JPS6069823A - 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】 本発明は、短波長から長波長にわたって良好な電磁変換
特性を有する多層磁気記録媒体に関するものである。

８　ｍ　ｍビデオテープレコーダー、スチルビデオカメ
ラに代表にされるように磁気記録媒体の高密度化への試
みが続けられている。高密度記録化の手段として、針状
金属磁性粉を使用して保時力、残留磁化を増した記録媒
体や、蒸着、メッキ等による磁性体の充填率がほぼ１０
０％である金属薄膜を用いた記録媒体が研究されている
。

しかしながらこれらの記録媒体も、多様化する要求には
、必ずしも充分に対応できるものではない。たとえば、
針状金属磁性粉を用いる記録媒体は、短波長の出力を増
大するという観点からは、必ずしも満足できるものでは
ない。また、剣状の磁性粉を用いて円盤状磁気記録媒体
を形成する場合には、製造工程上の制約から、同心円状
に配向することが殆んど不可能であり、また、塗布する
際に、機械配向が行われるため同心円状に添って出力が
一定とならないという欠点があった。また角型比が悪い
ため、残留磁化が小さく、出力も充分得られていなかっ
た。

一方、金属薄膜型の磁気記録媒体は、本来的には優れた
磁気特性を有するものの、主として耐候性、耐錆性、耐
摩耗性等の耐久性ならびに製造面に問題が残っている。

上記した短波長側の出力を改善するために、近年、垂直
磁化記録という考え方が導入され、磁気記録媒体の面に
垂直な方向の残留磁化成分を有効に用いるという提案が
ある。この垂直磁化記録媒体としては、現在は、Ｃｏ−
Ｃｒ合金のスバ１．り蒸着膜が研究されている。しかし
、スパッタ蒸着膜は、一般に量産性等に問題があり、ま
た製造に際して膜のカールが生ずることがあり、磁気ヘ
ッドとの間での摺動特性に問題がある。この傾向は、特
にＣｏ−Ｃｒ合金のスパッタ蒸着膜に顕著に現われる。

このため、スパッタ蒸着膜の代りに、針状磁性粉、粒状
磁性粉を垂直方向に配向した塗布型垂直磁化記録媒体が
提案されている。しかしこのような塗布型垂直磁化記録
媒体は表面性が悪く、ノイズレベルが高く、出力も低い
という欠点があり、実用化に至っていない。

又、上層に粒状磁性粉、下層に針状磁性粉を使用した多
層構造のものが提案されているが、主として酸化鉄系の
磁性粉末を使用している為、出力が充分得られていなか
った。

本発明は、上述した従来技術の欠点を解消し、短波長か
ら長波長にわたって良好な出力特性を有するとともに、
円盤状磁気記録媒体を形成する場合にも周方向にわたっ
て均質な磁気特性を与え得る磁気記録媒体を比較的安価
に提供することにある。

本発明の磁気記録媒体は、」二連の目的を達成するため
に開発されたものであり、より詳しくは、バインダー中
に強磁性粒子を分散させてなる磁性層を非磁性支持体上
に少なくとも２層設けてなる磁気記録媒体において、最
上層の磁性層中の強磁性粒子は、強磁性体を形成し得る
金属のシュウ酸塩固溶体を高温下に水素気流中で還元す
ることによって得られた粒径０　、３７層ｍ以下、長軸
／短軸比が１以上３以下である粒状強磁性金属粉であり
、かつ下層磁性層中の強磁性粒子は針状の金属磁性粒子
からなることを特徴とするものである。

本発明の磁気記録媒体においては、多層塗Ｉｒｉ型の磁
気記録媒体における最上層に、シュウ酸塩固溶体の乾式
還元法による金属磁性粉を含ませることを一つの重要な
特徴とする。すなわち、このシュウ酸塩固溶体の乾式還
元法による金属磁性粉は、長手方向に配向した磁気記録
媒体として用いる場合には、磁気特性が悪いものとして
殆んど顧みられていなかったが、等方性ないしは垂直配
向の磁性層形成に用いる場合は、各種の優れた特性を有
することが見出された。たとえばシュウ酸塩固溶体の乾
式還元法では、針状の磁性金属粉を得ようとしても良好
な側状比は得られないが、粒状の磁性金属粉を得る場合
には、却って好適である。

かくして得られた粒状磁性金属粉を塗布して形成された
磁性層は、塗布により不都合な配向性が現われず、等方
性あるいは垂直配向の磁性層とすることが容易で、その
垂直（厚さ）方向磁化成分を利用して高密度記録を行な
い、大きな短波長出力を得るのに極めて適している。ま
た、その粒状性のゆえに、円盤状磁気記録媒体を塗布形
成する場合にも、塗布による方向性が現われず、周方向
にわたって均質な特性の磁性層が形成される。したがっ
て、その安価性と相俟って本発明の目的に最も適した磁
性粉となり得る。また、このシュウ酸塩の乾式還元法は
１強磁性金属の製造法の中で、最も経済的な方法で、こ
の方法による粒状金属磁性粉を用いることにより比較的
安価な磁気記録媒体が得られる。更に、本発明の磁気記
録媒体の下層磁性層には、針状の金属磁性粒子が含まれ
るため、長波長出力が向上する。したがって、総合的に
、短波長から長波長にわたって良好良好な出力４Ｉｊ性
の磁気記録媒体が得られる。

以下、本発明を更に詳細に説明する６以下の記載におい
て、量比を表わす「％」およびｒ部Ｊは特に断わらない
限り、重量基準とする。

本発明の磁気記録媒体の最上層の磁性層に含まれる強磁
性金属粉末は、それ自体は公知のシュウ耐塩の乾式還元
法により得られる。より具体的には、たとえばＦｅ５０
〜ｌＯＯ％、Ｃ００〜５０％、Ｎｉ０〜５０％の範囲か
ら、所望の磁気特性に応じて選択された組成の金属塩水
溶液に、過剰量のシュウ酸を加えて撹拌下に反応させ、
析出したシュウ醸塩固溶体を、水素気流中で、たとえば
２００〜８００℃に２〜１０時間加熱して、還元するこ
とにより、得られる。

このようにして、高密度記録に適した、粒径が０　、３
　ｐｍ以下で、その長軸／短軸比が１以上３以下である
粒状金属磁性粉を得る。

本発明の磁気記録媒体の最上層磁性層は、上記したよう
な粒状金属磁性粉を、その１００部に対して、１０〜４
０部ていどのバインダー中に分散させることにより、厚
さが１〜３ｐＬｍ程度で、長さ、［１］、厚さ、三方向
の角型比がいずれも０．５以上の等方性または垂直配向
の磁性層として形成される。

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、上記した強磁性金属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。

また、下層磁性層に含まれる針状の金属磁性粉としては
、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｃｏ
−Ｎｉ合金等からなり、長軸長が０．３ｇｍ以下で長軸
／短軸比が５以上であることが、特に低周波領域の出力
特性、ノイズ特性を良好とする上で好ましい。このよう
な剣状金属磁性粉は、対応する粒径ならびに形状の、必
要に応じてＣｏ、Ｎｉ等を添加した針状酸化鉄磁性粉を
たとえば２００〜８００℃の高温化、水素気流中で還元
することにより得られる。これら針状金属磁性粉も、そ
の１００部に対して１０〜４０部程度のバインダー中に
分散させて、通常２〜５＃Ｌの厚さの下層磁性層を与え
る。

本発明の磁気記録媒体は、ポリエチレンテレフタレート
、ポリカーボネートなどのプラスチックフィルム、紙、
非磁性金属箔などからなる支持体に、必要に応じてコロ
ナ放電処理等の接着強化処理をした後、上記した粒状金
属磁性粉あるいは針状金属磁性粉およびバインダーを、
必要に応じて加える公知の潤滑剤、分散剤、研磨材等な
らびに溶剤とともに分散混練して得られた磁性インクを
、塗布し、乾燥ないしは硬化処理して、下層から最上層
へと、順次形成することにより得られ゛る。

塗布方法としては、グラビア方式、リバースロール方式
が一般的である。

本発明の磁気記録媒体の最上層磁性層は、塗布後、その
まま乾燥ないし硬化させて長さ、巾、厚さ、三方向の角
型比がいずれも０．５以上の等方性の磁性層とするか、
塗布後乾燥前に磁界処理等により垂直配向磁性層として
形成される。また、本発明のｍ、気記録媒体をテープ状
に形成するときは、磁性インクの塗布後、テープの延長
方向に剣状金属磁性粉が配列するように、磁界処理等の
配向処理を行なって下層磁性層を形成することが好まし
い。しかしながら、前述したように、本発明の磁気記録
媒体の最も魅力的な使用形態は、円盤状記録媒体である
。すなわち、本発明では、最−に層に粒状の磁性粉を使
用している為、塗布後乾燥前の厚み方向の塗膜の減厚に
よる面内配向、塗布時の流動による流延方向への機械的
配向のような針状粒子が面内に横たわって配向する性質
がないため、長さ、＋ｔＪ、厚み方向の磁気的性質が均
質となり、特に記録媒体の形状が円盤状でビデオ信号の
ような高周波の信号を同心円状に記録する磁気記録媒体
に用いるのに特に適している。このような円盤状記録媒
体は、上記のようにして１’Ｊられた磁気記録媒体を円
盤状に打ち抜けば得られる。

上記したように本発明によれば、多層磁気記録媒体にお
いて、最上層磁性層にシュウ酸塩固溶体を気相還元して
得られた粒状金属磁性粉を含ませ、下層磁性層に針状金
属磁性粉を含ませることにより、短波長から長波長にわ
たって良好な出力特性を有するとともに、円盤状磁気記
録媒体を形成する場合にも周方向にわたって均質な磁気
特性を与え得る磁気記録媒体が比較的安価に得られる。

以下に、本発明を実施例、比較例により更に具体的に説
明する。

笈亙遺」 下記の組成により第一層用の磁性塗料を作製した。

分散を行った。次に低分子量三官能ポリインシアネート
架橋剤を５部添加し、十分に撹拌して磁性塗料を得た。

こうして得られた磁性塗料を、厚さ１０ｐ−ｍのポリエ
ステルフィルム上に乾燥後の塗布厚が３ｇｍになるよう
塗布し、配向装置（長さ方向）により配向磁場４０００
ｅの条件で配向を行い、更に、乾燥工程を経た後、カレ
ンダー処理を施し、表面の平滑化を行った。そして５０
℃で２４時間放置して第一層とした。

次に以下の方法で最上層（第２層）用磁性粉末を作製し
た。すなわち、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ系の水溶液とシュウ酸
とを反応させて、析出したシュウ酸塩固溶体を、水素気
流中で加熱還元する公知の方法により、粒状Ｆｅ−Ｎ１
−Ｇｏ合金磁性粉を得た。この粒状合金磁性粉の粒径は
０．１ＪＬｍで、長軸／短軸比１．５、保持力（Ｈｅ）
は９０００ｅであった。

上記粒状金属磁性粉を用いて、下記の組成により第２層
用磁性塗料を作製した。

混合分散を行った。次に低分子量三官能ポリイソシアネ
ート架橋剤を５部添加し、十分に撹拌して磁性塗料を得
た。こうして得られた磁性塗料を第一層を塗布したポリ
エステルフィルム上に、乾燥後の塗布厚が２ｋｍになる
よう塗布し、乾燥工程を経た後、カレンダー処理を施し
、表面の平滑化を行った。更に、５０°Ｃで２４時間放
置して硬化した後、所定の幅に裁断して磁気テープを得
た。

堆笠１１ 実施例１において、第２層のみを用いる以外は、実施例
１と同様にして磁気テープを得た。

！ｔＪ１２ 実施例１において第１層にα−Ａ１２０３５部を添加し
、また第二層を形成しない以外は、実施例１と同様にし
て磁気テープを得た。

得られたテープの静磁気特性を表１に示す。実施例１の
各層の静磁気特性は、比較例１．２と実質的に同じなの
で省略する。

衣」 本厚さ方向の特性は、反磁界を補正した値である。

上記実施例１、比較例１．２により得られた磁気テープ
をヘリカル型ＶＴＲにて、４．５ＭＨｚのＹ　−Ｃ／　
Ｎ　（４，５ＭＨｚの再生出力と３．５ＭＨｚのノイズ
レベルの差）、０．７５ＭＨｚのＣ−Ｃ／Ｎ（０，７５
ＭＨｚ　＋７）再生出力と０．８５ＭＨｚのノイズレベ
ルの差）を測定し、下表−２の結果を得た。この時ヘッ
ドとしてはトラック１１］　２５　ＪＬｍの、センダス
トヘッドを用い、ヘッドとテープの相対速度は３、７５
　ｍ　／　ｓ　ｅ　ｃとした。

友」 災］１囲ヱ 実施例１において、厚さ３７ｐＬｍのポリエステルフィ
ルムに第１層を配向しないで塗布し、更に実施例１と同
様第２層を塗布して、硬化後、直径４７　ｍ　ｍに打ち
抜く以外、実施例１と同様にして磁気シートを得た。

支隻涜」 実施例２において、第２層の垂直（厚さ）方向にＳ極と
Ｎ極が対向した配向装置を用いて第２層を垂直配向させ
、更に磁場中で乾燥させる以外は、実施例２と同様にし
て磁気シートを得た。

ル蚊１」 比較例１において、厚さ３７ｇｍのポリスチルフィルム
に塗布して、直径４７　ｍ　ｍに打ち抜く以外は比較例
１と同様にして磁気シートを得た。

厩紋遣」 比較例３において、磁性層を垂直（厚さ）方向に配向す
る以外は、比較例３と同様にして磁気シートを得た。

旧較皇」 比較例２において、厚さ３７７ｔｍのポリエステルフィ
ムルに配向装置を使用しないで塗布し、直径４７　ｍ　
ｍに打ち抜く以外は比較例２と同様にして磁気シートを
得た。

実施例２．３、比較例３．４および５により得られた磁
気シートを、固定ヘッドビデオ磁気シート記録再生装置
にて、１ＭＨｚの出力、７　Ｍ　ＨｚのＣ／　Ｎ　（７
ＭＨｚの再生出力と８ＭＨｚのノイズレベルの差）、周
波数特性（２ＭＨｚと９ＭＨｚの出力差）、およびエン
ベロープ波形（７ＭＨ２）を測定し、下表３の結果を得
た。　この時、記録ヘッドは、トラック１１」６０　ｐ
−ｍのセンダストヘッドを用い、再生ヘッドはツーライ
トヘッドを用い、磁気シートの回転数は３６００ｒｐｍ
とし、磁気ヘッドの位置は中心から１７．５ｍｍの位置
で測定を行った人１ 上記実施例および比較例の結果から分るように、本発明
の磁気記録媒体は、上層に金属シュウ酸塩固溶体を気相
還元して得られた粒状金属強磁性粉を使用している為、
比較的安価であるにもかかわらず短波長領域で優れた電
磁変換特性を示し、長波長領域においても下層に針状全
屈強磁性粒子を使用しているため出力低下することなく
、ノイズ特性も優れている。

更に、′円盤状の磁気シートに形成した場合、従来の針
状磁性粉を使用した場合のように、出力信号のエンベロ
ープが周期的に、変動することカーなく一定の出力が得
られている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、バインダー中に強磁性粒子を分散させてなる磁性層
   を非磁性支持体上に少なくとも２層設けてなる磁気記録
   ”媒体において、最上層の磁性層中の強磁性粒子は、強
   磁性体を形成し得る金属のシュウ酸塩固溶体を高温下に
   水素気流中で還元することによって得られた粒径０．３
   ｐＬｍ以下、長軸／短軸比が１以」二３以下である粒状
   強磁性金属粉であり、かつ下層磁性層中の強磁性粒子は
   針状の金属磁性粒子からなることを特徴とする磁気記録
   媒体。 ２、前記磁気記録媒体の形状が円盤状で、その同心円状
   にビデオ信号が記録されることを特徴とする特許請求範
   囲第１項に記載の磁気記録媒体。 ３、前記磁気記録媒体の形状がテープ状で、下層に含ま
   れる針状の金属強磁性粒子が長さ方向に配向されている
   ことを特徴とする特許請求範囲第１項に記載の磁気記録
   媒体。