JPS63103424A - 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】 ［発明の分野］ 本発明は、非磁性支持体と磁性層からなる磁気記録媒体
に関するものである。

［発明の背景］ 磁気記録媒体は、録音用テープ、ビデオテープあるいは
フロッピーデスクなどとして広く用いられている。磁気
記録媒体は、基本的には、強磁性粉末が結合剤（バイン
ダ）中に分散された磁性層が非磁性支持体上に積層され
てなるものである。

磁気記録媒体は、電磁変換特性、走行耐久性および走行
性能などの品持性において高いレベルにあることが必要
とされる。殊に、最近の８ミリビデオテープレコーダー
などの杵及に伴ない、ビデオテープは、原画再生ｆ針刃
が優れているなど電磁変換特性が優れているものである
ことが要求されている。

近年、磁気記録媒体の電磁変換特性を向１−させる為に
強磁性粉末として、優れた磁気特性（例えば、抗磁力）
を示す強磁性金属微粉末が利用されている０強磁性金属
微粉末は鉄、コバルトおよびニー、ゲルなどの強磁性の
金属あるいはこれらの合金粉末からなり、これを用いる
ことにより良好な’；ｔｚ　ｇｉ変換特性を有する磁気
記録媒体を得ることができる。

磁性粉については一般に、より微粉末とした磁性粉を用
いることにより磁気記録媒体の電磁変換特性の向上が図
れるものと考えられている。

しかしながら、強磁性金属微粉末については、その硬度
がγ−酸化鉄系強磁性粉末およびコバルトなどの異種金
属を含有している異種金属・γ−酸化鉄系強磁性粉末よ
りも低いので、強磁性金属微粉末を用い、従来の方法に
従って製造された磁気記録媒体の磁性層は、γ−酸化鉄
系強磁性粉末或は異種金属・γ−酸化鉄系強磁性粉末を
用いて製造した磁性層よりも、その強度が低くなる傾向
がある。従って、強磁性金属微粉末を用いた磁気記録媒
体の磁性層は、走行中に磁気ヘッドなどと接触すること
によって損傷を受は易くなる。このように損傷した磁性
層では、その電磁変換特性が低下するので、強磁性金属
微粉末を用いた［ｊ的が達成されない結果となる。

そこで、通常は、強磁性金属微粉末を用いた場合には、
磁性層に研磨材を多量に添加して磁性層に硬度の高い部
分を形成し、磁性層と磁気ヘッドなどの走行系部材との
接触による磁性層の損傷を防止するとの方法が採られて
いる。すなわち、研磨材の含有率が高くなれば、磁性層
の硬度の高い部分が増加するので、磁性層が損傷を受け
にくくなることを利用している。

しかしながら、実際には、強磁性金属微粉末を用いた磁
性層が良好な強度を示す程度に多量の研磨材を配合する
と、その結果として強磁性金属微粉末の含有率を低下さ
せる必要がでてくる。従って、このように、強磁性金属
微粉末を用いたにも拘らず、得られる磁気記録媒体が充
分な電磁変換特性を示しにくいとの問題がある。

上述のように電磁変換特性向りの主体は、強磁性金属微
粉末であり、研磨材は電磁変換特性の向上には直接的に
は寄与していない、従って、８ミリビデオテープのよう
に特に高い電磁変換特性を示すことが要求される磁気記
録媒体においては、多量の研磨材の添加によって強磁性
金属微粉末の配合比率が低下することに伴なう電磁変換
特性の低下が特に問題になる。

一方、少兜のアルミニウムを強磁性金属微粉末の製造時
に、加熱還元の際の粒子の焼結防止を目的として添加す
ることが知られている（例、特公昭５９−１９１６３号
公報参照）が、得られる強磁性金属微粉末が磁性層の中
でどのように機能するかについては何ら知られていない
。

［発明の目的］ 本発明は、走行耐久性と電磁変換特性とが共に優れた磁
気記録媒体を提供することを［１的とする。

さらに詳しくは、本発明は、良好な走行耐久性を示すと
共に、優れた磁気特性を有する強磁性金属微粉末の特性
が充分に発揮された磁気記録媒体を提供することを目的
とする。

［発明の要旨］ 本発明は、非磁性支持体と、該支持体りに設けられた結
合剤中に強磁性金属微粉末および研磨材が分散された磁
性層とからなる磁気記録媒体において、該強磁性金属微
粉末が、金属換算重量で１〜６重量％のアルミニウム成
分を含み、かつ磁性層の研磨材がα−アルミナ、酸化ク
ロム、炭化ケイ素および窒化ケイ素から選ばれるものを
主成分とするものであることを特徴とする磁気記録媒体
にある。

［発明の効果］ 本発明者の研究により、強磁性金属微粉末が特定の範囲
の量でアルミニウム成分を含む場合に、磁気特性が低下
することなく、従来の同種の強磁性金属微粉末よりも硬
度が高い強磁性金属微粉末となることが判明した。

この硬度が高められた強磁性金属微粉末を、特に高い硬
度を有する研磨材と組合せて用いることにより、磁性層
中の研磨材の量を低減させ、強磁性金属微粉末の量を増
加させることができる。従って、このようにして得た磁
気テープなどの磁気記録媒体は、高い走行耐久性と優れ
た電磁変換特性を示す。

［発明の詳細な記述］ 本発明の磁気記録媒体は、基本的には、非磁性支持体と
、結合剤中に分散された強磁性金属微粉末および研磨材
を含む磁性層がこの支持体上に設けられた構成を有する
。

非磁性支持体を形成する素材は、通常磁気記録媒体の非
磁性支持体の素材として使用されているものを用いるこ
とができる。

素材の例としては、ポリエチレンテレフタレート、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、ポリアミドイミドおよびポリイミド
などの他に、アルミ箔、ステンレス箔などの金属箔も挙
げることができる。

非磁性支持体の厚さは、通常３〜５０ＪＬｍ（好ましく
は５〜３０ルｍ）の範囲内にある。非磁性支持体は、磁
性層が設けられていない側にバックコート層（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には、Ｌ述したような非磁性支持
体−Ｌに強磁性金ｌｉｌ！微粉末及び研磨材が結合剤中
に分散された磁性層が設けられている。

本発明で用いる強磁性金属微粉末は、鉄、コノヘルドあ
るいはニッケルなどの強磁性金属、あるいはこれらの合
金を主体とする強磁性金属微粉末であって、その粒子の
、好ましくは表面近傍に、アルミニウム成分（好ましく
は酸化物の状態で）を含むものである。

このようなアルミニウム成分を含む強磁性金属微粉末の
例としては、強磁性金属微粉末中の金属分が７５毛量％
以」―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（例、Ｆｅ、Ｃｏ
、Ｎｉ、Ｆｅ−Ｇｏ、Ｆｅ−Ｎｉ、　Ｃｏ−Ｎｉ、　Ｃ
ｏ−Ｎ１−Ｆｅ）であり、もしくはその金属分の２０重
量％以Ｆの範囲内で他の成分（例、Ｓ　ｉ、ｓ、Ｓｃ、
Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｍｏ、Ｒｈ。

Ｐ　ｄ、　Ａｇ、　Ｗ、　Ｓｎ、　Ｓｂ、　　Ｂ、　　
Ｔｅ、　　Ｂａ、Ｔａ、　　Ｒｅ、　　Ｐ、　　Ａｕ、
　　Ｈｇ　　、　Ｂｉ、　　Ｌａ　、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ
、Ｐｂ、Ｚｎ）を含むことのある合金であって、アルミ
ニウム成分を含むものを挙げることができる。なお、上
記強磁性金属分が小部の木、水酸化物または酸化物を含
むものなどであってもよい。

強磁性金属微粉末に含まれるアルミニウム成分の含有率
は、アルミニウム金属換算重量で１〜６重埴％（好まし
くは１〜５重量％）の範囲内にある。

■−記の含有率が６重量％より多い場合には、磁性体中
の強磁性金属成分の含有率が低くなり、得られる強磁性
金属微粉末の磁気特性が充分に向ヒしない、また、含有
率が２重量％より少ないと、磁気記録媒体の磁性層の走
行耐久性が充分に向上しない。

上記範囲内であれば、アルミニウム成分を含んでいても
、強磁性金属微粉末の磁気特性が特に低下することはな
い。

本発明で用いるアルミニウム成分を含む強磁性金属微粉
末は、その比表面積が４２ｍ’／ｇ以Ｆ（特に好ましく
は４５ｍ’／ｇ以上）であることが好ましい、また、抗
磁力が８０００ｅ以」−（特に好ましくは１００００ｅ
以−Ｌ）であることが好ましい、そして、本発明で用い
る強磁性金Ｊ、！微粉末は、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できるが、特に針状
のものを使用することが好ましい、即ち、と記のように
微粉末化された抗磁力の高い針状強磁性金属微粉末を用
いた場合であっても、本発明の磁気記録媒体においては
、後述の極性基を有する樹脂成分を用いることにより磁
性層において良好な分散性を示すのでその優れた磁気特
性が損なわれることが少ない。

こうしたアルミニウム成分を含む強磁性金属微粉末は、
次のようにして製造することができる。

例えば、ａ−ＦｅＯＯＨ或いはａ−Ｆｅ２０３などの粒
子を通常の方法により調製し、別に硫酸アルミニウムの
ような水溶性アルミニラｌ−塩の水溶液を調製して上記
の粒子を調製した水溶液中に分散させた後、この水溶液
のｐＨ値を酸性域に調整して水酸化アルミニウムをα−
ＦｅＯＯＨあるいはα−Ｆｅ２０．などの粒子の表面に
付着もしくは析出させる０次いで、水酸化アルミニウム
が表面に付着もしくは析出したα−ＦｅＯＯＨあるいは
α−Ｆｅ２０．などの粒子を吐取し、乾燥した後、水素
あるいは一酸化炭素のような還元性ガスを用いて加熱還
元することにより製造することができる１強磁性金属微
粉末中のアルミニウムの含有率は、に記の水溶性アルミ
ニウム塩の水溶液の濃度を変化させることにより容易に
ｉＪ８整することができる。

本発明の磁気記録媒体の磁性層には、研磨材としてα−
アルミナ、酸化クロム、炭化ケイ素および窒化ケイ素か
ら選ばれるものを主成分とするものが含まれている。研
磨材は通常、平均粒子径が０．１−１．０ｇｍ（好まし
くは０．１−０．５ｇｍ）の範囲内にあるものを用いる
。

磁性層における研磨材の含有割合は、通常は、上記の表
面近傍にアルミニウムを含む強磁性金属微粉末１００重
量部に対して１−１２重量部（好ましくは２〜１０重驕
部、特に好ましくは３〜６重量部）の範囲内にある。

本発明の磁気記録媒体の磁性層は、上記の強磁性金属微
粉末１００重量部に対して通常１０〜４０重都部（好ま
しくは１５〜３０重量部）の範囲内で結合剤を含む。

結合剤の樹脂成分の例としては、塩化ビニル系共重合体
、塩化ビニリデン系共重合体、ポリエステル系樹脂、ア
クリル系樹脂、ポリビニルアセクール系樹脂、ポリビニ
ルブチラール系樹脂、フェノキシ系樹脂、エポキシ系樹
脂、ブタジェン・アクリロニトリル系共重合体、ポリウ
レタン系樹脂、およびウレタンエポキシ系樹脂を挙げる
ことができ、本発明においては、これらを単独であるい
は組合わせて使用することができる。

本発明においては、上記の樹脂の中でもポリウレタン系
樹脂と塩化ビニル系共重合体とを併用することが好まし
い。

本発明の磁気記録媒体の磁性層は、さらに潤滑剤および
帯電防止剤などを含んでいてもよい。

次に本発明の磁気記録媒体を製造する方法について説明
する。

未発ＩＩの磁気記録媒体は、強磁性金属微粉末とα−ア
ルミナ、さらに所望により用いられる上記の添加剤など
を、通常使用されているメチルエチルケトンおよびシク
ロヘキサノンなどの有機溶剤に結合剤を溶解した溶液に
分散して磁性塗料を調製し、Ｂｉ磁性塗料磁性層の乾燥
厚が通常０．２〜１０ｇｍとなるように非磁性支持体上
に塗布した後、磁場配向処理、乾燥、表面平滑化処理お
よび硬化処理などを行ない、次いで裁断する通常の方法
を利用して製造することができる。

磁性層は非磁性支持体上に直接塗布して付設されるのが
一般的であるが、接着層あるいは下塗り層を介して付設
することも可ＩＥである。

磁性塗料の調製方法、塗布方法、磁場配向処理方法、乾
燥方法、表面モ滑化処理方法および硬化処理方法などは
既に公知であり、本発明の磁気記録媒体もこれらの方法
に従って製造することができる。

次に本発明の実施例および比較例を示す、なお、以下に
記載する実施例および比較例において、「部」とは「重
量部」を表すものである。

［実施例１］ 磁性塗料組成 強磁性金属微粉末　寡１　　　　　　　１００部塩化ビ
ニル系共重合体　　　　　　　　　１２部（ＭＰＲ−Ｔ
Ｓ、日信化学■製） ポリウレタン系樹脂　　　　　　　　　　　８部にツボ
ランＮ−２３０１、 日本ポリウレタン系樹脂） α−アルミナ　　　　　　　　　　　　　５部オレイン
酸　　　　　　　　　　　　　　　　１部ステアリン酸
ブチル　　　　　　　　　　　１部メチルエチルケトン
　　　　　　　　　　１２５部トルエン　　　　　　　
　　　　　　　　１２５部上記の組成物成分をボールミ
ルを用いて４８時間混線分散した後、これにポリイソシ
アネート化合物（バイエル社製、デスモジュールＬ）８
８１１１ヲ加え、さらに１時間混線分散した後、１ルｍ
の平均孔径を有するフィルタを用いて濾過し、磁性塗料
を調製した。この磁性塗料を乾燥後の磁性層の厚さが４
　、０７ｚｍになるように、厚さ１０重ｍのポリエチレ
ンテレフタレート支持体の表面にリバースロールを用い
て塗布した。

磁性塗料が塗布された非磁性支持体を、磁性塗料が未乾
仔の状態で３０００ガウスの磁石で磁場配向処理を行な
い、さらに乾燥後、スーパー力し・ンダー処理を行ない
、８ｍｍ幅にスリットして、８ミリビデオ用テープを製
造した。

なお、ｌ二足の強磁性金属微粉末（寡１）は以下に記載
する方法により調製したものである。

強磁性金属微粉末（寥ｌ） 常法に従ってＦｅとＮｉとの重量比が９７：３の範囲内
にあるニッケル含有γ−オキシ水酸化鉄を調製した。

別に、濃度１．９５モル／見の硫酸アルミニウム水溶液
６文を調製し、この水溶液に上記のニッケル含有γ−オ
キシ水酸化鉄１００ｇを投入して分散させ、次いで、５
見／分の速度で二酸化ｊに素を導入して処理したのち、
濾取して水洗・乾燥を行なった。

得られた粉末を１ｇを石英ボードにのせ、管状電憲炉を
用いて水素ガス中（流速ＩＪＩ／分）にて加熱温度４０
０℃の温度で加熱還元を行なって強磁性金属微粉末を得
た。

得られた強磁性金属微粉末を分析したところ、Ｆｅ含有
率は９７重量％、Ｎｉ含右率は３重量％であり、アルミ
ニウム原子は、金属微粉末に金属アルミニウム換算で３
重量％含有されていた。

Ｌ記の強磁性金属微粉末の抗磁力は１４８００ｅ、比表
面積は５４ゴ／ｇであった。

［実施例２］ 実施例１において、α−アルミナを１０重は部使用した
以外は同様にして８ミリビデオ用テープを製造した。

［実施例３］ 実施例１において、α−アルミナを同量の酸化クロムに
した以外は同様にして８ミリビデオ用テープを製造した
。

［比較例１］ 実施例１で使用した強磁性金属微粉末の代わりにアルミ
ニウムを含有してないＦｅ含有率９７重量％、Ｎ１含有
率３重ψ％の強磁性金属微粉末粉末（比表面積：５４ｒ
ｎ’／ｇ、抗磁力１５１００ｅ）を使用した以外は、実
施例１と同様にして８ミリビデオ用テープを製造した。

［比較例２］ 比較例１において、α−アルミナの使用量を１０重量部
にした以外は同様にして８ミリビデオ用テープを製造し
た。

［比較例３］ 比較例１において、α−アルミナの代わりにα−酸化鉄
を１０重量部用いた以外は同様にして８ミリビデオ用テ
ープを製造した。

［ビデオテープの評価］ 評価項目 磁性層耐摩耗性 １Ｘ４インチの鋼球に３０ｇの荷重をかけて、磁性層上
を２０ｍｍの距離を１００回往復させ、磁性層との接触
により摩耗した鋼球の体８１（摩耗量）と磁性層の状態
を調べた。その結果を第１表に記す、第１表の表示は次
の基準による。

星５　鋼球摩耗量　　磁性層の状態 Ａ　＊　１　、５Ｘ　１０−’ｍ、ｍ″　　磁性層に殆
どより多い　　　　　　傷が見られな い。

磁性層に傷は Ｂ−１，５Ｘ１０４〜　　見られるが、深０．６ＸＩＯ
−ＩＩｍｒｎ’　　部にまでは達しの範囲内　　　　　
　ていない。

磁性層は部分 的に破壊され、 Ｃａ２．６Ｘ１０−’ｍｒｎ”　　傷が支持体にま未満
　　　　　　　　で達している。

出力紙ド ８ミリビデオ用テープを重版のビデオレコーダ（ＦＵＪ
　ｌＸ−８、富ト写真フィルムｖｊ３製）を用い、１０
回繰り返し走行させ、最初の１回目の再生出力をＯｄＢ
としたときの１０回目の再生出力を調べた。

Ｃ／　Ｎ　ｉｔ 上記の８腫層ビデオテープレコーダーを用いて、５ＭＨ
ｚの信号を記録し、この信号を再生したときの５±ｌ　
Ｍ　Ｈｚの範囲内に発生するノイズを測定し、このノイ
ズに対する再生信号の比を測定した。測定は、ＮＶ−８
７０ＨＤ型出力レベル測定機（松下電器産業ｔＩ製）を
用いて行なった０表記した値は比較例２で得られた８ミ
リビデオ用テープのＣ／Ｎ比をＯｄＢとしたときの値で
ある。

評価結果を第１表に示す。

第１表 （ｄＢ）　　　　　（ｄＢ） 実施例Ｉ　　　Ａ　　　　　−０，３＋３．１同　　２
　　　　　Ａ　　　　　　　　−０，１＋０．５同　　
３　　　　Ａ　　　　　　　　−０，３＋２．６比較例
Ｉ　　　Ｃ−４，０＋２．３ 回　　２　　　　　Ｂ　　　　　　　　−２，００同　
　３　　　　　Ｇ　　　　　　　　−４，２＋１．３次
に、実施例１、？、３（いずれもアルミニウム成分含有
強磁性合金粉未使用）、および比較例１．２．３（いず
れもアルミニウム成分を含まない強磁性合金粉未使用）
の８ミリビデオ用テープのＣ／Ｎ比と、１０回走行によ
るビデオ出力の低下との関係を調べるために、第１表の
結果をグラフとして第１図にまとめた。

第１表および第１図に示された結果から、本発明の磁気
記録媒体が優れた走行耐久性と電磁変換特性を示すこと
が明らかである。

［実施例４］ 実施例１に記載の方法に従って、アルミニウム成分含有
率のみが相違し、他の成分（α−アルミナの量は５部）
は同＝−の強磁性金属微粉末を調製し、それらの強磁性
金属微粉末を用い実施例１と同様にして８ミリビデオ用
テープを製造した。

得られたテープの磁性層の耐摩耗性を測定した結果を第
２図に示す。

［実施例５］ α−アルミナの諺を１０部に変えた以外は実施例４と同
様にして８ミリビデオ用テープを製造した。

得られたテープの磁性層の耐摩耗性を測定した結果を第
２図に示す。

第２図の結果から２アルミニウム成分が強磁性金属微粉
末に１重ψ％（アルミニウム金属換算）以１−含まれて
いる場合に、他の成分が同一であった場合、得られる磁
性層の耐摩耗性が顕著に向上することがわかる。一方、
アルミニウム成分が強磁性金属微粉末に６重量％程度（
アルミニウム金属換算）以上含まれていても、それ以上
の磁性層の耐摩耗性の向上は殆ど期待できないことがわ
かる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、８ミリビデオ用テープのＣ／Ｎ比と、１０回
走行によるビデオ出力の低下との関係の例を示すグラフ
である。 第２図は、アルミニウム成分含有率のみが相違し、他の
成分は同一の強磁性金属微粉末を用いて得られた８ミリ
ビデオ用テープの磁性層の耐摩耗性の測定値の例を示す
図である。 特許出願人　　富士写真フィルム株式会社代　　理　　
人　　　弁理士　　　柳　　川　　泰　　男Ｃ／Ｎ比 磁性体中のへ２量（ｗｔ％）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、非磁性支持体と、該支持体上に設けられた結合剤中
   に強磁性金属微粉末および研磨材が分散された磁性層と
   からなる磁気記録媒体において、該強磁性金属微粉末が
   、金属換算重量で１〜６重量％のアルミニウム成分を含
   み、かつ磁性層の研磨材がα−アルミナ、酸化クロム、
   炭化ケイ素および窒化ケイ素から選ばれるものを主成分
   とするものであることを特徴とする磁気記録媒体。 ２、強磁性金属微粉末が、アルミニウム成分を金属換算
   重量で１〜５重量％含むことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の磁気記録媒体。 ３、強磁性金属微粉末に含まれるアルミニウム成分が酸
   化物の状態にあることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の磁気記録媒体。 ４、研磨材の含有量が強磁性金属微粉末１００重量部に
   対して１〜１２重量部の範囲内にあることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体。