JPS62157322A - 磁気記録媒体およびその製造方法 - 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〕 この発明は支持体上に磁性粉末と結合剤樹脂とを含む磁
性層を設けてなる磁気テープ、磁気ディスクなどの磁気
記録媒体およびその製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、磁気記録媒体は記録再生時に磁気ヘッドやガイ
ド部材などの対接吻と高速で摺接するため、良好な走行
安定性を得るためには磁性層の耐摩耗性にすぐれている
ことが望まれる。このような要求を満たすため、従来、
α−Ｆｅ、Ｏ，粉、Ａ＃、０３粉、Ｔ　ｉ　Ｏｚ粉など
の非磁性金属酸化物粉末を磁性層中に含ませることによ
り、磁性層の耐摩耗性を改善することが行われてきた（
文献不詳）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかるに、上記従来の非磁性金属酸化物粉末は、その使
用目的上、磁性粉末に比し大きな粒子径を有し、またそ
の粒子形態が球状や板状であるものがほとんどで、現在
量も汎用されている針状の磁性粉末などとはその粒子形
状を大きく異にするものである。

したがって、このような非磁性金属酸化物粉末を磁性層
中に磁性粉末と同程度に均一に分散させることは非常に
困難であり、このために磁性層の表面平滑性を劣化させ
、これがドロップアウトを多発する原因となっていた。

しかも、この種の金属酸化物粉末は非磁性であるため、
その使用量に比例して磁性層の磁気特性、特に飽和磁束
密度や角型などが低下して、電磁変換特性が劣化する問
題も有していた。

したがって、この発明は、上記の如き従来の問題点を解
消して、磁性層の耐摩耗性が良好ですぐれた走行安定性
が得られるとともに、磁性層の表面平滑性が良好でしか
も磁気特性の低下がみられない電磁変換特性にすぐれる
磁気記録媒体を得ることを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した
結果、磁性粉末の少なくとも一部成分としてその表面に
酸化チタン被膜を有する磁性粉末を使用し、これを磁性
層中に含ませるようにしたときには、磁性層の耐摩耗性
が向上して走行安定性が良好となるとともに、磁気特性
への悪影響が少なくて電磁変換特性にすぐれ、しかも磁
性層の表面平滑性にすぐれたドロップアウトの少ない磁
気記録媒体が得られることを見い出し、この発明をなす
に至った。

すなわち、この発明は、支持体上に磁性粉末と結合剤樹
脂とを含む磁性層を設けてなる磁気記録媒体において、
上記磁性粉末としてその表面に酸化チタン被膜を有する
磁性粉末が含まれていることを特徴とする磁気記録媒体
に係る第１の発明と、磁性粉末の表面に有機チタン化合
物を付着させたのち、分解処理して上記粉末表面に酸化
チタン被膜を形成し、ついでこの処理粉末またはこれと
未処理の磁性粉末との混合物および結合剤樹脂を含む磁
性塗料を調製し、これを支持体上に塗布、乾燥すること
により、酸化チタン被膜を有する磁性粉末が含まれる磁
性層を形成することを特徴とする上記磁気記録媒体の製
造方法に係る第２の発明とからなるものである。

〔発明の構成・作用〕

この発明においては、磁性層の耐摩耗性を向上させる手
段として磁性粉末の表面に酸化チタン被膜を形成したこ
とを大きな特徴としており、この表面処理が施された磁
性粉末を磁性層に含ませることにより、前記従来の非磁
性金属酸化物粉末を用いたものに比し遜色のない磁性層
の耐摩耗性向上効果を得ることができ、これにより磁気
記録媒体としての走行安定性の改善を図ることができる
。

しかも、酸化チタンによれば磁性粉末表面に緻密で硬度
の高い被膜が形成されるため、被膜厚さを非常に薄くす
ることができ、表面処理が施された磁性粉末の形状およ
び粒子径は未処理の磁性粉末とほとんど変わるところが
ない。このため、磁性塗料中において未処理の磁性粉末
と同様に均一に分散させることが容易となり、磁性層の
表面平滑性に好結果が得られてドロップアウトの多発を
防ぐことができる。

また、上記良好な分散性と酸化チタン被膜の厚みを未処
理の磁性粉末の粒子形状などを維持できる程度に薄くで
きることによって、磁気特性を損なう心配がなく、特に
高い角型比と飽和磁束密度とが得られて、電磁変換特性
に非常に良好な結果を得ることができる。

この発明において上述の如き作用効果をもたらす酸化チ
タン被膜を形成するべき磁性粉末とじては、たとえばγ
−Ｆｅｚｅ３粉末、Ｆｅ３Ｏ４粉末、ＣＯ含有ｒＦｅｚ
ｏ３粉末、Ｃｏ含有Ｆｅ、０４粉末の他、バリウムフェ
ライト、ストロンチウムフェライトなどの六角板状粉、
Ｆｅ粉末、Ｃｒ　Ｏｚ粉末、Ｃｏ粉末、Ｆｅ−Ｎｉ粉末
などの金属粉末など従来公知の各種磁性粉末が広く用い
られる。これら磁性粉末の平均粒子径（長軸径）として
は１．０〜０．１μｍ程度である。

この磁性粉末の表面に形成される酸化チタン被膜は、一
般にＴ　１Ｏｚ−ｘ　　（ｘ　＝　Ｏ〜１．５　）から
なる式で表される組成を有する非晶質または結晶質のも
のであり、その厚みとしては、被膜形成上および磁気特
性上などの観点から、通常５〜１００人、好ましくは１
０〜５０人程度であるのがよい。

この発明の磁気記録媒体は、上記の如き酸化チタン被膜
を有する磁性粉末を磁性粉末の少なくとも一部成分とし
て磁性層中に含ませてなるものであり、以下この記録媒
体の製造方法につき説明する。

この方法における第一段階は、上記の酸化チタン被膜を
有する磁性粉末を調製することにある。

この方法としては、まず磁性粉末の表面に有機チタン化
合物を付着させ、しかるのちこれを分解処理して酸化チ
タン被膜とする方法が採用される。

上記の有機チタン化合物としては、たとえばテトラ−イ
ソプロピルチタネート、テトラ−ｎ−ブチルチタネート
などの４価のチタン塩であるテトラアルキルチタネート
が好適に用いられる。

有機チタン化合物を磁性粉末の表面に付着させる手段は
任意である。一般には有機チタン化合物を適宜の有機溶
媒に溶解させた溶液をつくり、この溶液中に磁性粉末を
分散し、充分に攪拌したのちろ過するか、あるいは上記
の溶液を磁性粉末の表面に撒布すればよい。上記の有機
溶媒としては、イソプロピルアルコール、ｎ−ヘキサン
、トルエン、メチルクロロホルムなどが用いられる。有
機チタン化合物の溶液濃度としては、０．１〜５０重量
％の範囲でよ（、この溶液濃度を変えることにより磁性
粉末表面に最終的に形成される酸化チタン被膜の厚さを
前記した範囲内で任意に設定することができる。

このようにして付着させたのち、一般に減圧下５０〜２
００“ｃ、　　２〜１０時間程度の条件で分解処理する
。その際、系内の酸素ガス量を調整することにより・、
前記組成式にて表される均一な膜厚を存する酸化チタン
被膜を形成することができる。

なお、このような被膜形成にあたり、前記有機チタン化
合物の一部を公知のクロム、ケイ素、アルミニウムなど
の他の有機金属化合物と置換し、分解処理後の酸化物被
膜がチタンと上記他の金属との複合酸化物被膜となるよ
うにすることも可能である。この場合の上記他の金属化
合物の使用量としては、複合酸化物中地の金属酸化物が
５０重量％以下となるようにするのがよい。

なおまた、上記の被膜形成に供される被処理粉末は、前
記した磁性粉末にのみ限定されず、磁性粉末の製造原料
であるたとえばＦｅ０ＯＨなどであってもよい。この場
合、上記原料の粉末表面に上述の方法にて酸化チタン被
膜を形成したのち、この被処理粉末を用いて常法により
磁性粉末を製造すればよい。たとえばＦｅ０ＯＨの場合
この表面に酸化チタン被膜を形成したのち、常法により
脱水、酸化、還元処理などを行うことにより、表面に酸
化チタン被膜を有するγ−ＦｅＺＯ３粉末やＦｅ２Ｏ４
粉末などを得ることができる。

この発明の方法における第二段階としては、上記の如く
得た表面に酸化チタン被膜を有する磁性粉末と結合剤樹
脂とを含む磁性塗料を調製する。

このとき、上記磁性粉末を単独で用いてもよいし、これ
と未処理の磁性粉末とを併用してもよい。併用する場合
、上記の酸化チタン被膜を有する磁性粉末が磁性粉末全
体中の１重量％以上、好ましくは１０〜８０重世％とな
るようにするのがよい。

また、単独で用いる場合および併用する場合を含めて、
磁性粉末全体量中に占める酸化チタン被膜の割合が、通
常０．１〜１０重量％、好ましくは３〜８重量％となる
ようにするのが望ましい。

このような磁性粉末を分散結着させるための結合剤樹脂
としては、塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、ポリビ
ニルブチラール樹脂、繊維素系樹脂、ポリウレタン系樹
脂、ポリエステル系樹脂、イソシアネート化合物など従
来から汎用されている結合剤樹脂がいずれも用いられる
。

磁性塗料は、水分散液タイプであっても存機溶剤溶液タ
イプであってもよく、後者のタイプとするために用いる
有機溶剤としては、シクロヘキサノン、メチルエチルケ
トン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶剤、酢
酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶剤、ベンゼン
、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶剤、イ
ソプロピルアルコールなどのアルコール系溶剤、ジメチ
ルホルムアミドなどの酸アミド系溶剤、ジメチルスルホ
キシドなどのスルホキシド系溶剤、テトラヒドロフラン
、ジオキサンなどのエーテル系溶剤など、使用する結合
剤樹脂を溶解するのに適した溶剤が特に制限されること
なく単独または二種以上混合して使用される。

なお、磁性塗料中には通常使用されている各種添加剤、
たとえば分散剤、潤滑剤、研磨剤、帯電。　防止剤など
を適宜に添加使用してもよい。

この発明の方法における最終段階は、このようにして調
製された磁性塗料をポリエステルフィルムなどの支持体
上に塗布、乾燥することであり、これにより支持体上に
酸化チタン被膜を有する磁性粉末を含む磁性層が形成さ
れたこの発明の磁気記録媒体が得られる。

〔発明の効果〕

このように、この発明においては、磁性層中に酸化チタ
ン被膜を有する磁性粉末を含ませたことにより、磁性層
の耐摩耗性が改善されて走行安定性にすぐれるとともに
、磁性層の表面平滑性および飽和磁束密度や角型などの
磁気特性が良好で電磁変換特性にすぐれ、またドロップ
アウトの少ない磁気記録媒体を得ることができる。

〔実施例〕

つぎに、この発明を実施例に基づいて具体的に説明する
。なお、以下において部とあるのは重量部を、また％と
あるのは重量％を、それぞれ意味するものとする。

実施例１ テトライソプロピルチタネート　　　１０部イソプロピ
ルアルコール　　　　　８００部上記の配合成分をホモ
ミキサーで２時間混合分散したのち、ろ過し、真空下で
８０℃で５時間加熱して、表面に酸化チタン（Ｔ　ｉ　
Ｏ□）被膜が形成された磁性粉末を得た。酸化チタン被
膜の厚さは約３０人であった。

上記の表面処理磁性粉末を用いて、下記の配合組成から
なる混合物をボールミルで約１００時間混合分散して磁
性塗料を調製した。

表面処理磁性粉末　　　　　　　　　５０部ポリイソシ
アネート化合物（日本ポリ　３部ウレタン社製の商品名
コロネートＬ） ミリスチン酸　　　　　　　　　　　　３部シクロヘキ
サノン　　　　　　　　　９０部トルエン　　　　　　
　　　　　　　９０部つぎに、この磁性塗料を厚さ１２
μｍのポリエステルフィルム上に乾燥塗膜厚が約４μｍ
となるように塗布、乾燥し、カレンダーによる表面処理
を行ったのち、所定の幅に裁断してこの発明の磁気テー
プを作製した。

実施例２ 実施例１の磁性塗料の調製における表面処理磁性粉末の
使用量を５０部から１００部に変更した以外は、実施例
１と同様にしてこの発明の磁気テープを作製した。

比較例１ 実施例１の磁性塗料の調製において、表面処理磁性粉末
の使用を省くとともに、未処理のＣｏ含含有−Ｆｅ２０
３粉末（実施例１と同様のもの）の使用量を５０部から
１００部に変更した以外は、実施例１と同様にして比較
のための磁気テープを作製した。

比較例２ 実施例１の磁性塗料の調製において、表面処理磁性粉末
の代わりに、平均粒子径０．３μｍの粒状酸化チタン粉
末を５部と未処理のＣｏ含含有−Ｆｅｚ　Ｏ３粉末４５
部を用いた以外は、実施例１と同様にして比較のための
磁気テープを作製した。

実施例３ テトライソプロピルチタネート１０部と、イソプロピル
アルコール８００部と、Ｆｅ粉末〔窒素吸着法による比
表面積５０　ｒｔ？　／　ｇ　、平均長軸径０゜２μｍ
、平均軸比（平均長軸径／平均短軸径）１０／１．保磁
力１，４５０エルステツド、飽和磁化ｉｌｌ　１２０部
ｍｕ／ｇ　）　　１００部とを、ホモミキサーで２時間
混合分散したのち、ろ過し、真空下で８０℃で５時間加
熱して酸化チタン（ＴｉＯ□）被膜を有する磁性粉末を
得た。酸化チタン被膜の厚さは約２０人であった。

この表面処理磁性粉末と未処理の上記Ｆｅ粉末とを用い
て、以下実施例１に準じてこの発明の磁気テープを作製
した。

比較例３ 実施例３の磁性塗料の調製において、表面処理磁性粉末
の使用を省くとともに、未処理のＦｅ粉末（実施例３と
同様のもの）の使用量を５０部から１００部に変更した
以外は、実施例３と同様にして比較のための磁気テープ
を作製した。

比較例４ 実施例３の磁性塗料の調製において、表面処理磁性粉末
の代わりに、平均粒子径０．３μｍの粒状の酸化チタン
粉末を５部と未処理のＦｅ粉末４５部を用いた以外は、
実施例３と同様にして比較のための磁気テープを作製し
た。

以上の実施例および比較例の各磁気テープについて、走
行安定性、耐摩耗性、磁気特性およびＣ／Ｎ比を調べた
結果は、下記の表に示されるとおりであった。

なお、走行安定性はワウフラッタを、耐摩耗性は１００
回実走行試験前後のＣ／Ｎ比の低下量を、磁気特性とし
ては角型（Ｂｒ／Ｂｓ）および飽和磁束密度（Ｂｓ）を
、それぞれ測定した。また、Ｃ／Ｎ比は記録波長４ＭＨ
ｚにおいて測定し、実施例１，２および比較例１，２で
は比較例１を、また実施例３および比較例３，４では比
較例３を、それぞれＱｄＢ（基準）としてその相対値に
て表した。

７そ′ 上表より明らかなように、この発明の磁気テープ（実施
例１〜３）は、磁性層の耐摩耗性が良好で走行安定性に
すぐれるとともに、磁気特性が良好でＣ／Ｎ比で表され
る電磁変換特性にすぐれていることが判る。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）支持体上に磁性粉末と結合剤樹脂とを含む磁性層
   を設けてなる磁気記録媒体において、上記磁性粉末とし
   てその表面に酸化チタン被膜を有する磁性粉末が含まれ
   ていることを特徴とする磁気記録媒体。
2. （２）酸化チタン被膜がＴｉＯ＿２＿−＿ｘ（ｘ＝０〜
   １．５）で表される非晶質または結晶質の酸化チタンか
   らなる特許請求の範囲第（１）項記載の磁気記録媒体。
3. （３）酸化チタン被膜の厚さが５〜１００Åである特許
   請求の範囲第（１）項または第（２）項記載の磁気記録
   媒体。
4. （４）表面に酸化チタン被膜を有する磁性粉末が磁性粉
   末全体中１重量％以上含まれている特許請求の範囲第（
   １）〜（３）項のいずれかに記載の磁気記録媒体。
5. （５）磁性粉末全体量中に占める酸化チタン被膜の割合
   が０．１〜１０重量％である特許請求の範囲第（１）〜
   （４）項のいずれかに記載の磁気記録媒体。
6. （６）磁性粉末の表面に有機チタン化合物を付着させた
   のち、分解処理して上記粉末表面に酸化チタン被膜を形
   成し、ついでこの処理粉末またはこれと未処理の磁性粉
   末との混合物および結合剤樹脂を含む磁性塗料を調製し
   、これを支持体上に塗布、乾燥することにより、酸化チ
   タン被膜を有する磁性粉末が含まれる磁性層を形成する
   ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。