JP2001338418A - 磁気記録テープ - Google Patents

磁気記録テープ

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JP2001338418A
JP2001338418A JP2000154621A JP2000154621A JP2001338418A JP 2001338418 A JP2001338418 A JP 2001338418A JP 2000154621 A JP2000154621 A JP 2000154621A JP 2000154621 A JP2000154621 A JP 2000154621A JP 2001338418 A JP2001338418 A JP 2001338418A
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magnetic
layer
magnetic layer
powder
thickness
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Application number
JP2000154621A
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English (en)
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Hiroo Inami
博男 稲波
Satoshi Matsubaguchi
敏 松葉口
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 テープ全厚みを薄くしても電磁変換特性が良
好で、ヘッド目詰まりがなく粉落ちもない走行耐久性に
優れた高容量の磁気記録テープを提供すること。 【解決手段】 支持体の一方の面に非磁性無機粉末と結
合剤を含む非磁性層と、少なくとも強磁性粉末と結合剤
とを含む、厚さ0.05〜0.3μmの磁性層をこの順
に有し、該支持体の該磁性層が設けられた面とは反対の
面にバック層を有する磁気記録テープであって、該磁気
記録テープの全厚が2〜7.9μmであり、該バック層
の厚さが該磁気記録テープの全厚の2〜6%で且つ0.
1〜0.3μmの範囲にあることを特徴とする磁気記録
テープ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はテープ全厚みの薄い
高容量磁気記録テープに関する。
【0002】
【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。
【0003】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。
【0004】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、大容量かつ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るの
で、高速での走行安定性が必要である。
【0005】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。
【0006】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、DDS−4、DVC
PRO、Zip100、Zip250、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。
【0007】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。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、LTO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。
【0008】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6−2
15350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。
【0009】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)。ところで、
テープ全厚みを更に低減させるためには、支持体を薄く
しなければならない。塗布層の厚みを一定にしたまま支
持体厚みを薄くしてゆくと以下のような問題が発生し
た。 テープの剛性が不十分になるために、ヘッド当たり
が悪くなり、電磁変換特性が低下する。 テープの剛性が不十分になるために、走行耐久性に問
題が発生する。特にエッジダメージによる粉落ちが発生
し易くなる。 以上のような問題を解決するために、アラミドやポリエ
チレンナフタレート(PEN)といった、従来用いられ
ていたポリエチレンテレフタレート(PET)より剛性
の高い支持体が用いられるようになった。しかし、剛性
が高いと原反から切り出すときのスリットが難しくな
り、PETを支持体とする原反をスリットする場合に比
べて切れ味が低下してしまう。特に、バック層が支持体
切断面よりテープの幅方向の外側へ突き出す現象が見ら
れ、この突き出たバック層が走行時に削れて粉落ちが発
生して、エラーが発生しやすくなる。また、ベースの厚
みをある程度厚い範囲とするために、磁性層や非磁性層
を薄くすることが図られてきたが、磁性層、非磁性層を
薄くしすぎると、カレンダー成形性が低下するので十分
な平滑面が得られず、電磁変換特性が低下するので、限
界がある。以上のようにテープ全厚みを更に薄くしたと
きに各々の層の厚みの最適化を図ることが望まれてい
る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、テープ全厚
みを薄くしても電磁変換特性が良好で、ヘッド目詰まり
がなく粉落ちもない走行耐久性に優れた高容量の磁気記
録テープを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題は、バック層の
厚みとテープ全厚みの比率、その他の厚みを細かく規定
することで解決されることを見出した。即ち、本発明
は、支持体の一方の面に非磁性無機粉末と結合剤を含む
非磁性層と、少なくとも強磁性粉末と結合剤とを含む、
厚さ0.05〜0.3μmの磁性層をこの順に有し、該
支持体の該磁性層が設けられた面とは反対の面にバック
層を有する磁気記録テープであって、該磁気記録テープ
の全厚が2〜7.9μmであり、該バック層の厚さが該
磁気記録テープの全厚の2〜6%で且つ0.1〜0.3
μmの範囲にあることを特徴とする磁気記録テープであ
る。
【0012】本発明の好ましい態様は次の通りである。 1.前記非磁性層の厚みが、該バック層より厚いことを
特徴とする磁気記録テープ。 2.前記非磁性層が、0.3〜1.5μmであることを
特徴とする磁気記録テープ。 4.該支持体の長手方向のヤング率が900〜5000
Kg/mm2(8820〜49000MPa)、幅方向
のヤング率が600〜4000Kg/mm2(5880
〜39200MPa)であり、その厚みがテープ全厚み
の65〜80%であることを特徴とする磁気記録テー
プ。 5.該テープ全厚みが3〜6.8μm未満であることを
特徴とする磁気記録テープ。 6.該バック層を塗布する面の支持体表面は、易接着層
を有するか、易接着処理が施されていることを特徴とす
る磁気記録テープ。
【0013】
【発明の実施の形態】本願発明は上記構成とすること
で、粉落ちが少なく、電磁変換特性の良好な磁気記録媒
体が得られることが明らかになった。また、バック層よ
りも非磁性層を厚くするとカレンダー成形性も良好で優
れた表面性が得られることがわかった。本発明はバック
層の厚みがテープ全厚みの2〜6%である。ここで、テ
ープ全厚みとは、テープを10枚重ねたときの厚さをマ
イクロメーターで測定し、一枚当たりの厚みを算出した
値である。本発明においては、テープ全厚みは、好まし
くは3〜6.8μm未満の範囲である。バック層の厚み
は、0.1〜0.3μm、好ましくは0.2〜0.3μ
mである。また、バック層厚みは、テープ全厚みの2〜
6%、好ましくは3〜6%である。非磁性層の厚みは、
該バック層より厚いことが好ましい。非磁性層の厚み
は、0.3〜1.5μmであることが好ましく、0.5
〜1.3μmであることが更に好ましい。また、本発明
に用いられる支持体は、その長手方向(MD)のヤング
率が900〜5000Kg/mm2(8820〜490
00MPa)であることが好ましく、更には1000〜
4000Kg/mm2であること好ましい。また、該支
持体の幅方向(TD)のヤング率は、600〜4000
Kg/mm2(5880〜39200MPa)であるこ
とが好ましく、更には、900〜3500Kg/mm2
であることが好ましい。更に、支持体の厚みは、テープ
全厚みの65〜80%であることが好ましく、更には6
5〜75%であることが好ましい。また、該バック層を
塗布する面の支持体表面は、易接着層を有するか、易接
着処理が施されていることが好ましい。易接着層は、支
持体と非磁性層との接着性を向上させる働きをするもの
で,例えば、ポリエステルポリウレタン、ポリエーテル
ポリウレタン、ポリエステル、ブタジエンアクリロニト
リル共重合体、スチレンブタジエン共重合体、各種ゴム
系樹脂等で構成される層である。必要に応じて、公知の
親水性極性基、例えばスルホン酸金属塩や無機粉末、可
塑材を含有することのできる層である。易接着層の厚み
は通常、0.01〜0.5μm、好ましくは0.02〜
0.3μmである。また、支持体に施される易接着処理
としては、コロナ放電処理、プラズマ処理、熱処理、除
塵処理などが挙げられる。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/inc
h2であることが好ましい。このような高い面記録密度
は、非磁性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。
【0014】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Hc、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ト
ラッキング、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、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。
【0015】磁性層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、0.
05〜0.3μm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0.05〜
0.19μm以下で、強磁性金属粉末の結晶子サイズが
100〜230Å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143
kA/m以上であり、更に好ましくは159kA/m以上であ
り、得に好ましくは175〜400kA/m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。磁性層の最大磁束密度(Bm)は
180〜650mTであることが好ましい。また、磁性
層の角形比は、0.82以上が好ましく、SFD(swit
ching-field distribution)は0.5以下であることが
好ましい。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Bm・δ(δは磁性
層厚み)を最適化することが好ましい。Bm・δを最適な
値に設計することで、MRヘッドが飽和し出力が低下する
ことを防止できる。
【0016】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
桁以上高くすることが、好ましく、その場合には磁気ヘ
ッドやカートリッジ内の部品と磁気記録テープとが高速
摺動するので磁気記録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。
【0017】また上下2層の構造を活用し、非磁性層
(下層ともいう)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。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でき
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。
【0018】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カレンダ−成形
性と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。
【0019】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。本発明は、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すると共に
記録トラック密度を向上させることができる。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。
【0020】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テープ全厚みの薄い大容量磁
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基礎としてお
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。
【0021】[磁性層]本発明により得られる磁気記録
媒体は、支持体の一面に下層及び磁性層を有し、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、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。薄層磁性層を作成する点や生産得率の点から
(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。
【0022】[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、S
i、Ca、Mg、P、Ti、Cr、Cu、Y、Sn、S
b、Ba、W、La、Ce、Pr、Nd、Co、Mn、
Zn、Ni、Sr、Bなどの原子を含んでもかまわな
い。特に、Al、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。C
oの含有量はFeに対して10原子%〜40原子%が好
ましい。Yの含有量は1原子%〜15原子%が好まし
い。Alは1.5原子%〜12原子%が好ましい。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
−22062号、特公昭47−22513号、特公昭4
6−28466号、特公昭46−38755号、特公昭
47−4286号、特公昭47−12422号、特公昭
47−17284号、特公昭47−18509号、特公
昭47−18573号、特公昭39−10307号、特
公昭46−39639号、米国特許第3026215
号、同3031341号、同3100194号、同32
42005号、同3389014号などに記載されてい
る。
【0023】強磁性金属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、減磁量が少なく好ましい。
【0024】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、好ましくは35〜
60m2/gである。35m2/g未満ではノイズが高くなる
場合があり、60m2/gを超えると平滑な表面が得にく
い場合がある。強磁性粉末の結晶子サイズは好ましくは
100〜230Åである。強磁性粉末の平均長軸長は好
ましくは0.05〜0.19nmである。強磁性粉末の
針状比は3〜15が好ましい。磁性金属粉末の飽和磁化
(σs)は好ましくは110〜180A・m2/kgである。強
磁性金属粉末の抗磁力は1800〜3000エルステッ
ド(143〜239kA/m)が好ましい。
【0025】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/m2、さらに好ましくは3〜8
μmol/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15容量%以下、更に好
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
を小さくすることが好ましい。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。
【0026】[六方晶フェライト粉末]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、T
i、V、Cr、Cu、Y、Mo、Rh、Pd、Ag、S
n、Sb、Te、W、Re、Au、Bi、La、Ce、
Pr、Nd、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、Co−Ti、Co−Ti−Zr、Co−Ti−Z
n、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。これらの中でマグ
ネトプランバイト型六方晶フェライトが短波長出力が高
く好ましい。平均粒子サイズは円盤径もしくは六角板径
で通常、10〜50nm、更に好ましくは10〜45nmで
あり、特に好ましくは10〜40nmである。
【0027】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、低ノイズとするた
め、板径は40nm以下が好ましいが、10nm未満では熱
揺らぎのため安定な磁化が望めない。50nmを超えると
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、粒子TEM(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
40〜400kA/m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σsは30〜70A・m2/kg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。表面処理剤は無機化合物、有機化合物が使用さ
れる。主な化合物としてはSi、Al、P、Zr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質量%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質量%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。
【0028】[非磁性層]この非磁性層は、非磁性無機
粉末と結合剤が含まれる。この非磁性無機粉末として
は、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、Fe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。これら非磁性無機粉末の平均粒子サイズは5〜
1000nmが好ましいが、必要に応じて粒子サイズの
異なる非磁性無機粉末を組み合わせたり、単独の非磁性
無機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無機粉末の
平均粒子サイズは10〜500nmである。特に、非磁
性無機粉末が粒状金属酸化物である場合は、平均粒子径
80nm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300nm以下が 好ましく、200
nm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。
非磁性無機粉末の含水率は通常、0.2〜5質量%、好
ましくは0.3〜3質量%、更に好ましくは0.3〜
1.5質量%である。非磁性無機粉末のpHは2〜12
であるが、pHは5.5〜11の間が特に好ましい。非
磁性無機粉末のSBETは通常、1〜150m2/g、好まし
くは10〜100m2/g、更に好ましくは20〜100
2/gである。非磁性無機粉末の結晶子サイズは4〜1
00nmが好ましく、4〜80nmが更に好ましい。D
BP(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/100g、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。非磁性無機粉末
のSA(ステアリン酸)吸着量は通常、1〜20μmol
/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
無機粉末を使用する時、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
れらの非磁性無機粉末の表面にはAl、Mg、Si、T
i、Zr、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。特に被覆層として分散
性に好ましいのはAl23、SiO2、TiO2、ZrO
2、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Al23、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。
【0029】本発明により得られる磁気記録媒体の非磁
性層に用いられる非磁性無機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−10
0、HIT−80、戸田工業製α−酸化鉄DPN−25
0BX、DPN−245、DPN−270BX、DPN
−550BX、DPN−550RX、DBN−450B
X、DBN−650RX、DAN−850RX、石原産
業製酸化チタンTTO−51B、TTO−55A、TT
O−55B、TTO−55C、TTO−55S、TTO
−55D、SN−100、チタン工業製酸化チタンST
T−4D、STT−30D、STT−30、STT−6
5C、α−酸化鉄α−40、テイカ製酸化チタンMT−
100S、MT−100T、MT−150W、MT−5
00B、MT−600B、MT−100F、MT−50
0HD、堺化学製FINEX−25、BF−1、BF−
10、BF−20、ST−M、同和鉱業製酸化鉄DEF
IC−Y、DEFIC−R、日本アエロジル製AS2B
M、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。
【0030】非磁性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、非磁性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。非磁性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。
【0031】非磁性層のカーボンブラックのSBETは通
常、50〜500m2/g、好ましくは70〜400m2/
g、DBP吸油量は通常、20〜400ml/100g、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、好ましくは10〜50nm、
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、100
0、900、800、880、700、VULCAN
XC−72、三菱化学製#3050B、#3150B、
#3750B、#3950B、#950、#650B、
#970B、#850B、MA−600、MA−23
0、#4000、#4010、コロンビアカーボン製C
ONDUCTEX SC、RAVEN 8800、80
00、7000、5750、5250、3500、21
00、2000、1800、1500、1255、12
50、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質量%を越えない範囲、
非磁性層総質量の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。
【0032】また非磁性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。
【0033】非磁性層の結合剤樹脂(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。
【0034】[結合剤]本発明において磁性層、及び所
望により形成される非磁性層、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−100〜15
0℃、数平均分子量が通常、1,000〜200,00
0、好ましくは10,000〜100,000、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。
【0035】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挙げられる。
【0036】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。中でも、ジオール成分として環状構造を有する分
子量500未満の短鎖ジオールと分子量500〜5000の長鎖ポ
リエーテルジオールを含むポリウレタン樹脂が好まし
い。
【0037】環状構造を有する分子量500未満の短鎖ジ
オール(以下、単に「短鎖ジオール」ともいう)として
は、芳香族、脂環族を有するジオール、及びこれらのエ
チレンオキシドまたは、プロピレンオキシド付加物など
から選ぶことができるものが好ましい。
【0038】短鎖ジオールとしては、ビスフェノール
A、水素化ビスフェノールA、ビスフェノールS、水素
化ビスフェノールS、ビスフェノールP、水素化ビスフ
ェノールP、シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキ
サンジオール、ハイドロキノン等が例示される。これら
の中でも好ましいものとして、ビスフェノールA、水素
化ビスフェノールA及びこれらのエチレンオキシド付加
物、プロピレンオキシド付加物を挙げることができる。
更に好ましくは水素化ビスフェノールAである。短鎖ジ
オールのポリウレタン樹脂中の含有量は、好ましくは1
5〜40質量%である。
【0039】また、分子量500〜5000の長鎖ポリエーテ
ルジオール(以下、単に「長鎖ジオール」ともいう)と
しては、好ましくは、ビスフェノールAのプロピレンオ
キシド付加物、ビスフェノールAのエチレンオキシド付
加物、水素化ビスフェノールAのエチレンオキシド付加
物、水素化ビスフェノールAのプロピレンオキシド付加
物が挙げられる。
【0040】また、炭素数が18の不飽和脂肪族カルボ
ン酸の2量体であるダイマー酸とした後に、不飽和結合
およびカルボン酸を水添還元し、さらに蒸留精製して得
られるダイマージオールとポリイソシアネートとからな
るポリウレタンも好ましい。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)、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。
【0041】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、VYH
H、VMCH、VAGF、VAGD、VROH、VYE
S、VYNC、VMCC、XYHL、XYSG、PKH
H、PKHJ、PKHC、PKFE、日信化学工業製、
MPR−TA、MPR−TA5、MPR−TAL、MP
R−TSN、MPR−TMF、MPR−TS、MPR−
TM、MPR−TAO、電気化学製1000W、DX8
0、DX81、DX82、DX83、100FD、日本
ゼオン製MR−104、MR−105、MR110、M
R100、MR555、400X−110A、日本ポリ
ウレタン製ニッポランN2301、N2302、N23
04、大日本インキ製パンデックスT−5105、T−
R3080、T−5201、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UR8200、UR8300、UR−87
00、RV530、RV280、大日精化製、ダイフェ
ラミン4020、5020、5100、5300、90
20、9022、7020、三菱化学製、MX500
4、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。
【0042】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無機粉末また
は強磁性粉末に対し、5〜50質量%の範囲、好ましく
は10〜30質量%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質量%、ポリウレタン樹脂
を用いる場合は2〜20質量%、ポリイソシアネートは
2〜20質量%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(0.49〜98MPa)、降伏点は0.0
5〜10Kg/mm2(0.49〜98MPa)が好ましい。
【0043】本発明により得られる磁気記録媒体は二層
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。
【0044】本発明において磁性層、非磁性層、バック
層に用いることができる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203
0、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−102、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。
【0045】[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〜300nm、pHは2〜10、含水率は0.1〜1
0質量%、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 20
00、1300、1000、900、905、800、
700、VULCAN XC−72、旭カーボン製、#
80、#60、#55、#50、#35、三菱化学製、
#2400B、#2300、#900、#1000#3
0、#40、#10B、コロンビアンカーボン製、CO
NDUCTEX SC、RAVEN 150、50、4
0、15、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質量%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、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。
【0046】[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質量%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10〜1000nm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/mL、含水率は0.1〜5
質量%、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AKP−10、AKP−15、AKP−20、
AKP−30、AKP−50、HIT−20、HIT−
30、HIT−50、HIT50G、HIT−60A、
HIT−60G、HIT−70、HIT−80、HIT
−82、HIT−100、レイノルズ社製ERC−DB
M、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、TF140、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非磁性層に
添加することもできる。非磁性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、非磁性層の添加する研磨
剤の粒径、量はむろん最適値に設定すべきものである。
研磨剤を別に分散し、磁性層用や非磁性層用塗料に添加
することも有効な製造方法である。
【0047】[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12〜22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(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。
【0048】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質量%以下が好ましく、さら
に好ましくは10質量%以下である。
【0049】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
性粉末に対し、0.1質量%〜50質量%、好ましくは
2質量%〜25質量%の範囲で選択される。
【0050】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、磁性層、非磁性層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。
【0051】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。
【0052】[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、前記の通りであるが、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0.01〜0.5μ
m、好ましくは0.02〜0.5 μmである。これらの
下塗層は従来より公知のものが使用できる。
【0053】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。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。尚、磁性
層を2層以上設けた場合は、磁性層厚みとは、その総和
を意味する。
【0054】非磁性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
性とは非磁性層の残留磁束密度が50mT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。
【0055】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。バック層の長手方向のヤング率は、500〜100
0Kg/mm2(4900〜9800MPa)であるこ
とが好ましい。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たものが好ましい。
例えば、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150〜300nm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。バック層の表面電気抵抗は、1010オーム/sq以
下が好ましい。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単独では、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る
傾向がある。
【0056】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。RAVEN2000B(18nm)、
RAVEN1500B(17nm)(以上、コロンビアカ
ーボン社製)、BP800(17nm)(キャボット社
製)、PRINNTEX90(14nm)、PRINTE
X95(15nm)、PRINTEX85(16nm)、P
RINTEX75(17nm)(以上、デグサ社製)、#
2700B(13nm),#2600(13nm),#9
50(16nm),#900(16nm),#9180
(12nm),MA7(24nm),MA100(24
nm)(以上 三菱化学(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(270nm)(カーンカルブ社製)、RAVEN
MTP(275nm)(コロンビアカーボン社製)を挙げ
ることができる。
【0057】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(質量比)は、前者:後者=9
8:2〜75:25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質量部に対し
て、通常30〜80質量部の範囲であり、好ましくは、
45〜65質量部の範囲である。
【0058】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12〜1
8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100質
量部に対して0.5〜20質量部の範囲で添加される。
【0059】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質量部に対して通常1〜5質量
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、ポリ塩化ビニル樹
脂、ポリウレタン樹脂、フェノキシ樹脂、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。
【0060】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、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、3〜30nm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。なお、この
表面粗さRaの調整は、通常、バック層組成粉体のサイ
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。
【0061】[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1
00℃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好ましく、アラミド
などの芳香族ポリアミドが更に好ましい。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。
【0062】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MIRAU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
のを使用することが好ましい。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SR
p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、90%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。
【0063】本発明に用いられる支持体のF−5値は好
ましくは5〜50Kg/mm2(49〜490MPa)、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/mm
2(49〜980MPa)、弾性率は100〜2000K
g/mm2(980〜19600MPa)、が好ましい。温
度膨張係数は10-4〜10-8/℃であり、好ましくは1
-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。
【0064】[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、非磁性粉末、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
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質量%以上が好ましい)および磁性体100部に対
し15〜500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1−79274に記載されている。また、非磁性層塗
料も磁性塗料量に準じて調製することができる。磁性塗
料および非磁性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。
【0065】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1−23
6968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ことが好ましい。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非
磁性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。
【0066】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(1.96kN/m)以上、さらに好まし
くは300kg/cm(2.94kN/m)以上である。
【0067】本発明の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−500V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1
00〜2000Kg/mm2(980〜1960MPa)、破
断強度は好ましくは10〜70Kg/mm2(98〜686M
Pa)、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(980〜14700MP
a)、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(110H
zで測定した動的粘弾性測定の損失弾性率の極大点)は3
0℃以上150℃以下が好ましく、下層非磁性層のそれ
は0℃〜100℃が好ましい。損失弾性率は1×107
〜8×108N/m2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10mg/m2以下
である。塗布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。
【0068】磁性層表面をTOPO−3DのMIRAU
法で測定した中心面平均表面粗さ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Rp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0.0
1μm〜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。
【0069】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。
【0070】
【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、「質量部」を意味する。
【0071】 実施例1 磁性塗料 強磁性金属粉末 100部 組成:Fe/Co=100/30(原子比) Hc:2350エルステッド(187kA/m)、 SBET:49m2/g 結晶子サイズ:160Å、 表面にAl23、SiO2、Y23を存在させる処理を施した。 平均長軸長:0.09μm、 針状比:7 σs:145A・m2/kg 結晶子サイズ:14nm、 塩化ビニル系重合体 日本ゼオン社製MR110 10部 ポリウレタン樹脂A 6部 α−Al23(平均粒子径:0.15μm) 5部 カーボンブラック(平均粒子径:0.08μm) 0.5部 ブチルステアレート 1部 ステアリン酸 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 上記の塗料について、各成分をオープンニーダーで混練
した後、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ート(日本ポリウレタン(株)製コ
ロネートL)を5部加え、さらにメチルエチルケトン:
シクロヘキサノン(6:4)混合溶媒40部を加え、1
μm の平均孔径を有するフィルターを用いて濾過し、塗
布液を調製した。本実施例は、以下の処方の非磁性層と
同時塗布により得られた二層構成媒体である。
【0072】 非磁性塗料 非磁性粉体 α-Fe2O3 ヘマタイト 80部 平均長軸長:0.10μm、 SBET:52m2/g、 pH:6、 タップ密度:0.8、 DBP吸油量:27〜38ml/100g 表面処理(表面にAl23、SiO2が存在) カーボンブラック 20部 平均粒子径:16nm DBP吸油量:80ml/100g pH:8.0、 SBET :250m2/g、 揮発分:1.5% 塩化ビニル系重合体 日本ゼオン製MR110 12部 ポリウレタン樹脂A 5部 α−Al23(平均粒子径:0.2μm) 5部 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 上記の塗料について、各成分をオープンニーダーで混練
した後、サンドミルを用いて分散させた。得られた下層
分散液にポリイソシアネート(日本ポリウレタン(株)
製コロネートL)を5部加え、さらにメチルエチルケト
ン:シクロヘキサノン(6:4)混合溶媒40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、非磁性塗布液を調製した。
【0073】上記ポリウレタン樹脂Aは、以下により合
成した。還流式冷却器、攪拌機を具備し、予め窒素置換
した容器に表1に示したジオールをシクロヘキサノン中
にて窒素気流下で60℃で溶解した。次いで触媒とし
て、ジ−n−ジブチルスズジラウレートを使用した原料
の総量に対して60ppm加え更に15分間溶解した。
次いで、表1に示したMDIを加え90℃にて2時間加
熱反応し、末端NCOポリウレタンプレポリマーを合成
した。得られたプレポリマーのNCO含量を定量し、N
CO含量と同モルのトリメチロールプロパンを加えて、
更に4時間加熱反応し、末端分岐OHを有するポリウレ
タン樹脂Aを得た。なお、OH含量の調整は表1に示し
たMDI含量の調整により行った。得られたポリウレタ
ンのOH含量、分子量を表1に示す。極性基の含有量
は、10 -5eq/gで示す。なお、ポリウレタン樹脂の
OH含量は、JIS K0070の試験方法により求め
たOH価及びGPCを用いて求めたポリスチレン換算で
の数平均分子量から一分子あたりのOH基数で示した。
【0074】表1において、 HBpA:水素化ビスフェノールA 化合物A:ビスフェノールA PO(プロピレンオキシ
ド)付加物(分子量600)n=3〜4 MDI:4,4−ジフェニルメタンジジイソシアネート TMP:トリメチロールプロパン 極性基含有長鎖ジオール 化合物ア:SIS/IP/NPGポリエステル 分子
量1000 SIS:5−ナトリウムスルホイソフタル酸 DEIS:5−ナトリウムスルホイソフタル酸エチレン
オキシド付加物 NPG:ネオペンチルグリコール IP:イソフタル酸
【0075】
【表1】
【0076】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1.5μm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0.2μmとなるように、厚
さ4.5μm で磁性層塗布面の中心面平均表面粗さが1
nmで、且つ予めコロナ処理を施して、支持体表面を親
水性にした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0.5Tの磁力を
持つコバルト磁石と0.4Tの磁力を持つソレノイドに
より配向させた。乾燥後、金属ロールとエポキシ樹脂ロ
ールから構成される7段のカレンダーで温度100℃に
て分速200m/min.で処理を行い、その後、やは
り、予めコロナ処理を施したアラミド支持体の他方の面
上に下記処方の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。3.8mm幅にスリットしてデ
ジタル記録用テープを作成した。
【0077】 バック層形成用塗布液組成 混練物 微粒子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) ニトロセルロース RS1/2 100部 ポリウレタン樹脂(日本ポリウレタン製N2301) 30部 分散剤:オレイン酸銅 5部 銅フタロシアニン 5部 沈降性硫酸バリウム 5部 メチルエチルケトン 500部 トルエン 500部 上記をロールミルで予備混練した後、 混練物 粗粒子カーボンブラック粉末 100部 (SBET:8.5m2/g、平均粒子径:270nm、DBP吸油量:36ml/ 100g、pH:10) ニトロセルロース 100部 ポリウレタン樹脂(日本ポリウレタン製N2301) 30部 メチルエチルケトン 300部 トルエン 300部 上記ととをサンドグラインダーで分散し、完成後、
以下を添加した。 ポリウレタン樹脂(東洋紡製バイロン300) 5部 ポリイソシアネート(日本ポリウレタン(株)製コロネートL) 5部 以上を加えて、バック層用分散液を作成した。
【0078】実施例2〜4、比較例1 実施例1において、非磁性層厚みやバック層厚みを変更
した他は同様にして各試料を作成した。以上のようにし
て得られた各試料を用いて、以下のような性能評価を行
った。 (1)再生出力 DDS4ドライブ(ソニー製)を用いて、25℃、60
%RHでデータ出力波形を観察した。レファレンスには
DDS3のレファレンステープを用いている。 (2)全長走行瞬間目詰まり DDS4ドライブ(ソニー製)を用いて、40℃、80
%RH環境で再生、巻き戻しを100回繰り返した。そ
の100パスの中で最も瞬間目詰まり(120μsec
以上、−3dB)が多かった1パスの中の瞬間目詰まり
回数をもって表記した。
【0079】(3)走行系粉落ち量 上記(2)において、100パスを全長走行して、10
0パス走行後に走行系内に付着していた黒い付着物の多
少をもって、○、△、×の三段階評価した。 ○:殆ど黒い付着物が見られない。 △:テープガイドの端に僅かに黒い付着物が認められる
が、ガイド以外の場所には汚れは見られない。 ×:ガイド以外の場所にも黒い粉が落ちている。
【0080】
【表2】
【0081】この結果から明らかな如く、本願実施例に
基づく実施例1〜3は比較例1に比べて、明らかに走行
性が改良されており、バック層厚みがテープ厚みの6%
以下で良好な走行性と電磁変換特性が得られている。
【0082】
【発明の効果】本発明は、支持体上に、非磁性層を設
け、その上に厚みが0.05〜0.3μmである磁性層
を設け、その逆の面に非磁性のバック層を設けてなる磁
気記録テープにおいて、該バック層の厚みをテープ全厚
みの2〜6%、テープ全厚みを2〜7.9μm、バック
層の厚みを0.1〜0.3μmとすることにより、テー
プ全厚みが薄くとも電磁変換特性が良好で、ヘッド目詰
まりがなく粉落ちもない走行耐久性に優れた高容量の磁
気記録テープを提供することができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持体の一方の面に非磁性無機粉末と結
    合剤を含む非磁性層と、少なくとも強磁性粉末と結合剤
    とを含む、厚さ0.05〜0.3μmの磁性層をこの順
    に有し、該支持体の該磁性層が設けられた面とは反対の
    面にバック層を有する磁気記録テープであって、該磁気
    記録テープの全厚が2〜7.9μmであり、該バック層
    の厚さが該磁気記録テープの全厚の2〜6%で且つ0.
    1〜0.3μmの範囲にあることを特徴とする磁気記録
    テープ。
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