JPS62109227A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は非磁性支持体上に磁性層を塗設した磁気記録媒
体、特に走行耐久性が改良された磁気記録媒体に関する
。

〔従来の技術〕

従来、オーディオ用、ビデオ用、コンピューター用等の
テープ状又はディスク状の磁気記録媒体として、ｒ−Ｆ
β２０３、Ｃｏ−含有酸化鉄、二酸化クロム、強磁性合
金粉末等の強磁性粉末を結合剤中に分散させた磁性層を
非磁性支持体上に塗設した磁気記録媒体が用いられてい
る。最近、このような磁気記録媒体の高密度化、高Ｓ／
Ｎ化に伴ない磁性体を微粒子化することが行われている
が、この微粒子化にともない磁性体の研磨性が低下し、
このため、このような磁性体を用いた磁気記録媒体の走
行耐久性が劣化する。また、この傾は硬度の低い強磁性
合金粉末を用いた場合に顕著である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような走行耐久性の劣化を防止する対策として、従
来、粒状のＡｌ２Ｏ２，Ｓ　ＩＣ，Ｃｒ２Ｏ３等の研磨
材を磁性層に添加することが提案されているが、このよ
うな研磨材を多量に添加すると磁気記録媒体の磁場配向
性や磁性粉末の充填度の劣化や分散性の劣化を伴ない表
面性の劣化による電磁変換特性の低下が問題となる。

また、研磨材の添加量を減らして表面性を良くすると電
磁変換特性は向上するが、磁性層の摩擦係数が増大し、
走行中にはりつきを生ずる等、磁気記録媒体の走行性が
悪くなる等の問題が生ずる。

従って、本発明の目的は磁性層の走行耐久性と電磁変換
特性とを同時に改善し、走行性を改良した磁気記録媒体
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本出願人は先に、上記の目的を達成する手段として、長
袖径が１．　ＯＡｔｍ以下、短軸径が０．１μｍ以下、
針状比が５〜２０でかつモース硬度５以上の針状無機物
質を研磨材として用いることを提案した（特願昭６Ｏ−
６２９３８）。

本発明は前記目的を達成しさらに走行性の改良された磁
気記録媒体を得べく研究を重ねた結果、前記光に提案し
た研磨材のうち、特に前記特性を有する針状Ｃｒ２Ｏ３
と、特定の無機粉末、すなわち、α−ＡＬＯ３，Ｓ　ｉ
Ｃ及びＴｉＣの少くとも１種とを特定な比率且つ特定な
含有量で含有させることにより磁性層の走行耐久性と電
磁変換特性とを著しく改良し得ることを見出し、本発明
を達成した。

すなわち、本発明は非磁性支持体上に結合剤中に分散さ
れた磁性粉末を含む磁性層を有する磁気記録媒体におい
て、該磁性層が長軸径１．０μｍ以下、短軸径０．１μ
ｍ以下で、針状比５〜２０の針状Ｃｒ２Ｏ３と共に（Ｘ
−Ａｆｉ２０３、ＳｉＣ及びＴＩＣの中から選ばれる少
くとも一種の無機粉体を含有し、該針状Ｃｒ２Ｏ３／無
機粉体の比が２／８より大きく、且つ咳針状Ｃｒ２Ｏ３
と無機粉体の総園が該磁性粉末に対し１〜２０重景％で
あることを特徴とする磁気記録媒体である。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明は従来一般に用いられている酸化鉄系、Ｃｏ−含
有酸化鉄系強磁性粉末や二酸化クロム（ＣｒＯ２）系強
磁性粉末を用いた磁気記録媒体にも通用できるが、いわ
ゆる強磁性合金粉末、「特に比表面積が２５ｍ’／ｇ以
上の強磁性合金粉末」を用いる場合に特に有効である。

すなわち、強磁性合金粉末は他の強磁性粉末にくらべて
硬度が低く、これを用いた磁気記録媒体は研暦性が低く
、走行耐久性が劣る傾向が著しいが、本発明の適用によ
って、これらの問題を有効に解決することができる。

本発明で使用する非磁性支持体には特に制限はなく、通
常使用されているものを用いることができる。非磁性支
持体を形成する素材の例としては、ポリエチレンテレフ
タレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン、ポリカーボネー
ト、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリアミ
ドイミド、ポリイミドなどの各種の合成樹脂フィルム、
およびアルミ箔、ステンレス箔などの金属箔を挙げるこ
とができる。また、非磁性支持体の厚さにも特に制限は
ないが、一般には３〜５０μｍ、好ましくは５〜３０μ
ｍである。

非磁性支持体は、後述する磁性層が設けられていない側
にバック層（バッキング層）が設けられたものであって
も良い。

本発明の磁気記録媒体は、上述したような非磁性支持体
上に強磁性粉末が結合剤中に分散された磁性層が設けら
れたものである。

本発明の磁性層に用いる強磁性粉末としては、鉄を主成
分とする強磁性合金微粉末、１−Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ５Ｏ
ｎ、Ｃｏ変性強磁性酸化鉄Ｃｒ　Ｏ２の他、変性バリウ
ムフェライトおよび変性ストロンチウムフヱライトなど
があるが、本発明は鉄、コバルトあるいはニッケルを含
む強磁性合金粉末であって、その比表面積が２５ｍ’／
ｇ以上の強磁性合金粉末を強磁性粉末として使用する場
合に特に有効である。

この強磁性合金粉末の例としては、強磁性合金粉末中の
金属分が７５重量％以上であり、そして金属分の８０重
量％以上が少なくとも一種類の強磁性金属あるいは合金
であり、該金属分の２０重量％以下の範囲内で他の成分
を含むことのある合金を挙げることができる。また、上
記強磁性金属分が少量の水、水酸化物または酸化物を含
むものなどであってもよい。これらの強磁性金属粉末の
製造方法は既に公知であり、本発明で用いる強磁性粉末
の代表例である強磁性合金粉末についてもこれら公知の
方法に従って製造することができる。

強磁性合金粉末を使用する場合に、その形状にとくに制
限はないが通常は針状、粒状、サイコロ状、米粒状およ
び板状のものなどが使用される。

この強磁性合金粉末の比表面積（Ｓ　ＢＥＴ）は４２ｍ
゛／ｇ以上であることが好ましく、さらに４５ｍ’／ｇ
以上のものを使用することが好ましい。

本発明の磁性層の形成に使用される結合剤には通常使用
されている熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂および反応型樹
脂などを使用することができる。

これらの樹脂を単独であるいは混合して使用することが
できる。

熱可塑性樹脂としては、一般には平均分子量が１万〜２
０万、重合度が約２００〜２０００程度のものが使用さ
れる。このような熱可塑性樹脂の例としては、塩化ビニ
ル／酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル／塩化ビニリ
デン共重合体、アクリル樹脂、セルロース誘導体、各種
の合成ゴム系の熱可塑性樹脂、ウレタンエラストマー、
ポリフッ化ビニノベポリアミド樹脂、ポリビニルブチレ
ート、スチレン／ブタジェン共重合体およびポリスチレ
ン樹脂などを挙げることができ、これらを単独であるい
は混合して使用することができる。

熱硬化性樹脂または反応型樹脂としては、一般に塗布液
の状態で平均分子量が２０万以下の樹脂であり、塗布後
に、縮合反応あるいは付加反応などにより分子量がほぼ
無限大になる樹脂が使用される。ただし、これらの樹脂
が加熱硬化樹脂である場合、硬化に至る過程における加
熱により樹脂が軟化または溶解しないものであることが
好ましい。このような樹脂の例としては、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／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、フェノール樹脂変性アル
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の組合せ、
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の組合わせなどを挙げ
ることができ、これらを単独であるいは混合して使用す
ることができる。

結合剤の使用量は、強磁性粉末１００重量部に対して、
一般には１０〜１００重量部の範囲、好ましくは１５〜
５０重１部の範囲である。

本発明においては、磁性層に特定の針状Ｃｒ２Ｏ３とα
−Ａｌ２Ｏ３　、ｓｌｃ及び／又はＴｉＣとを含有させ
ることを特徴としている。

本発明で用いるＣｒ２Ｏ３は長軸径が１．０μｍ以下、
短軸径が０．１μｍ以下で、針状比が５〜２０の針状三
二酸化クロムである。長軸径が０．１〜０．９５μｍ、
短軸径が０．０２〜０．０９　μｍで、針状比が８〜１
５のＣｒ２０ｈが特に好ましい。

研摩材として用いるＣｌ−２０：ｌの長軸径が１．０μ
ｍより大きく、短軸長が０．１μｍより大きい場合、そ
してＣｒ２Ｏ３の針状比が５より小さく、あるいは２０
より大きい場合には、Ｃｒ２Ｏ３の分散性が低下し、さ
らに、電磁変換特性が充分に改善されない。また、強磁
性粉末の磁場配向処理に悪影響を与える場合もあり、得
られる磁気記録媒体の電磁変換特性が改善されないこと
もある。

なお、本発明において規定した長軸長および短軸長の上
限値は、磁性層に含有されているＣ　ｒ　２０　ｓの長
軸長および短軸長の各平均値の上限渣を意味する。それ
ぞれの好ましい範囲の数遣も同様な意味をもつものであ
る。

本発明で用いる上記のＣｒ２Ｏ３は約９のモース硬度を
有している。

発明において使用する針状Ｃ「２０３は、たとえば下記
の公知の方法によって製造することができる。すなわち
、ＣｒＯ２とＣｒ２Ｏ３の混合物を水中で分散して水分
散スラリーとし、これをオートクレーブ中で温度３５０
〜３７０℃、圧力３００〜５００気圧の範囲で水熱反応
を行って得られた針状Ｃｒ○２を、７００〜９００℃、
好ましくは８００〜８５０℃にて空気中で加熱すること
により針状Ｃｒ２Ｏ３が得られる。またＣ　ｒ　Ｏ３を
部分還元して得られる（：ｒ２（（：ｒ○４）３を出発
原料としでもよい。

本発明においては、上記の針状Ｃｒ２Ｏ３を、α−Ａｌ
２Ｏ３．ＳＩＣ及びＴｉＣの中から選ばれる少くとも一
種の無粉体を、該針状Ｃｒ２Ｏ３／無機粉体の比が２／
８以上、好ましくは３／７以下となり且つ針状Ｃｒ２Ｏ
３と無機総量の総量が磁性層に含まれる強磁性粉末の１
〜２０重量％となるように磁性層に含有させる。

上記の如き条件で針状Ｃｒ２Ｏ３と共に無機粉末とを磁
性層に含有させると、走行耐久性と磁気変換特性、特に
ビデオ用磁気記録テープ等に用いた場合のスチル耐久性
に優れた磁気記録媒体を得ることができる。すなわち、
本発明で用いる無機粉末自体は研磨力が大きくないが、
研磨力にすぐれた針状Ｃｒ２Ｏ３と共に上記の範囲で用
いると、特にスチル耐久性を改良することができる。

本発明で用いる無機粉末のα−Ａ１２０．、ＳｉＣ及び
ＴｉＣの粒度には特に制限はないが０．１〜５μｍが好
ましく、公知の方法で作ることができ、また市販品を用
いることができる。

本発明の磁気記録媒体は、磁性層に上記針状Ｃｒ２Ｏ３
を含有するため特に他の研磐材を添加する必要はないが
、本発明の目的の達成の障害とならない範囲において通
常使用されている他の研摩材を添加することも可能であ
る。

また同様に本発明の目的の達成の障害とならない範囲に
おいて通常使用されている他の粒状の添加材（例、帯電
防止剤として平均粒径が０．０１５〜０．２μｍのカー
ボンブラック）を添加することも可能である。

本発明の磁気記録媒体の磁性層の製造に際しては、先ず
上述した針状Ｃｒ２Ｏ３と無機粉末を強磁性合金粉末な
どの強磁性粉末および結合剤、および必要に応じて他の
粒状充填材を溶剤と共に混練した磁性塗料となし、支持
体上に塗布し、磁場配向等を施した後に乾燥することに
より形成させる。

混練の際に使用する溶剤は、磁性塗料の調製に通常使用
されている溶剤を用いることができる。

混練の方法にも磁性塗料の混練方法として通常行なわれ
ている方法を利用することができる。また各成分の添加
順序などは適宜設定することができる。

磁性塗料の調製技術としては各種の技術が知られており
、本発明の磁気記録媒体の製造に際しては、それらの公
知技術を任意に利用することができる。

磁性塗料を調製する際には、分散剤、帯電防止剤、潤滑
剤等の公知の添加剤を併せて使用することもできる。

分散剤の例としては、炭素数１２〜１８の脂肪酸、上記
脂肪酸とアルカリ金属またはアルカリ土類金属とからな
る金属石鹸、上記の脂肪酸のエステル及びその化合物の
水素の一部あるいは全部をフッ素原子で置換した化合物
、上記の脂肪酸のアミド、脂肪族アミン、高級アルコー
ル、ポリアルキレンオキサイドアルキルリン酸エステル
、アルキルリン酸エステル、アルキルホウ酸エステノペ
サルコシネート類、アルキルエーテルエステル類、トリ
アルキルポリオレフィンオキシ第四級アンモニウム塩及
びレシチン等の公知の分散剤を挙げることができる。分
散剤を使用する場合、通常は使用する結合剤１００重里
部に対して０．５〜２．０重盪部の範囲で使用される。

帯電防止剤の例としては、天然界面活性剤；ノニオン性
界面活性剤；カチオン性界面活性剤；カルボン酸、スル
ホン酸、燐酸、硫酸エステル基、燐酸エルテル基等の酸
性基を含むアニオン性界面活性剤；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を挙げることができる。帯電
防止剤としてカーボンブラックのような導電性微粉末を
使用する場合には、たとえば結合剤１００重量部に対し
て０．２〜２０重量部の範囲で使用し、界面活性剤を使
用する場合には０．１〜１０重量部の範囲で使用する。

潤滑剤の例としては、前記の脂肪酸、高級アルコール類
、ブチルステアレート、ソルビタンオレエートなどの炭
素数１２〜２０の一塩基性脂肪酸と炭素数３〜２０の一
価もしくは多価アルコールからなる脂肪酸エステル類、
鉱物油、動植物油、オレフィン低重合体、α−オレフィ
ン低重合体の他にグラファイト微粉末などの公知の潤滑
剤およびプラスチック用潤滑剤を挙げることができる。

潤滑剤の添加１は、公知技術に従って任意に決定するこ
とができる。

なお、上述した分散剤、帯電防止剤、潤滑剤などの添加
剤は、厳密に上述した作用効果のみを有するものである
との限定の下に記載したものではなく、たとえば、分散
剤が潤滑剤あるいは帯電防止剤として作用することもあ
り得る。従って、上記分類により例示した化合物などの
作用効果が、上記分類に記載された事項に限定されるも
のではないことは勿論であり、複数の作用効果を奏する
物質を使用する場合には、添加量は、その物質の作用効
果を考慮して決定することが好ましい。

このようにして調製された磁性塗料は、前述の非磁性支
持体上に、公知の方法に従って塗布される。塗布は、通
常前記非磁性支持体上に直接行なわれる。ただし、接着
剤層などを介して非磁性支持体上に塗布することもでき
る。

このようにして塗布される磁性層の厚さに特に制限はな
いが、乾燥後の厚さで一般には約０．５〜１０μｍの範
囲、通常は１．５〜７．０μｍの範囲となるように塗布
される。

非磁性支持体上に塗布された磁性層は、通常、磁性層中
の強磁性粉末を配向させる処理、すなわち磁場配向処理
を施した後、乾燥される。また必要により表面平滑化処
理を施す。表面平滑化処理などが施された磁気記録媒体
は、次に所望の形状に裁断される。

次に、本発明の実施例および比較例を示す。なお、実施
例および比較例中の「部」との表示は、「重量部」を示
すものである。

〔実施例１〕 ＣｒＯ２とＣｒ２Ｏ３の重量混合物を、水中に分散して
得られたスラリーを、オートクレーブ中で、温度３５０
℃、圧力３００気圧の条件の下で、水熱反応（反応時間
：５時間）を行い、針状Ｃｒ○２を得た。これを温度８
００℃で、２時間、空気中で加熱して針状Ｃｒ２Ｏ３を
得た。

この得られた針状Ｃｒ２Ｏ３を分級して使用した。

次いで、下記に示す組成の磁性塗料を調製して乾燥後の
磁性層の厚さが３．０μｍになるように厚さ１０μｍの
ポリエチレンテレフタレート非磁性支持体上に塗布した
。

磁性塗料組成 強磁性合金粉末　　　　　　　　　　　１００部（Ｆｅ
−Ｎｉ合金、Ｎｉ約５重量％） （比表面積［：５−ＢｔＥＴ　〕：　４５　ｍ’／　ｇ
　）塩化ビニル／酢酸ビニル／無水マレイン酸共重合体
　　　　　　　　　　　　　　１２部（日本ゼオン■製
：４００Ｘ１１０Ａ）ポリウレタン樹脂　　　　　　　
　　　　　　８部（日本ポリウレタン■製：Ｎ−２３０
１）ポリイソシアネート　　　　　　　　　　１２部（
日本ポリウレタン側腹；コロネートＬ）カーボンブラッ
ク　　　　　　　　　　　　１部（平均粒径：０．１μ
ｍ） メチルエチルケトン　　　　　　　　　３００部（針状
Ｃｒ２Ｏ３：長軸長０．３　μｍ短軸長０．０３μｍ 針状比１０） 粒状α−Ａｌ２Ｏ３（平均粒径０．２μｍ）　　　２部
磁性塗料が塗布された非磁性支持体を、磁性塗料が未乾
燥の状態で磁場配向処理を行ない、さらに乾燥後、カレ
ンダー処理を行ない、１部２インチ幅にスリットして、
ＶＨ３型ビデオテープを製造した。

このビデオテープの磁気特性として、Ｂ−８曲線（Ｂ：
＠実密度、Ｈ：外部磁界）を測定して求め、この値から
角型比（Ｂｒ／８ｍ、　　〔Ｂｒ　：最大残留磁束密度
、Ｂｍ：最大磁束密度〕）を求めた。

××××ビデオテープレコーダｘｘｘｘｘｘにフェライ
トヘッドを使用して、通常の走行速度の半分の速度で、
得られたビデオテープを繰り返し走行させ、フェライト
ヘッドに目詰まりが発生するまでのテープの走行回数（
所謂、「目詰まり走行回数」）を測定した。

得られたビデオテープをビデオレコーダ（Ｐ（ＪＪＩＸ
−８）を用いて５ＭＨｚの信号を記録し再生した。基準
テープ（比較例３で得られた８ミリビデオ用テープ）に
記録した５ＭＨｚの再生出力をＯｄＢとした時の上記ビ
デオテープの相対的な再生出力及び１００ｐａｓｓ後の
出力低下を測定した。

上記のビデオテープとビデオテープとを使用してスチル
モードにて再生を連続的に行ない、再生画像が記録画像
の２／３となるまでの時間（スチルライフ）を調べた。

次に、上記ビデオレコーダを用いて、繰返し走行させ、
磁気ヘッドの目詰まりが発生するまでの走行回数を調べ
た。

また、表面光沢は入射角４５°反射角４５°の全反射率
を標準光沢度計により測定。Ｃｒ○２標準テープを１５
０とした。

測定機：スガ試験機■製デジタル標準色差光度計ＡＵＤ
−ＣＨ−Ｃｒ３゜ 実施例２ 実施例１において、Ｃｒ２Ｏ３およびα−へβ２０３の
添加量をそれぞれ２部、３部とした以外、同様にしてビ
デオテープを製造した。

実施例３ 実施例１において、Ｃｒ２Ｏ３およびα−へβ２０３を
それぞれ１．５部、３．５部とした以外、同様にしてビ
デオテープを製造した。

実施例４ 実施例１において、α−Ａ’　ｊ２２０３をＴｉＣ（平
均粒径０．２μｍ）に代えた以外、同様にしてビデオテ
ープを製造した。

実施例５ 実施例１において、α−へβ２０３を５ｉＣ（平均粒径
０．２μｍ）と代えた以外、同様にしてビデオテープを
製造した。

実施例６ 実施例１において、Ｃｒ２Ｏ３を長軸長０．９μｍ、短
軸長０．０７μ、（軸比１２．９　）のものに代えた以
外、同様にしてビデオテープを製造した。

比較例１ 実施例１において、α−Ａｆ１２０３を除きＣｒ。

０３の添加量を５おとした以外、同様にしてビデオテー
プを製造した。

比較例２ 実施例１において、Ｃｒ２Ｏ’＋、ａ　　ＡＬＯ３の代
りに粒状Ｃｒ２０３（サイズ０．３μｍ）を５部使用し
た以外、同様にしてビデオテープを製造した。

比較例３ 実施例１において、Ｃ「２０３．α−へβ２０３の代り
に粒状α−ＡＬＯ＋（サイズ：０．３μｍ）を５部使用
した以外、同様にしてビデオテープを製造した。

比較例４ 実施例１において、Ｃｒ２Ｏ３，α−へβ２０３の代り
に粒状ＴｉＣ（サイズ；０．３μｍ）を５部使用した以
外、同様にしてビデオテープを製造した。

比較例５ 実施例１において、Ｃｒ２Ｏ３＋ａ−Ａｌ２Ｏ２の代り
に粒状５ｉＣ（サイズ；０，３μｍ）を５部使用した以
外、同様にしてビデオテープを製造した。

比較例６ 実施例１において、α−へβ２０３を除きＣｒ２Ｏ３を
１５部使用した以外、同様にしてビデオテープを製造し
た。

比較例７ 実施例１において、Ｃ「２０３を長軸長０．０８μ、短
軸長０．０２μ（軸比４）とした以外、同様にしてビデ
オテープを製造した。

比較例８ 実施例１において、Ｃｒ２Ｏ３を長軸長１．２μｍ、短
軸長０．０６μｍ（軸比２０）に代えた以外、同様にし
てビデオテープを製造した。

上記の試料について実施例１と同様なテストを行い、得
られた結果を次表に示した。なお、表中′″実′″は実
施例、゛比″′は比較例の略である。

〔発明の効果〕

上記結果からも明かなように本発明においては、特定の
針状Ｃｒ２Ｏ３をα−Ａｌ２Ｏ３．ＳＩＣ又はＴｉＣと
共に特定量用いることにより表面性と電磁変換特性に１
憂れ、かつ走行耐久性の改良された磁気記録媒体を得る
ことができる。

手龜々ネ市正着］ 昭和６１年７０月議日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性支持体上に結合剤中に分散された磁性粉末を含む
   磁性層を有する磁気記録媒体において、該磁性層が長軸
   径１．０μｍ以下、短軸径０．１μｍ以下で、針状比５
   〜２０の針状Ｃｒ＿２Ｏ＿３と共にα−Ａｌ＿２Ｏ＿３
   、ＳｉＣ及びＴｉＣの中から選ばれる少くとも一種の無
   機粉体を含有し、該針状Ｃｒ＿２Ｏ＿３／無機粉体の比
   が２／８より大きく、且つ該針状Ｃｒ＿２Ｏ＿３と無機
   粉体の総量が該磁性粉末に対し１〜２０重量％であるこ
   とを特徴とする磁気記録媒体。