JP2002373412A - 磁気記録媒体 - Google Patents
磁気記録媒体Info
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- JP2002373412A JP2002373412A JP2001181819A JP2001181819A JP2002373412A JP 2002373412 A JP2002373412 A JP 2002373412A JP 2001181819 A JP2001181819 A JP 2001181819A JP 2001181819 A JP2001181819 A JP 2001181819A JP 2002373412 A JP2002373412 A JP 2002373412A
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Abstract
板状比を低くして抗磁力を大きくしても、磁性体同士の
凝集を解消して目的とするノイズを小さくすることがで
き、電磁変換特性(S/N比)が良好で、デジタル記録
に適した大容量の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
設けた磁気記録媒体において、前記磁性層の厚さが0.
01〜0.15μmであり、且つ電子線マイクロアナリ
シスによる強磁性粉末起因の元素の平均強度を(a)、
当該強度の標準偏差を(b)とした時に0.03<(b
/a)<0.5である磁気記録媒体。
Description
し、特に高密度記録に適した塗布型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、最上
層に強磁性金属微粉末または六方晶フェライト微粉末を
含む高密度記録用の磁気記録媒体に関するものである。
性層厚(d)が0.01〜0.3μmであり、標準偏差
(σ)/dが0.05〜0.5となる磁性層と非磁性層
の重層構造からなる媒体で高い電磁変換特性と耐久性を
確保する磁気記録媒体が記載されている。しかし、単に
磁性層の厚さを均一にしただけでは磁性層中の磁性粉末
の充填性を制御することは難しく、結果として磁性層の
不均一性を充分に改善することが難しかった。また、同
公報に記載されているヘッドはインダクティブヘッドで
あり、磁性層の不均一性によるノイズは顕在化しにくか
った。一方、MRヘッドではより媒体ノイズの影響を受
けやすく、磁性層の不均一性を界面乱れを含めてさらに
抑制する必要があった。従来、電磁誘導を動作原理とす
る磁気ヘッド(誘導型磁気ヘッド)が用いられ普及して
いる。だが更に高密度記録再生領域で使用するには限界
が見え始めている。すなわち、大きな再生出力を得るた
めには再生ヘッドのコイル巻数を多くする必要があるが
インダクタンスが増加し高周波での抵抗が増加し結果と
して再生出力が低下する問題があった。近年MR(磁気
抵抗)を動作原理とする再生ヘッドが提案され、ハード
デイスク等で使用され始めている。MRヘッドは誘導型
磁気ヘッドに比較して数倍の再生出力が得られ、かつ誘
導コイルを用いないため、インピーダンスノイズ゛等の
機器ノイズが大幅に低下し、磁気記録媒体のノイズを下
げることで大きなSN比を得ることが可能になってき
た。本発明は従来から使用されている生産性に優れ、低
価格で提供できる塗布型磁気記録媒体とMRヘッドとの
組み合わせを検討し、高密度特性に優れる磁気記録媒体
を得たものである。
磁力を実現するために強磁性粉末粒子自身は、針状比を
高くして、また、テープ状媒体の場合は、磁性層自身は
ヘッドの走行方向と順方向に磁気的な配向度を高め、出
力変動をできるだけ小さくすることが重要であった。ま
た、高密度記録を実現するためには、磁性体粉末の粒子
サイズをより小さくすることが重要である。しかしなが
ら、例えば、面記録密度0.2Gbit/inch2を
越える塗布型磁気記録媒体を開発する中で特に磁性体粒
子の粒子サイズが小さくなるとノイズが大きくなるとい
う問題が生じてきた。このノイズを抑えるために(1)
磁性体同士の凝集を解消すること、(2)垂直磁化成分
を低くすることが必要である。さらに、磁性体粉末の粒
子サイズを小さくすると、磁性層塗料の調製時に結合剤
中での分散が困難になり、目的とする低ノイズ媒体を得
ることが困難になる。高密度記録に必要な高抗磁力(H
c)の微粒子磁性体(特にσsの高い金属磁性粉末や六
角板状の六方晶フェライト)は磁性体凝集を起こし易
く、それだけノイズ抑制に対する施策を行う必要があ
る。
ズを小さくし針状比や板状比を低くして抗磁力を大きく
しても、磁性体同士の凝集を解消して目的とするノイズ
を小さくすることができ、電磁変換特性(S/N比)が
良好で、デジタル記録に適した大容量の磁気記録媒体を
提供しようとするものである。
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
してなる磁性層をこの順に設けた磁気記録媒体におい
て、前記磁性層の厚さが0.01〜0.15μmであ
り、且つ電子線マイクロアナリシスによる強磁性粉末起
因の元素の平均強度(a)、当該強度の標準偏差(b)
とした時に0.03<(b/a)<0.50であること
を特徴とする磁気記録媒体である。本発明の好ましい態
様は以下の通りである。 (1)前記磁性層の抗磁力が2000Oe(159kA
/m)以上である上記磁気記録媒体。 (2)強磁性粉末は平均長軸長が0.01〜0.18μ
mの強磁性金属粉末である上記磁気記録媒体。 (3)強磁性粉末は平均板径が0.01〜0.05μm
の六方晶フェライト磁性体であることを特徴とする上記
磁気記録媒体。
の厚さが0.01〜0.15μmで、且つ電子線マイク
ロアナリシスによる強磁性粉末起因の元素の平均強度
(a)、当該強度の標準偏差(b)とした時に0.03
<(b/a)<0.50であることを特徴とする。本発
明による電子線マイクロアナリシス(EPMA)は、磁
性層内領域の各部における強磁性粉末の充填度の分布、
即ち、強磁性粉末の充填性を評価することができる。即
ち、(b/a)が小さい程、強磁性粉末の凝集、下層−
磁性層間の界面変動や界面の乱れ等による充填性の不均
一性が少ないことを示している。本発明は、EPMAで
評価したときに(b/a)が特定の小さい範囲になるよ
うに制御してなる磁気記録媒体を提供するものである。
以下にEPMAによる評価法を説明する。島津製EPM
A−1600を使用し、電子ビーム加速電圧15kV、
30nA、ビーム径1μmφの条件で、磁性層表面から
100×100μmの範囲を少なくとも500×500
画素で目的の元素の強度マッピングを測定する。強磁性
粉末を構成する元素から固有の元素、例えば、Fe、C
o、Ba等から何れかを選択する。得られた元素強度マ
ッピングの結果において強度を256段階に分割し、Z
EISS製画像解析装置KS400にて強度分布の標準
偏差(b)及び平均値(a)を求め、b/a値を算出す
る。尚、上記256段階に分割された強度は、画素部領
域の厚み方向が磁性層厚み全体に及ぶ体積における単位
体積当りの強度の相対値である。本発明において(b/
a)を制御する手段は、公知の手段を適宜選択して最適
化することにより達成される。例えば、強磁性粉末、研
磨剤、カーボンブラックなどのサイズ、形状の制御、結
合剤の選定、分散剤、潤滑剤、界面活性剤等の各種添加
剤等の選定、磁性塗布液の分散方法並びに塗布、配向方
法等の選定、カレンダー処理条件の選定等が挙げられ
る。中でも塗布方式による制御が好ましい。具体的に
は、逐次重層塗布をすることが挙げられる。
(b/a)<0.50に制御されるが、0.10<(b
/a)<0.45が好ましい。また、磁性層厚みは、
0.01〜0.15μmであるが、0.03〜0.12
μmが好ましく、0.03〜0.10μmが更に好まし
い。(b/a)が0.03以下または磁性層厚みが0.
01μm未満であることは、現在の技術では製造するこ
と自体が不可能である。(b/a)が0.50以上かつ
磁性層厚みが0.01μm未満では、強磁性粉末の充填
性が不均一となるためSN比が改善されない。(b/
a)が0.50以上かつ磁性層厚みが0.15μm超で
は、自己減磁損失に加え強磁性粉末の充填性が不均一で
あるためSN比が改善されないことは明白である。
層であっても2層以上から構成してもよく、後者の場
合、それら層同士の位置関係は目的により隣接して設け
ても間に磁性層以外の層を介在させて設けてもよく、公
知の層構成が採用できる。尚、本発明において、磁性層
の厚みとは、複層の場合は最上層の磁性層の乾燥厚みを
言う。
体と磁性層との間に非磁性粉末と結合剤を主体とする非
磁性層が設けられる。磁性層を複層で構成する例として
は、強磁性酸化鉄、強磁性コバルト変性酸化鉄、CrO
2粉末、六方晶系フェライト粉末及び各種強磁性金属粉
末等から選択した強磁性粉末を結合剤中に分散した磁性
層を組み合わせたものが挙げられる。なお、この場合、
同種の強磁性粉末であっても、元素組成、粉体サイズ等
の異なる強磁性粉末を含む磁性層を組み合わせることも
できる。本発明においては、上述したように強磁性金属
粉末を含む磁性層と支持体との間に非磁性層を設けた磁
気記録媒体が好ましい。
を支持体上に、下層を塗布後、下層が湿潤状態の内に上
層を同時、又は逐次に塗布するウェット・オン・ウェッ
ト法(W/W)でも、下層が乾燥した後に上層磁性層を
設けるドライ・オン・ウェット法(W/D)でも作成で
きる。生産得率の点から同時、又は逐次湿潤塗布が好ま
しい。本発明では同時、又は逐次湿潤塗布(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。
末としては、強磁性金属粉末または六方晶系フェライト
粉末が好ましい。強磁性金属粉末としては、α−Feを
主成分とする強磁性金属粉末が好ましい。強磁性金属粉
末には所定の原子以外にAl、Si、Ca、Mg、T
i、Cr、Cu、Y、Sn、Sb、Ba、W、La、C
e、Pr、Nd、P、Co、Mn、Zn、Ni、Sr、
Bなどの原子を含んでもかまわない。特に、Al、C
a、Mg、Y、Ba、La、Nd、Sm、Co、Niの
少なくとも1つをα−Fe以外に含むことが好ましい。
Coは、Feと合金を作ると飽和磁化が増加し、かつ減
磁が改良されるので特に好ましい。Coの含有量はFe
に対して1原子%〜40原子%が好ましく、さらに好ま
しくは15原子%〜35原子%、より好ましくは20原
子%〜35原子%である。Y等の希土類元素の含有量は
1.5原子%〜12原子%が好ましく、さらに好ましく
は3原子%〜10原子%、より好ましくは4原子%〜9
原子%である。Alは1.5原子%〜12原子%が好ま
しく、さらに好ましくは3原子%〜10原子%、より好
ましくは4原子%〜9原子%である。Yを含む希土類や
Alは焼結防止剤として機能しており、組合わせて使用
することでより高い焼結防止効果が得られる。これらの
強磁性粉末にはあとで述べる分散剤、潤滑剤、界面活性
剤、帯電防止剤などで分散前にあらかじめ処理を行って
もかまわない。具体的には、特公昭44−14090
号、特公昭45−18372号、特公昭47−2206
2号、特公昭47−22513号、特公昭46−284
66号、特公昭46−38755号、特公昭47−42
86号、特公昭47−12422号、特公昭47−17
284号、特公昭47−18509号、特公昭47−1
8573号、特公昭39−10307号、特公昭46−
39639号、米国特許第3026215号、同303
1341号、同3100194号、同3242005
号、同3389014号等の各公報に記載されている。
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。
法による比表面積(SBET)で表せば40〜80m2/g
であり、好ましくは45〜70m2/gである。40m2
/g以下ではノイズが高くなり、80m2/g以上では
平滑な表面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100〜170Å、更に好ましくは11
0〜165Åである。強磁性粉末の平均長軸長は0.0
1μm〜0.18μmが好ましく、0.02〜0.12
μmが更に好ましく、0.03〜0.08μmが特に好
ましい。強磁性金属粉末の平均針状比は3〜15が好ま
しく、さらには3〜10が好ましい。強磁性金属粉末の
飽和磁化σsは通常、90〜170A・m2/kgであ
り、好ましくは100〜160A・m2/kg、更に好
ましくは110〜160A・m2/kgである。強磁性
金属粉末の抗磁力は142〜279kA/mが好まし
く、更に好ましくは158〜239kA/mである。
%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p
Hは、用いる結合剤との組み合わ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1〜15μmo
l/m2、好ましくは2〜10μmol/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、F
e、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
ない方が好ましい。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方が好ましく、その
値は20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粉体サイズ、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(switching
−field distribution)は小さい方
が好ましく、強磁性粉末のHc分布を小さくする必要が
ある。テ−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−タイトの粒度分布を良くする、
単分散α−Fe2O3を使用する、粒子間の焼結を防止す
るなどの方法がある。
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、S
n、Ti、V、Cr、Cu、Y、Mo、Rh、Pd、A
g、Sn、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−T
i−Zn、Ni−Ti−Zn、Nb−Zn−Co、Sn
ー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。六方晶フェ
ライト粉末は六角板径で好ましくは平均板径が10〜5
0nm、更に好ましくは10〜45nmであり、特に好
ましくは10〜40nmである。
ッド(MRヘッド)で再生する場合、低ノイズにする必
要があり、平均板径は45nm以下が好ましいが、10
nmより小さいと熱揺らぎのため安定な磁化が望めな
い。50nmより大きいとノイズが高く、いずれも高密
度磁気記録には向かない。平均板状比は1〜10が望ま
しい。好ましくは2〜7である。平均板状比が小さいと
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より大きいと粉体間のスタッキング
によりノイズが大きくなる。この粉体サイズ範囲のBE
T法による比表面積は30〜200m2/gを示す。比
表面積は概ね粉体板径と板厚からの算術計算値と符号す
る。粉体板径・板厚の分布は狭いほど好ましい。数値化
は粉体TEM(透過型電子顕微鏡)写真より約500個
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/平均粉体サイズ=0.1〜0.5であ
る。粉体サイズ分布をシャープにするには粉体生成反応
系をできるだけ均一にすると共に、生成した粉体に分布
改良処理を施すことも行われている。たとえば酸溶液中
で超微細粉体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粉体を得ている。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は粉体サイ
ズ(板径・板厚)、含有元素の種類と量、元素の置換サ
イト、粉体生成反応条件等により制御できる。
である。σsは、微粉体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粉
体表面を分散媒、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、(1)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、(2)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、(3)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。
本発明の磁性層は、所望によりカーボンブラックを含む
ことができる。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、平均粒子径は5
nm〜300nm、pHは2〜10、含水率は0.1〜
10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 2
000、1300、1000、900、905、80
0、700、VULCANXC−72、旭カーボン製、
#80、#60、#55、#50、#35、三菱化学
製、#2400B、#2300、#900、#100
0、#30、#40、#10B、コロンビアンカーボン
製、CONDUCTEX SC、RAVEN 150、
50、40、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、
または組み合わ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0.1〜3
0質量%で通常、用いることができる。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、組み合わせを変え、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。
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−ス硬度6以上の公
知の材料が単独または組み合わせで使用される。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。これら研磨剤の粉体サイズは0.01〜1μmが好
ましく、特に電磁変換特性を高めるためには、その粒度
分布が狭い方が好ましい。また耐久性を向上させるには
必要に応じて粉体サイズの異なる研磨剤を組み合わせた
り、単独の研磨剤でも粒径分布を広くして同様の効果を
もたせることも可能である。タップ密度は0.3〜1.
5g/cc、含水率は0.1〜5質量%、pHは2〜1
1、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−1
0、AKP−15、AKP−20、AKP−30、AK
P−50、HIT−20、HIT−30、HIT−5
0、HIT−60A、HIT−50G、HIT−70、
HIT−80、HIT−82、HIT−100、レイノ
ルズ社製ERC−DBM、HP−DBM、HPS−DB
M、不二見研磨剤社製WA10000、上村工業社製U
B20、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
必要に応じ下層に添加することもできる。下層に添加す
ることで表面形状を制御したり、研磨剤の突出状態を制
御したりすることができる。これら磁性層、下層の添加
する研磨剤の粉体サイズ、量はむろん最適値に設定すべ
きものである。
細な内容について説明する。下層は、実質的に非磁性で
あれば、特に制限されるべきものではないが、好ましく
は非磁性粉末と結合剤を含む構成である。下層は実質的
に非磁性である範囲で磁性粉末も使用され得るものであ
る。下層が実質的に非磁性であるとは、上層の電磁変換
特性を実質的に低下させない範囲で下層が磁性を有する
ことを許容するということである。
ては、例えば、金属酸化物、含水金属酸化物、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。無機質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
たは組み合わせで使用される。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−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−タイトである。α−酸化鉄は、粉体サイズが
そろった磁性酸化鉄やメタル用原料を加熱脱水、アニ−
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質量%固
溶させ光触媒特性を低下させることが好ましい。さらに
表面をAl及び/又はSi化合物で処理し、触媒作用を
低下させることが好ましい。これら非磁性粉末の粉体サ
イズは0.005〜1μmが好ましいが、必要に応じて
粉体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
粉体サイズは0.01μm〜0.5μmである。特に、
非磁性粉末が粒状金属酸化物である場合は、平均粒子径
0.08μm以下が好ましく、針状金属酸化物である場
合は、平均長軸長が0.3μm以下が好ましく、0.2
μm以下がさらに好ましい。
l、好ましくは0.4〜1.3g/mlである。非磁性
粉末の含水率は通常、0.2〜5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。非磁性粉末のpHは通常、3〜12である
が、pHは5.5〜11の間が特に好ましい。非磁性粉
末の比表面積は通常、1〜100m2/g、好ましくは
5〜80m2/g、更に好ましくは10〜80m2/gで
ある。非磁性粉末の結晶子サイズは40〜1000Åが
好ましく、40〜800Åが更に好ましい。DBP(ジ
ブチルフタレート)を用いた吸油量は通常、5〜100
ml/100g、好ましくは10〜80ml/100
g、更に好ましくは20〜60ml/100gである。
比重は通常、1.5〜7、好ましくは3〜6である。形
状は針状、球状、多面体状、板状のいずれでも良い。非
磁性粉末のSA(ステアリン酸)吸着量は通常、1〜2
0μmol/m2、好ましくは2〜15μmol/m2、
さらに好ましくは3〜8μmol/m2である。ステア
リン酸吸着量が多い非磁性粉末を使用する時、表面に強
く吸着する有機物で表面修飾して磁気記録媒体を作成す
ることが好ましい。これらの非磁性粉末の表面にはA
l、Mg、Si、Ti、Zr、Sn、Sb、Zn、Y化
合物で表面処理することが好ましい。特に分散性に好ま
しいのはAl2O3、SiO2、TiO2、ZrO2、Mg
Oおよびこれらの含水酸化物であるが、更に好ましいの
はAl2O3、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、先ずアルミナを被覆処
理した後にその表層をシリカを被覆処理する方法、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。
体例としては、昭和電工製ナノタイト、住友化学製HI
T−100、HIT−82、戸田工業製α−酸化鉄DP
N−250BX、DPN−245、DPN−270B
X、DPN−550BX、DPN−550RX、DBN
−650RX、DAN−850RX、石原産業製酸化チ
タンTTO−51B、TTO−55A、TTO−55
B、TTO−55C、TTO−55S、TTO−55
D、SN−100、チタン工業製酸化チタンSTT−4
D、STT−30D、STT−30、STT−65C、
α−酸化鉄α−40、テイカ製酸化チタンMT−100
S、MT−100T、MT−150W、MT−500
B、MT−600B、MT−100F、MT−500H
D、堺化学製FINEX−25、BF−1、BF−1
0、BF−20、ST−M、同和鉱業製酸化鉄DEFI
C−Y、DEFIC−R、日本アエロジル製AS2B
M、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。
の効果である表面電気抵抗Rsを下げること、光透過率
を小さくすること、所望のマイクロビッカース硬度を得
る事ができる。また、下層にカーボンブラックを含ませ
ることで潤滑剤貯蔵の効果をもたらすことも可能であ
る。カーボンブラックの種類はゴム用ファ−ネス、ゴム
用サ−マル、カラ−用ブラック、導電性カーボンブラッ
ク、アセチレンブラック等を用いることができる。下層
のカーボンブラックは所望する効果によって、以下のよ
うな特性を最適化すべきであり、併用することでより効
果が得られることがある。下層のカーボンブラックの比
表面積は通常、50〜500m2/g、好ましくは70
〜400m2/g、DBP吸油量は通常、20〜400
ml/100g、好ましくは30〜400ml/100
gである。カーボンブラックの平均粒子径は通常、5〜
80nm、好ましく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質量%、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 BLA
CKPEARLS 2000、1300、1000、9
00、800、880、700、VULCAN XC−
72、三菱化学製 #3050B、#3150B、#3
750B、#3950B、#950、#650B、#9
70B、#850B、MA−600、MA−230、#
4000、#4010、コロンビアンカーボン製 CO
NDUCTEXSC、RAVEN 8800、800
0、7000、5750、5250、3500、210
0、2000、1800、1500、1255、125
0、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
記無機質化合物粉末に対して50質量%を越えない範
囲、非磁性層総質量の40質量%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、または組み
合わ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。
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。
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。
及び下層等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10,000〜100,0
00、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−ル、ビニルアセタ−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−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−の混合物、ポリエステルポリオ−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
樹脂の組み合わせ、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。
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−ボネートポリウレ
タン、ポリエステルポリカ−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、(以上につきMは水素原子、ま
たはアルカリ金属塩基)、OH、NR2、N+R3(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もち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。
的な例としてはユニオンカ−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−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。
合剤は非磁性粉末または磁性体に対し、通常、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通常、−50〜15
0℃、好ましくは0〜100℃、破断伸びが100〜2
000%、破断応力は0.49〜98MPa、降伏点は
0.49〜98MPaが好ましい。
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。
は、トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニル
メタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネ
ート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレン−1、
5−ジイソシアネート、o−トルイジンジイソシアネー
ト、イソホロンジイソシアネート、トリフェニルメタン
トリイソシアネート等のイソシアネート類、また、これ
らのイソシアネート類とポリアルコールとの生成物、ま
た、イソシアネート類の縮合によって生成したポリイソ
シアネート等を使用することができる。これらのイソシ
アネート類の市販されている商品名としては、日本ポリ
ウレタン製、コロネートL、コロネートHL、コロネー
ト2030、コロネート2031、ミリオネートMR、
ミリオネートMTL、武田薬品製、タケネートD−10
2、タケネートD−110N、タケネートD−200、
タケネートD−202、住友バイエル製、デスモジュー
ルL、デスモジュールIL、デスモジュールN、デスモ
ジュールHL、等がありこれらを単独または硬化反応性
の差を利用して二つもしくはそれ以上の組み合わせで各
層とも用いることができる。
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1
0〜24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。
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−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。
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。
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に記載の溶剤を用いることができる。
成は、支持体が好ましくは2.5〜8μmであり、体積
密度を大きくするため、さらに好ましくは2.5〜7.
5μm、特に好ましくは2.5〜7μmである。支持体
と非磁性層また磁性層の間に密着性向上のための下塗り
層を設けてもかまわない。本下塗層厚みは0.01〜
0.5μm、好ましくは0.02〜0.5μmである。
これらの下塗層は公知のものが使用できる。本発明の磁
気記録媒体の磁性層の厚みは、前記のとおりであるが、
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。
層の厚みは、好ましくは0.2〜3.0μm、更に好ま
しくは0.3〜2.5μm、特に好ましくは0.5〜
2.0μmである。なお、本発明媒体の下層は実質的に
非磁性であればその効果を発揮するものであり、たとえ
ば不純物としてあるいは意図的に少量の磁性体を含んで
も、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。実質的に非磁性とは下層の残留磁束密度が0.05
T以下もしくは抗磁力が上層磁性層の約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。
0μmの範囲が好ましく、3〜9μmがさらに好まし
い。バック層の厚みは、0.2〜0.8μmの範囲が好
ましく、0.2〜0.7μmの範囲がさらに好ましい。
また、磁性層の光干渉式表面粗さ計で測定した中心面平
均表面粗さ(Ra)は、好ましくは1〜3nmであり、
更に好ましくは1〜2.5nmの範囲である。
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−ス
トリアセテート、ポリカ−ボネート、芳香族又は脂肪族
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−ルなどの公知のフィルム
が使用できる。ガラス転移温度が100℃以上の支持体
がこのましく、ポリエチレンナフタレート、芳香族ポリ
アミドなどの高強度支持体を用いることが特に好まし
い。また必要に応じ、磁性面とベ−ス面の表面粗さを変
えるため特開平3−224127号公報に示されるよう
な積層タイプの支持体を用いることもできる。これらの
支持体にはあらかじめコロナ放電処理、プラズマ処理、
易接着処理、熱処理、除塵処理、などを行ってもよい。
て光干渉式表面粗さ計で測定した中心面平均表面粗さ
(Ra)は通常、5.0nm以下、好ましくは3.0n
m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−の大きさと量によ
り自由にコントロ−ルされるものである。これらのフィ
ラート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Rmaxは1μm以下、十点平均
粗さRzは0.5μm以下、中心面山高さはRpは0.
5μm以下、中心面谷深さRvは0.5μm以下、中心
面面積率Srは10%以上、90%以下、平均波長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−ルすることができる。
ましくは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49〜980MPa、弾性率は98
0〜19600MPa、が好ましい。温度膨張係数は1
0-4〜10-8/℃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。
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−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15〜50
0部の範囲で混練処理される。これらの混練処理の詳細
については特開平1−106338号、特開平1−79
274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いることがで
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、カーボンブラック等を
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。
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。
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−ル同志、プラスチックロ−ルと金
属ロ−ルの組み合わせまたは金属ロ−ル同志で処理する
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(196kN/m)以上、さ
らに好ましくは300kg/cm(294kN/m)以
上である。
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−ム/s
q、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980〜1960MPa、破断強度は好ましく
は98〜686MPa、磁気記録媒体の弾性率は面内各
方向で好ましくは980〜14700MPa、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12
0℃以下が好ましく、下層非磁性層のそれは0℃〜10
0℃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100m
g/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。
心面平均表面粗さ(Ra)は、好ましくは1〜3nm、
さらに好ましくは2.2nm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0.01μm〜1μ
m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−による表面性のコントロ−ルや磁性層に添加する
粉体の粒径と量、カレンダー処理のロ−ル表面形状など
で容易にコントロ−ルすることができる。カールは±3
mm以内とすることが好ましい。
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。
イト粉末やカーボンブラックのように種々の粉体のサイ
ズ(以下、「粉体サイズ」と言う)は、高分解能透過型
電子顕微鏡写真及び画像解析装置より求められる。高分
解能透過型電子顕微鏡写真の粉体の輪郭を画像解析装置
でなぞり、粉体のサイズを求めることができる。即ち、
粉体サイズは、粉体の形状が針状、紡錘状、柱状(た
だし、高さが底面の最大長径より大きい)等の場合は、
粉体を構成する長軸の長さ、即ち長軸長で表され、粉
体の形状が板状乃至柱状(ただし、厚さ乃至高さが板面
乃至底面の最大長径より小さい)場合は、その板面乃至
底面の最大長径、即ち板径で表され、粉体の形状が球
形、多面体状、不特定形等であって、かつ形状から粉体
を構成する長軸を特定できない場合は、円相当径で表さ
れる。
体サイズの算術平均であり、約500個の粉体について
上記の如く測定を実施して求めたものである。また、該
粉体の平均針状比は、上記測定において粉体の短軸の長
さ、即ち短軸長を測定し、各粉体の(長軸長/短軸長)
の値の算術平均を指す。ここで、短軸長とは、上記粉体
サイズの定義での場合は、粉体を構成する短軸の長さ
を、同じくの場合は、厚さ乃至高さを各々指し、の
場合は、長軸と短軸の区別がないから、(長軸長/短軸
長)は、便宜上1とみなす。そして、粉体の形状が特定
の場合、例えば、上記粉体サイズの定義の場合は、平
均粉体サイズを平均長軸長と言い、同定義の場合は平
均粉体サイズを平均板径と言い、(板径/厚さ乃至高
さ)の算術平均を平均板状比という。同定義の場合は
平均粉体サイズを平均粒子径という。
詳しく説明するが、本発明の範囲はこれらに限定される
ものではない。尚、「部」とは「質量部」を指す。実施
例1〜6、比較例1〜3所定の塗料を調製し、これを支
持体上に塗布して磁気ディスクを製造した。 <塗料の作製> 磁性塗料A 100部 強磁性金属微粉末 組成:Fe80原子%、Co20原子% Hc:2300Oe(184kA/m) 平均長軸長:0.06μm、平均針状比:4.0 結晶子サイズ:150Å σs:150A・m2/kg) 焼結防止剤 Al化合物(Al/Fe 原子比 14%) Y化合物(Y/Fe 原子比 7%) 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(UR8200(東洋紡社製)) 4部 αアルミナ(HIT60(住友化学社製)) 5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 n−ブチルステアレート 3部 ブトキシエチルステアレート 3部 エチレングリコールジオレート 6部 ステアリン酸 1部 オレイン酸 1部 メチルエチルケトン 140部 シクロヘキサノン 200部
たのち、サンドミルをもちいて分散させた。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13
部、磁性塗料A、CまたはDには4部、磁性塗料Bには
5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。得られた非磁性層塗布液を、乾燥後
の厚さが1.5μmになる条件で、さらにその直後にそ
の上に磁性層の厚さが所望の厚さになる条件で、厚さ6
2μmで中心面平均表面粗さが3nmのポリエチレンテ
レフタレート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、ランダム配向処理を行なっ
た。乾燥後、7段のカレンダで温度90℃、線圧300
kg/cm(294kN/m)にて処理を行い、3.7
吋に打ち抜き表面研磨処理を施した後、ライナーが内側
に設置済の3.7吋のカートリッジ(米 Iomega
社製zip−diskカートリッジ)に入れ、所定の機
構部品を付加し、3.7吋フロッピー(登録商標)ディ
スクを得た。
塗布液を準備し、非磁性層形成用塗布液を乾燥後の厚さ
が1.5μmになる条件で、厚さ62μmで中心面平均
表面粗さが3nmのポリエチレンテレフタレート支持体
上に塗布を行ない乾燥後、非磁性層上に上記磁性層用塗
布液を厚さ0.15μmになるように塗布し、磁性層が
湿潤状態にあるうちに、ランダム配向処理を行なった。
乾燥後、7段のカレンダで温度90℃、線圧300kg
/cm(294kN/m)にて処理を行い、3.7吋に
打ち抜き表面研磨処理を施した後、ライナーが内側に設
置済の3.7吋のカートリッジ(米 Iomega社製
zip−diskカートリッジ)に入れ、所定の機構部
品を付加し、3.7吋フロッピーディスクを得た。
様にして試料を作成した。得られた試料を下記により評
価し、表1に示した。 1.EPMA条件 島津製EPMA−1600を使用し、電子ビーム加速電
圧15kV、30nA、ビーム径1μmφの条件で、磁
性層表面から100×100μmの範囲を少なくとも5
00×500画素で目的の元素の強度マッピングを測定
した。強磁性金属粉末の場合にはCo、Y等を磁性層固
有の元素として選択できるが、本実施例ではCoを選択
した。六方晶フェライト磁性体の場合には、Baを磁性
層固有の元素として選択した。得られた元素強度マッピ
ングの結果において強度を256段階に分割し、ZEI
SS製画像解析装置KS400にて強度分布の標準偏差
(b)及び、平均値(a)を求め、b/a値を算出し
た。
型ディスク評価装置及び協同電子システム(株)製スピ
ンスタンドLS−90にて、トラック幅5μm,ギャッ
プ長0.2μmのメタルインギャップヘッドを用い、半
径24.6mmの位置において線記録密度100KFC
Iの信号を書き込み、トラック幅が2.6μmのMRヘ
ッドで再生し、再生出力(TAA)とDCイレーズ後の
ノイズレベルを測定し、SN比を求めた。SN比は25
dB以上を良好と見なしている。
kOe(796kA/m)で測定した。
発明範囲である実施例は、比較例に比べてSN比が優れ
ていることが分る。
し、界面乱れも低減することでノイズが低下した結果、
電磁変換特性(S/N比)が良好で、デジタル記録に適
した大容量の磁気記録媒体の提供が可能になった。
Claims (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性層をこの順に
設けた磁気記録媒体において、該磁性層の厚さが0.0
1〜0.15μmであり、且つ電子線マイクロアナリシ
スによる強磁性粉末起因の元素の平均強度を(a)、当
該強度の標準偏差を(b)とした時に0.03<(b/
a)<0.50であることを特徴とする磁気記録媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001181819A JP2002373412A (ja) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | 磁気記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001181819A JP2002373412A (ja) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | 磁気記録媒体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002373412A true JP2002373412A (ja) | 2002-12-26 |
Family
ID=19022026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001181819A Pending JP2002373412A (ja) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | 磁気記録媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002373412A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007294083A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-11-08 | Fujifilm Corp | 磁気記録媒体 |
JP2016098262A (ja) * | 2014-11-18 | 2016-05-30 | サカタインクス株式会社 | 水性白色印刷インキ組成物 |
-
2001
- 2001-06-15 JP JP2001181819A patent/JP2002373412A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007294083A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-11-08 | Fujifilm Corp | 磁気記録媒体 |
JP2016098262A (ja) * | 2014-11-18 | 2016-05-30 | サカタインクス株式会社 | 水性白色印刷インキ組成物 |
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