JP2001006156A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JP2001006156A
JP2001006156A JP2000121374A JP2000121374A JP2001006156A JP 2001006156 A JP2001006156 A JP 2001006156A JP 2000121374 A JP2000121374 A JP 2000121374A JP 2000121374 A JP2000121374 A JP 2000121374A JP 2001006156 A JP2001006156 A JP 2001006156A
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JP2000121374A
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Kiyomi Ejiri
清美 江尻
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】高密度磁気記録においても高い出力と良好なC
/N比を示す磁気記録媒体を提供すること。 【解決手段】 非磁性可撓性支持体上に、非磁性粉末と
結合剤とを含む非磁性層及び強磁性粉末と結合剤とを含
む磁性層をこの順に設けた磁気記録媒体。前記磁性層の
平均厚みが0.01μm以上、0.3μm以下であり、前記非
磁性層の平均厚みが0.5μm以下であり、原子間力顕微
鏡で測定した前記非磁性可撓性支持体の前記非磁性層及
び磁性層を設ける側の表面の粗さスヘ゜クトルにおいて、波長
1〜5μmの粗さ成分の強度が、0.5nm2以下であり、かつ
波長0.5μm以上、1μm未満の粗さ成分強度が0.02〜0.5n
m2であり、かつ前記非磁性可撓性支持体のMD方向とTD方
向のヤング率の比MD/TDが1/5以上、1/1以下である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高密度記録におい
ても高い出力と良好なC/N比を示す磁気記録媒体に関
する。
【0002】
【従来の技術】近年高密度化と共に記録波長が短くなる
傾向にあり、磁性層が厚いと出力が低下する記録時の自
己減磁損失、再生時の厚み損失の問題が大きくなってい
る。このため、磁性層を薄くすることが行われている
が、2μm以下の磁性層を直接支持体に塗布すると磁性
層の表面に非磁性支持体の影響が表れやすくなり、電磁
変換特性やドロップアウトの悪化傾向が見られる。
【0003】この問題を解決する一つの手段に、特開昭
63-191315号公報、特開昭63-187418号公報に記されてい
るように、支持体上に同時重層塗布方式を用いて非磁性
層と磁性層をこの順に設けることにより、濃度の高い磁
性塗布液を薄く塗布する方法がある。これらの発明によ
り飛躍的に歩留まりは改良され良好な電磁変換特性を得
ることができるようになった。しかし、更に記録密度を
高めるためにトラック幅を一段と狭くした記録再生シス
テムが開発されてきている。これに対応して本発明者
は、媒体出力の向上を目的として、磁性層の長手、幅、
法線各方向のHcを高めるため下層厚を0.5μm未満
にすることを提案している(特開平8-339526号公報参
照) (以下、公報(1)と呼ぶ)。しかしながら、記録信号
のテ゛ィシ゛タル化に伴い、出力のみならず表面粗さや磁性粒
子の分布状態に起因するノイズ低減の要求が強まってき
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、高密度磁気記録においても高い出力と高いC/N比
(低ノイズ)を示す磁気記録媒体を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述の課
題を達成するために磁性層及び非磁性層の構成や支持体
の表面粗さやヤング率等に関して鋭意検討した。その結
果、非磁性可撓性支持体上に、非磁性粉末と結合剤とを
含む非磁性層及び強磁性粉末と結合剤とを含む磁性層を
この順に設けた磁気記録媒体において、前記磁性層の平
均厚みが0.01μm以上、0.3μm以下であり、前記非磁
性層の平均厚みが0.5μm以下であり、原子間力顕微鏡
で測定した前記非磁性可撓性支持体の前記非磁性層及び
磁性層を設ける側の表面の粗さスヘ゜クトルにおいて、波長1
〜5μmの粗さ成分の強度が、0.5nm2以下であり、かつ
波長0.5μm以上、1μm未満の粗さ成分強度が0.02〜0.5n
m2であり、かつ前記非磁性可撓性支持体のMD方向とTD方
向のヤング率の比MD/TDが1/5以上、1/1以下であること
を特徴とする磁気記録媒体によって達成することができ
ることを見いだした。
【0006】本発明の磁気記録媒体においては、前記非
磁性層に含まれる非磁性粉末が、平均長軸長0.2μm以下
の針状非磁性粉末であることが好ましい。また、本発明
の磁気記録媒体においては、前記非磁性層が、平均一次
粒径30nm以下であり、かつ吸油量200ml/100g以下のカーホ゛
ンフ゛ラックを非磁性粉末との比率が5:95〜30:70の
範囲で含有することが好ましい。さらに本発明の磁気記
録媒体においては、前記非磁性層が含有する結合剤が、
2〜5万の範囲の分子量、並びに−SO3M、−COO
M、−OSO3M、−PO(OM)2及び−OPO(OM)2
からなる群から選ばれる一種以上の極性基を有し、該結
合剤の含有量が非磁性粉末とカ-ホ゛ンフ゛ラックとの合計量10
0部に対して12部〜30部であり、かつ非磁性層の結
合剤含有量が磁性層の結合剤含有量より多いことが好ま
しい。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の磁気記録媒体は、磁性層
の平均厚みが0.01〜0.3μmであり、前記非磁性層の平
均厚みが0.5μm以下であることが特徴の1つである。磁
性層の厚みの平均値を0.01μm以上とすることで、記録
に必要な磁化を確保し、また0.3μm以下とすることで、
分解能及びオーバーライトを改善できる。特に、磁性層
の厚みの平均値は、上記の特性がバランス良く達成でき
るという観点から、好ましくは0.01〜0.2μmの範囲、さ
らに好ましくは0.01〜0.1μmの範囲である。また、非磁
性層の平均厚みが0.5μm以下であることで、後述のよ
うに、Hc向上効果のみならず磁性層の磁性体充填度向
上効果が得られる。非磁性層の平均厚みは、平滑な支持
体の表面を磁性面に反映させるという観点から、好まし
くは0.2〜0.5μmの範囲である。非磁性層の平均
厚みを0.5μm以下にすることは既知である。しかし、
本発明においては、公報(1)に記載の発明で提示したH
c向上効果に加えて、磁性層の磁性体充填度が向上する
ことを見いだした。この効果は、磁性層の平均厚みが0.
01〜0.3μmであることにより得られる。公報(1)に記載
の発明では、磁性層の厚みとして1μm以下、下層厚み
0.5μmを開示しているが、本発明では高密度化の要求に
応じて磁性層をより薄層化している。磁性層が薄いこと
で、非磁性層を薄くすることによるHc向上効果及び磁
性層の磁性体充填度向上効果が得られる。これは、磁性
上層の充填度が、塗布乾燥時に非磁性層から供給される
結合剤により低下することに起因する。
【0008】本発明の磁気記録媒体のもう一つの特徴
は、原子間力顕微鏡で測定した前記非磁性可撓性支持体
の前記非磁性層及び磁性層を設ける側の表面の粗さスヘ゜ク
トルにおいて、波長1〜5μmの粗さ成分の強度が、0.5nm2
以下であり、かつ波長0.5μm以上、1μm未満の粗さ成分
強度が0.02〜0.5nm2であり、かつ非磁性可撓性支持体の
MD方向とTD方向のヤング率の比MD/TDが1/5以上、1/1以
下であることである。支持体表面の粗さを原子間力顕微
鏡で測定すると、粗さの波長と強度が得られる。粗さの
スヘ゜クトルとは、所定の粗さの波長領域における、強度の変
化を意味する。本発明の磁気記録媒体の非磁性可撓性支
持体の前記非磁性層及び磁性層を設ける側の表面では、
波長1〜5μmの粗さ成分の強度が0.5nm2以下である。こ
のようにすることで、振幅変調性ノイズを低下させるこ
とができる。波長1〜5μmの粗さ成分の強度は、好まし
くは0.4nm2以下、より好ましくは0.3nm2以下である。ま
た、波長0.5μm以上、1μm未満の粗さ成分強度は0.02〜
0.5nm2である。このようにすることで、高い出力と良好
な走行性を得ることができる。波長0.5μm以上、1μm未
満の粗さ成分強度は、好ましくは0.04〜0.3nm2である。
【0009】非磁性支持体の非磁性層及び磁性層を設け
る側の面の形状は、支持体を構成する樹脂中にサイズの
揃った粒子を分散させて(フィラー内添)製膜するときに
粒子サイズ及び充填密度で制御するか、樹脂中にフィラ
ーを含ませないかあるいは添加量を少なめにし、製膜し
た後に、微粒子のフィラーを結合剤に分散させた層を成
形させることで、制御することができる。
【0010】非磁性可撓性支持体のMD方向とTD方向のヤ
ング率の比MD/TDを1/5以上、1/1以下とすることで、顕
著なC/N比(CNR)向上が得られる。比MD/TDは、好
ましくは1/1以上、1/3以下である。また、非磁性
可撓性支持体は、テープの場合、MD方向のヤンク゛率が3.
92〜14.7GPa(400〜1500 Kg/mm2)、好ましくは4.9〜1
2.75GPa(500〜1300Kg/mm2)、TD方向のヤンク゛率が4.9〜
19.6GPa(500〜2000 Kg/mm2)、好ましくは6.9〜17.6GP
a(700〜1800Kg/mm2)である。
【0011】本発明と公報(1)に記載の発明との相違点
の1つは、上記のように、使用する支持体の原子間力顕
微鏡(AFM)で測定した粗さスペクトルにおける特定波
長の粗さ成分の強度(PSD)を特定した点である。公報
(1)に記載の発明では支持体のRaの好ましい範囲を提
示したが、このRaを満たすだけでは本発明の目的であ
るC/N比(CNR)向上は達成できない。ノイズは媒体
とヘッドの相対運動の時に特定な波長の表面粗さに起因
する出力変動によるものであるからで、単に平均粗さを
小さくしてもノイズは低減できるとは限らない。特に、
本発明では、非磁性層と磁性層の厚みが薄くなると支持
体表面の影響が顕著になる。第二の相違点は、支持体の
TD方向のヤンク゛率をMD方向のそれより大きくしたこと
である。支持体のTD方向を強化することで出力が上が
ったり、エッシ゛タ゛メーシ゛が軽減することは従来から知られて
いた。しかし、本発明で採用している非磁性層及び磁性
層の厚みにおいて、支持体の特定波長の粗さを制御する
ことと組み合わせることで、顕著なCNR向上効果が得
られることを見いだした。これは、非磁性層及び磁性層
の厚みが薄くなり全厚の中に占める支持体比率が大きく
なるとヘッドとの接触の様な微小部での接触状態が変化
するためと考えている。すなわち、支持体の厚みの比率
が大きくなるとヘット゛入口、出口での引き込み量が大きく
なり、ヘット゛タッチ中央部で接触圧力が低下するためである
と考えられる。支持体表面に前記波長のうねりがある
と、スヘ゜ーシンク゛の変動が発生しやすくなる。非磁性層及び
磁性層が厚ければクッション効果でこれを吸収することがで
きるが、薄くなるとこの効果が少ない。この時に支持体
のTD方向のヤンク゛率を高くすることでヘット゛スヘ゜ーシンク゛変動
が少なくなると考えられる。別の観点として、カレンタ゛ーに
よる表面成形効果が上がることを挙げることができる。
非磁性層及び磁性層が薄くなると当然カレンタ゛ー成形効果が
小さくなる。カレンタ゛ーフ゜ロセスを検討したところTDのヤンク゛
率が高くなると成形効果が高くなることが判明した。カレ
ンタ゛ーの時、温度と圧力により支持体自体も厚縮変形する
ためであり、処理中にテンションが掛かっていないTD方向
の伸びが大きいために、圧力の損失があるためと考えら
れる。
【0012】さらに本発明の磁気記録媒体においては、
請求項2〜4に記載のようにすることでさらに優れた効果
が得られる。 (1) 非磁性層に含まれる非磁性粉末が、平均長軸長0.2
μm以下の針状非磁性粉末であること。公報(1)に記載の
発明では、主として粒状のTiO2での実験結果を提示
し、上記粉体の可能性を例示している。しかし、本発明
においては上述の技術内容と組み合わせることで顕著に
CNRを改善できることを見いだした。粒状に比べて針
状粉末はカレンタ゛ー前の空隙が大きく、薄く塗った時にカレンタ
゛ーで成形しやすくなるため前述した支持体の表面を磁性
面に反映しやすいからである。また薄層塗布の場合は厚
いときよりせん断力が大きいので針状粒子が長手方向に
流動配向しやすく、重層界面の乱れも少なく結果的に磁
性上層の配向性も向上する。特に塗布厚が薄く乾燥速度
が大きくなると有効である。 (2) 非磁性層が、平均一次粒径30nm以下であり、かつ吸
油量200ml/100g以下のカーホ゛ンフ゛ラックを非磁性粉末との比率
が5:95〜30:70の範囲で含有すること。公報
(1)に記載の発明ではこの範囲のカーホ゛ンフ゛ラックの添加が可
能であることを示唆し、実施例では平均一次粒径20m
μ、吸油量80ml/100gのカーホ゛ンフ゛ラックを約5:95の割合
で使用している。しかし、その後の検討で、本発明の前
述した支持体及び層構成の場合、ここで規定するカーホ゛ンフ
゛ラックの使用でより効果が上がることを見いだした。この
カーホ゛ンフ゛ラックの作用はカレンタ゛ー成形効果の向上で、公報(1)
に記載の発明の実施例では効果が不十分であった。カーホ゛
ンフ゛ラックとしては微粒子でありながら吸油量が小さく分散
に優れ、かつ含有量が適切であることが好ましい。市販
のカーホ゛ンフ゛ラックではカラー用カーホ゛ンが好ましい。 (3) 非磁性層に含有される結合剤が、2〜5万の範囲の
分子量、並びに−SO3M、−COOM、−OSO3M、
−PO(OM)2及び−OPO(OM)2〔ここで、Mは水素
原子、NaまたはKのようなアルカリ金属イオンまたはア
ンモニウムイオンを示す〕からなる群から選ばれる一種
以上の極性基を有し、該結合剤の含有量が非磁性粉末と
カ-ホ゛ンフ゛ラックとの合計量100部に対して12部〜30部
であり、かつ非磁性層の結合剤含有量が磁性層の結合剤
含有量より多いこと。公報(1)に記載の発明では極性基
と結合剤使用量について開示している。それに対して、
本発明の効果をより高めるために、これに加えて、非磁
性層の結合剤使用量を磁性層のそれより多くすること
が、以下に示す理由から好ましい。塗膜形成時には溶剤
の蒸発に伴い表層の表面張力が高くなり、これにより渦
流動が発生することが知られている。(例えば、概説塗
料物性工学;佐藤弘三著、昭和58年 理工出版社刊)
この時にはシリコーンの様な表面張力を下げる物質を添
加する方法が取られているが、磁気記録媒体においては
走行耐久性の劣化等の問題が生じる。そこで本発明で
は、逆に非磁性層の表面張力を上げるために結合剤量を
多くした。これにより良好な表面性が得られるばかりで
なく、塗布層の耐久性も向上できた。
【0013】本発明の磁気記録媒体は、非磁性可撓性支
持体上に、非磁性粉末と結合剤とを含む非磁性層及び強
磁性粉末と結合剤とを含む磁性層をこの順に設けたもの
である。以下に、磁性層、非磁性層及び非磁性可撓性支
持体を構成する材料等について順次説明する。 〔磁性層〕本発明の磁気記録媒体においては、磁性層は
単一層でも、複数でも本発明の目的を達成できる。複数
磁性層の場合は、例えば特開平6-139555号公報に記載の
技術を応用できる。但し、上記の様な薄い磁性層では飽
和記録になるので、磁性層の厚み変動が直接ノイズとな
ってしまう。磁性層の厚み変動はない事が理想である
が、実用に耐え得る程度のノイズに低減できるという観
点から、磁性層の厚みの標準偏差σとdとの比σ/d≦0.
5とすることが好ましい。ノイズをより低減するという
観点からは、比σ/d≦0.3であることが好ましい。σを
小さくする具体的手段としては、例えば、特許第256609
6号に記載されている様に、(1)非磁性層塗布液をチクソトロヒ
゜ックにする、(2)非磁性層に針状非磁性粉末を用いる、
(3)非磁性層を塗布乾燥後に磁性層を塗布するwet on dr
y方式を用いる、などがある。さらには、後述する非磁
性層中の結合剤量と磁性層の結合剤量を規定すること
で、比σ/d≦0.5とすることもできる。
【0014】さらに、本発明の磁気記録媒体において
は、上記に加えて、磁性層の保磁力Hcが119,400 A/m
(1500 Oe)以上、318,400 A/m(4000 Oe)以下で
あり、かつ磁性層1cm2当たりの残留磁化が5.0×10-7
5.0×10-6 A/m2(0.0005〜0.005emu)であることが好まし
い。これにより、過剰な磁化を減らすことで、さらにノ
イズを低減し分解能を向上させることができる。磁性層
の保磁力Hcは、119,400〜318,400 A/m(1500〜4000 O
e)、好ましくは143,280〜278,600 A/m(1800〜3500Oe)、
さらに好ましくは159,200〜238,800 A/m(2000〜3000 O
e)であることが適当である。磁性層の保磁力Hcは、磁
性層に含まれる強磁性粉末のHcを調整することで適宜
変化させることができる。また、磁性層1cm2当たりの
残留磁化は、記録・再生方式により適宜最適化される。
残留磁化量を上記範囲に設定する方法は種々ある。例え
ば、この媒体を従来のインタ゛クティフ゛ヘット゛で再生するとき
は、上記残留磁化量の範囲で大きめの設定をすることが
適当である。オーバーライト(O/W)の要求から磁性層を
薄目に設定(例えば0.1μm以下)するときは、磁性粉末と
してσsが大きな(例えば、140〜160 A・m2/kg(emu/g))
合金粉末を用いるのが好ましい。一方、MRヘット゛で再生
するときは粒子数を増やすと同時に残留磁化量も上記範
囲の小さめの設定をすることが適当である。この場合は
磁性粉末のσsは50〜130 A・m2/kg(emu/g)のものを用
い、磁性層/非磁性層の結合剤量を少なくするなどして
極力充填密度を向上させることが適当である。用いる強
磁性粉末としては、例えば、σs 100〜130 A・m2/kg(e
mu/g)の合金粉末、σs 50〜80 A・m 2/kg(emu/g)の六
方晶フェライト、マク゛ネタイト、Co-フェライト等を挙げることができ
る。
【0015】〔磁性粉体〕本発明の磁気記録媒体は、磁
性層の平均厚みが0.01〜0.3μmである。そこで、磁性
層に含まれる強磁性粉末は、磁性層の平均厚みを上記範
囲にすることが可能なものを用い、磁性粒子サイス゛は熱揺
らぎの影響が出ない範囲で小さいものであることが好ま
しい。実用的には、針状粒子の場合、平均長軸長0.05〜
0.2μm、短軸径0.01〜0.025μmのものが適当である。ま
た六方晶フェライトでは、板径0.01〜0.2μm、厚み0.001〜0.
1μmのものが適当である。但し、これらに限らず、より
小さい粒子の強磁性粉末を用いることもできる。
【0016】磁性層に含まれる磁性粉体としては、γ−
FeOx(x=1.33〜1.5)、Co変性γ−FeO
x(x=1.33〜1.5)、FeまたはNiまたはCo
を主成分(75%以上)とする強磁性合金微粉末、バリ
ウムフェライト、ストロンチウムフェライトなど公知の
強磁性粉末を使用できる。但し、α−Feを主成分とす
る強磁性合金粉末とバリウムフェライトなどの六方晶フ
ェライトが好ましい。これらの強磁性粉末には所定の原
子以外にAl、Si、S,Sc、Ti、V,Cr、C
u,Y,Mo,Rh,Pd,Ag、Sn、Sb、Te、
Ba、Ta、W、Re、Au、Hg、Pb、Bi、L
a、Ce、Pr、Nd、P,Mn,Zn、Sr、Bなど
の原子を含んでもかまわない。熱的な安定性向上のため
に、Al、Si、Ta、Y等 を表面に被着または固溶させること
もできる。特にHcを高くするためには、CoやSm、Nd等
をFeに対して5〜40重量%添加することが周知されてい
る。これらの強磁性微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。
【0017】上記強磁性粉末の中で強磁性合金微粉末に
ついては少量の水酸化物、または酸化物を含んでもよ
い。強磁性合金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、下記の方法をあげることがで
きる。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、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、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合
金粉末は公知の徐酸化処理、すなわち有機溶剤に浸漬し
たのち乾燥させる方法、有機溶剤に浸漬したのち酸素含
有ガスを送り込んで表面に酸化膜を形成したのち乾燥さ
せる方法、有機溶剤を用いず酸素ガスと不活性ガスの分
圧を調整して表面に酸化皮膜を形成する方法のいずれを
施したものでも用いることができる。但し、最後の方法
が最も好ましい。
【0018】本発明の磁性層の強磁性粉末をBET法に
よる比表面積で表せば25〜80m 2/gであり、好ま
しくは40〜70m2/gである。25m2/g以下では
ノイズが高くなり、80m2/g以上では表面性が得に
くく好ましくない。本発明の磁性層の強磁性粉末粒子の
結晶子サイス゛は250〜100オングストロ−ムであり、
好ましくは200〜100オングストロ−ムである。酸
化鉄磁性粉末のσsは50 A・m2/kg(emu/g)以上、
好ましくは70A・m2/kg(emu/g)以上、であり、強
磁性金属微粉末の場合は100A・m2/kg(emu/g)以
上が好ましい。抗磁力は119,400 A/m(1500Oe)以
上、318,400 A/m(4000Oe)以下が好ましく、更に好
ましくは159,200 A/m(2000Oe)以上238,800 A/m(3
000Oe)以下である。強磁性粉末の針状比は18以
下、更に好ましくは12以下である。
【0019】強磁性粉末の含水率は0.01〜2重量%
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。γ酸化鉄のタップ
密度は0.5g/ml以上が好ましく、0.8g/ml
以上がさらに好ましい。合金粉末の場合は0.2〜0.
8g/mlが好ましく、0.8g/ml以上に使用とす
ると強磁性粉末の圧密過程で酸化が進みやすく、充分な
σSを得ることが困難になる。タップ密度が0.2g/
ml以下では分散不十分になりやすい。
【0020】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
は先に示した粒子サイズについての特性を満足すれば針
状、粒状、米粒状(紡錘状ともいう)、板状いずれでも
かまわない。針状又は紡錘形状の強磁性粉末の場合、針
状比は12以下が好ましい。この強磁性粉末のSFD
(Swiching Field Distribution)0.6以下を達成
するためには、強磁性粉末のHcの分布を小さくする必
要がある。そのためには、ゲ−タイトの粒度分布をよく
すること、γ−ヘマタイトの焼結を防止すること、コバ
ルト変性の酸化鉄についてはコバルトの被着速度を従来
より遅くすることなどの方法がある。
【0021】本発明にはまた、板状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の各置換体、Co
置換体等、六方晶Co粉末が使用できる。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、更に一部スピネル相を含有したマ
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、特に好ましいものと
してはバリウムフェライト、ストロンチウムフェライト
の各Co置換体である。また、抗磁力を制御するため上
記六方晶フェライトにCo−Ti,Co−Ti−Zr、
Co−Ti−Zn,Ni−Ti−Zn,Ir−Zn等の
元素を添加した物を使用することができる。六方晶フェ
ライトは、通常、六角板状の粒子であり、その粒子径は
六角板状の粒子の板の幅を意味し、電子顕微鏡を使用し
て測定する。
【0022】本発明ではこの粒子径0.01〜0.2μ
m、特に好ましくは0.03〜0.1μmの範囲に規定
するものである。また、該微粒子の平均厚さ(板厚)は
0.001〜0.1μm程度であるが、特に0.003
〜0.05μmが好ましい。更に板状比(粒子径/板
厚)は1〜10であり、好ましくは3〜7である。ま
た、これら六方晶フェライト微粉末のBET法による比
表面積(SBET)は25〜70m2/gが好ましい。
【0023】〔結合剤〕磁性層に用いる結合剤は既知の
ものが使用でき、例えば特許第2566096号、同第2571351
号公報に記載されているものを適宜使用できる。特に、
塩化ビニル系樹脂とポリウレタン樹脂が好ましい。これ
ら結合剤には、磁性粉末との吸着を促進する官能基(S
3M、PO3M〔ここで、Mは水素原子、NaまたはKのよ
うなアルカリ金属イオンまたはアンモニウムイオンを示
す〕など)を含んでいることが好ましく、さらにエホ゜キシ基
を含むものも好ましい。分子量は10000〜100000、好ま
しくは20000〜60000であることが適当である。使用量
は、磁性粉末100重量部に対して5〜25部、好ましくは5
〜20部、さらに好ましくは5〜15部であることが適当で
ある。磁性層に既知の研磨剤である例えば、α-アルミナ、C
r2O3等を含むことが可能であるが、平均粒径はwet on w
et塗布では磁性層厚味の1/3以上5倍以下、wet on dry
塗布では磁性層厚みの1/3以上2倍以下が好ましい。大
きすぎるとサーマルアスヘ゜リティーの原因となる場合がある。特に
wet on dry塗布では研磨剤が突起になりやすいので微粒
子のものが好ましい。pH調整及び表面処理は既知の技
術を適宜使用することが出来る。磁性層には、上記以外
に、固体潤滑剤(粒径30mμ以上のカーホ゛ン)や、脂肪酸や同
エステルなど液体潤滑剤を適宜添加することができる。
【0024】〔非磁性層〕非磁性層に用いる非磁性粉末
は既知のものが使用でき、形状は、針状、球状、多面体
状、板状のいずれでも良い。例えば、特許2571351号、
同2566096号公報に例示されているものを適宜使用でき
る。但し、前述のように、非磁性層に用いる非磁性粉末
は平均長軸長0.2μm以下の針状非磁性粉末であること
が好ましく、平均長軸長は、好ましくは0.15μ以下、さ
らに好ましくは0.1μm以下である。また、針状比は2〜
20、好ましくは3〜10である。具体的には本発明で特に
好ましい非磁性粉末は、pH5以上の針状の金属酸化物
である。これらは官能基との吸着性が高いので、少ない
結合剤でも分散がよく、また塗膜の機械的な強度も高
い。さらに、形状効果から本発明で要求される塗布液の
チクソトロヒ゜ー性を得やすいのが特徴である。粒子サイス゛は前記
公報に記載されているものでよいが、小さい程好まし
い。非磁性粉末のその他の好ましい態様として、DBPを
用いた吸油量が5〜100ml/100g、好ましくは10〜
80ml/100g、更に好ましくは20〜60ml/100gである
ことが適当である。比重は1〜12、好ましくは3〜6
であることが適当である。強熱減量は20重量%以下で
あることが好ましい。
【0025】本発明に用いられる非磁性粉末としての無
機粉末は、モース硬度が4以上のものが好ましい。これら
の粉体表面のラフネスファクターは0.8〜1.5が好
ましく、更に好ましいのは0.9〜1.2である。ステ
アリン酸(SA)吸着量は1〜20μmol/m2、更に好
ましくは2〜15μmol/m2であることが適当である。
非磁性層非磁性粉体の25℃での水への湿潤熱は、2.0
×10-5 J/cm2 〜6.0×10-5 J/cm2 (200erg/cm2〜6
00erg/cm2の範囲にあることが好ましい。また、この
湿潤熱の範囲にある溶媒を使用することができる。10
0〜400℃での表面の水分子の量は1〜10個/100オ
ングストロームが適当である。水中での等電点のpHは
5〜10の間にあることが好ましい。
【0026】これらの粉体の表面は、その少なくとも一
部が、Al2O3、SiO2、TiO2、ZrO2,SnO2,Sb2O3,ZnOで
被覆されるように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Al2O3、SiO2、TiO2、ZrO2、であ
る。これらの化合物が二つ以上組み合わされて被覆され
ても良い。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、先ずアルミナで被覆されるべく処理し
た後にその表層をシリカで被覆されるように処理した構
造、その逆の構造を取ることもできる。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。非磁性層には、例えば
チクソトロヒ゜ック性を付与するなどの目的で磁性体を混合して
もよい。この際、磁化が記録再生に寄与するようになる
と実質的に厚膜となり、薄層効果が損なわれる。充分に
Hcが高く(上層Hcの80%以上)、磁化されにくい磁性体
を下層の30容量%以内なら添加できる。使用する結合
剤は、磁性層と同様のものでよいが、分散性を向上させ
る官能基(前記)を含むものであることが好ましい。さ
らに、分子量が2〜5万、好ましくは3〜5万であるこ
とが、適度なカレンタ゛ー成形効果が得られるという観点から
好ましい。特許2566088号、同2634792号公報に記載され
ているように、無機粉体に分散を促進する芳香族リン化合
物で表面処理するとさらに有効である。非磁性層中のハ゛
インタ゛ー重量B(L)は、主成分となる非磁性粉末とカーホ゛ンフ゛ラ
ックの合計100重量部に対して12〜30部、好ましくは
15〜25部の範囲とし、かつ磁性層のハ゛インタ゛ー重量よ
り多くすることが好ましい。非磁性層に添加できるカーホ゛
ンフ゛ラックは、平均一次粒径30nm以下、好ましくは20nm以下
で、給油量200ml/100g以下、好ましくは100ml/10
0g以下であることが適当である。カーホ゛ンフ゛ラックの添加量
は、カーホ゛ン:主粉体が10:90〜30:70であると
こが適当である。また、潤滑剤として公知の物質を適宜
添加出来る。
【0027】本発明の磁気記録媒体の磁性層及び非磁性
層には結合剤の一成分として以下にあげるポリイソシア
ネ−トを用いることにより、結合剤同志を架橋、硬化さ
せることが好ましい。トリレンジイソシアネ−ト、4−
4’−ジフェニルメタンジイソシアネ−ト、ヘキサメチ
レンジイソシアネ−ト、キシリレンジイソシアネ−ト、
ナフチレン−1,5−ジイソシアネ−ト、o−トルイジ
ンジイソシアネ−ト、イソホロンジイソシアネ−ト、ト
リフェニルメタントリイソシアネ−ト等のイソシアネ−
ト類、また、これらのイソシアネ−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−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、日本ポリウレタン社製、コロネートL、コロ
ネ−トHL,コロネ−ト2030、コロネ−ト203
1、ミリオネ−トMR、ミリオネ−トMTL、武田薬品
社製、タケネ−トD−102,タケネ−トD−110
N、タケネ−トD−200、タケネ−トD−202、住
友バイエル社製、デスモジュ−ルL、デスモジュ−ルI
L、デスモジュ−ルN、デスモジュ−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非磁性層、磁性層とも用いるこ
とができる。
【0028】本発明の磁気記録媒体の磁性層及び非磁性
層にはカ−ボンブラックを使用することもできる。カ−
ボンブラックとしては、例えば、ゴム用ファ−ネス、ゴ
ム用サ−マル、カラ−用ブラック、アセチレンブラッ
ク、等を用いることができる。非磁性層に含有される好
ましいカ−ボンブラックは前述のとおりである。また、
磁性層に含有されるカーボンブラックの比表面積は5〜
500m2/g、DBP吸油量は10〜400ml/1
00g、粒子径は5mμ〜300mμ、pHは2〜1
0、含水率は0.1〜10重量%、タップ密度は0.1〜1
g/mlであることが好ましい。本発明に用いられるカ
−ボンブラックの具体的な例としてはキャボット社製、
BLACK PEARLS 2000、1300、10
00、900、800,700、VULCAN XC−
72、旭カ−ボン社製、#80、#60,#55、#5
0、#35、三菱化成工業社製、#2400B、#23
00、#900,#1000#30,#40、#10
B、コンロンビアカ−ボン社製、CONDUCTEX
SC、RAVEN 150、50,40,15などがあ
げられる。カ−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−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−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−ボンブラックを使用する場合は強磁性粉末に対
する量の0.1〜30重量%で用いることが好ましい。
カ−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−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−ボンブラックは磁性層、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る。本発明の磁
性層で使用できるカ−ボンブラックは例えば「カ−ボン
ブラック便覧」カ−ボンブラック協会編を参考にするこ
とができる。
【0029】本発明の磁気記録媒体の磁性層には研磨剤
を添加することができる。研磨剤としては、例えば、は
α化率90%以上のα−アルミナ、β−アルミナ、、酸
化クロム、酸化セリウム、α−酸化鉄、コランダム、人
造ダイアモンド、窒化珪素、炭化珪素、チタンカ−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−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、これらの研磨剤どうしの複合体(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
ることが適当である。タップ密度は0.3〜2g/m
l、含水率は0.1〜5重量%、pHは2〜11、比表
面積は1〜30m2/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。本発明に用いられる研磨剤の具体的な例と
しては、住友化学社製、AKP−20,AKP−30,
AKP−50、HIT−50、HIT-55、HIT-60A、HIT-7
0、HIT-100、日本化学工業社製、G5,G7,S−1、
戸田工業社製、TF−100,TF−140などがあげ
られる。本発明に用いられる研磨剤は磁性層、非磁性層
で種類、量および組合せを変え、目的に応じて使い分け
ることはもちろん可能である。これらの研磨剤はあらか
じめ結合剤で分散処理したのち磁性塗料中に添加しても
かまわない。
【0030】本発明に使用される、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。そのような添加剤として、例えば、
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−ンオイル、極性基を
もつシリコ−ン、脂肪酸変性シリコ−ン、フッ素含有シ
リコ−ン、フッ素含有アルコ−ル、フッ素含有エステ
ル、ポリオレフィン、ポリグリコ−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−テ
ル、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12〜22の一価、二価、三価、四価、五
価、六価アルコ−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−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−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−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。
【0031】これらの具体例としてはラウリン酸、ミリ
スチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、ス
テアリン酸ブチル、オレイン酸、リノ−ル酸、リノレン
酸、エライジン酸、ステアリン酸オクチル、ステアリン
酸アミル、ステアリン酸イソオクチル、ミリスチン酸オ
クチル、ステアリン酸ブトキシエチル、アンヒドロソル
ビタンモノステアレ−ト、アンヒドロソルビタンジステ
アレ−ト 、アンヒドロソルビタントリステアレ−ト、
オレイルアルコ−ル、ラウリルアルコ−ル、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−ル系、アルキルフェノ−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−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。
【0032】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10
0%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 等の不純分がふくまれてもか
まわない。これらの不純分は30%以下が好ましく、さ
らに好ましくは10%以下である。
【0033】本発明で使用されるこれらの潤滑剤、界面
活性剤は、非磁性層、磁性層でその種類、量を必要に応
じ使い分けることができる。例えば、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、潤滑剤の添加量を非磁性層で
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。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
工程前に強磁性粉末と混合する場合、強磁性粉末と結合
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。
【0034】本発明で使用されるこれら潤滑剤の商品例
としては、日本油脂社製、NAA−102,NAA−4
15,NAA−312,NAA−160,NAA−18
0,NAA−174,NAA−175,NAA−22
2,NAA−34,NAA−35,NAA−171,N
AA−122、NAA−142、NAA−160、NA
A−173K,ヒマシ硬化脂肪酸、NAA−42,NA
A−44、カチオンSA、カチオンMA、カチオンA
B,カチオンBB,ナイミ−ンL−201,ナイミ−ン
L−202,ナイミ−ンS−202,ノニオンE−20
8,ノニオンP−208,ノニオンS−207,ノニオ
ンK−204,ノニオンNS−202,ノニオンNS−
210,ノニオンHS−206,ノニオンL−2,ノニ
オンS−2,ノニオンS−4,ノニオンO−2、ノニオ
ンLP−20R,ノニオンPP−40R,ノニオンSP
−60R、ノニオンOP−80R、ノニオンOP−85
R,ノニオンLT−221,ノニオンST−221,ノ
ニオンOT−221,モノグリMB,ノニオンDS−6
0,アノンBF,アノンLG,ブチルステアレ−ト、ブ
チルラウレ−ト、エルカ酸、関東化学社製、オレイン
酸、竹本油脂社製、FAL−205、FAL−123、
新日本理化社製、エヌジェルブLO、エヌジェルブIP
M、サンソサイザ−E4030、信越化学社製、TA−
3、KF−96、KF−96L、KF96H、KF41
0,KF420、KF965,KF54,KF50,K
F56,KF907,KF851,X−22−819,
X−22−822,KF905,KF700,KF39
3,KF−857,KF−860,KF−865,X−
22−980,KF−101,KF−102,KF−1
03,X−22−3710,X−22−3715,KF
−910,KF−3935,ライオンア−マ−社製、ア
−マイドP、ア−マイドC,ア−モスリップCP、ライ
オン油脂社製、デユオミンTDO、日清製油社製、BA
−41G、三洋化成社製、プロファン2012E、ニュ
−ポ−ルPE61、イオネットMS−400,イオネッ
トMO−200イオネットDL−200,イオネットD
S−300、イオネットDS−1000イオネットDO
−200などがあげられる。
【0035】本発明で用いられる有機溶媒は任意の比率
でアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケ
トン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホ
ロン、テトラヒドロフラン、等のケトン類、メタノ−
ル、エタノ−ル、プロパノ−ル、ブタノ−ル、イソブチ
ルアルコ−ル、イソプロピルアルコール、メチルシクロ
ヘキサノール、などのアルコ−ル類、酢酸メチル、酢酸
ブチル、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピル、乳酸エチ
ル、酢酸グリコ−ル等のエステル類、グリコ−ルジメチ
ルエーテル、グリコールモノエチルエーテル、ジオキサ
ン、などのグリコールエーテル系、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、クレゾール、クロルベンゼン、などの芳
香族炭化水素類、メチレンクロライド、エチレンクロラ
イド、四塩化炭素、クロロホルム、エチレンクロルヒド
リン、ジクロルベンゼン、等の塩素化炭化水素類、N,
N−ジメチルホルムアミド、ヘキサン等のものが使用で
きる。これら有機溶媒は必ずしも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、水分等の不純分がふくまれてもかまわな
い。これらの不純分は30%以下が好ましく、さらに好
ましくは10%以下である。本発明で用いる有機溶媒は
磁性層と非磁性層でその種類は同じであることが好まし
い。その添加量は変えてもかまわない。非磁性層に表面
張力の高い溶媒(シクロヘキサノン、ジオキサンなど)
を用い塗布の安定性をあげる、具体的には磁性層溶剤組
成の算術平均値が非磁性層溶剤組成の算術平均値を下回
らないことが適当である。分散性を向上させるためには
ある程度極性が強い方が好ましく、溶剤組成の内、誘電
率が15以上の溶剤が50%以上含まれることが好まし
い。また、溶解パラメ−タは8〜11であることが好ま
しい。
【0036】〔非磁性可撓性支持体〕本発明に用いられ
る非磁性可撓性支持体としては、例えば、ポリエチレン
テレフタレ−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−ストリアセテ−
ト、ポリカ−ボネ−ト、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、アラミド、芳香族ホ゜リア
ミト゛などの公知のフィルムが使用できる。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、などをおこなっても良い。
本発明においては、前述のように、非磁性可撓性支持体
として、AFMで測定した表面粗さスヘ゜クトルにおいて波長
1〜5μmの粗さ強度が0.5nm2以下であり、波長0.5μm
以上〜1μm未満の粗さ強度が0.02〜0.5nm2であるもの
を使用する。表面の粗さ形状は、支持体に添加されるフ
ィラ−の大きさと量により自由にコントロ−ルできる。
これらのフィラ−としては一例としてはCa、Si、T
i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。
【0037】本発明に用いられる非磁性支持体は、テ−
プ走行方向および幅方向の100℃、30分での熱収縮
率が、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
両方向とも5〜100kg/mm2、弾性率は100〜
2000kg/mm2、が好ましい。
【0038】本発明の磁気記録媒体の厚み構成は、非磁
性可撓性支持体が、例えば、1〜100μm、好ましく
は4〜80μmであることが適当である。磁性層と非磁
性層を合わせた厚みは、非磁性可撓性支持体の厚みの1
/100〜2倍の範囲とすることか適当である。また、
非磁性可撓性支持体と非磁性層の間に密着性向上のため
のの下塗り層を設けてもかまわない。この下塗層厚み
は、例えば、0.01〜2μm、好ましくは0.02〜
1.5μmであることが適当である。また、非磁性支持
体の磁性層側と反対側にバックコ−ト層を設けてもかま
わない。バックコ−ト層の厚みは、例えば、0.1〜2
μm、好ましくは0.3〜1.0μmであることが適当
である。これらの下塗層、バックコ−ト層は公知のもの
を使用することができる。
【0039】本発明の磁気記録媒体は、非磁性層用塗料
及び磁性層用塗料を塗布することにより製造することが
できる。非磁性層用塗料及び磁性層用塗料を製造する工
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。本発明に使用する強磁性粉末、結合剤、カ−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。
【0040】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
ことはもちろんであるが、混練工程では連続ニ−ダや加
圧ニ−ダなど強い混練力をもつものを使用することもで
きる。これらを使用すると高い残留磁束密度(Br)を
有する磁気記録媒体を得ることができる。連続ニ−ダま
たは加圧ニ−ダを用いる場合は強磁性粉末と結合剤のす
べてまたはその一部(ただし全結合剤の30%以上が好
ましい)が強磁性粉末100重量部に対し15〜500
重量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号公報、特開昭6
4−79274号公報に記載されている。また、非磁性
層液を調製する場合には高比重の分散メディアを用いる
ことが望ましく、ジルコニアビーズが好適である。
【0041】本発明のような重層構成の磁気記録媒体を
塗布する装置、方法の例として以下のような構成を挙げ
ることができる。 1,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、エクストルーシ゛ョン塗布装置等
により、まず非磁性層を塗布し、非磁性層がウェット状
態のうちに特公平1-46186号公報や特開昭60-238179号公
報,特開平2-265672号公報に開示されている支持体加圧
型エクストルーシ゛ョン塗布装置により磁性層を塗布する。 2,特開昭63-88080号公報、特開平2-17971号公報,特開
平2-265672号公報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非磁性
層をほぼ同時に塗布する。 3,特開平2-174965号公報に開示されているハ゛ックアッフ゜ロー
ル付きエクストルーシ゛ョン塗布装置により上非磁性層をほぼ同時
に塗布する。
【0042】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62-951
74号公報や特開平1-236968号公報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号公報に開示されている数値範囲を満足す
る必要がある。本発明の磁気記録媒体を得るためには強
力な配向を行う必要がある。100 mT(1000G)以上の
ソレノイドと200 mT(2000G)以上のコバルト磁石を
同極対向で併用することが好ましく、さらには乾燥後の
配向性が最も高くなるように配向前に予め適度の乾燥工
程を設けることが好ましい。また、ディスク媒体として
本発明を適用する場合はむしろ配向をランダマイズする
ような配向法が必要である。また、磁性層と非磁性層の
配向方向を変更するために配向する方向は必ずしも長手
方向で面内方向である必要はなく、垂直方向、幅方向に
も配向できる。
【0043】さらに、カレンダ処理ロ−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−ルを使用する。また、金属
ロ−ル同志で処理することも出来る。処理温度は、好ま
しくは70℃以上、さらに好ましくは80℃以上であ
る。線圧力は好ましくは200kg/cm、さらに好ま
しくは300kg/cm以上である。本発明の磁気記録
媒体の磁性層面およびその反対面のSUS420Jに対
する摩擦係数は好ましくは0.5以下、さらに0.3以
下、表面固有抵抗は好ましくは104〜1012オ−ム/
sq、磁性層の0.5%伸びでの弾性率は走行方向、幅
方向とも好ましくは100〜2000kg/mm2、破
断強度は好ましくは1〜30kg/cm2、磁気記録媒
体の弾性率は走行方向、長い方向とも好ましくは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、非磁
性層のそれは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。
【0044】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10mg/m2
以下であり、第二層に含まれる残留溶媒が第一層に含ま
れる残留溶媒より少ないほうが好ましい。磁性層が有す
る空隙率は非磁性層、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。例え
ば、繰り返し用途が重視されるデータ記録用磁気記録媒
体では空隙率が大きい方が走行耐久性は好ましいことが
多い。本発明の磁気記録媒体の磁気特性は磁場398 KA/m
(5KOe)で測定した場合、テ−プ走行方向の角形比は
0.70以上であり、好ましくは0.80以上さらに好
ましくは0.90以上である。テ−プ走行方向に直角な
二つの方向の角型比は走行方向の角型比の80%以下と
なることが好ましい。磁性層のSFD(Swiching Fiel
d Distribution)は0.6以下であることが好まし
い。
【0045】本発明の磁気記録媒体は非磁性層と磁性層
を有するが、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。2層以上の磁性層にそれぞれどのような物理特性を
もたらすかは、公知の磁性層重層に関する技術を参考に
することができる。例えば磁性層のHcを非磁性層のH
cより高くすることは特公昭37−2218号公報、特
開昭58−56228号公報等を初め多くの発明がある
が、本発明のように磁性層を薄層にすることにより、よ
り高いHcの磁性層でも記録が可能になる。
【0046】
【実施例】次に本発明の詳細な内容を実施例によって具
体的に説明する。実施例中「部」との表示は「重量部」
を意味する。 非磁性層 非磁性粉体 α−Fe23 80部 平均長軸長 0.1μm BET法による比表面積 48m2/g pH8、Fe23含有量90%以上 DBP吸油量27〜38ml/100g 表面被覆化合物:Al2O3 カーボンブラック 20部 平均一次粒子径 16mμ DBP吸油量 80ml/100g pH 8.0 BET法による比表面積 250m2/g 揮発分 1.5% 塩化ビニル共重合体 7部 日本セ゛オン社製MR-110 ポリエステルポリウレタン樹脂 5部 ネオヘ゜ンチルク゛リコール/カフ゜ロラクトンホ゜リオール/MDI=0.9/2.6/1 -SO3Na基 1×10-4eq/g含有 ブチルステアレート 1部 ステアリン酸 1部 メチルエチルケトン 100部 シクロヘキサノン 50部 トルエン 50部 磁性層 強磁性金属微粉末 組成 Fe/Co=80/20 100部 Hc 183,080 A/m(2300Oe)、BET法による比表面積 54m2/g 結晶子サイズ165オングストローム、表面被覆化合物:Al2O3, 粒子サイズ(長軸径) 0.1μm、針状比 8 σs:150 A・m2/kg(emu/g) 塩化ビニル系共重合体 5部 日本セ゛オン社製MR-110 ポリエステルポリウレタン樹脂 3部 ネオヘ゜ンチルク゛リコール/カフ゜ロラクトンホ゜リオール/MDI=0.9/2.6/1 -SO3Na基 1×10-4eq/g含有 α−アルミナ(粒子サイズ0.1μm) 5部 カ−ボンブラック(粒子サイズ0.10μm) 0.5部 ブチルステアレート 1.5部 ステアリン酸 0.5部 メチルエチルケトン 90部 シクロヘキサノン 30部 トルエン 60部
【0047】上記2つの塗料のそれぞれについて、各成
分を連続ニ−ダで混練したのち、サンドミルを用いて分
散させた。得られた分散液にポリイソシアネ−トを非磁
性層の塗布液には3部、磁性層塗布液には1部を加え、
さらにそれぞれにメチルエチルケトン、シクロヘキサノ
ン混合溶媒40部を加え,1μmの平均孔径を有するフィ
ルタ-を用いて濾過し、磁性層形成用および非磁性層形成
用の塗布液をそれぞれ調製した。得られた非磁性層塗布
液を、乾燥後の厚さが0.3μm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0.1μmになるよう
に、厚さ5.5μmでAFMの粗さスヘ゜クトルで波長0.5、1、5
μmの粗さ成分強度がそれぞれ0.05、0.09、0.11nm2で、M
D、TDのヤング率がそれぞれ5.9GPa(600kg/m2)及び8.8
GPa(900kg/m2)であるポリエチレンナフタレ−ト支持
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300 mT(3000G)の磁力をもつコバルト磁
石と150 mT(1500G)の磁力をもつソレノイドにより
配向させ乾燥後、金属ロ−ルのみから構成される7段の
カレンダーで温度90℃にて処理を行い、8mmの幅に
スリットし、8mmビデオテ−プを製造した。
【0048】(1)C/N比 C/N比はドラムテスターを用いて測定した。使用した
ヘッドは記録・再生用にBs 1.2T、キ゛ャッフ゜長が0.2
2μmのMIGヘット゛である。また記録再生時のヘット゛/媒体相
対速度は10.5m/secで21MHzの単一周波信号を記録し
て、再生スヘ゜クトルをシバソク製スヘ゜クトルアナライサ゛ーで観測し
た。C/Nは21MHzのキャリア出力と19MHzのノイス゛の比とし
た。 (2)厚み測定 サンプルテープを長手方向に約0.1μmの厚みにタ゛イヤモ
ント゛カッターで切り出し、透過型電子顕微鏡で倍率1000
00倍で観測・撮影して磁性層表面、磁性層/非磁性層
界面に線を引きZeiss社製画像処理装置IBAS2で測
定した。測定長が21cmの場合85〜300回計測し平
均値dと標準偏差σを算出した。 (3)AFM測定 デジタルインスツルメンツ社ナノスコープ3にて、稜角
70度、SiN製の四角錐う探針に用いて、30μm平方
角を測定した。表面粗さを周波数分析しパワースペクト
ラムを作成した。 (4)摩擦係数 粗さ0.2Sで2mmφのSUS303の棒にテーフ゜を90度ラッフ゜
させ、10gの荷重・速度18mm/secストローク10mmで100ハ゜
ス摺動させ、最も大きな摩擦係数を計測した。測定環境
は21℃50%とした。
【0049】
【表1】
【0050】実施例・比較例の説明 電磁変換特性は比較例1を基準(0dB)とした。これは
磁性層の磁性粉末以外は、特開平8-339526号公報に記載
の実施例1に相当する。CNR(一般に2dBでエラーレートに
1桁影響する)が3dB以上に向上するか、及び摩擦係数が
0.3を上回らないかを評価の基準とする。 実施例1;請求項1に記載の各規定を満足する標準的な
サンプルで、高いCNRと低い摩擦係数が得られた。 実施例2;ベースのPDSが請求項1に記載の範囲の比較的
高い数値であり、かつ磁性層及び非磁性層の厚みが比較
的小さいサンプル。磁性層の厚みが薄いので出力は低い
が、ノイズも低く十分なCNRが得られた。 実施例3;ベースのPDSが請求項1に記載の範囲の比較的
低い数値であり、かつ磁性層及び非磁性層の厚みが比較
的大きいサンプル。実施例1に近いCNRを示すが、ベース
の粗さの影響が小さくなるので摩擦係数は高めになる。 実施例4;PDSが請求項1に記載の範囲の比較的低い数値
であるアラミドベースを使用。非磁性粉体の長軸長が短
く、かつ非磁性層のカーボンブラック含有率が少ないサ
ンプル。実施例1のサンプルに比べて出力は多少向上し
た(ヘッドタッチ圧が高くなるため) 実施例5;PDSが請求項1に記載の範囲の比較的低い数値
であり、かつMD/TDヤング率比が低いベースを使用。非
磁性粉体(ヘマタイト)の長軸長は上限に近く、かつ非磁
性層のカーボンブラック含有率が請求項3の条件の上限
に近いサンプル。非磁性粉体の長軸長が長いので磁性面
は多少粗面化する。ただ、ベースTDのヤング率比が低い
のでヘッドタッチ圧が下がり、実施例1のサンプルに比
べてCNRは低くなった。 実施例6;実施例1に対して、請求項4の範囲内で、磁
性層及び非磁性層の結合剤量が多いサンプル。実施例1
よりは出力とCNRは低めになった。 比較例2;比較例1において、非磁性粉体と磁性層及び
非磁性層の厚みを実施例1と同じにしたサンプル。出力
及びCNR共に実施例1からは遥かに劣る。 比較例3;比較例1において、ベース以外を実施例1と
同じにしたサンプル。出力及びCNR共に実施例1からは遥
かに劣る。 比較例4;実施例1においてベース粗さを請求項1に記
載の範囲より小さくしMDヤング率をTDヤング率より
大きくしたサンプル。出力とCNRは実施例6と同等であ
るが、摩擦係数が大きくなり過ぎている。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性可撓性支持体上に、非磁性粉末と
    結合剤とを含む非磁性層及び強磁性粉末と結合剤とを含
    む磁性層をこの順に設けた磁気記録媒体において、前記
    磁性層の平均厚みが0.01μm以上、0.3μm以下であ
    り、前記非磁性層の平均厚みが0.5μm以下であり、原
    子間力顕微鏡で測定した前記非磁性可撓性支持体の前記
    非磁性層及び磁性層を設ける側の表面の粗さスヘ゜クトルにお
    いて、波長1〜5μmの粗さ成分の強度が、0.5nm2以下で
    あり、かつ波長0.5μm以上、1μm未満の粗さ成分強度が
    0.02〜0.5nm2であり、かつ前記非磁性可撓性支持体のMD
    方向とTD方向のヤング率の比MD/TDが1/5以上、1/1以下
    であることを特徴とする磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】 前記非磁性層に含まれる非磁性粉末が、
    平均長軸長0.2μm以下の針状非磁性粉末であることを特
    徴とする請求項1の磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】 前記非磁性層が、平均一次粒径30nm以下
    であり、かつ吸油量200ml/100g以下のカーホ゛ンフ゛ラックを非磁
    性粉末との比率が5:95〜30:70の範囲で含有す
    ることを特徴とする請求項1または2に記載の磁気記録
    媒体。
  4. 【請求項4】 前記非磁性層が含有する結合剤が、2〜
    5万の範囲の分子量、並びに−SO3M、−COOM、−
    OSO3M、−PO(OM)2及び−OPO(OM)2〔ここ
    で、Mは水素原子、アルカリ金属イオンまたはアンモニ
    ウムイオンを示す〕 からなる群から選ばれる一種以上
    の極性基を有し、該結合剤の含有量が非磁性粉末とカ-ホ゛
    ンフ゛ラックとの合計量100部に対して12部〜30部であ
    り、かつ非磁性層の結合剤含有量が磁性層の結合剤含有
    量より多いことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1
    項に記載の磁気記録媒体。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003338023A (ja) * 2002-05-17 2003-11-28 Fuji Photo Film Co Ltd 磁気記録媒体

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JP2003338023A (ja) * 2002-05-17 2003-11-28 Fuji Photo Film Co Ltd 磁気記録媒体

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