JPH07105033B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は磁気記録媒体の改良に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

磁気記録媒体はポリエチレンテレフタレートなどの支持
体と、この支持体上に設けられた磁性体微粒子及びバイ
ンダ樹脂を主成分とする磁性層とにより構成されてい
る。磁性体微粒子としては、従来よりγFe_２O₃,CrO₂,Co
-γFe_２O_３などの針状磁性粒子が広く用いられている。
最近、磁気記録密度の大巾な向上を図るために、垂直磁
化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フエライトの超微粒
子状磁性体を用いたものが研究されており、高密度記録
が可能であることが見い出されている。

ところで、高密度記録の要請は単に記録トラツク長手方
向のみならず、トラツク幅を狭くし、トラツク密度を高
める方向にも向つており、これに対応できる磁気記録媒
体が望まれている。したがつて、六方晶フエライト超微
粒子を用いた磁気記録媒体の場合でも、高密度記録にお
いてトラツク幅が狭くなつても十分な再生出力が得られ
ることが要求されており、この点が重要な開発課題であ
つた。再生出力の増加方法としては、磁性体微粒子の飽
和磁化を高める方法、保磁力を高める方法、磁性体微粒
子の体積充填率を高める方法が考えられる。しかしなが
ら、磁性体微粒子の飽和磁化を高めることは、六方晶フ
エライトの超微粒子を用いる限り大幅な向上は期待でき
ず、また垂直記録を主体とする磁気記録においては保磁
力を高めることはあまり効果的ではない。

次に磁気記録媒体中の磁性粒子の体積充てん率について
述べる。針状の磁性粒子を用いた従来の塗布型磁気記録
媒体においては磁性粒子の体積充てん率は30〜40％であ
る。最近のVTRテープのように高い記録密度で用いられ
る媒体においては、長軸の径が0.3〜0.4μｍといつた小
粒径の磁性粒子が用いられるために、これらをよく結着
するためのバインダをより多く必要とするようになり、
また媒体の帯電を防止するために、超微粒子のカーボン
ブラツクが添加されることもあつて、磁性粒子の体積充
てん率をあまり高くすることができない。具体例を述べ
ると標準のグレードのVTRテープ（β用あるいはVHS用）
では磁性粒子の体積充てん率約38％、粒子サイズのより
小さい磁性粉を用いた高性能級のVTRテープでは磁性粒
子の体積充てん率は32％程度まで低下しているものもあ
る。このような磁気記録媒体において磁性粒子の体積充
てん率を高めるためにはバインダの量を減少させるか、
カーボンブラツクの量を減少させる必要があるが、バイ
ンダの減少では塗膜強度の低下、耐久性の低下を生じ、
カーボンブラツクの減少では、媒体帯電の発生をもたら
し、いずれも磁気記録媒体として望ましくない結果を生
ずる。

〔発明の目的〕

本発明は再生出力が大きく、高密度記録が可能な磁気記
録媒体を提供しようとするものである。

〔発明の概要〕

本発明者らは、六方晶フエライト微粒子を用いた磁気記
録媒体について種々研究を重ねた結果、所定寸法の六方
晶フエライト結晶微粒子を用い、六方晶フエライト微粒
子の体積充填率を42％以上と、従来の体積充填率の範囲
を越えた領域に設定することによつて、再生出力が著し
く向上されることを見い出し、本発明の磁気記録媒体を
開発するに至つた。特に、六方晶フエライト微粒子とし
て板状のものを用いると、従来の針状の磁性体微粒子の
場合と異なり、バインダ樹脂を大幅に減らすことが可能
となることによつて、六方晶フエライト微粒子の体積充
填率を増大でき、しかも塗膜強度も十分な値に保持でき
る。

すなわち、本発明は支持体上に六方晶フェライトの磁性
体微粒子およびバインダ樹脂を主成分として含有する磁
性層を設けてなる磁気記録媒体において、前記磁性体微
粒子の粒子径が0.02〜0.15μｍで、かつ前記磁性層中の
前記磁性体微粒子の体積充填率が42％以上であり、さら
に前記磁性層中に固体帯電防止剤を実質的に含有しない
ことを特徴とする磁気記録媒体である。

本発明に用いる六方晶フエライトの磁性体微粒子として
は、例えばＭ型（Magneto−plumbito type）、Ｗ型の六
方晶バリウムフエライト、ストロンチウムフエライト、
鉛フエライト、カルシウムフエライト、或いはこれらの
固溶体もしくはイオン置換体などを挙げることができ
る。こうした六方晶フエライトの磁性体微粒子は主とし
て保磁力が200〜2000Oeのものが用いられる。

上記磁性体微粒子の寸法を限定した理由は、その粒子径
を0.02μｍ未満にすると、磁化の値が減少し、記録媒体
として高密度記録再生時に出力が低下し、かといつてそ
の粒子径が0.15μｍを越えると、高密度記録再生時のノ
イズが増大するからである。

本発明において、磁性層中の磁性体微粒子の体積充填率
を限定した理由は、その体積充填率を42％未満にする
と、高密度記録再生時の再生出力の向上を達成できなく
なる。

本発明において、磁性体微粒子と共に磁性層を構成する
バインダ樹脂としては、例えば塩化ビニル−酢酸ビニル
共重合体、塩化ビニリデン系共重合体、アクリル酸エス
テル系共重合体、ポリビニルブチラール系樹脂、ポリウ
レタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、セルロース誘導
体、エポキシ樹脂或いはこれら２種以上の混合物などが
用いられる。また、磁性層中には前記磁性体微粒子やバ
インダ樹脂の他に、分散剤、潤滑剤、研磨剤、帯電防止
剤などの添加剤が必要に応じて適宜含ませることができ
る。

本発明においては、六方晶フェライタ磁性体微粒子の体
積充填率を42％以上にする手段としては、磁性体微粒子
以外の添加剤の量を制御する方法が採用される。磁気記
録媒体の磁性層中においては、前記磁性体微粒子以外に
固体帯電防止材としてカーボンブラックの量を制御する
ことにより所望の体積充填率を得ることができる。すな
わち、磁性層中の添加物のうち、帯電防止のためのカー
ボンブラック等の固体帯電防止材を実質的に除き、代わ
りにカーボンブラックを含有する下塗り層およびバック
コート層の少なくとも一方を設けることにより帯電防止
対策を行なうことができる。このようにすると六方晶フ
エライト磁性粒子として用いた磁気記録媒体において
は、バインダレジンの量を大幅に減少させることによ
り、磁性粒子の体積充てん率を高めることができ、しか
も塗膜強度として十分な値を保つことができる。本発明
において少ないバインダ量で磁性粒子の体積充てん率が
高くなり塗膜強度が得られる理由はまだ十分明らかでな
いが、六方晶フエライトが板状粒子であるために粒子が
互いの板面を接しながら層状に重なることができる点が
従来の針状粒子と大きく異なる点と考えられる。

こうして磁気記録媒体の磁性層の磁性粒子の体積充てん
率を42％以上に高めることにより、再生出力が著しく向
上することを見出した。このようにして得られた再生出
力の向上はこれまでの低体積充てん率領域における体積
充てん率と再生出力の関係からの推定値を大幅に上まわ
るものである。

〔発明の実施例〕

次に、本発明の実施例を説明する。なお、実施例中の部
は重量部を意味するものである。

実施例１ まず、下記第１表に示す量の六方晶バリウムフエライト
CoTi置換体（平均粒径0.08μｍ、保磁力800Oe）、塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合体及びポリウレタンと、酸化
アルミニウム２部、潤滑剤1.5部、メチルエチルケトン6
0部、トルエン60部、シクロヘキサノン60部、硬化剤６
部とからなる６種の磁性塗料を調製した。

次いで、各磁性塗料を厚さ1.5μｍのポリエチレンテレ
フタレートフイルム上に塗布し、カレンダ処理、スリツ
テイングを行なつて厚さ約3.5μｍの磁性層を有する６
種の磁気テープを作製した。

比較例 まず、下記第２表にする量の六方晶バリウムフエライト
CoTi置換体（平均粒径0.08μｍ、保磁力800Oe）、塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン及びカーボ
ンブラツクと、酸化アルミニウム２部、潤滑剤1.5部、
メチルエチルケトン60部、トルエン60部、シクロヘキサ
ノン60部、硬化剤６部とからなる４種の磁性塗料を調製
した。

次いで、前記各磁性塗料を厚さ1.5μｍのポリエチレン
テレフタレートフイルム上に夫々塗布し、カレンダ処
理、スリツテイングを行なつて厚さ約3.5μｍの磁性層
を有する４種の磁気テープを作製した。

しかして、本実施例１及び比較例１の各磁気テープにつ
いて磁性体微粒子の磁性層中の体積充填率を調べたとこ
ろ、下記第３表に示す結果を得た。また、各磁気テープ
について、記録再生出力を測定した。その結果を同第３
表に示した。なお、記録再生出力の測定は、ヘツドテー
プ相対速度3.75m/sec、記録再生信号周波数4MHz、記録
ヘツド（ギヤツプ0.3μｍ、トラツク幅35μｍ、巻数18
ターンのリングヘツド）の条件で行なつた。

一方、本実施例１及び比較例１の磁性体微粒子の体積充
填率と再生出力の関係を図示の特性図に示した。

上記第３表及び図示した特性図から明らかな如く、六方
晶バリウムフエライトCoTi置換体（磁性体微粒子）の磁
性層中での体積充填率が42％以上である本発明の磁気テ
ープは比較例のものに比べて再生出力が顕著に増大して
いることがわかる。

実施例２ 六方晶バリウムフエライトCoTi置換体として平均粒子径
が0.02μｍ〜0.15μｍの範囲にある５種のものを選び、
これら磁性体微粒子を用いて実施例１と同様な方法で磁
性塗料を調製し、ポリエチレンテレフタレートフイルム
上に体積充填率が47％にコントロールした磁性層を形成
し、５種の磁気テープを作製した。

比較例２ 六方晶バリウムフエライトCoTi置換体として平均粒子径
が0.015μm,0.20μｍのものを選び、これら磁性体微粒
子を用いて実施例１と同様な方法で磁性塗料を調製し、
ポリエチレンテレフタレートフイルム上に体積充填率が
47％となるようにコントロールした磁性層を形成し、２
種の磁気テープを作製した。

しかして、本実施例２及び比較例２の各磁気テープにつ
いて再生出力及び変調ノイズを調べたところ、下記第４
表に示す結果を得た。

上記第４表から明らかな如く、本実施例２の磁気テープ
は再生出力、変調ノイズの点で良好な性能を示すことが
わかる。これに対し、平均粒子径が0.015μｍの磁性体
微粒子を用いた磁気テープ（No.16）では再生出力が著
しく低く、一方、平均粒子径が0.20μｍと大きい磁性体
微粒子を用いた磁気テープでは変調ノイズが著しく増大
することがわかる。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く、本発明によれば再生出力が高く、S/
N比の高い高密度記録が可能で、しかも塗膜強度が高い
等の耐久性を有する磁気記録媒体を提供できる。

【図面の簡単な説明】

図面は磁気テープにおける磁性層中の磁性体微粒子の体
積充填率と再生出力との関係を示す特性図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 良一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 東 京芝浦電気株式会社総合研究所内 (72)発明者 深谷 敏雄 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 東 京芝浦電気株式会社総合研究所内 (72)発明者 伊藤 武男 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 東 京芝浦電気株式会社総合研究所内 (72)発明者 一色 正憲 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 東 京芝浦電気株式会社総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭56−61101（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−86103（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−143429（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】支持体上に六方晶フェライトの磁性体微粒
   子およびバインダ樹脂を主成分として含有する磁性層を
   設けてなる磁気記録媒体において、前記磁性体微粒子の
   粒子径が0.02〜0.15μｍで、かつ前記磁性層中の前記磁
   性体微粒子の体積充填率が42％以上であり、バインダ樹
   脂が塩化ビニル酢酸ビニル共重合体系樹脂とウレタン系
   樹脂の混合系を主体とし、さらに前記磁性層中に固体帯
   電防止剤を実質的に含有しないことを特徴とする磁気記
   録媒体。