JP2000293845A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

磁気記録媒体の製造方法

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JP2000293845A
JP2000293845A JP9538699A JP9538699A JP2000293845A JP 2000293845 A JP2000293845 A JP 2000293845A JP 9538699 A JP9538699 A JP 9538699A JP 9538699 A JP9538699 A JP 9538699A JP 2000293845 A JP2000293845 A JP 2000293845A
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magnetic recording
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Koichi Masaki
幸一 正木
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】高転送速度を実現するためにはマルチトラック
ヘッドを採用した系で、テープが高速で搬送されたと
き、走行安定性がすぐれ、データーを保管するためリー
ルに巻かれた時、変形がないことおよびテープの飛出し
がない磁気記録媒体の製造方法を提供すること 【解決手段】 支持体の一面に磁性層を備え、他面にカ
ーボンブラック、レーザー光が照射されると発熱する材
料および結合剤を含有するバック層を有する磁気記録媒
体の該バック層にレーザービームを照射し、該バック層
を加工することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録媒体のバッ
ク層の加工方法に関するものである。特に、磁性層と実
質的に非磁性の下層を有し、最上層に強磁性微粉末を含
む高密度記録用のMR素子を利用した再生ヘッドと組合
わせて高い転送速度で使用した時に走行性にすぐれ、か
つリールに巻かれた時にテープの飛出しが少ない磁気記
録媒体の製造方法に関する。
【従来の技術】磁気記録技術は、媒体の繰り返し使用が
可能であること、信号の電子化が容易であり周辺機器と
の組み合わせによるシステムの構築が可能であること、
信号の修正も簡単にできること等の他の記録方式にはな
い優れた特長を有することから、ビデオ、オーディオ、
コンピューター用途等を始めとして様々な分野で幅広く
利用されてきた。
【0001】そして、機器の小型化、記録再生信号の質
の向上、記録の長時間化、記録容量の増大等の要求に対
応するために、記録媒体に関しては、記録密度、信頼
性、耐久性をより一層向上させることが常に望まれてき
た。
【0002】例えば、コンピューター用途も増大するデ
ータ量を保存するために大容量のデジタル記録媒体が開
発されることが望まれ、高転送速度のシステムが要求さ
れている。高転送速度を実現するために、マルチトラッ
クヘッドの利用および記録再生システムを並列したシス
テムが提案されている。コンピューター用途をはじめ高
転送速度を実現するためには、マルチトラックヘッドを
採用し、かつテープが高速で搬送され、高速での走行安
定性が必要である。またデーターを保管するためリール
に巻かれた時、変形がないことおよびテープの飛出しが
ないことが必要である。
【0003】デジタル信号記録システムにおいて使用さ
れる磁気テープは、システム毎に決められており、所謂
DLT型、3480、3490、3590、QIC、D
8型、あるいはDDS型対応の磁気テープが知られてい
る。そしてどのシステムにおいても、用いられる磁気テ
ープは、支持体上の一方の側に、膜厚が2.0〜3.0
μmと比較的厚い単層構造の強磁性粉末、結合剤、及び
研磨剤を含む磁性層が設けられており、また他方の側に
は、巻き乱れの防止や良好な走行耐久性を保つために、
バック層が設けられている。しかし一般に上記のように
比較的厚い単層構造の磁性層においては、記録過程で自
己減磁の問題、再生過程で出力が低下するという厚み損
失の問題がある。磁性層の厚み損失による再生出力の低
下を改良するために、磁性層を薄層化することが知られ
ており、例えば、特開平5−182178号公報には支
持体上に無機質粉末と結合剤からなる下層非磁性層と該
非磁性層が湿潤状態にある内に強磁性粉末と結合剤から
なる1.0μm以下の厚みの磁性層を設けた磁気記録媒
体が開示されている。最近開発された高密度記録システ
ム、例えばDLT−IV、DDS−3、DVCPRO、
Zip100、HiFDの各システムには、下層が非磁
性もしくは磁性層に影響を及ぼさない程度に磁性を有す
る塗膜上に0.5μm以下の薄層磁性層を設けた磁気記
録媒体が使用されている。
【0004】磁気記録信号の記録、再生ヘッドに着目す
ると、再生ヘッドに磁気抵抗効果を利用したヘッド(M
Rヘッドと略す)を使用することで高いS/Nを得るシ
ステムが開発されている。HDDはMRヘッドを使用す
ることが前提となっているだけでなく、磁気テープシス
テムでもマルチトラックのMRヘッドを使用したシステ
ム、例えば、3480、3490、3590が開発され
ている。MRヘッドを使用したシステムではシステムノ
イズを大幅に低減できるので、媒体ノイズがシステムの
S/Nを支配することが知られている。つまりMRヘッ
ドを使用したシステム用の磁気記録媒体は媒体ノイズを
低減することが必須であり、しかも走行耐久性と適度な
ヘッドクリーニング効果によるヘッド汚れ防止を両立さ
せることが必要である。磁気テープの全厚、そしてバッ
ク層の厚さを比較的薄くした磁気テープは、例えば、特
開平6−215350号公報に開示されている。そして
この公報に記載されている磁気テープの具体的な例とし
ては、磁気テープの全厚を10μm、バック層の層厚を
0.5μmにした態様のもの、あるいはまた全厚を9.
5μm、バック層の層厚を0.5μmにした態様のもの
が挙げられている。これらの態様におけるバック層に
は、帯電防止と安定した走行性付与のために、前者の態
様では、比較的微粒子状のカーボンブラックが単独で使
用されており、また後者の態様では、比較的微粒子状の
カーボンブラックと比較的粗粒子状のカーボンブラック
との二種類のカーボンブラックが使用されている。一
方、バック層の高い表面平滑性、ガイドピンに対する摩
擦係数の低減化、そして良好な走行安定性を得る目的
で、バック層中に、平均粒子径10nm〜80nmの微粒子状カ
ーボンブラックと、平均粒子径150〜500nmの粗粒子状の
カーボンブラックと、平均粒子径10〜45nmの微粒子状炭
酸カルシウムを含有した磁気テープが提案されている
(特開平2−7223号公報)。また上記バック層に
は、更に無機質粉末(例えば、α−酸化鉄など)が添加
されることがあると記載されている。しかしながら、高
い転送速度を確保するためにヘッドとテープとの相対速
度を高めたシステム用途には、上記のバック層では不十
分であり、新たな技術開発が必要であることが判明し
た。
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高転送速度
を実現するためにはマルチトラックヘッドを採用した系
で、テープが高速で搬送されたとき、走行安定性がすぐ
れ、データーを保管するためリールに巻かれた時、変形
がないことおよびテープの飛出しがない磁気記録媒体の
製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】本発明者はテープが高速
で搬送されたとき、走行安定性がすぐれ、データーを保
管するためリールに巻かれた時、変形がないことおよび
テープの飛出しがない磁気記録媒体の製造方法を確立す
るため鋭意研究を行った。巻き乱れの防止や良好な走行
耐久性を保つために設けられたバック層に高速で搬送さ
れたとき、走行安定性を確保するため空気が除去できる
溝を設ける方法を検討した。その結果以下に述べるよう
な製造方法を採用することで、量産性が優れかつ高速で
搬送された時に走行安定性が改良され巻乱れが少ない磁
気記録媒体を製造することができ本発明に至った。即
ち、本願発明は、支持体の一面に磁性層を備え、他面に
カーボンブラック、レーザー光が照射されると発熱する
材料および結合剤を含有するバック層を有する磁気記録
媒体の該バック層にレーザービームを照射し、該バック
層を加工することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法
である。本発明の好ましい態様は次の通りである。 1.前記バック層を加工したのち、バック層をクリーニ
ング処理することを特徴とする磁気記録媒体の製造方
法。 2.レーザー光が照射されると発熱する材料が、針状か
つ平均短軸長が0.1μm以下の金属粉末及び/又は球
状かつ平均粒子径が0.1μm以下のFe3O4粉末である
ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 3.前記支持体のガラス転移温度が、100℃以上であ
るものを使用することを特徴とする磁気記録媒体の製造
方法。 4.前記支持体の厚みが2〜6μmであるものを使用す
ることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 5.レーザー光が照射されるバック層の厚みが0.1〜
0.6μmであることを特徴とする磁気記録媒体の製造
方法。 本願発明は上記構成とすることで、量産性が優れかつ高
速で搬送された時に走行安定性が改良され巻乱れが少な
い磁気記録媒体を製造することができた。即ち、本発明
は、バック層に特定の材料を含ませてレーザービームに
より加工を施すと上記効果が発揮されることを見出した
ものである。この特定の材料は、レーザー光を吸収し発
熱する性質を有し、バック層の加工効率を高める効果を
有する。このようなバック層の加工効率を高める材料を
以下、発熱材料と呼称する。発熱材料とは、上記効果を
奏する物質であれば特に制限されるべきものではない
が、本発明においては、レーザー光が照射されると、
(1)当該レーザー光照射されると、その化合物自体
が、分解・発熱する化合物、または(2)当該レーザー
光が照射されると、周囲に存在する酸素(例えば、空気
中の酸素)と反応して発熱する化合物と定義される。上
記(1)に相当する化合物としては、波長787nm前
後の近赤外域の波長の光線を効率よく吸収する染料また
は顔料が含まれ、具体的には、CD−RやDVD−Rの
光記録層に使用可能なものが挙げられる。また、上記
(2)に相当する化合物としては、金属および金属酸化
物が含まれる。金属としては、例えば、Fe,Ti,N
i,Co,Fe−Co,Fe−Co−Ni等のような金
属が含まれる。また、金属酸化物としては、例えば、F
34、Co被着Fe34、TiOx(x=1.7〜
1.95)、CrO2等のような金属酸化物が含まれ
る。本発明に使用される発熱材料としては、取り扱いが
容易で、安価に入手できるという点で、上記(2)の化
合物が好ましい。これらの発熱材料は、粉体として用い
ることが好ましい。そして、特にその粉体形状は限定さ
れないが、針状かつ平均短軸長が0.1μm以下の金属
粉末及び/又は球状かつ平均粒子径が0.1μm以下の
Fe3O4粉末が好ましく、更には、該平均短軸長又は平均
粒子径は0.02〜0.09μmが好ましい。具体的に
は、例えば、電子写真トナー用金属粉末、磁気記録用強
磁性金属粉末、電子写真トナー用Fe3O4、磁性流体に使
用するようなFe3O4、磁気記録用Fe3O4、磁気記録用Co-F
e3O4、特開平3−247514号公報、WO97/42
125に記載された黒色で超常磁性をしめす酸化鉄微粒
子、チタンブラックなどが例示される。本発明ではこれ
ら発熱材料を使用することにより、基本的には発熱材料
を使用しない場合よりもレーザー光出力をより低く、か
つテープ搬送速度を早くすることができる。従って、発
熱材料のバック層への添加量は、レーザー光出力とテー
プ搬送速度との関係で最適化される。この場合、バック
層のレーザービームによる加工には各種のレーザー露光
装置が用いられるが、レーザー露光装置における出力、
レーザービームの波長、ビーム径等は適宜選定される。
例えば、YAGレーザー露光装置においては、通常、出
力は、0.1〜10W、レーザービームの波長は、10
64nm、ビーム径は、0.1〜20μmの範囲であ
る。本発明において、バック層の加工とはレーザービー
ムによりバック層表面に凹形状の線(以下、「加工線」
ともいう)を形成することを意味する。本発明において
は、この加工線のパターンは上記本発明の目的に従うの
であれば基本的に任意であり、最適化され得る。具体的
には、この加工線は基本的に連続したものであるが、断
続したものであってもよい。また、直線であっても曲線
であってもよい。また、加工線のバック層表面での存在
数は、通常、50〜1000本/インチの範囲である。
また、加工線の深さは、通常、0.5〜1.0t(ここ
で、tは、バック層の厚みである。)の範囲で選定され
る。本発明は、以上のような加工線をバック層表面に施
すことにより、バック層表面(以下、「バック面」とも
いう。)の摩擦係数を低減し、ガイドポール汚れを防止
し、かつ磁気記録媒体の巻き姿を良好なものとすること
ができる。バック層の構成成分は、上記発熱材料、カー
ボンブラックと結合剤であるが、更に他に従来公知の成
分を含むことができ、これら粉体成分は、後述される。
発熱材料は、バック層の結合剤100重量部に対して、
通常、5〜50重量部、好ましくは10〜30重量部用
いられる。本発明は、バック層に加工線を設けた後、バ
ック面をクリーニングすることが好ましい。バック面の
クリーニングは、公知の方法で行うことができる。クリ
ーニング方法としては、不織布、研磨体、カミソリブレ
ード等を使用して行う方法が挙げられ、磁性層表面、媒
体端面等と同時にバック面のクリーニングを実施するこ
とができる。このようなバック層を持つ磁気記録媒体に
使用する磁性層は、面記録密度が0.3〜3Gbit/inch2
更には面記録密度が0.5〜3Gbit/inch2であることが
好ましい。このような高い面記録密度は単層磁性層を持
つ磁気記録媒体でも実現できるが、非磁性の下層上に磁
性層を設けた構成の磁気記録媒体で効果的に実現でき
る。面記録密度が0.3〜3Gbit/inch2、更には面記録
密度が0.5〜3Gbit/inch2という高密度特性と優れた
耐久性を併せ持つ磁気記録媒体は、以下のようなポイン
トを有機的に結合し、総合した結果にえられる。高H
c、超平滑化、複合潤滑剤や高耐久性結合剤、強磁性
粉末の改良による耐久性確保、磁性層の超薄層化と下
層との界面での変動減少、強磁性粉末の高充填化、
粉体(強磁性粉末、非磁性粉末)の超微粒子化、ヘッ
ドタッチの安定化、寸法安定性とサーボ、磁性層、
支持体の熱収縮率改良、高温、低温での潤滑剤の作用
等が挙げられ、これらを結合した結果である。本発明に
より得られる磁気記録媒体は、好ましくは超薄層の磁性
層に高出力、分散性、耐久性に優れた超微粒子磁性粉を
含み、下層に球状又は針状などの無機粉末を含み、磁性
層を薄くすることで磁性層内の自己減磁作用を低減し、
高周波領域での出力を大幅に高め、更に重ね書き特性も
向上させたものである。磁気ヘッドの改良により、狭ギ
ャップヘッドとの組合せにより超薄層磁性層の効果が一
層発揮でき、デジタル記録特性の向上が図れる。特に再
生ヘッドにMR素子、巨大磁気抵抗素子を使用するシス
テムで使用されると好適である。
【0005】磁性層の厚みは高密度記録の磁気記録方式
や磁気ヘッドから要求される性能に適合するように好ま
しくは0.05〜0.5μmの薄層に選択される。均一
でかつ薄層にしたこのような超薄層磁性層は微粒子の磁
性粉や非磁性粉を分散剤の使用と分散性の高い結合剤の
組み合わせにより高度に分散させ、高充填化を図った。
使用される磁性体は高密度領域の適性を最大限に引き出
すために、高出力、高分散性、配向性に優れた磁性体を
使用している。即ち、好ましくは非常に微粒子で且つ高
出力を達成できる強磁性金属微粉末、特に平均長軸長が
0.12μm以下で、強磁性金属粉末の結晶子サイズが
80Å〜180Åであること、更にCoを多く含み、焼
結防止剤としてAlやY化合物を含むことにより高出
力、高耐久性が達成できる。また微粒子六方晶フェライ
トは、垂直磁気異方性に基づく高い高密度特性を持って
いるので、本発明に使用すると好適である。本発明磁気
記録媒体の磁性層の抗磁力(Hc)は好ましくは180
0エルステッド以上であり、更に好ましくは2000エ
ルステッド以上であり、得に好ましくは2200〜50
00エルステッドである。上限は明確ではないが、記録
ヘッドの改良にともない上限が拡大すると考えられる。
1800エルステッド以下では本発明が指向する高記録
密度は達成されない。磁性層のBmは1800〜650
0ガウスであることが必要である。システムで使用され
るヘッドとの関係で、磁性層の抗磁力、磁性層厚み、磁
性層の磁化量を最適化する必要がある。
【0006】本発明により得られる磁気記録媒体の磁性
層の中心面平均表面粗さRaは、3D−MIRAU法に
より測定される値であり、本発明では好ましくは3.0
nm以下、更に好ましくは2.7nm以下、特に好まし
くは2.5nm以下である。3.0nmを越えると磁気
記録媒体とヘッドのスペーシングロスが大きくなり、出
力が低く、ノイズが高くなり、本発明により得られる磁
気記録媒体が有する媒体性能を発揮出来ない場合があ
る。耐久性は磁気記録媒体にとって重要な要素である。
特に高転送レートを実現するために磁気ヘッドの回転数
を従来の記録システムに比べて0.5〜1桁以上上げた
り、リニアドライブ系ではテープ走行速度を0.5〜1
桁以上上げることが、好ましく、磁気ヘッド/カートリ
ッジ内部品と媒体とが高速摺動する場合の媒体の耐久性
の確保は重要な課題である。媒体の耐久性を向上させる
手段には、媒体自身の膜強度を上げるバインダー処方
と、磁気ヘッドとの滑り性を維持する潤滑剤処方があ
る。本発明により得られる好適な媒体では超薄層磁性層
に適した3次元ネットワークバインダーシステムを用
い、高速回転時における走行の安定性、耐久性を確保
し、さらにバック層に工夫をして高転送レートを実現し
ている。潤滑剤は、使用される種々の温・湿度環境下で
それぞれ優れた効果を発揮する潤滑剤を複数組み合わせ
て使用し、広範囲な温度(低温、室温、高温)、湿度
(低湿、高湿)環境下でも各潤滑剤がそれぞれ機能を発
揮し、総合的に安定した潤滑効果を維持できるものであ
る。また上下2層の構造を活用し、下層に潤滑剤のタン
ク効果を持たせることで磁性層に常に適量の潤滑剤が供
給されるようにし、磁性層の耐久性を向上できるように
したものである。超薄層の磁性層に含ませることが出来
る潤滑剤量には限度があり、単純に磁性層をうすくする
ことは潤滑剤の絶対量が減少し、走行耐久性の劣化につ
ながるので耐久性を確保することは困難であった。上下
2層に別々の機能を持たせ、互いに補完することで電磁
変換特性の向上と耐久性の向上を両立させている。この
機能分化は磁気ヘッドとメデイアを高速摺動させるシス
テムでは特に有効である。下層には潤滑剤の保持機能の
他に表面電気抵抗のコントロール機能を付与できる。一
般に電気抵抗のコントロールには、磁性層中にカーボン
ブラック等の固体導電材料を加えることが多い。これら
は磁性体の充填密度を上げることの制約となるほか、磁
性層が薄層になるに従い、表面粗さにも影響を与える。
下層に導電材料を加えることによってこれらの欠点を除
くことができる。また下層のクッション効果は良好なヘ
ッドタッチと安定した走行性をもたらすことができる。
磁気記録の大容量化/高密度化に伴い、記録トラック密
度が向上する。一般には媒体上にサーボ記録エリアを設
け、記録トラックに対する磁気ヘッドのトレーサビリテ
イを確保している。本発明により得られる磁気記録媒体
では支持体として等方的寸度安定性を高めた支持体を使
用し、トレーサビリテイの一層の安定化をはかってい
る。そして超平滑な支持体を用いることによって、磁性
層の平滑性を更に向上できる。マルチメデイア社会にな
り、画像記録へのニーズは産業界のみならず家庭でも益
々強くなっており、本発明により得られる好適な大容量
磁気記録媒体は単に文字、数字などのデータ以外に、画
像記録用媒体としての機能/コストの要請に十分応えら
れる能力を持つものである。本発明により得られる大容
量媒体は実績のある塗布型磁気記録媒体を支持体として
おり、長期信頼性に富み、またコストパフォーマンスに
優れているものである。本発明により得られる好適な大
容量磁気記録媒体は以上のような種々の要因を積み重
ね、相乗的、有機的に作用させ、初めて達成されるもの
である。
【発明の実施の形態】[磁性層]本発明により得られる
磁気記録媒体は、支持体の一面に磁性層を有し、他面に
本発明のバック層を有する構成のものであれば、特に制
限されるべきものではない。好ましくは、磁性層は、非
磁性の下層上に設けることが好ましく、例えば、支持体
上に下層及び磁性層を湿潤状態の内に同時に、又は下層
を塗布後、下層が湿潤状態の内に磁性層を設ける逐次湿
潤塗布である、いわゆるウェット・オン・ウェット方式
(W/W)でも、下層が乾燥した後に磁性層を設けるウ
ェット・オン・ドライ方式(W/D)でも磁性層を設け
ることが出来る。生産得率の点から(W/W)が好まし
い。(W/W)は、重層構成で同時に上層/下層が形成
できるため、カレンダー工程などの表面処理工程を有効
に活用でき、超薄層でも磁性層の表面粗さを良化でき
る。 [強磁性粉末]本発明により得られる磁気記録媒体の磁
性層に使用する強磁性粉末としては、特に制限されるべ
きものではないが、強磁性金属粉末または六方晶系フェ
ライト粉末が好ましい。強磁性金属粉末としては、α−
Feを主成分とする強磁性金属粉末が好ましい。強磁性
金属粉末には所定の原子以外にAl、Si、Ca、M
g、Ti、Cr、Cu、Y、Sn、Sb、Ba、W、L
a、Ce、Pr、Nd、P、Co、Mn、Zn、Ni、
Sr、Bなどの原子を含んでもかまわない。特に、A
l、Ca、Mg、Y、Ba、La、Nd、Sm、Co、
Niの少なくとも1つをα−Fe以外に含むことが好ま
しい。CoはFeと合金を作ると飽和磁化が増加し、か
つ減磁が改良されるので特に好ましい。Coの含有量は
Feに対して1原子%〜40原子%が好ましく、さらに
好ましくは15原子%〜35原子%、より好ましくは2
0原子%〜35原子%である。Y等の希土類元素の含有
量は1.5原子%〜12原子%が好ましく、さらに好ま
しくは3原子%〜10原子%、より好ましくは4原子%
〜9原子%である。Alは1.5原子%〜12原子%が
好ましく、さらに好ましくは3原子%〜10原子%、よ
り好ましくは4原子%〜9原子%である。Y等の希土類
やAlは焼結防止剤として機能しており、組合わせて使
用することでより高い焼結防止効果が得られる。これら
の強磁性粉末にはあとで述べる分散剤、潤滑剤、界面活
性剤、帯電防止剤などで分散前にあらかじめ処理を行っ
てもかまわない。具体的には、特公昭44−14090
号、特公昭45−18372号、特公昭47−2206
2号、特公昭47−22513号、特公昭46−284
66号、特公昭46−38755号、特公昭47−42
86号、特公昭47−12422号、特公昭47−17
284号、特公昭47−18509号、特公昭47−1
8573号、特公昭39−10307号、特公昭46−
39639号、米国特許第3026215号、同303
1341号、同3100194号、同3242005
号、同3389014号などに記載されている。強磁性
金属微粉末には少量の水酸化物、または酸化物が含まれ
てもよい。強磁性金属微粉末の公知の製造方法により得
られたものを用いることができ、下記の方法を挙げるこ
とができる。焼結防止処理を行った含水酸化鉄、酸化鉄
を水素などの還元性気体で還元してFeあるいはFe−
Co粒子などを得る方法、複合有機酸塩(主としてシュ
ウ酸塩)と水素などの還元性気体で還元する方法、金属
カルボニル化合物を熱分解する方法、強磁性金属の水溶
液に水素化ホウ素ナトリウム、次亜リン酸塩あるいはヒ
ドラジンなどの還元剤を添加して還元する方法、金属を
低圧の不活性気体中で蒸発させて微粉末を得る方法など
である。このようにして得られた強磁性金属粉末は公知
の徐酸化処理する。含水酸化鉄、酸化鉄を水素などの還
元性気体で還元し、酸素含有ガスと不活性ガスの分圧、
温度、時間を制御して表面に酸化皮膜を形成する方法
が、減磁量が少なくこのましい。強磁性粉末をBET法
による比表面積(以下、「SBET」と記す。)で表せば
40〜80m2/gであり、好ましくは45〜70m2/gで
ある。40m2/g以下ではノイズが高くなる場合があ
り、80m2/g以上では平滑な表面が得にくい場合名が
ある。強磁性粉末の結晶子サイズは好ましくは80〜1
80Åであり、更に好ましくは100〜170Å、特に
好ましくは110〜165Åである。強磁性粉末の平均
長軸長は好ましくは0.02μm〜0.25μmであ
り、更に好ましくは0.03μm〜0.15μmであ
り、特に好ましくは0.03μm〜0.12μmであ
る。強磁性粉末の針状比は3〜15が好ましく、さらに
は3〜10が好ましい。磁性金属粉末の飽和磁化(σ
s)は好ましくは90〜170emu/gであり、更に好まし
くは100emu/g 〜160emu/g 、特に好ましくは11
0〜160emu/g である。強磁性金属粉末の抗磁力は1
700〜3500エルステッドが好ましく、更に好まし
くは1800〜3000エルステッドである。強磁性金
属粉末の含水率は0.1〜2%とするのが好ましい。結
合剤の種類によって強磁性粉末の含水率は最適化するの
が好ましい。強磁性粉末のpHは、用いる結合剤との組
合せにより最適化することが好ましい。その範囲は6〜
12であるが、好ましくは7〜11である。強磁性金属
粉末のSA(ステアリン酸)吸着量(表面の塩基性点の
尺度)は1〜15μmol/m2、好ましくは2〜10μmol/
m 2、さらに好ましくは3〜8μmol/m2である。ステアリン酸
吸着量が多い強磁性金属粉末を使用する時、表面に強く
吸着する有機物で表面修飾して磁気記録媒体を作成する
ことが好ましい。強磁性粉末には可溶性のNa、Ca、
Fe、Ni、Sr、NH4、SO4、Cl、NO2、NO3
などの無機イオンを含む場合がある。これらは、本質的
に無い方が好ましい。各イオンの総和が300ppm以下
程度であれば、特性には影響しない。また、本発明に用
いられる強磁性粉末は空孔が少ないほうが好ましくその
値は20容量%以下、さらに好ましくは5容量%以下で
ある。また形状については先に示した平均粒子サイズ、
磁気特性を満足すれば針状、米粒状、紡錘状のいずれで
もかまわない。強磁性粉末自体のSFDは小さい方が好
ましく、強磁性粉末のHc分布を小さくする必要があ
る。テープのSFDが小さいと、磁化反転がシャープで
ピークシフトが小さくなり、高密度デジタル磁気記録に
好適である。Hc分布を小さくするためには、強磁性金
属粉末においてはゲータイトの粒度分布を良くする、単
分散αFe2O3を使用する、粒子間の焼結を防止するなど
の方法がある。 [六方晶フェライト微粉末]本発明により得られる磁気
記録媒体の上層に含まれる六方晶フェライトとしてバリ
ウムフェライト、ストロンチウムフェライト、鉛フェラ
イト、カルシウムフェライトおよびこれらの各種の各置
換体、Co置換体等がある。具体的にはマグネトプラン
バイト型のバリウムフェライト及びストロンチウムフェ
ライト、スピネルで粒子表面を被覆したマグネトプラン
バイト型フェライト、更に一部スピネル相を含有した複
合マグネトプランバイト型のバリウムフェライト及びス
トロンチウムフェライト等が挙げられ、その他所定の原
子以外にAl、Si、S、Nb、Sn、Ti、V、C
r、Cu、Y、Mo、Rh、Pd、Ag、Sn、Sb、
Te、W、Re、Au、Bi、La、Ce、Pr、N
d、P、Co、Mn、Zn、Ni、B、Ge、Nbなど
の原子を含んでもかまわない。一般にはCo−Zn、C
o−Ti、Co−Ti−Zr、Co−Ti−Zn、Ni
−Ti−Zn、Nb−Zn−Co、Sn−Zn−Co、
Sn−Co−Ti、Nb−Zn等の元素を添加した物を
使用することができる。原料・製法によっては特有の不
純物を含有するものもある。平均粒子サイズは六角板径
で好ましくは10〜50nm、更に好ましくは10〜45
nmであり、特に好ましくは10〜40nmである。
【0007】特にトラック密度を上げるため磁気抵抗ヘ
ッド(MRヘッド)で再生する場合、低ノイズにする必
要があり、板径は40nm以下が好ましいが、10nm以下
では熱揺らぎのため安定な磁化が望めない。50nm以上
ではノイズが高く、いずれも高密度磁気記録には向かな
い。板状比(板径/板厚)は1〜15が望ましい。好ま
しくは1〜7である。板状比が小さいと磁性層中の充填
性は高くなり好ましいが、十分な配向性が得られない。
15より大きいと粒子間のスタッキングによりノイズが
大きくなる。この平均粒子サイズ範囲のSBETは通常、
30〜200m2/gを示す。比表面積は概ね粒子板径と
板厚からの算術計算値と符号する。粒子板径・板厚の分
布は狭いほど好ましい。数値化は困難であるが、粒子T
EM(透過型電子顕微鏡)写真より約500粒子を無作
為に測定する事で比較できる。分布は正規分布ではない
場合が多いが、計算して平均サイズに対する標準偏差で
表すとσ/平均サイズ=0.1〜2.0である。粒子サ
イズ分布をシャープにするには粒子生成反応系をできる
だけ均一にすると共に、生成した粒子に分布改良処理を
施すことも行われている。たとえば酸溶液中で超微細粒
子を選別的に溶解する方法等も知られている。ガラス化
結晶法では、熱処理を複数回行い、核生成と成長を分離
することでより均一な粒子を得ている。磁性粉で測定さ
れた抗磁力Hcは500〜5000エルステッド程度ま
で作成できる。高Hcの方が高密度記録に有利である
が、記録ヘッドの能力で制限される。Hcは粒子サイズ
(板径・板厚)、含有元素の種類と量、元素の置換サイ
ト、粒子生成反応条件等により制御できる。飽和磁化σ
sは30〜70emu/gである。σsは、微粒子になるほど
小さくなる傾向がある。製法では結晶化温度、または熱
処理温度時間を小さくする方法、添加する化合物を増量
する、表面処理量を多くする方法等がある。またW型六
方晶フェライトを用いることも可能である。磁性体を分
散する際に磁性体粒子表面を分散媒、ポリマーに合った
物質で処理することも行われている。表面処理材は無機
化合物、有機化合物が使用される。主な化合物としては
Si、Al、P等の酸化物または水酸化物、各種シラン
カップリング剤、各種チタンカップリング剤が代表例で
ある。量は磁性体に対して0.1〜10重量%である。
磁性体のpHも分散に重要である。通常4〜12程度で
分散媒、ポリマーにより最適値があるが、媒体の化学的
安定性、保存性から6〜11程度が選択される。磁性体
に含まれる水分も分散に影響する。分散媒、ポリマーに
より最適値があるが通常0.1〜2.0重量%が選ばれ
る。六方晶フェライトの製法としては、炭酸バリウム
・酸化鉄・鉄を置換する金属酸化物とガラス形成物質と
して酸化ホウ素等を所望のフェライト組成になるように
混合した後溶融し、急冷して非晶質体とし、次いで再加
熱処理した後、洗浄・粉砕してバリウムフェライト結晶
粉体を得るガラス化結晶法、バリウムフェライト組成
金属塩溶液をアルカリで中和し、副生成物を除去した後
100℃以上で液相加熱後、洗浄・乾燥・粉砕してバリ
ウムフェライト結晶粉体を得る水熱反応法、バリウム
フェライト組成金属塩溶液をアルカリで中和し、副生成
物を除去した後乾燥し1100℃以下で処理し、粉砕し
てバリウムフェライト結晶粉体を得る共沈法等がある
が、本発明は製法を選ばない。 [下層]次に本発明により得られる磁気記録媒体が、非
磁性な下層を有する場合に関する詳細な内容について説
明する。この下層(非磁性層ともいう)には、通常、無
機粉末が含まれる。この無機粉末は非磁性粉末であり、
例えば、金属酸化物、金属炭酸塩、金属窒化物、金属炭
化物、等の無機質化合物から選択することができる。無
機化合物としては例えばα化率90%以上のα−アルミ
ナ、β−アルミナ、γ−アルミナ、θ−アルミナ、炭化
ケイ素、酸化クロム、酸化セリウム、α−酸化鉄、ゲー
タイト、窒化珪素、二酸化チタン、二酸化珪素、酸化ス
ズ、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、
硫酸バリウム、などが単独または組合せで使用される。
特に好ましいのは、粒度分布の小ささ、機能付与の手段
が多いこと等から、二酸化チタン、酸化亜鉛、α−酸化
鉄、ゲータイト、硫酸バリウムであり、更に好ましいの
は二酸化チタン、α−酸化鉄、ゲータイトである。α−
酸化鉄は、粒子サイズがそろった磁性酸化鉄やメタル用
原料を加熱脱水、アニール処理し空孔を少なくし、必要
により表面処理をしたものが好ましい。通常、二酸化チ
タンは光触媒性を持っているので、光があたるとラジカ
ルが発生しバインダー、潤滑剤と反応する懸念がある。
このため、本発明に使用する二酸化チタンは、Al、F
e等を1〜10%固溶させて光触媒特性を低下させるこ
とが好ましい。さらに表面をAl及び/又はSi化合物
で処理し、触媒作用を低下させることが好ましい。これ
ら非磁性粉末の平均粒子サイズは0.005〜1μmが
好ましいが、必要に応じて粒子サイズの異なる非磁性粉
末を組み合わせたり、単独の非磁性粉末でも粒径分布を
広くして同様の効果をもたせることもできる。とりわけ
好ましいのは非磁性粉末の平均粒子サイズは0.01μ
m〜0.5μmである。特に、非磁性粉末が粒状金属酸化
物である場合は、平均粒子径0.08μm以下が好まし
く、針状金属酸化物である場合には、平均長軸長は0.
3μm以下が好ましく、0.2μm以下がさらに好まし
い。タップ密度は通常、0.3〜1.5g/ml、好ましく
は0.4〜1.3g/mlである。非磁性粉末の含水率は通
常、0.2〜5重量%、好ましくは0.3〜3重量%、
更に好ましくは0.3〜1.5重量%である。非磁性粉
末のpHは2〜12であるが、pHは5.5〜11の間
が特に好ましい。非磁性粉末のSBETは通常、1〜10
0m2/g、好ましくは5〜80m2/g、更に好ましくは1
0〜80m2/gである。非磁性粉末の結晶子サイズは4
0〜1000Åが好ましく、40〜800Åが更に好ま
しい。DBP(ジブチルフタレート)を用いた吸油量は
通常、5〜100ml/100g、好ましくは10〜80ml/10
0g、更に好ましくは20〜60ml/100gである。比重は
通常、1.5〜7、好ましくは3〜6である。形状は針
状、球状、多面体状、板状のいずれでも良い。非磁性粉
末のSA(ステアリン酸)吸着量は通常、1〜20μmo
l/m2、好ましくは2〜15μmol/m2、さらに好まし
くは3〜8μmol/m2である。ステアリン酸吸着量が多い非磁
性粉末を使用する時、表面に強く吸着する有機物で表面
修飾して磁気記録媒体を作成することが好ましい。これ
らの非磁性粉末の表面にはAl、Mg、Si、Ti、Z
r、Sn、Sb、Zn、Y等の元素を含む化合物で表面
処理することが好ましい。特に分散性に好ましいのはA
23、SiO2、TiO2、ZrO2、MgOおよびこ
れらの含水酸化物であるが、更に好ましいのはAl
23、SiO2、ZrO2およびこれらの含水酸化物であ
る。これらは組み合わせて使用しても良いし、単独で用
いることもできる。また、目的に応じて共沈させた表面
処理層を用いても良いし、先ずアルミナを形成した後に
その表層にシリカを存在させる方法、またはその逆の方
法を採ることもできる。また、表面処理層は目的に応じ
て多孔質層にしても構わないが、均質で密である方が一
般には好ましい。本発明により得られる磁気記録媒体の
下層に用いられる非磁性粉末の具体的な例としては、昭
和電工製ナノタイト、住友化学製HIT−100、HI
T−82、戸田工業製α−酸化鉄DPN−250BX、
DPN−245、DPN−270BX、DPN−550
BX、DPN−550RX、DBN−650RX、DA
N−850RX、石原産業製酸化チタンTTO−51
B、TTO−55A、TTO−55B、TTO−55
C、TTO−55S、TTO−55D、SN−100、
チタン工業製酸化チタンSTT−4D、STT−30
D、STT−30、STT−65C、α−酸化鉄α−4
0、テイカ製酸化チタンMT−100S、MT−100
T、MT−150W、MT−500B、MT−600
B、MT−100F、MT−500HD、堺化学製FI
NEX−25、BF−1、BF−10、BF−20、S
T−M、同和鉱業製酸化鉄DEFIC−Y、DEFIC
−R、日本アエロジル製AS2BM、TiO2 P25、
宇部興産製100A、500A、及びそれを焼成したも
のが挙げられる。下層にカーボンブラックを混合させて
公知の効果である表面電気抵抗Rsを下げること、光透
過率を小さくすること、所望のマイクロビッカース硬度
を得る事ができる。また、下層にカーボンブラックを含
ませることで潤滑剤貯蔵の効果をもたらすことも可能で
ある。カーボンブラックの種類はゴム用ファーネス、ゴ
ム用サーマル、カラー用ブラック、導電性カーボンブラ
ック、アセチレンブラック等を用いることができる。下
層のカーボンブラックは所望する効果によって、以下の
ような特性を最適化すべきであり、併用することでより
効果が得られることがある。下層のカーボンブラックの
BETは通常、50〜500m2/g、好ましくは70〜4
00m2/g、DBP吸油量は通常、20〜400ml/100
g、好ましくは30〜400ml/100gである。カーボンブ
ラックの粒子径は通常、5〜80nm、好ましく10〜5
0nm、さらに好ましくは10〜40nmである。カーボン
ブラックのpHは2〜10、含水率は0.1〜10%、
タップ密度は0.1〜1g/mlが好ましい。本発明に用
いられるカーボンブラックの具体的な例としてはキャボ
ット製BLACKPEARLS 2000、1300、
1000、900、800、880、700、VULC
AN XC−72、三菱化学製 #3050B、#31
50B、#3750B、#3950B、#950、#6
50B、#970B、#850B、MA−600、MA
−230、#4000、#4010、コロンビアカーボ
ン製 CONDUCTEX SC、RAVEN 880
0、8000、7000、5750、5250、350
0、2100、2000、1800、1500、125
5、1250、アクゾー製ケッチェンブラックECなど
があげられる。カーボンブラックを分散剤などで表面処
理したり、樹脂でグラフト化して使用しても、表面の一
部をグラファイト化したものを使用してもかまわない。
また、カーボンブラックを塗料に添加する前にあらかじ
め結合剤で分散してもかまわない。これらのカーボンブ
ラックは上記無機質粉末に対して50重量%を越えない
範囲、非磁性層総重量の40%を越えない範囲で使用で
きる。これらのカーボンブラックは単独、または組合せ
で使用することができる。本発明で使用できるカーボン
ブラックは例えば「カーボンブラック便覧」(カーボン
ブラック協会編)を参考にすることができる。また下層
には有機質粉末を目的に応じて、添加することもでき
る。例えば、アクリルスチレン系樹脂粉末、ベンゾグア
ナミン樹脂粉末、メラミン系樹脂粉末、フタロシアニン
系顔料が挙げられるが、ポリオレフィン系樹脂粉末、ポ
リエステル系樹脂粉末、ポリアミド系樹脂粉末、ポリイ
ミド系樹脂粉末、ポリフッ化エチレン樹脂も使用するこ
とができる。その製法は特開昭62−18564号、特
開昭60−255827号に記されているようなものが
使用できる。下層の結合剤樹脂(種類と量)、潤滑剤・分
散剤・添加剤の量、種類、溶剤、分散方法に関しては磁
性層に関する公知技術が適用できる。 [結合剤]本発明において磁性層、下層及びバック層の
形成に使用できる結合剤としては、従来公知の熱可塑性
樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂やこれらの混合物が使
用される。熱可塑性樹脂としては、ガラス転移温度が−
100〜150℃、数平均分子量が通常、1,000〜
200,000、好ましくは10,000〜100,00
0、重合度が約50〜1000程度のものである。この
ような例としては、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルア
ルコール、マレイン酸、アクリル酸、アクリル酸エステ
ル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリル
酸、メタクリル酸エステル、スチレン、ブタジエン、エ
チレン、ビニルブチラール、ビニルアセタール、ビニル
エーテル、等を構成単位として含む重合体または共重合
体、ポリウレタン樹脂、各種ゴム系樹脂がある。また、
熱硬化性樹脂または反応型樹脂としてはフェノール樹
脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型樹脂、尿素樹
脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、アクリル系反応樹
脂、ホルムアルデヒド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ
−ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂とイソシアネート
プレポリマーの混合物、ポリエステルポリオールとポリ
イソシアネートの混合物、ポリウレタンとポリイソシア
ネートの混合物等があげられる。これらの樹脂について
は朝倉書店発行の「プラスチックハンドブック」に詳細
に記載されている。また、公知の電子線硬化型樹脂を各
層に使用することも可能である。これらの例とその製造
方法については特開昭62−256219に詳細に記載
されている。以上の樹脂は単独または組合せて使用でき
るが、好ましいものとして塩化ビニル樹脂、塩化ビニル
酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル酢酸ビニルビニルアル
コール共重合体、塩化ビニル酢酸ビニル無水マレイン酸
共重合体、から選ばれる少なくとも1種とポリウレタン
樹脂の組合せ、またはこれらにポリイソシアネートを組
み合わせたものがあげられる。ポリウレタン樹脂の構造
はポリエステルポリウレタン、ポリエーテルポリウレタ
ン、ポリエーテルポリエステルポリウレタン、ポリカー
ボネートポリウレタン、ポリエステルポリカーボネート
ポリウレタン、ポリカプロラクトンポリウレタンなど公
知のものが使用できる。ここに示したすべての結合剤に
ついて、より優れた分散性と耐久性を得るためには必要
に応じ、−COOM、−SO3M、−OSO3M、−P=
O(OM)2、−O−P=O(OM)2、(以上につきM
は水素原子、またはアルカリ金属塩基)、OH、NR2
+3(Rは炭化水素基)、エポキシ基、SH、CN、
などから選ばれる少なくともひとつ以上の極性基を共重
合または付加反応で導入したものを用いることが好まし
い。このような極性基の量は10-1〜10-8モル/gであ
り、好ましくは10-2〜10-6モル/gである。本発明に
用いられるこれらの結合剤の具体的な例としてはユニオ
ンカーバイト製VAGH、VYHH、VMCH、VAG
F、VAGD、VROH、VYES、VYNC、VMC
C、XYHL、XYSG、PKHH、PKHJ、PKH
C、PKFE、日信化学工業製、MPR−TA、MPR
−TA5、MPR−TAL、MPR−TSN、MPR−
TMF、MPR−TS、MPR−TM、MPR−TA
O、電気化学製1000W、DX80、DX81、DX
82、DX83、100FD、日本ゼオン製MR−10
4、MR−105、MR110、MR100、MR55
5、400X−110A、日本ポリウレタン製ニッポラ
ンN2301、N2302、N2304、大日本インキ
製パンデックスT−5105、T−R3080、T−5
201、バーノックD−400、D−210−80、ク
リスボン6109、7209、東洋紡製バイロンUR8
200、UR8300、UR−8700、RV530、
RV280、大日精化製、ダイフェラミン4020、5
020、5100、5300、9020、9022、7
020、三菱化学製、MX5004、三洋化成製サンプ
レンSP−150、旭化成製サランF310、F210
などがあげられる。本発明により得られる磁気記録媒体
の非磁性層、磁性層に用いられる結合剤は非磁性粉体ま
たは磁性体に対し、5〜50重量%の範囲、好ましくは
10〜30重量%の範囲で用いられる。塩化ビニル系樹
脂を用いる場合は5〜30重量%、ポリウレタン樹脂合
を用いる場合は2〜20重量%、ポリイソシアネートは
2〜20重量%の範囲でこれらを組み合わせて用いるこ
とが好ましいが、例えば、微量の脱塩素によりヘッド腐
食が起こる場合は、ポリウレタンのみまたはポリウレタ
ンとイソシアネートのみを使用することも可能である。
本発明において、ポリウレタンを用いる場合はガラス転
移温度が−50〜150℃、好ましくは0〜100℃、
破断伸びが100〜2000%、破断応力は0.05〜
10Kg/mm2、降伏点は0.05〜10Kg/mm2が好まし
い。本発明により得られる磁気記録媒体は好ましくは二
層以上からなる。従って、結合剤量、結合剤中に占める
塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイソシアネ
ート、あるいはそれ以外の樹脂の量、磁性層を形成する
各樹脂の分子量、極性基量、あるいは先に述べた樹脂の
物理特性などを必要に応じ各層で変えることはもちろん
可能であり、むしろ各層で最適化すべきであり、多層磁
性層に関する公知技術を適用できる。例えば、各層でバ
インダー量を変更する場合、磁性層表面の擦傷を減らす
ためには磁性層のバインダー量を増量することが有効で
あり、ヘッドに対するヘッドタッチを良好にするために
は、非磁性層のバインダー量を多くして柔軟性を持たせ
ることができる。本発明において磁性層、下層及びバッ
ク層に用いることができるポリイソシアネートとして
は、トリレンジイソシアネート、4−4’−ジフェニル
メタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネ
ート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレン−1、
5−ジイソシアネート、o−トルイジンジイソシアネー
ト、イソホロンジイソシアネート、トリフェニルメタン
トリイソシアネート等のイソシアネート類、また、これ
らのイソシアネート類とポリアルコールとの生成物、ま
た、イソシアネート類の縮合によって生成したポリイソ
シアネート等を使用することができる。これらのイソシ
アネート類の市販されている商品名としては、日本ポリ
ウレタン製、コロネートL、コロネートHL、コロネー
ト2030、コロネート2031、ミリオネートMR、
ミリオネートMTL、武田薬品製、タケネートD−10
2、タケネートD−110N、タケネートD−200、
タケネートD−202、住友バイエル製、デスモジュー
ルL、デスモジュールIL、デスモジュールN、デスモ
ジュールHL、等がありこれらを単独または硬化反応性
の差を利用して二つもしくはそれ以上の組合せで各層と
も用いることができる。 [カーボンブラック]本発明により得られる磁気記録媒
体の磁性層に使用されるカーボンブラックはゴム用ファ
ーネス、ゴム用サーマル、カラー用ブラック、導電性カ
ーボンブラック、アセチレンブラック、等を用いること
ができる。比表面積は5〜500m2/g、DBP吸油量
は10〜400ml/100g、粒子径は5nm〜300n
m、pHは2〜10、含水率は0.1〜10重量%、タ
ップ密度は0.1〜1g/cc、が好ましい。本発明に用
いられるカーボンブラックの具体的な例としてはキャボ
ット製、BLACKPEARLS 2000、130
0、1000、900、905、800、700、VU
LCAN XC−72、旭カーボン製、#80、#6
0、#55、#50、#35、三菱化学製、#2400
B、#2300、#900、#1000#30、#4
0、#10B、コロンビアンカーボン製、CONDUC
TEX SC、RAVEN 150、50、40、1
5、RAVEN−MT−P、アクゾー社製、ケッチェン
ブラックEC、などがあげられる。カーボンブラックを
分散剤などで表面処理したり、樹脂でグラフト化して使
用しても、表面の一部をグラファイト化したものを使用
してもかまわない。また、カーボンブラックを磁性塗料
に添加する前にあらかじめ結合剤で分散してもかまわな
い。これらのカーボンブラックは単独、または組合せで
使用することができる。カーボンブラックを使用する場
合は磁性体に対する量の0.1〜30重量%でもちいる
ことが好ましい。カーボンブラックは磁性層の帯電防
止、摩擦係数低減、遮光性付与、膜強度向上などの働き
があり、これらは用いるカーボンブラックにより異な
る。従って本発明に使用されるこれらのカーボンブラッ
クは磁性層、下層非磁性層でその種類、量、組合せを変
え、粒子サイズ、吸油量、電導度、PHなどの先に示し
た諸特性をもとに目的に応じて使い分けることはもちろ
ん可能であり、むしろ各層で最適化すべきものである。
本発明により得られる磁気記録媒体の磁性層で使用でき
るカーボンブラックは例えば「カーボンブラック便覧」
カーボンブラック協会編 を参考にすることができる。 [研磨剤]本発明により得られる磁気記録媒体の磁性層
に使用できる研磨剤としては、α化率90%以上のα−
アルミナ、β−アルミナ、微粒子ダイヤモンド、炭化ケ
イ素、酸化クロム、酸化セリウム、α−酸化鉄、コラン
ダム、窒化珪素、炭化珪素、チタンカーバイト、酸化チ
タン、二酸化珪素、窒化ホウ素、など主としてモース硬
度6以上の公知の材料が単独または組合せで使用され
る。また、これらの研磨剤同士の複合体(研磨剤を他の
研磨剤で表面処理したもの)を使用してもよい。これら
の研磨剤には主成分以外の化合物または元素が含まれる
場合もあるが主成分が90重量%以上であれば効果にか
わりはない。これら研磨剤の平均粒子サイズは0.01
〜1μmが好ましく、特に電磁変換特性を高めるために
は、その粒度分布が狭い方が好ましい。また耐久性を向
上させるには必要に応じて粒子サイズの異なる研磨剤を
組み合わせたり、単独の研磨剤でも粒径分布を広くして
同様の効果をもたせることも可能である。タップ密度は
0.3〜1.5g/cc、含水率は0.1〜5重量%、pH
は2〜11、比表面積は1〜40m2/gが好ましい。本
発明に用いられる研磨剤の形状は針状、球状、サイコロ
状、のいずれでも良いが、形状の一部に角を有するもの
が研磨性が高く好ましい。具体的には住友化学社製AK
P−10、AKP−15、AKP−20、AKP−3
0、AKP−50、HIT−20、HIT−30、HI
T−50、HIT−60A、HIT−50G、HIT−
70、HIT−80、HIT−82、HIT−100、
レイノルズ社製ERC−DBM、HP−DBM、HPS
−DBM、不二見研磨剤社製WA10000、上村工業
社製UB20、日本化学工業社製G−5、クロメックス
U2、クロメックスU1、戸田工業社製TF100、T
F140、イビデン社製ベータランダムウルトラファイ
ン、昭和鉱業社製B−3などが挙げられる。これらの研
磨剤は必要に応じ下層に添加することもできる。下層に
添加することで表面形状を制御したり、研磨剤の突出状
態を制御したりすることができる。これら磁性層、下層
の添加する研磨剤の粒径、量はむろん最適値に設定すべ
きものである。 [添加剤]本発明により得られる磁気記録媒体の磁性層
と非磁性層に使用される、添加剤としては潤滑効果、帯
電防止効果、分散効果、可塑効果などをもつものが使用
される。二硫化モリブデン、二硫化タングステングラフ
ァイト、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、シリコーンオイル、
極性基をもつシリコーン、脂肪酸変性シリコーン、フッ
素含有シリコーン、フッ素含有アルコール、フッ素含有
エステル、ポリオレフィン、ポリグリコール、アルキル
燐酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、アルキル硫酸
エステルおよびそのアルカリ金属塩、ポリフェニルエー
テル、フェニルホスホン酸、αナフチル燐酸、フェニル
燐酸、ジフェニル燐酸、p−エチルベンゼンホスホン
酸、フェニルホスフィン酸、アミノキノン類、各種シラ
ンカップリング剤、チタンカップリング剤、フッ素含有
アルキル硫酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、炭素
数10〜24の一塩基性脂肪酸(不飽和結合を含んで
も、また分岐していてもかまわない)、およびこれらの
金属塩(Li、Na、K、Cuなど)または、炭素数1
2〜22の一価、二価、三価、四価、五価、六価アルコ
ール、(不飽和結合を含んでも、また分岐していてもか
まわない)、炭素数12〜22のアルコキシアルコー
ル、炭素数10〜24の一塩基性脂肪酸(不飽和結合を
含んでも、また分岐していてもかまわない)と炭素数2
〜12の一価、二価、三価、四価、五価、六価アルコー
ルのいずれか一つ(不飽和結合を含んでも、また分岐し
ていてもかまわない)とからなるモノ脂肪酸エステルま
たはジ脂肪酸エステルまたはトリ脂肪酸エステル、アル
キレンオキシド重合物のモノアルキルエーテルの脂肪酸
エステル、炭素数8〜22の脂肪酸アミド、炭素数8〜
22の脂肪族アミン、などが使用できる。これらの具体
例としては脂肪酸では、カプリン酸、カプリル酸、ラウ
リン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、
ベヘン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リ
ノレン酸、イソステアリン酸、などが挙げられる。エス
テル類ではブチルステアレート、オクチルステアレー
ト、アミルステアレート、イソオクチルステアレート、
ブチルミリステート、オクチルミリステート、ブトキシ
エチルステアレート、ブトキシジエチルステアレート、
2−エチルヘキシルステアレート、2−オクチルドデシ
ルパルミテート、2−ヘキシルドデシルパルミテート、
イソヘキサデシルステアレート、オレイルオレエート、
ドデシルステアレート、トリデシルステアレート、エル
カ酸オレイル、ネオペンチルグリコールジデカノエー
ト、エチレングリコールジオレイル、アルコール類では
オレイルアルコール、ステアリルアルコール、ラウリル
アルコール、などがあげられる。また、アルキレンオキ
サイド系、グリセリン系、グリシドール系、アルキルフ
ェノールエチレンオキサイド付加体、等のノニオン界面
活性剤、環状アミン、エステルアミド、第四級アンモニ
ウム塩類、ヒダントイン誘導体、複素環類、ホスホニウ
ムまたはスルホニウム類、等のカチオン系界面活性剤、
カルボン酸、スルフォン酸、燐酸、硫酸エステル基、燐
酸エステル基、などの酸性基を含むアニオン界面活性
剤、アミノ酸類、アミノスルホン酸類、アミノアルコー
ルの硫酸または燐酸エステル類、アルキルベダイン型、
等の両性界面活性剤等も使用できる。これらの界面活性
剤については、「界面活性剤便覧」(産業図書株式会社
発行)に詳細に記載されている。これらの潤滑剤、帯電
防止剤等は必ずしも100%純粋ではなく、主成分以外
に異性体、未反応物、副反応物、分解物、酸化物 等の
不純分が含まれてもかまわない。これらの不純分は30
重量%以下が好ましく、さらに好ましくは10重量%以
下である。本発明で使用されるこれらの潤滑剤、界面活
性剤は個々に異なる物理的作用を有するものであり、そ
の種類、量、および相乗的効果を生み出す潤滑剤の併用
比率は目的に応じ最適に定められるべきものである。非
磁性層、磁性層で融点の異なる脂肪酸を用い表面へのに
じみ出しを制御する、沸点、融点や極性の異なるエステ
ル類を用い表面へのにじみ出しを制御する、界面活性剤
量を調節することで塗布の安定性を向上させる、潤滑剤
の添加量を中間層で多くして潤滑効果を向上させるなど
考えられ、無論ここに示した例のみに限られるものでは
ない。一般には潤滑剤の総量として磁性体または非磁性
粉体に対し、0.1重量%〜50重量%、好ましくは2
重量%〜25重量%の範囲で選択される。また本発明で
用いられる添加剤のすべてまたはその一部は、磁性およ
び非磁性塗料製造のどの工程で添加してもかまわない、
例えば、混練工程前に磁性体と混合する場合、磁性体と
結合剤と溶剤による混練工程で添加する場合、分散工程
で添加する場合、分散後に添加する場合、塗布直前に添
加する場合などがある。また、目的に応じて磁性層を塗
布した後、同時または逐次塗布で、添加剤の一部または
全部を塗布することにより目的が達成される場合があ
る。また、目的によってはカレンダーした後、またはス
リット終了後、磁性層表面に潤滑剤を塗布することもで
きる。本発明で用いられる有機溶剤は公知のものが使用
でき、例えば特開昭6−68453に記載の溶剤を用い
ることができる。 [層構成]本発明により得られる磁気記録媒体の厚み構
成は支持体が通常、2.5〜20μmであるが、体積密
度を大きくするため2.5〜10μm、さらに好ましく
は3.5〜8μmである。支持体と非磁性層また磁性層
の間に密着性向上のための下塗り層を設けてもかまわな
い。本下塗層厚みは0.01〜0.5μm、好ましくは
0.02〜0.5μmである。これらの下塗層は公知の
ものが使用できる。本発明により得られる媒体の磁性層
の厚みは用いるヘッドの飽和磁化量やヘッドギャップ
長、記録信号の帯域により最適化されるものであるが、
一般には0.05μm〜0.5μmであり、好ましくは
0.05μm〜0.30μmである。磁性層を異なる磁気
特性を有する2層以上に分離してもかまわず、公知の重
層磁性層に関する構成が適用できる。磁性層が設けられ
る非磁性層としての下層の厚みは0.2〜5.0μm、
好ましくは0.3〜3.0μm、さらに好ましくは0.
5〜2.5μmである。なお、このような下層は実質的
に非磁性であればその効果を発揮するものであり、たと
えば不純物としてあるいは意図的に少量の磁性体を含ん
でもよい。実質的に非磁性とは下層の残留磁束密度が5
00ガウス以下もしくは抗磁力が磁性層の〜40%以下
であることを示し、好ましくは残留磁束密度と抗磁力が
ゼロである。本発明では、磁性層と反対側にバック層が
設けられるが、バック層は本来、帯電防止やカール補正
などの機能を有する。以下に、バック層について詳述す
る。バック層は、微粒子で電気伝導性がすぐれたカーボ
ンブラックを主なフィラーとし、平均粒子サイズの異な
る二種類のカーボンブラックを含有させたり、必要によ
り無機質粉末を含有してもよい。例えば、炭酸カルシウ
ム、及びモース硬度5〜9の無機質粉末を含有させるこ
とができる。バック層に含有されるカーボンブラック
は、平均粒子サイズが10〜30nmの微粒子状カーボン
ブラックと平均粒子サイズが230〜300nmの粗粒子
状カーボンブラックである。一般に、上記のような微粒
子状のカーボンブラックの添加により、バック層の表面
電気抵抗を低く設定でき、また光透過率も低く設定でき
る。磁気記録の装置によっては、テープの光透過率を利
用し、動作の信号に使用しているものが多くあるため、
このような場合には特に微粒子状のカーボンブラックの
添加は有効になる。また微粒子状カーボンブラックは一
般に潤滑剤の保持力に優れ、潤滑剤併用時、摩擦係数の
低減化に寄与する。一方、230〜300nmの粗粒子状
カーボンブラックは、固体潤滑剤としての機能を有して
おり、またバック層の表面に微小突起を形成し、接触面
積を低減化して、摩擦係数の低減化に寄与する。しかし
粗粒子状カーボンブラックは、過酷な走行系では、テー
プ摺動により、バック層からの脱落が生じ易くなり、エ
ラー比率の増大につながる欠点を有している。本発明で
用いることができる微粒子状カーボンブラックの具体的
な商品としては、以下のものを挙げることができる。R
AVEN2000B(18nm)、RAVEN1500B
(17nm)(以上、コロンビアカーボン社製)、BP8
00(17nm)(キャボット社製)、PRINNTEX
90(14nm)、PRINTEX95(15nm)、PR
INTEX85(16nm)、PRINTEX75(17
nm)(以上、デグサ社製)、#3950(16nm)(三
菱化成工業(株)製)。また粗粒子カーボンブラックの
具体的な商品の例としては、サーマルブラック(270
nm)(カーンカルブ社製)、RAVEN MTP(27
5nm)(コロンビアカーボン社製)を挙げることができ
る。本発明において、10〜30nmの微粒子状カーボン
ブラックと230〜300nmの粗粒子状カーボンブラッ
クの含有比率(重量比)は、前者:後者=98:2〜7
5:25の範囲が好ましく、更に好ましくは、95:5
〜85:15である。また、バック層におけるカーボン
ブラック(微粒子状と粗粒子状を加えた全量)の含有量
は、後述する結合剤100重量部に対して、通常30〜
80重量部の範囲であり、好ましくは、45〜65重量
部の範囲である。本発明に係るバック層は、上記各成分
が後述する結合剤中に分散されてなるものであるが、他
の任意の成分として、分散剤、潤滑剤を添加することが
好ましい。分散剤としては、例えば、カプリル酸、カプ
リン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ス
テアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸、エライジン酸、リ
ノール酸、リノレン酸、ステアロール酸等の炭素数12
〜18個の脂肪酸(RCOOH、Rは炭素数11〜17
個のアルキル基、又はアルケニル基)、前記脂肪酸のア
ルカリ金属又はアルカリ土類金属からなる金属石けん、
前記の脂肪酸エステルのフッ素を含有した化合物、前記
脂肪酸のアミド、ポリアルキレンオキサイドアルキルリ
ン酸エステル、レシチン、トリアルキルポリオレフィン
オキシ第四級アンモニウム塩(アルキルは炭素数1〜5
個、オレフィンは、エチレン、プロピレンなど)、硫酸
エステル、及び銅フタロシアニン等を使用することがで
きる。これらは、単独でも組み合わせて使用しても良
い。上記の中では、オレン酸銅、銅フタロシアニン、及
び硫酸バリウムが好ましい。分散剤は、結合剤樹脂10
0重量部に対して0.5〜20重量部の範囲で添加され
る。潤滑剤としては、従来から磁気テープに通常使用さ
れている潤滑剤から適宜選択して使用できるが、本発明
では特に炭素数18以上の脂肪酸、あるいは脂肪酸エス
テルが走行性の向上の点から好ましい。潤滑剤は、結合
剤樹脂100重量部に対して通常1〜5重量部の範囲で
添加される。本発明でバック層の形成に使用できる結合
剤としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反
応型樹脂やこれらの混合物を挙げることができる。熱可
塑性樹脂の例としては、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル
−アクリルニトリル共重合体、アクリル酸エステル−ア
クリロニトリル共重合体、アクリル酸エステル−塩化ビ
ニリデン共重合体、アクリル酸エステル−スチレン共重
合体、メタアクリル酸エステル−アクリルニトリル共重
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、ポリ
弗化ビニル、塩ビニリデン−アクリロニトリル共重合
体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリアミ
ド樹脂、ポリビニルブチラール、繊維素系樹脂(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、セルロースプロピオネート、ニトロセルロースな
ど)、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリエステル樹
脂、クロロビニルエーテル−アクリル酸エステル共重合
体、アミノ樹脂、各種ゴム系樹脂を挙げることができ
る。また熱硬化性樹脂または反応型樹脂としては、例え
ば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化
型樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、アク
リル系反応樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、シリコーン樹
脂、エポキシ−ポリアミド樹脂、ポリイソシアネートを
挙げることができる。バック層は、通常の方法に従って
支持体の磁性層が設けられている側とは反対側に設けら
れる。即ち、前記発熱材料を含む各成分を適当な有機溶
媒に溶解、分散させた塗布液を調製し、これを常法の塗
布方法に従い、塗布、乾燥することにより、支持体上に
バック層を設けることができる。本発明のバック層にお
いて、レーザービームによる加工前のバック面の表面粗
さ(カットオフ0.08mmの中心面平均粗さ)Ra
は、通常、20〜60nmの範囲にあることが好ましい。
この表面粗さは、テープが巻かれた状態でバック層の表
面が磁性層の表面に転写されて再生出力に影響を与えた
り、ガイドポールに対する摩擦係数に影響を与えるた
め、上記の範囲に調製することが好ましい。尚、本発明
による加工線の付与により更に摩擦係数の低減やガイド
ポール汚れなどが改善されることは上述した通りであ
る。なお、この表面粗さRaの調整は、通常、バック層
組成紛体のサイズの選定やバック層を塗布形成後、カレ
ンダーによる表面処理工程において、用いるカレンダー
ロールの材質、その表面性、圧力等の調整により行われ
る。本発明において、バック層は、その厚みは0.1〜
0.6μmが好ましく、更には0.1〜0.5μmの範
囲が好ましい。 [支持体]本発明に用いられる支持体はポリエチレンテ
レフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエス
テル類、ポリオレフィン類、セルローストリアセテー
ト、ポリカーボネート、アラミドなどの芳香族ポリアミ
ドを含むポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、
ポリスルフォン、ポリベンゾオキサゾールなどの公知の
フィルムが使用できる。ガラス転移温度が100℃以
上、特に120〜400℃の支持体が好ましく、ポリエ
チレンナフタレート(PEN)、ポリアミドなどの高強
度支持体を用いることが特に好ましい。また必要に応
じ、磁性面と支持体面の表面粗さを変えるため特開平3
−224127に示されるような積層タイプの支持体を
用いることもできる。これらの支持体にはあらかじめコ
ロナ放電処理、プラズマ処理、易接着処理、熱処理、除
塵処理、などを行ってもよい。本発明の目的を達成する
には、支持体としてWYKO社製TOPO−3DのMI
RAU法で測定した中心面平均表面粗さ(SRa)は8.
0nm以下、好ましくは4.0nm以下、さらに好ましくは
2.0nm以下のものを使用する必要がある。これらの支
持体は単に中心面平均表面粗さが小さいだけではなく、
0.5μm以上の粗大突起がないことが好ましい。また
表面の粗さ形状は必要に応じて支持体に添加されるフィ
ラーの大きさと量により自由にコントロールされるもの
である。これらのフィラーとしては一例としてはCa、
Si、Tiなどの酸化物や炭酸塩の他、アクリル系など
の有機微粉末があげられる。支持体の最大高さSRmax
は1μm以下、十点平均粗さSRzは0.5μm以下、中
心面山高さSRpは0.5μm以下、中心面谷深さSRv
は0.5μm以下、中心面面積率SSrは10%以上、9
0%以下、平均波長Sλaは5μm以上、300μm以下
が好ましい。所望の電磁変換特性と耐久性を得るため、
これら支持体の表面突起分布をフィラーにより任意にコ
ントロールできるものであり、0.01μmから1μmの
大きさのもの各々を0.1mm2あたり0個から2000
個の範囲でコントロールすることができる。本発明に用
いられる支持体のF−5値は好ましくは5〜50Kg/m
m2、また、支持体の100℃30分での熱収縮率は好ま
しくは3%以下、さらに好ましくは1.5%以下、80
℃30分での熱収縮率は好ましくは1%以下、さらに好
ましくは0.5%以下である。破断強度は5〜100Kg
/mm2、弾性率は100〜2000Kg/mm2、が好ましい。
温度膨張係数は10-4〜10-8/℃であり、好ましくは
10-5〜10-6/℃である。湿度膨張係数は10-4/RH%
以下であり、好ましくは10-5/RH%以下である。これ
らの熱特性、寸法特性、機械強度特性は支持体の面内各
方向に対し10%以内の差でほぼで等しいことが好まし
い。 [製法]本発明により得られる磁気記録媒体の磁性塗料
を製造する工程は、少なくとも混練工程、分散工程、お
よびこれらの工程の前後に必要に応じて設けた混合工程
からなる。個々の工程はそれぞれ2段階以上にわかれて
いてもかまわない。本発明に使用する磁性体、非磁性粉
体、結合剤、カーボンブラック、研磨剤、帯電防止剤、
潤滑剤、溶剤などすべての原料はどの工程の最初または
途中で添加してもかまわない。また、個々の原料を2つ
以上の工程で分割して添加してもかまわない。例えば、
ポリウレタンを混練工程、分散工程、分散後の粘度調整
のための混合工程で分割して投入してもよい。本発明の
目的を達成するためには、従来の公知の製造技術を一部
の工程として用いることができる。混練工程ではオープ
ンニーダ、連続ニーダ、加圧ニーダ、エクストルーダな
ど強い混練力をもつものを使用することが好ましい。ニ
ーダを用いる場合は磁性体または非磁性粉体と結合剤の
すべてまたはその一部(ただし全結合剤の30重量%以
上が好ましい)および磁性体100部に対し15〜50
0部の範囲で混練処理される。これらの混練処理の詳細
については特開平1−106338、特開平1−792
74に記載されている。また、下層塗料も磁性塗料量に
準じて調製することができる。磁性塗料および下層塗料
を分散させるにはガラスビーズを用ることができるが、
高比重の分散メディアであるジルコニアビーズ、チタニ
アビーズ、スチールビーズが好適である。これら分散メ
ディアの粒径と充填率は最適化して用いられる。分散機
は公知のものを使用することができる。分散速度がこと
なる磁性体、研磨剤、カーボンブラックをあらかじめ別
々に分散し、混合し必要によりさらに微分散して塗布液
とすることができる。本発明で重層構成の磁気記録媒体
を塗布する場合、以下のような方式を用いることが好ま
しい。第一に磁性塗料の塗布で一般的に用いられるグラ
ビア塗布、ロール塗布、ブレード塗布、エクストルージ
ョン塗布装置等により、まず下層を塗布し、下層がウェ
ット状態のうちに特公平1−46186や特開昭60−
238179、特開平2−265672に開示されてい
る支持体加圧型エクストルージョン塗布装置により上層
を塗布する方法、第二に特開昭63−88080、特開
平2−17971、特開平2−265672に開示され
ているような塗布液通液スリットを二つ内蔵する一つの
塗布ヘッドにより上下層をほぼ同時に塗布する方法、第
三に特開平2−174965に開示されているバックア
ップロール付きエクストルージョン塗布装置により上下
層をほぼ同時に塗布する方法である。なお、磁性粒子の
凝集による磁気記録媒体の電磁変換特性等の低下を防止
するため、特開昭62−95174や特開平1−236
968に開示されているような方法により塗布ヘッド内
部の塗布液にせん断を付与することが望ましい。さら
に、塗布液の粘度については、特開平3−8471に開
示されている数値範囲を満足する必要がある。本発明に
より得られる磁気記録媒体の構成を実現するには下層を
塗布し乾燥させたのち、その上に磁性層を設ける逐次重
層塗布をもちいてもむろんかまわず、本発明の効果が失
われるものではない。ただし、塗布欠陥を少なくし、ド
ロップアウトなどの品質を向上させるためには、前述の
同時重層塗布を用いることが好ましい。カレンダ処理ロ
ールとしてエポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリイ
ミドアミド等の耐熱性のあるプラスチックロールまたは
金属ロールで処理するが、特に両面磁性層とする場合は
金属ロール同志で処理することが好ましい。処理温度
は、好ましくは50℃以上、さらに好ましくは100℃
以上である。線圧力は好ましくは200Kg/cm以上、さ
らに好ましくは300Kg/cm以上である。本発明により
得られる磁気記録媒体のヘッドに対する摩擦係数は温度
−10℃〜40℃、湿度0%〜95%の範囲において
0.5以下、好ましくは0.3以下、表面固有抵抗は好
ましくは磁性面104〜1012オーム/sq、帯電位は−5
00Vから+500V以内が好ましい。磁性層の0.5%
伸びでの弾性率は面内各方向で好ましくは100〜20
00Kg/mm2、破断強度は好ましくは10〜70Kg/mm2
磁気記録媒体の弾性率は面内各方向で好ましくは100
〜1500Kg/mm2、残留のびは好ましくは0.5%以
下、100℃以下のあらゆる温度での熱収縮率は好まし
くは1%以下、さらに好ましくは0.5%以下、もっと
も好ましくは0.1%以下である。磁性層のガラス転移
温度(110Hzで測定した動的粘弾性測定の損失弾性率
の極大点)は50℃以上120℃以下が好ましく、下層
のそれは0℃〜100℃が好ましい。損失弾性率は1×
108〜8×109dyne/cm2の範囲にあることが好まし
く、損失正接は0.2以下であることが好ましい。損失
正接が大きすぎると粘着故障が発生しやすい。これらの
熱特性や機械特性は媒体の面内各方向で10%以内でほ
ぼ等しいことが好ましい。磁性層中に含まれる残留溶媒
は好ましくは100mg/m2以下、さらに好ましくは10m
g/m2以下である。塗布層が有する空隙率は非磁性下層、
磁性層とも好ましくは30容量%以下、さらに好ましく
は20容量%以下である。空隙率は高出力を果たすため
には小さい方が好ましいが、目的によってはある値を確
保した方が良い場合がある。磁性層のTOPO−3Dの
MIRAU法で測定した中心面表面粗さRaは3.0nm
以下、好ましくは2.8nm以下、さらに好ましくは2.
5nm以下である。磁性層の最大高さRmaxは0.5μm以
下、十点平均粗さRzは0.3μm以下、中心面山高さR
pは0.3μm以下、中心面谷深さRvは0.3μm以下、
中心面面積率Srは20〜80%以下、平均波長λaは5
〜300μm以下が好ましい。磁性層の表面突起は0.
01μm〜1μmの大きさのものを0〜2000個の範囲
で任意に設定することが可能であり、これにより電磁変
換特性、摩擦係数を最適化することが好ましい。これら
は支持体のフィラーによる表面性のコントロールや磁性
層に添加する粉体の粒径と量、カレンダ処理のロール表
面形状などで容易にコントロールすることができる。カ
ールは±3mm以内とすることが好ましい。本発明により
得られる磁気記録媒体で非磁性層と磁性層を有する場
合、目的に応じ非磁性層と磁性層でこれらの物理特性を
変えることができるのは容易に推定されることである。
例えば、磁性層の弾性率を高くし走行耐久性を向上させ
ると同時に非磁性層の弾性率を磁性層より低くして磁気
記録媒体のヘッドへの当りを良くするなどである。
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を説明するが、
本発明はこれに限定されるべきものではない。尚、特に
言及がない場合は、「部」は、「重量部」を意味する。 実施例1〜7、比較例1〜2 磁性塗料 強磁性金属粉末 100部 (Co/Fe=30原子%、Al/Fe=8原子%、Y/Fe=6原子%、 Hc:2350エルステッド、比表面積:55m2/g、σs:140emu/g 結晶子サイズ:140Å、平均長軸長:0.068μm、針状比:6 表面酸化膜厚:25Å 塩化ビニル重合体 MR110(日本ゼオン社製) 12部 ポリウレタン樹脂 UR8200(東洋紡社製) 3部 αアルミナ(平均粒子径:0.15μm) 7部 カーボンブラック#50(旭カーボン社製) 5部 フェニルホスホン酸 3部 ブチルステアレート 5部 ステアリン酸 6部 メチルエチルケトン 180部 シクロヘキサノン 180部 非磁性塗料 非磁性粉体 α−Fe23 80部 平均長軸長 0.15μm、SBET 52m2/g pH 9、 表面処理によるアルミ化合物(Al23として 1重量%) αアルミナ(平均粒子径 0.15μm) 5部 カーボンブラック コンダクテックスSC−U(コロンビアンカーボン社製) 20部 塩化ビニル重合体 MR110(日本ゼオン製) 12部 ポリウレタン樹脂UR8200(東洋紡社製) 5部 フェニルホスホン酸 4部 ブチルステアレート 6部 ステアリン酸 5部 メチルエチルケトン/シクロヘキサノン(7/3混合溶剤) 250部 バック層形成用塗布液組成 微粒子状カーボンブラック粉末 100部 (キャボット社製、BP−800、平均粒子サイズ:17nm) 粗粒子状カーボンブラック粉末 10部 (カーンカルブ社製、サーマルブラック、平均粒子サイズ:270nm) 酸化反応物質(表1に示す) 10部 α−アルミナ 15部 (住友化学工業(株)製、HIT60A、平均粒子サイズ:0.17μm、 モース硬度:9) 主バインダー樹脂(表1に示す) 120部 ポリウレタン樹脂 15部 ポリイソシアネート樹脂 40部 ポリエステル樹脂 5部 分散剤:オレイン酸銅 5部 銅フタロシアニン 5部 硫酸バリウム 5部 メチルエチルケトン 2200部 トルエン 800部 製造条件例 上記の磁性塗料及び非磁性塗料のそれぞれについて、顔
料、ポリ塩化ビニル、フェニルフォスフォン酸と処方量
の50重量%の各溶剤をニーダで混練したのち、ポリウ
レタン樹脂と残りの成分を加えてサンドグラインダーで
分散した。得られた分散液にポリイソシアネートを非磁
性層の塗布液には15部、磁性層の塗布液には14部を
加え、さらにそれぞれにシクロヘキサノン30部を加
え、1μmの平均孔径を有するフィルターを用いて濾過
し、非磁性層形成用および磁性層形成用の塗布液をそれ
ぞれ調製した。また、バック層用塗料は、上記組成にて
調製した。得られた非磁性層形成用塗布液を、乾燥後の
下層の厚さが1.7μm になるようにさらにその直後に
その上に磁性層の厚さが0.3μmとなるように、厚さ
6.0μm で中心面平均表面粗さが2nmのPEN支持
体上に同時重層塗布をおこない、両層がまだ湿潤状態に
あるうちに6000エルステッドの磁力を持つコバルト
磁石と6000エルステッドの磁力を持つソレノイドに
より配向させた。乾燥後、金属ロールのみから構成され
る7段のカレンダーで温度95℃にて分速200m/m
in.で処理を行い、その後、バック層形成用塗布液を
厚み0.4μmとなるように塗布した。1/2インチ幅
にスリットし、パンケーキを作成した。レーザー露光装
置(YAGレーザー、波長1064nm、出力0.4W、レーザー本数
32本/1/2インチ)を使用し、走査速度4m/sec、10
m/secでパンケーキを走行させバック面を長手方向に平
行に露光、加工線の溝を形成した。その後パンケーキの
送り出し、巻き取り装置を持った装置に不織布とカミソ
リブレードが磁性面およびバック面に押し当たるように
取り付け、テープクリーニング装置で磁性面とバック面
のクリーニングを行い、テープ試料を得た。以上のよう
にして得られた各サンプルを用いて、以下のような性能
評価を行った。 (1)溝形状観察 バック面を光学顕微鏡(倍率200倍)で観察し、レーザ
ー光による溝が形成されているかどうかをしらべた。 (2)バック面の1パス目の摩擦係数(μ1)、及び500パス
目の摩擦係数(μ500) 3590ドライブで使用されているバック面タッチのガ
イドポールに対して、磁気テープのバック面を接触させ
て荷重10g(T1)をかけ、8mm/秒の速度になる
ように張力(T2)をかけ引っ張り、T2/T1よりガ
イドポールに対するバック面の摩擦係数を求めた。測定
は繰り返し500パスまで行い、1パス目の摩擦係数μ
1と500パス目の摩擦係数μ500を求めた。 (3)ガイドポールの汚れ ガイドポールに対して、磁気テープのバック面を接触さ
せて荷重40gをかけ、8mm/秒の速度で100パス
繰り返し走行させた。走行後のガイドポールの汚れを目
視及び顕微鏡で観察し、以下のようなランク付し、評価
した。 A:汚れかまったく見られない。 B:汚れが見られるが、まだ汚れのない部分の方が多
い。 C:汚れがない部分より汚れがある部分の方が多い。 (4)走行による巻姿変化の観察 テープ長500mをリールにまきとり、テープ走行試験
機で100回繰り返し走行させ、テープの巻形状を目視
で5段階で評価した(巻形状が良好であるものが5)。
結果を表1に示す。尚、「実―」は、「実施例―」、
「比―」は、「比較例―」を示す。
【表1】 溝形成 ○;形成、△;一部とぎれるが形成、X形成さ
れず バック層に発熱材料を含み且つ溝が形成されたテープの
方が、バック面の摩擦係数の増加が小さく走行性が安定
している。ガイドポールの汚れが少なく、繰り返し走行
しても巻姿が良好であった。 実施例8〜10 上記の非磁性層形成用塗布液を、乾燥後の下層の厚さが
1.7μm になるようにさらにその直後にその上に磁性
層の厚さが0.20μmの厚みとなるように、厚さ4.
4μm で中心面平均表面粗さが2nmのアラミド支持体
上に同時重層塗布をおこない、両層がまだ湿潤状態にあ
るうちに6000エルステッドの磁力を持つコバルト磁
石と6000エルステッドの磁力を持つソレノイドによ
り配向させた。乾燥後、金属ロールのみから構成される
7段のカレンダーで温度95℃にて分速200m/mi
n.で処理を行った。その後、主バインダーとしてフェ
ノキシ樹脂を使用し、酸化反応物質として、強磁性金属
粉末を添加(実7と同じ)バック層形成用塗布液を厚み
0.3μmとなるように塗布した。1/4インチ幅にス
リットし、パンケーキを作成した。レーザー露光装置(Y
AGレーザー、波長1064nm、出力0.4W)と溝形成パターン
を使用し、走査速度4m/secでパンケーキを走行させつ
つバック面を間欠的に露光することにより、バック層に
下記表2に示す溝パターンを形成した。その後パンケー
キの送り出し、巻き取り装置を持った装置に不織布とカ
ミソリブレードが磁性面およびバック面に押し当たるよ
うに取り付け、テープクリーニング装置で磁性面とバッ
ク面のクリーニングを行い、テープ試料を得た。以上の
ようにして得られた各サンプルを用いて、上記と同様に
性能評価を行った。
【表2】 溝形成 ○;形成、△;一部とぎれるが形成、X形成せ
ず バック層に溝を形成したテープの方が、バック面の摩擦
係数の増加が小さく走行性が安定している。ガイドポー
ルの汚れが少なく、繰り返し走行しても巻姿が良好であ
った。また必要により任意のパターンを形成することが
できるので、磁気サーボ信号と類似した機能を持たせる
ことが可能と考えられる。
【発明の効果】本発明は、発熱材料をバック層に含ませ
てバック面を加工することにより、磁気記録媒体の走行
安定性が向上するために高密度磁気記録媒体の高転送速
度を実現するために必要とされるテープ高速搬送及びマ
ルチトラックヘッドを採用した系に適用され得る技術で
あると共にデーターを保管するためリールに巻かれた
時、変形がなくかつテープの巻姿が良好な磁気記録媒体
を提供することができる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持体の一面に磁性層を備え、他面にカ
    ーボンブラック、レーザー光が照射されると発熱する材
    料および結合剤を含有するバック層を有する磁気記録媒
    体の該バック層にレーザービームを照射し、該バック層
    を加工することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記バック層を加工したのち、バック層
    をクリーニング処理することを特徴とする請求項1記載
    の磁気記録媒体の製造方法。
  3. 【請求項3】 レーザー光が照射されると発熱する材料
    が、針状かつ平均短軸長が0.1μm以下の金属粉末及
    び/又は球状かつ平均粒子径が0.1μm以下のFe3O4
    粉末であることを特徴とする請求項1又は2記載の磁気
    記録媒体の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記支持体のガラス転移温度が、100
    ℃以上であるものを使用することを特徴とする請求項1
    〜3の何れか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
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