JPS60195733A - 磁気記録媒体 - 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】 １１斑ｊ 本発明は、磁性体として強磁性粉末を用いる、いわゆる
塗布型の磁気テープ、磁気シート等の磁気記録媒体の改
良に関し、特に、磁性層の物理特性、なかでも摺動特性
の改善されたｆＩｉｌｒｊ型の磁気記録媒体に関する。

１１韮遣 従来より、ポリエチレンテレフタレート、三酢酸セルロ
ース、ポリカーボネート、ポリアセテート、ポリ塩化ビ
ニル等のフィルムないしはシートからなる非磁性支持体
上に、磁性粉末を、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、
塩化ビニル−酢酸どニル−マレイン酸共重合体、ニトロ
セルロース、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウ
レタン樹脂等のバインダー中に分散させ、塗布してなる
塗布型の磁気記録媒体が広く用いられている。磁性粉末
としては一般にγ−Ｆｅ、０１等の酸化物磁性体の粉末
が用いられているが、近年、主として記録密度の向上を
目的として、酸化物磁性粉末の代りに、強磁性金属粉末
も使用されるようになっている。

これら、塗布型の磁気記録媒体の代表的用途として、オ
ーディオテープ、ビデオテープ等があるが、特にビデオ
テープは、ビデオデツキの進歩、普及とともに要求され
る特性も一段と厳しくなっている。具体的に説明すると
、スチル、ピクチャーサーチ等の特殊撮影、あるいは同
一テープの繰返し記録再生のために、磁性層に厳しい耐
久性が要求される。また電磁変換特性の観点からは、ト
ラック巾を狭めることによる高密度化も要求されている
。

先にも述べたように、高密度記録化の要求に対しては、
残留磁束密度（Ｂｒ）および抗磁力（Ｈｅ）が大である
、鉄、ニッケル、コバルト等あるいは、これらを主成分
とする合金、からなる強磁性金属粉末が使用されるよう
になっているが、これら強磁性金属粉末は、優れた磁気
特性を有する反面、大きな抗磁力を有するため、これを
塗布した金属粉末塗布型の磁気記録媒体に記録を行うた
めには、高い飽和磁束密度を有する軟質磁性材料からな
る磁気ヘッドを用いる必要がある。このような磁気ヘッ
ド材料としては、たとえばセンダストなどの合金系磁性
材料があるが、このような合金製磁気ヘッドを用いて金
属粉末塗布型記録媒体に対して記録再生を行うと、ヘッ
ドコアの摺動面に焼付き現像が起こる場合がある。この
焼付きのメカニズムについては必ずしも明らかではない
が、一旦起れば、間隙損失（スペーシング・ロス）の原
因となり、特に記録波長の短かい高密度記録では大きな
損失を与える。

上記のような、磁性層の耐久性の向上あるいはへラドコ
ア摺動面への焼付の防止を含む磁性層の摺動特性の向上
のためには１、磁性層中に研摩材や潤滑剤を添加するこ
とも提案されているが、必ずしも満足のゆく結果は得ら
れていない、すなわち、研摩材として、モース硬度の高
いＣｒ２Ｏ５やＡｌ２Ｏ，などの無機物を多量に磁性層
に添加すればその効果により、磁性層の耐久性を向上し
、焼付きを防止することができる。しかし、この場合に
は、摺動特性は向上するとしても、これら研摩材粉末の
添加による磁性層の表面平滑度の低下自体が、高密度記
録においては間隙損失の原因として無視し得なくなり、
またヘッドの摩耗量が大きくなる点から、研摩材は添加
するとしても少量に抑えるべきである。一方、高級脂肪
酸あるいはそのエステル、変性シリコーン、パラフィン
ワックスなどの潤滑剤を添加することも、焼付きの防止
に一応の効果はあるが、これらの潤滑剤は比較的低分子
量で磁性層塗膜を可塑化する効果も大きく、充分な摺動
特性の向上効果を発揮するほどに添加すると、磁性層の
耐久性の面で問題が生ずる。

魚」Ｌの」Ｌ酌 本発明の主要な目的は、上述した事情に鑑み、塗布型の
磁気記録媒体において、磁性層の物理特性を良好に維持
したままで、摺動特性を向上させた磁気記録媒体を提供
することにある。

完ｒ 本発明者らの研究によれば、強磁性粉末を含む磁性層中
に、特定の構造を有する有機亜鉛化合物を添加すること
が、上記目的の達成に極めて効果的であることが見出さ
れた０本発明の磁気記録媒体は、このような知見に基づ
くものであり、より詳しくは、非磁性支持体上に、強磁
性粉末をバインダー中に分散させてなる磁性層が形成さ
れた磁気記録媒体において、上記磁性層が、一般式（こ
こでＲは、炭素数１〜２０のアルキル基）で表わされる
有機亜鉛化合物を含むことを特徴とするものである。

なお上記した有機亜鉛化合物は、それ自体は、従来より
、ギヤ油、切削油、エンジン油などの機械油に極圧剤と
して添加され油膜強度の強化に用いられているものであ
るが、磁性層中に添加した際に優れた作用を発揮するこ
とは、本発明者等によりはじめて見出されたものである
。上記有機亜鉛化合物の配合により、所望の効果が得ら
れる理由は必ずしも明らかでないが、上記有機亜鉛化合
物中の硫黄により磁性粉末表面に硫化物層が形成され、
これが一種の保護層として働いて、磁性層の磁気ヘッド
への焼付きの防止及び耐摩耗性の向上に寄与しているも
のと推定される。

以下、本発明を更に詳細に説明する。以下の記載におい
て組成を表わす「％」および「部」は特に断らない限り
重量基準とする。

本発明の磁気記録媒体の構成は、上記した有機亜鉛化合
物を使用することを除けば、従来の塗布型磁気記録媒体
のそれと特に異るものではない。

すなわち、本発明の磁気記録媒体は、基本的には、非磁
性支持体上に、強磁性粉末を含む磁性層を形成してなる
。

非磁性支持体としては、通常、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリカーボネート、ポリアセテート、ポリアミド
、ポリイミド、などの比較的耐熱性の良好なプラスチッ
クの厚さ３〜２０％程度のフィルムが好ましく用いられ
るが、その他、紙、非磁性金属箔なども必要に応じて用
いることができ、基本的には、所望の磁性層形成面を与
える任意の非磁性固体材料が用いられる。

磁性層は、上記したような非磁性支持体上に、必要に応
じて、コロナ処理、プライマー処理などの接着強化処理
を行ったのち、塗布により形成されるが、場合によって
は、予め用意した仮支持体上に形成した磁性層を上記し
たような非磁性支持体に転写して形成することもできる
。

本発明の磁気記録媒体の磁性層は、基本的には強磁性粉
末と上記した有機亜鉛化合物とバインダーとからなる。

強磁性粉末としては、例えばγ−Ｆｅ２０．、Ｆｅ３Ｏ
４，中間酸化度を有するＦｅ０）＜（１゜３３＜ｘ＜１
．５）あるいはこれら酸化鉄をＧ。

で変性したもの等からなる酸化物磁性体の粉末も用いら
れるが、上述したように高密度記録化のためには、Ｆｅ
、Ｃｏ、ＮＩ等を主成分とする強磁性合金の粉末が好ま
しく用いられる０強磁性粉末としては、平均粒径が０．
１〜０．５１Ｌあるいはそれ以下で、好ましくは長径／
短径比が５以上である針状粒子が好ましく用いられる。

バインダーとしては、それ自体皮膜形成性に優れるとと
もに、上記した強磁性粉末を均一に分散させ得る熱可塑
性樹脂、熱硬化性樹脂、あるいはこれらの混合物が好ま
しく用いられ、たとえば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体あるいはその部分ケン化物、塩化ビニル−酢酸ビニル
−マレイン酸共重合体、ニトロセルロース、ポリウレタ
ンエラ′ストマー、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、
アクリル樹脂などの一種又は二種以上の混合物が用いら
れる。これらバインダーは、固形分として上記した強磁
性粉末１００部に対し１０〜４０部の範囲で用いられる
。

本発明で用いられる有機亜鉛化合物は、前記式（１）で
表わされるものである。これら有機亜鉛化合物は、磁性
層中に、強磁性粉末１００部に対して０．５〜ｌＯ部の
範囲で含ませることが好ましい、０．５部未満では添加
効果が乏しく、１０部を超えて添加するとその可塑化効
果が大きくなり、磁性層の耐久性が低下する。

上記した有機亜鉛化合物に加えて、高級脂肪酸あるいは
そのエステル等の通常の潤滑剤を併用することもできる
が、この場合にも潤滑剤の添加量は、上記有機亜鉛化合
物との合計量が強磁性粉末１００部に対して、１０部を
趙えないことが好ましい。

本発明の磁気記録媒体の磁性層の耐久性を特に向上する
ためには、磁性層中に、Ａｌ２０ｍやＣｒ２０Ｂ、５ｊ
０２．ＳｉＣ，ＴｉＯ２などのモース硬度が５以上の研
摩材粒子を含ませることが好ましい、上記した有機亜鉛
化合物は、分子中の硫赦原子の存在により、強磁性粉末
のみでなく研摩材粒子に対しても吸着力が強く１強固に
結合して、その安定分散に寄与するためと考えられるが
、比較的少量の研摩材粒子との組合せにより、特に繰返
し記録再生に対しても優れた耐久性の磁性層を与える。

研摩材粒子としては、平均粒径が０．１〜ＩｐＬｍ程度
のものを、強磁性粉末１００部に対して１−１０部の範
囲で含ませることが好ましい、１０部を超えて添加する
と、磁性層の表面平滑性が低下するので好ましくない。

その他、磁性層中には、界面活性剤あるいは分散剤等の
助剤を必要に応じて、通常使用される量で添加すること
もできる。

本発明の磁気記録媒体は一般に、上記した有機亜鉛化合
物、バインダー、磁性粉末および任意に研摩材を加え、
必要に応じて更に公知の潤滑剤。

分散剤等を加え、溶剤とともに分散、混練して得られた
磁性インキを、必要に応じてコロナ放電処理等の接着強
化処理を施したポリエステルフィルム等の非磁性支持体
上に慣用法により塗布し、配向処理ならびに乾燥後、必
要に応じて更に硬化反応を行ない、厚さが１−１０＃Ｌ
程度の磁性層を形成することにより得られる。

また上記有機亜鉛化合物は、強磁性粉末に対する吸着性
が強く、バインダー中への強磁性粉末の分散を改善する
作用も有するが、特に強磁性粉末が強磁性金属粉末の場
合には、これを被覆して酸化による磁気特性の経時劣化
を抑制する効果を有する。これらの効果は、上記のよう
に、有機亜鉛化合物１強磁性粉末をバインダーとともに
一様に混合することによっても、ある程度得られるが、
予め強磁性粉末を有機亜鉛化合物で処理した後、バイン
ダー等と混合することにより、その効果をかなり増大さ
せることができる。

１１立差Ｊ 上記したように本発明によれば、いわゆる塗布型の磁気
記録媒体において°、磁性層に、強磁性粉末とともに、
特定の構造を有する有機亜鉛化合物を配合することによ
り、磁気ヘッドに対する摺動特性、特に合金磁気ヘッド
に対する焼付きの問題を改善し且つ耐久性も良好な、磁
性層を有する磁気記録媒体が得られる。このため、本発
明の磁気記録媒体を用いれば、記録波長の短かい高密度
記録においても間隙損失を低く保つことができる。

以下、実施例、比較例により本発明を更に具体的に説明
する。

支１迩」 強磁性金属粉末　１００部 （Ｆ９−Ｎｌ−Ｇｏ合金、長径０．２５＃Ｌｍ、軸比８
、）（ｃ１４５００ｅ）塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニ
ル　１５部アルコール共重合体 （ｍ合モル比９１／３／６） ポリウレタンエラストマー　１０部 α−Ａ　Ｉ　２０　ｓ　５部 （研摩材、粒径０．４部ｍ） ステアリン酸（分散剤）　１部 メチルエチルケトン　１２０部 トルエン　１２０部 前記式（１）の有機亜鉛化合物　１部 （Ｒ：　（ＣＨｚ）ｓｃＨ＊） 上記組成の混合物をサンドグラインダーにて混合分散を
行った後、硬化剤としてコロネートし５部を加え、均一
に混合して磁性塗料を得た。こステルフィルム上に塗布
し、配向処理、乾燥工程を経た後に、カレンダー処理を
施し１表面の平滑化を行って、厚さ約３ｉＬｍの磁性層
を形成した。

５０℃で２４時間放置した後に所定の幅に裁断して、磁
気テープを得た。

１竃１」 実施例１において、有機亜鉛化合物の添加量を５部、α
−Ａ１２０ｇの添加量を３部に変更した以外は同様にし
て、磁気テープを得た。

支ｍ 実施例１において、更に潤滑剤としてブチルステアレー
トを１部加えて、以下同様にして磁気テープを得た。

ＪＩ口 実施例１において有機亜鉛化合物を添加せずに同様にし
て磁気テープを得た。

Ｌ１遣」 実施例１において有機亜鉛化合物の代りに同量のブチル
ステアレートを使用して磁気テープを得Ｐ−− こうして得られた各種の磁気テープに関して、０℃にお
ける低温スチル特性、及び高温走行（４０℃、８０％Ｒ
Ｈ，１００ｐ　ａ　ｓ　ｓ）後のセンダストヘッドの焼
付き状態について調べた。

その結果をまとめて次表に示す。

上表において、スチル特性は、静止画像が著しく劣化す
るまでの時間（分）を示し、磁気テープの同一個所を磁
気ヘッドで繰り返し摺動するため、磁気テープの耐久試
験としては最も、苛酷なものとなる。一方ヘッドの焼付
きは、光学顕微鏡にて観察した。

上表の結果を見れば１本発明にしたがい、所定の有機亜
鉛化合物を磁性塗膜中に添加することにより、ヘッドの
焼付きを防止し、且つ耐久性の優れた磁気記録媒体が得
られることが理解できょう。

実」Ｌ眞Ａ 強磁性粉末　１００１１＆ （Ｃｏ−ｙＦｅ２０３　、長径０．３５ｇｍ、軸比８、
Ｈｃ７０００ｅ） 塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニル　１５部アルコール共
重合体 （重合モル比９１／３／６） ポリウレタンエラストマー　１部部 α−Ａ　Ｉ　２０　ｇ　３部 （研摩材、粒径０．４ルｍ） レシチン（分散剤）　１部 前記式（１）の有機亜鉛化合物　２部 （Ｒは、炭素数１２のアルキル基） メチルエチルケトン　１２０部 トルエン　１２０部 上記組成の混合物をサンドグラインダーにて混合分散を
行った。

次に、コロネートＬを５部添加し、十分に混合して磁性
塗料を得た。こうして得られた磁性塗料を厚さ１１０７
ｚのポリエステルフィルム上に塗布し、配向処理、乾燥
工程を経た後に、カレンダー処理を施し、表面の平滑化
を行って、厚さ約３ルｍの磁性層を形成した。５０”Ｏ
で２４時間放置した後に、所定の幅に裁断して磁気テー
プを得た。

支１１」 実施例４において、研摩材α−ＡＩ、Ｏ，をＣｒ２Ｏ５
に変更した以外は同様にして、磁気テープを得た。

１１貫」 実施例４において、研摩材α−Ａ１２０．をＴｌＯ２に
変更した以外は同様にして磁気テープを得た。

塩笠遣」 実施例４において、有機亜鉛化合物を添加せず、また研
摩材を６部に変更した以外は同様にして磁気テープを得
た。

庭笠１」 実施例４において研摩材を添加せずに同様にして磁気テ
ープを得た。

庭艶１」 実施例４において、有機亜鉛化合物をブチルステアレー
トに変更した以外は同様にして磁気テープを得た。

こうして得られた各種の磁気テープに関して、Ｙ−３／
Ｎ　（Ｖ）Ｉｓの３倍モード）ドロップアウト、スチル
特性（スチルアウトする迄の時間）、再生減磁（４０℃
、８０％ＲＨ１１００バス後の４　Ｍ　Ｈｚの信号の初
期値との差）について調べた、その結果をまとめて次表
に示す。

」１表の結果を見れば、所定の有機亜鉛化合物と研摩材
粒子を磁性層中に　添加することにより、高密度記録に
適した電磁変換特性を維持したままで、特殊再生と繰り
返し記録再生による耐久性の優れた磁気記録媒体が得ら
れることが理解できよう。

夾」Ｌ跣１ 強磁性金属粉末　１００部 （Ｆｅ−Ｎｉ−Ｇｏ金合金長径０．２５＃Ｌｍ、軸比８
、Ｈｃ１４５００ｅ） 前記式（１）の有機亜鉛化合物　２部 （Ｒ＝　（ＣＨ２）　ａ　ＣＨ＠　） メチルエチルケトン　５００部 上記組成の混合物を撹拌機を用い七８時間撹拌混合を行
った。これをろ過した後、乾燥させて表面処理をされた
金属磁性粉を得た。

次に以下の方法で磁気テープを作成した。

上記の処理を施こした 強磁性金属粉末　ｉｏｏ部 ＪＪＩ　化ヒニルー酢酸どニル−ビニル　１５部アルコ
ール共重合体 （重合モル比９１／３／６） ポリウレタンエラストマー　１０部 α−ＡＩ２０．　５部 （研摩材、粒径０．４μｍ） レシチン（分散剤）　１部 メチルエチルケトン　１２０部 トルエン　１２０部 上記組成の混合物をサンドグラインダーにて混合分散を
行った。

次に、コロネートＬを５部添加し、十分に混合して磁性
塗料を得た。こうして得られた磁性塗料を厚さｉｏ＃Ｌ
ｍのポリエステルフィルム上に塗布し、配向処理、乾燥
工程を経た後に、カレンダー処理を施し１表面の平滑化
を行って、厚さ約３ＪＬｍの磁性層を形成した。５０℃
で２４時間放置した後に、所定の幅に裁断して磁気テー
プを得た。

支１上」 実施例７において、有機亜鉛化合物を（１）式において
、Ｒ＝　−（ＣＨ２）　ｎ　ＣＨ＊に変更して、以下同
様にして磁気テープを得た。

０１ 実施例７において、有機亜鉛化合物を（１）式において
、Ｒ＝　ＣＣＨｔ）ｓ７ｃＨｓに変更して以下同様にし
て磁気テープを得た。

ル笠遣」 実施例７において、表面処理を行わない金属磁性粉を用
いて以下同様にして磁気テープを得た。

Ｌ笠１ｊ 実施例７において、有機亜鉛化合物の代りにオレイン酸
を用いて金属磁性粉の表面処理を行い、以下同様にして
磁気テープを得た。

このようにして得られた磁気テープを６０℃、９０％Ｒ
Ｈ条件下に放置し、その最大残留磁束密度の変化量を調
べた。その結果を添付図面に示す、また初期の磁気特性
を次表に示す。

−１ニー　磁気特性（初期値） このように有機亜鉛化合物により表面処理した金属磁性
粉を使用した磁気記録媒体は、酸化反応による磁気特性
の劣化が少なく、経時安定性の優れたものとなる。また
、初期の磁気特性も良好な４、図面の簡単な説明　Ｂｒ 記録媒体の磁気特性（残留磁束密度）の経時変化　学の
差異を示すグラフである。（〃） 一一一一− 経過叫朋　（明

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、非磁性支持体上に、強磁性粉末をバインダー中に分
   散させてなる磁性層が形成された磁気記録媒体において
   、上記磁性層が、一般式（ここでＲは、炭素数ｌ〜２０
   のアルキル基）で表わされる有機亜鉛化合物を含むこと
   を特徴とする磁気記録媒体。 ２、強磁性粉末が、強磁性金属粉末からなる特許請求の
   範囲第１項に記載の磁気記録媒体。 ３、強磁性金属粉末を、予め前記有機亜鉛化合物で処理
   した後、磁性層バインダー中に分散させてなる特許請求
   の範囲１２項に記載の磁気記録媒体。 ４、磁性層が、モース硬度５以上の研摩材粒子を更に含
   む特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載
   の磁気記録媒体。