JPH01128228A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は短波長および長波長のいずれの波長による記録
も可能な高記録密度の磁気記録媒体に関する。

（従来の技術） 塗布形の磁気記録媒体は、従来より、ポリエステルフィ
ルムなどの基体上に、γ−［ｅ２０３、ＣｒＯ２、Ｃ０
−７−Ｆｅ２Ｏ３等の剣状強磁性粉末をバインダととも
に塗布して得られている。

最近、磁気記録密度の大幅な向上を図るために、垂直磁
気記録のできる磁気記録媒体が強く望まれており、これ
に適する磁気記録媒体として六方晶系フェライトからな
る平均粒径０．２μｍ以下の超微粒子状磁性粉末を用い
たものが研究され、高密度記録が可能であることが見出
されている。

また六方晶系フェライトのＦｅ原子の一部を、Ｃｏ、Ｔ
ｉおよびＧｅから選ばれた　４価の元素またはＶ　、　
Ｎｂ。

ｓｂ、■ａから選ばれた５価の元素で置換して保磁力を
通常の磁気記録ヘッドで書込み、消去が可能な２００〜
２００００ｅとした高密度磁気記録用磁性粉末も知られ
ている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような超微粒子状の磁性粉末を用い
てｌｌｑられた磁気記録媒体は、短波長信号の記録には
優れているが、長波長信号の記録には適していないため
、たとえばＶ　Ｔ　Ｒテープのように音声信号やカラー
信号のような長波長の信号の記録を行う場合には、記録
が困難になるという問題があった。

このような欠点を解決する′方法の一つとして、Ｂａフ
ェライトのような六方晶強磁性粉末に、Ｃｏ−γ−Ｆｅ
２Ｏ３のような針状強磁性粉末を混合することが試みら
れている。この方法は、短波長信号と長波長信号とを記
録するためには有効ではあるが、短波長特性を充分に伸
ばすにはどうしても六方晶系強磁性粉末の配合比率を多
くしな【プればならず、それに応じて長波長特性が劣化
するという問題があった。

また、別の方法として、γ−フ、「ライト粉末による磁
気記録層の上に六方晶強磁性粉末による磁気記録層を塗
布した２層構造の磁気記録媒体も提案されている。

この方法も一応短波長信号と長波長信号とを共に記録す
るためには効果的とは考えられるものの、いまだ各々の
最適な磁性層の構造につい（は検問されておらず、特に
六方晶系フェライト強磁性粉末の物性に関してはほとん
ど調べられでおらず、短波長および長波長のいずれの信
号に対しても記録特性に優れた記録媒体は得られていな
いのが実情である。

本発明は、このような従来の問題を解決するためになさ
れたもので、六方晶強磁性粉末の配合比率が少く、かつ
短波長および長波長のいずれの信号に対しても記録特性
の優れた高耐久性の磁気記録媒体を提供することを目的
とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するだめの手段〉 本発明の磁気記録媒体は、その磁気記録層が、飽和磁化
が７０　ｅｍｕ／ｇ以上の針状強磁性粉末と尋電性粉末
とを主体とする第１層と数平均粒径が０，０３〜０．１
μｍ、板状比が３〜５の六方晶強磁性粉末を主体とする
第２層とからなり、第１層の膜厚が１〜５μｍの範囲に
あり、第２層の膜厚が０，１〜０．５μｍの範囲にある
ことを特徴としている。

本発明に使用づ−る六方晶強磁性粉末としては、たとえ
ば保磁力が２００〜２００００ｅの、Ｍ型（Ｈａｇｎｅ
ｔｏｐｌｕｍｂｉｔｅ　ｔｙｐｅ）、Ｗ型の一軸異方性
のＢａフェライト、Ｓｒフエライ１〜、Ｃａフェライト
、ｐｂフエライ１−あるいはこれらの固溶体もしくは次
の一般式で表わされるイオン置換体等のフコライｌ−の
超微粒子粉末が例示される。

八〇・　ｎ（Ｆｅ１−ｍ　　Ｈｒｒｌ）　　２　０　３
（式中、八はＢａ１Ｓｒ、　Ｃａ、　Ｐｂのいずれか１
種の元素、ＨはＺｎ、Ｃｏ、１１、旧、Ｈｎ、　Ｉｎ、
　Ｃｕ、　Ｇｅ、旧）、３ｎ、　Ｚｒ、　Ｈｆおよびｌ
の群から選ばれる少なくとも１種の元素、ｍはＯ〜２、
ｎは５．４〜６．０の数を、それぞれ表す。ただし、Ｈ
が２価または４価以−にの価数の元素である場合には、
Ｈは平均価数が３となる２種以上の元素の組合せである
。）。

これらの超微粒子の六方晶強磁性粉末は、六角板状であ
り、板面の対角線の長さを粒径としたときの平均粒径（
以下中に粒径という。）Ｏｏ３〜０．１μｍの範囲のも
の、特に粒径０．１１１ｍ以下のものが短波長信号の記
録を行うのに適し−Ｃいる。

粒径が０．１μｍを越えると表面性、特に塗膜の表面粗
さが増す傾向にあり、本発明に用いるＪ、うなｉａ層塗
膜には適さなくなる。また、粒径が０．０３μｍ未満で
あると磁化が小さくなって、再生出力が低下し本発明の
第２層どして不適になる。

六方晶強磁性粉末結晶におＬＴＪる六角板面の対角線の
長さと厚みの比は、一般に板状比と呼ばれるが、本発明
者らの実験によれば２層膜媒体においては表面性の確保
、および膜面における結晶の配向性等から非常に重要で
あり、特に本発明においては、六方晶強磁性粉末の板状
比が３〜５の範囲とづる必要がある。

本発明に用いる飽和磁化７０　ｅｍｕ／ｇ以上の針状強
磁性粉末としては、マグネタイ１〜、γ−フェライト、
Ｃｏ−変成−γ−フェライト、Ｆｅを主体とする金属粉
末、Ｃｒ０２粉末などが挙げられる。これらの針状強磁
性粉末の粒径は一般に長軸径で表され、０１〜１μｍの
ものが適している。

上記各強磁性粉末は、これをポリエステルフィルム等の
支持体上に塗布するために、いずれも溶剤およびバイン
ダと混合して塗料に調整される。

上記バインダとしては、ポリウレタン樹脂、ポリエステ
ル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリル樹脂、ポ
リアミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエ
ーテル樹脂、フェノキシ樹脂、メラミン樹脂、ビニルブ
チラール樹脂、フラン樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニ
ル樹脂、ビニルアルコール樹脂あるいはこれらの混合物
もしくは共重合物が挙げられる。

溶剤としてはトルエン、キシレン、シクロヘキザン、メ
チルブチルケ１ヘン、メチルイソブチルケトン、ニトロ
プロパン、テトラヒドロフラン、イソプロピルアルコー
ル等上記樹脂を溶解するものが用いられる。

また前記六方晶強磁性粉末による塗料の成分には、潤滑
剤、研磨剤が必須成分として配合され、また所望によっ
て分散剤あるいは少量の導電性付与剤を添加することが
できる。

さらに前記針状強磁性粉末による塗料成分には、導電性
粉末が必須成分として添加され、所望によって分散剤、
潤滑剤、研磨剤を添加することができる。

導電性粉末としては、酸化スズ、−ｇ化チタンのような
導電性金属酸化物粉末おるいはグラフアイＬ・粉末、カ
ーボンブラックなどを用いることができ、これらを前記
針状強磁性粉末の塗料中に加えたとぎ、その塗膜の表面
抵抗が１０１０Ω／口以下となるようにその添加量を調
節する。

また潤滑剤としては、脂肪酸あるいは脂肪酸アルキルエ
ステル系、シリコーン系、フッ素化炭化水素系、または
これらの混合物あるいは化合物を用いることができる。

研磨剤としては、ＴｌＯ２、Ｃｒｙ　　、八ｆ２　　Ｑ
　　、　３＋Ｃ、ＺｒＯ２などのモース硬度５以上の無
機粉末が適している。これら潤滑剤あるいは研磨剤は六
方晶強磁性粉末による塗料に対しでは特に必要である。

分散剤としては、陰イオン系界面活性剤、陽イオン系界
面活性剤、非イオン系界面活性剤を用いることができ、
シランカップリング剤、ヂタンカップリング剤も使用可
能である。

本発明の磁気記録媒体は、次のようにして製造される。

まず、上記各強磁性粉末とバインダとを、溶剤に分散ま
たは溶解させ、ボールミル、ザンドミル等により充分混
合分散させる。混合分散過程において、所望によって、
分散剤、潤滑剤、研磨剤、導電化剤等の各種添加剤が添
加される。

次に、上記にＪ：って得られた塗料のうち針状強磁性粉
末と導電性粉末を主体とする塗料に所望によりポリイソ
シアナート系硬化剤を加え、基体トに１〜４μｍの厚み
で塗布し、乾燥して第１磁ｆ１層を作製する。

次いで、この磁性層の上に六方晶強磁性粉末を主体どじ
、潤滑剤、研磨剤を添加した塗料を０１〜０．５μｍの
厚みで塗布する。この塗料中に１〕所望によってポリイ
ワシアナ−１〜系硬化剤が加えられる。塗布後、配向処
理、乾燥処理を施して第２層が形成される。

上記第２層の厚みの限定は短波長記録特性を保持し、し
かも長波長特性を低下させないために必要なだけでなく
、導電性および耐久性を確保少るために重要で・ある、
１すなわら、第２層がこの厚みの範囲内にあり、前記第
１磁性層の導電性が確保されていれば、第２層にカーボ
ンブラック等のη電性粉末をほとんど添加しなくても帯
電が発生１！ず、その分第２層の磁性粉末の充填率を高
めて記録再生出力を向上させ得る。また、この厚みの第
２層塗膜中に潤滑剤、研磨剤を加えた場合、走行耐久性
は充分確保できる。

配向処理は乾燥前の塗布膜を基体面に夕・１し０重−１
０＝ 直方向あるいは面内方向の磁界中に置き、磁性粉末の磁
化容易軸を磁界方向に配向さゼる処理であり、第１Ｆｉ
Ａの塗布膜においても所望によっては面内配向処理を行
うようにしてもよい。

得られた２層塗膜は、カレンダにより表面を平滑化する
。最終的に得られた塗膜の表面性は非常に重要であるが
、平浩度を決めるものは上記剣状強磁性粉末および六方
晶強磁性粉末の分散反、塗布およびカレンダ処理条件等
である。これらの内、磁性層塗膜の厚みが薄い六方晶強
磁性粉末の分散性ないし表面性は特に重要で、粒径Ｊ３
よび板状比の最適範囲を選択することににってはじめて
所望の磁気記録媒体を得ることが可能となる。

（作用） 本発明の磁気記録層では、短波長記録が有効な第２層に
は、短波長記録に適した六方晶強磁性粉末が存在し、し
かも第１層には長波長記録に適した高飽和磁化粉末を存
在させているので周波数特性の優れた磁気記録媒体を得
ることができる。

また本発明の２層塗膜では第２層に導電性を付与するこ
とにより六方晶強磁性粉末の添加が必要ないか、添加門
を減少させることかでき、六方晶強磁性粉末の充填率を
高められるので短波長特性が著しく増大する。

さらに、本発明においては大方品強性粉末の粒径および
板状比の最適範囲を狭い範囲に限定することにより、短
波長記録に適した分散性、配向性が向上し、表面性およ
び高密度記録特性が確保される。

（実施例） 次に、本発明の実施例について説明する。

実施例１ 下記の第１層用塗料成分を混合した後、ザンドグライン
ダを用いてさらに　１時間分散した。

（第１層用塗料成分） ＣＯ−γフェライト粉末　　　　　１００重量部（平均
粒径０．５μｍ　、１−１ｃ：６５００ｅ）カーボンブ
ラック　　　　　　　　　４　　ｎＶＡＧＨ（コーニオ
ンカーパイ１〜社製、　　ｇ　　ＩＴ商品名、塩化ビニ
ル−酢酸ビニル ＝　１２　 一ビニルアルコール共重合体） バイロン２００　　：バイロン３００　　　１５０　　
〃（いずれも東洋紡（株）製、 商品名、ポリエステル樹脂） １：１１５％混合溶液（溶剤：メチル エヂルケ１〜ン／トルエン＝１＋１） レシチン　　　　　　　　　　　　　３　〃カーボンラ
ック　　　　　　　　　　２　″メチルエチルクートン
／シクロ ヘキリノン−１・１混合溶剤　　　　　１５０得られた
塗料をリバースコータにてポリエステルフィルム上に膜
厚３μｍとなるように塗布し第１層塗膜を作製しＩＣ。

次に、下記の第２層用塗料成分を混合した後、ザンドグ
ラインダにて２時間分散した。

（第１層用塗利成分） Ｃｏ、Ｔｉ置換型Ｂａフェライト粉末　　１００重♀部
（平均粒径：０．０５μｍ１板状比： ４：１．１−ＩＣ：　　６０００ｅ　）ニトロセルロー
ス　　　　　　　　　５　／！−１３〜 ＨＡＩＪ’５３００　（ホリウＬ”）　ン樹脂５　　”
商品名、犬臼精化社製） トルエレン／シクロへキザノン　　１８０　　、。

−２／１溶液 レシチン　　　　　　　　　　　　　３　〃アルミノー
（平均粒径　０．３μｍ）　　４　〃ステアリン酸　　
　　　　　　　　　２　７１得られた塗料に１−ルエン
／シクロヘキ４ノノン＝２；１混合溶剤３００重量部を
加えてざらに３０分間（ノンドグラインダによる分散を
行った。１Ｘ１られた４５利１００重量部に対して、コ
ロネー１−１０．４重用部を加えた緩リバース］−りに
て上記で得られた第１層磁性塗膜上に膜厚０．３μｍと
なるように塗布した。

得られた塗膜を、４０℃で３日間キコアーした後１／２
インチ幅に裁断してテープとし測定に供した。

比較例１ 実施例１においてＣｏ−γ−フェライト粉末にＪ、る第
１層をポリエステルフィルム上に塗布形成した後カレン
ダ処理を施し、キュアーし、１／２インチ幅に裁断しＣ
テープとした。

比較例２ 実施例１にお（プるＢａフェライトを用いた第２層用塗
料において固形分を４０％となるよう溶剤を減じた仙は
実施例１と全く同じ組成およびプロレスでＢａミツエラ
イト利金作製した。この塗料をポリエステルベース上に
４μｍの厚さとなるように塗布し乾燥後カレンダ処理を
施し、キュアーし、１７２インチに裁断してテープとし
た。

比較例３ 実施例１におけるＢａフエライ１〜粉末の粒径を０．１
５μｍに変えた他は実施例１と全く同様に塗料および２
層塗膜を作製した。得られた乾燥塗膜にカレンダ処理を
施し、キュアーした後、１７２インチに裁断してテープ
とした。

比較例４ 実施例１におけるＢａフェライト粉末の粒径を０．０２
μｍとした他は実施例１と全く同様に塗料Ｊ３よび２層
膜を作製した。得られた乾燥塗膜はカレンダ処理を施し
、キュアーした後、１７２インチに裁断してテープとし
た。

比較例５ 実施例１にお（プるＢａフェライト粉末の塗料にＪ、る
塗膜厚を０．７μｍとし実施例１と全く同様に２層膜を
作製した。得られた乾燥塗膜はカレンダ処理を施し、キ
ュアーした後、１７２インチに裁断してテープとした。

比較例６ 実施例１におけるＢａフェライト粉末の塗料による塗膜
厚を０．０７μｍとし実施例１と全く同様塗料および２
層膜を作製した。得られた乾燥塗膜はカレンダ処理を施
し、キュアーした後、１７２インチに裁断してテープと
した。

実施例２ 実施例１におＣ〕るＢａフエライ１〜粉末の粒径を０．
０４μｍ１板状比を３．５とした他は実施例１と全く同
様に塗料および２層膜を作製した。１＠られた乾燥塗膜
はカレンダ処理を施しキュアーした後、１７２インチに
裁断してテープとした。

実施例３ １６　一 実施例１におけるＢａフェライト粉末の粒径を０．０８
μｍ１板状比を３．８とした他は実施例１と全く同様に
塗料および２層膜を作製した。得られた乾燥塗膜はカレ
ンダ処理を施し、キュアーした後、１７２インチに裁断
してテープとした。

比較例７ 実施例１におけるＢａフェライト粉末の粒径を０．０７
μｍ１板状比を５．５とした他は実施例１と全く同様に
塗料および２層膜を作製した。得られた乾燥塗膜はカレ
ンダ処理を施し、キュアーした後、１７２インチに裁断
してテープとした。

以上の実施例および比較例で得られたテープを相対速度
５．８　ｍ／ｓｅｃ　、周波数７ＭＨｚにお（プるＹ信
号出力および搬送周波数７ＭＨ２におけるカラー信号（
周波数６３０１（Ｚ）重畳出力を測定した。結果は次表
に示す通りであった。

（以下余白） ［発明の効果］ 以上の実施例からも明らかなように、本発明の磁気記録
媒体は、低周波信号および高周波信号のいずれの信号の
記録も行うことができ、高周波信号の記録再生特性が特
に向上する。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）基体上に、強磁性粉末をバインダとともに塗布し
   てなる磁気記録層を有する磁気記録媒体において、 前記磁気記録層が、飽和磁化が７０ｅｍｕ／ｇ以上の針
   状強磁性粉末と導電性粉末とを主体とする第１層と数平
   均粒径が０．０３〜０．１μｍ、板状比が３〜５の六方
   晶強磁性粉末を主体とする第２層とからなり、前記第１
   層の膜厚が１〜５μｍの範囲にあり、前記第２層の膜厚
   が０．１〜０．５μｍの範囲にあることを特徴とする磁
   気記録媒体。
2. （２）第１層には、潤滑剤および研磨剤が含有されてい
   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。
3. （３）六方晶強磁性粉末が、ＢａフェライトあるいはＳ
   ｒフェライトであることを特徴とす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）飽和磁化７０ｅｍｕ／ｇ以上の針状強磁性粉末が
   Ｃｏ−変性−γ−フェライト粉末であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項記
   載の磁気記録媒体。