JP2002175619A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JP2002175619A
JP2002175619A JP2000372987A JP2000372987A JP2002175619A JP 2002175619 A JP2002175619 A JP 2002175619A JP 2000372987 A JP2000372987 A JP 2000372987A JP 2000372987 A JP2000372987 A JP 2000372987A JP 2002175619 A JP2002175619 A JP 2002175619A
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magnetic layer
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JP2000372987A
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English (en)
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Takako Ozawa
貴子 小澤
Hiroaki Doshita
廣昭 堂下
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Fujifilm Holdings Corp
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁変換特性と高密度記録特性が良好でかつ
優れた走行安定性を併せ持つ磁気記録媒体を提供するこ
と。 【解決手段】 支持体上に非磁性層と磁性層を備えた磁
気記録媒体において、該磁気記録媒体を面記録密度が
0.2〜5Gbit/inch2の信号を記録する磁気記録媒体
となし、上記磁気記録層と反対側の面にグルーブ状もし
くはピット状のくぼみを有設け、該くぼみのTD方向サイ
ズをw、TD方向に存在する本数をnとしたときに、w×n
を75〜1500μmとなし、かつ上記くぼみ以外の表
面粗さRa−Sを2〜20nmとなし、なおかつ10g
荷重のとき上記記録磁性層の引っ掻き深さを60nm未
満とすなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、塗布型の高記録密
度の磁気記録媒体に関する。特に、磁性層の上層と実質
的に非磁性の下層を有し、上層の磁性層に強磁性粉末を
含む高密度記録用の磁気記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、磁気記録媒体には酸化鉄粉末、C
o変性酸化鉄粉末、CrO2粉末、強磁性金属粉末、六
方晶系フェライト粉末などを結合剤中に分散してなる磁
性層を非磁性支持体に塗設したものが広く用いられる。
上記磁性粉末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。また、この磁気記録媒体の改善について種々の提
案がなされている。
【0003】例えば、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号にはHc1
000Oe(79kA/m)以上、比表面積25〜70
2/gの金属粉末を用いることが提案され、特公平6
−28106号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。
【0004】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号には潤滑剤を含む空孔
の体積と表面粗さを0.005〜0.025μmとする
ことが提案され、特公平7−36216号には磁性層厚
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3−203
018号には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。
【0005】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3−120613号には導電層
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62−159337
号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。
【0006】また、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俟って、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、さら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。
【0007】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、およ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。
【0008】そして、高い電磁変換特性を有し、かつバ
ック側面の走行安定性を改良するために、磁性層と反対
側の非磁性支持体の表面粗さを規定することが知られて
おり、例えば、特開平06-333227号には非磁性支持体の
一面に強磁性粉末を含む磁性層を有する磁気記録媒体に
おいて磁性層を設けた面と反対側の非磁性支持体の表面
の表面粗さが5〜30nmである磁気記録媒体が開示さ
れている。
【0009】しかしながら、急速な磁気記録媒体の大容
量化、高密度化に伴い、このような技術をもってして
も、満足な電磁変換特性等の特性と高速での走行安定性
とを両立させることが困難な状況になってきている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】電磁変換特性は磁気記
録媒体の表面粗さRaと関係しており、特に磁気記録媒
体の磁気記録層と反対側の面のRaの寄与が大きい。磁
気記録媒体の磁気記録層と反対側の面のRaが低いほど
優れた電磁変換特性が得られる。また、前記層の表面硬
さを向上させることでうつりを抑えることができる。し
かし、磁気記録媒体の磁気記録層と反対側の面の表面粗
さRaが低すぎると張り付きをおこす。そこで、本発明
は、電磁変換特性と高密度記録特性が良好でかつ優れた
走行安定性を併せ持つ磁気記録媒体を提供することを目
的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく、電磁変換特性と高密度記録特性が良好で
かつ走行安定性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電磁変換特性、高密度記
録特性と、優れた走行安定性が得られることを見出し、
本発明に至った。
【0012】すなわち、本発明の上記目的は下記発明に
よって達成された。 1.支持体上に実質的に非磁性である下層と強磁性粉末
を結合剤中に分散してなる磁気記録層をこの順に設けた
磁気記録媒体において、前記磁気記録層と反対側の面に
グルーブ状もしくはピット状のくぼみを有し、かつ前記
グルーブもしくはピット状くぼみ以外の表面粗さRa−
Sが2〜20nmであり、かつ10g荷重のとき前記記
録磁性層の引っ掻き深さが60nm未満であることを特
徴とする磁気記録媒体。 2.前記磁気記録媒体の面記録密度が、0.2〜5Gbi
t/inch2 である上記1に記載の磁気記録媒体。 3.前記グルーブもしくはピット状くぼみのTD方向サ
イズをw、TD方向に存在する本数をnとしたときに、
w×nが75μm以上1500μm未満である上記1ま
たは2に記載の磁気記録媒体。本発明によれば、従来の
技術では得ることができなかった優れた電磁変換特性、
高密度記録特性を持ち走行安定性が格段に改良された磁
気記録媒体を得ることができる。
【0013】本発明でいう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、以降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、Hm79
5.8kA/m(1000Oe)で直接測定できる磁気
モ−メント量であり、VSMで求められる磁束密度Bm
(単位T=Wb/m2)に厚み(cm)をかけたものに
等しい。したがってφmの単位はT・mで表される。
【0014】線記録密度とは、記録方向1インチ(2.
54cm)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H
c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。
【0015】本発明の磁気記録媒体が、上記のように優
れた電磁変換特性と高密度記録特性を有し、かつ顕著に
改良された走行安定性を有しており、特にコンピュータ
ーテープとしての適性を十分有するのは、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。
【0016】即ち、本発明のポイントは、高密度記録用
媒体のバック層表面粗さを平滑にし、かつ磁性層表面硬
さを硬くし、好ましくはさらにグルーブもしくはピット
状くぼみを形成することによって摩擦力を下げ、それと
共に磁性層側へのうつりを防止することを鋭意検討し、
その検討結果を踏まえ、それらを有機的に結合し、総合
して本発明を完成した点にある。
【0017】本発明者らは、上記ような媒体に関する知
見を基に鋭意研究を進めた結果、面記録密度が0.2〜
5Gbit/inch2、さらには面記録密度が0.35〜5Gb
it/inch2 という高密度記録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に適した磁
気記録媒体が得られたのである。
【0018】本発明の磁気記録媒体は、超薄層の磁性層
に高出力、高分散性に優れた超微粒子の磁性粉を含み、
下層に球状また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磁力相殺を低減し、高周波領
域での出力を大幅に高め、さら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。
【0019】上層磁性層の厚みは、高密度記録の磁気記
録方式や磁気ヘッドから要求される性能にマッチするよ
うに0.03〜0.25μm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大容量FDやコンピューターテ
ープの適性を最大限に引き出すために、高出力、高分散
性、高ランダマイズ性に優れた磁性体を使用している。
即ち、非常に微粒子で且つ高出力を達成できる強磁性金
属粉末または強磁性六方晶フェライト粉末を用いること
で、特に長軸長が0.1μm以下で、結晶子サイズが8
0A〜180Aであることにより、さらにCoを多く含
み、焼結防止剤としてAlやYを含むことにより高出
力、高耐久性が達成できる。高転送レートを実現するた
めに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、
耐久性を確保している。また広範囲な温湿度条件下での
使用や高速回転使用時でも、その効力を維持できる複合
潤滑剤を上下2層に配し、さらに下層には潤滑剤のタン
クとしての役割を持たせ、上層磁性層に常に適量の潤滑
剤を供給できるようにし、上層磁性層の耐久性を高め、
信頼性を向上させている。また下層のクッション効果は
良好なヘッドタッチと安定した走行性をもたらすことが
できる。
【0020】本発明で磁性層を単層からATOMM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、または乾燥させた後、上層磁性層を
同様に塗布し、硬化、表面処理を行う。
【0021】磁性層薄層構造化により、以下のような電
磁変換特性の大幅な向上ができる。 (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。
【0022】潤滑剤は、使用される種々の温・湿度環境
下でそれぞれ優れた効果を発揮する潤滑剤を複数組み合
わせて使用し、広範囲な温度(低温、室温、高温)、湿
度(低湿、高湿)環境下でも各潤滑剤がそれぞれ機能を
発揮し、総合的に安定した潤滑効果を維持できるもので
ある。また上下2層の構造を活用し、下層に潤滑剤のタ
ンク効果を持たせることで上層磁性層に常に適量の潤滑
剤が供給されるようにし、上層磁性層の耐久性を向上で
きるようにしたものである。超薄層の磁性層に含ませる
ことができ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。この場合、両者のバランスを得るこ
とは困難であった。上下2層に別々の機能を持たせ、互
いに補完することで電磁変換特性の向上と耐久性の向上
を両立させた。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った。
【0023】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。
【0024】近年、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、本発明の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
発明の大容量媒体は実績のある塗布型磁気記録媒体をベ
ースとしており、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。
【0025】本発明は以上述べた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。
【0026】
【発明の実施の形態】[磁性層]本発明の磁気記録媒体
の上層磁性層と非磁性の下層は、下層を塗布後、下層が
湿潤状態の内(W/W)でも、乾燥した後(W/D)で
も上層磁性層を設けることができる。生産得率の点から
同時、または逐次湿潤塗布が好ましいが、乾燥後塗布も
十分使用できる。本発明の重層構成で同時、または逐次
湿潤塗布(W/W)では、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1800Oe(142.2k
A/m)以上であることが必要であり、金属磁性粉末で
はBmは2000〜5000G(0.2〜0.5T)、
バリウムフェライト粉末では1000〜3000G
(0.1〜0.3T)であることが必要である。
【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、強磁性金属粉末を用いる
ことができる。強磁性金属粉末としては、α−Feを主
成分とする強磁性合金粉末が好ましい。この強磁性金属
粉末には所定の原子以外にAl、Si、S、Sc、C
a、Ti、V、Cr、Cu、Y、Mo、Rh、Pd、A
g、Sn、Sb、Te、Ba、Ta、W、Re、Au、
Hg、Pb、Bi、La、Ce、Pr、Nd、P、C
o、Mn、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、L
a、Nd、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F
e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20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。これらの強磁性金属粉末には後
記する分散剤、潤滑剤、界面活性剤、帯電防止剤などで
分散前に予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。また、強磁性金属粉末は、
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F
e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金属粉末は公知の徐
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】本発明の磁性層の強磁性金属粉末をBET
法による比表面積で表せば45〜80m2/gであり、
好ましくは50〜70m2/gである。45m2/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 磁性層の強磁性金属
粉末の結晶子サイズは80〜180Åであり、好ましく
は100〜180Å、さらに好ましくは110〜175
Åである。強磁性金属粉末の長軸径は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0.03μ
m以上0.12μm以下である。強磁性金属粉末の針状
比は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。磁性金属粉末のσs は100〜180em
u/g(A・m2/kg)であり、好ましくは110〜17
0emu/g(A・m2/kg) 、さらに好ましくは125
〜160emu/g(A・m2/kg)である。金属粉末の抗
磁力は1800〜3500Oe(142.2〜276.
5kA/m)が好ましく、さらに好ましくは1800〜
3000Oe(142.2〜273kA/m)である。
【0030】強磁性金属粉末の含水率は0.01〜2%
とするのが好ましい。結合剤の種類によって強磁性金属
粉末の含水率は最適化するのが好ましい。強磁性金属粉
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。強磁性金属粉末には可溶性のNa、Ca、F
e、Ni、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金属粉末は空孔が少ない
方が好ましく、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。強磁性金属粉末
自体のSFDは小さい方が好ましく、0.8以下が好ま
しい。強磁性金属粉末のHcの分布を小さくする必要が
ある。なお、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−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】[六方晶フェライト粉末]本発明の上層磁
性層に使用する強磁性粉末としては、六方晶フェライト
粉末も用いることができる。強磁性粉末として用いる六
方晶フェライトとしては、バリウムフェライト、ストロ
ンチウムフェライト、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およびスト
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、さらに一部スピネ
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
ライトおよ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、Au、Hg、P
b、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、C
o−Ti−Zr、Co−Ti−Zn、Ni−Ti−Z
n、Nb−Zn−Co、Sb−Zn−Co、Nb−Zn
等の元素を添加したもの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。
六方晶フェライト粉末の粒子サイズは、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。
【0032】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。200nm以上ではノ
イズが高く、いずれも高密度磁気記録には向かない。板
状比(板径/板厚)は1〜15が望ましい。好ましくは
1〜7である。板状比が小さいと磁性層中の充填性は高
くなり好ましいが、十分な配向性が得られない。15よ
り大きいと粒子間のスタッキングによりノイズが大きく
なる。この粒子サイズ範囲のBET法による比表面積は
10〜200m 2/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合する。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。例えば、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。磁性体で測定される抗磁力H
cは500〜5000Oe(39.5〜395kA/
m)程度まで作成できる。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1800〜4000Oe(142.2〜31
6kA/m)程度であるが、好ましくは1800〜35
00Oe(142.2〜276.5kA/m)である。
ヘッドの飽和磁化が1.4テスラー(14000G)を
越える場合は、2000Oe(158kA/m)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40〜
80emu/g(A・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。六方晶フェライト粉末を
分散する際に、六方晶フェライト粉末粒子表面を分散
媒、ポリマーに合った物質で処理することも行われてい
る。表面処理材は無機化合物、有機化合物が使用され
る。主な化合物としてはSi、Al、P、等の化合物、
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。量は六方晶フェライト粉末に対して
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6〜11程
度が選択される。六方晶フェライト粉末に含まれる水分
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。
【0033】[非磁性層]次に、下層の非磁性層に関し
て詳細に説明する。本発明の下層に用いられる無機粉末
は、非磁性粉末であり、例えば、金属酸化物、金属炭酸
塩、金属硫酸塩、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物
など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、ヘマタイ
ト、ゲータイト、コランダム、窒化珪素、チタンカ−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、さらに好ましいの
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0.005〜2μm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、0.2
μm以下がさらに好ましい。タップ密度は0.05〜2
g/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%、さらに好ましくは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、さら
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0.004〜1μmが好ましく、0.0
4〜0.1μmがさらに好ましい。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、さらに好ましくは20〜6
0ml/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/m2、さらに
好ましくは3〜8μmol/m2である。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、SiO2、TiO2、ZrO2、S
nO2、Sb23、ZnO、Y23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、Si
2、TiO2、ZrO2であるが、さらに好ましいのは
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。
【0034】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,DPN-55
0RX, DBN-650RX、石原産業製酸化チタンTTO−51
B,TTO−55A,TTO−55B,TTO−55
C,TTO−55S,TTO−55D,SN−100、
αヘマタイトE270,E271,E300,E30
3、チタン工業製酸化チタンSTT−4D,STT−3
0D,STT−30,STT−65C、αヘマタイトα
−40、テイカ製MT−100S,MT−100T,M
T−150W,MT−500B,MT−600B,MT
−100F,MT−500HD、堺化学製FINEX−
25,BF−1,BF−10,BF−20,ST−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10
0A,500A、およ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。
【0035】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
を小さくすることなどができると共に、所望のマイクロ
ビッカース硬度を得ることができる。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−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。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。
【0036】下層のカ−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
30〜4 00ml/100gである。カ−ボンブラックの粒子
径は5〜80mμ、好ましく10〜50mμ、さらに好ま
しくは10〜40mμである。カ−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。カ−ボンブラックの具体
的な例としては、キャボット社製 BLACKPEAR
LS 2000,1300,1000,900,80
0,880,700、VULCAN XC−72、三菱
化成工業社製 #3050B,#3150B,#375
0B,#3950B,#950,#650B,#970
B,#850B,MA−600,MA−230,#40
00,#4010、コロンビアカ−ボン社製 COND
UCTEX SC、RAVEN 8800,8000,
7000,5750,5250,3500,2100,
2000,1800,1500,1255,1250、
アクゾー社製ケッチェンブラックECなどが挙げられ
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−
ボンブラックを塗料に添加する前に予め結合剤で分散し
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−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−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。
【0037】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
ン樹脂粉末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。
【0038】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。
【0039】[結合剤]本発明に使用される結合剤とし
ては、従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型
樹脂やこれらの混合物が使用される。熱可塑性樹脂とし
ては、ガラス転移温度が−100〜150℃、数平均分
子量が1,000〜200,000、好ましくは10,0
00〜100,000、重合度が約50〜1000程度
のものが適当である。
【0040】上記熱可塑性樹脂としては、塩化ビニル、
酢酸ビニル、ビニルアルコ−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−ル、ビニル
アセタ−ル、ビニルエ−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
脂等が挙げられる。また、熱硬化性樹脂または反応型樹
脂としては、フェノ−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−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−トプレポリマ−の混合物、ポリエス
テルポリオ−ルとポリイソシアネ−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挙げられる。
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62−25
6219号に詳細に記載されている。以上の樹脂は単独
で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−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−トを組み合わせたものが挙げられる。
【0041】上記ポリウレタン樹脂としては、ポリエス
テルポリウレタン、ポリエ−テルポリウレタン、ポリエ
−テルポリエステルポリウレタン、ポリカ−ボネ−トポ
リウレタン、ポリエステルポリカ−ボネ−トポリウレタ
ン、ポリカプロラクトンポリウレタンなど公知のものが
使用できる。ここに示したすべての結合剤について、よ
り優れた分散性と耐久性を得るためには、必要に応じ、
−COOM、−SO3M、−OSO3M、−P=O(O
M)2、−O−P=O(OM)2、(Mは水素原子、また
はアルカリ金属)、−OH、−NR2、−N+3(Rは
炭化水素基)、エポキシ基、−SH、−CNなどから選
ばれる少なくとも一つ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1
-2〜10-6モル/gである。
【0042】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−バイト社製VAGH、V
YHH、VMCH、VAGF、VAGD,VROH,V
YES,VYNC,VMCC,XYHL,XYSG,P
KHH,PKHJ,PKHC,PKFE,日信化学工業
社製、MPR−TA、MPR−TA5,MPR−TA
L,MPR−TSN,MPR−TMF,MPR−TS、
MPR−TM、MPR−TAO、電気化学社製1000
W、DX80,DX81,DX82,DX83、100
FD、日本ゼオン社製MR−104、MR−105、M
R110、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−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。
【0043】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
タン樹脂を用いる場合は2〜20%、ポリイソシアネ−
トを用いる場合は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。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。
【0044】本発明の磁気記録媒体は二層以上からな
る。したがって、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−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、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。
【0045】本発明に用いるポリイソシアネ−トとして
は、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2031、ミリオネ−トM
R,ミリオネ−トMTL、武田薬品社製、タケネ−トD
−102,タケネ−トD−110N、タケネ−トD−2
00、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IL、デスモジュ−ル
N,デスモジュ−ルHL等があり、これらを単独でまた
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。
【0046】[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−ボンブラックは、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。比表面積は5〜500
2/g、DBP吸油量は10〜400ml/100g、
粒子径は5〜300mμ、pHは2〜10、含水率は
0.1〜10%、タップ密度は0.1〜1g/cc、が好
ましい。カ−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、13
00、1000、900、905、800,700、V
ULCAN XC−72、旭カ−ボン社製、#80、#
60,#55、#50、#35、三菱化成工業社製、#
2400B、#2300、#900,#1000#3
0,#40、#10B、コロンビアンカ−ボン社製、C
ONDUCTEX SC、RAVEN 150、50,
40,15、RAVEN−MT−P、日本EC社製、ケ
ッチェンブラックECなどが挙げられる。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予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、磁性体に対する量の0.1〜30%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。し
たがって、本発明に使用されるこれらのカ−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−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。
【0047】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−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。具体的例としては、
住友化学社製AKP−12、AKP−15、AKP−2
0、AKP−30、AKP−50、HIT−20、HI
T−30、HIT−55、HIT−60、HIT−7
0、HIT−80、HIT−100、レイノルズ社製、
ERC−DBM、HP−DBM、HPS−DBM、不二
見研磨剤社製、WA10000、上村工業社製、UB2
0、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、TF14
0、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。
【0048】[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、可塑効果などを有するものが使用される。特
に、本発明においては、非磁性層および/または磁性層
は少なくとも脂肪酸および脂肪酸エステルを含有し、か
つ該脂肪酸およ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10〜24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)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−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等が挙げられる。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−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−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。
【0049】上記脂肪酸の具体例としては、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。脂肪酸エステル類の具体例としては、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ーエチルヘキ
シルステアレート、2ーオクチルドデシルパルミテー
ト、2ー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などが挙げられる。アルコール類
の具体例としては、オレイルアルコ−ル、ステアリルア
ルコール、ラウリルアルコ−ルなどが挙げられる。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。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1
0%以下である。
【0050】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。
【0051】また、本発明で用いられる添加剤の全てま
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−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号に記載の溶剤を用いることができる。
【0052】[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、3.0〜5.5μm、好ましく
は3.5〜5.0μmの範囲の厚さのものが使用され
る。
【0053】非磁性支持体と非磁性層または磁性層の間
に密着性向上のための下塗層を設けてもかまわない。こ
の下塗層の厚みは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−ト層を設けて
もかまわない。このバックコ−ト層の厚みは0.1〜
1.0μm、好ましくは0.3〜1.0μmである。こ
れらの下塗層、バックコ−ト層は公知のものが使用でき
る。
【0054】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0.05μ
m以上0.25μm以下であり、好ましくは0.05μ
m以上0.20μm以下である。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。
【0055】本発明の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0.3
μm以上3.0μm以下、さらに好ましくは1.0μm
以上2.5μm以下である。なお、本発明の媒体の下層
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100G(0.01T)以下または抗磁力が10
0Oe(7.9kA/m)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。
【0056】[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は、
バックコート層を設け、該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。
【0057】バックコート層に用いるカーボンブラック
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1.0〜2.0nmの微粒子状カーボンブラックと平
均粒子サイズが230〜300mμ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23〜30nm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
バックコート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。
【0058】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(18mμ)、RAVEN1500B(1
7mμ)(以上、コロンビアカーボン社製)、BP80
0(17mμ)(キャボット社製)、PRINNTEX
90(14mμ)、PRINTEX95(15mμ)、
PRINTEX85(16mμ)、PRINTEX75
(17mμ)(以上、デグサ社製)、#3950(16
mμ)(三菱化成工業(株)製)。
【0059】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(27.0nm)(カ
ーンカルブ社製)、RAVEN MTP(27.5nm)
(コロンビアカーボン社製)を挙げることができる。
【0060】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、10〜20mμ
の微粒子状カーボンブラックと23〜30nm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、
さらに好ましくは、95:5〜85:15の範囲であ
る。また、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。
【0061】バックコート層に用いる無機粉末は、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。
【0062】モース硬度が3〜4.5の軟質無機粉末を
添加することにより、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。この軟質無機
粉末の平均粒子サイズは、30〜50mμの範囲にある
ことが好ましい。この軟質無機粉末の例としては、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、酸化亜鉛等を挙
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。また、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重量部に対して通常10〜140重量部の範囲に
あることが好ましく、さらに好ましくは、35〜100
重量部である。
【0063】また、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。この硬質無機粉末をカーボ
ンブラックや上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、この硬質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。この硬質無機粉末の平均粒子
サイズは、80〜250mμ、特に100〜210mμ
の範囲にあることが好ましい。また、この硬質無機粉末
の例としては、α−酸化鉄、α−アルミナ、酸化クロム
(Cr23)等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、α−酸化鉄、α−アルミナが好ま
しい。また、バックコート層内の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3〜3
0重量部の範囲にあることが好ましく、さらに好ましく
は3〜20重量部である。
【0064】バックコート層に上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、好ましくは2.5以上、さ
らに好ましくは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。
【0065】また、バックコート層には、上記のそれぞ
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、上記の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させることができる。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。
【0066】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。
【0067】[支持体]本発明に用いられる非磁性支持
体は、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、
ポリアラミド、芳香族ポリアミド、ポリベンゾオキサゾ
−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−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−ス面の
表面粗さを変えるため特開平3−224127号に示さ
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、予めコロナ放電処理、プラズマ処
理、易接着処理、熱処理、除塵処理などを行っても良
い。
【0068】非磁性支持体の表面の粗さ、形状は、必要
に応じて該支持体に添加されるフィラ−の大きさと量に
より任意にコントロ−ルされるものである。このフィラ
−の例としては、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挙げられる。支
持体の最大高さSRmaxは1μm以下、十点平均粗さS
Rzは0.5μm以下、中心面山高さSRpは0.5μm
以下、中心面谷深さSRvは0.5μm以下、中心面面
積率SSr は10%以上、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
−ルすることができる。
【0069】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であり、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%以下であり、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5〜100k
g/mm2、弾性率は100〜2000kg/mm2が好
ましい。温度膨張係数は10-4〜10-8/℃であり、好
ましくは10-5〜10-6/℃である。湿度膨張係数は1
-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。
【0070】[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段階以上に分かれて
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−ボンブラック、研磨剤、帯電防止
剤、潤滑剤、溶剤など全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−ダ、加圧ニ−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−ダを用いる場合は、磁性粉末または非磁性粉末
と結合剤の全てまたはその一部(ただし全結合剤の30
%以上が好ましい)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、特開平
1−79274号に記載されている。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。
【0071】本発明で重層構成の磁気記録媒体を塗布す
る場合、以下のような方法を用いることが好ましい。こ
の好ましい方法は、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内に特公平1−46186号
や特開昭60−238179号、特開平2−26567
2号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であり、第二に、特
開昭63−88080号、特開平2−17971号、特
開平2−265672号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であり、第三に、特開平
2−174965号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号や特開平1−23696
8号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、上述の同時重層塗布を用いることが好
ましい。
【0072】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
きるようにすることが好ましく、塗布速度は20m/分
〜1000m/分、乾燥風の温度は60℃以上が好まし
い、また磁石ゾ−ンに入る前に適度の予備乾燥を行なう
こともできる。
【0073】カレンダ処理は、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−ルまたは金属ロ−ルで処理するが、特に両面
磁性層とする場合は金属ロ−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70℃以上、さらに好
ましくは85℃以上である。線圧力は好ましくは200
kg/cm以上、さらに好ましくは300kg/cm以上である。
【0074】[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、一般に、強磁性金属粉末を用
いた場合2000〜5000G(0.2〜0.5T)、
六方晶フェライトを用いた場合1000〜3000G
(0.1〜0.3T)である。抗磁力HcおよびHr
は、一般に、1500〜5000Oe(118.5〜3
95kA/m)であり、好ましくは1800〜3000
Oe(142.2〜237kA/m)である。抗磁力の
分布は狭い方が好ましく、SFDおよびSFDrは0.
6以下が好ましい。
【0075】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−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、最も好ましくは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1×108〜8×109dyne/cm2の範囲
にあることが好ましく、損失正接は0.2以下であるこ
とが好ましい。損失正接が大きすぎると粘着故障が発生
し易い。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。
【0076】本発明の磁気記録媒体において、非磁性層
と磁性層とは、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。
【0077】
【実施例】以下、本発明を実施例および比較例によりさ
らに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定
されるものではない。
【0078】 <塗料の作製> 磁性塗料1 ML−1(針状磁性粉使用) 強磁性金属微粉末 :M−1 100部 組成:Co/Fe(原子比)30% Hc2360Oe(186.4kA/m)、比表面積49m2/g、 σs146emu/g(A・m2/kg)、結晶子サイズ170、 長軸長0.100μm、針状比 6、SFD 0.51、pH 9.4 焼結防止剤Al化合物(Al/Fe原子比 5%) Y化合物 (Y/Fe 原子比 5%) 結合剤樹脂 塩化ビニル共重合体 12部 (−SO3K基を1×10-4eq/g含有、重合度 300) ポリエステルポリウレタン樹脂 4部 (ネオペンチルグリコール/カプロラクトンポリオール/MDI =0.9/2.6/1;−SO3Na基 1×10-4eq/g含有) フェニルフォスフォン酸 3部 α−アルミナ(粒子サイズ0.15μm) 2部 カ−ボンブラック(粒子サイズ30nm) 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
【0079】 非磁性塗料 NU−1(針状無機粉使用) 針状ヘマタイト 80部 (BET法による比表面積 55m2/g、 平均長軸長 0.10μm、針状比 7、 pH 8.8、アルミ処理Al23として1質量%) カーボンブラック 20部 (平均一次粒子径 17nm、 DBP及油量 80ml/100g、 BET法による表面積 240m2/g、pH7.5) 結合剤樹脂 塩化ビニル共重合体 12部 (−SO3Na基を1×10-4eq/g含有、重合度 300) ポリエステルポリウレタン樹脂 5部 (ネオペンチルグリコール/カプロラクトンポリオール/MDI =0.9/2.6/1、−SO3Na基 1×10-4eq/g含有) フェニルフォスフォン酸 3部 ブチルステアレート 3部 ステアリン酸 3部 メチルエチルケトンとシクロヘキサノン1:1混合溶剤 280部
【0080】支持体 BA−2 ポリアラミド 厚さ 4.4μm、ヤング率 MD11000 M Pa、TD
14000 M Pa 配向 Co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。
【0081】 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:17mμ) 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:270mμ) α−アルミナ(硬質無機粉末) 0.5部 (平均粒子サイズ:200mμ、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
【0082】 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:17mμ) 粗粒子状カーボンブラック粉末 1.5部 (カーンカルブ社製、サーマルブラック、平均粒子サイズ:270mμ) α−アルミナ(硬質無機粉末) 0.5部 [(平均粒子サイズ:200mμ、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
【0083】 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:17mμ) 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:270mμ) 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:40mμ、 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:200mμ、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
【0084】 バック層塗料 BB−4 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:17mμ) 粗粒子状カーボンブラック粉末 0部 (カーンカルブ社製、サーマルブラック、平均粒子サイズ:270mμ) 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
【0085】実施例T1 上記の磁性塗料1および非磁性塗料のそれぞれについ
て、顔料、ポリ塩化ビニル、フェニルフォスフォン酸と
処方量の50質量%の各溶剤をニーダで混練したのち、
ポリウレタン樹脂と残りの成分を加えてサンドグライン
ダーで分散した。得られた分散液にイソシアネートを非
磁性層の塗布液には15部、磁性層の塗布液には14部
を加え、さらにそれぞれにシクロヘキサノン30部を加
え、1μmの平均孔径を有するフィルターを用いて濾過
し、非磁性層形成用および磁性層形成用の塗布液をそれ
ぞれ調製した。得られた下層非磁性層用の塗布液を乾燥
後の厚さが0.5μmとなるように塗布し、さらにその
直後下層非磁性層用塗布層がまだ湿潤状態にあるうち
に、その上に磁性層の厚みが約0.15μmとなるよう
にポリアラミド支持体上に湿式同時重層塗布を行い、両
層がまだ湿潤状態にあるうちに配向装置を通過させ長手
配向した。この時の配向磁石は希土類磁石(表面磁束5
00mT(5000G))を通過させた後ソレノイド磁
石(磁束密度500mT(5000G))中を通過さ
せ、ソレノイド内で配向が戻らない程度まで乾燥しさら
に磁性層を乾燥し巻き取った。その後金属ロールより構
成される7段カレンダーでロール温度を90℃にしてカ
レンダー処理を施して、ウェッブ状の磁気記録媒体を
得、それを1/2インチの幅にスリットし、スリット品
の送り出し、巻き取り装置を持った装置に、波長515
nmのArレーザー光源を取り付け、10本に分岐させ
た後、出口スポット径12μm、出口出力30mWにて
バック層に照射した。その後、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−ド
が磁性面に押し当たるように取り付けたテ−プクリ−ニ
ング装置で磁性層の表面のクリ−ニングを行い、磁気テ
−プを得た。
【0086】実施例T2 実施例T1に於いて、グルーブの作成条件を下記の様に
変更した以外は同一の条件でテープを作成した。 変更点:スリット品の送り出し、巻き取り装置を持った
装置に、波長515nmのArレーザー光源を取り付
け、9本に分岐させた後、出口スポット径8μm、出口
出力30mWにてバック層に照射した。 実施例T3 実施例T1に於いて、グルーブの作成条件を下記の様に
変更した以外は同一の条件でテープを作成した。 変更点:スリット品の送り出し、巻き取り装置を持った
装置に、波長515nmのArレーザー光源を取り付
け、100本に分岐させた後、出口スポット径12μ
m、出口出力30mWにてバック層に照射した。 実施例T4 実施例T1に於いて、用いたバック層塗料をBB−2に
変更した以外は同一の条件でテープを作成した。 実施例T5 実施例T1に於いて、カレンダーの処理速度を分速22
0mに変更した以外は同一の条件でテープを作成した。
【0087】比較例T6 実施例T1に於いて、レーザーによるグルーブの作成を
行わない以外は同一の条件でテープを作成した。 比較例T7 実施例T1に於いて、用いたバック層塗料をBB−3に
変更した以外は同一の条件でテープを作成した。 比較例T8 実施例T1に於いて、カレンダー処理温度を65℃に変
更した以外は同一の条件でテープを作成した。
【0088】以上のような各方法を適宜、表1のように
組み合わせて得られたサンプルについて、中心面平均粗
さ、面記録密度等を測定した。測定は下記のように行っ
た。測定結果を表1に示した。 (1)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。面密度0.70GB/inch2(0.1
085GB/cm2)で測定した。 (2)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。線密度は140kfciで測定した。 (3)トラック密度は、1インチ当たりのトラック数で
ある。トラック密度は5000tpiで測定を行った。 (4)w×nはグルーブもしくはピット状くぼみのTD方向
サイズをw、TD方向に存在する本数をnとして求めた。 (5)Ra-S(グルーブもしくはピット状くぼみ以外のバ
ック層表面粗さ):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25×25μmでグルーブも
しくはピット状くぼみ以外のバック層側表面を測定し、
突起と窪みの体積が等しくなる面を基準面としたときの
表面粗さRaを求めた。 (6)引っ掻き深さは新東科学製表面性測定機TYPE-HEI
DON-14を用い、磁性層表面にダイアモンド針で引っ掻い
て条痕をつけ、その深さを米WYKO社製TOPO-3Dにて測定
した。HEIDONでの引っ掻き条件は、触針半径100μm
R、触針荷重10g一定、引っ掻き速度10cm/min、引っ
掻き長さ10cm、環境23℃50%である。深さの測定
はTOPO-3Dに40倍レンズを装着し、引っ掻き傷中央付
近で、測定面積250 μm×250 μmを256×25
6画素のCCDで測定し、8本の測定ラインのPpeak-Valle
yの平均値を深さとした。 (7)C/NはMIGヘッド(ヘッドギャップ0.2μ
m、トラック幅17μm、飽和磁束密度1.5T(15
000G)、アジマス角20°)と再生用MRヘッド(S
ALバイアス、MR素子はFe-Ni、トラック幅6μm、ギャッ
プ長0.2μm、アジマス角20°)を搭載したドラムテ
スターで測定した。MIGヘッドを用いて、テープとヘ
ッドの相対速度を10.2m/秒とし、1/2Tb(λ
=0.5μm)の入出力特性から最適記録電流を決めこ
の電流で信号を記録し、MRヘッドで再生した。C/N
は再生キャリアのピークから消磁ノイズまでとし、スペ
アナの分解能バンド幅は100kHzとした。
【0089】
【表1】
【0090】C/Nは磁気記録媒体の表面粗さRaと関係
しており、Raが低いほど高いC/Nが得られる。特に磁
気記録層と反対側の面の表面粗さRaの寄与が大きい。さ
らに磁性層側の表面硬さを硬くすることでうつりをおさ
え、高いC/Nが得られる。磁気記録層と反対側の面の
表面粗さRaが低すぎると張り付きがおこるが、実施例T
1、T2、T3では高いC/Nを保持しつつ、かつはり
つきが抑えられていることがわかる。
【0091】
【発明の効果】本発明によれば、電磁変換特性と高密度
記録特性が良好でかつ優れた走行安定性を併せ持つ磁気
記録媒体が提供される。本発明の磁気記録媒体は、例え
ば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)として好適に用いることがで
きる。

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
    磁性粉末を結合剤中に分散してなる磁気記録層をこの順
    に設けた磁気記録媒体において、前記磁気記録層と反対
    側の面にグルーブ状もしくはピット状のくぼみを有し、
    かつ前記グルーブもしくはピット状くぼみ以外の表面粗
    さRa−Sが2〜20nmであり、かつ10g荷重のと
    き前記記録磁性層の引っ掻き深さが60nm未満である
    ことを特徴とする磁気記録媒体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7410708B2 (en) 2003-08-27 2008-08-12 Fujifilm Corporation Magnetic reproducing method and magnetic recording medium

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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