JP2003242624A - Magnetic recording medium - Google Patents

Magnetic recording medium

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JP2003242624A
JP2003242624A JP2002040247A JP2002040247A JP2003242624A JP 2003242624 A JP2003242624 A JP 2003242624A JP 2002040247 A JP2002040247 A JP 2002040247A JP 2002040247 A JP2002040247 A JP 2002040247A JP 2003242624 A JP2003242624 A JP 2003242624A
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magnetic
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powder
metal powder
magnetic layer
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JP2002040247A
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Japanese (ja)
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Masashi Aonuma
政志 青沼
Hiroaki Doshita
廣昭 堂下
Kiyomi Ejiri
清美 江尻
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic recording medium containing ferromagnetic metallic powder having a good carrier to noise ratio and excellent weatherability in high-density recording. <P>SOLUTION: A particle volume is ≥800 to <3,000 nm<SP>3</SP>; the ratio of the volume of a metallic section to the particle volume is 5 to 45%; the thickness of a magnetic layer is 0.020 to 0.18 μm; the coercive force of the magnetic layer is ≥127.3 kA/m, by which the magnetic recording medium having small magnetic clusters and the good carrier to noise ratio is obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は塗布型の高記録密度の磁
気記録媒体に関する。特に超微粒子の強磁性金属微粉末
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。 【0002】 【従来の技術】磁気記録技術は、媒体の繰り返し使用が
可能であること、信号の電子化が容易であって周辺機器
との組み合わせによるシステムの構築が可能であるこ
と、信号の修正も簡単にできることなど、他の記録方式
にはない特徴を有することから、ビデオ、オーディオ、
コンピューター用途などを始めとして様々な分野で幅広
く利用されてきた。 【0003】そして、機器の小型化、記録再生信号の質
の向上、記録の長時間化、記録容量の増大などの要求に
対応するために、記録媒体に関しては、記録密度、信頼
性、耐久性をより一層向上させることが常に望まれてき
た。 【0004】近年、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。 【0005】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、LT0、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0.2〜3.0μmと比較的厚い重層構成
もしくは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。 【0006】近年、コンピュータデータを記録再生する
ための磁気記録再生システムにおいて、薄膜磁気ヘッド
を組み込んだシステムが実用化されている。薄膜磁気ヘ
ッドは、小型化やマルチトラックヘッドに加工し易いた
めに、特に磁気テープを記録媒体としたシステムでは、
薄膜磁気ヘッドのマルチトラック固定ヘッドが多く利用
されている。薄膜磁気ヘッドの利用によって、小型化に
よるトラック密度の向上や記録効率の向上が可能とな
り、高密度の記録を実現できると共に、マルチトラック
化によりデータの転送速度の向上も可能になる。薄膜磁
気ヘッドは、磁束の時間変化に応答する誘導型ヘッド
と、磁束の大きさに応答する磁気抵抗効果を利用した磁
気抵抗型ヘッド(MRヘッド)に大別できる。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。誘導型ヘッドは平面構造のためにヘッドコ
イルの巻き数が少なく、起磁力を大きくすることが困難
となり、従って再生出力が十分得られないと云う問題が
ある。このため、再生用には高い再生出力が得られ易い
MRヘッドが用いられ、一方、記録用には誘導型のヘッ
ドが用いられている。これらの磁気ヘッドは、通常一体
型としてシステム中に組み込まれている。このような磁
気記録システムでは、より速いデータ転送速度を実現で
きるリニア記録方式が採用されている。 【0007】一方、小型カセットを用いた大容量の磁気
情報の高転送速度のテープ記録を実現するため、ヘリカ
ルスキャン方式のテープ記録装置に適用する回転ドラム
搭載型MRヘッドの開発が進められている。また、オー
ディオ、ビデオ用途にあっては、音質及び画質の向上を
実現するディジタル記録方式の実用化、ハイビジョンT
Vに対応した録画方式の開発に対応するために、従来の
システムよりも一層、短波長信号の記録再生ができ、か
つヘッドと媒体の相対速度が大きくなっても信頼性、耐
久性が確保された磁気記録媒体が要求されるようになっ
ている。 【0008】塗布型の磁気記録媒体の高密度記録化のた
めに、従来より使用されていた磁性酸化鉄粉末に代わる
鉄又は鉄を主体とする合金磁性粉末の使用及び磁性粉末
の微細化などの磁性体の改良あるいはその充填性や配向
性の改良などによって磁性層の磁気特性を向上させるこ
と、強磁性粉末の分散性を向上させること、さらには磁
性層の表面性を高めることなどの観点から種々の方法が
検討され提案されてきた。 【0009】例えば、磁気特性を高めるために強磁性粉
末として強磁性金属粉末や六方晶系フェライト粉末を使
用する方法が特開昭58−122623号公報、特開昭
61−74137号公報、特公昭62−49656号公
報、特公昭60−50323号公報、US462965
3号、US4666770号、US4543198号な
どに開示されている。 【0010】特開平1−18961号には、長軸径が
0.05〜0.2μm、軸比が4〜8の金属磁性粉で、
比表面積が30〜55m2/g、保磁力が1300エル
ステッド以上、飽和磁化量が120emu/g以上の強
磁性粉を開示し、比表面積の小さい微小金属粉を提供す
るとしている。また、特開昭60−11300号公報お
よび特開昭60−21307号公報には、強磁性粉末、
特に強磁性金属粉末に適した微細なα−オキシ水酸化鉄
針状結晶の製造方法を開示し、後者では長軸長0.12
〜0.25μm、軸比6〜8のゲータイトからHc14
50〜1600エルステッド、σs142〜155em
u/gの強磁性金属粉末が製造できることを開示してい
る。特開平9−91684号公報には、平均長径が0.
05μm〜0.12μm、針状比8以上の強磁性金属粒
子が強磁性金属粒子全体の5.0%以下であるか、また
は、粒子を構成する結晶子の針状比4以上である強磁性
金属粒子が強磁性金属粒子の全体の17.0%以下であ
る強磁性金属粒子を用いることが提案されているが、針
状比が小さい粒子が混在すると高Hcの強磁性粉末が得
られにくく、S/N、オーバーライトも不十分である。 【0011】更に、特開平6−340426号公報およ
び特開平7−109122号公報には、ヘマタイト核
晶、水酸化鉄、特定イオンを用いた単分散紡錘型ヘマタ
イト粒子、及び該ヘマタイト粒子を還元して得られる極
めて微小な強磁性粉末が開示されている。 【0012】また、強磁性粉末の分散性を高めるため
に、種々の界面活性剤(例えば特開昭52−15660
6号公報、特開昭53−15803号公報、特開昭53
−116114号公報などに開示されている)を用いた
り、種々の反応性のカップリング剤(例えば、特開昭4
9−59608号公報、特開昭56−58135号公
報、特公昭62−28489号公報などに開示されてい
る)を用いることが提案されている。 【0013】また、特開平1−239819号公報に
は、磁性酸化鉄の粒子表面に硼素化合物、アルミニウム
化合物もしくはアルミニウム化合物と珪素化合物を順次
被着させた磁性粉末が開示され、磁気特性および分散性
が改善されるとしている。更に、特開平7−22224
号公報には、周期率表第1a族元素の含有量が0.05
質量%以下であり、必要に応じて金属元素の総量に対し
て0.1〜30原子%のアルミニウム、更には金属元素
の総量に対して0.1〜10原子%の希土類元素を含有
させ、また周期率表第2a族元素の残存量が0.1質量
%以下の強磁性金属粉末を開示し、保存安定性および磁
気特性の良好な高密度磁気記録媒体が得られるとしてい
る。 【0014】更に、磁性層の表面性を改良するために、
塗布、乾燥後の磁性層の表面形成処理方法を改良する方
法(例えば、特公昭60−44725号公報に開示され
ている)が提案されている。 【0015】一方、磁気記録媒体の高記録密度を達成す
るために、使用する信号の短波長化が強力に進められて
いる。しかし、信号を記録する領域の長さが使用されて
いる磁性体の大きさと比較できる大きさになると明瞭な
磁化遷移状態を作り出すことができないので、実質的に
記録不可能となる。このため使用する最短波長に対し充
分小さな粒子サイズの磁性体を開発する必要があり、磁
性体の微粒子化が長年にわたり指向されている。 【0016】磁気記録用金属粉末では、粒子形状を針状
にして形状異方性を付与し、目的とする抗磁力を得てい
る。高密度記録のためには、強磁性金属粉末を微細化し
て得られる媒体の表面粗さを小さくする必要があること
は当業者によく知られたことである。しかしながら磁気
記録用金属粉末を微細化すると、それにともなって針状
比が低下して所望の抗磁力が得られなくなる。最近、ビ
デオ信号をデジタル化して記録するDVCシステムが提
案されており、その用途に高性能なメタル蒸着テープ
(MEテープ)およびメタル粉末(塗布)テープ(MP
テープ)が使用される。DVCに使用されるMPテープ
の抗磁力は、159.2kA/m(2000エルステッ
ド)以上であるので、抗磁力が大きく微細かつ粒度分布
がすぐれた強磁性金属粉末が必要である。また実用形態
の多くは、磁気信号を上書きする記録法なのでオーバー
ライト特性が良好であることが望まれている。 【0017】本出願人は先にDVCシステムに好適な強
磁性金属粉末およびそれを用いた磁気記録媒体を提案し
ている(特開平7−326035号)。この発明は磁性
層を、抗磁力2000〜3000エルステッド、厚さ
0.05〜0.3μm、表面粗さ1〜3nmに制御し、
かつ特定の反転磁化成分率を規定した磁気記録媒体を提
供するものである。 【0018】更に、薄膜磁気ヘッドが組み込まれた磁気
記録システムに用いられる磁気記録媒体として、非磁性
支持体上に無機質非磁性粉末を結合剤に分散してなる下
層非磁性層と、該非磁性層の上に強磁性金属粉末を結合
剤に分散してなる上層磁性層を設けた磁気記録媒体が提
案されている(特開平8−227517号公報)。上記
のように上層の磁性層を薄くすることで厚み損失による
出力低下が抑制され、また高い記録密度が達成できるた
め、単層構造の磁性層を有する磁気記録媒体に比べてよ
り大きな容量のデータの保存が可能となる。そしてここ
には、上層磁性層の厚みは、0.05〜1.0μm、好
ましくは、0.05〜0.8μmであるとの記載があ
り、また具体的には、厚さ10μmのポリエチレンテレ
フタレート製支持体の一方の側に、厚さ2.7μmの非
磁性層及び保磁力Hcが1800エルステッドである強
磁性金属粉末を含有する厚さ0.3μmの磁性層が順に
設けられたコンピュータデータ記録用の磁気記録媒体が
記載されている。 【0019】MRヘッドが組み込まれた磁気記録システ
ムにおいて、該MRヘッドとこのシステムに用いられる
磁気記録媒体との適応性については、次のような問題が
ある。磁気記録媒体として、比較的厚い(0.3μm)
磁性層を有するものを使用した場合には、磁性層の磁束
が高くなるために、再生出力が出過ぎてMRヘッドが飽
和し、再生波形が歪み、その結果、十分高いS/N値が
得られず、エラーレートが増大し易くなったり、また一
般に、高い記録密度を達成するためには記録再生波形
(孤立再生反転波形)はよりシャープ(波形の半値幅が
小さい)であることが望ましいが、磁性層が比較的厚い
磁気記録媒体では、記録再生波形の半値幅が大きくな
り、十分高い記録密度が得られないことが判明した。一
方、非常に薄い(0.02μm)磁性層を有するものを
使用した場合には、記録再生波形に歪みが生じ、その結
果、同様に高いS/N値が得られず、また再生出力自体
も低下し易くなることが判明した。また、速いデータ転
送速度でかつ高い密度の記録が可能なMR磁気ヘッドを
組み込んだ磁気記録再生システムに好適に用いられる磁
気記録媒体には、極めて微細な強磁性粉末が必要とされ
ているが、微細になるほど電磁変換特性と保存安定性
(耐候性)の両者を満足する強磁性粉末の製造は困難と
なってきている。 【0020】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、高密度記録
(記録波長0.5μm未満)において出力が高く、ノイ
ズの低い、かつ耐候性に優れる、強磁性金属粉末を含む
磁気記録媒体を提供することを目的とする。 【0021】 【課題を解決するための手段】本発明者は特に高密度記
録領域で電磁変換特性が良好な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が得られるこ
とを見いだし、本発明に至ったものである。本発明は、
支持体上に強磁性金属粉末と結合剤を主体とする磁性層
を設けた磁気記録媒体において、該強磁性金属粉末は粒
子体積が800nm3以上3000nm3未満である強磁
性金属粉末であり、該強磁性金属粉末は粒子体積に対す
る金属部の体積の比率が5〜45%であり、該磁性層は
磁性層の厚みが0.020〜0.18μmであり、該磁
性層の抗磁力が127.3kA/m以上であることを特
徴とする磁気記録媒体である。 【0022】本発明の好ましい態様は次の通りである。 1)前記強磁性金属粉末は粒子体積が1000nm3
上3000nm3未満である強磁性金属粉末を用いた磁
気記録媒体。 2)前記強磁性金属粉末は粒子体積に対する金属部の体
積の比率が10〜45%である磁気記録媒体。 3)前記磁性層の抗磁力が143.2kA/m以上であ
る磁気記録媒体。 4)前記強磁性金属粉末の平均長軸長が45nm未満で
ありその変動係数は25%以下、針状比2.5以上であ
る磁気記録媒体。 5)前記強磁性金属粉末の金属部の平均長軸長が25n
m以上42nm未満でありその変動係数は25%以下、
平均針状比3.5以上である磁気記録媒体。 6)前記強磁性金属粉末の平均長軸長が40nm未満で
ありその変動係数は25%以下、針状比2.5以上であ
る磁気記録媒体。 7)前記強磁性金属粉末の金属部の平均長軸長が25n
m以上37nm未満でありその変動係数は25%以下、
針状比3.5以上である磁気記録媒体。 8)前記強磁性金属粉末の平均短軸長が結晶子サイズよ
り小さい強磁性金属粉末を用いた磁気記録媒体。 9)前記磁気記録媒体は、残留磁束(Φr)=残留磁束
密度(Br)×磁性層厚み(δ)が5〜75mT・μm
である磁気記録媒体。 10)前記磁気記録媒体は、前記支持体と前記磁性層の
間に非磁性粉末と結合剤樹脂を主体とする非磁性層を設
けてなり、且つ前記磁性層の表面粗さが中心面平均表面
粗さで、3.0nm以下である磁気記録媒体。 11)前記磁性層に含まれる強磁性金属粉末の体積含有
率が35%以上である磁気記録媒体。 【0023】 【発明の実施の形態】まず、本発明に用いる強磁性金属
粉末から説明する。本発明に用いる強磁性金属粉末は、
高分解能透過型電子顕微鏡で強磁性金属粉末のサイズ
(即ち、平均長軸長、平均短軸長及び金属部の平均長軸
長、平均短軸長)を求め円柱モデル(平均長軸長X断面
積(πr2):r=平均短軸長の1/2)により粒子体
積および金属部体積を各々特定したものであり、高密度
記録(λ=0.5μm未満)における電磁変換特性を改
善すると共に耐候性の優れた磁気記録媒体を提供するこ
とができる。本発明に用いる強磁性金属粉末はX線回折
により、α−Feのピークが存在するものである。粒子
の平均長軸長は25nm以上45nm未満が好ましく、
更に好ましくは25〜40nmである。長軸長の変動係
数は25%以下が好ましく、20%以下が更に好まし
い。また、平均針状比{(長軸長/短軸長)の平均}は
2.5〜6が好ましい。平均針状比が2.5より小さい
ときには、形状異方性に立脚した抗磁力Hcが小さくな
り、高密度記録に不利になる。強磁性金属粉末の平均針
状比が2.5〜6のとき、平均針状比が大きいほど抗磁
力Hcが大きくなる。強磁性金属粉末の長軸長および針
状比の各々の変動係数が25%以下で小さいほうが好ま
しい。これら長軸長と針状比の変動係数が小さいと、H
c分布が小さく、特に、高Hc成分(磁界320kA/
m以上で磁化反転する成分の割合)が減少するので、オ
−バ−ライト特性上好ましい。平均粉体サイズが一定の
場合、平均長軸長と針状比の変動係数が小さい状態が、
高HcかつHc分布が小さく、高抗磁力成分が少なく、
SFD(switching−field distr
ibution)、SFDrが小さくなる傾向が認めら
れた。特に金属部の針状比の寄与が大きいことがわかっ
た。 【0024】本発明に用いる強磁性金属粉末の粒子体積
及び金属(コア)部体積を求めるための粒子サイズは、
下記により計測される値を言う。高分解能透過型電子顕
微鏡で強磁性金属粉末の格子像を観察し、強磁性金属粉
末全体(金属部分の周りに存在する酸化物層(酸化膜)
を含む)、強磁性金属粉末の内部(コア部)の長さ(長
軸長または短軸長)を求める。以下、具体的に示す。先
ず、水中で超音波分散させた粒子をメッシュに載せ、日
立製作所製透過型電子顕微鏡H−9000型を用いて粒
子を撮影(300kV)し、総合倍率50万倍と300
万倍の写真を得る。50万倍の写真で強磁性金属粉末全
体(金属部分の周りに存在する酸化物層(酸化膜)を含
む)の粒子長(長軸長または短軸長)を測定する。30
0ヶの粒子を測定し平均粒子長と標準偏差を求める。粒
子長の変動率は、粒子長の標準偏差を平均粒子長で除し
て求める。次いで、300万倍の写真で酸化膜厚みを求
める。写真の粒子は中心部の金属部分が黒く、その周辺
の被膜部が中心部よりも白っぽい状態で観察される。金
属部と被膜部表面の線をスキャナーで取り込んで、線の
間隔をKontron製画像解析装置KS−400で自
動測定して、平均の酸化膜厚を求める。測定数は1ヶの
粒子で150点測定し、15ヶの粒子(計2250ヶ
所)を測定し、平均酸化膜厚と標準偏差を求める。酸化
膜厚の変動率は、酸化膜厚(酸化物層)の標準偏差を平
均酸化膜厚で除して求める。粒子全体の平均長軸長及び
平均短軸長より、平均酸化膜厚(両端に存在するため平
均酸化膜厚X2)を差し引いて金属部(コア部)の平均
長軸長及び平均短軸長とした。 【0025】上記により得られた値を基に円柱モデルに
より強磁性金属粉末の粒子体積と金属部体積を算出す
る。粒子体積が800nm3未満では、粒子の平均針状
比(軸比)が2.5以上にはなりにくく、Hcが極端に
小さくなり、熱揺らぎの問題が生じてしまい好ましくな
い。3000nm3以上では、互換性のある金属薄膜媒
体(MEテープ:例えば、マイクロMV)に対しノイズ
が大きくなり好ましくない。 【0026】強磁性金属粉末の結晶子サイズは、X線回
折によるα−Feの110面と220面のそれぞれのピ
ーク(半値幅)の和を2で除すことにより求められる値
を意味し、強磁性金属粉末の粒子の平均短軸長より大き
いことが好ましい。80〜130Å、好ましくは80〜
125Å、更に好ましくは85〜120Åである。結晶
子サイズが80Åより小さいとHcが小さくなり、ま
た、耐候性が劣ってしまい好ましくない。130Åより
大きいとノイズが極端に大きくなるため不適当である。 【0027】本発明に用いる強磁性金属粉末のσsは7
5〜130A・m2/kg、好ましくは80〜125A
・m2/kg、更に好ましくは85〜120A・m2/k
gである。徐酸化を強化して酸化膜を厚くしてσsを低
くするとSFDが大きくなり、特に平均長軸長が65n
m以下でSFDの増加が顕著である。平均長軸長が65
nm以下でSFDの増加が顕著であるのは、粒子は粒度
分布をもっており、平均長軸長が小さくなると相対的に
熱揺らぎが大きくなる領域の微粒子成分が多くなる。す
なわち、超常磁性成分の含有量が多くなるためと考えら
れる。更に、徐酸化してσsを下げることにより、超常
磁性成分が増加するためと思われる。SFDを下げるた
めには、徐酸化条件を制御して、表面の酸化物層を緻密
にし、かつ極力薄くすることが有効である。そこで、本
発明の強磁性金属粉末の平均酸化膜は、1.5〜3.5
nmに制御されることが好ましい。酸化膜の厚みを上記
範囲に抑えてσsを低下させる好ましい方法として、強
磁性金属粉末は強磁性金属元素の酸化物を還元により強
磁性金属粉末とし、徐酸化処理してσsを120〜15
0A・m2/kgとした後、水中にて少なくともAl、
Y、ランタノイド、ZrおよびWの中から選ばれる少な
くとも1種の元素を被着させた後、熱処理して、再度、
徐酸化処理することが非常に有効である。σsが75A
・m2/kgより低いと、SFDが大幅に劣化するだけ
でなく、Hcも小さくなり、高密度記録に不利となる。
一方σsが130A・m2/kgを超えると、Br(残
留磁束密度)が高くなり、磁性層厚みを薄くしても、媒
体の残留磁束(Φr)が高くなってしまい、MRヘッド
を飽和して、波形歪みやパルスの非対称性が発生する等
の悪影響を及ぼす。また、媒体のHcの変化率ΔHcの
絶対値が大きくなることが認められた。σsは高い程磁
性層の耐久性が弱くなり、σsは低い程耐久性が良くな
ることがわかった。また、充填度を下げて残留磁束密度
を低くすると、磁性層厚みを薄くすることにより、単位
面積当たりの強磁性金属粉末の存在量が少なくなり、必
要なS/Nを得ることができなくなってしまう。磁性層
に含まれる強磁性金属粉末の体積含有率(100×強磁
性金属粉末の体積/磁性層体積)は35%以上が好まし
く、更に好ましくは40%以上である。単位記録面積当
たりの強磁性金属粉末の存在量を多くするためには、強
磁性金属粉末の飽和磁化σsをできる限り小さくするこ
とが、重要であり、また、媒体とした時の磁性層の耐久
性および耐候性を向上させるためにも有効である。 【0028】強磁性金属粉末の抗磁力Hcは好ましくは
111.4〜320kA/m、更に好ましくは127.
3〜280kA/m、特に好ましくは143.2〜23
0kA/mである。先に述べたように強磁性金属粉末の
粒子体積、粒子体積に対する金属部の体積の比率を規定
すること、磁性層厚みを0.02〜0.18μmと薄く
することによりHc分布の少ないオーバーライト特性の
優れた磁気記録媒体得られたと推定している。なお、σ
sが小さいほど、磁気記録媒体にした時のHcは粉体の
Hcに対し大きい値となる傾向にある。 【0029】本発明に用いる強磁性金属粉末は、Fe以
外にCoをFeに対して20〜45質量%含むことが好
ましい。また、本発明に用いる強磁性金属粉末はFeお
よびCo以外に質量比で20質量%以下の割合でAl、
Si、S、Ti、V、Cr、Cu、Y、Mo、Rh、P
d、Ag、Sn、Sb、Te、Ba、Sr、W、Au、
Pb、Bi、La、Ce、Pr、Nd、P、Mg、M
n、Zn、Sr、B、Caなどの原子を含むことが好ま
しい。特に、AlがAl/Feで5〜15原子%の範囲
であり、希土類元素が希土類元素の総和/Feで10原
子%以上含むことが好ましい。この希土類元素とは、Y
及びランタノイドの元素を指し、具体的にはY、La、
Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、D
y、Ho、Er、Tm、Yb、Luであるが、Y、L
a、Ce、Nd、Sm、Gd等が特に好ましい。これら
の元素は出発原料の形状制御の他に、粒子間の焼結防止
と還元の促進及び還元した強磁性金属粉末の形状と粒子
表面の凹凸制御に効果がある。 【0030】本発明においては出発原料のサイズや形態
の特に長軸長と針状比の変動係数を小さくしたものを用
いることにより、強磁性金属粉末粒子のサイズ及び変動
係数を小さくするとともに、従来の多結晶の状態からで
きるだけ単結晶の構造の粒子を可能な限り多くしたもの
が好ましい。本発明に用いる強磁性金属粉末は、単分散
ゲータイトあるいは単分散ヘマタイトを出発原料とする
ことが好ましく、最終的に金属に還元するためには、純
水素にて還元する。その途中段階で、αFe23でのア
ニール処理をすることが結晶率を大きくするために有用
である。またαFe23よりFe34、FeOに還元す
るときは、純水素ではなく各種還元ガスを使用すること
ができる。還元の際に水分は焼結に関係することが知ら
れているので、核の生成をできるだけ一つに抑制し、か
つ結晶率を高めるために、還元により発生する水を短時
間に系外へ除去することあるいは還元により生成する水
の量を制御することが好ましい。このような水の制御
は、還元ガスの分圧を制御したり、還元ガス量を制御す
ることにより行うことができる。該平均酸化膜厚を与え
る表面酸化物層は、金属部分を形成後、公知の酸化法、
例えば、前記徐酸化処理などにより金属部分の周りに形
成することができる。徐酸化処理の際に使用するガス中
に炭酸ガスが含有されていると、強磁性金属粉末表面の
塩基性点に吸着するので、このような炭酸ガスが含まれ
ていてもよい。 【0031】本発明に用いる強磁性金属粉末の表面酸化
物層を構成する酸化物としては、磁性酸化物でも非磁性
酸化物でもよい。また少量の金属元素、例えば、Al、
Mg、Si、Y、ランタノイド、Ca、Ba、Sr、N
iなどの金属が固溶していてもよい。磁性酸化物として
は、好ましくは飽和磁化が50〜90A・m2/kgで
あるものが挙げられる。例えば、磁性を有する鉄酸化物
としては、CoxFe(1−x)Oy、(例えばCoFe
24、CoFe34など)、FeOx(但しxは1.3
3≦x≦2で、例えばγFe23、Fe34、ベルドラ
イド化合物)が挙げられる。また非磁性酸化物として
は、結晶性及び非晶質の金属酸化物や、オキシ水酸化
物、水酸化物、水和酸化物を含めた単独または複合物が
包含される。この非磁性酸化物は、主として焼結防止剤
として添加した元素、及び強磁性金属粉末原料の生成時
に添加した元素に由来する。 【0032】また、表面酸化物層は例えば、磁性酸化物
単独、非磁性酸化物単独、またはそれら両者の組合せか
ら構成されるが、その構造は特に制限されない。表面酸
化物層が両者の組合せから構成される場合、磁性酸化物
と非磁性酸化物は互いに混在したものであっても、互い
に独立した層を形成したものでもよい。強磁性金属粒子
表面部分に互いに独立した酸化物層を設けた場合、各層
間の界面における金属相と磁性酸化物相、磁性酸化物相
と非磁性酸化物相とは混在していてもよい。金属部分の
周りに順次、粒子表面方向へ磁性酸化物層、非磁性酸化
物層を形成してもよい。 【0033】本発明に用いる強磁性金属粉末には後述す
る分散剤、潤滑剤、界面活性剤、帯電防止剤などで分散
前にあらかじめ処理を行うこともできる。具体的には、
特公昭44−14090号公報、特公昭45−1837
2号公報、特公昭47−22062号公報、特公昭47
−22513号公報、特公昭46−28466号公報、
特公昭46−38755号公報、特公昭47−4286
号公報、特公昭47−12422号公報、特公昭47−
17284号公報、特公昭47−18509号公報、特
公昭47−18573号公報、特公昭39−10307
号公報、特公昭48−39639号公報、及び米国特許
3026215号、同3031341号、同31001
94号、同3242005号、同3389014号など
の各公報に記載されている。 【0034】強磁性金属粉末の含水率は0.01〜2質
量%とするのが望ましい。ただし、後述する結合剤の種
類によって上記の範囲の間で含水率を最適化するのが望
ましい。 【0035】強磁性金属粉末のタップ密度は0.2〜
0.8g/mlが望ましい。0.8g/mlより大きい
と該粉末を徐酸化するときに均一に徐酸化されないので
該粉末を安全にハンドリングのすることが困難であった
り、得られた磁気記録媒体の磁化が経時によって減少す
る傾向がある。タップ密度が0.2g/mlより小さい
と嵩高くなりハンドリングが難しくなるとともに、分散
が不十分になりやすい。 【0036】次に本発明に用いる強磁性金属粉末を製造
する方法について述べる。上記強磁性金属粉末を得る方
法は特に制限されず、任意の方法を用いることができる
が、好ましくは以下の方法が例示される。長軸長と針状
比がよくそろい且つ粒度がよくそろった出発原料に焼結
防止処理を行い、還元するときに金属酸化物(例、Fe
Ox:1≦x≦1.5、例えばFe23、Fe34)か
ら金属(例、Fe)の針状比を制御することができる。
出発原料は、粒子に枝分かれのない粒度分布の揃った単
分散ゲータイトあるいは単分散ヘマタイトが挙げられ
る。 【0037】出発原料においては、平均長軸長が30〜
70nm、平均針状比が4〜10であることが好まし
い。出発原料の形状、長軸長と短軸長と針状比をよくそ
ろえることが重要である。平均長軸長が30nmより小
さい原料を使用した時、Hc、Bmを望ましい範囲とす
ることができない。平均長軸長が70nmより大きい原
料を使用すると、高密度記録(λ=0.5μm未満)に
おける磁気記録媒体としては表面粗さが粗くなるととも
に、ノイズが大きくなり、優れたS/Nが得られない場
合がある。針状比が10より大きいと、粒度分布が広く
なり、本発明のように磁性層厚を薄くするほど、安定し
た製造が困難となるとともに、磁気記録媒体の充填度に
ムラが生じ易くなる。また高抗磁力成分が増加し、オー
バーライト特性が劣る傾向がある。針状比が4より小さ
いと強磁性金属粉末とした時の抗磁力が小さく、SFD
が増加し、高密度記録用の磁気記録媒体には使用するこ
とは難しくなる場合がある。 【0038】更に、強磁性金属粉末を制御する手段とし
ては、以下の方法およびが挙げられる。 主として強磁性金属粉末内部の元素組成を特定する
こと。特に金属部分がFeもしくはFe−Coを主体と
する強磁性金属粉末は、Feと相互作用する微量元素を
特定する。該微量元素としては、Ca、Mn、Ni、C
r、Mg等が好ましい。この微量元素はゲータイトやヘ
マタイト作成時に添加する事および/または作成後、表
面処理により添加することが好ましい。また、焼結を防
止するための焼結防止剤をドープ及び/又は被着させる
ことは重要な要素である。焼結防止剤としては、Si、
Al、Y、ランタノイド等が有効である。 強磁性金属元素の酸化物を還元により強磁性金属粉
末とする手法において、還元前の前処理、例えば、ゲー
タイト等の脱水条件、アニール条件(例えば、温度、雰
囲気、処理時間、初期と後半で温度差をつける等)及び
該還元条件、例えば、温度、還元ガス、還元処理時間等
を選定すること。特に、強磁性金属粉末の長軸長、短軸
長のサイズを均一に且つ針状比を2.5〜7の範囲に保
持する為に、還元処理と徐酸化処理を段階的に、くり返
し処理を行って形状制御、結晶性制御、及び酸化物層の
厚み制御、酸化物層の結晶性を制御することが非常に重
要である。 【0039】具体的には上記で得られた微量元素含有
ゲータイトを処理する場合の各条件は以下の通りであ
る。脱水条件としては、静置式または回転式の電気炉で
窒素雰囲気下、通常、250〜400℃、好ましくは3
00〜400℃で0.5〜2時間、好ましくは0.5〜
1時間行うことが挙げられる。アニール条件としては、
静置式の還元炉で窒素雰囲気下、通常、500〜800
℃、好ましくは550〜700℃で1〜5時間、好まし
くは2〜3時間行うことが挙げられる。脱水処理後、ア
ニール処理前に脱水処理により得られたヘマタイトを水
洗し、可溶性のアルカリ金属を除去する工程を設けても
よい。脱水及びアニール処理と徐酸化処理を例えば、低
温から徐々に高温へ、好ましくは脱水処理の初めは25
0〜300℃、次いで300〜350℃、更に350〜
400℃およびアニール条件を初めに500〜550
℃、次いで550〜650℃、更に600〜800℃で
処理する、段階的な昇温、及び、くり返し処理を行って
形状制御、結晶性制御、及び酸化物層の厚みや酸化物層
の結晶性を制御することが有効である。 【0040】還元条件としては、静置式の還元炉で水素
雰囲気下、通常、350〜600℃、好ましくは425
〜530℃、通常、0.25〜2時間、好ましくは0.
25〜1.5時間還元処理し、次いで、雰囲気を窒素に
置換して後、通常、450〜650℃、好ましくは50
0〜600℃、通常、0.5〜4時間、好ましくは1〜
3時間加熱し、次いで純水素に切り換え前記温度にて3
〜5時間還元処理することが挙げられる。還元処理を例
えば、低温から徐々に高温へ、好ましくは還元初期を3
50〜470℃、次いで370〜620℃、更に450
〜620℃(且つ各段階で10℃以上温度を上げて)
等、段階的に、及び、くり返し処理を行って金属部分の
形状制御、結晶性を高めることは、非常に有効である。 【0041】還元の終了は、排水系ガス中の水分を露点
計で測定して決定する。上記強磁性金属粉末の製法にお
いては、公知の方法、例えば、特開平7−109122
号公報および特開平6−340426号公報に記載の方
法を適用することができる。強磁性金属粉末の金属部分
の強磁性金属元素としては、FeまたはFe−Coを主
成分とすることが好ましい。ここで、主成分とは、金属
部分の全質量に対して、75質量%以上であることを意
味する。Coはσsを大きくしかつ緻密で薄い酸化膜を
形成することができるので特に好ましい。強磁性金属粉
末のCo含有量は強磁性金属粉末に含有されるFeに対
し15〜45原子%が好ましく、より好ましくは20〜
42重量%である。強磁性金属粉末のCo含有量が15
原子%未満では、σs、抗磁力が小さくなるとともに、
酸化膜厚の変動率を低く抑えることは困難であり、ま
た、本発明の磁気記録媒体構成で減磁を10%以内に抑
えるのは困難となる。また、45原子%を超えると、粒
度分布を揃えることが困難となる。また、還元速度の制
御が難しくなり、粒子の破壊や粒子間で焼結を生じてし
まう。Coを強磁性金属粉末に含ませる手段は上述のよ
うに一部をゲータイト等の原料中にドープし、次に残量
を当該原料表面に焼結防止処理などにより被着し、還元
により合金化することが好ましい。原料表面に被着され
るCo量が強磁性金属粉末に含有されるFeに対し10
〜45原子%となることが好ましく、更には15〜40
原子%となることが好ましい。 【0042】酸化物の還元終了後、金属化された粉末
は、徐酸化処理が施される。徐酸化処理の雰囲気は、酸
素を含んだ不活性ガス雰囲気である。不活性ガス雰囲気
としては、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス等が
好ましく、殊に窒素ガスが好適である。酸素の含有量は
0.1〜5vol%が好ましく、所定量まで徐々に酸素
量を増加させることが好ましい。また、不活性ガス雰囲
気としては水蒸気を含有させてもよい。水蒸気を含有さ
せた場合は、高い保磁力を有する紡錘状合金磁性粒子粉
末が得られやすい。徐酸化温度は、40〜200℃が好
ましく、より好ましくは、40〜180℃である。40
℃未満の場合には、十分な厚さを有する表面酸化層を形
成することが困難となり、水洗による磁気特性の低下が
顕著となる。200℃を超える場合には、粒子の形骸変
化、特に酸化物が多量に生成されるため短軸が極端に膨
張し、場合によっては、形骸破壊が起こりやすいため好
ましくない。 【0043】徐酸化処理を施した後、加熱処理、還元処
理、並びに表面酸化処理(徐酸化処理)を繰り返し行っ
てもよい。これらの処理を繰り返し行うことによってよ
り緻密な強磁性金属粉末を容易に得ることができる。ま
た、強磁性金属粉末とした後に水洗することは、強磁性
金属粉末の表面に存在する水溶性の塩を除去することが
できるため必要により処理される。更に、特願2001
−315366号において提案している徐酸化処理方法
を用いることも効果的である。 【0044】次に本発明の磁気記録媒体について説明す
る。本発明の磁気記録媒体は、磁性層の耐候性、即ち、
60℃90%RHに1週間保存後の減磁を10%以下に
抑えることにより、磁気記録媒体の保存安定性は問題な
いレベルとなる。しかし、減磁は低ければ低いほど好ま
しい。減磁(△Φm)を10%以下に抑えるには、強磁
性金属粉末は粒子体積に対する金属部の体積の比率が5
〜45%の範囲であることが重要である。磁性層の減磁
ΔΦm(%)は、以下の測定方法により求めたものを意
味する。 ΔΦm(%)=100×(保存前Φm−保存後Φm)/
保存前Φm Φm:最大磁束 測定は振動試料型磁束計VSM−5(東英工業社製)を
用い、タイムコンスタント0.1秒、スイープ速度3分
/10kOe{Oe=(1/4π)kA/m}、測定磁
場10kOeで測定する。また、Hcの変化率ΔHc
(%)の絶対値は、2.5%以内が好ましい。ΔHc
(%)は、以下の測定方法により求めたものを意味す
る。 ΔHc(%)=100×(保存前Hc−保存後Hc)/
保存前Hc 測定はΔΦmと同様である。ΔHc(%)が、−2.5
%を下まわると高Hc成分の増加が生じるため好ましく
なく、+2.5%を超えると低Hc成分の増加が生じる
ため好ましくない。 【0045】本発明の磁性層の残留磁束(Φr){残留
磁束密度(Br)×磁性層厚み(δ)}は、5〜75m
T・μmが好ましく、更に好ましくは10〜70mT・
μm、特に好ましくは、15〜60mT・μmである。
磁性層の残留磁束(Φr)はMRヘッドの性能により最
適値を設定することが望ましく、MRヘッドが飽和しな
い範囲で高めに選ぶことが好ましい。 【0046】本発明において、磁性層のHcは127.
3kA/m〜320kA/mが好ましく、さらに好まし
くは143.2〜300kA/mであり、特に好ましく
は159.2〜240kA/mである。Hcが127.
3kA/m未満では出力が不足し、また、低Hc成分の
存在量が多くなり、熱揺らぎの問題が発生してくる。3
20kA/mを超えるとオーバーライト特性上好ましく
ない。また、記録電流が不足したり、ヘッドが飽和し
て、歪を生じたり、出力が不十分となり好ましくない。
この傾向は特に高感度なヘッド例えば磁気抵抗型(M
R)ヘッドを使用する系で顕著である。Hc、Br、Φ
rが上記下限値より小さいと短波長出力を十分に得るこ
とができない場合があり、また、それらが上限値より大
きいと記録に使用するヘッドが飽和してしまうので出力
を確保することができない場合がある。 【0047】本発明の磁気記録媒体の層構成は、基本的
に支持体の上に少なくとも本発明に用いる強磁性金属粉
末を含む磁性層を設けてなり、該磁性層を支持体面の一
方側又は両側に設けたものであれば、特に制限されな
い。また、磁性層は単層であっても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。磁性層の厚みは、0.020
〜0.18μm、好ましくは0.03〜0.18μm、
更に好ましくは0.03〜0.15μmである。0.0
2μm未満では強磁性金属粉末は2層前後しか存在しな
いため、厚み変動が大きくなる。また、単位面積当たり
の粒子数が少なくなり、高密度記録には適しなくなる。
本発明の磁気記録媒体は、好ましくは支持体と磁性層と
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。この場合、磁性層の表面粗さは、中心面平均表
面粗さ(Ra)で、好ましくは3.0nm以下、更に好
ましくは0.6〜2.8nmである。磁性層の分散性は
ノイズに影響を与えるため重要である。磁気的クラスタ
ーサイズを測定して磁性層の分散性をみることができ
る。本発明における磁気的クラスターサイズは小さい方
が望ましく、13000nm3以下、好ましくは110
00nm3以下である。磁性層を複層で構成することも
可能である。例としては、強磁性酸化鉄、強磁性コバル
ト変性酸化鉄、CrO2粉末、六方晶系フェライト粉末
及び各種強磁性金属粉末など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。尚、この場合、同種の強磁性粉末であっても元素
組成、粉体サイズなど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。 【0048】本発明においては、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。このような層構成の層の位置関係におい
て、磁性層を上層、非磁性層を下層ともいう。次に下層
に関する詳細な内容について説明する。下層は、実質的
に非磁性であり、非磁性粉末と結合剤を含む構成である
ことが好ましいが、特に制限されるべきものではない。
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。 【0049】非磁性粉末としては、例えば、金属酸化
物、金属炭酸塩、金属窒化物、金属炭化物などの無機化
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、ゲータイト、窒化珪
素、二酸化チタン、二酸化珪素、酸化スズ、酸化マグネ
シウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム、
などが単独または組合せで使用される。特に好ましいの
は、粒度分布の小さいこと、機能付与の手段が多いこと
などから、二酸化チタン、酸化亜鉛、α−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。α−酸化鉄は、粒子サイズがそろった磁
性酸化鉄や金属粉末作製用の酸化鉄原料を加熱脱水、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。そのため、本発明に
使用する二酸化チタンは、Al、Feなどを1〜10%
固溶させ、光触媒特性を低下させることが必要である。
さらに表面をAl、Si化合物で処理して触媒作用を低
下させることも好ましい。これら非磁性粉末の粒子サイ
ズは0.005〜1μm 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。 【0050】とりわけ好ましい非磁性粉末の粒子サイズ
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、平均円相当径が0.
08μm以下であることが好ましく、針状金属酸化物で
ある場合は、平均長径が0.3μm以下であることが好
ましく、0.2μm以下であることがさらに好ましい。
タップ密度は通常、0.3〜1.5g/ml、好ましく
は0.4〜1.3g/mlである。非磁性粉末の含水率
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、2〜12であるが、5.5〜11
の間であることが特に好ましい。非磁性粉末のBET法
による比表面積(SBET)は通常、1〜100m2/g、
好ましくは5〜80m2/g、更に好ましくは10〜8
0m2/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、5〜100ml/100g、好ましくは10〜80
ml/100g、更に好ましくは20〜60ml/10
0g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
1〜20μmol/m2、好ましくは2〜15μmol
/m2、さらに好ましくは3〜8μmol/m2である。
ステアリン酸吸着量が多い非磁性粉末を使用する時、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。 【0051】これらの非磁性粉末の表面にはAl、M
g、Si、Ti、Zr、Sn、Sb、Zn、Yなどの元
素を含む化合物で表面処理することが好ましい。この表
面処理によりその表面に形成される酸化物として、特に
分散性に好ましいのはAl23、SiO2、TiO2、Z
rO2、MgOおよびこれらの含水酸化物であるが、更
に好ましいのはAl23、SiO2、ZrO2およびこれ
らの含水酸化物である。これらは組み合わせて使用して
も良いし、単独で用いることもできる。また、目的に応
じて共沈させた表面処理層を用いても良いし、先ずアル
ミナを形成した後にその表層にシリカを形成する方法、
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。 【0052】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、HIT−82、戸田工業製α−酸化鉄DPN−
250BX、DPN−245、DPN−270BX、D
PN−550BX、DPN−550RX、DPN−01
10RX、DBN−650RX、DAN−855RX、
DAN−890RX、石原産業製酸化チタンTTO−5
1B、TTO−55A、TTO−55B、TTO−55
C、TTO−55S、TTO−55D、SN−100、
チタン工業製酸化チタンSTT−4D、STT−30
D、STT−30、STT−65C、α−酸化鉄α−4
0、テイカ製酸化チタン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、同和鉱業製酸化鉄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。 【0053】下層にカ−ボンブラックを混合させること
によって、よく知られているように表面電気抵抗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ことができる。尚、本発明にお
いて、下層に使用するカーボンブラックは上記非磁性粉
末として含んでも良い。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。好適なカーボンブラックの種類としては、ゴ
ム用の各種ファーネスブラック、ゴム用の各種サーマル
ブラック、カラー用カーボンブラック、導電性カーボン
ブラック、アセチレンブラックなど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。 【0054】下層のカーボンブラックのBET法により
測定した比表面積は通常、50〜500m2/g、好ま
しくは70〜400m2/g、DBP吸油量は通常、2
0〜400ml/100g、好ましくは30〜400m
l/100gである。カ−ボンブラックの平均粒子径は
通常、5〜80nm、好ましくは10〜50nm、さら
に好ましくは10〜40nmである。カーボンブラック
のpHは2〜10、含水率は0.1〜10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
ト社製BLACKPEARLS 2000、1300、
1000、900、800、880、700、VULC
AN社製XC−72、三菱化学製#3050B、#31
50B、#3750B、#3950B、#950、#6
50B、#970B、#850B、MA−600、MA
−230、#4000、#4010、コロンビアンカ−
ボン社製CONDUCTEX SC、RAVEN 88
00、8000、7000、5750、5250、35
00、2100、2000、1800、1500、12
55、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
ンブラックは上記非磁性粉末に対して50質量%を越え
ない範囲、下層総質量の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
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。 【0055】また下層には、目的に応じて有機質粉末を
添加することもできる。好ましい有機質粉末としては、
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、例えば特開昭62−18564
号、特開昭60−255827号などの各公報に記され
ているものが使用できる。 【0056】下層の結合剤(種類と量)、潤滑剤・分散
剤・添加剤の量、種類、溶剤、分散方法に関しては上層
に関する公知技術が適用できる。 【0057】本発明の磁気記録媒体における磁性層、あ
るいは更に非磁性層に用いられる結合剤は、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
合物が使用できる。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1000〜
200000、好ましくは10000〜100000、
重合度が約50〜1000程度のものが好ましく用いら
れる。 【0058】このような結合剤としては、塩化ビニル、
酢酸ビニル、ビニルアルコール、マレイン酸、アクリル
酸、アクリル酸エステル、塩化ビニリデン、アクリロニ
トリル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、スチレ
ン、ブタジエン、エチレン、ビニルブチラール、ビニル
アセタール、ビニルエーテル、など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。 【0059】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などが挙げられる。 【0060】前記の結合剤に、より優れた強磁性粉末の
分散効果と磁性層の耐久性を得るためには、必要に応じ
て−COOM、−SO3M、−OSO3M、−P=O(O
M) 2、−O−P=O(OM)2、(上記各基の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、結合剤の量に対して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。 【0061】本発明の磁気記録媒体に用いられる結合剤
は、強磁性粉末に対し、5〜50質量%の範囲、好まし
くは10〜30質量%の範囲で用いられる。塩化ビニル
系樹脂を用いる場合は5〜100質量%、ポリウレタン
樹脂を用いる場合は0〜100質量%、ポリイソシアネ
ートは2〜100質量%の範囲でこれらを組み合わせて
用いるのが好ましい。また、結合剤としてポリウレタン
樹脂を単独で用いることが可能である。 【0062】上記ポリウレタン樹脂としては、ジオール
と有機ジイソシアネートを主要原料とした反応生成物で
あるポリウレタン樹脂からなり、ジオール成分として
は、環状構造を有する短鎖ジオール単位とエーテル基を
含む長鎖ジオール単位とを含むことが好ましい。そし
て、このポリウレタン樹脂は、環状構造を有する短鎖ジ
オール単位をポリウレタン樹脂中に17〜40重量%含
み、かつポリウレタン樹脂全体に対して、エーテル基を
1.0〜5.0mmol/gを含む長鎖ジオール単位を
ポリウレタン樹脂中に10〜50重量%含む結合剤であ
ることが好ましい。 【0063】環状構造を有する短鎖ジオールとは、飽和
又は不飽和の環状構造を有し、かつ分子量が500未満
のジオールを意味する。 【0064】環状構造を有する短鎖ジオールは、通常、
分子量が50以上500未満のものから選ばれる。ま
た、前記環状構造を有する短鎖ジオールと共に、通常、
分子量500未満の他のジオールを併用することができ
る。具体的には、エチレングリコール、1,3−プロピ
レンジオール、1,2−プロピレングリコール、1,4
−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6
−ヘキサンジオール、2,2−ジメチルプロパンジオー
ル、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオー
ル、ジエチレングリコール、N−ジエタノールアミンの
エチレンオキシドまたはプロピレンオキシド付加物等の
直鎖又は分枝のジオールを挙げることができる。 【0065】これらを用いることによって、環状構造に
より高強度、高Tgであって、高耐久性の塗布膜が得ら
れる。さらに分岐CH3の導入により溶剤への溶解性に
優れるため高分散性が得られる。ポリウレタン樹脂中の
短鎖ジオール単位の含有量は、17〜40重量%が好ま
しく、さらに好ましくは20〜30重量%である。 【0066】また、長鎖ジオールとは、分子量が500
以上のジオールを意味し、具体的には、ビスフェノール
A、水素化ビスフェノールA、ビスフェノールS又はビ
スフェノールPにエチレンオキシド、プロピレンオキシ
ド又はこれらの両者を付加させたもの、ポリプロピレン
グリコール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチ
レングリコールが好ましい。 【0067】長鎖ジオールの重量平均分子量(Mw)
は、通常、500〜5000であり、好ましくは700
〜3000の範囲から選ばれることが適当である。エー
テル基を含む長鎖ジオール単位の含有量は、ポリウレタ
ン樹脂中10〜50重量%であることが好ましく、さら
に好ましくは30〜40重量%であることが適当であ
る。該長鎖ジオール単位のエーテル基の含有量は、ポリ
ウレタン樹脂中に1.0〜5.0mmol/gであるこ
とが好ましく、より好ましくは2.0〜4.0mmol
/gであることが適当である。 【0068】ポリウレタン樹脂の数平均分子量(Mn)
は、好ましくは、18000〜56000、更に好まし
くは23000〜34000であり、重量平均分子量
(Mw)は、好ましくは、30000〜100000、
更に好ましくは40000〜60000であることが適
当である。 【0069】上述したポリウレタン樹脂は、塩化ビニル
系樹脂等の合成樹脂を併用しても良いが、ウレタン樹脂
の比率の高いほど、磁性液の表面張力を下げられるた
め、塗布、乾燥における磁性層厚みムラや厚み変動を抑
制することが出来る。尚、上記ポリウレタン樹脂は、非
磁性層にも配合することが好ましい。 【0070】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−50〜100℃、破断伸びが1
00〜2000%、破断応力は通常、0.05〜10K
g/mm2(≒0.49〜98MPa)、降伏点は0.
05〜10Kg/mm2(≒0.49〜98MPa)が
好ましい。 【0071】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(MDI)、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などのイソシアネート
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など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203
1、ミリオネートMR、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−110
N、タケネートD−200、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I
L、デスモジュールN、デスモジュールHLなどがあり
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用いることができる。 【0072】本発明の磁気記録媒体の磁性層及び/又は
非磁性層中には、通常、潤滑剤、研磨剤、分散剤、帯電
防止剤、可塑剤、防黴剤などなどを始めとする種々の機
能を有する素材をその目的に応じて含有させることがで
きる。 【0073】潤滑剤としては、ジアルキルポリシロキサ
ン(アルキルは炭素数1〜5個)、ジアルコキシポリシ
ロキサン(アルコキシは炭素数1〜4個)、モノアルキ
ルモノアルコキシポリシロキサン(アルキルは炭素数1
〜5個、アルコキシは炭素数1〜4個)、フェニルポリ
シロキサン、フロロアルキルポリシロキサン(アルキル
は炭素数1〜5個)などのシリコンオイル;グラファイ
トなどの導電性微粉末;二硫化モリブデン、二硫化タン
グステンなどの無機粉末;ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリエチレン塩化ビニル共重合体、ポリテトラフル
オロエチレンなどのプラスチック微粉末;α−オレフィ
ン重合物;常温で固体の飽和脂肪酸(炭素数10から2
2);常温で液状の不飽和脂肪族炭化水素(n−オレフ
ィン二重結合が末端の炭素に結合した化合物、炭素数約
20);炭素数12〜20個の一塩基性脂肪酸と炭素数
3〜12個の一価のアルコールから成る脂肪酸エステル
類、フルオロカーボン類などが使用できる。 【0074】上記の中でも飽和脂肪酸と脂肪酸エステル
が好ましく、両者を併用することがより好ましい。飽和
脂肪酸としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリ
ン酸、パルミチン酸、ベヘン酸、アラキン酸が挙げられ
る。脂肪酸エステルの原料となるアルコールとしては、
エタノール、ブタノール、フェノール、ベンジルアルコ
ール、2−メチルブチルアルコール、2−ヘキシルデシ
ルアルコール、プロピレングリコールモノブチルエーテ
ル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピ
レングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノブチルエーテル、s−ブチルアルコールなどの
モノアルコール類、エチレングリコール、ジエチレング
リコール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ソル
ビタン誘導体などの多価アルコールが挙げられる。同じ
くエステルの原料となる脂肪酸としては、酢酸、プロピ
オン酸、オクタン酸、2−エチルヘキサン酸、ラウリン
酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ベヘ
ン酸、アラキン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン
酸、エライジン酸、パルミトレイン酸などの脂肪族カル
ボン酸またはこれらの混合物が挙げられる。 【0075】脂肪酸エステルとしての具体例は、ブチル
ステアレート、s−ブチルステアレート、イソプロピル
ステアレート、ブチルオレエート、アミルステアレー
ト、3−メチルブチルステアレート、2−エチルヘキシ
ルステアレート、2−ヘキシルデシルステアレート、ブ
チルパルミテート、2−エチルヘキシルミリステート、
ブチルステアレートとブチルパルミテートの混合物、ブ
トキシエチルステアレート、2−ブトキシ−1−プロピ
ルステアレート、ジプロピレングリコールモノブチルエ
ーテルをステアリン酸でエステル化したもの、ジエチレ
ングリコールジパルミテート、ヘキサメチレンジオール
をミリスチン酸でエステル化してジエステル化としたも
の、グリセリンのオレエートなどの種々のエステル化合
物を挙げることができる。 【0076】さらに、磁気記録媒体を高湿度下で使用す
るときしばしば生ずる脂肪酸エステルの加水分解を軽減
するために、原料の脂肪酸及びアルコールの分岐/直
鎖、シス/トランスなどの異性構造、分岐位置を選択す
ることも好ましい。これらの潤滑剤は結合剤100質量
部に対して0.2〜20質量部の範囲で添加される。 【0077】潤滑剤としては、更に以下の化合物を使用
することもできる。即ち、シリコンオイル、グラファイ
ト、二硫化モリブデン、窒化ほう素、弗化黒鉛、フッ素
アルコール、ポリオレフィン、ポリグリコール、アルキ
ル燐酸エステル、二硫化タングステンなどである。 【0078】本発明の磁性層に用いられる研磨剤として
は、一般に使用される材料でαアルミナ、γアルミナ、
溶融アルミナ、コランダム、人造コランダム、炭化珪
素、酸化クロム(Cr23)、ダイアモンド、人造ダイ
アモンド、ザクロ石、エメリー(主成分:コランダムと
磁鉄鉱)、αFe23などが使用される。これらの研磨
剤はモース硬度が6以上である。具体的な例としては住
友化学社製、AKP−10、AKPー12、AKP−1
5、AKP−20、AKP−30、AKP−50、AK
P−1520、AKP−1500、HIT−50、HI
T60A、HIT70、HIT80、HIT−100、
日本化学工業社製、G5、G7、S−1、酸 化クロム
K、上村工業社製UB40B、不二見研磨剤社製WA8
000、WA10000、戸田工業社製TF100、T
F140、TF180などが上げられる。平均粉体サイ
ズが0.05〜3μmの大きさのものが効果があり、好
ましくは0.05〜1.0μmである。 【0079】これら研磨剤の合計量は、磁性体100質
量部に対して1〜20質量部、望ましくは1〜15質量
部の範囲で添加される。1質量部より少ないと十分な耐
久性が得られない傾向にあり、20質量部より多すぎる
と表面性、充填度が劣化する傾向にある。これら研磨剤
は、あらかじめ結合剤で分散処理したのち磁性塗料中に
添加してもよい。 【0080】本発明の磁気記録媒体の磁性層中には、前
記非磁性粉末の他に帯電防止剤として導電性粒子を含有
させることもできる。支持体と磁性層の間に非磁性層を
設けた磁気記録媒体は、上層の飽和磁束密度を最大限に
増加させるためにはできるだけ上層への添加は少なく
し、上層以外の塗布層に添加するのが好ましい。帯電防
止剤としては、特に、カーボンブラックを添加すること
は、媒体全体の表面電気抵抗を下げる点で好ましい。本
発明に使用できるカーボンブラックはゴム用の各種ファ
ーネスブラック、ゴム用の各種サーマルブラック、カラ
ー用カーボンブラック、導電性カーボンブラック、アセ
チレンブラックなどを用いることができる。SBETは5
〜500m2/g、DBP吸油量は、10〜1500m
l/100g、平均粒子径は5〜300nm、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社
製、BLACKPEARLS 2000、1300、1
000、900、800、700、VULCAN XC
−72、旭カーボン社製、#80、#60、#55、#
50、#35、三菱化学社製、#3950B、#270
0、#2650、#2600、#2400B、#230
0、#900、#1000、#95、#30、#40、
#10B、MA230、MA220、MA77、コロン
ビアカーボン社製、CONDUCTEX SC、RAV
EN150、50、40、15、ライオンアグゾ社製ケ
ッチェンブラックEC、ケッチェンブラックECDJ−
500、ケッチェンブラックECDJ−600などが挙
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、カーボンブラックを酸化処理したり、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。磁性層にカーボンブラックを使用する
場合は磁性体に対する量は0.1〜30質量%で用いる
ことが好ましい。非磁性層には無機質非磁性粉末(ただ
し、非磁性粉末にはカーボンブラックは含まれない)に
対し3〜20質量%含有させることが好ましい。 【0081】一般的にカーボンブラックは、帯電防止剤
としてだけでなく、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、それぞれ適した性質
を持つカーボンブラックが選択される。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、その種類、
量、組合せを変え、粉体サイズ、吸油量、電導度、pH
などの先に示した諸特性をもとに目的に応じて使い分け
ることはもちろん可能である。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。 【0082】本発明の磁気記録媒体として、支持体上に
2層以上の塗布層を形成させてなる場合には、その形成
手段としては、逐次塗布方式(ウェット・オン・ドライ
方式)及び同時塗布方式(ウェット・オン・ウェット方
式)が挙げられるが、後者が超薄層の磁性層を作り出す
ことができるので特に優れている。その同時塗布方式、
即ちウェット・オン・ウェット方式の具体的な方法とし
ては、 【0083】(1)磁性塗料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
ョン塗布装置によりまず下層を塗布し、その層がまだ湿
潤状態にあるうちに、例えば、特公平1−46186号
公報、特開昭60−238179号公報及び特開平2−
265672号公報に開示されている支持体加圧型エク
ストルージョン塗布装置により上層を塗布する方法、 【0084】(2)特開昭63−88080号公報、特
開平2−17971号公報及び特開平2−265672
号公報に開示されているような塗布液通液スリットを二
つ内蔵した塗布ヘッドにより、下層の塗布液及び上層の
塗布液をほぼ同時に塗布する方法、 【0085】(3)特開平2−174965号公報に開
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、上層及び下層をほぼ同時に塗布する
方法、などが挙げられる。 【0086】ウェット・オン・ウェット方式で塗布する
場合、磁性層用塗布液と非磁性層用塗布液の流動特性は
できるだけ近い方が、塗布された磁性層と非磁性層の界
面の乱れがなく厚さが均一な厚み変動の少ない磁性層を
得ることができる。塗布液の流動特性は、塗布液中の粉
体と結合剤の組み合わせに強く依存するので、特に、非
磁性層に使用する非磁性粉末の選択に留意することが重
要である。 【0087】本磁気記録媒体の支持体の厚みは、通常、
1〜100μm、テープ状で使用するときは、望ましく
は3〜20μm、フレキシブルディスクとして使用する
場合は、40〜80μmが好ましく、支持体に設ける非
磁性層は通常、0.5〜10μm、好ましくは0.5〜
3μmである。 【0088】また、前記磁性層及び前記非磁性層以外の
他の層を目的に応じて形成することができる。例えば、
支持体と下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。この厚みは通常、0.01〜2μm、
好ましくは0.05〜0.5μmである。また、支持体
の磁性層側と反対側にバック層を設けてもかまわない。
この厚みは通常、0.1〜2μm、好ましくは0.3〜
1.0μmである。これらの下塗り層、バック層は公知
のものが使用できる。円盤状磁気記録媒体の場合、片面
もしくは両面に上記構成の層を設けることができる。 【0089】本発明で使用される支持体には特に制限は
なく、通常使用されているものを用いることができる。
支持体を形成する素材の例としては、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカー
ボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポ
リアミドイミド、ポリイミド、ポリサルホン、ポリエー
テルサルホンなどの各種合成樹脂のフィルム、およびア
ルミニウム箔、ステンレス箔などの金属箔を挙げること
ができる。 【0090】本発明の目的を有効に達成するには、支持
体の表面粗さは、中心面平均表面粗さ(Ra)(カット
オフ値0.25mm)で0.03μm以下、望ましく
0.02μm以下、さらに望ましく0.01μm以下で
ある。また、これらの支持体は単に前記中心面平均表面
粗さが小さいだけではなく、1μm以上の粗大突起がな
いことが好ましい。また表面の粗さ形状は必要に応じて
支持体に添加されるフィラーの大きさと量により自由に
コントロールされるものである。これらのフィラーの一
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樹脂微粉末があげられる。本
発明に用いられる支持体のウエブ走行方向のF−5値は
好ましくは5〜50Kg/mm2(≒49〜490MP
a)、ウエブ幅方向のF−5値は好ましくは3〜30K
g/mm2(≒29.4〜294MPa)であり、ウエ
ブ長手方向のF−5値がウエブ幅方向のF−5値より高
いのが一般的であるが、特に幅方向の強度を高くする必
要があるときはその限りでない。 【0091】また、支持体のウエブ走行方向および幅方
向の100℃で30分間の熱収縮率は、好ましくは3%
以下、さらに望ましくは1.5%以下、また、80℃で
30分間の熱収縮率は、好ましくは1%以下、さらに望
ましくは0.5%以下である。破断強度は5〜100K
g/mm2(≒49〜980MPa)、弾性率は100
〜2000Kg/mm2(≒0.98〜19.6GP
a)が望ましい。 【0092】本発明で用いられる有機溶媒は任意の比率
でアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケ
トン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホ
ロン、テトラヒドロフランなどのケトン類、メタノー
ル、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソブチ
ルアルコール、イソプロピルアルコール、メチルシクロ
ヘキサノールなどのアルコール類、酢酸メチル、酢酸ブ
チル、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピル、乳酸エチ
ル、酢酸グリコールなどのエステル類、グリコールジメ
チルエーテル、グリコールモノエチルエーテル、ジオキ
サンなどのグリコールエーテル系、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、クレゾール、クロルベンゼンなどの芳香
族炭化水素類、メチレンクロライド、エチレンクロライ
ド、四塩化炭素、クロロホルム、エチレンクロルヒドリ
ン、ジクロルベンゼンなどの塩素化炭化水素類、N,N
−ジメチルホルムアミド、ヘキサンなどを混合して、あ
るいは単独の溶剤として使用できる。これら有機溶媒は
必ずしも100%純粋ではなく、主成分以外に異性体、
未反応物、副反応物、分解物、酸化物、水分などの不純
分が含まれていてもかまわない。これらの不純分は30
%以下が好ましく、さらに好ましくは10%以下であ
る。本発明で用いる有機溶媒は必要ならば磁性層と非磁
性層でその種類、量を変えてもかまわない。例えば、非
磁性層に揮発性の高い溶媒を用いて表面性を向上させ
る、非磁性層に表面張力の高い溶媒(シクロヘキサノ
ン、ジオキサンなど)を用い塗布の安定性をあげる、あ
るいは磁性層に溶解性パラメータの高い溶媒を用いて充
填度を上げる、などがその例としてあげられるが、これ
らの例に限られたものではないことは無論である。 【0093】本発明の磁気記録媒体は、非磁性粉末又は
強磁性粉末と結合剤、及び必要ならば他の添加剤と共に
有機溶媒を用いて混練分散し、非磁性塗料及び磁性塗料
を支持体上に塗布し、必要に応じて配向、乾燥して得ら
れる。 【0094】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。本発明に使用する非磁性粉末、強磁性粉
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。 【0095】非磁性塗料、磁性塗料の混練分散に当たっ
ては各種の混練機が使用される。例えば、二本ロールミ
ル、三本ロールミル、ボールミル、ペブルミル、トロン
ミル、サンドグラインダー、ゼグバリ(Szegvar
i)、アトライター、高速インペラー分散機、高速スト
ーンミル、高速衝撃ミル、ディスパー、ニーダー、高速
ミキサー、ホモジナイザー、超音波分散機などを用いる
ことができる。 【0096】本発明の目的を達成するためには、従来の
公知の製造技術を一部の工程として用いることができる
ことはもちろんであるが、混練工程では連続ニーダや加
圧ニ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。連続ニーダまたは加圧ニーダを用いる場合は、
強磁性粉末と結合剤のすべてまたはその一部(ただし全
結合剤の30質量%以上が好ましい)および強磁性粉末
100質量部に対し15〜500質量部の範囲の溶剤や
その他の添加成分で混練処理される。これらの混練処理
の詳細については特開平1−106338号公報、特開
昭64−79274号公報に記載されている。本発明で
は、特開昭62−212933に示されるような同時重
層塗布方式をもちいることによりより効率的に生産する
ことが出来る。 【0097】本発明の磁気記録媒体の磁性層中に含まれ
る残留溶媒は、好ましくは100mg/m2以下、さら
に好ましくは10mg/m2以下であり、磁性層に含ま
れる残留溶媒が非磁性層に含まれる残留溶媒より少ない
方が好ましい。 【0098】空隙率は下層、上層とも好ましくは30容
量%以下、さらに好ましくは10容量%以下である。非
磁性層の空隙率が磁性層の空隙率より大きいほうが好ま
しいが、非磁性層の空隙率が5容量%以上であれば小さ
くてもかまわない。 【0099】本発明の磁気記録媒体は、下層と上層を有
することができるが、目的に応じ下層と上層でこれらの
物理特性を変えることができる。例えば、上層の弾性率
を高くし走行耐久性を向上させると同時に下層の弾性率
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
良くするなどが考えられる。 【0100】このような方法により、支持体上に塗布さ
れた磁性層は必要により層中の強磁性粉末を配向させる
処理を施したのち、形成された磁性層を乾燥する。又必
要により表面平滑化加工を施したり、所望の形状に裁断
したりして、本発明の磁気記録媒体を製造する。 【0101】磁性層の0.5%伸びでの弾性率はウエブ
塗布方向、幅方向とも望ましくは100〜2000Kg
/mm2(≒980〜19600N/mm2)、破断強度
は好ましくは10〜70Kg/mm2(≒98〜686
N/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(≒980〜1
4700N/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。 【0102】本発明の磁気記録媒体は、ビデオ用途、オ
ーディオ用途などのテープであってもデータ記録用途の
フロッピー(登録商標)ディスクや磁気ディスクであっ
てもよいが、ドロップアウトの発生による信号の欠落が
致命的となるデジタル記録用途の媒体に対しては特に有
効である。更に、下層を非磁性層とし、下層上の磁性層
の厚さを0.25μm以下とすることにより、電磁変換
特性が高く、オーバーライト特性も優れ、かつ高密度で
大容量の磁気記録媒体を得ることができる。 【実施例】本発明の新規な特長を以下の実施例で具体的
に説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。 【0103】強磁性金属粉末の製造 (サンプル1) サンプルA(ゲータイト)の製造工程 撹拌機つきの150リットルタンクに1.7mol/l
の炭酸アンモニウム35リットルと2.0mol/lの
アンモニア水15リットルの混合溶液を窒素でバブリン
グしつつ液温を20℃とし、別のタンクで窒素をバブリ
ングさせながら溶解した液温22℃の硫酸第一鉄、硫酸
コバルト及び硫酸アルミニウムを含有する水溶液(Fe
2+濃度が1.35mol/l、Co濃度が0.33mo
l/l、Al濃度が0.06mol/l)45リットル
を添加し混合した。10分間撹拌した後、懸濁液の温度
を28℃とし第一鉄を主成分とする沈殿物を生成した。
窒素をバブリングし、90分沈殿を熟成した。窒素にか
えて空気を導入し沈殿物を酸化しゲータイト核晶を生成
させた。懸濁液中のFe2+濃度が0.75mol/lと
なったとき空気酸化を中断し窒素にきりかえ、懸濁液の
温度を40℃に加熱し2時間保持したのち、窒素を空気
に切り換え酸化反応を進めAlを固溶させた紡錘状を呈
したゲータイト(サンプルAとする)を生成させた。得
られた粒子を瀘過、水洗した。一部を乾燥し透過型電子
顕微鏡写真をとり粉体サイズを求めたところ、平均長軸
長が60nm、平均針状比が6であった。また窒素中で
120℃で30分加熱脱水後比表面積を測定すると16
5m2/gであった。 【0104】焼結防止処理されたサンプルAの製造工程 得られたゲータイト(サンプルA)を水中で2%スラリ
ーとし撹拌しつつ硫酸コバルト水溶液(Co換算20
部:ゲータイト中の鉄のモル数を100部とした時のモ
ル数を部で表示)、硝酸マンガン水溶液(Mn換算0.
5部:ゲータイト中の鉄のモル数を100部とした時の
モル数を部で表示)を添加し、アンモニア水で中和しコ
バルト化合物とマンガン化合物を粒子表面に沈着させ
た。スラリーを濾過水洗後再度2%水スラリーとし、硫
酸アルミニウム水溶液(Al換算8.0部:ゲータイト
中の鉄のモル数を100部とした時のモル数を部で表
示)と硫酸第2鉄水溶液(Fe3+換算3.2部:ゲータ
イト中の鉄のモル数合計を100部とした時のモル数を
部で表示)を添加した。20分撹拌した後、希釈したア
ンモニア水を添加しスラリーを中和した。瀘過水洗した
後2%スラリーとし硝酸イットリウム水溶液(Y換算1
2.0部:ゲータイト中の鉄のモル数を100部とした
時のモル数を部で表示)を添加し、アンモニア水でpH
を8.5とした。濾過水洗し5%水スラリーとし150
℃で1時間加熱した。その後、濾過水洗し得られたケー
キを成形機を通しついで乾燥し焼結防止処理した紡錘形
を呈したゲータイトを得た。 【0105】還元処理工程 得られた紡錘型ゲータイトを静置式焼成炉にいれ、窒素
中で300℃で30分加熱し360℃に昇温し更に30
分加熱し脱水処理し次に温度を550℃で1時間加熱し
650℃で2時間加熱しヘマタイトの結晶性を高めた。
温度を400℃としガスを窒素から水素:窒素=20:
80のガスに切り換え0.5時間還元した。窒素に置換
したのち純水素に切り替え更に5時間還元した。水素を
流しつつ冷却し、250℃で窒素に切り換え室温に冷却
した。 【0106】徐酸化処理工程 徐酸化装置に移し、空気と窒素の混合比率をかえ酸素濃
度を0.2%、ガスの露点は−45℃としメタル粉の温
度をモニターしつつ40℃以下で3時間徐酸化し、発熱
がおさまると酸素濃度を1%とし10時間徐酸化した。
この時徐酸化装置の温度を45℃に維持し、強磁性金属
粉の温度が45℃を越えないように徐酸化した。メタル
粉に対し水分が1%となるように蒸留水を気化させつつ
空気と搬送し、調湿するとともに安定化して強磁性金属
粉末(サンプル1)を得た。 【0107】〔サンプル2〜9〕サンプル1の製法にお
いて各工程における条件を変更してサンプル2〜9の強
磁性金属粉末を得た。 【0108】得られた強磁性金属粉末の磁気特性を振動
試料型磁力計(東英工業製)で外部磁場10kOeで測
定した。得られた強磁性金属粉末の高分解能透過型電子
顕微鏡写真をとり強磁性金属粉末の平均長軸長と変動係
数(標準偏差/平均長軸長)、平均短軸長と平均酸化膜
厚を求め、金属部の平均長軸長、平均短軸長を求めた。
この値より粒子体積及び金属部体積を円柱モデルにより
求めた。X線回折装置により以下の方法により結晶子サ
イズを求めた。粉末X線回折法(50kV−300m
A:CuKβ線使用)によりα−Feに相当する(11
0)面と(220)面の回折線の半値幅の広がりから求
めた。磁気特性測定は振動試料型磁束計VSM−5(東
英工業性)を用い、タイムコンスタント0.1秒、スイ
−プ速度3分/10KOe、測定磁場10kOeで測定
した。強磁性金属粉末サンプル1〜9の粉体特性を表1
に示す。 【0109】 【表1】 【0110】磁気記録媒体の製造 「ポリウレタン樹脂Aの合成」還流式冷却器、攪拌機を
具備し、予め窒素置換した容器に水添ビスフェノール
A、ビスフェノールAのプロピレンオキシド付加物(分
子量700)、ポリプロピレングリコール(分子量40
0)及びビス(2−ヒドロキシエチル)スルホイソフタ
レートのナトリウム塩を各々モル比で24:14:1
0:2でシクロヘキサノンとジメチルアセトアミドを5
0:50の重量比で含む混合溶媒に溶解し、窒素気流下
で60℃で溶解した。触媒として、ジ−n−ジブチルス
ズジラウレートを、使用した原料の総量に対して60p
pm加えた。次に、MDI(4,4−ジフェニルメタン
ジイソシアネート)をジオールの総和と等モル加え、9
0℃にて6時間加熱反応し、エーテル基を4.0nmo
l/g含有し、かつ−SO3Na基が8×10-5/g導
入されたMw45000でMn25000のポリウレタ
ン樹脂Aを得た。 【0111】〔実施例1〜3、7〜11、比較例1〜
5〕上記強磁性金属粉末を使用した重層構成の磁気テー
プを作成するため以下の磁性層の組成物、下層用非磁性
層の組成物及びバック層の組成物を作成した。 (磁性層の組成物) 強磁性金属粉末(サンプル1〜9) 100部 結合剤樹脂 塩化ビニル共重合体 13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 7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) α−アルミナ(平均粒子径0.13μm) 5部 カーボンブラック(平均粒子サイズ 50nm) 1部 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 360部 【0112】 (下層用非磁性層の組成物) 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、 平均針状比7、pH8.8、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吸油量: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 【0113】 (バック層の組成物) 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、平均粒子径:17nm)] 粗粒子状カーボンブラック粉末 3部 [(カーンカルブ社製、サーマルブラック、平均粒子径:270nm)] α−アルミナ(硬質無機粉末) 0.5部 (ただし、HIT55/MR110/MEK=5部/1部/4部の分散品を 用い、その分散品のα−アルミナ(HIT55)が0.5部) ニトロセルロース樹脂 108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 4部 銅フタロシアニン 4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 【0114】〔実施例4〜6〕強磁性金属粉末(サンプ
ル5)を使用し、実施例1〜3において磁性層の組成物
処方の結合剤樹脂を上記ポリウレタン樹脂Aに変更し、
かつ添加量も変更したほかは実施例1〜3と同様とし、
下層用非磁性層の組成物及びバック層の組成物は同一の
ものを作成した。 【0115】厚さ3.7μmで中心面平均表面粗さが2
nmのアラミド支持体(商品名:ミクトロン)上に非磁
性層形成用塗布液(下層用)を、乾燥後の下層の厚さが
1.05〜1.29μmになるように塗布をおこない、
その上に磁性層の厚さが、所定の厚みとなるように、磁
性層形成用塗布液の塗布をし、湿潤状態にあるうちに4
77.5kA/mの磁力を持つコバルト磁石と477.
5kA/mの磁力を持つソレノイドにより配向し、乾燥
により塗膜をセットした。乾燥後の非磁性層と磁性層の
厚みを合せて所望の厚みとなるように調整した。 【0116】乾燥後、金属ロ−ルとプラスチックロール
とから構成される7段のカレンダ−で温度85℃にて速
度200m/min.線圧2940N/cmで処理を行
い、その後、バックコート層形成用塗布液を用いて厚み
0.5μmのバック層を塗布した。所望の幅(8mm、
1/4吋、1/2吋または3.8mm)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
織布と研磨テ−プが磁性面に押し当たるように取り付
け、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、テープ試料を得た。 【0117】得られたサンプルを振動試料型磁力計で測
定した磁気特性及び減磁、表面粗さ、磁気的クラスタ
ー、SEMによる表面状態観察、電磁変換特性、を測定
した。結果を表2に示す。電磁変換特性の測定法は次の
方法によった。データー記録用8ミリデッキにMIGヘ
ッド(ヘッドギャップ0.2μm、トラック幅17μ
m、飽和磁束密度1.5T、アジマス角20°)と再生
用MRヘッド(SALバイアス、MR素子はFe−N
i、トラック幅6μm、ギャップ長0.2μm、アジマ
ス角20°)を搭載した。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、1/2T
b(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、スペクトルアナライザーの分解能バンド幅は100
kHzとした。実施例1を使用したテープに対する特性
で表わした。 【0118】磁気特性は振動試料型磁力計(東英工業
製)を使用し外部磁場796kA/mで配向方向に平行
に測定した。 【0119】磁性層厚みの測定は、磁気記録媒体の長手
方向に渡ってダイアモンドカッターで約0.1μmの厚
みに切り出し、透過型電子顕微鏡で倍率3万倍で観察
し、その写真撮影を行った。写真のプリントサイズはA
4版である。その後、磁性層、非磁性層の強磁性粉末や
非磁性粉末の形状差に着目して界面を目視判断して黒く
縁どり、かつ磁性層表面も同様に黒く縁どりした後、画
像解析装置(カールツァイス社製:KS4000)にて
縁どりした線の間隔を測定した。試料写真の長さが21
cmの範囲にわたり、測定点を点取って測定した。その
際の測定値の単純加算平均を倍率で除して磁性層の厚み
とした。 【0120】中心面平均表面粗さ(Ra)は、WYKO
社(USアリゾナ州)製の光干渉3次元粗さ計「HD−
2000」を用いて、磁性層表面(約184μm×24
2μmの面積)のRaを測定する。対物レンズ50倍、
中間レンズ0.5倍で傾き補正、円筒補正、を加えてい
る。本方式は光干渉にて測定する非接触表面粗さ計であ
る。 【0121】磁性層の耐候性ΔΦm(%)、△Hc
(%)は、前記方法によった。 【0122】磁気的クラスターサイズ測定は、試料を、
振動試料型磁束計(東英工業社製)を用いて10KOe
の磁場を印可した後、取り出すことによってDCイレー
スをおこなった。イレース後の試料をデジタルインスツ
ルメンツ社製ナノスコープIIIの磁気力顕微鏡モードを
用いて、5×5μmの範囲をリフトハイト40nmで測
定し、磁気力像を得た。磁気力分布の標準偏差(rm
s)値の70%をしきい値に設定し、画像を2値化して
70%以上の磁気力を有する部分のみを表示させた。こ
の画像を画像解析装置(KS400)に導入し、ノイズ
除去、穴埋め処理を行った後、平均面積(nm2)を算
出した。SEM観察は試料をスパッタ装置内に入れて、
磁性層表面に白金コートして、日立製作所製FE型SE
M(型番S−800)に導入して、傾斜角30°、加速
電圧20kVで、倍率5,000倍で10視野観察し
た。SEMによる表面状態観察で、○は、磁性層の抜け
が認められなかったもの、×は一部に磁性層の抜けが観
察されたものを示す。 【0123】 【表2】【0124】 【発明の効果】表1、2から、粒子体積が800nm3
以上3000nm3未満であり、粒子体積に対する金属
部の体積の比率が5〜45%であり、磁性層は磁性層の
厚みが0.020〜0.18μmであり、磁性層の抗磁
力が127.3kA/m以上であることにより磁気的ク
ラスターが小さく、C/Nも良好であることがわかり、
磁気抵抗型(MR)ヘッドを再生ヘッドとして搭載して
いるシステムに適した磁気記録媒体を提供することがで
きる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a coating type high recording density magnetic field.
Relates to a recording medium. Especially ultrafine ferromagnetic metal powder
Relates to a magnetic recording medium for high density recording including
The [0002] 2. Description of the Related Art In magnetic recording technology, repeated use of a medium is possible.
Peripheral devices that are possible
It is possible to construct a system by combining with
Other recording methods such as easy signal correction
Video, audio,
Wide range in various fields including computer applications
Have been used. And downsizing of equipment, quality of recording / reproducing signal
Demands such as improved recording, longer recording time, and increased recording capacity
In order to cope with the recording medium, the recording density, reliability
It has always been desired to improve the durability and durability.
It was. In recent years, with the spread of office computers
Record computer data as an external storage medium
For magnetic tape (so-called backup tape)
Has been actively conducted. Of magnetic tape for such applications
In practical use, in particular, downsizing of computers and information processing
Increased capacity and downsizing of recordings, combined with increased capacity
Therefore, there is a strong demand for improvement in recording capacity. Magnetic
A wide range of environmental conditions due to the expansion of the usage environment
(Especially under highly fluctuating temperature and humidity conditions)
Reliability for data storage and for repeated use at high speed
Stable recording and reading of data in multiple runs
However, the reliability of the performance such as
The Conventionally, in a digital signal recording system.
The magnetic tape used is determined by the system.
So-called DLT type, 3480, 3490, 3590,
Magnetic for QIC, D8, LT0, or DDS
Tape is known. And in any system
Also, the magnetic tape used is one of the nonmagnetic supports
On the side, a relatively thick multilayer structure with a film thickness of 0.2 to 3.0 μm
Or a ferromagnetic powder with a single layer structure, a binder, and an abrasive.
A magnetic layer is provided, and the other side has a winding
To prevent turbulence and maintain good running durability,
A gate layer is provided. But generally the ratio as above
In a magnetic layer with a relatively thick single layer structure, the output decreases.
There is a problem of thickness loss. In recent years, computer data has been recorded and reproduced.
Thin film magnetic head for magnetic recording and reproducing system for
A system that incorporates is put into practical use. Thin film magnetic
The head is easy to process into a compact and multi-track head.
Therefore, especially in systems using magnetic tape as the recording medium,
Many use of thin-film magnetic head multi-track fixed head
Has been. Miniaturization by using thin film magnetic head
This makes it possible to improve track density and recording efficiency.
Multi-track as well as high-density recording
It becomes possible to improve the data transfer speed. Thin film magnetism
Qi head is an inductive head that responds to changes in magnetic flux over time
And magnetic resistance using the magnetoresistive effect that responds to the magnitude of the magnetic flux.
It can be roughly divided into a gas resistance type head (MR head). Electromagnetic induction
Is used for magnetic head (inductive magnetic head)
It is popular. However, it is used in higher density recording / playback areas.
The limits are starting to appear. That is, a big re
To obtain raw output, increase the number of coil turns in the playback head.
It is necessary to increase the inductance but resistance at high frequency
As a result, there is a problem that the reproduction output decreases.
In recent years, read heads based on MR (magnetoresistance) operating principle have been proposed.
It is proposed and used in hard disks. MR Head
Can produce a playback output several times that of an inductive magnetic head.
And no induction coil is used.
Equipment noise such as noise is greatly reduced, and magnetic recording media
It is possible to obtain a large signal-to-noise ratio by reducing noise
It has become. The inductive head is
It is difficult to increase the magnetomotive force due to a small number of windings
Therefore, there is a problem that sufficient reproduction output cannot be obtained.
is there. For this reason, it is easy to obtain a high reproduction output for reproduction.
An MR head is used, while an inductive head is used for recording.
Is used. These magnetic heads are usually integrated
Built into the system as a mold. Such magnetic
The recording system can achieve faster data transfer speeds.
A linear recording method is used. On the other hand, a large capacity magnet using a small cassette
To realize tape recording at high transfer speeds of information,
Rotating drum applied to a laser scanning tape recorder
Development of an on-board MR head is underway. Also, Oh
For audio and video applications, improve sound quality and image quality.
Practical use of digital recording system to be realized, Hi-Vision T
In order to cope with the development of the recording system corresponding to V
Is it possible to record and play back shorter wavelength signals than the system?
Even if the relative speed of the head and medium increases,
Magnetic recording media with high durability have been required.
ing. High density recording of a coating type magnetic recording medium
For this reason, it replaces the conventionally used magnetic iron oxide powder.
Use of iron or alloy magnetic powder mainly composed of iron and magnetic powder
Improvement of magnetic materials such as miniaturization of particles or their filling properties and orientation
To improve the magnetic properties of the magnetic layer
Improving the dispersibility of the ferromagnetic powder, and
Various methods from the viewpoint of enhancing the surface properties of the adhesive layer
Has been studied and proposed. For example, ferromagnetic powder to enhance magnetic properties
Use ferromagnetic metal powder or hexagonal ferrite powder as the powder.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-122623, Japanese Patent Application Laid-Open No.
61-74137, JP-B 62-49656
, Japanese Patent Publication No. 60-50323, US462965
No. 3, US 4666770, US 4543198
It is disclosed in. Japanese Patent Laid-Open No. 1-189661 discloses a major axis diameter.
0.05 to 0.2 μm, metal magnetic powder with an axial ratio of 4 to 8,
Specific surface area of 30-55m2/ G, coercive force is 1300 L
Stead or higher, saturation magnetization is 120 emu / g or higher
Disclose magnetic powder and provide fine metal powder with small specific surface area
It is supposed to. Also, Japanese Patent Laid-Open No. 60-11300
JP-A-60-21307 discloses ferromagnetic powders,
Fine α-iron oxyhydroxide especially suitable for ferromagnetic metal powder
A method for producing acicular crystals is disclosed, the latter having a major axis length of 0.12
From goethite with ~ 0.25μm, axial ratio of 6 ~ 8 to Hc14
50-1600 oersted, σs142-155em
discloses that u / g ferromagnetic metal powder can be produced.
The In Japanese Patent Laid-Open No. 9-91684, the average major axis is 0.
Ferromagnetic metal grains of 05 μm to 0.12 μm and acicular ratio of 8 or more
Whether the child is 5.0% or less of the entire ferromagnetic metal particle, or
Is a ferromagnetism whose acicular ratio of the crystallites constituting the particles is 4 or more
The metal particles are 17.0% or less of the entire ferromagnetic metal particles
It has been proposed to use ferromagnetic metal particles
High-Hc ferromagnetic powder is obtained when particles with small shape ratio are mixed
S / N and overwriting are also insufficient. Further, JP-A-6-340426 and
JP-A-7-109122 discloses a hematite nucleus.
Monodisperse spindle type hemata using crystal, iron hydroxide and specific ions
And particles obtained by reducing the hematite particles
A very small ferromagnetic powder is disclosed. In order to improve the dispersibility of the ferromagnetic powder
In addition, various surfactants (for example, JP-A-52-15660).
6, JP 53-15803, JP 53
-116114 etc.)
Various reactive coupling agents (for example, JP-A-4)
No. 9-59608, JP-A 56-58135
Published in Japanese Patent Publication No. 62-28489.
Is proposed. Japanese Patent Laid-Open No. 1-239819 discloses
Boron compound, aluminum on the surface of magnetic iron oxide particles
Compound or aluminum compound and silicon compound sequentially
Deposited magnetic powder is disclosed, magnetic properties and dispersibility
Is going to be improved. Furthermore, JP-A-7-22224
In the Gazette, the content of Group 1a element of the periodic rate table is 0.05.
% By mass or less, based on the total amount of metal elements as required
0.1 to 30 atomic% of aluminum and further metal elements
Contains 0.1 to 10 atomic percent of rare earth elements with respect to the total amount of
In addition, the residual amount of the group 2a element in the periodic table is 0.1 mass.
% Or less ferromagnetic metal powder, storage stability and magnetism
It is said that a high-density magnetic recording medium with good gas characteristics can be obtained.
The Furthermore, in order to improve the surface properties of the magnetic layer,
How to improve the surface formation method of the magnetic layer after coating and drying
Law (for example, disclosed in Japanese Patent Publication No. 60-44725)
Have been proposed). On the other hand, a high recording density of the magnetic recording medium is achieved.
Therefore, the shortening of the wavelength of the signal to be used has been strongly promoted.
Yes. However, the length of the area where the signal is recorded is used
When the size is comparable to the size of the magnetic material
Since it is not possible to create a magnetization transition state,
It becomes impossible to record. For this reason, the minimum wavelength used is
It is necessary to develop a magnetic material with a small particle size.
The fine particles of sex bodies have been directed for many years. In the metal powder for magnetic recording, the particle shape is a needle shape.
To give shape anisotropy and obtain the desired coercive force.
The For high-density recording, the ferromagnetic metal powder is made finer.
It is necessary to reduce the surface roughness of the obtained media
Is well known to those skilled in the art. However magnetic
When the metal powder for recording is made finer, acicular
The ratio is lowered and the desired coercive force cannot be obtained. Recently
A DVC system that digitizes and records video signals
A high performance metal evaporated tape for its application
(ME tape) and metal powder (coating) tape (MP
Tape) is used. MP tape used for DVC
Has a coercive force of 159.2 kA / m (2000 Elstre
D) Because of the above, the coercive force is large and fine, and the particle size distribution
There is a need for excellent ferromagnetic metal powders. Also practical form
Many of them are over-recorded because the recording method overwrites magnetic signals.
It is desired that the write characteristics are good. The applicant has previously proposed a strength suitable for a DVC system.
Proposed magnetic metal powder and magnetic recording medium using it
(JP-A-7-326035). This invention is magnetic
Layer, coercive force 2000-3000 oersted, thickness
0.05-0.3 μm, surface roughness controlled to 1-3 nm,
In addition, a magnetic recording medium that specifies a specific reversal magnetization component ratio is proposed.
It is something to offer. Further, a magnet with a built-in thin film magnetic head.
Non-magnetic as a magnetic recording medium used in recording systems
The inorganic nonmagnetic powder is dispersed on the support in a binder.
A non-magnetic layer and a ferromagnetic metal powder bonded on the non-magnetic layer
A magnetic recording medium provided with an upper magnetic layer dispersed in an agent is provided.
Has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 8-227517). the above
By thinning the upper magnetic layer like
Output reduction is suppressed and high recording density can be achieved.
Therefore, compared with a magnetic recording medium having a single layer magnetic layer
Larger amounts of data can be stored. And here
The upper magnetic layer has a thickness of 0.05 to 1.0 μm, preferably
Preferably, there is a description of 0.05 to 0.8 μm.
More specifically, a polyethylene telemeter having a thickness of 10 μm.
On one side of the phthalate support, a 2.7 μm thick non-
Strong magnetic layer and coercive force Hc of 1800 oersted
A 0.3 μm thick magnetic layer containing magnetic metal powder
Provided magnetic recording medium for computer data recording
Has been described. Magnetic recording system incorporating an MR head
Used in this system with this MR head
The following problems are associated with adaptability with magnetic recording media.
is there. Relatively thick (0.3 μm) as a magnetic recording medium
When a magnetic layer is used, the magnetic flux of the magnetic layer
As a result, the reproduction output becomes too high and the MR head becomes tired.
And the playback waveform is distorted, resulting in a sufficiently high S / N value.
The error rate is likely to increase,
In general, to achieve high recording density, recording and playback waveforms
(Isolated playback inverted waveform) is sharper (the half-width of the waveform is
Small), but the magnetic layer is relatively thick
In magnetic recording media, the half-value width of the recording / reproducing waveform is large.
Thus, it has been found that a sufficiently high recording density cannot be obtained. one
On the other hand, those having a very thin (0.02 μm) magnetic layer
If used, the recording / playback waveform will be distorted,
As a result, similarly, a high S / N value cannot be obtained, and the reproduction output itself
It became clear that it became easy to fall. Fast data transfer
MR magnetic head capable of high-density recording at high speed
Magnets suitable for use in built-in magnetic recording / reproducing systems
Air recording media require extremely fine ferromagnetic powders.
However, as it becomes finer, electromagnetic conversion characteristics and storage stability
It is difficult to produce ferromagnetic powder that satisfies both (weather resistance)
It has become to. [0020] The present invention is directed to high density recording.
The output is high and noisy at a recording wavelength of less than 0.5 μm
Includes ferromagnetic metal powder with low resistance and excellent weather resistance
An object is to provide a magnetic recording medium. [0021] The present inventor is particularly interested in high density recording.
To obtain a magnetic recording medium with good electromagnetic characteristics in the recording area
As a result of diligent examination, the following medium is used:
The excellent high density recording characteristics that are the object of the present invention can be obtained.
Thus, the present invention has been achieved. The present invention
Magnetic layer mainly composed of ferromagnetic metal powder and binder on a support
In the magnetic recording medium provided with
Child volume is 800nmThreeMore than 3000nmThreeMagnetism that is less than
Metal powder, the ferromagnetic metal powder with respect to the particle volume
The volume ratio of the metal part is 5 to 45%, and the magnetic layer is
The thickness of the magnetic layer is 0.020 to 0.18 μm, and the magnetic layer
The coercive force of the active layer is 127.3 kA / m or more.
This is a magnetic recording medium. The preferred embodiments of the present invention are as follows. 1) The ferromagnetic metal powder has a particle volume of 1000 nm.ThreeAfter
Top 3000nmThreeMagnetism using ferromagnetic metal powder that is less than
Care recording medium. 2) The ferromagnetic metal powder is a metal part body with respect to the particle volume.
A magnetic recording medium having a product ratio of 10 to 45%. 3) The magnetic layer has a coercive force of 143.2 kA / m or more.
Magnetic recording media. 4) The average major axis length of the ferromagnetic metal powder is less than 45 nm.
The coefficient of variation is 25% or less, and the needle ratio is 2.5 or more.
Magnetic recording media. 5) The average major axis length of the metal part of the ferromagnetic metal powder is 25 n
m and less than 42 nm, and its coefficient of variation is 25% or less,
A magnetic recording medium having an average needle ratio of 3.5 or more. 6) The average major axis length of the ferromagnetic metal powder is less than 40 nm.
The coefficient of variation is 25% or less, and the needle ratio is 2.5 or more.
Magnetic recording media. 7) The average major axis length of the metal part of the ferromagnetic metal powder is 25 n
m or more and less than 37 nm, and its coefficient of variation is 25% or less,
A magnetic recording medium having an acicular ratio of 3.5 or more. 8) The average minor axis length of the ferromagnetic metal powder is the crystallite size
Magnetic recording medium using smaller ferromagnetic metal powder. 9) The magnetic recording medium has a residual magnetic flux (Φr) = residual magnetic flux.
Density (Br) × magnetic layer thickness (δ) is 5 to 75 mT · μm
A magnetic recording medium. 10) The magnetic recording medium comprises the support and the magnetic layer.
A nonmagnetic layer mainly composed of nonmagnetic powder and binder resin is placed between them.
And the surface roughness of the magnetic layer is an average surface of the center plane.
A magnetic recording medium having a roughness of 3.0 nm or less. 11) Volume content of ferromagnetic metal powder contained in the magnetic layer
A magnetic recording medium having a rate of 35% or more. [0023] DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, ferromagnetic metals used in the present invention.
Let's start with powder. The ferromagnetic metal powder used in the present invention is
Size of ferromagnetic metal powder with high resolution transmission electron microscope
(That is, average major axis length, average minor axis length and average major axis of metal part
Cylinder model (average major axis length X section)
Product (πr2): R = 1/2 of average minor axis length)
The product and the volume of the metal part are specified, and the density is high.
Improved electromagnetic conversion characteristics in recording (λ = less than 0.5μm)
To provide a magnetic recording medium having good weather resistance
You can. The ferromagnetic metal powder used in the present invention is X-ray diffraction
Thus, an α-Fe peak is present. particle
The average major axis length is preferably 25 nm or more and less than 45 nm,
More preferably, it is 25-40 nm. Long axis length variation
The number is preferably 25% or less, more preferably 20% or less.
Yes. Also, the average needle ratio {average of (major axis length / minor axis length)} is
2.5-6 are preferable. Average needle ratio is less than 2.5
Sometimes the coercive force Hc based on shape anisotropy is small.
This is disadvantageous for high-density recording. Average needle of ferromagnetic metal powder
When the shape ratio is 2.5 to 6, the larger the average needle ratio, the more
The force Hc increases. Long axis length and needle of ferromagnetic metal powder
It is preferable that the coefficient of variation of each state ratio is 25% or less and is small
That's right. When the coefficient of variation of the long axis length and needle ratio is small, H
c distribution is small, especially high Hc component (magnetic field 320 kA /
The ratio of the component that reverses magnetization at m or more) decreases.
-It is preferable in terms of barite characteristics. Average powder size is constant
If the average major axis length and needle ratio variation coefficient is small,
High Hc and small Hc distribution, low high coercive force component,
SFD (switching-field distr
ibt), SFDr tends to decrease
It was. It turns out that the contribution of the needle ratio of the metal part is particularly large
It was. Particle volume of ferromagnetic metal powder used in the present invention
And the particle size for determining the metal (core) part volume is
The value measured by the following. High resolution transmission electron microscope
Observe the lattice image of the ferromagnetic metal powder with a microscopic mirror.
Whole powder (oxide layer (oxide film) around the metal part)
The length of the inside (core part) of the ferromagnetic metal powder (long)
(Axis length or minor axis length). Specific description will be given below. Ahead
First, place the particles dispersed ultrasonically in water on the mesh
Granules using a transmission electron microscope H-9000, manufactured by Tatetsu Seisakusho
The child was photographed (300kV) and the total magnification was 500,000 times and 300
Get 10,000 times more photos. Ferromagnetic metal powder with 500,000 times magnification
Body (including oxide layer (oxide film) around the metal part)
Particle length (major axis length or minor axis length). 30
Measure 0 particles and determine the average particle length and standard deviation. grain
The variation rate of the child length is obtained by dividing the standard deviation of the particle length by the average particle length.
Ask. Next, the thickness of the oxide film is obtained with a 3 million times photograph.
I will. In the photograph, the metal part in the center is black.
The film portion is observed in a whitish state than the center portion. Money
Use a scanner to capture the lines on the genus and coating surface,
The interval is adjusted by the image analysis device KS-400 manufactured by Kontron.
Dynamic measurement to determine the average oxide film thickness. The number of measurements is one
Measure 150 points with particles, 15 particles (total 2250 particles)
) And determine the average oxide thickness and standard deviation. Oxidation
The variation rate of the film thickness is the standard deviation of the oxide film thickness (oxide layer).
Obtained by dividing by the uniform oxide film thickness. Average major axis length of the whole particle and
From the average minor axis length, the average oxide film thickness
Average of the metal part (core part) by subtracting the uniform oxide film thickness X2)
The major axis length and the average minor axis length were used. Based on the values obtained above, a cylindrical model
Calculate the particle volume and metal part volume of ferromagnetic metal powder
The Particle volume is 800nmThreeLess than the average needle shape of the particles
Ratio (axial ratio) is less than 2.5 and Hc is extremely high
It becomes small and the problem of thermal fluctuation occurs, which is preferable
Yes. 3000nmThreeAbove, compatible metal thin film media
Noise against the body (ME tape: for example, microMV)
Is unfavorable because it increases. The crystallite size of the ferromagnetic metal powder is
Each of the 110- and 220-side surfaces of α-Fe by folding
Value obtained by dividing the sum of the peak (half width) by 2
Means larger than the average minor axis length of the ferromagnetic metal powder particles
It is preferable. 80-130cm, preferably 80-
125 ?, more preferably 85? 120 ?. crystal
If the child size is smaller than 80mm, Hc will be small.
In addition, the weather resistance is inferior, which is not preferable. From 130cm
If it is large, the noise becomes extremely large, which is inappropriate. The σs of the ferromagnetic metal powder used in the present invention is 7
5-130A ・ m2/ Kg, preferably 80-125A
・ M2/ Kg, more preferably 85 to 120 A · m2/ K
g. Strengthen gradual oxidation and thicken oxide film to reduce σs
SFD increases, especially the average major axis length is 65n
The increase in SFD is remarkable at m or less. Average long axis length is 65
The increase in SFD is noticeable when the particle size is below nm.
It has a distribution, and when the average major axis length becomes smaller
The fine particle component increases in the region where the thermal fluctuation increases. You
In other words, it is thought that the content of superparamagnetic components increases.
It is. Furthermore, by gradually oxidizing to lower σs,
This is probably because the magnetic component increases. Lower SFD
In order to achieve this, it is necessary to control the gradual oxidation conditions to make the surface oxide layer dense.
And making it as thin as possible is effective. So book
The average oxide film of the ferromagnetic metal powder of the invention is 1.5 to 3.5.
It is preferably controlled to nm. The thickness of the oxide film
As a preferable method for reducing σs within the range, strong
Magnetic metal powder is strong by reducing oxides of ferromagnetic metal elements
Use magnetic metal powder and gradually oxidize to 120 to 15
0A ・ m2/ Kg, then at least Al in water,
A small amount selected from Y, lanthanoid, Zr and W
After depositing at least one element, heat treatment,
Slow oxidation treatment is very effective. σs is 75A
・ M2If it is lower than / kg, SFD will only deteriorate significantly
In addition, Hc is also reduced, which is disadvantageous for high-density recording.
On the other hand, σs is 130A ・ m2/ Kg exceeds Br (remaining
Even if the magnetic layer thickness is reduced.
The residual magnetic flux (Φr) of the body becomes high and the MR head
Saturate the waveform, causing waveform distortion and pulse asymmetry
Adverse effects. Further, the change rate ΔHc of Hc of the medium
It was observed that the absolute value increased. The higher σs, the more magnetic
The durability of the adhesive layer becomes weaker, and the lower the σs, the better the durability.
I found out. In addition, the residual magnetic flux density
The unit is reduced by reducing the thickness of the magnetic layer.
The abundance of ferromagnetic metal powder per area is reduced.
The necessary S / N cannot be obtained. Magnetic layer
Volume content of ferromagnetic metal powder contained in (100 × ferromagnetic)
The volume of the conductive metal powder / the volume of the magnetic layer) is preferably 35% or more.
More preferably, it is 40% or more. Per unit recording area
To increase the amount of ferromagnetic metal powder present,
Make the saturation magnetization σs of magnetic metal powder as small as possible.
Is important, and the durability of the magnetic layer when used as a medium
It is also effective for improving the property and weather resistance. The coercive force Hc of the ferromagnetic metal powder is preferably
111.4 to 320 kA / m, more preferably 127.
3 to 280 kA / m, particularly preferably 143.2 to 23
0 kA / m. As mentioned earlier, the ferromagnetic metal powder
Defines the volume ratio of the metal part to the particle volume.
The magnetic layer thickness is as thin as 0.02 to 0.18 μm
Of overwriting characteristics with low Hc distribution.
It is estimated that an excellent magnetic recording medium was obtained. Σ
The smaller s is, the more Hc of the magnetic recording medium is
It tends to be a large value with respect to Hc. The ferromagnetic metal powder used in the present invention is Fe or less.
It is preferable that Co is contained in an amount of 20 to 45% by mass with respect to Fe.
Good. The ferromagnetic metal powder used in the present invention is Fe
In addition to Co and Al at a mass ratio of 20% by mass or less,
Si, S, Ti, V, Cr, Cu, Y, Mo, Rh, P
d, Ag, Sn, Sb, Te, Ba, Sr, W, Au,
Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, P, Mg, M
It is preferable to contain atoms such as n, Zn, Sr, B, and Ca.
That's right. In particular, Al is in the range of 5 to 15 atomic% in Al / Fe
The rare earth elements are the sum of the rare earth elements / Fe of 10 elements
It is preferable to contain more than%. This rare earth element is Y
And lanthanoid elements, specifically Y, La,
Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, D
y, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, but Y, L
Particularly preferred are a, Ce, Nd, Sm, Gd and the like. these
In addition to controlling the shape of the starting material, these elements prevent sintering between particles.
Acceleration of reduction and shape and particles of reduced ferromagnetic metal powder
Effective for controlling surface irregularities. In the present invention, the size and form of the starting material
In particular, the one with a small coefficient of variation of the long axis length and needle ratio is used.
The size and variation of ferromagnetic metal powder particles
While reducing the coefficient, from the conventional polycrystalline state
As many particles as possible with a single crystal structure
Is preferred. The ferromagnetic metal powder used in the present invention is monodispersed.
Starting from goethite or monodisperse hematite
In order to reduce to metal finally,
Reduce with hydrogen. In the middle of the process, αFe2OThreeA
Neal treatment is useful for increasing crystallinity
It is. ΑFe2OThreeFeThreeOFourReduced to FeO
Use various reducing gases instead of pure hydrogen.
Can do. It is known that moisture is related to sintering during reduction.
Therefore, the generation of nuclei is suppressed as much as possible,
In order to increase the crystallinity, the water generated by the reduction is reduced for a short time.
Water generated during removal or reduction in the meantime
It is preferable to control the amount. Such water control
Controls the partial pressure of the reducing gas or controls the amount of reducing gas
Can be done. Giving the average oxide thickness
The surface oxide layer is formed by a known oxidation method after forming the metal portion,
For example, it is formed around the metal part by the slow oxidation treatment or the like.
Can be made. In gas used for slow oxidation treatment
If carbon dioxide is contained in the ferromagnetic metal powder surface,
Since it adsorbs to the basic point, such carbon dioxide is included.
It may be. Surface oxidation of ferromagnetic metal powder used in the present invention
As the oxide that constitutes the physical layer, even a magnetic oxide is non-magnetic
It may be an oxide. A small amount of metal elements such as Al,
Mg, Si, Y, lanthanoid, Ca, Ba, Sr, N
A metal such as i may be dissolved. As magnetic oxide
Preferably has a saturation magnetization of 50 to 90 A · m.2/ Kg
Some are listed. For example, magnetic iron oxide
As CoxFe (1-x) Oy(E.g. CoFe
2OFourCoFeThreeOFourEtc.), FeOx(However, x is 1.3.
3 ≦ x ≦ 2, for example, γFe2OThree, FeThreeOFour, Verdola
Id compound). Also as non-magnetic oxide
Crystalline and amorphous metal oxides and oxyhydroxide
Alone or in combination, including products, hydroxides and hydrated oxides
Is included. This non-magnetic oxide is mainly a sintering inhibitor.
When adding elements and ferromagnetic metal powder raw materials
Derived from elements added to The surface oxide layer is, for example, a magnetic oxide.
Single, nonmagnetic oxide alone, or a combination of both
The structure is not particularly limited. Surface acid
When the oxide layer is composed of a combination of both, the magnetic oxide
And non-magnetic oxides are mixed with each other
Independent layers may be formed. Ferromagnetic metal particles
When oxide layers independent from each other are provided on the surface portion, each layer
Metal phase, magnetic oxide phase, and magnetic oxide phase at the interface between
And the nonmagnetic oxide phase may be mixed. Metal parts
Magnetic oxide layer, non-magnetic oxidation toward the particle surface, sequentially around
A physical layer may be formed. The ferromagnetic metal powder used in the present invention will be described later.
Dispersed with dispersants, lubricants, surfactants, antistatic agents, etc.
Processing can be performed in advance. In particular,
Japanese Examined Patent Publication No. 44-14090, Japanese Examined Publication No. 45-1837
No. 2, Japanese Patent Publication No. 47-22062, Japanese Patent Publication No. 47
-22513, JP-B-46-28466,
Japanese Patent Publication No. 46-38755, Japanese Patent Publication No. 47-4286
No. 47, Japanese Patent Publication No. 47-12422, Japanese Patent Publication No. 47-
No. 17284, JP-B 47-18509, JP
Japanese Patent Publication No. 47-18573, Japanese Patent Publication No. 39-10307
Gazette, JP-B 48-39639, and US patent
3026215, 3031341, 31001
94, 324005, 3338914, etc.
It is described in each gazette. The water content of the ferromagnetic metal powder is 0.01-2.
It is desirable to use the amount%. However, the type of binder described below
It is hoped that the moisture content will be optimized between the above ranges depending on the type
Good. The tap density of the ferromagnetic metal powder is 0.2 to
0.8 g / ml is desirable. Greater than 0.8g / ml
And when the powder is gradually oxidized,
It was difficult to handle the powder safely.
The magnetization of the obtained magnetic recording medium decreases with time.
There is a tendency to. Tap density is less than 0.2g / ml
It becomes bulky and difficult to handle, and it is dispersed
Tends to be insufficient. Next, a ferromagnetic metal powder used in the present invention is manufactured.
How to do is described. How to obtain the above ferromagnetic metal powder
The method is not particularly limited, and any method can be used.
However, the following method is preferably exemplified. Long axis length and needle shape
Sintered into starting materials with good ratio and particle size
Metal oxide (e.g. Fe
Ox: 1 ≦ x ≦ 1.5, for example Fe2OThree, FeThreeOFourOr
It is possible to control the acicular ratio of the metal (eg, Fe).
The starting material is a simple particle size distribution with no branching.
Dispersed goethite or monodisperse hematite
The In the starting material, the average major axis length is 30 to
It is preferable that the average needle ratio is 70 to 70 nm.
Yes. Adjust the starting material shape, major axis length, minor axis length, and needle ratio.
It is important to rub. Average long axis length is less than 30nm
When using raw materials, make Hc and Bm within the desired range.
I can't. Raw material whose average long axis length is larger than 70 nm
If the material is used, high density recording (λ = less than 0.5μm)
As a magnetic recording medium, the surface roughness becomes rough.
In addition, when noise increases and excellent S / N cannot be obtained
There is a match. If the needle ratio is greater than 10, the particle size distribution is wide.
As the magnetic layer thickness is reduced as in the present invention,
Manufacturing becomes difficult, and the degree of filling of the magnetic recording medium
Unevenness easily occurs. In addition, the high coercive force component increases,
Bar light properties tend to be inferior. Needle ratio is less than 4
The coercive force when it is made a ferromagnetic metal powder is small, SFD
Used for magnetic recording media for high-density recording.
Can be difficult. Further, as a means for controlling the ferromagnetic metal powder.
Examples of the method include the following.   Identifying elemental composition mainly inside ferromagnetic metal powder
about. In particular, the metal part is mainly composed of Fe or Fe-Co.
Ferromagnetic metal powder that contains trace elements that interact with Fe
Identify. The trace elements include Ca, Mn, Ni, C
r, Mg and the like are preferable. This trace element is
Addition and / or after creation of matite
It is preferable to add by surface treatment. Also prevents sintering
Doping and / or depositing sintering inhibitor to stop
That is an important factor. As the sintering inhibitor, Si,
Al, Y, lanthanoids and the like are effective.   Ferromagnetic metal powder by reducing oxides of ferromagnetic metal elements
In the end-to-end method, pretreatment before reduction, for example, game
Dehydration conditions such as tightness, annealing conditions (for example, temperature, atmosphere
Ambient, processing time, temperature difference between initial and second half)
The reduction conditions, such as temperature, reducing gas, reduction treatment time, etc.
Select. In particular, the major axis length and minor axis of ferromagnetic metal powder
Keep the length size uniform and the needle ratio in the range of 2.5-7
In order to maintain it, the reduction treatment and the slow oxidation treatment are repeated step by step.
Processing, shape control, crystallinity control, and oxide layer
It is very important to control the thickness and the crystallinity of the oxide layer.
It is important. Specifically, the trace element content obtained above is contained.
The conditions for processing goethite are as follows:
The The dehydration condition is a static or rotary electric furnace.
Under a nitrogen atmosphere, usually 250 to 400 ° C., preferably 3
0.5 to 2 hours at 00 to 400 ° C., preferably 0.5 to
One hour may be mentioned. As annealing conditions,
In a static reducing furnace, usually in a nitrogen atmosphere, 500 to 800
℃, preferably at 550-700 ℃ for 1-5 hours
Or for 2 to 3 hours. After dehydration,
Hematite obtained by dehydration before water treatment
Even if a process of washing and removing soluble alkali metals is provided
Good. For example, low dehydration and annealing treatment and slow oxidation treatment
From warm to gradually higher, preferably 25 at the beginning of the dehydration process
0-300 ° C, then 300-350 ° C, and further 350-
400 ° C. and annealing conditions first 500-550
At 550 ° C, then 550-650 ° C, then 600-800 ° C
Process, perform stepwise temperature rise and repeat process
Shape control, crystallinity control, oxide layer thickness and oxide layer
It is effective to control the crystallinity. As a reduction condition, hydrogen is used in a stationary reduction furnace.
Under atmosphere, usually 350 to 600 ° C., preferably 425
˜530 ° C., usually 0.25 to 2 hours, preferably 0.
Reduction treatment for 25 to 1.5 hours, and then the atmosphere is changed to nitrogen
After substitution, usually 450-650 ° C., preferably 50
0 to 600 ° C., usually 0.5 to 4 hours, preferably 1 to
Heat for 3 hours, then switch to pure hydrogen at the temperature 3
Reduction treatment for ˜5 hours can be mentioned. Example of reduction treatment
For example, from the low temperature to the high temperature, preferably the initial reduction is 3
50-470 ° C., then 370-620 ° C., further 450
~ 620 ° C (and increase the temperature by 10 ° C or more at each stage)
Etc., step by step and repeated processing of the metal part
Increasing shape control and crystallinity is very effective. At the end of the reduction, the water content in the drainage system gas is dew point.
Determine by measuring with a meter. In the manufacturing method of the above ferromagnetic metal powder
Known methods, for example, JP-A-7-109122.
And Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-340426
The law can be applied. Metal part of ferromagnetic metal powder
As the ferromagnetic metal element, Fe or Fe-Co is mainly used.
It is preferable to use as a component. Here, the main component is metal
Means 75% by mass or more with respect to the total mass of the part.
Taste. Co increases σs and creates a dense and thin oxide film
Since it can form, it is especially preferable. Ferromagnetic metal powder
The Co content in the powder is compared to the Fe contained in the ferromagnetic metal powder.
15 to 45 atomic% is preferable, more preferably 20 to
42% by weight. The Co content of the ferromagnetic metal powder is 15
If it is less than atomic%, σs and coercive force become small,
It is difficult to keep the fluctuation rate of the oxide film thickness low.
Furthermore, demagnetization is suppressed to within 10% with the magnetic recording medium configuration of the present invention.
It becomes difficult to obtain. Moreover, when it exceeds 45 atomic%,
It is difficult to align the degree distribution. In addition, the reduction rate control
Which makes it difficult to break down and cause particle breakage and sintering between particles.
Mae. The means for including Co in the ferromagnetic metal powder is as described above.
Dope part of the sea urchin into raw materials such as goethite, then the remaining amount
Is applied to the surface of the raw material by anti-sintering treatment and reduced.
It is preferable to form an alloy. Applied to the raw material surface
The amount of Co is 10 with respect to Fe contained in the ferromagnetic metal powder.
It is preferable that it becomes -45 atomic%, Furthermore, 15-40
It is preferable to be atomic%. After the reduction of the oxide, the metallized powder
Is subjected to a gradual oxidation treatment. The atmosphere of gradual oxidation treatment is acid
It is an inert gas atmosphere containing element. Inert gas atmosphere
As nitrogen gas, helium gas, argon gas, etc.
Nitrogen gas is particularly preferable. The oxygen content is
0.1-5 vol% is preferred, oxygen gradually up to a predetermined amount
It is preferred to increase the amount. Also, inert gas atmosphere
As the gas, water vapor may be contained. Contains water vapor
Spindle-shaped alloy magnetic particle powder with high coercive force
The end is easy to get. The slow oxidation temperature is preferably 40 to 200 ° C.
More preferably, it is 40-180 degreeC. 40
If it is less than ℃, form a surface oxide layer with sufficient thickness.
Difficult to achieve, and the magnetic properties are reduced by washing with water.
Become prominent. If the temperature exceeds 200 ° C, the shape of the particles
In particular, because of the large amount of oxides produced,
In some cases, it is easy to destroy
It ’s not good. After the slow oxidation treatment, heat treatment and reduction treatment
And surface oxidation treatment (slow oxidation treatment)
May be. By repeating these processes
A finer ferromagnetic metal powder can be easily obtained. Ma
After washing with ferromagnetic metal powder, it is
Removing water-soluble salts present on the surface of metal powder
It can be processed if necessary. Furthermore, Japanese Patent Application 2001
-Slow oxidation treatment method proposed in No. 315366
It is also effective to use. Next, the magnetic recording medium of the present invention will be described.
The The magnetic recording medium of the present invention has a weather resistance of the magnetic layer, that is,
Demagnetization after storage for 1 week at 60 ° C and 90% RH is less than 10%
By suppressing the storage stability of magnetic recording media is a problem.
Level. However, the lower the demagnetization, the better
That's right. To keep demagnetization (△ Φm) below 10%,
The ratio of the volume of the metal part to the particle volume is 5
It is important to be in the range of ~ 45%. Magnetic layer demagnetization
ΔΦm (%) means the value obtained by the following measurement method.
Taste. ΔΦm (%) = 100 × (Φm before storage−Φm after storage) /
Φm before storage Φm: Maximum magnetic flux Measurement is performed using a vibrating sample magnetometer VSM-5 (manufactured by Toei Kogyo Co., Ltd.)
Used, time constant 0.1 seconds, sweep speed 3 minutes
/ 10 kOe {Oe = (1 / 4π) kA / m}, measured magnetism
Measure at a field of 10 kOe. Also, the change rate Hc of Hc
The absolute value of (%) is preferably within 2.5%. ΔHc
(%) Means the value obtained by the following measurement method.
The ΔHc (%) = 100 × (Hc before storage−Hc after storage) /
Hc before storage The measurement is the same as ΔΦm. ΔHc (%) is −2.5
Less than 10%, the increase in high Hc component occurs
If + 2.5% is exceeded, an increase in low Hc content occurs
Therefore, it is not preferable. The residual magnetic flux (Φr) of the magnetic layer of the present invention {residual
Magnetic flux density (Br) × magnetic layer thickness (δ)} is 5 to 75 m.
T · μm is preferable, more preferably 10 to 70 mT ·
It is μm, particularly preferably 15 to 60 mT · μm.
The residual magnetic flux (Φr) of the magnetic layer is the highest depending on the performance of the MR head.
It is desirable to set an appropriate value so that the MR head is not saturated.
It is preferable to select a higher value within the range. In the present invention, Hc of the magnetic layer is 127.
3 kA / m to 320 kA / m is preferable and more preferable
143.2 to 300 kA / m, particularly preferred
Is 159.2 to 240 kA / m. Hc is 127.
If it is less than 3 kA / m, the output is insufficient, and the low Hc component
The abundance increases and the problem of thermal fluctuation occurs. 3
If it exceeds 20 kA / m, it is preferable in terms of overwrite characteristics
Absent. Also, the recording current is insufficient or the head is saturated.
As a result, distortion occurs and output becomes insufficient.
This tendency is particularly high for a highly sensitive head such as a magnetoresistive type (M
R) This is remarkable in a system using a head. Hc, Br, Φ
If r is smaller than the lower limit, sufficient short wavelength output can be obtained.
In some cases, and they are larger than the upper limit.
If the recording head is saturated, the output will be saturated.
May not be secured. The layer structure of the magnetic recording medium of the present invention is basically
At least the ferromagnetic metal powder used in the present invention on the support
A magnetic layer containing powder, and the magnetic layer
If it is provided on either side or both sides, there is no particular limitation.
Yes. Also, the magnetic layer is composed of two or more layers even if it is a single layer.
In the latter case, the positional relationship between these layers
Even if they are adjacent to each other, a layer other than the magnetic layer is interposed between them.
A known layer structure can be adopted. In addition, this departure
In the light, the thickness of the magnetic layer is the thickness of the top layer in the case of multiple layers.
The dry thickness of the magnetic layer. The thickness of the magnetic layer is 0.020
To 0.18 μm, preferably 0.03 to 0.18 μm,
More preferably, it is 0.03-0.15 micrometer. 0.0
If it is less than 2 μm, there are only two ferromagnetic metal powder layers.
Therefore, the thickness variation becomes large. Also, per unit area
The number of particles becomes small and is not suitable for high density recording.
The magnetic recording medium of the present invention is preferably a support, a magnetic layer,
A nonmagnetic layer mainly composed of nonmagnetic powder and binder is provided between
It is done. In this case, the surface roughness of the magnetic layer is a center plane average table.
The surface roughness (Ra) is preferably 3.0 nm or less, more preferably
It is preferably 0.6 to 2.8 nm. The dispersibility of the magnetic layer is
This is important because it affects noise. Magnetic cluster
-You can measure the size to see the dispersibility of the magnetic layer
The Smaller magnetic cluster size in the present invention
Is desirable, 13000 nmThreeBelow, preferably 110
00nmThreeIt is as follows. The magnetic layer can be composed of multiple layers.
Is possible. Examples include ferromagnetic iron oxide, ferromagnetic cobalt
Modified iron oxide, CrO2Powder, hexagonal ferrite powder
And ferromagnetic powder selected from various ferromagnetic metal powders
For example, a combination of magnetic layers dispersed in a binder
It is. In this case, even in the same kind of ferromagnetic powder, the element
Magnetic layer containing ferromagnetic powder with different composition, powder size, etc.
Can also be combined. In the present invention, a ferromagnetic metal powder is included.
Magnetic recording medium having nonmagnetic layer provided between magnetic layer and support
Is preferred. The positional relationship of the layers with such a layer structure
The magnetic layer is also referred to as the upper layer, and the nonmagnetic layer is also referred to as the lower layer. Next lower layer
The detailed contents of will be described. The lower layer is substantially
Is non-magnetic and includes a non-magnetic powder and a binder.
However, it should not be particularly limited.
Magnetic powder is also used as long as the lower layer is substantially non-magnetic.
To get. The lower layer is substantially non-magnetic
The lower layer is within a range that does not substantially deteriorate the electromagnetic conversion characteristics of the layer.
It means that it has magnetism. Nonmagnetic powders include, for example, metal oxidation
Mineralization of metal, metal carbonate, metal nitride, metal carbide, etc.
You can choose from compounds. Examples of inorganic compounds
For example, α-alumina, β-alumina having an α conversion rate of 90% or more,
γ-alumina, θ-alumina, silicon carbide, black oxide
, Cerium oxide, α-iron oxide, goethite, silicon nitride
Elemental, titanium dioxide, silicon dioxide, tin oxide, magnesia oxide
Sium, zirconium oxide, zinc oxide, barium sulfate,
Etc. are used alone or in combination. Especially preferred
Has a small particle size distribution and a lot of functions
From titanium dioxide, zinc oxide, α-iron oxide, sulfuric acid
Barium, more preferably titanium dioxide, α-
It is iron oxide. α-Iron oxide is a magnet with a uniform particle size.
Heat-dehydrated iron oxide raw material for the production of functional iron oxide and metal powder
Neal processing to reduce voids and surface treatment if necessary
Are preferred. Usually, titanium dioxide has photocatalytic properties.
Therefore, when light strikes, radicals are generated and the binder
-There is a concern of reacting with lubricants. Therefore, in the present invention
The titanium dioxide used is 1-10% of Al, Fe, etc.
It is necessary to make a solid solution and to reduce photocatalytic properties.
Furthermore, the surface is treated with Al and Si compounds to reduce the catalytic action.
It is also preferable to lower. The particle size of these non-magnetic powders
0.005 to 1 μm is preferable, but if necessary
Combination of non-magnetic powders with different particle sizes or single
Even non-magnetic powders have the same effect by widening the particle size distribution
It can also be made. Particularly preferred non-magnetic powder particle size
Is 0.01 μm to 0.5 μm. Especially non-magnetic powder
When the powder is a granular metal oxide, the average equivalent circle diameter is 0.
It is preferably less than or equal to 08 μm.
In some cases, the average major axis is preferably 0.3 μm or less.
More preferably, it is 0.2 μm or less.
Tap density is usually 0.3 to 1.5 g / ml, preferably
Is 0.4 to 1.3 g / ml. Moisture content of non-magnetic powder
Is usually 0.2 to 5 mass%, preferably 0.3 to 3 mass%
%, More preferably 0.3 to 1.5% by mass. Non-magnetic
The pH of the conductive powder is usually 2 to 12, but 5.5 to 11
It is particularly preferred that BET method of non-magnetic powder
Specific surface area (SBET) Is usually 1-100m2/ G,
Preferably 5-80m2/ G, more preferably 10-8
0m2/ G. The crystallite size of non-magnetic powder is 40 ~
1000? Is preferred, 40-800? Is more preferred
Yes. Oil absorption using DBP (dibutyl phthalate)
Usually 5-100 ml / 100 g, preferably 10-80
ml / 100 g, more preferably 20-60 ml / 10
0 g. The specific gravity is usually 1.5-7, preferably 3-
6. The shape is any of acicular, spherical, polyhedral, and plate
But it ’s okay. SA (stearic acid) adsorption amount of non-magnetic powder is
1-20 μmol / m2, Preferably 2-15 μmol
/ M2More preferably, 3 to 8 μmol / m2It is.
When using non-magnetic powder with a large amount of stearic acid adsorption,
The surface of the magnetic recording medium is modified with an organic substance that strongly adsorbs to the surface.
It is preferable to create. The surface of these nonmagnetic powders has Al, M
g, Si, Ti, Zr, Sn, Sb, Zn, Y, etc.
Surface treatment with a compound containing element is preferable. This table
As an oxide formed on the surface by surface treatment, especially
Preferred for dispersibility is Al2OThree, SiO2TiO2, Z
rO2MgO and their hydrated oxides.
Preferred for Al2OThree, SiO2, ZrO2And this
These are hydrous oxides. Use these in combination
It can also be used alone. Depending on the purpose,
The surface treatment layer co-precipitated may be used.
A method of forming silica on the surface layer after forming the mina,
Or the reverse method can also be taken. In addition, surface treatment
The physical layer may be a porous layer depending on the purpose, but it is homogeneous.
And dense are generally preferred. Specific examples of nonmagnetic powder used for the lower layer
, Showa Denko Nano Tight, Sumitomo Chemical HIT-
100, HIT-82, Toda Kogyo α-iron oxide DPN-
250BX, DPN-245, DPN-270BX, D
PN-550BX, DPN-550RX, DPN-01
10RX, DBN-650RX, DAN-855RX,
DAN-890RX, titanium oxide TTO-5 made by Ishihara Sangyo
1B, TTO-55A, TTO-55B, TTO-55
C, TTO-55S, TTO-55D, SN-100,
Titanium Industrial Titanium Oxide STT-4D, STT-30
D, STT-30, STT-65C, α-iron oxide α-4
0, Teica titanium oxide MT-100S, MT-100
T, MT-150W, MT-500B, MT-600
B, MT-100F, MT-500HD, Sakai Chemicals FI
NEX-25, BF-1, BF-10, BF-20, S
T-M, Dowa Mining Iron Oxide DEFIC-Y, DEFIC
-R, AS2BM manufactured by Nippon Aerosil, TiO2P25,
Ube Industries 100A, 500A, and those fired
Can be mentioned. Mixing carbon black in the lower layer
As is well known, the surface electrical resistance Rs is
Lowering, reducing light transmittance, desired microphone
Robickers hardness can be obtained. In the present invention,
The carbon black used for the lower layer is the above non-magnetic powder
It may be included as a powder. Also, carbon black in the lower layer
It is also possible to bring about the effect of storing lubricant by including
Noh. Suitable types of carbon black include gold
Furnace black for rubber and various thermals for rubber
Black, carbon black for color, conductive carbon
Black, acetylene black, etc. can be used
The The underlying carbon black depends on the desired effect,
The following characteristics should be optimized and used together
May be more effective. By the BET method of the lower carbon black
The measured specific surface area is usually 50 to 500 m.2/ G, preferred
Or 70-400m2/ G, DBP oil absorption is usually 2
0-400ml / 100g, preferably 30-400m
1/100 g. The average particle size of carbon black is
Usually 5 to 80 nm, preferably 10 to 50 nm,
The thickness is preferably 10 to 40 nm. Carbon black
PH is 2 to 10, moisture content is 0.1 to 10% by mass, tap.
The density is preferably 0.1 to 1 g / ml. Used in the present invention
Specific examples of carbon black
BLACKPEARLS 2000, 1300, manufactured by To
1000, 900, 800, 880, 700, VULC
AN XC-72, Mitsubishi Chemical # 3050B, # 31
50B, # 3750B, # 3950B, # 950, # 6
50B, # 970B, # 850B, MA-600, MA
-230, # 4000, # 4010, Colombian car
BON CONDUCTEX SC, RAVEN 88
00, 8000, 7000, 5750, 5250, 35
00, 2100, 2000, 1800, 1500, 12
55, 1250, Akzo Ketchen Black EC
Etc. Display carbon black as a dispersant.
Even if the surface treatment or grafting with resin is used, the surface
It is acceptable to use a graphitized part of
Yes. Also, before adding carbon black to the paint,
It may be dispersed with a caulking binder. These carbos
Black exceeds 50% by mass with respect to the non-magnetic powder.
Used in a range not exceeding 40% by mass of the total mass of the lower layer.
Can be used. These carbon blacks can be used alone or in combination.
Can be used together. Cars that can be used in the present invention
Bon Black is an example of “Carbon Black Handbook” (Car
You can refer to the Bon Black Association). In the lower layer, an organic powder is added according to the purpose.
It can also be added. As a preferable organic powder,
For example, acrylic styrene resin powder, benzoguanami
Resin powder, melamine resin powder, phthalocyanine face
Include polyolefin resin powder, polyester
Steal resin powder, polyamide resin powder, polyimide
Resin powder and polyfluorinated ethylene resin can also be used
it can. The production method thereof is, for example, JP-A-62-18564.
No., JP-A-60-255827, etc.
You can use what you have. Lower layer binder (type and amount), lubricant / dispersion
For the amount, type, solvent, and dispersion method of additives and additives
A known technique can be applied. The magnetic layer in the magnetic recording medium of the present invention
Alternatively, the binder used for the nonmagnetic layer is a conventionally known binder.
Thermoplastic resins, thermosetting resins, reactive resins and their mixtures
Compound can be used. As a thermoplastic resin, glass transition
Temperature is −100 to 150 ° C., number average molecular weight is 1000 to
200000, preferably 10000-100000,
Those having a degree of polymerization of about 50 to 1000 are preferably used.
It is. Such binders include vinyl chloride,
Vinyl acetate, vinyl alcohol, maleic acid, acrylic
Acid, acrylic acid ester, vinylidene chloride, acryloni
Tolyl, methacrylic acid, methacrylic acid ester, styrene
, Butadiene, ethylene, vinyl butyral, vinyl
Contains acetal, vinyl ether, etc. as structural units
Polymer or copolymer, polyurethane resin, various rubbers
There is a resin. In addition, a thermosetting resin or a reactive resin is used.
Phenolic resin, epoxy resin, polyurethane curing
Mold resin, urea resin, melamine resin, alkyd resin, active resin
Ryl reaction resin, formaldehyde resin, silicone resin
Fat, epoxy-polyamide resin, polyester resin and
Mixture of socyanate prepolymer, polyester poly
A mixture of all and polyisocyanate, polyurethane and
Examples thereof include mixtures of polyisocyanates. In the above binder, a superior ferromagnetic powder
To obtain the dispersion effect and durability of the magnetic layer, if necessary
-COOM, -SOThreeM, -OSOThreeM, -P = O (O
M) 2, -OP = O (OM)2(M in each group is hydrogen
Atom or alkali metal), -OH, -NR2, -N+
RThree(R is a hydrocarbon group), epoxy group, SH, CN, NA
Copolymerize at least one polar group selected from
Or it is preferable to use the one introduced by addition reaction.
Yes. The amount of such polar groups is 10 with respect to the amount of binder.
-1-10-8Mol / g, preferably 10-2-10-6
Mol / g. Binder used in the magnetic recording medium of the present invention
Is preferably in the range of 5 to 50 mass% with respect to the ferromagnetic powder.
Or 10 to 30% by mass. Vinyl chloride
5 to 100% by mass when polyurethane resin is used, polyurethane
0 to 100% by mass when using resin, polyisocyanate
The combination of these in the range of 2 to 100% by mass
It is preferable to use it. Polyurethane as a binder
It is possible to use the resin alone. Examples of the polyurethane resin include diols.
And reaction products made mainly from organic diisocyanate
Made of a certain polyurethane resin, as a diol component
Is a short-chain diol unit having a cyclic structure and an ether group.
It preferably contains a long-chain diol unit. So
This polyurethane resin is a short chain dihydrate having a cyclic structure.
Containing 17-40% by weight of all units in polyurethane resin
And ether groups on the entire polyurethane resin
Long chain diol units containing 1.0-5.0 mmol / g
A binder containing 10 to 50% by weight in a polyurethane resin
It is preferable. Short chain diol having a cyclic structure is saturated
Or having an unsaturated cyclic structure and a molecular weight of less than 500
Means diol. Short chain diols having a cyclic structure are usually
It is selected from those having a molecular weight of 50 or more and less than 500. Ma
Along with the short-chain diol having the cyclic structure, usually
Other diols with a molecular weight of less than 500 can be used in combination
The Specifically, ethylene glycol, 1,3-propylene
Rangeall, 1,2-propylene glycol, 1,4
-Butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6
-Hexanediol, 2,2-dimethylpropanediol
1,8-octanediol, 1,9-nonanedio
Of diethylene glycol, N-diethanolamine
Such as ethylene oxide or propylene oxide adduct
Mention may be made of linear or branched diols. By using these, a ring structure is formed.
A coating film with higher strength and higher Tg and higher durability was obtained.
It is. Further branch CHThreeTo improve solubility in solvents
Since it is excellent, high dispersibility is obtained. In polyurethane resin
The content of short-chain diol units is preferably 17 to 40% by weight.
More preferably, it is 20 to 30% by weight. The long chain diol has a molecular weight of 500.
It means the above diol, specifically, bisphenol
A, hydrogenated bisphenol A, bisphenol S or bi
Sphenol P, ethylene oxide, propyleneoxy
Or a combination of both, polypropylene
Glycol, polyethylene glycol, polytetramethyl
Len glycol is preferred. Long chain diol weight average molecular weight (Mw)
Is usually 500 to 5000, preferably 700
It is suitable to be selected from the range of ~ 3000. A
The content of long-chain diol units containing a tellurium group is
It is preferably 10 to 50% by weight in the resin.
It is suitable that it is preferably 30 to 40% by weight.
The The ether group content of the long-chain diol unit is
This is 1.0 to 5.0 mmol / g in the urethane resin.
And more preferably 2.0 to 4.0 mmol
/ G is appropriate. Number average molecular weight (Mn) of polyurethane resin
Is preferably 18000-56000, more preferably
Or 23,000 to 34000, weight average molecular weight
(Mw) is preferably 30,000 to 100,000,
More preferably, it is suitable from 40,000 to 60,000.
It is right. The above polyurethane resin is vinyl chloride.
Synthetic resins such as resin may be used together, but urethane resin
The higher the ratio, the lower the surface tension of the magnetic liquid.
Therefore, the magnetic layer thickness unevenness and thickness fluctuations during coating and drying are suppressed.
You can control. The polyurethane resin is non-
It is also preferable to blend in the magnetic layer. In the present invention, a place where polyurethane is used.
The glass transition temperature is −50 to 100 ° C. and the elongation at break is 1
00-2000%, breaking stress is usually 0.05-10K
g / mm2(≈0.49 to 98 MPa), yield point is 0.
05-10Kg / mm2(≈0.49 to 98 MPa)
preferable. As the polyisocyanate used in the present invention,
Is tolylene diisocyanate, 4,4'-diphenyl
Methane diisocyanate (MDI), hexamethylene di
Isocyanate, xylylene diisocyanate, naphthi
Len-1,5-diisocyanate, o-toluidine dii
Socyanate, isophorone diisocyanate, trifer
Isocyanates such as nylmethane triisocyanate
These isocyanates and polyalcohols
Products produced by condensation of isocyanates
Polyisocyanate made can be used
The Commercial name of these isocyanates
As a product of Nippon Polyurethane, Coronate L, Coro
Nate HL, Coronate 2030, Coronate 203
1. Millionate MR, Millionate MTL, Takeda
Manufactured by Takenate D-102, Takenate D-110
N, Takenate D-200, Takenate D-202, residence
Made by Tomo Bayer, Death Module L, Death Module I
L, Death Module N, Death Module HL, etc.
These can be used either alone or by utilizing the difference in curing reactivity.
Or more combinations. The magnetic layer of the magnetic recording medium of the present invention and / or
In the nonmagnetic layer, usually lubricant, abrasive, dispersant, charging
Various machines such as anti-oxidants, plasticizers, anti-mold agents, etc.
Can be added depending on the purpose.
Yes. As the lubricant, dialkylpolysiloxa
(Alkyl is 1 to 5 carbon atoms), dialkoxy policy
Loxane (alkoxy has 1 to 4 carbon atoms), monoalkyl
Rumonoalkoxypolysiloxane (alkyl has 1 carbon atom)
~ 5, alkoxy has 1 to 4 carbon atoms), phenyl poly
Siloxane, fluoroalkylpolysiloxane (alkyl)
Is silicon oil such as 1 to 5 carbon atoms;
Conductive fine powder such as molybdenum disulfide, tantalum disulfide
Inorganic powder such as gusten; polyethylene, polypropylene
, Polyethylene vinyl chloride copolymer, polytetrafur
Fine plastic powder such as oloethylene; α-Olephy
Saturated fatty acid solid at room temperature (10 to 2 carbon atoms)
2); unsaturated aliphatic hydrocarbons (n-olefins) that are liquid at room temperature
A compound in which a double bond is bonded to the terminal carbon, about carbon number
20); monobasic fatty acid having 12 to 20 carbon atoms and carbon number
Fatty acid ester consisting of 3-12 monohydric alcohols
And fluorocarbons can be used. Among the above, saturated fatty acids and fatty acid esters
It is preferable to use both in combination. Saturation
Fatty acids include lauric acid, myristic acid, steari
Acid, palmitic acid, behenic acid, arachidic acid
The As alcohol used as a raw material for fatty acid esters,
Ethanol, butanol, phenol, benzyl alcohol
, 2-methylbutyl alcohol, 2-hexyldecyl
Alcohol, propylene glycol monobutyl ether
, Ethylene glycol monobutyl ether, dipropy
Lenglycol monobutyl ether, diethyleneglycol
Such as monobutyl ether and s-butyl alcohol
Monoalcohols, ethylene glycol, diethylene glycol
Recall, neopentyl glycol, glycerin, sol
And polyhydric alcohols such as bitane derivatives. the same
Examples of fatty acids used as raw materials for esters include acetic acid and propylene.
On acid, octanoic acid, 2-ethylhexanoic acid, laurin
Acid, myristic acid, stearic acid, palmitic acid, behe
Acid, arachidic acid, oleic acid, linoleic acid, linolene
Aliphatic calcium such as acid, elaidic acid, palmitoleic acid
Examples include boric acid or a mixture thereof. Specific examples of fatty acid esters include butyl
Stearate, s-butyl stearate, isopropyl
Stearate, butyl oleate, amyl stearate
, 3-methylbutyl stearate, 2-ethylhexyl
Rustearate, 2-hexyldecyl stearate,
Til palmitate, 2-ethylhexyl myristate,
A mixture of butyl stearate and butyl palmitate,
Toxiethyl stearate, 2-butoxy-1-propi
Rustearate, dipropylene glycol monobutyl ether
Ether esterified with stearic acid, diethyl
Glycol dipalmitate, hexamethylene diol
Esterified with myristic acid to form a diester
Various ester compounds such as oleate of glycerin
You can list things. Furthermore, the magnetic recording medium is used under high humidity.
Reduces the hydrolysis of fatty acid esters that often occur
Branching / straightening of raw fatty acids and alcohols
Select chain, cis / trans isomeric structure, branch position
It is also preferable. These lubricants are 100 masses of binder.
It is added in the range of 0.2 to 20 parts by mass with respect to parts. The following compounds are further used as lubricants:
You can also That is, silicon oil, graphi
Molybdenum disulfide, boron nitride, graphite fluoride, fluorine
Alcohol, polyolefin, polyglycol, alkyl
Such as ruphosphoric acid ester and tungsten disulfide. As an abrasive used in the magnetic layer of the present invention
Are commonly used materials such as α alumina, γ alumina,
Fused alumina, corundum, artificial corundum, silicon carbide
Element, chromium oxide (Cr2OThree), Diamond, artificial die
Almond, garnet, emery (main component: corundum and
Magnetite), αFe2OThreeEtc. are used. Polishing these
The agent has a Mohs hardness of 6 or more. A specific example is residence
AKP-10, AKP-12, AKP-1 manufactured by Tomo Chemical Co., Ltd.
5, AKP-20, AKP-30, AKP-50, AK
P-1520, AKP-1500, HIT-50, HI
T60A, HIT70, HIT80, HIT-100,
Nippon Chemical Industry Co., Ltd., G5, G7, S-1, chromium oxide
K, Uemura Kogyo UB40B, Fujimi Abrasive WA8
000, WA10000, TF100, T made by Toda Kogyo Co., Ltd.
F140, TF180, etc. are raised. Average powder size
A size of 0.05 to 3 μm is effective and good
The thickness is preferably 0.05 to 1.0 μm. The total amount of these abrasives is 100% magnetic material.
1 to 20 parts by weight, preferably 1 to 15 parts by weight with respect to parts by weight
In a range of parts. Less than 1 part by mass is sufficient
There is a tendency not to be permanent, and it is more than 20 parts by mass.
And surface property and filling degree tend to deteriorate. These abrasives
Is pre-dispersed with a binder and then in the magnetic paint.
It may be added. In the magnetic layer of the magnetic recording medium of the present invention,
Contains conductive particles as an antistatic agent in addition to non-magnetic powders
It can also be made. Non-magnetic layer between support and magnetic layer
The provided magnetic recording medium maximizes the saturation flux density of the upper layer.
Add as little as possible to the upper layer to increase
And it is preferable to add to coating layers other than an upper layer. Antistatic
Carbon black should be added as a stopper.
Is preferable in terms of reducing the surface electrical resistance of the entire medium. Book
Carbon black that can be used in the invention is a variety of rubber
-Ness black, various thermal black for rubber, color
-Carbon black, conductive carbon black, AS
Tylene black or the like can be used. SBETIs 5
~ 500m2/ G, DBP oil absorption is 10 to 1500 m
1/100 g, average particle size is 5 to 300 nm, pH is 2
-10, moisture content is 0.1-10% by mass, tap density is
0.1-1 g / ml is preferred. Used in the present invention
A specific example of carbon black is Cabot
Made by BLACKPEARLS 2000, 1300, 1
000, 900, 800, 700, VULCAN XC
-72, Asahi Carbon Co., # 80, # 60, # 55, #
50, # 35, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, # 3950B, # 270
0, # 2650, # 2600, # 2400B, # 230
0, # 900, # 1000, # 95, # 30, # 40,
# 10B, MA230, MA220, MA77, colon
Via Carbon, CONDUCTEX SC, RAV
EN150, 50, 40, 15, K made by Lion Aguso
Kutchen Black EC, Ketjen Black ECDJ-
500, Ketjen Black ECDJ-600, etc.
I can get lost. Surface treatment of carbon black with a dispersant
Or carbon black is oxidized
Even if it is used in the form of a glass, part of the surface is graphitized.
You can use the same one. Carbon black
Before adding it to the magnetic paint, disperse it with a binder.
It doesn't matter. Use carbon black for the magnetic layer
In this case, the amount of the magnetic material is 0.1 to 30% by mass.
It is preferable. The nonmagnetic layer contains inorganic nonmagnetic powder (just
(Nonmagnetic powder does not contain carbon black)
It is preferable to make it contain 3-20 mass%. Generally, carbon black is an antistatic agent.
As well as reducing friction coefficient, providing light shielding, film strength
There are functions such as improvement, and these are suitable properties
Carbon black with is selected. Therefore, in the present invention
These carbon blacks used are of the type
Change amount, combination, powder size, oil absorption, conductivity, pH
Use properly according to the purpose based on the above-mentioned characteristics.
Of course it is possible. Available carbon bra
For example, the carbon black handbook carbon black
You can refer to the Kyushu Association. As a magnetic recording medium of the present invention, on a support.
When two or more coating layers are formed, the formation
As a means, sequential application method (wet-on-dry)
Method) and simultaneous application method (wet-on-wet method)
The latter creates an ultra-thin magnetic layer
It is particularly good because it can. Its simultaneous application method,
In other words, a specific method of wet-on-wet method
The (1) Gradus commonly used in magnetic paints
Via coating, roll coating, blade coating, extrusion
First, apply the lower layer using the application device, and the layer is still wet.
While in the state of hydration, for example, Tokuhoku 1-446186
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 60-238179 and Japanese Patent Laid-Open No. 2-238179.
No. 265672 gazette disclosed in Japanese Patent No. 265672
A method of applying an upper layer by means of a stretch application device; (2) Japanese Patent Laid-Open No. 63-88080, Special
Japanese Laid-Open Patent Application No. 2-17971 and Japanese Laid-Open Patent Application No. 2-265672.
Two slits for coating liquid passage as disclosed in Japanese Patent Publication No.
With a built-in coating head, the lower coating liquid and the upper coating liquid
A method of applying the coating liquid almost simultaneously, (3) Opened in Japanese Patent Laid-Open No. 2-174965
Extrusion with backup roll shown
Apply the upper layer and lower layer almost simultaneously with the coating device.
Method, etc. Apply by wet-on-wet method
The flow characteristics of the magnetic layer coating solution and the non-magnetic layer coating solution are
The closest possible field is the boundary between the coated magnetic and nonmagnetic layers.
A magnetic layer with uniform surface thickness and little thickness fluctuation.
Can be obtained. The fluidity of the coating solution is determined by the powder in the coating solution.
Especially depending on the combination of body and binder,
It is important to pay attention to the choice of non-magnetic powder used for the magnetic layer.
It is important. The thickness of the support of this magnetic recording medium is usually
1-100μm, desirable when used in tape form
3 to 20 μm, used as a flexible disk
In the case, 40 to 80 μm is preferable, and it is not provided on the support.
The magnetic layer is usually 0.5 to 10 μm, preferably 0.5 to
3 μm. Further, other than the magnetic layer and the nonmagnetic layer,
Other layers can be formed depending on the purpose. For example,
An undercoat layer is provided between the support and the lower layer to improve adhesion
It doesn't matter. This thickness is usually 0.01-2 μm,
Preferably it is 0.05-0.5 micrometer. Also support
A back layer may be provided on the side opposite to the magnetic layer side.
This thickness is usually 0.1 to 2 μm, preferably 0.3 to
1.0 μm. These undercoat layers and back layers are known.
Can be used. Single-sided for disk-shaped magnetic recording media
Or the layer of the said structure can be provided in both surfaces. There are no particular restrictions on the support used in the present invention.
However, a commonly used one can be used.
Examples of materials that form the support include polyethylene
Phthalate, polyethylene, polypropylene, polycar
Bonate, polyethylene naphthalate, polyamide, polyester
Riamideimide, polyimide, polysulfone, polyether
Various synthetic resin films such as telsulfone, and
Name metal foils such as luminium foil and stainless steel foil
Can do. In order to effectively achieve the object of the present invention, support is provided.
The surface roughness of the body is the center plane average surface roughness (Ra) (cut
0.03 μm or less at an off value of 0.25 mm), desirably
0.02 μm or less, more desirably 0.01 μm or less
is there. Also, these supports are simply the center plane average surface.
Not only the roughness is small, but there is no coarse protrusion of 1μm or more.
It is preferable. Also, the surface roughness shape can be
Freely depending on the size and amount of filler added to the support
It is to be controlled. One of these fillers
Examples include oxides and carbonates such as Ca, Si, and Ti.
Other examples include fine organic resin powders such as acrylic. Book
The F-5 value in the web running direction of the support used in the invention is
Preferably 5-50Kg / mm2(≒ 49-490MP
a) The F-5 value in the web width direction is preferably 3 to 30K.
g / mm2(≈29.4 to 294 MPa)
The F-5 value in the longitudinal direction of the web is higher than the F-5 value in the web width direction.
Generally, it is necessary to increase the strength in the width direction.
This is not the case when there is a need. Also, the web running direction and width direction of the support
The heat shrinkage rate for 30 minutes at 100 ° C is preferably 3%
Or less, more desirably 1.5% or less, and at 80 ° C.
The heat shrinkage rate for 30 minutes is preferably 1% or less, further desired
Preferably, it is 0.5% or less. Breaking strength is 5-100K
g / mm2(≈49-980 MPa), elastic modulus is 100
~ 2000Kg / mm2(≒ 0.98 ~ 19.6GP
a) is preferred. The organic solvent used in the present invention can have any ratio.
With acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone
, Diisobutyl ketone, cyclohexanone, isophor
Ketones such as Ron and tetrahydrofuran, methanol
Ethanol, propanol, butanol, isobuty
Alcohol, isopropyl alcohol, methylcyclo
Alcohols such as hexanol, methyl acetate,
Chill, isobutyl acetate, isopropyl acetate, ethyl lactate
, Esters such as glycol acetate, glycol dimethyl ester
Chill ether, glycol monoethyl ether, dioxane
Glycol ethers such as sun, benzene, and trout
Fragrances such as ethylene, xylene, cresol, chlorobenzene
Group hydrocarbons, methylene chloride, ethylene chloride
Carbon tetrachloride, chloroform, ethylene chlorohydride
, Chlorinated hydrocarbons such as dichlorobenzene, N, N
-Mix dimethylformamide, hexane, etc.
Or it can be used as a single solvent. These organic solvents
Not necessarily 100% pure, isomers in addition to the main component,
Impurities such as unreacted materials, by-products, decomposition products, oxides, moisture
Minutes may be included. These impurities are 30
% Or less, more preferably 10% or less
The If necessary, the organic solvent used in the present invention is a magnetic layer and a nonmagnetic layer.
The type and amount of the sex layer may be changed. For example, non
Improve surface properties by using a highly volatile solvent for the magnetic layer
Solvent with high surface tension (cyclohexano
, Dioxane, etc.)
Or, use a solvent with a high solubility parameter for the magnetic layer.
An example of this is to increase the filling degree.
Of course, it is not limited to these examples. The magnetic recording medium of the present invention comprises a nonmagnetic powder or
Along with ferromagnetic powder and binder, and other additives if necessary
Kneading and dispersing using organic solvent, non-magnetic paint and magnetic paint
Is applied on the support, and oriented and dried as necessary.
It is. A magnetic coating material for the magnetic recording medium of the present invention is produced.
At least a kneading step, a dispersing step, and this
From the mixing process provided as needed before and after these processes.
The Even if each process is divided into two or more stages
It doesn't matter. Nonmagnetic powder and ferromagnetic powder used in the present invention
Powder, binder, carbon black, abrasive, antistatic agent,
All raw materials such as lubricants, solvents, etc.
It may be added in the middle. Also, two individual raw materials
You may divide | segment and add in the above process. For example,
Polyurethane kneading process, dispersion process, viscosity adjustment after dispersion
It may be divided and added in the mixing step. When kneading and dispersing non-magnetic paints and magnetic paints
Various kneaders are used. For example, two rolls
Le, three roll mill, ball mill, pebble mill, TRON
Mill, Sand Grinder, Segbar
i) Attritor, high speed impeller disperser, high speed striker
Mill, high speed impact mill, disper, kneader, high speed
Use a mixer, homogenizer, ultrasonic disperser, etc.
be able to. In order to achieve the object of the present invention,
Known manufacturing techniques can be used as part of the process
Of course, in the kneading process, continuous kneader and processing
It is preferable to use a material with a strong kneading force such as a pressure kneader.
Good. When using a continuous or pressure kneader,
All or part of the ferromagnetic powder and binder (but not all
30% by mass or more of binder) and ferromagnetic powder
Solvents in the range of 15 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass
It is kneaded with other additive components. These kneading processes
For details of JP-A-1-106338, JP-A-1-106338
This is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-79274. In the present invention
Is a simultaneous weight as disclosed in JP-A-62-212933.
Produce more efficiently by using layer coating method
I can do it. Included in the magnetic layer of the magnetic recording medium of the present invention.
The residual solvent is preferably 100 mg / m2The following
Preferably 10 mg / m2Is included in the magnetic layer
Less residual solvent than non-magnetic layer
Is preferred. The porosity is preferably 30 volumes for both the lower layer and the upper layer.
The amount is not more than%, more preferably not more than 10% by volume. Non
It is preferable that the porosity of the magnetic layer is larger than the porosity of the magnetic layer.
However, it is small if the porosity of the nonmagnetic layer is 5% by volume or more.
You don't mind. The magnetic recording medium of the present invention has a lower layer and an upper layer.
Depending on the purpose.
The physical properties can be changed. For example, the elastic modulus of the upper layer
To improve running durability and at the same time lower layer elastic modulus
Lower than the magnetic layer so that the magnetic recording medium hits the head.
It can be improved. By such a method, it is applied onto the support.
If necessary, the magnetic layer orients the ferromagnetic powder in the layer.
After the treatment, the formed magnetic layer is dried. Must
Surface smoothing is performed if necessary, or cut into a desired shape
Thus, the magnetic recording medium of the present invention is manufactured. The elastic modulus at 0.5% elongation of the magnetic layer is the web.
Desirably 100 to 2000 kg in both coating direction and width direction
/ Mm2(≒ 980 ~ 19600N / mm2),Breaking strength
Is preferably 10-70 kg / mm2(≒ 98 ~ 686
N / mm2) The elastic modulus of the magnetic recording medium is favorable in each in-plane direction.
Preferably 100-1500Kg / mm2(≒ 980-1
4700 N / mm2) Residual spread is preferably 0.5%
Below, the thermal shrinkage at any temperature below 100 ° C is preferred
1% or less, more preferably 0.5% or less.
Both are preferably 0.1% or less. The magnetic recording medium of the present invention is used for video and audio.
Even for tapes for audio applications, etc.
Floppy (registered trademark) disk or magnetic disk
However, the loss of signal due to the occurrence of dropout
This is especially true for deadly digital recording media.
It is effective. Furthermore, the lower layer is a nonmagnetic layer, and the magnetic layer on the lower layer
By making the thickness of 0.25 μm or less, electromagnetic conversion
High characteristics, excellent overwrite characteristics and high density
A large-capacity magnetic recording medium can be obtained. EXAMPLES The novel features of the present invention are concretely shown in the following examples.
However, the present invention is not limited to this.
Yes. Production of ferromagnetic metal powder (Sample 1) Production process of sample A (goethite) 1.7 mol / l in a 150 liter tank with a stirrer
35 liters of ammonium carbonate and 2.0 mol / l
Bubbling a mixed solution of 15 liters of aqueous ammonia with nitrogen
The liquid temperature is set to 20 ° C. while nitrogen is bubbled in another tank.
Ferrous sulfate and sulfuric acid at a liquid temperature of 22 ° C dissolved while
Aqueous solution containing cobalt and aluminum sulfate (Fe
2+Concentration is 1.35 mol / l, Co concentration is 0.33 mo
l / l, Al concentration is 0.06 mol / l) 45 liters
Was added and mixed. After stirring for 10 minutes, the temperature of the suspension
Was 28 ° C., and a precipitate containing ferrous iron as a main component was produced.
Nitrogen was bubbled and the precipitate was aged for 90 minutes. Nitrogen
Air is introduced and the precipitate is oxidized to form goethite nuclei.
I let you. Fe in suspension2+Concentration is 0.75 mol / l
When it becomes, the air oxidation is interrupted and replaced with nitrogen.
After heating to 40 ° C and holding for 2 hours, nitrogen is aired
A spindle shape with a solid solution of Al by proceeding with the oxidation reaction
The goethite (sample A) was produced. Gain
The resulting particles were filtered and washed with water. Partially dried and transmissive electron
When the micrograph was taken to determine the powder size, the average major axis
The length was 60 nm and the average needle ratio was 6. Also in nitrogen
When the specific surface area was measured after dehydration by heating at 120 ° C. for 30 minutes, 16
5m2/ G. Manufacturing process of sample A subjected to sintering prevention treatment 2% slurry of goethite (sample A) in water
-Cobalt sulfate aqueous solution (Co equivalent 20
Parts: The number of moles when the number of moles of iron in goethite is 100 parts.
The manganese number (in terms of Mn, 0.
5 parts: When the number of moles of iron in goethite is 100 parts
The number of moles is expressed in parts) and neutralized with aqueous ammonia.
Depositing baltic and manganese compounds on the particle surface
It was. The slurry is washed with filtered water and made into 2% water slurry again.
Aqueous acid aluminum solution (Al equivalent 8.0 parts: Goethite
The number of moles is expressed in parts when the number of moles of iron is 100 parts.
And ferric sulfate aqueous solution (Fe3+Conversion 3.2 parts: Gator
The number of moles when the total number of moles of iron in the site is 100 parts
In parts) was added. After stirring for 20 minutes,
The ammonia was added to neutralize the slurry. Washed with excess water
After that, a 2% slurry was prepared and an aqueous yttrium nitrate solution (Y conversion 1
2.0 parts: 100 moles of iron in goethite
The number of moles in hours) is added, and the pH is adjusted with aqueous ammonia.
Was set to 8.5. Wash with filtered water to make 5% water slurry 150
Heated at 0 ° C. for 1 hour. Then, the case was obtained by washing with filtered water.
Spindle shape that has been processed through a molding machine and dried to prevent sintering
A goethite exhibiting Reduction processing step Put the obtained spindle-type goethite in a stationary baking furnace and add nitrogen.
And heated at 300 ° C. for 30 minutes, heated to 360 ° C. and further 30
Heat for minutes and dehydrate, then heat at 550 ° C for 1 hour
Heating at 650 ° C. for 2 hours increased the crystallinity of hematite.
The temperature is set to 400 ° C., and the gas is changed from nitrogen to hydrogen: nitrogen = 20:
Switch to 80 gases and reduce for 0.5 hour. Replace with nitrogen
After that, it was switched to pure hydrogen and further reduced for 5 hours. Hydrogen
Cool while flowing, switch to nitrogen at 250 ° C and cool to room temperature
did. Slow oxidation treatment step Move to a gradual oxidizer and change the mixing ratio of air and nitrogen
The temperature is 0.2%, the dew point of gas is -45 ° C, and the temperature of the metal powder.
Slow oxidation at 40 ° C or lower for 3 hours while monitoring the temperature, generating heat
When the stagnation subsided, the oxygen concentration was adjusted to 1% and the oxidation was carried out for 10 hours.
At this time, the temperature of the slow oxidation apparatus is maintained at 45 ° C.
Slow oxidation was performed so that the temperature of the powder did not exceed 45 ° C. metal
While evaporating distilled water so that the moisture is 1% of the powder
Ferromagnetic metal transported with air, conditioned and stabilized
A powder (Sample 1) was obtained. [Samples 2 to 9]
And changing the conditions in each process, the strength of samples 2-9
A magnetic metal powder was obtained. The magnetic properties of the obtained ferromagnetic metal powder are vibrated.
Measured with a sample-type magnetometer (Toei Kogyo Co., Ltd.) with an external magnetic field of 10 kOe
Set. High resolution transmission electron in the obtained ferromagnetic metal powder
The average major axis length and variation of ferromagnetic metal powder by taking micrograph
Number (standard deviation / average major axis length), average minor axis length and average oxide film
The thickness was determined, and the average major axis length and average minor axis length of the metal part were determined.
From this value, the particle volume and metal part volume can be calculated by a cylindrical model.
Asked. A crystallite support is obtained by the following method using an X-ray diffractometer.
Asked for Izu. Powder X-ray diffraction method (50kV-300m
A: Using CuKβ radiation), corresponding to α-Fe (11
It is obtained from the expansion of the half-value width of the diffraction lines of the (0) plane and the (220) plane.
I tried. Magnetic property measurement is a vibration sample type magnetometer VSM-5 (East
Time constant 0.1 seconds,
-Measured at a speed of 3 minutes / 10 KOe and a measurement magnetic field of 10 kOe.
did. Table 1 shows the powder characteristics of ferromagnetic metal powder samples 1-9.
Shown in [0109] [Table 1] Production of magnetic recording medium “Synthesis of polyurethane resin A”
Hydrogenated bisphenol in a container that has been previously purged with nitrogen
A, propylene oxide adduct of bisphenol A (min
Molecular weight 40), polypropylene glycol (molecular weight 40)
0) and bis (2-hydroxyethyl) sulfoisophthalate
Rate sodium salt in a molar ratio of 24: 14: 1 each
0: 2 and 5 cyclohexanone and dimethylacetamide
Dissolved in a mixed solvent containing a weight ratio of 0:50, under nitrogen stream
At 60 ° C. Di-n-dibutyls as catalyst
Zuji laurate, 60p based on the total amount of raw materials used
pm was added. Next, MDI (4,4-diphenylmethane
Diisocyanate) is added in an equimolar amount to the sum of the diols, and 9
Heat reaction at 0 ° C. for 6 hours to convert the ether group to 4.0 nmo
containing 1 / g and -SOThreeNa group is 8 × 10-Five/ G guidance
Polyureta with Mw 45000 and Mn 25000
Resin A was obtained. [Examples 1-3, 7-11, Comparative Examples 1-
5] Multilayer magnetic table using the above ferromagnetic metal powder.
The following magnetic layer composition, non-magnetic for lower layer
A layer composition and a back layer composition were prepared. (Composition of magnetic layer) 100 parts of ferromagnetic metal powder (samples 1-9) Binder resin   13 parts of vinyl chloride copolymer     (-SOThreeNa group 1 × 10-Foureq / g, polymerization degree 300)   Polyester polyurethane resin 7 parts     (Neopentyl glycol / Caprolactone polyol / MDI         = 0.9 / 2.6 / 1, -SOThreeNa group: 1 × 10-Foureq / g) α-alumina (average particle size 0.13 μm) 5 parts Carbon black (average particle size 50nm) 1 part Phenylphosphonic acid 3 parts Butyl stearate 3 parts Stearic acid 3 parts 360 parts mixed solvent of methyl ethyl ketone and cyclohexanone 1: 1 [0112] (Composition of the nonmagnetic layer for the lower layer) 80 parts of acicular hematite   (Specific surface area 55m by BET method2/ G, average long axis length 0.10 μm,     Average needle ratio 7, pH 8.8, aluminum treated Al2OThreeAs 1% by mass) 20 parts of carbon black   (Average primary particle size: 17 nm, DBP oil absorption: 80 ml / 100 g,     Surface area by BET method: 240m2/ G, pH 7.5) Binder resin     12 parts of vinyl chloride copolymer       (-SOThreeNa group 1 × 10-Foureq / g content, degree of polymerization: 300)     Polyester polyurethane resin 5 parts       (Neopentyl glycol / Caprolactone polyol / MDI         = 0.9 / 2.6 / 1, -SOThreeNa group: 1 × 10-Foureq / g) Phenylphosphonic acid 3 parts Butyl stearate 3 parts Stearic acid 3 parts 280 parts of 1: 1 mixed solvent of methyl ethyl ketone and cyclohexanone [0113] (Back layer composition)   100 parts of fine carbon black powder     [(Manufactured by Cabot, BP-800, average particle size: 17 nm)]   Coarse particulate carbon black powder 3 parts     [(Chan Calve, thermal black, average particle size: 270 nm)]   α-alumina (hard inorganic powder) 0.5 part     (However, HIT55 / MR110 / MEK = 5 parts / 1 part / 4 parts dispersed product Used, 0.5 part of α-alumina (HIT55) of the dispersion product)   108 parts of nitrocellulose resin   15 parts of polyurethane resin   40 parts of polyisocyanate   5 parts of polyester resin   Dispersant: 4 parts of copper oleate           4 parts copper phthalocyanine           5 parts of barium sulfate   Methyl ethyl ketone 2200 parts   300 parts of butyl acetate   600 parts of toluene [Examples 4 to 6] Ferromagnetic metal powder (Samp
5), and the composition of the magnetic layer in Examples 1 to 3
Change the binder resin of the prescription to the polyurethane resin A,
And the same as in Examples 1 to 3 except that the addition amount was changed,
The composition of the nonmagnetic layer for the lower layer and the composition of the back layer are the same.
Created something. The center surface average surface roughness is 2 with a thickness of 3.7 μm.
Non-magnetic on nm aramid support (trade name: Mictron)
The thickness of the lower layer after drying the coating liquid for forming the adhesive layer (for the lower layer)
Apply to 1.05-1.29 μm,
On top of that, the magnetic layer has a predetermined thickness so that the magnetic layer has a predetermined thickness.
4 while the wet layer is applied.
A cobalt magnet having a magnetic force of 77.5 kA / m;
Oriented by a solenoid with magnetic force of 5 kA / m and dried
The coating film was set by. Non-magnetic and magnetic layers after drying
The thickness was adjusted to a desired thickness. After drying, metal roll and plastic roll
A 7-stage calendar consisting of
Degree 200 m / min. Processing is performed at a linear pressure of 2940 N / cm
Then, use the backcoat layer forming coating solution
A 0.5 μm back layer was applied. Desired width (8mm,
1 / 4mm, 1 / 2mm or 3.8mm)
Not suitable for devices with a slitting device
Install so that the woven fabric and polishing tape are pressed against the magnetic surface.
And cleaning the surface of the magnetic layer with a tape cleaning device.
And tape samples were obtained. The obtained sample was measured with a vibrating sample magnetometer.
Defined magnetic properties and demagnetization, surface roughness, magnetic clusters
-Measure surface state observation and electromagnetic conversion characteristics with SEM
did. The results are shown in Table 2. The measurement method of electromagnetic conversion characteristics is as follows.
According to the method. 8mm deck for data recording to MIG
(Head gap 0.2 μm, track width 17 μm)
m, saturation magnetic flux density 1.5T, azimuth angle 20 °)
MR head (SAL bias, MR element is Fe-N
i, track width 6μm, gap length 0.2μm, ajma
S angle 20 °). Using the MIG head,
The relative speed of the head and head is 10.2 m / sec, 1 / 2T
b (λ = 0.5μm) The optimum recording current from the input / output characteristics
The signal was recorded with this current and reproduced by the MR head.
C / N is from the peak of the regenerative carrier to the demagnetization noise.
The resolution bandwidth of the spectrum analyzer is 100
It was set to kHz. Properties for tape using Example 1
It was expressed as The magnetic characteristics were measured with a vibrating sample magnetometer (Toei Industry Co., Ltd.).
Parallel to the orientation direction with an external magnetic field of 796 kA / m
Measured. The magnetic layer thickness is measured by measuring the length of the magnetic recording medium.
About 0.1μm thick with a diamond cutter across the direction
Cut out and observed with a transmission electron microscope at a magnification of 30,000 times
I took a picture of it. Photo print size is A
It is 4th edition. After that, magnetic powder, non-magnetic layer ferromagnetic powder
Focus on the shape difference of the non-magnetic powder to make the interface visually judged black
The edge of the magnetic layer and the surface of the magnetic layer are blackened in the same way.
With an image analyzer (manufactured by Carl Zeiss: KS4000)
The distance between the edged lines was measured. The length of the sample photo is 21
Measurement points were measured over a range of cm. That
The thickness of the magnetic layer by dividing the simple average of the measured values by the magnification
It was. The center plane average surface roughness (Ra) is WYKO.
Optical interference three-dimensional roughness meter "HD-" manufactured by Arizona (USA)
2000 ”, the surface of the magnetic layer (about 184 μm × 24
Ra of 2 μm area) is measured. Objective lens 50 times,
Inclination correction and cylinder correction are added at 0.5x intermediate lens
The This method is a non-contact surface roughness meter that measures by optical interference.
The Weather resistance of magnetic layer ΔΦm (%), ΔHc
(%) Was according to the above method. Magnetic cluster size measurement is performed using a sample,
10 KOe using a vibrating sample magnetometer (Toei Kogyo Co., Ltd.)
After applying the magnetic field of
I did it. Digital instruments after erasure
Rumens Nanoscope III magnetic force microscope mode
Use to measure a range of 5 × 5 μm at a lift height of 40 nm.
And a magnetic force image was obtained. Standard deviation of magnetic force distribution (rm
s) 70% of the value is set as the threshold value, and the image is binarized.
Only the portion having a magnetic force of 70% or more was displayed. This
The image is introduced into the image analyzer (KS400) and noise
After removing and filling holes, the average area (nm2)
I put it out. For SEM observation, put the sample in the sputtering device,
FE type SE manufactured by Hitachi, Ltd. with platinum coating on the surface of the magnetic layer
M (model number S-800), inclination angle 30 °, acceleration
10 field observations at a voltage of 20 kV and a magnification of 5,000 times
It was. In the observation of the surface state by SEM, ○ indicates a missing magnetic layer
, X indicates that the magnetic layer is missing
Indicates what was observed. [0123] [Table 2][0124] From Tables 1 and 2, the particle volume is 800 nm.Three
More than 3000nmThreeLess than, metal to particle volume
The volume ratio of the part is 5 to 45%, and the magnetic layer is the magnetic layer
The thickness is 0.020 to 0.18 μm, and the magnetic layer has anti-magnetism
When the force is 127.3 kA / m or more,
It can be seen that the raster is small and the C / N is good,
A magnetoresistive (MR) head mounted as a playback head
Can provide magnetic recording media suitable for existing systems.
Yes.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江尻 清美 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内 Fターム(参考) 5D006 BA02 BA04 BA08 BA10 BA19   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Kiyomi Ejiri             2-1-12 Ogimachi, Odawara-shi, Kanagawa Prefecture             Shishi Photo Film Co., Ltd. F-term (reference) 5D006 BA02 BA04 BA08 BA10 BA19

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】支持体上に強磁性金属粉末と結合剤を主体
とする磁性層を設けた磁気記録媒体において、該強磁性
金属粉末は粒子体積が800nm3以上3000nm3
満である強磁性金属粉末であり、該強磁性金属粉末は粒
子体積に対する金属部の体積の比率が5〜45%であ
り、該磁性層は磁性層の厚みが0.020〜0.18μ
mであり、該磁性層の抗磁力が127.3kA/m以上
であることを特徴とする磁気記録媒体。
What is claimed is: 1. A magnetic recording medium in which a magnetic layer mainly comprising a ferromagnetic metal powder and a binder is provided on a support. The ferromagnetic metal powder has a particle volume of 800 nm 3 or more and 3000 nm 3. The ferromagnetic metal powder has a ratio of the volume of the metal part to the particle volume of 5 to 45%, and the magnetic layer has a thickness of the magnetic layer of 0.020 to 0.18 μm.
m, and the magnetic layer has a coercive force of 127.3 kA / m or more.
JP2002040247A 2002-02-18 2002-02-18 Magnetic recording medium Pending JP2003242624A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002040247A JP2003242624A (en) 2002-02-18 2002-02-18 Magnetic recording medium

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