JPS61199240A - 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よりなる磁気記録媒体
の改良に関する。

〔発明の背景および従来技術の説明〕

一般にオーディオ用、ビデオ用あるいはコンピュータ用
等の磁気記録媒体（以下磁気テープと、記載することも
ある）として、γ−Ｆ　ｅ　２０３、ＣＯ含有磁性酸化
鉄、ＣｒＯ２などの針状結晶からなる強磁性粉末全結合
剤（バインダ）中に分散させた磁性層を非磁性支持体上
に設けた磁気記録媒体が用いられている。

しかしながら、最近、磁気記録媒体においては、工９高
密度記録への要求が高まり、従来エリ使用さ扛ている強
磁性粉末に代シ、たとえば鉄、ニッケルおよびコバルト
などの金属を主成分とする強磁性合金粉宋音使用するこ
とが一般化しつつある。

強磁性合金粉末は、抗磁力（Ｈｃ）および残留磁束密度
（Ｂｒ　）が高いため高密度記録ができることから、高
密度記録を必要とする分野の磁気記録媒体の強磁性体と
して好適である。

特に、ビデオテープにおいては、記録波長を短くしたり
、トラック幅を狭くするなどの方法の利用に伴ない、非
常に高密度の記録を行なうことが必要になり、従来の酸
化鉄系の強磁性粉末に代って、強磁性合金粉末を用いた
ビデオテープが使用さｎるようになってきている。

強磁性合金粉末を使用する場合には磁性層の表面を平滑
にすることによりさらに高密度の記録ができ、磁気記録
媒体の電磁変換特性が向上するととが知られている。

しかしながら、磁性層の表面全平滑にすると、ビデオテ
ープの走行中忙おいて磁性層と装置系との接触の摩擦係
数が増大する結果、短期間の使用で磁気記録媒体の磁性
層が損傷を受け、あるいは磁性層が剥離する傾向がある
。特にビデオテープではスチルモードのＬうに磁性層を
過酷な条件下に置くことがあり、磁性層の摩擦係数の増
大は、特にスチルモードにおける磁性層の寿命（スチル
ライフ）を短くする原因となる。従って、ビデオテープ
の磁性層の走行耐久性の向上が望まれている。

従来より磁性層の走行耐久性？向上させるための対策と
しては、磁性層にコランダム、炭化ケイ素、酸化クロム
などの研磨材（硬質粒子）？添加する方法が提案されて
いるが、磁性層の走行耐久性を向上させる目的で磁性層
に研磨材を添加する場合には、研磨材を相当多量に添加
しなければその添加効果が現れにくい。しかし、研磨材
を多量添加した磁性層は、磁気ヘッドなどを著しく摩耗
させる原因となり、また磁性層？平滑化して電磁変換特
性？向上させるとの趣旨にも反することとなり好ましい
方法であるとは言えない。さらに磁性層中ＶＣ脂肪酸、
脂肪酸エステル、シリコンオイルなどの潤滑剤を混入す
ることが提案さｎている。

しかし耐摩耗性は改善さｎるが、出力が高く２走行後の
出力低下がなく、かつガイド等に白粉が発生してガイド
を汚す（以下ガイド汚れという）ことのないなどの条件
ケすべて満すものけ見出されていなかった。

〔発明の目的〕

本発明は、電磁変換特性と走行耐久性の両者が改良され
た磁気記録媒体全提供することを特徴とする 特に本発明は、電磁変換特性が優れ、かつ長時間にわた
って安定した優ｎた走行耐久性を示し、特に再生出力低
下、目づまり等の発生が少ない磁気記録媒体を提供する
ことを目的とする。

本発明は非磁性支持体上に磁性層？設けてなる磁気記録
媒体において該磁性層中に平均長軸長がＯ−１３μｍ以
下の強磁性合金粉末を含みかつ脂肪酸の全量に対してベ
ヘン酸が２０〜７３重量％、ステアリン酸が１０−仏！
重量％、オレイン酸が１０．４Ｌｊ重量％の少なくとも
３種の脂肪酸を含むことを特徴とする磁気記録媒体にあ
る。

〔発明の詳細な記述〕

本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体と、強磁性合金
粉末を含有する磁性層がこの非磁性支持体上に設けらｎ
た基本構造を有するものである。

本発明で使用する非磁性支持体は、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、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？挙げることができる。また、非磁性支
持体の厚さは、一般には３〜１０μｍ、好ましくは３〜
３０Ａ１ｒＬ、より好ましくは、ｊ−／ＤａＢである。

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

本発明の磁気記録媒体は、上述した工うな非磁性支持体
上に強磁性合金粉末？含む磁性層が設けられ友ものであ
る。

本発明の磁気記録媒体の磁性層に含有さｎる強磁性合金
粉末は、その比表面積（Ｓ　　ＢＥＴ）が４Ｌｊ　７ｆ
１２　／　１以上であることが必要であるうさらに、比
表面積が！０１ｒＬ２／ｇ以上のものを使用することに
エリ電磁変換特性の向上が特に顕著に現わｎ好ましい。

平均長軸長は、Ｏ−１３μｍ以下が好ましく、より好ま
しくは０−２０μｍ以下である。軸比（長軸／短軸）は
７／／以上が好ましく、よシ好１しくはり／ｌ〜２０／
／である。

この強磁性合金粉末の例としては１強磁性合金粉末中の
金属分が７　、ｔｌｉｌｌ′％以上であり、そして金属
分の１０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、）’６．Ｃｏ、Ｎｉ。

Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎ１−Ｆ
ｅ）であり、該金属分の２０重量−以下の範囲内で他の
成分（例、Ａ、Ｊ％　８１　％　Ｓ　ｂ　Ｓ　ＣｂＴ　
ｌ　％　Ｖ％Ｃｒ　ｂ　Ｍｎｂ　Ｃｕｓ　Ｚ　ｎｓ　Ｙ
ｓ　Ｍ　０ｂＲｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｓｎ％Ｓｂ％Ｔｅ、Ｂ
ａ％Ｔａ、Ｗｂ　Ｒｅ％Ａｕｂ　Ｈｇ％Ｐｂ％Ｂ　ｉｂ
　Ｉｉａ。

Ｃｅ、Ｐｒｂ　Ｎｄｂ　Ｂ％Ｐ）？含むことのある合金
？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ケ含むものなどであっても
よい。こｎ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合金粉末についてもこ１ら
公知の方法に従って製造することができる。

すなわち、強磁性合金粉末の製造方法の例としては、下
記の方法を挙げることができる。

（ａ）複合有機酸塩（主としてシュウ酸塩）を水素など
の還元性気体で還元する方法；（ｂ）酸化鉄ｒ水素など
の還元性気体で還元してＦｅあるいはＦｅ−Ｃｏ粒子な
どケ得る方法；（ｃ）金属カルボニル化合物を熱分解す
る方法；（ｄ）強磁性金属の水溶液に水素化ホウ累ナト
リウム、次亜リン塩酸あるいはヒドラジンなどの還元剤
ｋｔａ加して還元する方法； （ｅ）水銀陰極？用い強磁性金属粉宋音電解析出させた
のち水銀と分離する方法； （ｆ）金属音低下の不活性気体中で蒸発させて微粉末を
得る方法。

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　、・ゴ針状、粒状、サイコロ状、米粒状
お工び板状のものなどが使用される。

本発明の磁気記録媒体の磁性層にはステアリン酸、オレ
イン酸、ベヘン酸の少なくとも３種の脂肪酸が含−ｆｆ
’している必要がある。本発明に用いる脂肪酸の総＊’
ｔ１０ｏｘ＊％とした場合、ステアリン酸は１０−弘！
貞ｔｅｓが好１しく、エリ好１しくけ／　ｏ−ａ　ｏｉ
ｌｋ％、　％ｔｔＣ好１　しくは１１〜Ｊｊｊｉｉ＠（
４である。オレイン酸はｌＯ〜弘！重量−が好１しく、
工り好１しくは１０〜φ０重量％、持に好１しくは１３
〜３５重を俤である。ベヘン酸けλＯ〜７１ｉｌｌチが
好１しく、Ｌり軽重しくはコｊ〜６ｊ￥ｉｔ係、特に好
ましくは３０〜６０重ｆｋ憾であろう更に追加の潤滑剤
として他の脂肪酸や飽和脂肪酸エステルを加えるこ゛と
もできる。

これら潤滑剤の添加量は強磁性合金粉末に対して通常１
０重量係以下の範囲で添加され、ｌ〜２重ｔｔｓの範囲
で添加することが好ましく、−〜を重量％の範囲で添加
することが特に好）しい。潤滑剤のｉｔに対し本発明で
用いる脂肪酸の量は好筐しくけ一２０重量％以上であり
、エリ好ましくは３ｏ、ｙｏ重ｔチであり、特に好まし
いのは４ｃｏ〜ｔｏ重量％である。

本発明は平均長軸長がＯ−２！μｍ以下の強磁性合金粉
末及びステアリン酸、オレイン酸、ベヘン酸の少なくと
も３橿の脂肪酸ケ組み会わせていると顕著に再生出力が
高く保持さｎ１走行後の出力低下やガイド汚れがない々
どの走行耐久性が同時に改良さｎる。

この効果は上述のステアリン酸、オレイン酸、ベヘン酸
の３ｆ１ｉの使用比率によって特に大きく影響倉受ける
。ステアリン酸がない場合は摩擦係数が増大し２、オレ
イン酸が少ないとガイド汚れが発生しやすく、ベヘン酸
がないと出力低下が発生しやすいが、３種の脂肪酸倉組
み脅せて用いることに工す、再生出力が高く、走行耐久
性も同時に改良される。

本発明の磁気記録媒体の磁性層Ｆｉ、上記の強磁性合金
粉末、脂肪酸の他脂肪酸エステルさらに、研磨材を含有
することが軽重しい。便用する研磨材としては、Ｃｒ　
２０３、α−１２０３＞工びα−Ｆｅ２０３が好１しく
、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。研磨材としてはα−１２０３、α−ＦｅｇＯａｔ
−使用することが４ＩＫ好ましい。使用する研磨材の平
均粒径は、通常使用されている大きさであれば良い。通
常は、Ｏ，Ｊ〜０・２μｍの範囲のものが使用さｎ１０
−λ〜０−２μｍの範囲のものを使用することが好まし
い。使用する研磨材の使用量は、強磁性合金粉末に対し
て通常は７５重量−以下の量であｔ）、ｉ、１０型重量
の範囲の量であることが好ましい。

上記のような研磨材を磁性層に含有させることに工９、
たとえばビデオテープのスチルライフがさらに長くなる
など磁気記録媒体の走行耐久性が更に向上し軽重しい。

１友、上記の研磨材を上記の範囲内で使用する限りにお
いては磁性層の平滑化に特に問題はない。

上記の強磁性合金粉末、脂肪酸の他、所望により添加さ
れる脂肪酸エステルや、研磨材は、以下に示す工うな結
合剤中に分散さルて磁性層？形成する。

本発明の磁性層の形成用の結合剤としては、通常磁気記
録媒体の結合剤として使用さｎている熱可塑性樹脂、熱
硬化性樹脂および反応型樹脂等の樹脂倉使用することが
でき、とｎらの樹脂全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〜λ
Ｏ万、重合匿が約−〇〇〜−０００程度のものが使用さ
ｎる。このような熱可塑性樹脂の例としては、塩化ビニ
ル／酢酸ビニル共重会体樹脂（例、塩化ビニル／酢酸ビ
ニル共重合体、塩化ビニル／酢ｉｔビニル／ヒニルアル
コール共重合体、塩化ビニル／酢酸ビニル／マレイン酸
共重合体）、塩化ビニル／塩化ビニリデン共重合体、ア
クリル樹脂（例、塩化ビニル／アクリロニトリル共重合
体、塩化ビニゾリン／アクリロニトリル共重合体、（メ
タ）アクリル酸エステル／アクリロニトリル共重合体、
（メタ）アクリル酸エステル／塩化ビニリデン共重合体
、（メタ）アクリル酸エステル／スチレン共重合体、ブ
タジェン／アクリロニトリル共重合体）、セルロース誘
導体（例、セルロースアセテートブチレート、セルロー
スダイアセテート、セルローストリアセテート、セルロ
ースプロピオネート、セルロースアセテートプロピオネ
ート、ニトロセルロース、酢酸セルロース）、各種の合
成ゴム系の熱可塑性樹脂（ポリブタジェン、クロロプレ
ン、ポリインプレン、スチレンブタジェン共重合体）、
ポリウレタン樹脂、ポリフッ化ビニル、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
体お工びポリスチレン樹脂など？挙げることができ、こ
ｎらｔ単独であるいは混合して便用することができる。

熱硬化性樹脂またけ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、縮会反応あるいは付加反応などにニリ分子量がほぼ
無限大になる￥！を脂が使用さｎる。ただし、これらの
樹脂が加熱硬化樹脂である場仕、硬化に至る過程におけ
る加熱に工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１１
．　＊シレン／ホルマリン樹脂、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（例、ポ
リアミン、酸無水物、ポリアミド樹脂）との組合せ、末
端インシアネートポリエーテル湿気硬化型樹脂、ポリイ
ンシアネートプレポリマー（列、ジインシアネートと低
分子蓋トリオールとの反応生成物である一分子内に三個
以上のイソシアネート基？有する化合物、ジインシアネ
ートのトリマーおよびテトラマー）、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（例、ポリエス
テルポリオール、ポリエーテルポリオール、アクリル酸
共重合体、マレイン酸共重合体、λ−ヒドロキシエチル
メタアクリｖ−）共！を合（Ｌ　　ｐ−ヒドロキシスチ
レン共重合体）の組合わせを挙げることができ、とｎら
ｔ単独であるいは混合して使用することができる。結合
剤としては、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体お工びポ
リウレタン樹脂を混合してさらにセルロース誘導体など
を加えたものを用いることが好ましい。

結合剤の使用量は、強磁性合金粉末に対して、一般には
１０〜１００重量−１好ましくは１１〜１０重量％使用
される。

本発明の磁気記録媒体は、磁性層に更に粒状充填材（次
とえば、公知の無機もしくは有機充填材）を添加するこ
ともできる。使用する粒状充填材に特に制限はなく、平
均粒径が０−０／−０−１μｍの範囲、好ましくは０−
０６〜Ｏ−μμｍの範囲の通常使用さｎている粒状充填
材を使用することができる。上記粒状充填材の例として
は、黒鉛、二硫化タングステン、窒化ホウ素、炭酸カル
シュラム、二酸化チタン、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛
、酸化カルシウム、リトポンおよびタルクを挙げること
ができ、こｎら倉単独であるいは混合して使用すること
ができる。

粒状充填材として、上記以外にもカーボンブラック（％
に、平均粒径が０−０　／　ｊｒ、０−２μｍのもの）
なども好ましく使用することができる。

粒状充填材の含有量は、通常は、強磁性合金粉末に対し
てＯ−２〜ｌＯＪ！ｔ％となるＬうに添加される。

次に本発明の磁気記録媒体ｒ製造する方法について説明
する。

本発明の磁気記録媒体の磁性層の製造に際しては脂肪酸
、強磁性合金粉末お工び結合剤、更忙必要により研磨材
あるいはその他のとｔ通常は溶剤と共に混線し磁性塗料
とする。

混練の際に使用する溶剤は、通常磁性塗料の調製に使用
さ１ている、たとえはメチルエチルケトンなどの俗剤？
使用することができる。

混練の方法は、通常磁性塗料の調整に利用さｎている方
法であれば釉に制限はなく、また各ＬＶ分の添加順序な
どは適宜設定することができる。

磁性塗料の調整には通常の混練機、たとえば、二本ロー
ルミル、三本ロールミル、ホールミル、ベヅルミル、ト
ロンミル、サンドグライダ−、アトライター、高速イン
ペラー分散機、高速ストーンミル、漏速腿衝筆ミル、デ
ィスパー、ニーグー、ａ％Ｊ５キサ−、オモジナイザー
およびＭ１１載散機などが使用される。

混線分散に関する技術の詳細は、Ｔ−Ｃ−、ξフトン署
［塗料の流動と顔料分散Ｊ（／７７〕年共立出版　植木
旧訳）に記載さ几ている。

また、米国特許第ｘ、ｓｒｉ、ｌＡｉμ号および同第２
．ｌ夕ｊ、１１４号などの明細甫にも２載がある。本発
明においても上記の文献などに記載さ几た方法に準じて
混線分散４行ない磁性塗料を゛調整することができる。

このようにして、１ｉ！整された磁性塗料は、前述の非
磁性支持体上に塗布される。塗布は、前記非磁性支持体
上に直接行なうことも可能゛であるが、また、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。

非磁性支持体上への塗布法の例として、は、エアードク
ターコート、ブレードコート、ロッドコート、押出しコ
ート、エアナイフコート、スクイズコ−ト、含浸コート
、リバースロールコート、トランスファーロールコート
、グラビヤコート、キスコート、キャストコート、スプ
レーコートおよびスピンコード等の方法を挙げることが
でき、こｎらの方法以外であって利用することができる
。

これらのコーティング方法の具体的説明については、調
書書店発行の「コーティング工学」コよ３〜λ７７頁（
昭和４ｔ４年発行）に詳細に記載がある。

このようにして塗布される磁性層の厚さは、乾燥後の厚
さが一般には約０−ｊ〜１０μフルの範囲になるように
、好ましくは／、Ｊ−〜７・０８ｍの範囲になるように
塗布さｎる。

非磁性支持体上に塗布さｎた磁性層は、通常、磁性層中
の強磁性合金粉末ｒ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。また必要に工り表面平滑
化処理を施す。表面平滑化処理などが施され晃磁気記録
媒体は、次に所望の形状に裁断される。

〔発明の効果〕

初回の再生出力が高く、！θノξス走行しても出力低下
が見られず、かつガイド汚れも発生しにくい磁気記録媒
体すなわち、電磁変換％性と走行耐久性を同時に改良し
た磁気記録媒体が得らｎる。

〔実　施　例〕

次に、本発明に実施列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」？示
すものである。

〔実施例〕

下記に示す組成の磁性塗料全調整して乾燥後の磁性層の
厚さが３・０８ｍ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 （Ｆｅ−Ｎｉ台金、Ｎｉ約！重ｉ％） （平均長軸長：第１表記載）　　　　　　ｔｏｏ部塩化
ビニル／酢酸ビニル／無水マレイン酸共重合体（日本ゼ
オン■製：４ｃＯＯ×１ｌＯＡ）　　　　　　　　　　
　ｌ１部ウレタン樹脂（日本ポリウレタン■梨：Ｎ−２
３０１）　　　　　　　　　　　一部カーボンブラック
（平均粒径：り＠ｍμ）　一部ステアリン酸ブチル　　
　　　　　　　　　　１部α−Ａ１２０３ （粒子径二〇・３〜０・１μｍ）　　　　　７部メチル
エチルケトン　　　　　　　　　２００部硬化剤組成 ポ１ｆイソシアネート（日本ポリウレ タン■製：コロネー）Ｌ）　　　　　　　　　１部メチ
ルエチルケトン　　　　　　　　　１００部上記、磁気
塗料組成物と硬化剤組成物と？混合分散して磁性塗料と
し友。

塗布後、磁性塗料が未乾燥の状態で磁場配向処理１行な
い、さらに乾燥後、カレンダー処理を行ない、ｌｒｗｘ
幅にスリットして、を簡ビデオテープ倉製造した。

ｒｗｍビデオテープレコーダＦｕｊｉＸｒにて得られた
ビデオテープ會走行させ、記録波長０・７μｍの再生出
力？サンプルＮｏ−ｊテープと比軟した。

更に１０パス後の再生出力ｒ調べ、初回の再生出力と比
較した。

又得ら几たビデオテープ全上記ＶＴＲ′ｃｌＯパスくり
返し走行させ摩擦係数μとガイド汚れの有無？測定した
。

以上の結果を第１表に示した。

第７表において、実施例は、サンプル＆ｌであり、比較
例はサンプル扁λ〜ｔである。サンプル扁６〜ｔの如く
、ステアリン酸、ベヘン酸、オし・イン酸のいずれかが
ない組会せでは、再生出力が低く、かつＩＱパス後の再
生出力も低くなる。

さらに４１の如く、オレイン酸を含まないものは、ガイ
ドポールに白粉が発生した。

又、サンプル扁２〜弘の如く、本発明の組合せの量の範
囲外のテープでｒｌ−１、１０パス後の再生出力が低下
したり、初回の再生出力が低かったり、又、摩擦係数が
高くなった。

さらに強磁性合金粉末の平均長軸長が０・３μｍの場会
は、再生出力がきわめて低く、本発明の目的が達成さｎ
ない。

以上の如く、平均長軸長Ｏ−λμｍの強磁性合金粉末？
用い、かつ脂肪酸としてステアリン酸、ベヘン酸、オレ
イン酸を特定の比率で組合せて用いた時に、特に、再生
出力と走行耐久性が同時に改良され、オレイン酸を合わ
せ用いることＩｌｃ工り、ガイド汚れも発生しない事が
わかる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性支持体上に磁性層を設けてなる磁気記録媒体にお
   いて該磁性層中に平均長軸長が０．２５μｍ以下の強磁
   性合金粉末を含みかつ脂肪酸の全量に対してベヘン酸が
   ２０〜７５重量％、ステアリン酸が１０〜４５重量％、
   オレイン酸が１０〜４５重量％の少なくとも３種の脂肪
   酸を含むことを特徴とする磁気記録媒体。