JPS6275931A - 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〕 この発明は、磁性粉末として平均粒子径が０．４μｍ以
下の磁性粉末を使用した磁気記録媒体に関し、さらに詳
しくは、電磁変換特性が良好で耐久性に優れた前記の磁
気記録媒体に関する。

［従来の技術〕 近年、特にビデオテープ等の磁気記録媒体においては、
記録密度を向上させるため平均粒子径が０．４μｍ以下
の非常に微細な磁性粉末を使用したり、磁性層の表面を
可及的に平滑にすることが行われている。ところが、微
細な磁性粉末を使用するほど密度記録が向上される反面
磁性層の機械的強度が弱くなり、また磁性層の表面平滑
性が良好になるほど摩擦係数が大きくなって摩耗され易
くなる。このため、このような微細な磁性粉末を使用し
た磁気記録媒体においては、耐久性の向上が特に望まれ
、このような磁性層の耐久性を改善する方策として、従
来から脂肪酸、シリコーンオイル、パーフルオロアルキ
ルポリエーテルなどの潤滑剤や、Ｃｒ２Ｏ３粉末、Ｓｉ
Ｃ粉末、Ａｌ２Ｏ３粉末、Ｔ　ｉ　Ｏ２粉末およびα−
Ｆｅ２０３粉末などの研磨材を磁性層中に混入すること
が行われている。（特公昭５２−２８６４７号、特公昭
５２−３４９２３号、特公昭５２−３４９２４号、特公
昭４’７−１８５７２号、特公昭５２−４９９６１号、
特公昭５５−１５７７１号） 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが、これらの潤滑剤を磁性層中に混入させると、
磁性層の耐摩耗性が改善されるものの未だ充分でなく、
また平均粒子径が０．４μｍ以下の非常に微細な磁性粉
末を使用した機械的強度の弱い磁性層を、これらの研磨
剤の混入によって補強しようとすると、研磨剤の使用量
が多くなり、相対的に磁性粉末の使用量が少なくなって
電磁変換特性を劣化させてしまうおそれがある。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、かかる事情に鑑み種々検討を行なった結果
、ＺｎＯ粉末を、平均粒子径が０．４μｍ以下の微細な
磁性粉末と併用すると、ＺｎＯ粉末の優れた潤滑性によ
り、磁性層表面の摩擦係数が低減されて耐摩耗性が向上
されるが、磁性層の帯電防止および着色等の観点から一
般に使用されるカーボンブランクとともに使用すると、
使用するカーボンブランクの平均粒子径の大小により磁
性層の機械的強度が弱くなったり、ＺｎＯ粉末の優れた
１１′！！Ｉ滑性が阻害されたりし、平均粒子径が１５
〜Ｌｏｏｍμｍのカーボンブラ・νりを併用すると、Ｚ
ｎＯ粉末の優れた潤滑性が阻害されることもなく、磁性
層の機械的強度も損なわれずに耐久性が充分に向上され
ることがわかりなされたもので、平均粒子径が１５〜１
００ｍμｍのカーボンブラックと、ＺｎＯ粉末を、平均
粒子径が０．４μｍ以下の微細な磁性粉末と併用するこ
とによって、磁性層の機械的強度を損なわず、また電磁
変換特性を低下させることなく、摩擦係数を充分に低減
して、耐久性を充分に向上させたものである。また、さ
らにモース硬度５以上の非磁性粉末を併用することによ
って、磁性層の機械的強度をさらに補強し、磁性層の耐
摩耗性をさらに一段と向上させたものである。

この発明において使用されるＺｎＯ粉末は、固形で優れ
た潤滑能を有し、磁性層中に含有されると磁性層の摩擦
係数を小さくして磁性層の耐摩耗性を向上する。また従
来よりよ（知られている黒鉛、二硫化モリブデン、フッ
化黒鉛などと異なり、磁性塗料中での分散性がよいため
、従来の黒鉛、二硫化モリブデン、フン化黒鉛等のよう
に耐摩耗性を低下したり、磁性層の表面平滑性を劣化し
たりすることもない。さらに優れた緩衝作用を有してい
るためモース硬度５以上の非磁性粉末と併用すると、磁
性塗料調製中におけるモース硬度５以上の非磁性粉末に
よる磁性粉末あるいはその他の充填剤の破砕を、このＺ
ｎＯ粉末の衝撃力の緩衝作用により防止することができ
、磁性粉末等の分散性を損なうこともないため磁気特性
ないし電磁変換特性の劣化が防止される。このようなＺ
ｎＯ粉末は、磁性層の表面平滑性を良好にしてその優れ
た潤滑効果を充分に発揮させるため平均粒子径が０．５
μｍ以下のものを使用するのが好ましく、平均粒子径が
０．５μｍより大きいものを使用すると、優れた潤滑効
果が充分に発揮されず、また磁性層の表面平滑性が損な
われて電磁変換特性に悪影響を及ぼすおそれがある。使
用量は、磁性粉末に対して１重量％より少ないと所期の
効果が得られず、１０重量％より多（すると相対的に磁
性粉末が少なくなり、また磁性層の表面平滑性が損なわ
れて電磁変換特性の劣化を招くおそれがあるため、１〜
１０重量％の範囲内で磁性層中に含有させて使用するの
が好ましく、２〜７重量％の範囲内で磁性層中に含有さ
せるのがより好ましい。

また、併用されるカーボンブランクは、平均粒子径が１
５〜１００ｍμｍのものが好ましく使用され、平均粒子
径が１５ｍμｍより小さいものでは、凝集しやすくて分
散性が悪く、充填密度が低下して磁性層の機械的強度を
充分に補強することができない。また平均粒子径が１０
０ｍμｍより大きいものを使用すると、併用するＺｎＯ
粉末の優れた潤滑効果が阻害されて耐摩耗性が充分に向
上されず、さらに磁性層の表面平滑性が劣化して電磁変
換特性に悪影響を及ぼす。また、この種のカーボンブラ
ックは、カルボキシル基、キノン基、フェノール基、ラ
クトン基などの酸素含有基からなる揮発成分を１重量％
以上含むものが好ましく使用され、このように１重量％
以上の揮発成分が含まれたカーボンブランクを使用する
と、カーボンブランク自体の湿潤作用が良好になるだけ
でなく　ＺｎＯ粉末などの湿潤作用を促進し、磁性塗料
の降伏値を下げて分散機内での塗料の流動性を改善でき
、分散性が向上される。使用量は、磁性粉末に対して４
重量％以下にするのが好ましく、４重量％より多くする
と、磁性層の機械的強度の低下とともに耐摩耗性も低下
する。

このように平均粒子径が０．５μｍ以下のＺｎＯ粉末と
、平均粒子径が１５〜１００ｍμｍのカーボンブランク
を磁性粉末に対して４重量％以下として、平均粒子径が
０．４μｍ以下の微細な磁性粉末と併用すると、ＺｎＯ
粉末の優れた潤滑機能により、磁性層の耐摩耗性が損な
われることなく、カーボンブランクの帯電防止効果およ
び光遮蔽効果が充分に発揮され、電磁変換特性が低下し
たりすることなく、磁性層の耐摩耗性が充分に向上され
る。

また、これらのカーボンブラックおよびＺｎＯ粉末と併
用される非磁性粉末はモース硬度が５以上であることが
好ましく、この種のモース硬度５以上の非磁性粉末を、
前記のカーボンブランクおよびＺｎＯ粉末と併用して磁
性層中に含有させると、磁性層中に存在するこの種のモ
ース硬度５以上の非磁性粉末による磁性層の補強作用が
一段と強化されて、磁性層の耐摩耗性が充分に向上され
る。同時に、併用するＺｎＯ粉末は優れた緩衝作用を有
しているため、このＺｎＯ粉末の衝撃力の緩衝作用によ
りヘッドタッチも柔らげられて、磁気ヘッドの摩耗が抑
制され、この種のモース硬度　゛５以上の非磁性粉末を
単独で使用するときのように、磁性層が硬くなって磁気
ヘッドなどを摩耗することもない。また、この種のモー
ス硬度５以上の非磁性粉末は、平均粒子径が０．０５μ
ｍより小さいものを使用すると耐摩耗性が充分に向上さ
れず、粒子径が大きくなるにしたがって耐摩耗性は向上
するが、２μｍより大きいものを使用すると磁性層の表
面平滑性が損なわれるおそれがあるため、平均粒子径が
０．０５〜２μｍのものが好ましく使用され、０．１〜
１μｍのものがより好ましく使用される。

このようなモース硬度５以上の非磁性粉末としては、た
とえば、α−酸化鉄粉末、アルミナ粉末、ジルコニア粉
末、炭化ケイ素粉末、ガーネット粉末、酸化ケイ素粉末
、酸化クロム粉末、酸化チタン粉末等が好適なものとし
て使用される。使用量は、磁性粉末に対して総量で２重
量％より少なくてはその優れた磁性層の補強効果が充分
に発揮されず、１５重量％より多くすると相対的に磁性
粉末が減少し、また磁性層の表面平滑性を劣化して電磁
変換特性の劣化を招くおそれがあるため、磁性粉末に対
して２〜１５重量％の範囲内にするのが好ましく、５〜
１２重量％の範囲内にするのがより好ましい。

このように、モース硬度５以上の非磁性粉末を、平均粒
子径が１５〜１００ｍμｍのカーボンブラックと、平均
粒子径が０．５μｍ以下のＺｎＯ粉末とともに併用する
と、ＺｎＯ粉末の優れた潤滑機能および衝撃緩衝機能と
、カーボンブランクの磁性層補強効果以外に、さらにモ
ース硬度５以上の非磁性粉末の優れた磁性層補強効果が
充分に発揮されるため、電磁変換特性が劣化したり、磁
性層に傷がついたり、また磁気ヘッドを著しく摩耗した
りすることなく、磁性層の耐摩耗性がさらに一段と向上
される。

磁性粉末としては、たとえば、γ−Ｆｅ２０３粉末、Ｆ
ｅ３Ｏ４粉末、ｃｏ含有ｒ−Ｆｅ２０３粉末、Ｃｏ含有
Ｆｅ３Ｏ４粉末、ＣｒＯ２粉末の他、Ｆｅ粉末、Ｃｏ粉
末、Ｆｅ−Ｎｉ粉末、バリウムフェライト粉末など従来
公知の各種磁性粉末が広く使用される。

また、結合剤成分としては塩化ビニル−酢酸ビニル系共
重合体、繊維素系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエス
テル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、イソシアネ
ート化合物など、通常磁性粉末の結合剤成分として使用
されるものが広く使用される。

この発明の磁気記録媒体を製造するには常法に準じて行
えばよく、たとえば、平均粒子径が０．５μｍ以下のＺ
ｎＯ粉末と、平均粒子径が１５〜１００ｍμｍのカーボ
ンブランクと、モース硬度５以上の非磁性粉末を、磁性
粉末、結合剤樹脂、有機溶剤等とともに混合分散して磁
性塗料を調製し、これをポリエステルフィルムなどの基
体上にロールコータ−など任意の塗布手段によって塗布
し、乾燥すればよい。

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、脂肪酸、脂肪酸エステル、シリコーン系潤滑
剤、フッ素系潤滑剤等の潤滑剤および分散剤などを任意
に添加使用してもよい。

〔実施例〕

次に、この発明の実施例について説明する。

実施例１〜５ ＣＯ含有ｒ−Ｆｅ２０３粉末　　１００重量部（平均粒
子径０．４μｍ） 硝化綿（１６％シクロヘキサノ　　　５６〃ンートルエ
ン溶液） Ｃｒ２０３粉末　　　　　　　　　０．５〃（平均粒子
径１．０μｍ） Ａ１２０３粉末　　　　　　　　　２　〃（平均粒子径
０．４μｍ） 粒状α−Ｆｅ２０３粉末　　　　　５　〃（平均粒子径
１．０μｍ） ステアリン酸亜鉛　　　　　　　　０．５〃シクロヘキ
サノン　　　　　　　　９０〃トルエン　　　　　　　
　　　　９０〃この組成物に、下記第１表に示すカーボ
ンブランクとＺｎＯ粉末をそれぞれ第１表に示す割合で
加えて、高速攪拌機で３時間混合し、次いでサンドミル
で混合分散した。その後下記の組成物ポリウレタン樹脂
（２０％シクロ　４０重量部へキサノン−トルエン溶液
） 三官能性低分子量イソシアネ−４〃 ト化合物（７５％酢酸エチル溶 液） ステアリン酸−ｎ−ブチル　　　　１　〃ミリスチン酸
　　　　　　　　　　２　〃シクロヘキサノン　　　　
　　　　３５〃トルエン　　　　　　　　　　　３５〃
を適宜の順序で加え、さらに高速攪拌機で１時間混合分
散し、フィルタを通過させて磁性塗料を調製した。この
磁性塗料を厚さ約１４μｍのポリエステルフィルム上に
乾燥厚が約５μｍとなるように塗布、乾燥し、カレンダ
処理を行って磁性層を形成した。次いで、下記の組成の
導電性バックコート層塗料を、磁性層と反対側のポリエ
ステルフィルム上に、乾燥厚が約１μｍとなるように塗
布、乾燥し、しかる後、所定の巾に裁断してビデオテー
プをつくった。

バックコート層塗料 カーボンブラック　　　　　　　　５０重量部（平均粒
子径７０ｍμｍ） ＺｎＯ粉末　　　　　　　　　　４０〃（平均粒子径０
．０４μｍ） 粒状ｔｘ−Ｆｅ２０３粉末　　　　　１０〃（平均粒子
径０．２μｍ） 硝化綿（１６％シクロヘキサノン　　２７〃−トルエン
溶液） ポリウレタン４ｉ（脂（２０％シクロ　　１９〃ヘキサ
ノン−トルエン溶液） 三官能性低分子量イソシアネ−８〜 ト化合物（７５％酢酸エチル熔 液） ステアリン酸−ｎ−ブチル　　　　１　〃ミリスチン酸
　　　　　　　　　　２　〃比較例１〜４ 実施例１〜５における磁性塗料の組成において、下記第
１表に示すカーボンブラックとＺｎＯ粉末を第１表に示
す割合で使用した以外は実施例１〜５と同様にしてビデ
オテープをつくった。

比較例５ 実施例１における磁性塗料の組成において、カーボンブ
ラックに代えて黒鉛（平均粒子径０．７μｍ）を同量使
用した以外は実施例１と同様にしてビデオテープをつく
った。

各実施例および比較例で得られたビデオテープについて
、下記の方法で磁性層の表面粗さ、カラーＳＮ比、摩擦
係数、スチル特性を試験した。

く磁性層の表面粗さ〉 触針式表面粗度計を用いてビデオテープの中心線粗さく
Ｒａ）を測定した。

くカラーＳＮ比〉 ＶＨ３方式のＶＴＲを用いてビデオテープに一色クロマ
信号を記録再生し、カラービデオノイズ測定器により、
その再生信号のＡＭノイズ分を測定してカラーＳＮ比を
算出し、基準テープとの相対値で表した。

く摩擦係数〉 直径２０ｍｍのステンレスピンの上に、ビデオテープの
長手方向がピンの長手方向と直角になるように磁性層面
を接して置き、供試テープの一端に３０ｇの荷重をかけ
、・他端を３１１ＩＩＩｌ／ｓｅｃの送り速度で引っ張
ったときの負荷荷重より摩擦係数をもとめた。

〈スチル特性〉 Ｔ ＶＨ３方式のＶＴＲを用いてビデオテープをスチルモー
ドで再生し、その再生出力レベルが初期値から５ｄＢ低
下するまでの時間を測定した。

下記第２表はその結果である。

上記第２表から明らかなように、実施例１〜５で得られ
たビデオテープは、いずれも比較例１〜５で得られたビ
デオテープに比し、摩擦係数が小さく、スチル特性が良
好で、表面平滑性およびカラーＳＮ比も良く、このこと
からこの発明によって得られる磁気記録媒体は、耐摩耗
性が良好で耐久性および電磁変換特性に優れていること
がわかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、平均粒子径が０．４μｍ以下の磁性粉末と、ＺｎＯ
   粉末と、平均粒子径が１５〜１００ｍμｍのカーボンブ
   ラックとが含まれてなる磁性層を有する磁気記録媒体 ２、前記カーボンブラックの含有量が磁性粉末に対して
   ４重量％以下である特許請求の範囲第１項記載の磁気記
   録媒体 ３、前記ＺｎＯ粉末の平均粒子径が０．５μｍ以下であ
   る特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体 ４、磁性層中にさらにモース硬度５以上の非磁性粉末を
   含有させた特許請求の範囲第１項ないし第３項記載の磁
   気記録媒体