊維素系樹脂、ポリエステル樹脂あるいはこれを
スルホン化したもの、塩化ビニリデンアクリロニトリル
共重合体、アクリロニトリルプダジエン共重合体、イソ
プレンゴム、プダジエンゴム等を適宜単独もしくは併用
して使用でき、これに必要により低分子屋イソシアネー
ト化α物等の架橋剤を添加すれば良い。さらに必要に応
じ脂肪酸エステル、炭化水素糸詞ｔ＃剤、フッ素系潤滑
剤、シリコン系間滑剤等が併用しうる。これら金属磁性
粉末研摩剤、結合剤樹脂等は、トルエン、キシレン、Δ
４ＦＸ　１ｒｖｉＩＢＫ　、シクロヘキサノン、アセト
ン、■任１、酢酸エチル、滉伊などの少なくとも１種の
適当な溶剤とともに、ボールミル、サンドミル、ペブル
ミル等の分散椀により塗料化し、ナイフコーター、グラ
ビアロールコータ、リバースロールコータ等により塗布
しつる。

（？り布し得べき可撓性支持体としては、その材料は何
ら特定されるものではなく、例えば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
スジアセテートなどのセルロースアセテート、あるいは
ポリイミド、ポリアミドなどが挙げられる。また、その
厚みは約４〜１００／ＩＦＩＩであることが好ましい。

次に本発明を実施例とともに詳述する。

〔実施例〕

実施例１ （磁性塗料組成） 強磁性針状鉄粒子　１００重量部 ＶＡＧＩ（（本国Ｕ、Ｃ，Ｃ社製、塩化ビニ　ｓｉｔ部
ルー酢酸ビニル−ビニルアルコール 共重合体） ポリエステルポリウレタン　８＝ コロネートα（日本ポリウレタン工業社　４會１部製、
三官能性低分子量イソシアネート 化合物） ｅｘ−Ａｅ２ｏ３（粒子径０３ｐｆｆＬ＞　５　−・脂
肪酸エステル　３　、。

シクロヘキサノン　１２０　リ トルエン　１２０　、。

上記組成物をボールミル中で混合分散して磁性塗料を調
製し、この磁性塗料を、厚みが３２）１ｍのポリエステ
ルフィルム両面に、それぞれ塗布乾燥し、ざらにカレン
ダリング処理をはとこし、カレンダリング処理後の厚さ
が、表裏それぞれ４μｓｖｃなるように形成し、円板状
に打ち抜いて磁気ディスクをつくった。なおこの強磁性
針状鉄粒子は、６σＣに保温したトルエン中に空気を吹
き込むことにより表面に酸化皮膜を設けたものを使用し
た。

また、表面酸化物層を彫或させた強磁性針状鉄粒子は、
ＢＥＴ法により窒素の沸点で比表面積を、史に東英工業
製試料振動型磁力計ＶＳＭ−３を用いて印加磁場１０Ｋ
Ｏｅの条件で保磁力・飽和磁束密実施例２ 実施例１の磁性塗料組成ＱζおいＣα−Ａ４゜０３の使
用態を５重圧部がら１０重ｉａ　！’９Ｌ匠投史した以
外は、実施例１と同様にしてｆ２気ディスクをつくった
。

実施例３ 実施例２の磁性塗料組成においてα−Ａ１２０３を使用
するかわりＫＣｒ２０３（粒径０．３μｒｎ）を同量使
用した以外は実施例ｄ２と同様にして磁気ディスクをつ
くった。

実施例４ 実施例１の磁性塗料組成においてα−Ａ１２０３を使用
するかわりに５ｉｎ（粒径０．３７Ｉｍ）に変更し、中
にその使用鰍を５重猷部から３１ｉ量部に変更した以外
は実施例１と同様にして磁気ディスクをつくった。

比較例１ 実施例１の磁性塗料組成において、表面に酸化物被膜を
設けた強磁性針状鉄粒子を使用するかわりに、酸化物被
膜を設けない強磁性針状鉄粒子を同量使用した以外は、
実施例１と同様にして磁気ディスクをつくった。

比較例２ 実施例１における磁性塗料組成において、強磁性針状鉄
粒子の飽和磁束密度を１２０ｅｍｕ／ｇから１６８ｅｍ
ｕ／ｇに、またＢＥＴ比表面積を４５　ｄ／９か４７ｎ
ｔ／９Ｖｃそれぞれ変更した以外は、実施例１と同様に
して磁気ディスクをつくった。

比較例３ 実施例１ｖｃおける磁性塗料組成において、強磁性針状
鉄粒子の飽和磁束層密度を１２０ｅｍｕ／９がら９５ｅ
ｍｕ／ｇＫ、ＢＥＴ比表＋ｆ＋ｉ積を４５ｄ／９がら４
２ｒｒｔ／９にそれぞれ変更した以外は、実施例１と同
様にして磁気ディスクをつくった。

比較例４ 実施例１ｖｃおける磁性塗料ＭＩ戒において、α−Ａ１
２０３を使用するがわりに、ｃａｃｏ３を同Ｍ　（４１
３用する以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを
つくった。

前述した実施例および、比較例で得た磁気ディスクにつ
いて、日立マクセル１ｌｌ）　？試作型磁気ディスクレ
コーダを使用し、１２時間及び２４時間走行後のそれぞ
れのＲＦ−出力の変化を測定した結果を表ＩＫ示す。な
おＲＦ出力の測定条件は次の通りである。

（ＲＦ出力） 相対述度：　６．ＯＭ／秒、記録周波Ｍ　Ｉ　５Ｍ）ｆ
Ｚ　（記録液長大：１．２μｍ）記録、再圧ヘッド：セ
ンダスト　トラックｌｌ１ｌｄ　ｉ　６０１１ｍ〔発明
の効果〕 上表の結果から、この発明に係る磁気ディスクは出力の
変化がほとんどなく良好な電気特性を有するとともに、
かつそれが長期にわたり保証しうる耐摩耗性を有するこ
と明らかであり、比較例の磁気ディスクに比べて極めて
信頼性が高いと言える。

出願人　日立マクセル株式会社 代表者　水　井　厚

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 可撓性支持体上に、直接又は下塗り層を介して金属磁性
   粉末と研摩剤とを結合剤樹脂中に混線分数してなる磁性
   塗膜を塗着してなる磁気記録媒体において、該金属磁性
   粉末は表［ｆｌＪＫ酸化物被覆層を有しそのＢＥＴ比表
   面積が２０ｎＶ９以上７０ｍ／ｇ以下、飽和磁束密度が
   １０１００ｅ／９以上１５０ａｍｕ／ｇ以下であり、さ
   らに該研摩剤が該金属磁性粉末より小さい比重をもち、
   ６以上のモース硬度を有することを特徴とする磁気記録
   媒体。