JPS60251513A - 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】 １、産業上の利用分野 本発明は磁気記録媒体、例えば磁気テープ、磁気ディス
ク、磁気カード等の磁気記録媒体に関するものである。

２、従来技術 磁気テープ等の磁気記録媒体には例えば、Ｃｏ被被着−
Ｆｅ　２０ｓが磁性粉として用いられてきだが、これは
残留磁束密度（Ｂｒ）や飽和磁化（σ、）が小さくて出
力が低く、また電気伝導度が不足し、隠蔽力も乏しい恍
透過率が高い）という問題点がある。

従って、磁性層をあまシ薄くはできないので磁気テープ
の薄手、長尺化には不利であシ、シかも電気伝導度及び
隠蔽方向上のためにカーボンブラック等を多量に添加す
れば出力の低下等を生じる。

このため、Ｃｏ被被着−Ｆｅ２０ｍ磁性粉を用いた例え
ば長時間録画用のビデオテープでは、全厚１２〜１６μ
ｍ１光透過率０，１％以下が規格とされ、かつ磁性層の
厚さは少なくとも４μｍ程度は必要であるとされている
。

そこで近時、特にビデオテープ用の針状磁性粉として、
高Ｂｒ、高σ８であって電気伝導度及び隠蔽力に優れる
メタル（鉄又は鉄合金）磁性粉が考えられ、実用化され
ている。　しかしながら、メタル磁性粉はそうした特長
を有するものの、耐酸化性が悪い上に、硬度が低くて磁
性層中に必ずＮ１ｚＯｓ等の研磨材を添加しなければな
らない。　しかも、メタル磁性粉は保磁力（Ｈｅ　）が
大きいので記録、消去性に難があシ、Ｈｅを１１０００
ｅ以下（特に９００（ト）以下）とする場合に針状粉の
粒径をあま）小さくできない。　こうした針状メタル粉
を用いた磁気記録媒体は、例えばビデオ用において十分
に低いノイズレベルを得ることができない０　特に、ビ
デオテープとして要求されるＨｅは７００〜８００００
以下であることを考慮すれば、従来のメタル磁性粉は満
足なＨｃを示さない０ こうしたメタル磁性粉の欠点を解消するものとして、鉄
窒化物（窒化鉄）からなる磁性粉が［電子通信学会技術
報告Ｊ　Ｖｏｌ、　８１．Ａ　２７４　、１〜６頁、′
８２や特開昭５７−２６１０１号公報において提案され
ている。　例えば、Ｆｅ４Ｎ磁性粉は、オーディオ出力
が大であシ、またメタル磁性粉に比べて安定性、硬度、
Ｈｅ分布に優れ、ＣＯ被被着−ＦｅｓＯｓよシσ、が大
（出力が大）である。

このように鉄窒化物は磁気記録媒体用の磁性粉として注
目されるべきものであるが、上記の公知技術では磁気記
録媒体に適用した場合の要求性能については充分に検討
されていないのが実情である。　特に、鉄窒化物はメタ
ル磁性粉に比べればＨｅは小さいものの、ビデオテープ
用として使用できるまで、例えば長軸が０．２μｍ以下
となるように微細化した場合に、Ｈｅがかなり高い値と
なり易く、７００〜８０００ｅ程度とするのが困難であ
ることが判明した。

３、発明の目的 本発明の目的は、鉄車化物（又は鉄合金窒化物）のもつ
特長を生かしつつ磁気記録媒体としての要求性能を十分
に充足せしめてなる磁気記録媒体を提供することにある
。

４、発明の構成及びその作用効果 即ち、本発明による磁気記録媒体は、実質的に、鉄窒化
物からなる磁性体粒子および／または鉄合金窒化物から
なる磁性体粒子を含有した磁性層を有する磁気記録媒体
において、前記磁性体粒子の平均の針状比（長軸／短軸
）が６以下であることを特徴とするものである〇 本発明によれば、磁性層の磁性体として鉄窒化物および
／または鉄合金窒化物を用いているので、その窒化物本
来の特長（即ち、８０分布、高Ｂｒ、高σ８、安定性、
高硬度等）を発揮させるのみならず、本発明による上記
の物性的、磁気的特性条件の特定で磁気記録媒体として
実際的若しくは有用な構成を実現す・ることかできる。

磁性体を微細にすること（比表面積を大きくすること）
はＳ／Ｎ比の向上にとって重要な因子である。　しかし
、従来のメタル磁性粉を用いる場合、例えばビデオテー
プ用として十分なサイズに微細化し、特にＢＥＴ値で３
５ｍ”　／　を以上の比表面積を呈するように微細化す
ると、ＨＣが高くなりすぎてしまう。　これに対し、本
発明の鉄窒化物又は鉄合金窒化物を主成分とする磁性体
は、微細化してもその平均の針状比（長軸／短軸）を６
以下と小さくしているので、粒子の形状異方性が減シ、
これによってＨｅが大幅に低下する。　通常の鉄窒化物
粒子性平均の針状比が１０程度と太きいために７００〜
８０００ｅのＨｅを得ることが困難であるが、本発明の
範囲に抑えることによってはじめて所望のＨｅが得られ
ることが分ったのである０　特に、磁性体粒子群の平均
の針状比を６〜１，５とするのが、低Ｈｅ　、高σ、が
得られる点で望ましい。

従って、本発明の磁性体を使用すれば、特にビデオデツ
キ（又はテープレコーダ）の記録電流を増大させる必要
なく、消去特性も良好となシ、記録又は消去用のヘッド
として安価なフェライトヘッドを使用できることになる
。　しかも、平均の針状比を６以下と小さくすることに
よって、磁性粒子の充填率（磁性層中）を高め、Ｂｒを
充分に保持することも可能である。　従って、Ｃｏ被被
着−Ｆｅｚｅｓ磁性粉の使用の場合にみられた媒体薄手
化時の低減出力低下を防止し、補うことができる。

磁性層を薄くすることは媒体の全厚の薄型化を可能にし
、その長尺化を図れるが、Ｃｏ被被着−Ｆｅ　＊　Ｏｓ
磁性粉では出力や隠蔽力又は光透過率の点で磁性層厚を
薄くするには限界がある。　これに対し、本発明に基く
、鉄窒化物からなる磁性体粒子および／または鉄合金窒
化物からなる磁性体粒子は、隠蔽力が大きくしかも高出
力を示すために、磁性層を薄くした場合でも十分に低い
光透過率と高出力が得られる。　しかも全厚が同じでも
ベース（支持体）を相対的に厚くして媒体の強度（腰の
強さ等）を向上させ、かつ媒体の生産性等を向上させる
こともできる。　また、磁性層の隠蔽力が大きいために
カーボンブラック等の添加を減少させたシ、或いは磁性
層の硬度が大であるために研磨材の添加を減少若しくは
皆無とすることもできる。

本発明による磁性体を用いた磁気記録媒体において、磁
性層のバインダー樹脂としてポリウレタンを使用できる
が、これは、ポリオールとポリイソシアネートとの反応
によづて合成できる。

なお、バインダー樹脂として上記のポリウレタンと共に
、繊維素系樹脂及び／又は塩化ビニル系共重合体も含有
せしめれば、磁性層に適用する場合に磁性粉の分散性が
向上し、その機械的強度が増大する。　但、繊維素系樹
脂及び／又は塩化ビニル系共重合体のみでは層が硬くな
シすぎるが、これはポリウレタンの含有によって防止で
きる。

また、バインダー樹脂成分としてフェノキシ樹脂も使用
できる。

第１図は、本発明による磁性体を用いた磁気記録媒体、
例えば磁気テープを示すものであシ、支持体１上に下び
き層２（この層は必要に応じて設けられない場合もある
。）、磁性層３が積層せしめられている。　そして、本
発明に基いて、磁性層３中には、上述した窒化鉄磁性粉
が含有せしめられている。

磁性層のバインダー樹脂としては、前記したバインダー
樹脂の他、このバインダー樹脂と熱可塑性樹脂、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。

なお、本発明で使用するバインダー樹脂の総合計量は、
磁性粉１００重量部当シ５〜５０重量部とするのが記録
密度や強度等の面から望ましい。

さらに磁気記録媒体の耐久性を向上させるために磁性層
に各種硬化剤を含有させることができ、例えばイソシア
ネートを含有させることができる。

磁気記録媒体、例えば磁気テープは、磁性粉とバインダ
ーと各種添加剤を有機溶媒と混合分散して磁性塗料を調
整し、前記の芳香族インシアネート及び／又は脂肪族イ
ンシアネートを添加した後にこれを支持体（例えばポリ
エステルフィルム）上に塗布、必要に応じて乾燥し、カ
レンダー処理、スリッティングを経て作製する。　芳香
族イソシアネートと脂肪族イソシアネートを併用するこ
とは、磁性塗料の物性を塗布し易いように保持し、又、
形成される磁性層の物性を向上させる上で好ましい。

上記磁性−を形成するのに使用される塗料には必要に応
じて公知の分散剤、潤滑剤、研磨剤、他の帯電防止剤等
の添加剤を含有させてもよい０支持体は、帯電防止、転
写防止、走行性改良等の目的で、磁性層を設けた側の反
対の面が、第２図の如くいわゆるバノクコー）　（Ｂａ
ｃｋｃｏａｔ　）　４が施されるのがよい。

支持体上へ前記磁性塗料を塗布し磁性層を形成するため
の塗布方法としては、エアードクターコート、ブレード
コート等が利用でき、その他の方法も可能である。

このような方法により支持体上に塗布された磁性層は必
要によ多層中の磁性粉末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。

また必要によシ表面平滑化加工を施したシ所望の形状に
裁断したシして、磁気記録媒体を製造する。

以下、本発明を具体的な実施例につき説明する。

以下に示す成分、割合、操作順序等は、本発明の精神か
ら逸脱しない範囲において種々変更しうる。

なお、下記の実施例において「部」はすべて「重量部」
を表わす。

実施例１〜４ 下記表−１に示す４種類の鉄粉（Ｒ−１〜Ｒ−４）をＮ
ＨｓどＨ，（３：１）の混合ガス中で４００°０１４時
間加熱処理することによって、下記表−２に示す４種類
の窒化鉄（組成はγ−Ｆｅ４Ｎ）を夫々得た。　これら
をＳ−１（Ｒ−１の窒化物）、Ｓ−２（Ｒ−２の窒化物
）、Ｓ−３（Ｒ−３の窒化物）、Ｒ−５（Ｒ−４の窒化
物）とした。

表−１ Ｒ−１１２００１４００，２５ Ｒ−２１１５０１２９０，１５３ Ｒ−３１３００，１３５０，２５６ Ｒ−４１４５０１４００，２５１２ 表−２ γ−Ｆｅ　４　Ｎ粉　Ｈｃ（Ｏｅ）　ｃｒＩｌ（ｅｍル
４）平均の針状比Ｓ−１７００１０８５ Ｓ−２６４０１００３ Ｓ−３７３０１１０６ 次に、上記磁性粉のうち、Ｒ−１、Ｒ−５、Ｓ−１、Ｓ
−２、Ｓ−３と、Ｃｏ被着７　Ｆｅｚｅｓ粉（Ｈｅ＝　
６８００ｅ、　ａ、１＝７７．２　ｅｍｕ／ｙ）とを夫
々用い、下記組成物を調製した。

磁性粉（Ｒ−１、Ｒ−５、Ｓ−１、Ｓ−２、Ｓ−３、Ｃ
ｏ被着ｒ　Ｆｅｚｅｓ）　１００部塩化ビニル−酢酸ビ
ニル共重合体（Ｕ、　Ｃ，Ｃ。

社製ＶＡＧＨ）　７部 ポリウレタン（グツドリッチ社製ニスタン５７０１　）
　７部 粉レシチン　５部 ラウリン酸　１部 （カーボンブラック（但、Ｃｏ被被着−Ｆｅ　ｔ　Ｏｓ
の場合のみ）４部） シクロヘキサノン　８０部 メチルエチルケトン　８０部 トルエン　８０部 この組成物をボールミルで均一に分散した後、この分散
液に多官能イソシアネート（日本ポリウレタン社製コロ
ネー）Ｌ）を４部加え、磁性塗料を作成した。　この磁
性塗料をポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布
し、乾燥、カレンダー処理して所定膜厚の磁性層を有す
るフィルムを形成し、更にこれ全１２．６５ｍｍ幅にス
リットし、上記Ｒ−１、Ｒ−５、Ｓ−１、Ｓ−２、Ｓ−
３、Ｃ。

被着γ−Ｆｅａｒｓに夫々順次対応した磁気テープＴＲ
−１、ＴＲ−５、ＴＳ−１、ＴＳ−２、ＴＳ−３、ＴＲ
−６を作成した。

これらの各テープについて、Ｈｃ、　Ｂｒを測定したと
ころ、下記表−３に示す結果が得られた。

（以下余白、次頁に続く） 表−３ ＴＲ−１１１８０２６００、５（Ｆｅ）ＴＲ−５９９０
１７６０１２（γ−Ｆｅ４Ｎ）ＴＳ−１６９０１６９０
５（＃　） ＴＳ−２６２０１６００３（ｒｔ　） ＴＳ−３７２０１７１０６（ｒｔ　） この結果から、磁性粉の針状比が同じでも、本発明に基
いてγ−ＦｅａＮ粉を用いたテープＴＳ−１は、従来の
メタル粉を用いたテープＴＲ−１に比べてＨｅが大幅に
低くなっておシ、またＢｒは減少しても充分な値を示す
ことが分る。　また、ＣＯ被被着−Ｆｅ２ｅ３粉使用の
場合（ＴＲ−６）に比べれば、Ｂｒが増大している。　
更に、γ−ＦｅａＮ粉を用いたテープＴＲ−５、ＴＳ−
１、ＴＳ−２、ＴＳ−３のデータから明らかなように、
その針状比を６以下にすれば、ＨＣが所望の値にまで低
下することが明らかである。　これを第３図にプロット
して示すと、針状比６を境界（変曲点）としてそれよ多
大きい場合にはＨｅが増大し、６以下であればＨｅが低
下して所望の（特に７０００ｅ以下の）Ｈｅを得ること
ができる。Ｂｒは、針状比６以下では低下するが充分な
値を保持している。

次に、上記の各テープについてビデオデツキ（ビクター
社製ＨＲ−６５００）で記録操作を行なったところ、下
記表−４に示す結果が得られた。

表−４ ＴＲ−１３，８５（Ｆｅ） ＴＲ−５３，３１２（γ−Ｆ０４Ｎ） ＴＲ−６０１０（Ｃｏ被着ｒ　Ｆｅｚｅｓ）ＴＳ　１　
０．１　５（γＦｅ４Ｎ） ＴＳ−２−０，２３（ｇ　） Ｔ’８　３　０．１　６（ｙ　） この結果からも、本発明に基くテープＴＳ−１、ＴＳ−
２、ＴＳ−３は、記録電流値が低くて済むことが分る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を説明するものであって、第１図、第２図
は磁気記録媒体の二側の各断面図、 第３図は磁性粉の針状比による特性変化を示すグラフ である。 なお、図面に示した符号において、 １・・・・・・・・・・・・支持体 ３・・・・・・・・・・・・磁性層 である。 代理人　弁理士　逢　坂　宏 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、実質的に、鉄窒化物からなる磁性体粒子および／ま
   たは鉄合金窒化物からなる磁性体粒子を含有した磁性層
   を有する磁気記録媒体において、前記磁性体粒子の平均
   の針状比（長軸／短軸）が６以下であることを特徴とす
   る磁気記録媒体。