JP2002042325A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JP2002042325A JP2000222699A JP2000222699A JP2002042325A JP 2002042325 A JP2002042325 A JP 2002042325A JP 2000222699 A JP2000222699 A JP 2000222699A JP 2000222699 A JP2000222699 A JP 2000222699A JP 2002042325 A JP2002042325 A JP 2002042325A
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    • G11B5/73Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
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Abstract

(57)【要約】 【課題】電磁変換特性、特に高密度記録特性が改良され
かつ優れた耐久性を併せ持ち、特に高密度記録領域での
C/N比が格段に改良された磁気記録媒体を提供するこ
と。 【解決手段】 支持体上に実質的に非磁性である下層と
強磁性金属粉末または強磁性六方晶フェライト粉末を結
合剤中に分散してなる抗磁力が143kA/m以上の磁性層を
この順に設けた磁気記録媒体において、前記磁気記録媒
体は面記録密度が0.2〜2Gbit/inch2の信号を記録
するための磁気記録媒体であり、前記支持体は厚さが5.
5μm以下であり、MD方向ヤング率が11000Mpa以上で
あり、かつ、前記支持体は磁性層と逆の面にハ゛ックコート層
を有し、前記ハ゛ックコート層が有する高さ50nm以上の突起個
数が10000μm2あたり200個以上1000個以下
磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は塗布型の高記録密度
の磁気記録媒体に関する。特に磁性層と実質的に非磁性
の下層を有し、磁性層に強磁性金属粉末または六方晶フ
ェライト粉末を含む高密度記録用の磁気記録媒体に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】近年、ミニコンピューター、パーソナル
コンピューター、ワークステーションなどのオフィスコ
ンピューターの普及に伴って、外部記憶媒体としてコン
ピューターデータを記録するための磁気テープ(いわゆ
るバックアップテープ)の研究が盛んに行われている。
このような用途の磁気テープの実用化に際しては、とく
にコンピューターの小型化、情報処理能力の増大と相ま
って、記録の大容量化、小型化を達成するために、記録
容量の向上が強く要求される。
【0003】従来、磁気記録媒体には酸化鉄、Co変性
酸化鉄、CrO2、強磁性金属粉末、六方晶系フェライ
ト粉末を結合剤中に分散した磁性層を非磁性支持体に塗
設したものが広く用いられる。この中でも強磁性金属粉
末と六方晶系フェライト粉末は高密度記録特性に優れて
いることが知られている。
【0004】ディスク状磁気記録媒体の特性を向上させ
るために、特開昭64−84418号公報には酸性基と
エポキシ基と水酸基を有する塩化ビニル樹脂を用いるこ
とが提案され、特公平3−12374号公報にはHc80
kA/m(1000Oe)以上、比表面積25〜70m2/gの金属
粉末を用いることが提案され、特公平6ー28106号
公報には磁性体の比表面積と磁化量を定め、研磨剤を含
ませることが提案されている。
【0005】磁気記録媒体の耐久性を改善させるため
に、特開昭54−124716号公報にはモース硬度6
以上の非磁性粉末と高級脂肪酸エステルを含ませること
が提案され、特公平7−89407号公報には潤滑剤を
含む空孔の体積と表面粗さを0.005〜0.025μ
mとすることが提案され、特公平7ー36216号公報
には磁性層厚みに対し1/4〜3/4の粒径の研磨剤と
低融点の脂肪酸エステルを用いることが提案され、特開
平3−203018号公報にはAlを含むメタル磁性体
と酸化クロム用いることが提案されている。
【0006】非磁性の下層や中間層を有する磁気記録媒
体の構成として、特開平3ー120613号公報には導
電層と金属粉末を含む磁性層を有する構成が提案され、
特開平6−290446号公報には1μm以下の磁性層
と非磁性層を有する構成が提案され、特開昭62−15
9337号公報にはカーボン中間層と潤滑剤を含む磁性
層からなる構成が提案され、特開平5−290358号
公報にはカーボンサイズを規定した非磁性層を有する構
成が提案されている。
【0007】又近年、ミニコンピュータ、パーソナルコ
ンピュータなどのオフィスコンピュータの普及に伴っ
て、外部記憶媒体としてコンピュータデータを記録する
ための磁気テープ(所謂、バックアップテープ)の研究
が盛んに行われている。このような用途の磁気テープの
実用化に際しては、特にコンピュータの小型化、情報処
理能力の増大と相まって、記録の大容量化、小型化を達
成するために記録容量の向上が強く要求される。また磁
気テープの使用環境の広がりによる幅広い環境条件下
(特に、変動の激しい温湿度条件下など)での使用、デ
ータ保存に対する信頼性、更に高速での繰り返し使用に
よる多数回走行におけるデータの安定した記録、読み出
し等の性能に対する信頼性なども従来に増して要求され
る。
【0008】従来から、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、D8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、非磁性支持体上の一方の側に、膜厚
が2.0〜3.0μm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、バックコート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、出力が低下するという厚み損失の問題があ
る。
【0009】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ー182178号公報には非磁性
支持体上に無機質粉末を含み、結合剤に分散してなる下
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
末を結合剤に分散してなる1.0μm以下の厚みの上層
磁性層を設けた磁気記録媒体が開示されている。
【0010】しかしながら、急速な磁気記録媒体の大容
量化、高密度化にともない、このような技術をもってし
ても満足な特性を得ることが難しくなってきていた。ま
た耐久性と両立させることも困難な状況になってきてい
る。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、電磁
変換特性、特に高密度記録特性が改良されかつ優れた耐
久性を併せ持ち、特に高密度記録領域でのC/N比が格段
に改良された磁気記録媒体を提供することを目的として
いる。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者らは電磁変換特
性と耐久性が良好で特に高密度記録領域でのC/N比が格
段に改良された磁気記録媒体を得るために鋭意検討した
結果、以下のような媒体とすることで、本発明の目的で
ある優れた高密度記録特性と優れた耐久性が得られるこ
とを見いだし、本発明に至ったものである。
【0013】すなわち、本発明の磁気記録媒体は、支持
体上に実質的に非磁性である下層と強磁性金属粉末また
は強磁性六方晶フェライト粉末を結合剤中に分散してな
る抗磁力が143kA/m以上の磁性層をこの順に設けた磁気
記録媒体において、前記磁気記録媒体は面記録密度が
0.2〜2Gbit/inch2の信号を記録する磁気記録媒体
であり、前記支持体は厚さが5.5μm以下であり、MD
方向ヤング率が11000Mpa以上であり、かつ、前記支持体
は磁性層と逆の面にハ゛ックコート層を有し、前記ハ゛ックコート層が
有する高さ50nm以上の突起個数が10000μm2あたり
200個以上1000個以下であることを特徴とする。
【0014】上記本発明の磁気記録媒体においては、ハ゛
ックコート層として、高さ50nm以上の突起個数が10000
μm2あたりに200個以上1000個以下であるハ゛ックコー
ト層を採用することで優れた走行耐久性が得られ、かつ
支持体として厚さが5.5μm以下であり、MD方向ヤン
グ率が11000Mpa以上である支持体を採用することで、磁
性層として強磁性金属粉末または強磁性六方晶フェライ
ト粉末を結合剤中に分散してなる磁性層を採用すること
により得られる、優れた高密度記録特性を、上記ハ゛ックコー
ト層が有する突起の作用で損なうことなく、維持できる
ことにより、上記本発明の目的を達成した。本発明によ
れば、優れた高密度特性と優れた耐久性を併せ持ち、特
に高密度領域でのC/N比が顕著に改良された磁気記録媒
体、特にコンピューターテープを得ることができる。
【0015】さらに本発明においては、前記磁性層の乾
燥厚みが0.05〜0.25μmであり、且つΦmが1.
0×10-5〜1.3×10-5T(8.0×10-3〜1.0×10-3
emu/cm2)であり、前記下層及び/又は前記磁性層は少な
くとも脂肪酸及び脂肪酸エステルを含有することが、従
来の技術では得ることができなかった、優れた高密度特
性と優れた耐久性を併せ持ち高密度記録領域でのC/N比
が格段に改良された磁気記録媒体を得ることができるこ
とから好ましい。
【0016】さらに本発明においては、前記磁気記録媒
体は前記面記録密度が0.2〜2Gbit/inch2の信号を
記録する磁気記録媒体であり、かつ前記下層にモース硬
度4以上の無機粉末を含むものであることが、繰り返し
走行時の耐久性を向上させることができるので好まし
い。
【0017】尚、本明細書において、「実質的に非磁性
である下層」とは記録に関与しない程度に磁性を持って
いても良いという意味であり、以下、単に下層または非
磁性層という。φmとは片側の単位面積当たりの磁性層
から振動試料型磁束計(VSM:東英工業社製)を用
い、Hm796kA/m(10kOe)で直接測定できる磁気モ
ーメント量であり、VSMで求められる磁束密度Bm
(単位T(テスラ))に厚み(m)を掛けたものに等し
い。従ってφmの単位はT・mで表される。
【0018】線記録密度とは記録方向1インチ当たりに
記録する信号のビット数である。これら線記録密度、ト
ラック密度、面記録密度はシステムによって決まる値で
ある。即ち本発明は面記録密度の向上に対しては線記録
密度の点で磁性層厚み、磁性層Hcで改良を図り、トラ
ック密度の点でΦmの最適化を図ったものである。
【0019】
【発明の実施の態様】本発明において、面記録密度が
0.2〜2Gbit/inch2 更には面記録密度が0.35〜
2Gbit/inch2という高密度特性と優れた走行耐久性を
併せ持つ磁気記録媒体、特にコンピューターテープが得
られるのは以下のようなポイントを有機的に結合し、総
合した結果である。
【0020】本発明のポイントは高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の変
動減、粉体(強磁性粉末、非磁性粉末)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、ハ゛ックコート層、支持体の組み合わ
せによる耐久性改良、高温、低温での潤滑剤の作用、
等が挙げられ、これらを適宜結合し、総合した結果本発
明に至った。
【0021】本発明者らは、この様な知見をもとに鋭意
研究を行った。その結果、面記録密度が0.2〜2Gbi
t/inch2 更には面記録密度が0.35〜2Gbit/inch2
という高密度特性と優れた耐久性を併せ持ち特に高密度
記録領域でのC/N比が格段に改良された磁気記録媒体、
特にコンピューターテープが得られた。
【0022】即ち、支持体は厚さが5.5μm以下である
ことで、テープ媒体の特徴である、体積記録密度を向上
させることができる。例えば、DDS−4用カートリッ
ジに規定の長さのテープを巻き込むことができるという
利点が有る。支持体の厚さの下限は、製膜時の大量生産
が比較的容易であるという観点から、例えば、3.0μ
mである。支持体厚さは、好ましくは3.5〜5.0μ
mの範囲である。支持体のMD方向ヤング率が11000Mpa
以上であることで、支持体が薄くなっても磁気ヘッドと
テープの間に隙間を生じることなく、優れた電磁変換特
性を維持できるという利点が有る。支持体のMD方向ヤ
ング率の上限は、フレキシブルなフィルムの製造が可能
な範囲という観点から、例えば、50,000Mpaである。支
持体のMD方向ヤング率は、好ましくは14,000〜20,000
Mpaの範囲である。ハ゛ックコート層が有する高さ50nm以上の突
起個数が10000μm2あたりに200個未満では、走
行時の摩擦係数が大きくなり、耐久性の確保が困難にな
るという不都合があり、1000個を超えると表面が粗
くなり、テープを巻いたときに磁性面側にくぼみ(凹凸)
を形成させてしまい、C/N比を劣化させるという不都合
がある。ハ゛ックコート層が有する高さ50nm以上の突起個数
は、好ましくは10000μm 2あたり700〜900個
の範囲である。磁性層の抗磁力が143kA/m(1800Oe)未
満では、本発明が目的とする高密度記録におけるC/N比
が不足してしまう。
【0023】さらに本発明においては、前記磁性層の乾
燥厚みが0.05 〜0.25μmであることが、記録
減磁、オーバーライト特性の改善というウィンドウ・マ
ージンの確保という観点から好ましい。さらに、Φmが
1.0×10-5〜1.3×10-5T(8.0×10-3〜1.0×10
-3emu/cm2)であることが、実用的な出力の確保という観
点から好ましい。さらに、下層及び/又は磁性層は少な
くとも脂肪酸及び脂肪酸エステルを含有することが、走
行安定性の確保という観点から好ましい。
【0024】本発明の磁気記録媒体は、支持体上に実質
的に非磁性である下層と強磁性金属粉末または強磁性六
方晶フェライト粉末を結合剤中に分散してなる磁性層を
この順に設けたATOMM構成からなるが、このよなA
TOMM構成にするメリットは次のように考えられる。 (1)磁性層の薄層構造化による電磁変換特性の向上、 (2)潤滑剤の安定供給による耐久性の向上 (3)上層磁性層の平滑化による高出力 (4)磁性層の機能分離による要求機能付与が容易 これらの機能は、単に磁性層を重層化するだけでは達成
できない。重層構造を構成するには、層を順次構成する
「逐次重層方式」が一般的である。この方式は先ず、下
層を塗布し、硬化、又は乾燥させた後、上層磁性層を同
様に塗布し、硬化、表面処理を行う。
【0025】さらに、磁性層薄層構造化(即ち、磁性層
の乾燥厚みが0.05 〜0.25μmの範囲にするこ
と)により以下のような電磁変換特性の大幅な向上が出
来る。 (1)記録減磁時特性の改良による高周波領域での出力
向上、 (2)重ね書き(オーバーライト)特性の改良 (3)ウインドウマージンの確保 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/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表
面粗さの制御、磁気ヘッドとの滑り性を維持する潤滑剤
処方がある。本発明の媒体ではバインダー処方に現行の
FDシステムで実績のある3次元ネットワークバインダ
ーシステムを改良している。
【0026】
【発明の実施の形態】[磁性層]本発明の磁気記録媒体
における上下層は、下層を塗布後、下層が湿潤状態の内
(W/W)、または乾燥した後(W/D)に、上層磁性
層を設けることにより製造されたものであることができ
る。生産得率の点から同時、又は逐次湿潤塗布により製
造されたものであることが好ましいが、乾燥後塗布も十
分使用できる。重層構成(下層非磁性層及び上層磁性層
からなる構成)は、同時、又は逐次湿潤塗布(W/W)
により製造することで、上層/下層が同時に形成できる
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、超薄層でも上層磁性層の表面粗さを良化できる。
磁性層の抗磁力Hcは、上述のように、143kA/m(1800O
e)以上であることが好ましく、磁性層に含まれる強磁
性金属粉末はBmが200〜500mT(2000〜5
000G)、バリウムフェライト粉末等の強磁性六方晶
フェライト粉末はBmが100〜300mT(1000
〜3000G)で有ることが好ましい。
【0027】[強磁性金属粉末]本発明の上層磁性層に
使用する強磁性粉末としては、α−Feを主成分とする
強磁性金属粉末が好ましい。これらの強磁性金属粉末に
は所定の原子以外にAl、Si、S、Sc、Ca、T
i、V、Cr、Cu、Y、Mo、Rh、Pd、Ag、S
n、Sb、Te、Ba、Ta、W、Re、Au、Hg、
Pb、Bi、La、Ce、Pr、Nd、P、Co、M
n、Zn、Ni、Sr、Bなどの原子を含んでもかまわ
ない。特に、Al、Si、Ca、Y、Ba、La、N
d、Co、Ni、Bの少なくとも1つをα−Fe以外に
含むことが好ましく、Co、Y、Alの少なくとも一つ
を含むことがさらに好ましい。Coの含有量はFeに対
して0原子%以上40原子%以下が好ましく、さらに好
ましくは15原子%以上35%以下、より好ましくは2
0原子%以上35原子%以下である。Yの含有量は1.
5原子%以上12原子%以下が好ましく、さらに好まし
くは3原子%以上10原子%以下、より好ましくは4原
子%以上9原子%以下である。Alは1.5原子%以上
12原子%以下が好ましく、さらに好ましくは3原子%
以上10原子%以下、より好ましくは4原子%以上9原
子%以下である。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47−2251
3号、特公昭46−28466号、特公昭46−387
55号、特公昭47−4286号、特公昭47−124
22号、特公昭47−17284号、特公昭47−18
509号、特公昭47−18573号、特公昭39−1
0307号、特公昭46−39639号、米国特許第3
026215号、同3031341号、同310019
4号、同3242005号、同3389014号などに
記載されている。
【0028】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。強磁性合金粉末の公知の製
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。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F
e−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。
【0029】本発明の磁性層に含有させる強磁性金属粉
末は、BET法による比表面積が45〜80m2/gで
あり、好ましくは50〜70m2/gである古ことが適
当である。比表面積を45m2/g以上とすることで、
ノイズを低下させることができ、80m2/g以下とす
ることで表面性を得易くなる。本発明の 磁性層の強磁
性金属粉末の結晶子サイズは80〜180Åであり、好
ましくは100〜180Å、更に好ましくは110〜1
75Åであることが適当である。強磁性金属粉末は、長
軸径が0.01μm以上0.25μm以下であり、好まし
くは0.03μm以上0.15μm以下であり、さらに好
ましくは0.03μm以上0.12μm以下であることが
適当である。強磁性金属粉末は、針状比が3以上15以
下が好ましく、さらには5以上12以下が好ましい。強
磁性金属粉末のσs は100〜180A・m2/kgであり、
好ましくは110A・m2/kg 〜170A・m2/kg 、更に好
ましくは125〜160A・m2/kg である。金属粉末
は、抗磁力が143kA/m(1800Oe)以上279k A/m(3500Oe)以
下が好ましく、更に好ましくは143kA/m(1800Oe)以上239
kA/m(3000Oe)以下である。
【0030】強磁性金属粉末は含水率を0.01〜2%
とするのが好ましい。強磁性金属粉末の含水率は結合剤
の種類によって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4〜12であるが、好ましくは
6〜10である。強磁性金属粉末は必要に応じ、表面処
理を行いAl、Si、Pまたはこれらの酸化物などの形
になっていてもかまわない。その量は強磁性金属粉末に
対し0.1〜10%であり、表面処理を施すと脂肪酸な
どの潤滑剤の吸着が100mg/m2以下になり好まし
い。強磁性金属粉末は、可溶性のNa、Ca、Fe、N
i、Sr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が、200ppm以下であ
れば特に特性に影響を与えることは少ない。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粒子サイズ
についての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、0.8以下が好ましい。強磁性粉末のH
cの分布を小さくする必要がある。尚、SFDが0.8
以下であると、電磁変換特性が良好で、出力が高く、ま
た、磁化反転がシャープでピークシフトも少なくなり、
高密度デジタル磁気記録に好適である。Hcの分布を小
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、焼結を防止するなどの方法が
ある。
【0031】[強磁性六方晶フェライト粉末]本発明の
磁性層に含まれる六方晶フェライト粒子としてバリウム
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,
Sc、Ti、V,Cr、Cu,Y,Mo,Rh,Pd,
Ag、Sn、Sb、Te、Ba、Ta、W、Re、A
u、Hg、Pb、Bi、La、Ce、Pr、Nd、P,
Co,Mn,Zn、Ni、Sr、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−Zn,Ni−
Ti−Zn,Nb−Zn−Co、Sb−Zn−Co、N
b−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。
【0032】粒子サイズは六角板径で10〜200nm、
好ましくは10〜100nmであり、特に好ましくは10
〜80nmである。特にトラック密度を上げるため磁気抵
抗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。六角板径が200nm以
下であれば、ノイズが低く、高密度磁気記録に向く。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にくくなる。
板状比が15以下であれば、粒子間のスタッキングによ
りノイズが大きくなることはない。
【0033】上記粒子サイズ範囲の粒子のBET法によ
る比表面積は10〜200m2/gである。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・板厚の分布は通常狭いほど好ましい。数値化は困難
であるが粒子TEM写真より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。
【0034】六方晶フェライト微粒子は、磁性体で測定
される抗磁力Hcが40kA/m(500Oe)〜398kA/m(5000Oe)程
度まであれば作成できる。Hcは高い方が高密度記録に
有利であるが、記録ヘッドの能力で制限される。本発明
ではHcは143kA/m(1800Oe)から318kA/m(4000Oe)程度で
あるが、好ましくは143kA/m(1800Oe)以上、279kA/m(350
0Oe)以下である。ヘッドの飽和磁化が1.4テスラーを
越える場合は、159kA/m(2000Oe)以上にすることが好ま
しい。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40A・m2/kg〜80A・m2/
kgである。σsは高い方が好ましいが微粒子になるほど
小さくなる傾向がある。σs改良のためマグネトプラン
バイトフェライトにスピネルフェライトを複合するこ
と、含有元素の種類と添加量の選択等が良く知られてい
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。
【0035】磁性体(六方晶フェライト)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、A
l、P、等の化合物、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%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6〜1
1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
0.01〜2.0%が選ばれる。六方晶フェライトの製
法としては、酸化バリウム・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結晶化
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
した後洗浄・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。
【0036】[非磁性層]次に下層(非磁性層)に関する
詳細な内容について説明する。本発明の下層は、実質的
に非磁性であり、用いられる無機粉末は、非磁性粉末で
ある、例えば、金属酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、
金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物、等の無機化合物
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、ヘマタイト、ゲータイト、コ
ランダム、窒化珪素、チタンカーバイト、酸化チタン、
二酸化珪素、酸化スズ、酸化マグネシウム、酸化タング
ステン、酸化ジルコニウム、窒化ホウ素、酸化亜鉛、炭
酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二硫化
モリブデン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、酸化鉄、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
化鉄である。これら非磁性粉末の粒子サイズは0.00
5〜2μm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粒子サイズは
0.01μm〜0.2μm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は、長軸長
が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0.05〜2g/ml、好ましくは
0.2〜1.5g/mlである。非磁性粉末の含水率は0.
1〜5重量%、好ましくは0.2〜3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2〜11であるが、pHは5.5〜10の間が特に好
ましい。非磁性粉末の比表面積は1〜100m2/g、好ま
しくは5〜80m2/g、更に好ましくは10〜70m2/gで
ある。非磁性粉末の結晶子サイズは0.004μm〜1
μmが 好ましく、0.04μm〜0.1μm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1〜
12、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。モース硬度は4以
上、10以下のものが好ましい。非磁性粉末のSA(ス
テアリン酸)吸着量は1〜20μmol/m2、好ましくは
2〜15μmol/m 2、さらに好ましくは3〜8μmol/m2
ある。pHは3〜6の間にあることが好ましい。これら
の非磁性粉末の表面は表面処理されてAl23、SiO
2、TiO2、ZrO2、SnO2、Sb23、ZnO、Y
23が存在することが好ましい。特に分散性に好ましい
のはAl23、SiO2、TiO2、ZrO2であるが、
更に好ましいのはAl23、SiO2、ZrO2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、先ずアルミナで処理した後にその
表層をシリカで処理する方法、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。
【0037】本発明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,ZA−G1、戸田工業社製αヘマタイ
トDPN−250,DPN−250BX,DPN−24
5,DPN−270BX,DPN−500BX,DBN
−SA1,DBN−SA3、石原産業製酸化チタンTT
O−51B,TTO−55A,TTO−55B,TTO
−55C,TTO−55S,TTO−55D,SN−1
00、αヘマタイトE270,E271,E300,E
303、チタン工業製酸化チタンSTT−4D,STT
−30D,STT−30,STT−65C、αヘマタイ
トα−40、テイカ製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DEFIC−Y,DEFIC−R、
日本アエロジル製AS2BM,TiO2P25、宇部興
産製100A,500A、及びそれを焼成したものが挙
げられる。特に好ましい非磁性粉末は二酸化チタンとα
−酸化鉄である。
【0038】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
を小さくすることができるとともに、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、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。
【0039】下層のカーボンブラックの比表面積は10
0〜500m2/g、好ましくは150〜400m2/g、
DBP吸油量は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
5nm〜80nm、好ましく1 0〜50nm、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社製
BLACKPEARLS 2000,1300,100
0,900,800,880,700、VULCAN
XC−72、三菱化成工業社製 #3050B,#31
50B,#3250B,#3750B,#3950B,
#950,#650B,#970B,#850B,MA
−600,MA−230,#4000,#4010、コ
ンロンビアカーボン社製 CONDUCTEX SC、
RAVEN 8800,8000,7000,575
0,5250,3500,2100,2000,180
0,1500,1255,1250、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。
【0040】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。
【0041】下層の結合剤樹脂、潤滑剤、分散剤、添加
剤、溶剤、分散方法その他は以下に記載する磁性層のそ
れが適用できる。特に、結合剤樹脂量、種類、添加剤、
分散剤の添加量、種類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]本発明の磁性層と非磁性層、バック層のバイ
ンダー、潤滑剤、分散剤、添加剤、溶剤、分散方法その
他は磁性層、非磁性層、バック層のそれが適用できる。
特に、バインダー量、種類、添加剤、分散剤の添加量、
種類に関しては磁性層に関する公知技術が適用できる。
【0042】本発明の磁性層及び下層(非磁性層)に使用
される結合剤としては従来公知の熱可塑系樹脂、熱硬化
系樹脂、反応型樹脂やこれらの混合物が使用される。熱
可塑系樹脂としては、ガラス転移温度が−100〜15
0℃、数平均分子量が1,000〜200,000、好ま
しくは10,000〜100,000、重合度が約50〜
1000程度のものである。
【0043】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、アクルリ酸、
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。
【0044】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、−COO
M、−SO3M、−OSO3M、−P=O(OM)2、−
O−P=O(OM)2、(式中、Mは水素原子、または
アルカリ金属塩基)、−OH、−NR2、−N+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。
【0045】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社製VAGH、VY
HH、VMCH、VAGF、VAGD,VROH,VY
ES,VYNC,VMCC,XYHL,XYSG,PK
HH,PKHJ,PKHC,PKFE,日信化学工業社
製、MPR−TA、MPR−TA5,MPR−TAL,
MPR−TSN,MPR−TMF,MPR−TS、MP
R−TM、MPR−TAO、電気化学社製1000W、
DX80,DX81,DX82,DX83、100F
D、日本ゼオン社製MR−104、MR−105、MR
110、MR100、MR555、400X−110
A、日本ポリウレタン社製ニッポランN2301、N2
302、N2304、大日本インキ社製パンデックスT
−5105、T−R3080、T−5201、バーノッ
クD−400、D−210−80、クリスボン610
9,7209,東洋紡社製バイロンUR8200,UR
8300、UR−8700、RV530,RV280、
大日精化社製、ダイフェラミン4020,5020,5
100,5300,9020,9022、7020,三
菱化成社製、MX5004,三洋化成社製サンプレンS
P−150、旭化成社製サランF310,F210など
が挙げられる。
【0046】本発明の非磁性層、磁性層に用いられる結
合剤は非磁性粉末または磁性粉末に対し、5〜50%の
範囲、好ましくは10〜30%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%、ポリウレタ
ン樹脂合を用いる場合は2〜20%、ポリイソシアネー
トは2〜20%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0.0
5〜10kg/mm2、降伏点は0.05〜10kg/mm2が好ま
しい。
【0047】本発明の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
を必要に応じ非磁性層、各磁性層と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。
【0048】本発明に用い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
ウレタン社製、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M
R,ミリオネートMTL、武田薬品社製、タケネートD
−102,タケネートD−110N、タケネートD−2
00、タケネートD−202、住友バイエル社製、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。
【0049】[カーボンブラック、研磨剤]本発明の磁
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、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5〜50
0m2/g、DBP吸油量は10〜400ml/100
g、粒子径は5nm〜300nm、pHは2〜10、含
水率は0.1〜10%、タップ密度は0.1〜1g/c
c、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社製、BLACKPE
ARLS 2000、1300、1000、900、9
05、800,700、VULCAN XC−72、旭
カーボン社製、#80、#60,#55、#50、#3
5、三菱化成工業社製、#2400B、#2300、#
900,#1000#30,#40、#10B、コロン
ビアンカーボン社製、CONDUCTEX SC、RA
VEN 150、50,40,15、RAVEN−MT
−P、日本EC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%で用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上層磁性層、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。
【0050】本発明に用いられる研磨剤としてはα化率
90%以上のα−アルミナ、β−アルミナ、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、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%以上であれ
ば効果にかわりはない。これら研磨剤の粒子サイズは
0.01〜2μ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0.3〜2g/cc、含水率は0.1〜5%、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。具体的には住友化学社製AKP−
12、AKP−15、AKP−20、AKP−30、A
KP−50、HIT−20、HIT−30、HIT−5
5、HIT−60A、HIT−70、HIT−80、H
IT−100、レイノルズ社製、ERC−DBM、HP
−DBM、HPS−DBM、不二見研磨剤社製、WA1
0000、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。
【0051】[添加剤]本発明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。特に
本発明においては前記下層及び/又は前記磁性層は少な
くとも脂肪酸及び脂肪酸エステルを含有し、かつ該脂肪
酸及び脂肪酸エステルの脂肪酸残基同士が互いに同一で
あることが必要である。脂肪酸としては炭素数10〜2
4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)が挙げられ、脂肪酸エステルと
しては炭素数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
酸エステルが挙げられる。これら脂肪酸、脂肪酸エステ
ル以外の添加剤としては二硫化モリブデン、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)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、
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。
【0052】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。脂肪酸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%以下が好ましく、さらに好
ましくは10%以下である。
【0053】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
滲み出しを制御する、沸点、融点や極性の異なるエステ
ル類を用い表面への滲み出しを制御する、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粉末または非磁性
粉末に対し、0.1%〜50%、好ましくは2%〜25
%の範囲で選択される。
【0054】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6−68
453に記載の溶剤を用いることができる。
【0055】[層構成]本発明の磁気記録媒体の厚み構
成は、非磁性支持体が5.5μm以下であり、好ましく
は3.0μm以上、より好ましくは、3.5〜5.0μ
mの範囲である。
【0056】非磁性可撓性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。本発明は通常支持体両面
に非磁性層と磁性層を設けてなる両面磁性層ディスク状
媒体であっても、片面のみに設けてもかまわない。この
場合、帯電防止やカール補正などの効果を出すために非
磁性層、磁性層側と反対側にバックコート層を設けても
かまわない。この厚みは0.1〜4μm、好ましくは
0.3〜2.0μmである。これらの下塗層は公知のも
のが使用できる。また、ハ゛ックコート層は、高さ50nm以上の
突起個数が10000μm2あたりに200個以上100
0個以下であること以外は、公知のものが使用できる。
【0057】本発明の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
以上0.25μm以下であり、好ましくは0.05μm
以上0.20μm以下であることが適当である。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。
【0058】本発明になる媒体の下層である非磁性層の
厚みは0.2μm以上5.0μm以下、好ましくは0.
3μm以上3.0μm以下、さらに好ましくは1.0μ
m以上2.5μm以下である。なお、本発明媒体の下層
は実質的に非磁性層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、本発明の効果を示すものであり、本発
明と実質的に同一の構成と見なすことができることは言
うまでもない。実質的に非磁性層とは下層の残留磁束密
度が10mT(100G)以下または抗磁力が7960
A・m2/kg(100Oe)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をもたないことを示す。
【0059】[バックコート層]一般に、コンピュータ
データ記録用の磁気テープは、ビデオテープ、オーディ
オテープに比較して、繰り返し走行性が強く要求され
る。このような高い走行耐久性を維持させるために、バ
ックコート層には、カーボンブラックと無機粉末が含有
されていることが好ましい。
【0060】カーボンブラックは、平均粒子サイズの異
なる二種類のものを組み合わせて使用することが好まし
い。この場合、平均粒子サイズが10〜20nmの微粒
子状カーボンブラックと平均粒子サイズが230〜30
0nmの粗粒子状カーボンブラックを組み合わせて使用
することが好ましい。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、バックコート層の表面
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
に液体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、粒子サイズが230〜30
0nm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を多量に
添加すると、テープ巻き込み時に磁性層と接触し、磁性
層にくぼみを形成して結果的に磁性層表面を粗面化し、
ノイズの原因となるという欠点を有している。
【0061】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。RAVE
N2000B(18nm)、RAVEN1500B(1
7nm)(以上、コロンビアカーボン社製)、BP80
0(17nm)(キャボット社製)、PRINNTEX
90(14nm)、PRINTEX95(15nm)、
PRINTEX85(16nm)、PRINTEX75
(17nm)(以上、デグサ社製)、#3950(16
nm)(三菱化成工業(株)製)。
【0062】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。
【0063】バックコート層において、平均粒子サイズ
の異なる二種類のものを使用する場合、10〜20nm
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=98:2〜75:25の範囲にあることが好
ましく、更に好ましくは、95:5〜85:15の範囲
である。
【0064】バックコート層中のカーボンブラック(二
種類のものを使用する場合には、その全量)の含有量
は、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。
【0065】無機粉末は、硬さの異なる二種類のものを
併用しても良い。具体的には、モース硬度3〜4.5の
軟質無機粉末とモース硬度5〜9の硬質無機粉末とを使
用することができる。モース硬度が3〜4.5の軟質無
機粉末を添加することで、繰り返し走行による摩擦係数
の安定化を図ることができる。しかもこの範囲の硬さで
は、摺動ガイドポールが削られることもない。またこの
無機粉末の平均粒子サイズは、30〜50nmの範囲に
あることが好ましい。
【0066】モース硬度が3〜4.5の軟質無機粉末と
しては、例えば、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、珪
酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸
亜鉛、及び酸化亜鉛を挙げることができる。これらは、
単独で、あるいは二種以上を組み合わせて使用すること
ができる。これらの中では、特に、炭酸カルシウムが好
ましい。
【0067】バックコート層内の軟質無機粉末の含有量
は、カーボンブラック100重量部に対して10〜14
0重量部の範囲にあることが好ましく、更に好ましく
は、35〜100重量部である。
【0068】モース硬度が5〜9の硬質無機粉末を添加
することにより、バックコート層の強度が強化され、走
行耐久性が向上する。これらの無機粉末をカーボンブラ
ックや前記軟質無機粉末と共に使用すると、繰り返し摺
動に対しても劣化が少なく、強いバックコート層とな
る。またこの無機粉末の添加により、適度の研磨力が付
与され、テープガイドポール等への削り屑の付着が低減
する。特に軟質無機粉末(中でも、炭酸カルシウム)と
併用すると、表面の粗いガイドポールに対しての摺動特
性が向上し、バックコート層の摩擦係数の安定化も図る
ことができる。
【0069】硬質無機粉末は、その平均粒子サイズが8
0〜250nm(更に好ましくは、100〜210n
m)の範囲にあることが好ましい。
【0070】モース硬度が5〜9の硬質無機質粉末とし
ては、例えば、α−酸化鉄、α−アルミナ、及び酸化ク
ロム(Cr23)を挙げることができる。これらの粉末
は、それぞれ単独で用いても良いし、あるいは併用して
も良い。これらの内では、α−酸化鉄又はα−アルミナ
が好ましい。硬質無機粉末の含有量は、カーボンブラッ
ク100重量部に対して通常3〜30重量部であり、好
ましくは、3〜20重量部である。
【0071】バックコート層に前記軟質無機粉末と硬質
無機粉末とを併用する場合、軟質無機粉末と硬質無機粉
末との硬さの差が、2以上(更に好ましくは、2.5以
上、特に、3以上)であるように軟質無機粉末と硬質無
機粉末とを選択して使用することが好ましい。
【0072】バックコート層には、前記それぞれ特定の
平均粒子サイズを有するモース硬度の異なる二種類の無
機粉末と、前記平均粒子サイズの異なる二種類のカーボ
ンブラックとを含有することができる。特に、この組み
合わせにおいて、軟質無機粉末として炭酸カルシウムが
含有されていることが好ましい。
【0073】バックコート層には潤滑剤を含有させるこ
とができる。潤滑剤は、前述した非磁性層、あるいは磁
性層に使用できる潤滑剤として挙げた潤滑剤の中から適
宜選択して使用できる。バックコート層において、潤滑
剤は、結合剤100重量部に対して通常1〜5重量部の
範囲で添加される。
【0074】[支持体]本発明に用いられる非磁性支持
体は、厚さが5.5μm以下、MD方向ヤング率が1100
0Mpa以上のものであればよく、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、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、ポリアラミド、芳香族ポリア
ミド、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。ポリエチレンナフタレート、ポリアミドな
どの高強度支持体を用いることが好ましい。また必要に
応じ、磁性面とベース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、などをおこなっても良い。
【0075】非磁性支持体として表面の粗さ形状が必要
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、中心面山高さは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、90%以下、平均波長S
λa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。
【0076】本発明に用いられる非磁性支持体のF−5
値は好ましくは5〜50kg/mm2、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100〜2
000kg/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
ほぼ等しいことが好ましい。
【0077】[製法]本発明の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粉末、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粉末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
%以上が好ましい)および磁性粉末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、磁性層液および非
磁性層液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。
【0078】バックコート層は、研磨材、帯電防止剤な
どの粒状成分とバインダーを有機溶剤に分散したバック
コート層形成用塗料を、磁性層とは反対の面に塗布する
ことによって調製することができる。上記の好ましい態
様のように、カーボンブラックよりも粒状酸化物の使用
量を多くすれば十分な分散性を確保することができるた
め、従来必要とされていたロール混練を行わずにバック
コート層形成用塗料を調製することができる。また、カ
ーボンブラック含有比率が低ければ、シクロヘキサノン
を溶剤として使用しても乾燥後の残留シクロヘキサン量
を低減することができる。塗布方式は後述の磁性塗料と
同様の方法を目的に応じて選択できる。バックコート層
の表面粗さは、例えば、用いるカーボンブラック、研磨
剤等の粒状成分の大きさや添加量を変更することにより
所望の表面粗さに調整できる。また、バックコート層の
厚さを薄くすると、粒状成分が表面に出やすくなり、表
面を荒らすこともできる。バックコート液の分散状態を
調整することにより所望の表面粗さを得ることも可能で
あり、媒体作成時に行うカレンダー処理の条件を強くす
ることによって表面を平滑化することもできる。
【0079】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60−238
179,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1−236968
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用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。
【0080】磁気テープの場合はコバルト磁石やソレノ
イドを用いて長手方向に配向する。乾燥風の温度、風
量、塗布速度を制御することで塗膜の乾燥位置を制御で
きる様にすることが好ましく、塗布速度は20m/分〜1
000m/分、乾燥風の温度は60℃以上が好ましい、ま
た磁石ゾーンに入る前に適度の予備乾燥を行なうことも
できる。
【0081】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。
【0082】[物理特性]本発明になる磁気記録媒体の
磁性層の飽和磁束密度は強磁性金属粉末を用いた場合2
00mT(2000G)以上500mT(5000G)
以下、六方晶フェライトをもちいた場合は100mT
(1000G)以上300mT(3000G)以下であ
る。抗磁力HcおよびHrは119kA/m(1500Oe)以
上398kA/m(5000Oe)以下であるが、好ましくは143
kA/m(1800Oe)以上、239kA/m(3000Oe)以下であ
る。抗磁力の分布は狭い方が好ましく、SFDおよびS
FDrは0.6以下が好ましい。
【0083】角型比は0.7以上、好ましくは0.8以
上である。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℃から40℃、湿度0%から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100〜2000kg/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、下層非磁性層のそれは0℃〜100℃が好まし
い。損失弾性率は1×103〜8×104N/cm2(1×10
8〜8×109dyne/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10mg/
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。例えば、繰り返し用途が重視
されるディスク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。カールは±3mm以内とすること
が好ましい。
【0084】本発明の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。
【0085】
【実施例】以下本発明を実施例によりさらに説明する。 <塗料の作製> 磁性塗料 ML−1(針状磁性粉使用) 強磁性金属粉末 :M−1 100部 組成:Co/Fe(原子比)30% Hc188kA/m、比表面積49m2/g、σs146Am2/kg 結晶子サイズ170Å、長軸長0.100μm、 針状比6、SFD 0.51 焼結防止剤Al化合物(Al/Fe原子比 5%) pH 9.4 Y化合物 (Y/Fe 原子比 5%) 塩化ビニル共重合体 MR110(日本ゼオン社製) 10部 ポリウレタン樹脂 UR5500(東洋紡社製) 4部 αアルミナ HIT70(住友化学社製) 10部 カーボンブラック #50(旭カーボン社製) 1部 フェニルホスホン酸 3部 オレイン酸 1部 ステアリン酸 0.6部 エチレングリコールジオレイル 12部 メチルエチルケトン 180部 シクロヘキサノン 180部
【0086】 磁性塗料 ML−2(針状磁性粉使用:比較例) 強磁性金属粉末:M−2 組成/Fe:Ni=96:4 100部 Hc127kA/m、比表面積45m2/g 結晶子サイズ 220Å、σs135Am2/kg 平均長軸径 0.20μm、 針状比 9 塩化ビニル共重合体 MR110(日本ゼオン社製) 12部 ポリウレタン樹脂 UR−8600(東洋紡社製) 5部 αアルミナ(粒径0.65μm) 2部 酸化クロム(粒子サイズ:0.35μm) 5部 カーボンブラック(粒子サイズ:0.03μm) 2部 カーボンブラック(粒子サイズ:0.3μm) 9部 イソヘキサデシルステアレート 4部 n−ブチルステアレート 4部 ブトキシエチルステアレート 4部 オレイン酸 1部 ステアリン酸 1部 メチルエチルケトン 300部
【0087】 磁性塗料3 (六方晶系フェライト:テープBL-1) バリウムフェライト磁性粉 100部 板径0.03μm,板比 3, Hc 196kA/m(2460Oe) 塩化ビニル系共重合体 MR555(日本ゼオン社製) 6部 ポリウレタン樹脂 3部 UR8200(東洋紡社製) 3部 α−アルミナ(粒子サイズ0.3μm) HIT55(住友化学社製) 2部 カーボンブラック(粒子サイズ0.015μm) #55(旭カーボン社製) 5部 ブチルステアレート 1部 ステアリン酸 2部 メチルエチルケトン 125部 シクロヘキサノン 125部
【0088】 非磁性塗料 NU−1(針状無機粉使用) 非磁性粉体 α−Fe23 ヘマタイト 80部 長軸長 0.15μm、BET法による比表面積 50m2/g pH 9 表面にAl23が粒子全体に対し8重量%存在 カーボンブラック コンダクテックスSC−U(コロンヒ゛アンカーホ゛ン社製) 20部 塩化ビニル共重合体 MR110(日本ゼオン社製) 12部 ポリウレタン樹脂 UR8200(東洋紡社製) 5部 フェニルホスホン酸 4部 ブチルステアレート 10部 ブトキシエチルステアレート 5部 イソヘキサデシルステアレート 2部 ステアリン酸 3部 メチルエチルケトン/シクロヘキサノン(8/2混合溶剤)250部
【0089】
【0090】配向希土類磁石で長手方向に配向した後、
ソレノイドで長手方向に配向する。
【0091】 バック層塗料 BB−1 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 3.2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)] α−アルミナ(硬質無機粉末) 0.5部 [(平均粒子サイズ:200nm、モース硬度:9)] ニトロセルロース樹脂 140部 ポリウレタン樹脂 15部 ポリイソシアネート 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 酢酸ブチル 300部 トルエン 600部
【0092】 バック層塗料 BB−2 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)] 炭酸カルシウム(軟質無機粉末) 80部 [(白石工業(株)製、白艶華O、平均粒子サイズ:40nm、 モース硬度:3)] α−アルミナ(硬質無機粉末) 5部 [(平均粒子サイズ:200nm、モース硬度:9)] ニトロセルロース樹脂 140部 ポリウレタン樹脂 15部 ポリイソシアネート 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 酢酸ブチル 300部 トルエン 600部
【0093】 バック層塗料 BB−3 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 2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)] ニトロセルロース樹脂 140部 ポリウレタン樹脂 15部 ポリイソシアネート 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 酢酸ブチル 300部 トルエン 600部
【0094】上記バックコート層を形成する各成分を連
続ニーダで混練したのち、サンドミルを用いて分散させ
た。得られた分散液を1μmの平均孔径を有するフィル
ターを用いて濾過し、バックコート層形成用塗布液を調
製した。
【0095】製法1 上記の磁性塗料,下層非磁性塗料のそれぞれについて、
各成分をニーダで混練したのち、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ートを非磁
性層の塗布液には2.5部、磁性層の塗布液には3部を
加え、さらにそれぞれにシクロヘキサノン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、非磁性層形成用および磁性層形成用の塗布液をそれ
ぞれ調整した。
【0096】得られた非磁性層塗布液を塗布し、さらに
その直後にその上に磁性層を支持体上に同時重層塗布を
行ない、両層がまだ湿潤状態にあるうちに6000Gの
磁力を持つコバルト磁石と600mT(6000G)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85℃にて
分速200m/min.で処理を行い、その後、厚み
0.5μmのバック層を塗布した。3.8mmの幅にス
リットし、スリット品の送り出し、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に押し当た
るように取り付けたテープクリーニング装置で磁性層の
表面のクリーニングを行い、得られた磁気テープをDD
S用カートリッジに組み込んだ。支持体や磁性層の厚さ
を変更した際には、得られるテープ厚さが6.0μmに
なるように下層非磁性層の塗布厚みを調整した。
【0097】得られた非磁性層塗布液を支持体上に塗布
し一度乾燥させ、カレンダ処理を行ったのち、さらにそ
の上に磁性層をブレード方式により塗布、600mT(600
0G)の磁力を持つコバルト磁石と600mT(6000G)の
磁力を持つソレノイドにより配向させた。これ以降につ
いては製法1と同様に行った。また非磁性層のカレンダ
ー処理を行わない方法をとることもできる。
【0098】以上のような各方法を適宜、表1〜4のよ
うに組み合わせて得られたサンプルについて磁気特性、
中心面平均粗さ、面記録密度等を測定した。 (1)磁気特性(Hc):振動試料型磁束計(東英工業社
製)を用い、Hm10KOeで測定した。 (2)面記録密度は、線記録密度とトラック密度を掛け合
わせたものである。 (3)線記録密度は記録方向1インチ当たりに記録する信
号のビット数である。 (4)トラック密度は、1インチ当たりのトラック数であ
る。 (5)φmは磁気記録媒体の単位面積当たりの磁化量であ
る。Bm(ガウス)と厚みを掛け合わせたものであり、
これは振動試料型磁束計(東英工業社製)を用い、Hm
796kA/m(10kOe)で測定した値で、直接測定できる
値である。 (6)表面突起個数:デジタルインスツルメンツ社製ナノ
スコープIIIを用い、試料面積100×100μmを測
定し、突起と窪みの体積が等しくなる面を基準面とし、
任意の高さでスライスしたときのスライス面に存在する
突起個数をカウントした。 (7)磁性層厚みは磁気記録媒体を長手方向に渡ってダイ
ヤモンドカッターで約0.1μmの厚味に切り出し、透
過型電子顕微鏡で倍率10000倍〜100000倍、
好ましくは20000倍〜50,000倍で観察し、そ
の写真撮影を行った。写真のプリントサイズはA4〜A
5である。その後、磁性層、下層非磁性層の強磁性粉末
や非磁性粉末の形状差に注目して界面を目視判断して黒
く渕どり、かつ磁性層表面も同様に黒く渕どった。その
後、Zeiss社製画像処理装置KS400にて渕どりした
線の長さを測定した。試料写真の長さが21cmの場
合、測定を85〜300回行った。その際の測定値の平
均値をdとし、その測定値の標準偏差σとした。dは、
特開平5−298653の記載により、σは、数2によ
り算出した。di は各測定値であり、nは、85〜30
0である。 (8)CN比は:記録ヘット゛(MIG、キ゛ャッフ゜0.15μm、1.8
T)と再生用MRヘット゛をト゛ラムテスターに取り付けて測定し
た。ヘット゛-メテ゛イア相対速度1〜3m/min、ノイス゛は変調ノイス゛
を測定した。 (9)耐久性についてはSONY製DDS4ト゛ライフ゛より、バック面
タッチの8番カ゛イト゛を取り外し、23℃70%RHでラップ角
90°でテープを掛け、荷重10gでハ゛ック面を走行させ、
その時のテンション変化からオイラーの式を用いて摩擦係数
を算出した。走行ハ゜ス回数は500パスである。
【0099】
【表1】
【0100】上記表中の評価結果について、C/N比は、
高いほど望ましく、−1.5dB以下は不適である。摩擦
係数は、1パス及び500パスともに低い方が望まし
く、1パスにおける摩擦係数が低くても500パスにお
ける摩擦係数が高ければ耐久力がないと判断する。基本
的に摩擦係数が0.25未満であれば、良好と判断す
る。試料T1〜T3、T5及びT9は、C/N比が−1.
4dB以上であり、かつ1パス及び500パスにおける摩
擦係数が0.25未満であり、高密度記録領域でのC/N
比が向上しており、かつハ゛ック層の耐久性にもすぐれ、走
行耐久性も向上している。
【0101】
【発明の効果】支持体上に実質的に非磁性である下層と
強磁性金属粉末または強磁性六方晶フェライト粉末を結
合剤中に分散してなる抗磁力が143kA/m以上の磁性層を
この順に設けた磁気記録媒体において、前記支持体の厚
さが5.5μm以下であり、MD方向ヤング率が11000MPa
以上であり、かつ、磁性層とは逆の面にハ゛ックコート層を有
し、前記ハ゛ックコート層に50nm以上の突起個数が10000
μm2あたりに200個以上1000個以下であること
で、0.2〜2Gbit/inch2の面記録密度の信号を記録
する、高密度記録領域においても、改良されたC/N比を
示し、かつ優れた耐久性を併せ持つ磁気記録媒体を得る
ことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西田 徹二 神奈川県小田原市扇町2丁目12番1号 富 士写真フイルム株式会社小田原工場内 Fターム(参考) 5D006 BA04 BA05 BA06 BA19 CB07 CC03 FA09

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持体上に実質的に非磁性である下層と
    強磁性金属粉末または強磁性六方晶フェライト粉末を結
    合剤中に分散してなる抗磁力が143kA/m以上の磁性層を
    この順に設けた磁気記録媒体において、前記磁気記録媒
    体は面記録密度が0.2〜2Gbit/inch2の信号を記録
    するための磁気記録媒体であり、前記支持体は厚さが5.
    5μm以下であり、MD方向ヤング率が11000Mpa以上で
    あり、かつ、前記支持体は磁性層と逆の面にハ゛ックコート層
    を有し、前記ハ゛ックコート層が有する高さ50nm以上の突起個
    数が10000μm2あたり200個以上1000個以下
    であることを特徴とする磁気記録媒体。
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