JPS60224121A - ディスク状磁気記録媒体 - Google Patents

ディスク状磁気記録媒体

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JPS60224121A
JPS60224121A JP59080052A JP8005284A JPS60224121A JP S60224121 A JPS60224121 A JP S60224121A JP 59080052 A JP59080052 A JP 59080052A JP 8005284 A JP8005284 A JP 8005284A JP S60224121 A JPS60224121 A JP S60224121A
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高光 浅井
Masaaki Fujiyama
正昭 藤山
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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】 (産業上の利用分野ン 本発明は磁気記録媒体に関し、ブらに詳しくは長波長か
ら短波長の広い波長領域にわたって出力の向上′frは
かシなお且つ特に磁気記録媒体をディスク形状で回転さ
せて記録再生を行う場合においてその回転周期による出
力の変動中が小さい磁気記録媒体に関する。
(従来技術) 従来、磁気記録、再生にはr−Fe203 、Orb、
などの針状結晶からなる強磁性体をバインダー中に分散
させた塗液を非磁性支持体に塗布した磁気記録媒体が広
く用いられてきた。
しかし最近、記録の大容量化、小型化を達成するため記
録密度の向上が強く要望されているが、従来のような針
状磁性粉を用いて高密度記録に適する記録媒体を得るに
は針状磁性粉の最大寸法を記録波長、あるいは記録ビッ
ト長よりも十分小さくする必要がある。現在針状磁性粉
として、α5μm程度の寸法のものがすでに実用に供さ
れており、最短記録波長約1μmが得られている。
今後さらに高密度の記録が可能な媒体を得るには、さら
に一層針状磁性粉の寸法を小さくする必要がある。しか
しそのような小さな針状磁性粉においては太さが1oo
X以下ときわめて細くなり、粒子体積としても1O−1
76IIs以下ときわめて小さくなるため、熱擾乱、表
面の効果によって磁気!#性が低下し、又磁性塗膜に磁
界を加えても十分な配向が得られないなどの問題がある
又針状比(長軸/短軸)が10を超える針状磁性体を分
散させた塗液を塗布した記録媒体は針状形状による塗布
の方向性が残りディスク形状で回転させて使用する場合
にその回転周期による出力変動が生じてしまう。
そこで強磁性体が平板状で板面に垂直な方向に磁化容易
軸を持つ六方晶フェライトであり、磁気記録媒体の面内
長手方向に磁気配向した磁気記録媒体が見出された(例
えば特開昭58−6525号、同58−6526号など
〕。
このような六方晶フェライトを用いた磁気記録媒体では
高周波側の出力は高いが低周波での出力が低いという欠
点があった。
そこで本発明らはこれらの欠点を取ジ除くべく鋭意研究
を行なった結果、板状の強磁性体と1.5く11の米粒
状でかつその飽和磁化の大−短軸 きさが60 emu/f以上である強磁性体とを併用し
、層構造にして支持体側に米粒状の強磁性体を含む層を
設け、その上に板状の強磁性体を含む層を設けることに
よシ、低周波側の出力を上げ、しかも回転周期による出
力の変動もそれ程大きくFi、ならないことを見出し、
本発明に到達した。
(発明の目的ン すなわち本発明の目的は長波長から短波長の広い波長領
域にわたって出力の向上全はかりなお且つディスク形状
で回転させて記録再生全行う場合においてその回転周期
による出力の変動中が小さい磁気記録媒体を提供するこ
とにある。
(発明の構成) 上記の目的は、非磁性支持体上に下層の磁性層を設け、
夏にその上に上層の磁性J#Iを設け、下層及び上J−
の磁性層が強磁性体と結合剤を主成分とする磁性層であ
る磁気記録媒体において、の米粒状でかつその飽和磁化
の大きさが60θmu/l 以上であり、前記上層の磁
性層の強磁/ 柱体が六方晶平板状で平板面に垂直方向に磁化容易軸を
有する強磁性体であることを特徴とする磁気記録媒体に
よって達成することができる。
本発明に用いられる上層の大方晶平板状で平板面に垂直
方向に磁化容易軸を有する強磁性体としては、例えば六
方晶フェライト粉末、すなわち、バリウムフェライト、
ストロンチウムフェライト、鉛フェライト、カルシウム
フェライトの各を裸体、マンガンビスマス、六方晶コバ
ルト合金などがあげられ、特に好ましいものとしてはバ
リウムフェライト、ストロンチウムフェライトの各CO
置換体がある。本発明のこの大方晶平板状の強磁性体は
板径(平均粒径)がα01〜10μm で、特に好まし
いのは、α05〜Q、10μmであり、板厚(平均厚さ
)は100′8〜5μmで、特に好ましいのは[101
5〜α05μmである。これらは任意の公矧方法によp
製造することができる。
板状比(板径/板厚)は2以上であり、特に好ましいの
は3〜10である。
又、本発明に用いられる下層の米粒状の強磁 :柱体と
しては、・バルト添加酸化鉄系米粒状強 1磁性体があ
げられ、この製法は特願昭57−186925に記載さ
れている。又コバルト添加酸化鉄系の米粒状の強磁性体
を例えば水素気流中で還元することにより見かけの形状
は保持したまま合金磁性体とすることができる。上記米
粒状コバルト添加酸化鉄磁性体及びそれを還元した合金
磁性体のいづれもその飽和磁化の大きさはb o em
u/f 以上のものが得られる。飽和磁化の大きさが6
0 emu/f より小さいと再生出力が充分でないの
で使用できない。70へ1000mu / f の範囲
が好ましい。
米粒状とは楕円体状又は楕円体に近い針状で長軸と短軸
の比は長軸/短軸≧1.5好ましくは1.5≦長軸/!
軸≦10である。
本発明の上層、下層の磁性層には必要に応じて前記の強
磁性体の他に結合剤、添加剤を加えることができる。添
加剤として、分散剤、潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤等が
あげられる。
本発明に使用される結合剤としては従来公昶の熱可塑性
樹脂、熱硬化性樹脂又は反応型樹脂やこれらの混合物が
使用される。
熱可塑性樹脂として軟化温度が1501:以下、平均分
子量が10,000〜20,0,000、重合度が約2
00〜2000程度のもので、例えば塩化ビニル酢酸ビ
ニル共重合体、塩化ビニル酢酸ビニルマレイン酸共重合
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、アクリル酸エステルスチレン共重合体、メタ
クリル酸エステルアクリロニトリル共重合体、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
ステルスチレン共重合体、ウレタンエラストマー、ポリ
弗化ビニル、塩化ビニリデンアクリロニトリル共重合体
、ブタジェンアクリロニトリル共重合体、ポリアミド樹
脂、ポリビニルブチラール、セルロースa導体<セルロ
ースアセテートフチレート、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$−
)、ニトロセルロース等)、スチレンブタジェン共重合
体、ポリエステル樹脂、各種の合成ゴム系の熱可塑性樹
脂(ポリブタジェン、ポリクロロプレン、ポリイソプレ
ン、スチレンブタジェン共重合体など)及びこれらの混
合物等が使用される。
熱硬化性樹脂又は反応樹脂としては塗布液の状態では2
00,000以下の分子量であり、塗布、乾燥後に添加
することにょジ、縮合、付加等の反応により分子量は無
限大のものとなる。
又、これらの樹脂のなかで、樹脂が熱分解するまでの間
に軟化又は溶融しないものが好ましい。
具体的には例えばフェノール・ホルマリン−ノボラック
樹脂、フェノール−ホルマリン−レゾール樹脂、フェノ
ール命フルフラール樹脂、キシレン・ホルムアルデヒド
樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、乾性油変性アルキッド
樹脂、石炭酸樹脂変性アルキッド樹脂、マレイン酸樹脂
変性アルキッド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキ
シ樹脂と硬化剤(ポリアミン、酸無水物、ポリアミド樹
脂、その他)、末端イン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−(ジイソシアネ
ートと低分子量トリオールとを反応させて得た1分子内
に3ヶ以上のインシアネート基金有する化合物、ジイン
シアネートのトリマー及びテトラマー)、ポリイソシア
ネートプレポリマーと活性水素を有する樹脂(ポリエス
テルポリオール、ポリエーテルポリオール、アクリル酸
共重合体、マレイン酸共重合体、2−ヒドロキシエチル
メタクリレート共重合体、バラヒドロキシスチレン共重
合体、その他)、及びこれらの混合物等である。
上記結合剤の5ち、本発明の強磁性体と組合せて最龜良
好な結果を示すのは塩化ビニル酢酸ビニル無水マレイン
酸共重合体である。
これらの結合剤の単独又は組合わされたものが使われ、
他に添ヵn剤が加えられる。強磁性体と結合剤との混合
割合は重量比で強磁性体100重量比に対して結合剤8
〜400重量部、好ましくは10〜200重量部の範囲
で使用される。
分散剤(顔料湿潤剤ンとしてはカプリル酸、カプリン酸
、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリ
ン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リルン
酸、ステアロール酸等の炭素数12〜18個の脂肪酸(
R,C!0OH1R1は炭素数11〜17個のアルキル
またはアルケニル基);前記の脂肪酸のアルカリ金属(
Li 、 Na 、 K等)またはアルカリ土類金属(
Mg。
ca 、 Ba ) から成る金属石鹸:前記の脂肪酸
エステルの弗素を含有した化合物: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:トリアルキルホリオレフインオキシ第四ア
ンモニウム塩(アルキルは炭素数1〜5個、オレフィン
はエチレン、プロピレンなど):等が使用される。この
他に炭素数12以上の高級アルコール、およびこれらの
他に硫酸エステル等も使用可能である。これらの分散剤
は結合剤100重量部に対してα5〜20重量部の範囲
で添加される。
潤滑剤としてはジアルキルポリシロキサン(アルキルは
炭素数1〜5個)、ジアルコキシポリシロキサン(アル
コキシは炭素数1〜4個)、モノアルキルモノアルコキ
シポリシロキサン(アルキルは炭素数1〜5個、アルコ
キシは炭X数1〜4 個) 、フェニルポリシロキサン
、フロロアルキルポリシロキサン(アルキルは炭素数1
〜5個)などのシリコンオイル:グラファイトなどの導
電性微粉末;二硫化モリブデン、二硫化タングステンな
どの無機微粉末:ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
エチレン塩化ビニル共重合体、ポリテトラフルオロエチ
レンなどのプラスチック微粉末:α−オレフィン重合物
;常温で液状の不飽和脂肪族炭化木葉(n−オレフィン
二重結合が末端の炭素に結合した化合物、炭素数的20
);炭素数12〜20個の一塩基性脂肪酸と炭素数3〜
12個の一価のアルコールから成る脂肪酸エステル類、
フルオロカーボン類などが使用できる。これらの潤滑剤
は結合剤100重量部に対してα2〜20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溶融アルミナ、
炭化ケイ累、酸化クロム(cr!1o3)、コランダム
、人造コランダム、ダイアモンド、人造ダイアモンド、
ザクロ石、エメリー(主成分:コランダムと磁鉄鉱)等
が使用される。これらの研磨剤はモース硬度が5以上で
あり、平均粒子径がα05へ5μの大きさのものが使用
され、特に好ましくはα1〜2μである。これらの研磨
剤は結合剤100重量部に対して[15〜20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、カーボンブラッ
クグラフトポリマーなどの導電性微粉末: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、ホスホニウム又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、硫酸エステル基、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
性活性剤などが使用される。
上記の導電性微粉末は結合剤100重を部に対してα2
〜20重量部が、界面活性剤はCL1〜10重量部の範
囲で添加される。
これらの界面活性剤は単独または混合して添加してもよ
い。これらは帯電防止剤として用いられるものであるが
、時としてその他の目的、たとえば分散、磁気特性の改
良、潤滑性の改良、塗布助剤として適用される場合もあ
る。
本発明における磁性層の結合剤の樹脂成分は強磁性体1
00重量部に対して約10〜100重量部、好ましくは
13〜50重量部の範囲で使用される。
本発明に使用される磁性層とは、強磁性体を、前記の結
合剤、添加剤及び溶剤等に混線分散した磁性塗料を塗工
、配向、乾燥して塗布型磁性層を設けたものである。
強磁性体及び前述の結合剤、分散剤、潤滑剤、研磨剤、
帯電防止剤、溶剤等は混練されて磁性塗料とされる。
混線にあたっては、磁性体及び上述の各成分は全て同時
に、あるいは個々順次に混線機に投入される。たとえば
また分散剤を含む溶剤中に磁性体を力Uえ所定の時間混
線をつづけて磁性塗料とする方法などがある。
磁性塗料の混線分散にあたっては各種の混線機が使用さ
れる。例えば二本ロールミル、三本ロールミル、ボール
ミル、ペブルミル、ト四ンミル、サンドグライダ−18
gegvari アトライター、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−5高速ミキサー、ホモジナイザー、超音波分散機
などである。
混線分散に関する技術は、T、 O,RATTON著の
’ Pa1nt F’low and Pigment
 Dispersion”(1964年、John W
iley & 5ons社発行)に述べられている。又
、米国特許第2,581,414号、同2,855,1
56号にも述べられている。
支持体上へ前記の磁性層金塗布する方法としてはエアー
ドクターコート、ブレードコート、ロッドコート、押出
しコート、エアナイフコート、スクイズコート、含浸コ
ート、リバースロールコート、トランスファーロールコ
ート、クラビヤコート、キスコート、キャストコート、
スプレィコート、スピンコード等が利用でき、その他の
方法も可能であplこれらの具体的説明は朝食書店発行
の「コーティング工学」253頁〜277頁(昭和46
. K 20発行)に詳細に記載されている。
このような方法により、支持体上VC塗布された磁性層
は必要により前記のように層中の磁性体を配向させる処
理を施したのち、形成した磁性層を乾燥する。又必要に
より表面平滑化加工を施したり、所望の形状に裁断した
りして、本発明の磁気記録媒体を製造する。
特に本発明に於ては磁性層の表面平滑化処理をほどこす
と、表面が平滑で、且つ耐摩耗性にすぐれた磁気記録体
が得られることが判明した。
この表面平滑化処理は乾燥前のスムーズニング処理、あ
るいは乾燥後のカレンダリング処理によって行なわれる
又、上記の非磁性支持体がフィルム、テープ、シート、
カード等の場合には帯電防止、転写防止、ワウフラッタ
−の防止、磁気記録媒体の強度向上、バック面のマット
化等の目的で、磁性層を設けた側の反対の面(バック面
)がいわゆるバックコート(backcoat ) さ
れていてもよい。
このバック層は組成としては前記の潤滑剤、研磨剤、帯
電防止剤などの少なくとも1種の添加剤、および場合に
よってはこれらを均一に分散させるために分散剤を前記
の結合剤、塗布溶媒と混練、分散した塗布液を上記の支
持体のバック面上に塗布、乾燥して設けたものである。
前記の磁性層およびバック面は支持体上にどちらかが先
に設けられても良い。
通常使用される好ましい添加剤はカーボンブラック、グ
ラファイト、タルク、0r20B 、TiO2、caa
o、、a−F’e203、シリコーンオイルなどであり
、これらの単独もしくは2者以上を混合してもよい。結
合剤は前記のうち熱硬化性樹脂又は反応型樹脂が好まし
い。
バック層全固形分に対して無機化合物の添加剤の場合は
約20〜85重量%、好ましくは50〜80重童チ有機
化合物の添加剤の場合は約α1〜30重童チ、好ましく
はrl、2〜20重1%の混合比で設けられる。又、乾
燥厚味は約5.0μm以下の範囲で磁気記録媒体の全厚
、用途、形状、目的等に応じて任意に選択することがで
きる。
(発明の効果) 本発明によれば、長波長から短波長の広い波長領域にわ
たって出方が向上し、なおかつディスク形状で回転させ
て記録再生を行った場合、その回転周期による出方の変
動中が小さい磁気記録媒体が得られる。
(実施例] 以下本発明を実施例により更に具体的に説明する。尚実
施例中「部」は「重量部」を示す。
A液 グラファイト粉末 15部 ステアリン酸アミル 10部 レシチン 3部 酸化クロム(Or*Os) 5部 メチルエチルケトン 300部 トルエン 500部 上記組成の各成分を循環させながらサンドグライダ−に
て混合分散させA液とした。
B液 Co添力III酸化鉄磁性体 (米粒状、針状比((鴎ト中5、 長軸の平均長01μm、抗磁力 6600e) 300部 グラファイト粉末 15部 ステアリン酸アミル 10部 レシチン 3部 酸化クロム(Or冨03) 5部 メチルエチルケトン 300部 トルエン 300部 上記組成の各成分を循環させながらサンドグライダ−に
て混合分散させB液とした。
実施例−1 B液にポリエステルポリオール50部を加え均一になる
ように混合してからポリイノシアネー)′50部を加え
再びサンドグラインダーで混合分散させて硬化性の磁性
塗料とした。次にコロナ放電処理した75μmのポリエ
チレンテレフタレートフィルムに乾燥厚み2μm とな
る工うにグラビアロールを用いて上記塗料を塗布し乾燥
させ第一磁性層とした。A液にポリエステルポリオール
50部を加え均一になるように混合してからポリイソシ
アネート30部を加え再びサンドグラインダーで混合分
散させて硬化性の磁性塗料とし上記第一磁性層の上に乾
燥厚み2μm となるようにグラビアロールを用いて第
二磁性層として塗布し乾燥させた。
実施例−2 実施例−1で第二磁性層を塗布したあと、支持体面に垂
直方向に58000s の磁場強度で配向させつつ乾燥
させた。
比較例 D液 CO添加酸化鉄磁性体 長軸平均長 0.3μm 抗磁力 6600e) 500部 グラファイト粉末 15部 ステアリン酸アミル 10部 レシチン 3部 酸化クロム(Or、O,) 5部 メチルエチルケトン 600部 トルエン 300部 上記組成の各成分を循環させながらサンドグラインダー
にて混合分散させD液とした。
D液 合金磁性体 長軸平均長 α3μm 抗磁力 15000e) 500部 グラファイト粉末 15部 ステアリン酸アミル 10部 レシチン ゛: 酸化クロム(cr、o、 ) 5部 メチルエチルケト7 500部 トルエン 500部 上記組成の各成分を循環させながらサンドグラインダー
にて混合分散させD液とした。
比較例−1 A液にポリエステルポリオール5o部を加え均一になる
ように混合してからポリイソシアネート30部を加え再
びサンドグラインダーで混合分散させて硬化性の磁性塗
料とした。
次にコロナ放電処理した75μmのポリエチレンテレフ
タレートフィルムに乾燥厚み4μmとなるようにグラビ
アロールを用いて上記塗料を塗布し乾燥させた。
比較例−2 Biにポリエステルポリオール50部を刃口え均−にな
るように混合してからポリイソシアネート−150部加
え再びサンドグラインダーで混合分散させて硬化性の磁
性塗料とした。
次にコロナ放電処理した75μmのポリエチレンテレフ
タレートフィルムに乾燥厚み4μmとなる↓うにグラビ
アロールを用いて上記塗料全塗布し乾燥させた。
比較例−6 A液、C液の夫々全量とそれにポリエステルポリオール
100部を加え均一になるように混合してからポリイソ
シアネート60部を加え再びサンドグラインダーで混合
分散させて硬化性塗料とした。
次にコロナ放電処理した75μmのポリエチレンテレフ
タンートフイルムKK燥Jl14μmトするようにグラ
ビアロールを用いて上記塗料金塗布し乾燥させた。
比較例−4 A液、D液の夫々全量とそれにポリエステルポリオール
100部を加え均一になるように混合してからポリイソ
シアネート60部を刃口え再びサンドグラインダーで混
合分散させて硬化性塗料とした。
次にコロナ放電処理した75μmのポリエチレンテレフ
タレートフィルムに乾燥JIみ4μmとなるようにグラ
ビアロールを用いて上記塗料を塗布し乾燥させた。
実施例3 A液の調製に用いたBa フェライトの代りに平均粒径
α15μm、板状比五5、平均厚さ0.045μmの板
状粒子で抗磁力6600s を有するBa フエライト
ヲ用いた他は実施例1と同一操作金繰り返した。
実施例4 B液の調製に用いたCo 添加酸化鉄磁性体の代ジに針
状比(、IL、キ5、長軸の平均長l1lL17短軸 μm、抗磁力6600θのOO添加酸化鉄磁性体を用い
た他は実施例1と同一操作を繰り返した。
実施例1〜4、比較例1〜4について乾燥後カレンダー
処理を施した後、夫々直径50fiの円板に打抜き、デ
ィスク状磁気記録媒体全作成した。
これらについて、3600rpmフェライトヘッドにて
トラック直径4(1mのところで記録及び再生出力測定
全行った。
どのサンプルにも回転周期による出力変動力5180°
 毎にみられ出力の高いところをA、低いところiBと
して出力変動値’i 7 X 100(%)として表わ
すと下の第1表のようになった。
第 1 表 またBKおける出力をヘッド換算出力として記録信号周
波数を変化させたときの関係金弟1図に示した。図中曲
線1〜4は夫々実施例1〜ん4の場合を示す。
第1表および第1図の結果より、実施例1〜4が出力変
動が少なく、またより広い周波数領域で高い出力を示す
ことがわかる。
【図面の簡単な説明】
第1図は回転周期による出力変動のうち、低い出力にお
けるヘッド換算出力対記録信号周波数の関係を示すグラ
フである。 代理人 内 1) 明 代理人 萩 原 亮 −

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 fil 非磁性支持体上に下層の磁性層を設け、更にそ
    の上に上層の磁性層を設け、下層及び上層の磁性層が強
    磁性体と結合剤を主成分とする磁性層である磁気記録媒
    体において、前記米粒状でかつその飽和磁化の大きさが
    60emu/f以上であり、前記上層の磁性層の強磁性
    体が六方晶平板状で平板面に垂直方向に磁化容易軸を有
    する強磁性体であることを特徴とする磁気記録媒体。 (2)上層の磁性層が非磁性支持体面に垂直方向に配向
    していること全特徴とする特許請求の範囲(1)に記載
    した磁気記録媒体。
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