JP2003323711A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JP2003323711A
JP2003323711A JP2002131142A JP2002131142A JP2003323711A JP 2003323711 A JP2003323711 A JP 2003323711A JP 2002131142 A JP2002131142 A JP 2002131142A JP 2002131142 A JP2002131142 A JP 2002131142A JP 2003323711 A JP2003323711 A JP 2003323711A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヘッド摩耗が少ない上、ヘッド汚れやスチル
耐久性の経時変化が少ない磁気記録媒体を提供するこ
と。 【解決手段】 非磁性支持体上に強磁性粉末と結合剤樹
脂を含有する磁性層が形成され、該磁性層に研磨剤およ
び脂肪酸エステルを含有した磁気記録媒体において、磁
性層表面に存在する研磨剤に関する下記の関係式を満足
し、且つ、含有する脂肪酸エステルは酸加水分解速度が
0.030(1/hr)以下の脂肪酸アルキルエステル
化合物であることを特徴とする磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、ヘッド摩耗量が少
ないと同時に走行後のヘッド汚れが少ない磁気記録媒体
に関するものである。 【0002】 【従来の技術】磁気記録媒体は、録音用テープ、ビデオ
テープ、コンピューターテープ、ディスク等として広く
用いられている。磁気記録媒体は年々高密度化され記録
波長が短くなっており、記録方式もアナログ方式からデ
ジタル方式まで検討されている。特に、鉄を主体とした
強磁性金属粉末を、結合剤と共に非磁性支持体上に塗布
した磁気記録媒体はその優れたコストパフォーマンス
で、現在放送用ビデオ用・データ記録用の媒体の主流に
なっている。これら放送用ビデオ用・データ記録用のド
ライブでは、高容量化と合わせて、磁気ヘッドに対する
磁気記録媒体の相対速度を高速化させて、いわゆる高転
送レート化が進展している。高容量化のためには、記録
密度の向上が必要で、電磁変換特性の優れた磁気記録媒
体が要請されている。また高容量化、高転送レート化を
実現しているシステムの中で、とりわけ放送用VTRに
はアセンブルされた高価なヘッドが搭載されている。高
転送レート化に対応してヘッド/テープ間の相対速度が
高いため、磁気ヘッドの摩耗が上記システムのメインテ
ナンスやランニングコストに大きな影響を与え、ヘッド
摩耗が小さくヘッド寿命が長い磁気記録媒体が強く要請
されてきている。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、ヘッド摩耗
が少ない上、ヘッド汚れやスチル耐久性の経時変化が少
ない磁気記録媒体を提供することを目的とする。特にテ
ープ〜ヘッド間の相対速度が大きく単位時間当たりに大
面積のテープを使用するシステム用のテープに於いて、
磁気ヘッドの摩耗が少ないと同時に、ヘッド汚れも少な
い良好な磁気記録媒体を提供することを目的とする。 【0004】通常、ヘッド摩耗を低減させ、磁性層表面
のエステルが最適量存在している場合は、低ヘッド摩耗
で低ヘッド汚れを維持できるが、経時で表面のエステル
が分解することで、ヘッド汚れ特性は劣化することが多
い。ヘッド摩耗を低減させる手段としては、磁性層中の
研磨剤の種類を研磨力の低いものとしたり、使用量を減
らす方法、強磁性金属粉末の酸化皮膜組成を調整する方
法、磁性液を製造する際の混練強度を最適化する方法等
が知られているが、これらの方法では、上記の要請には
応えられなくなってきている。 【0005】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、ヘッド摩
耗とヘッド汚れという相反する課題達成のために鋭意検
討した結果、上記の課題が以下の磁気記録媒体によって
達成されることを見いだした。 (1)非磁性支持体上に強磁性粉末と結合剤樹脂を含有
する磁性層が形成され、該磁性層に研磨剤および脂肪酸
エステルを含有した磁気記録媒体において、磁性層表面
に存在する研磨剤に関する下記の関係式を満足し、且
つ、含有する脂肪酸エステルは酸加水分解速度が0.0
30(1/hr)以下の脂肪酸アルキルエステル化合物
であることを特徴とする磁気記録媒体、 【数2】0.01≦H15/H10≦0.20 (ただし、H10は磁性層表面からの突起高さが10n
m未満のものの単位面積あたりの数(個/μm)であ
り、H15は磁性層表面からの研磨剤高さが15nm以
上のものの単位面積あたりの数(個/μm)であ
る。) (2)脂肪酸アルキルエステル化合物が以下の式で表さ
れ、かつ、融点が15℃以下の脂肪酸アルキルエステル
を含有する(1)に記載の磁気記録媒体、 【化1】RCOOR (ただし、Rは直鎖の飽和または不飽和の炭化水素基
であり、Rは分岐の飽和または不飽和の炭化水素基を
示す。) 【0006】 【発明の実施の形態】本発明者らは、磁性層表面に存在
している研磨剤の突出高さや脂肪酸エステルの酸加水分
解速度と、ヘッド摩耗及びヘッド汚れの関係について詳
細に調べた。その結果、磁性層表面に突出している研磨
剤粒子の高さが低いほどヘッド摩耗量が小さくなること
が判った。また、表面に脂肪酸エステルが適度に存在す
ることによって、ヘッド/テープの摺動抵抗が小さくな
るので、更にヘッド摩耗量を小さくできる上、良好なヘ
ッド汚れを維持できることが判った。 【0007】研磨剤の平面的な大きさよりも磁性層表面
からの突出高さとの関係が強く、高い突起を少なくして
低い突起を数多く形成することでヘッド摩耗を低減でき
ることがわかった。すなわち、磁性層表面に存在する研
磨剤について高さ10nm未満のものの単位面積あたり
の数をH10、高さ15nm以上のものの単位面積あた
りの数をH15としたときに、0.01≦H15/H
10≦0.30の範囲ではヘッド磨耗量が小さくヘッド
の長寿命化が図れる。より好ましいのは0.01≦H
15/H10≦0.20のときである。H15/H10
がこの範囲よりも小さいときは、低い突起が多すぎて磁
性層表面の磁性体の充填密度が低下して電磁変換特性が
劣化したり、または、高い突起が少なすぎるとヘッドに
付着した汚れを除去する能力がなく、ヘッド汚れが劣化
することが判った。但し、磁性層表面の研磨剤突起高さ
のみの制御では、ヘッド摩耗量の低下に伴い、ヘッドの
クリーニング能力も低下するため、ヘッド汚れが増加す
る傾向にあった。 【0008】本発明者らは、磁性層表面に存在する脂肪
酸エステルの作用を検討した結果、表面の潤滑剤量はヘ
ッドとテープの摺動特性と密接な関係にあることが判っ
た。磁性層表面に脂肪酸エステルが安定に存在すること
で、ヘッドとテープの摺動抵抗を小さくでき、ヘッド摩
耗量を下げられる上、汚れのヘッド付着も安定して防ぐ
ことができる。磁性層表面に存在するエステルは、室温
経時や高温高湿経時で徐々に分解し、その機能を損なう
ため、その分解を抑制することが必要なことがわかっ
た。脂肪酸エステルは酸加水分解速度が0.030(1
/hr)以下の脂肪酸アルキルエステル化合物であるこ
とが好ましい。 【0009】なお、酸加水分解速度の測定方法は以下の
通りである。試作したビデオテープを60℃、90%R
Hの高温高湿器に保存して脂肪酸エステルの加水分解を
行わせる。0,5,10,20,44,68,92時間
でサンプリングし、ヘキサンで抽出し、濃縮し、GCに
より脂肪酸エステルの残存量の変化を調べた。 (1)1/2インチテープ50cmをビーカーに取り、蒸
留n−ヘキサン30mlを加え、さらに内部標準(テト
ラコサン0.001wt/Vol%)1mlを添加し、
60℃に加温し、3時間抽出を行う。 (2)抽出液を濃縮・乾固し一定量のヘキサンを加えて再
溶解し、この液をGC分析に供する。 (3)GCにより測定を行う。 GC分析条件; 装置:島津GC−17A カラム温度:150〜260℃(昇温速度 10℃/
分) 注入口温度:300℃ 検出器温度:300℃ カラム:J&W社 DB−1HT 30m×0.25m
m 膜厚0.15μm (4)内部標準に対する面積比から、脂肪酸エステルの量
を求める。 (5)1次反応速度式にしたがい、横軸に保存時間を縦軸
にlna/(a−x)をプロットし反応速度を求める。
ここでaは保存前の脂肪酸エステル濃度または量を表わ
し、(a−x)は保存後の残存脂肪酸エステルの濃度ま
たは量を表わす。 【0010】また、脂肪酸アルキルエステルは、以下の
式で表され、かつ融点が15℃以下であることが好まし
い。 【化2】RCOOR (1) (ただし、Rは直鎖の飽和または不飽和の炭化水素基
であり、Rは分岐の飽和または不飽和の炭化水素基を
示す。) 式(1)の例示化合物としては、ステアリン酸2−エチ
ルヘキシル、ステアリン酸sec−ブチル、ステアリン酸
2−ヘキシルデシル、ステアリン酸3−メチルブチル、
ステアリン酸ブトキシエチル、ステアリン酸1−メチル
ブチルが挙げられる。磁性層表面の研磨材突起高さの調
整だけでは、ヘッド摩耗量低下によるヘッド汚れ劣化を
防ぐことはできないが、更に、磁性層表面のエステルの
酸加水分解速度を小さくすることで、ヘッド摩耗特性と
ヘッド汚れ特性の両方の優れる磁気記録媒体を開発する
ことができた。 【0011】次に研磨剤の突起高さ分布を制御するに
は、例えば以下のような方法が挙げられる。 1)研磨剤分散バインダ:研磨剤を結合剤と溶剤であら
かじめ分散してから研磨剤を含まない磁性液に添加し、
混合分散して磁性塗料とする方法、あるいは研磨剤と結
合剤と溶剤をあらかじめ分散しておきこれに別途分散し
た研磨剤を含まない磁性液を混合し、必要に応じてさら
に分散して磁性塗料とする方法において、研磨剤を分散
する際のバインダと、研磨剤を含まない磁性液中のバイ
ンダの相溶性を高くする或いは低くする。相溶性が高け
れば磁性層が塗布乾燥される際の研磨剤粒子の移動を抑
制でき研磨剤の突出高さを低くでき、逆に相溶性を低く
すれば研磨剤の突出高さを高くできる。 2)カレンダの強押し:高圧力、高温度の下、金属ロー
ルなどの硬いロールで磁性層表面を成形し高い研磨剤突
起を磁性層中に押し込ませる。線圧力としては、2,0
00〜4,500N/cm(200〜450kg/c
m)、好ましくは2,500〜4,000N/cm(2
50〜400kg/cm)で処理温度は70〜110
℃、好ましくは80〜100℃である。また、処理速度
は50〜400m/min、好ましくは80〜300m
/minである。上記範囲より線圧力及び処理温度が高
すぎるもしくは処理速度が遅すぎると、H15/H10
が小さくなり走行耐久性が劣化する。逆に上記範囲より
線圧力及び処理温度が低すぎるもしくは処理速度が大き
すぎると、H15/H10が大きくなりヘッド磨耗量が
大きくなる。 3)バインダの調整:磁性層のバインダの種類や配合比
を調整してカレンダ前の磁性層のTgを小さくすると、
同じ条件でカレンダしてもH15/H10は小さくな
る。また、磁性体に対するバインダの量を分散を損ねな
い程度に適度に少なくすると、カレンダ前の磁性層の空
隙が多くなり、同じ条件でカレンダしてもH15/H
10を小さくできる。 4)混練条件;磁性塗料の調整の際には、磁性体とバイ
ンダと少量の溶剤で、ニーダーなどの装置を用いて強い
剪断力で混練処理を行うのが一般的である。混練処理に
より磁性体とバインダの吸着力が増し磁性層の充填度が
大きくなりまた磁性層の強度が大きくなる。強く混練す
ると充填度が大きくなるが塗布後の磁性層の空隙が少な
くなりカレンダされにくくなりH15/H10が大きく
なる。 【0012】5)ブレード処理:磁気テープを研磨テー
プにラッピングしたり、ダイヤモンド粉末などの硬い粉
末を散りばめた回転ロールにラッピングさせて、磁性層
を研磨処理し、研磨剤の突起をトップカットする。具体
的に、研磨テープにラッピングしてブレードする方式
(LTBL方式)とダイヤモンド粉末を散りばめた回転
ロールにラッピングさせてブレードする方式(DWBL
方式)として以下好ましい条件を示す。図1は、LTB
L方式を用いた装置の概念図である。搬送されてきた磁
気テープ5が、送りロール4を経由して、サファイア刃
6上に送られ研磨される。その後、送りロール4を経由
して巻き取られて処理が完了する。ここで、サファイア
刃6と磁気テープ5の間には、ラッピングテープ1が磁
気テープ5と反対方向に回転ロール2により搬送されて
いる。この方式は詳しくは特開昭63−259830号
公報に記載されている。LTBL方式には、ラッピング
テープとして、富士写真フイルム(株)製のK−100
00、MA−20000、MS20000などを用いる
ことができる。磁気テープの搬送速度(V)は3〜20
m/secの範囲内に設定し、ラッピングテープの搬送
速度(v)は10〜50mm/minの範囲内に設定す
るのが好ましい。また、図1のa部における磁気テープ
のテンション(T1)は30〜50g/(1/2吋幅)
の範囲内にし、図1のb部における磁気テープのテンシ
ョン(T2)は100〜200g/(1/2吋幅)の範
囲内にし、かつ、テンションの差(T2−T1)は50
〜150g/(1/2吋幅)の範囲内にするのが好まし
い。 【0013】図2は、DWBL方式を用いた装置の概念
図である。搬送されてきた磁気テープ5が、送りロール
4を経由して、ダイヤモンド粉末を散りばめた回転ロー
ル3上に送られ研磨される。その後、送りロール4を経
由して巻き取られて処理が完了する。ここで、回転ロー
ル3は、磁気テープ5と反対方向に回転している。この
方式の詳細は、特開昭62−172532号公報に記載
されている。DWBL方式に用いる回転ロール(9)と
して、例えばオリエンタルダイヤ工業研究所製のDW#
600、#800、#1000(直径7cm、ラップ角
度(θ)90°、#800のRaは0.5〜1.3μ
m)などを使用することができる。磁気テープの搬送速
度(V)および回転ロール(9)の接線速度(v)は3
〜7m/sの範囲内に設定し、図2のa部における磁気
テープのテンション(T1)は30〜150g/(1/
2吋幅)の範囲内にし、図2のb部における磁気テープ
のテンション(T2)は100〜300g/(1/2吋
幅)の範囲内にし、かつ、テンションの差(T2−T
1)は50〜200g/(1/2吋幅)の範囲内にする
のが好ましい。 【0014】次に、本発明で磁性層に用いる研磨剤につ
いて詳述する。研磨剤としては無機質非磁性粉末が使用
できる。無機質非磁性粉末としては、金属酸化物、金属
炭酸塩、金属硫酸塩、金属窒化物、金属炭化物、金属硫
化物等の無機質化合物から選択することができる。無機
質化合物としては例えば、α化率90〜100%のα−
アルミナ、β−アルミナ、γ−アルミナ、炭化ケイ素、
酸化クロム、酸化セリウム、α−酸化鉄、コランダム、
窒化珪素、チタンカーバイト、酸化チタン、二酸化珪
素、酸化スズ、酸化マグネシウム、酸化タングステン、
酸化ジルコニウム、窒化ホウ素、酸化亜鉛、硫酸バリウ
ム、二硫化モリブデンなどを単独または組合せて使用す
ることができる。特に好ましいのは、α−アルミナ、べ
んがら、酸化クロムである。炭酸カルシウムは水溶性金
属イオンの供給源となるので好ましくない。本発明にお
いて用いられる研磨剤は、磁性層表面に存在している研
磨剤の突出高さ分布であるH15/H10が、上記範囲
になるように、種類、量、粒径、組み合わせ、形状等を
種々変えて使用する。研磨剤を1種のみ使用する場合、
本発明で使用する研磨剤の粒径は、平均粒径0.05〜
0.4μmのものが好ましく、平均粒径0.1〜0.3
μmのものがより好ましい。平均粒径より0.1μm以
上大きい粒径の粒子が1〜40%存在していることが好
ましく、5〜30%であることがより好ましく、10〜
20%であることが最も好ましい。この研磨剤単体での
粒子サイズは、実際の磁性層表面に存在している研磨剤
粒子の粒子サイズに影響は与えるが等しくはない。磁性
層表面に存在する研磨剤粒子の粒子サイズは研磨剤の分
散条件等よっても変化するし、塗布乾燥工程でも磁性層
表面に出やすい粒子と出にくい粒子がある。 【0015】平均粒径の異なる2種以上の研磨剤を組み
合わせて使用することもできる。この場合は使用する2
種以上の研磨剤の実際の使用比率に応じた加重平均値に
おいて、平均粒径と平均粒径より0.1μm以上大きい
粒径の粒子が上記の範囲になるようにすることができ
る。また、2種の研磨剤それぞれの分散条件を変えて、
粒子サイズを制御することもできる。例えば研磨剤Aを
あらかじめ結合剤と溶剤とともに分散しておき、これ
と、粉体のままの研磨剤Bを、別途結合剤と溶剤ととも
に混練処理した強磁性金属粉末の混練処理液に添加し
て、分散処理を行えば、研磨剤Aと研磨剤Bで分散処理
条件を違えることができる。すなわち、Bに比べてAは
強く分散される。研磨剤粉末のタップ密度は0.05〜
2g/ml、好ましくは0.2〜1.5g/mlであ
る。研磨剤粉末の含水率は0.05〜5重量%、好まし
くは0.2〜3重量%である。研磨剤の比表面積は1〜
100m/g、好ましくは5〜50m/gである。
DBPを用いた吸油量は5〜100ml/100g、好
ましくは10〜80ml/100gである。比重は1〜
12、好ましくは3〜6である。形状は針状、球状、多
面体状、板状のいずれでもよい。これらの研磨剤の表面
は、当該研磨剤の主成分とは異なる化合物で、その少な
くとも一部が被覆されていてもよい。この例として、A
、SiO、TiO、ZrO、SnO
Sb、ZnOを挙げることができる。特にAl
、SiO、TiO、ZrOを用いると分散性
が良好になる。これらは組み合わせて使用してもよい
し、単独で用いてもよい。 【0016】本発明の磁性層に用いる研磨剤の粉末の具
体例としては、昭和電工(株)製のナノタイト;住友化
学工業(株)製のHit100、Hit82、Hit8
0、Hit70、Hit60A、Hit55、AKP2
0、AKP30、AKP50、ZA−G1;レイノルズ
製のERC−DBM、HP−DBM、HPF−DBM、
HPFX−DBM、HPS−DBM、HPSX−DB
M;不二見研摩材製のWA8000、WA10000;
上村工業(株)製のUB20、UB40B、メカノック
スU4;昭和軽金属(株)製のUA2055、UA51
55、UA5305;日本化学工業(株)製のG−5、
クロメックスM、クロメックスS1、クロメックスU
2、クロメックスU1、クロメックスX10、クロメッ
クスKX10;日本電工(株)製のND803、ND8
02、ND801;東ソー(株)製のF−1、F−2、
UF−500;戸田工業(株)製のDPN−250、D
PN−250BX、DPN−245、DPN−270B
XTF−100、TF−120、TF−140、DPN
−550BX、TF−180;昭和鉱業(株)製のA−
3、B−3;セントラル硝子(株)製のベータSiC、
UF;イビデン(株)製のベータランダムスタンダー
ド、ベータランダムウルトラファイン;帝国化工製のJ
R401、MT500B;石原産業(株)製のTY−5
0、TTO−51B、TTO−55A、TTO−55
B、TTO−55C、TTO−55S、TTO−55
D、SN−100、E270、E271;チタン工業
(株)製のSTT−4D、STT−30D、STT−3
0、STT−65C;テイカ(株)製のMT−100
S、MT−100T、MT−150W、MT−500
B、MT−600B、MT−100F、MT−500H
D;堺化学工業(株)製のFINEX−25、BF−
1、BF−10、BF−20、ST−M;北開化学製の
HZn、HZr3M、同和鉱業(株)製のDEFIC−
Y、DEFIC−R、日本アエロジル(株)製のAS2
BM、TiO2P25;宇部興産(株)製の100A、
500A;チタン工業(株)製のY−LOP及びそれを
焼成したものが挙げられる。 【0017】次に、本発明で使用する強磁性粉末につい
て述べる。本発明で使用する強磁性粉末、特に強磁性金
属粉末の形状には特に制限はなく、針状、紡錘状、球
状、球状の連鎖状、サイコロ状、板状などのいずれもが
使用できる。このうち針状及び紡錘状が好ましい。針状
及び紡錘状の場合は平均長軸長が0.03〜0.3μm
であり、好ましくは0.05〜0.2μmである。平均
長軸長がこの範囲より大きいと磁性体同士がからまりあ
い易くなり、磁性層中での磁性体の充填率が低下して電
磁変換特性が低下するともに、塗膜中で塗布面内から垂
直方向に立ち上がった磁性体が多くなることでヘッド磨
耗量が増加する。逆に平均長軸長がこの範囲より小さい
と磁性粒子が微細になり過ぎて、耐久性が劣化する。強
磁性金属粉末は、その生成過程において粒子内に空孔が
形成される。空孔の程度は比表面積で把握でき、本発明
では35〜70/g、好ましくは40〜60/gであ
る。比表面積が大きいと金属粉末中の空孔が多くなり、
磁気特性が低下して電磁変換特性が充分でなくなる。ま
た、塗料化の際の粘度が大きくなり塗料化も困難にな
る。比表面積が上記範囲より小さい粒子は、粒子サイズ
が大きくなり電磁変換特性が悪化するため好ましくな
い。このような強磁性金属粉末の製造方法は、特に制限
はなく従来公知の方法が適用できるが、鉄を主体とする
酸化物もしくは含水酸化物を還元性気体中で加熱還元す
る方法が性能及び生産性の両面で最も好ましい。これら
の金属磁性粉末は、表面に酸化被膜が形成されているの
が好ましい。酸化被膜は、金属磁性粉末を生成後にその
表面を徐酸化することによって形成することができる。
徐酸化の方法は、有機溶剤に浸漬した後に乾燥させる方
法、有機溶剤に浸漬してから酸素含有ガスを送り込んで
表面に酸化膜を形成した後に乾燥させる方法、有機溶剤
を用いず酸素ガスと不活性ガスの分圧を調整して表面に
酸化皮膜を形成する方法などの従来公知の方法のいずれ
を採用してもよい。中でも気相反応で行う方法が、均一
な酸化被膜ができ耐酸化安定性が向上するため好まし
い。 【0018】本発明で用いる強磁性金属粉末は、Feを
主体とするが、必要に応じて任意の元素を添加すること
ができる。例えば、Al、Si、S、Ca、Ti、V、
Cr、Cu、Mo、Rh、Pd、Ag、Sn、Sb、T
e、Ba、Ta、W、Re、Au、Hg、Pb、Bi、
P、Mn、Zn、Ni、Co、Sr、B、Y、La、N
d、Sm、Gdなどを添加することができる。これらの
うちNi及びCoの添加量は合わせて50原子%以下
(対Fe)にするのが好ましく、1〜40原子%の範囲
内にするのがより好ましい。また、Ni、Co以外の添
加元素は1〜30原子%(対Fe+Ni+Co)の範囲
内にするのが好ましく、5〜20原子%の範囲内にする
のがより好ましい。本発明で使用する強磁性金属粉末の
結晶子サイズは、通常100〜250Å程度であり、好
ましくは130〜180Åである。飽和磁化(σS)
は、通常100〜180A・m/kg(100〜18
0emu/g)程度であり、好ましくは120〜160
A・m/kg(120〜160emu/g)である。
Hcは使用するシステムに応じて設定でき、1.11×
10×2.22×10A/m(1400〜2800
Oe)程度のものを使用することができる。pHは用い
る結合剤との組み合わせにより最適化するのが好まし
い。その範囲は4〜12であるが、好ましくは7〜11
である。本発明の強磁性金属粉末には、0.1〜2.0
重量%の水分が含有されていることが好ましい。水分を
含む強磁性金属粉末は、水または水蒸気を含んだ気体と
強磁性金属粉末を接触させることによって調製すること
ができる。本発明で使用する強磁性金属粉末は、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しておいてもよい。その詳細につい
ては、特公昭44−14090号公報、特公昭45−1
8372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47−4
286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39−10
307号公報、特公昭48−39639号公報、米国特
許3,026,215号明細書、同3,031,341
号明細書、同3,100,194号明細書、同3,24
2,005号明細書、同3,389,014号明細書な
どに具体的に記載されている。 【0019】本発明で使用する結合剤として、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
混合物を挙げることができる。熱可塑性樹脂としては、
ガラス転移温度が−20〜90℃、数平均分子量が1,
000〜200,000、好ましくは10,000〜1
00,000、重合度が約50〜1,000程度のもの
を使用することができる。このような結合剤の具体例と
しては、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコール、
マレイン酸、アクリル酸、アクリル酸エステル、塩化ビ
ニリデン、アクリロニトリル、メタクリル酸、メタクリ
ル酸エステル、スチレン、ブタジエン、エチレン、ビニ
ルブチラール、ビニルアセタール、ビニルエーテル等を
構成単位として含む重合体または共重合体、ポリウレタ
ン樹脂、各種ゴム系樹脂を挙げることができる。また、
熱硬化性樹脂または反応型樹脂としては、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型樹脂、尿素樹
脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、アクリル系反応樹
脂、ホルムアルデヒド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ
−ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂とイソシアネート
プレポリマーの混合物、ポリエステルポリオールとポリ
イソシアネートの混合物、ポリウレタンとポリイソシア
ネートの混合物等を挙げることができる。これらの樹脂
の詳細については、朝倉書店発行の「プラスチックハン
ドブック」に記載されている。また、公知の電子線硬化
型樹脂を使用することも可能である。 【0020】これらの結合剤の具体例とその製造方法に
ついては、特開昭62−256219号公報に詳細に記
載されている。上記樹脂は単独または組合せて使用する
ことができる。好ましいものとして、塩化ビニル樹脂、
塩化ビニル酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル酢酸ビニルビニ
ルアルコール樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル無水マレイン
酸共重合体の中から選ばれる少なくとも1種とポリウレ
タン樹脂の組合せ、またはこれらにポリイソシアネート
を組み合わせたものを挙げることができる。ポリウレタ
ン樹脂としては、ポリエステルポリウレタン、ポリエー
テルポリウレタン、ポリエーテルポリエステルポリウレ
タン、ポリカーボネートポリウレタン、ポリエステルポ
リカーボネートポリウレタン、ポリカプロラクトンポリ
ウレタンポリオレフィンポリウレタンなど公知のものを
使用することができる。ここに示したすべての結合剤に
ついて、より優れた分散性と耐久性を得るためには、必
要に応じて、−COOM、−SOM、−OSOM、
−P=O(OM’)、−O−P=O(OM’)(こ
こにおいて、Mは水素原子またはアルカリ金属原子を示
す。M’は、水素原子、アルカリ金属原子または低級炭
化水素基を示す)、−OH、−NR、−N+(Rは
炭素数1〜12の炭化水素基を示す)、エポキシ基、−
SH、−CN、スルフォベタイン、カルボキシベタイ
ン、ホスホベタイン等、好ましくは−COOM、−SO
M、−OSOM、−P=O(OM’)(M及び
M’は上と同義である。)から選ばれる少なくとも1種
を共重合または付加反応で好ましくはポリウレタン樹脂
及び塩化ビニル系樹脂の少なくとも一方に導入したもの
を用いることが好ましい。このような極性基の量は10
−8〜10−1モル/gであり、好ましくは10−6
10−2モル/g、さらに好ましくは3×10−5〜2
0×10−5モル/gである。本発明で使用するこれら
の結合剤の具体例として、ユニオンカーバイト社製のV
AGH、VYHH、VMCH、VAGF、VAGD、V
ROH、VYES、VYNC、VMCC、XYHL、X
YSG、PKHH、PKHJ、PKHC、PKFE;日
信化学工業(株)製のMPR−TA、MPR−TA5、
MPR−TAL、MPR−TSN、MPR−TMF、M
PR−TS、MPR−TM、MPR−TAO;電気化学
工業(株)製の1000W、DX80、DX81、DX
82、DX83、100FD;日本ゼオン(株)製のM
R−104、MR−105、MR110、MR100、
400X−110A;日本ポリウレタン工業(株)製の
ニッポランN2301、N2302、N2304;大日
本インキ化学工業(株)製のパンデックスT−510
5、T−R3080、T−5201、バーノックD−4
00、D−210−80、クリスボン6109、720
9;東洋紡績(株)製のバイロンUR8200、UR8
300、UR−8600、UR−5500、UR−43
00、RV530、RV280、FB−84;大日精化
工業(株)製のダイフェラミン4020、5020、5
100、5300、9020、9022、7020;三
菱化学(株)製のMX5004;三洋化成工業(株)製
のサンプレンSP−150、TIM−3003、TIM
−3005;旭化成工業(株)製のサランF310、F
210などを挙げることができる。この中でMR−10
4、MR110が好ましい。 【0021】本発明で使用するポリイソシアネートとし
ては、トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニ
ルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシア
ネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレン−
1,5−ジイソシアネート、o−トルイジンジイソシア
ネート、イソホロンジイソシアネート、トリフェニルメ
タントリイソシアネート等のイソシアネート類、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、イソ
シアネート類の縮合によって生成したポリイソシアネー
ト等を挙げることができる。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、日本ポリウレタン工
業(株)製のコロネートL、コロネートHL、コロネー
ト2030、コロネート2031、ミリオネートMR、
ミリオネートMTL;武田薬品工業(株)製のタケネー
トD−102、タケネートD−110N、タケネートD
−200、タケネートD−202;住友バイエル社製の
デスモジュールL、デスモジュールIL、デスモジュー
ルN、デスモジュールHL等があり、これらを単独また
は組合せて用いることができる。本発明の磁性層に用い
る結合剤は、強磁性粉末に対し10〜30重量%の範囲
内、好ましくは15〜25重量%の範囲内にする。特に
塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン、ポリイソシアネート
の3種を併用するのが好ましい。これら3種を併用する
場合、塩化ビニル系樹脂は5〜20重量%、好ましくは
7〜15重量%、ポリウレタン樹脂は2〜15重量%、
好ましくは4〜10重量%、ポリイソシアネ−トは2〜
20重量%、好ましくは3〜10重量%の範囲でこれら
を組み合わせ、3種の総量を10〜30重量%、好まし
くは15〜25重量%にする。これにより、塩化ビニル
系樹脂に強磁性金属粉末を充分に分散させ、ポリウレタ
ンにより磁性層にしなやかさを付与させ、ポリイソシア
ネートにより磁性層を架橋させて強靱な磁性層にするこ
とができる。 【0022】本発明において、ポリウレタンとして最も
好ましいのは、ポリエーテルポリオールとポリエステル
ポリオールからなるジオール成分とポリイソシアネート
成分を主成分とするポリウレタン(以下において「好適
なポリウレタン」という)である。好適なポリウレタン
のポリエーテルポリオール構造として、PPG(ポリプ
ロピレングリコール)、PTMG(ポリテトラメチレン
グリコール)、PEG(ポリエチレングリコール)、B
PA(ビスフェノールA)にPO(プロピレンオキサイ
ド)及び/またはEO(エチレンオキサイド)を付加し
たもの、およびこれらの混合物を基本組成するものを例
示することができる。中でもPPG、PTMGが好まし
い。ポリエーテルポリオールのTgは0℃以下、好まし
くは−10〜−60℃であり、その分子量は通常400
〜10,000、好ましくは500〜5,000、さら
に好ましくは800〜3,000である。ポリウレタン
中のポリエーテルポリオールの比率は、通常3〜80重
量%、好ましくは5〜70重量%、さらに好ましくは1
0〜50重量%である。該比率が少なすぎると効果が小
さくなる。多すぎると力学強度が低下し耐久性が低下す
る。好適なポリウレタンのポリエステルポリオール構造
は、環状構造(芳香族、脂環族)を有するモノマ−を含
み、分岐構造を有しているのが好ましい。酸成分として
は、イソフタル酸(iPA)、テレフタル酸等が挙げら
れ、アルコール成分としてはネオペンチルグリコール
(NPG)、シクロヘキサンジメタノール(CHM)、
シクロヘキサンジオール、ビスフェノールA、水素添加
ビスフェノールAなどが好ましい。該ポリエステルポリ
オールの分子量は、通常400〜1,0、好ましくは5
00〜5,000、さらに好ましくは800〜3,00
0である。 【0023】好適なポリウレタンはTgを少なくとも2
つ有し、一方が通常−250〜10℃、好ましくは−2
00〜10℃でもう一方が通常40〜130℃、好まし
くは45〜110℃である。Tgが2つある場合、低い
方(低Tg)は、好ましくは−5℃以下、さらに好まし
くは−10〜−40℃で、高い方(高Tg)は好ましく
は、50〜120℃、さらに好ましくは、60〜100
℃である。また、Tgを3つ以上有するポリウレタン
は、2種の異なるポリエステルポリオール成分および1
種のポリエーテルポリオール成分を使用するか、1種の
ポリエステルポリオール成分および2種の異なるポリエ
ーテルポリオール成分を使用することによって調製する
ことができる。Tgが4つ以上の場合もこれと同様にし
て調製することができる。なお、ポリウレタンのTgは
厚さ20μmの膜を形成し、バイブロン(オリエンテッ
ク社製)でE”のピーク温度とする。このような好適な
ポリウレタンは、前記ジオール成分に加え、公知の鎖延
長剤等の低分子ポリオール成分を有していてもよい。具
体的には、NPG、エチレングリコール(EG)、1,
4−ブタンジオール(BD)、ビスフェノールAのジヒ
ドロキシエチルエーテル等のジオール、3官能以上のア
ルコールたとえばトリメチロールプロパンなどを併用し
て分岐構造を有するポリウレタンにしてもよい。これら
の成分は、ポリウレタンに対して0〜40重量%含ませ
ることができる。好適なポリウレタンに用いるポリイソ
シアネート成分としては、トリレンジイソシアネート
(TDI)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネ
ート(MDI)、イソホロンジイソシアネート(IPD
I)、水添MDIなどの芳香族または脂環式ジイソシア
ネートが好ましい。 【0024】このような好適なポリウレタンを用いるこ
とによって、本発明の効果が非常に良好になるのは以下
の理由による。上述のように、研磨剤の磁性層表面への
突出高さ分布を調整する一方法として、使用する結合剤
のTgを調節する方法がある。突出高さが高い研磨剤を
減らすためには、結合剤のTgを低くすることが好まし
い。しかしながら、結合剤のTgを低くすると磁性塗膜
となった後の磁性層のTgが小さく、ヘッドとテープが
高速摺動する際の発熱により磁性層が破壊され易くなり
ヘッド目詰まりなど走行耐久性の悪化を招きやすい。好
適なポリウレタンは、ポリエーテル部とポリエステル部
のいずれもブロック性を有するポリウレタンである。低
Tgのポリエーテルポリオール成分と高Tgのポリエス
テルポリオール成分を用いてポリウレタンにしている。
このとき低Tgのポリエーテルポリオールと高Tgのポ
リエステルポリオールは相溶性が低く、ポリウレタン化
した後も塗膜中で低Tgで柔らかくのびやすい相と高T
gで硬い相にミクロ相分離する。これは動的粘弾性の温
度依存性を調べると、ガラス転移を反映する損失弾性率
(E”)やtanδのピ−クが2箇所に現れることから
わかる。このために硬い相で耐熱性、強度を保持しつ
つ、軟らかい相で大きな伸びを出すことができるのであ
る。 【0025】以降に、研磨剤、強磁性金属粉末、結合剤
以外の磁性層の構成要素について述べる。本発明の磁性
層には、カーボンブラック等の粉体を用いることができ
る。本発明で使用するカーボンブラックとして、ゴム用
ファーネス、ゴム用サーマル、カラー用ブラック、アセ
チレンブラック等を用いることができる。比表面積は5
〜500m/g、DBP吸油量は10〜400ml/
100g、粒子径は5〜300mμ、pHは2〜10、
含水率は0.1〜10%、タップ密度は0.1〜1.0
g/mlが好ましい。本発明で用いるカーボンブラック
の具体例として、キャボット社製のBLACKPEAR
LS 2000、1300、1000、900、80
0、700;VULCAN XC−72;旭カーボン社
製の#80、#60、#55、#50、#35;三菱化
学(株)製の#2400B、#2300、#5、#90
0、#950、#970、#1000、#30、#4
0、#10B;コロンビアカーボン社製のCONDUC
TEX SC、RAVEN 150、50、40、15
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、樹脂でグラフト化して使用したり、表面
の一部をグラファイト化したものを使用してもかまわな
い。また、カーボンブラックを磁性塗料に添加する前に
あらかじめ結合剤で分散してもかまわない。これらのカ
ーボンブラックは単独、または組合せて使用することが
できる。カーボンブラックを使用する場合は、強磁性金
属粉末に対する量の0.1〜30%で用いることが好ま
しい。カーボンブラックは磁性層の帯電防止、摩擦係数
低減、遮光性付与、膜強度向上などの働きがあり、これ
らは用いるカーボンブラックにより異なる。従って、本
発明で使用するこれらのカーボンブラックは、所望によ
りその種類、量、組合せを変え、粒子サイズ、吸油量、
電導度、pHなどの先に示した諸特性をもとに目的に応
じて使い分けることができる。本発明の磁性層で使用で
きるカーボンブラックについては、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。 【0026】本発明では、潤滑効果、帯電防止効果、分
散効果、可塑効果、などをもつ添加剤を使用することが
できる。二硫化モリブデン、二硫化タングステン、グラ
ファイト、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、シリコーンオイ
ル、極性基をもつシリコーン、脂肪酸変性シリコーン、
フッ素含有シリコーン、フッ素含有アルコール、フッ素
含有エステル、ポリオレフィン、ポリグリコール、アル
キル燐酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、アルキル
硫酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、ポリフェニル
エーテル、フッ素含有アルキル硫酸エステルおよびその
アルカリ金属塩、炭素数10〜24の一塩基性脂肪酸
(不飽和結合を含んでも、また、分岐していてもかまわ
ない)、および、これらの金属塩(Li、Na、K、C
uなど)または、炭素数12〜22の一価、二価、三
価、四価、五価、六価アルコール、(不飽和結合を含ん
でも、また、分岐していてもかまわない)、炭素数12
〜22のアルコキシアルコール、炭素数10〜24の一
塩基性脂肪酸(不飽和結合を含んでも、また、分岐して
いてもかまわない)と炭素数2〜12の一価、二価、三
価、四価、五価、六価アルコールのいずれか一つ(不飽
和結合を含んでも、また、分岐していてもかまわない)
とからなるモノ脂肪酸エステルまたはジ脂肪酸エステル
またはトリ脂肪酸エステル、アルキレンオキシド重合物
のモノアルキルエーテルの脂肪酸エステル、炭素数8〜
22の脂肪酸アミド、炭素数8〜22の脂肪族アミンな
どが使用できる。これらの具体例としてはラウリン酸、
ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン
酸、ステアリン酸ブチル、オレイン酸、リノール酸、リ
ノレン酸、エライジン酸、ステアリン酸オクチル、ステ
アリン酸アミル、ステアリン酸イソオクチル、ミリスチ
ン酸オクチル、ステアリン酸ブトキシエチル、アンヒド
ロソルビタンモノステアレート、アンヒドロソルビタン
ジステアレート、アンヒドロソルビタントリステアレー
ト、オレイルアルコール、ラウリルアルコールが挙げら
れる。また、アルキレンオキサイド系、グリセリン系、
グリシドール系、アルキルフェノールエチレンオキサイ
ド付加体等のノニオン界面活性剤、環状アミン、エステ
ルアミド、第四級アンモニウム塩類、ヒダントイン誘導
体、複素環類、ホスホニウムまたはスルホニウム類等の
カチオン系界面活性剤、カルボン酸、スルフォン酸、燐
酸、硫酸エステル基、燐酸エステル基などの酸性基を含
むアニオン界面活性剤、アミノ酸類、アミノスルホン酸
類、アミノアルコールの硫酸または燐酸エステル類、ア
ルキルベダイン型、等の両性界面活性剤等も使用でき
る。これらの界面活性剤については、「界面活性剤便
覧」(産業図書株式会社発行)に詳細に記載されてい
る。これらの潤滑剤、帯電防止剤等は必ずしも100%
純粋ではなく、主成分以外に異性体、未反応物、副反応
物、分解物、酸化物等の不純分が含まれていてもかまわ
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。 【0027】本発明ではこれらの潤滑剤、界面活性剤の
種類や量を必要に応じて使い分けることができる。例え
ば、融点のことなる脂肪酸を用いて表面へのにじみ出し
を制御したり、沸点や極性の異なるエステル類を用いて
表面へのにじみ出しを制御したり、界面活性剤量を調節
することで塗布の安定性を向上させることなど考えられ
るが、これらに限られるものではない。また、本発明で
用いる添加剤のすべてまたはその一部は、磁性塗料製造
のどの工程で添加してもかまわない。例えば、混練工程
前に強磁性粉末と混合する場合、強磁性粉末と結合剤と
溶剤による混練工程で添加する場合、分散工程で添加す
る場合、分散後に添加する場合、塗布直前に添加する場
合のいずれであってもよい。また、目的に応じて磁性層
を塗布した後、同時または逐次塗布で、添加剤の一部ま
たは全部を塗布することにより目的が達成される場合が
ある。また、目的によってはカレンダーした後、または
スリット終了後、磁性層表面に潤滑剤を塗布することも
できる。本発明で使用するこれら潤滑剤の商品例として
は、日本油脂(株)製のNAA−102、NAA−41
5、NAA−312、NAA−160、NAA−18
0、NAA−174、NAA−175、NAA−22
2、NAA−34、NAA−35、NAA−171、N
AA−122、NAA−142、NAA−160、NA
A−173K、ヒマシ硬化脂肪酸、NAA−42、NA
A−44、カチオンSA、カチオンMA、カチオンA
B、カチオンBB、ナイミーンL−201、ナイミーン
L−202、ナイミーンS−202、ノニオンE−20
8、ノニオンP−208、ノニオンS−207、ノニオ
ンK−204、ノニオンNS−202、ノニオンNS−
210、ノニオンHS−206、ノニオンL−2、ノニ
オンS−2、ノニオンS−4、ノニオンO−2、ノニオ
ンLP−20R、ノニオンPP−40R、ノニオンSP
−60R、ノニオンOP−80R、ノニオンOP−85
R、ノニオンLT−221、ノニオンST−221、ノ
ニオンOT−221、モノグリMB、ノニオンDS−6
0、アノンBF、アノンLG、ブチルステアレート、ブ
チルラウレート、エルカ酸;関東化学(株)製のオレイ
ン酸;竹本油脂(株)製のFAL−205、FAL−1
23、パイオニンE−818;新日本理化(株)製のエ
ヌジェルブLO、エヌジョルブIPM、サンソサイザー
E4030;信越化学工業(株)製のTA−3、KF−
96、KF−96L、KF96H、KF410、KF4
20、KF965、KF54、KF50、KF56、K
F907、KF851、X−22−819、X−22−
822、KF905、KF700、KF393、KF−
857、KF−860、KF−865、X−22−98
0、KF−101、KF−102、KF−103、X−
22−3710、X−22−3715、KF−910、
KF−3935;ライオンアーマー社製のアーマイド
P、アーマイドC、アーモスリップCP;ライオン
(株)製のデュオミンTDO;日清製油(株)製のBA
−41G;三洋化成工業(株)製のプロファン2012
E、ニューポールPE61、イオネットMS−400、
イオネットMO−200、イオネットDL−200、イ
オネットDS−300、イオネットDS−1000イオ
ネットDO−200などが挙げられる。 【0028】さらに、添加剤として分子量300以下の
有機リン化合物を用いると、本発明の強磁性金属粉末と
結合剤との結合力、結合量をさらに高めて、分散が良好
になりヘッド磨耗量が低減し、また、強磁性金属粉末に
吸着していない結合剤がより少なくなるので磁気記録媒
体の耐久性を飛躍的に高めることができる。これら有機
リン酸化合物として、例えば、特開平1−189025
号公報記載の化合物、例えばフェニルリン酸C
PO(OH)、リン酸n−ブチルn−COPO
(OH)、亜リン酸ジブチル(CO)P(O
H)、フェニルホスホン酸CPO(OH)等を
挙げることができる。本発明の磁気記録媒体の厚み構成
は通常、非磁性支持体が1〜100μm、好ましくは4
〜12μm、磁性層が通常、0.1〜5μm、好ましく
は1〜4μm、バックコート層が通常、0.1〜2μ
m、好ましくは0.4〜1μmであり、非磁性支持体と
磁性層の間に密着性向上のための接着層が0.01〜2
μm、好ましくは0.02〜0.5μmである。これら
の接着層、バックコート層には公知のものを使用するこ
とができる。 【0029】本発明で用いる非磁性支持体として、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、
ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、芳香族ポ
リアミド、ポリベンズオキシダゾールなどの公知のフィ
ルムを例示することができる。特に、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリエチレンナフタレートもしくはアラミ
ド樹脂を用いた非磁性支持体が好ましい。これらの非磁
性支持体にはあらかじめコロナ放電処理、プラズマ処
理、易接着処理、熱処理、除塵処理などを行ってもよ
い。本発明の目的を達成するには、非磁性支持体の表面
粗さは2〜30nm、好ましくは5〜25nm、さらに
好ましくは10〜20nmとする必要がある。また、こ
れらの非磁性支持体は単に中心線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非磁性支持
体に添加されるフィラーの大きさと量により自由にコン
トロールされるものである。これらのフィラーとして、
Al、Ca、Si、Tiなどの酸化物や炭酸塩で結晶
性、非晶質を問わないものの他、アクリル系、メラミン
系などの有機微粉末があげられる。また、走行耐久性と
の両立を図るためには、バックコート層を塗布する面の
粗さは磁性層を塗布する面よりも粗いのが好ましい。非
磁性支持体の磁性層塗布面とバックコート層塗布面と
は、表面粗さが同一であっても違っていてもかまわな
い。粗さを変える場合には、デュアル構成の支持体を用
いてもよいし、コーティング層を設けることによって変
えても構わない。本発明に用いられる非磁性支持体のF
−5値は、テープ走行方向、幅方向ともに好ましくは7
0〜300MPa(7〜30kg/mm)であり、テ
ープの長手方向のF−5値がテープ幅方向の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。また、非磁性支持
体のテープ走行方向および幅方向の100℃、30分で
の熱収縮率は好ましくは3%以下、さらに好ましくは
1.5%以下、80℃30分での熱収縮率は好ましくは
1%以下、さらに好ましくは0.5%以下である。破断
強度は両方向とも50〜1,000MPa(5〜100
kg/mm)、弾性率は1,000〜20,000M
Pa(100〜2,000kg/mm)が好ましい。
また、本発明での900nmでの光透過率は30%以下
が好ましく、さらに好ましくは3%以下である。 【0030】本発明の目的を達成するためには、従来公
知の製造技術、すなわち磁性塗料を製造し、これを非磁
性支持体上に塗布、配向、乾燥し、表面平滑化処理を行
って、所定の幅に裁断することによって得られる。磁性
塗料は、強磁性粉末、結合剤、カーボンブラック、研磨
剤、帯電防止剤、潤滑剤などの成分を、通常は溶剤とと
もに混練分散することによって調製する。混練、分散の
際に用いられる溶剤としては、通常磁性塗料の調製に使
用されているメチルエチルケトン、トルエン、酢酸ブチ
ル、シクロヘキサノンなどの溶剤を用いることができ
る。混練分散の方法は、通常磁性塗料の調製に利用され
ている方法であれば特に制限はなく、各成分の添加順序
も適宜設定できる。さらに成分の一部をあらかじめ予備
分散しておいてから添加したり、別に分散しておき最後
に混合することもできる。磁性塗料の調製には、通常の
混練機、例えば、2本ロールミル、3本ロールミル、ボ
ールミル、サンドグラインダー、アトライター、高速イ
ンペラー分散機、高速ストーンミル、高速度衝撃ミル、
ディスパー、ニーダー、高速ミキサー、ホモジナイザ
ー、及び超音波分散機などを使用することができる。混
練分散に関する技術の詳細は、T.C.Patton
Paint Flow and Pigment Di
spersion(John Wiley & Son
s,1964)や田中信一著「工業材料」25巻37頁
(1977年)などに記載されている。また、米国特許
第2,581,414号明細書及び同第2,855,5
15号明細書にも記載がある。本発明においても上記の
引用文献に記載された方法に準じて混練分散を行い、磁
性塗料を調製することができる。 【0031】調製された磁性塗料は、前述の非磁性支持
体上に塗布する。その際、磁性層の乾燥後の層厚が好ま
しくは0.05〜10μmの範囲内、より好ましくは
0.2〜5.0μmになるように塗布する。多層構成の
場合は、複数の磁性塗料を逐次あるいは同時に重層塗布
してもよい。上記磁性塗料を塗布する塗布機としては、
エアードクターコート、ブレードコート、ロッドコー
ト、押出しコート、エアナイフコート、スクイズコー
ト、含浸コート、リバースロールコート、トランスファ
ーロールコート、グラビヤコード、キスコート、キャス
トコート、スプレイコート、スピンコート等が利用でき
る。これらについては例えば株式会社「総合技術センタ
ー」発行の「最新コーテイング技術」(昭和58年5月
31日)を参考にできる。塗布された磁性塗料の塗布層
は、磁性塗料の塗布層中に含まれる強磁性粉末を磁場配
向処理を施した後に乾燥される。磁場配向処理は、1.
25T(1,000ガウス)以上のソレノイドと2.5
1T(2,000ガウス)以上のコバルト磁石を同極対
向で併用することが好ましく、さらには乾燥後の配向性
が最も高くなるように配向前に予め適度の乾燥工程を設
けることが好ましい。非磁性支持体の磁性塗料が塗布さ
れていない面にはバックコート層が設けられていてもよ
い。通常バックコート層は、非磁性支持体の磁性塗料が
塗布されていない面に、研磨剤、帯電防止剤などの粒状
成分と結合剤とを有機溶剤に分散したバックコート層形
成塗料を塗布して設けた層である。なお、非磁性支持体
の磁性塗料およびバックコート層形成塗料の塗布面に接
着剤層が設けられいてもよい。 【0032】なお、バックコート層の塗設は磁性層の塗
布乾燥後に行うのが好ましいが、磁性層の塗布前でも、
次に述べる表面平滑化処理の後でもかまわない。塗布層
の形成及び乾燥後、表面平滑化処理を施す。表面平滑化
処理には、たとえばスーパーカレンダーロールなどが利
用される。表面平滑化処理を行うことにより、乾燥時の
溶剤の除去によって生じた空孔が消滅し磁性層中の強磁
性粉末の充填率が向上するので、電磁変換特性の高い磁
気記録媒体を得ることができる。カレンダー処理ロール
として各種金属ロール、エポキシ、ポリイミド、ポリア
ミド、ポリイミドアミド等の耐熱性のあるプラスチック
ロールを使用する。カレンダー処理時のカレンダーロー
ルの温度は60〜150℃の範囲、好ましくは70〜1
30℃の範囲、特に好ましくは80〜110℃の範囲に
する。圧力は1,000〜5,000N/cm(100
〜500kg/cm)の範囲、好ましくは2,000〜
4,500N/cm(200〜450kg/cm)の範
囲、特に好ましくは2,500〜4,000N/cm
(250〜400kg/cm)の範囲で作動させること
によって行われる。カレンダー処理の後、サーモ処理す
ることもできる。サーモ処理は40〜80℃で6〜12
0時間行うことができる。この後、スリッターなどの裁
断機で所望の幅に裁断する。さらに裁断後または裁断
前、磁性層表面をサファイア刃等でブレード処理するこ
ともできる。 【0033】本発明の磁気記録媒体の磁気特性は磁場
7.96×10kA/m(10kOe)でVSM(振
動試料型磁力計)を用いて測定した場合、テープ走行方
向の角形比は0.70以上であり、好ましくは0.75
以上であり、さらに好ましくは0.80以上である。テ
ープ走行方向に直角な二つの方向の角型比は走行方向の
角型比の80%以下となることが好ましい。磁性層のS
FDは0.7以下であることが好ましく、さらに好まし
くは0.6以下である。磁性層の表面粗さRaは1〜1
0nmが好ましいが、その値は目的により適宜設定され
るべきである。電磁変換特性を良好にするためには(R
a)は小さいほど好ましいが、走行耐久性を良好にする
ためには逆に大きいほど好ましい。AFMによる評価で
求めたRMS表面粗さ(RRMS)は2nm〜15nm
の範囲にあることが好ましい。本発明の磁気記録媒体の
磁性層面およびその反対面のSUS420Jに対する摩
擦係数は、好ましくは0.1〜0.5、さらに好ましく
は0.2〜0.3である。表面固有抵抗は好ましくは1
04〜1012オーム/sq、磁性層の0.5%伸びで
の弾性率は走行方向、幅方向とも好ましくは1,000
〜20,000MPa(100〜2,000kg/mm
)、破断強度は好ましくは10〜300MPa(1〜
30kg/cm)、磁気記録媒体の弾性率は走行方
向、幅方向とも好ましくは1,000〜15,000M
Pa(100〜1,500kg/mm)、残留伸びは
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、0
%が理想である。磁性層のガラス転移温度(110HZ
で測定した動的粘弾性測定の損失弾性率の極大点)は、
50℃以上120℃以下が好ましい。損失弾性率は、1
×10〜8×10Pa(1×10〜8×10
yne/cm)の範囲にあることが好ましく、損失正
接は0.2以下であることが好ましい。損失正接が大き
すぎると粘着故障がでやすい。 【0034】磁性層中に含まれる残留溶媒は好ましくは
100mg/m以下、さらに好ましくは10mg/m
以下である。磁性層が有する空隙率は、好ましくは4
0容量%以下、さらに好ましくは30容量%以下であ
る。空隙率は高出力を果たすためには小さい方が好まし
いが、目的によってはある値を確保した方が良い場合が
ある。例えば、繰り返し用途が重視されるデータ記録用
磁気記録媒体では空隙率が大きい方が走行耐久性は好ま
しいことが多い。本発明の磁気記録媒体は磁性層を少な
くとも一層有するが、目的に応じてこれを複層構造のも
のとしてもよい。また、磁性層と非磁性支持体の間に少
なくとも非磁性粉末と結合剤からなる非磁性層を設けて
もよい。そして、各層で各種の物理特性を変えることが
できるのは容易に推定されることである。例えば、磁性
層の弾性率を高くし走行耐久性を向上させると同時に非
磁性層の弾性率を磁性層より低くして磁気記録媒体のヘ
ッドへの当りを良くするなどである。 【0035】 【実施例】以下、本発明の具体的実施例を説明するが本
発明はこれに限定されるものではない。なお例中の
「部」の表示は「重量部」を示す。 【0036】(磁気テープの作成) 磁性層組成 強磁性金属粉末 100 部をオープンニーダーで1
0分間粉砕し、次いで カーボンブラック(平均粒径80nm) 2部 塩化ビニル樹脂(日本ゼオン(株)製MR−110) 10部 ポリエステルポリウレタン(東洋紡績(株)製:UR8300) 6部(固形分) メチルエチルケトン/シクロヘキサノン=1/1 60部 を加えて60分間混練した。この混練物にオープンニー
ダーを運転しながら、 メチルエチルケトン/シクロヘキサノン=1/1 200部 を6時間かけて添加した。次いで、 α−Al分散液 20部 を加えてサンドグラインダーで120分間分散した。さ
らに ポリイソシアネート 4部(固形分) (日本ポリウレタン工業(株)製コロネート3041) ステアリン酸 1部 脂肪酸エステル 表1 ステアリン酸アミド 0.2部 トルエン 50部 を加えて20分間攪拌混合した。その後、1μmの平均
孔径を有するフィルターを用いて濾過し、磁性塗料を調
製した。 【0037】得られた磁性塗料を乾燥後の厚さが3μm
になるように、厚さ11μmのPET支持体の表面にエ
クストルージョン型塗布ヘッドを用いて塗布し、磁性塗
料が未乾燥の状態で3000ガウスの磁石で磁場配向を
行なった後乾燥させ、更に下記のバック液を乾燥後の厚
さが0.5μmになるように塗布乾燥した。その後、金
属ロールと耐熱性プラスチックロールの組み合せによる
5段のカレンダー処理を(速度200m/分、線圧30
0kg/cm、温度60〜100℃)で行なった。得ら
れたロールを65℃で24時間サーモ処理を行った。そ
の後、速度200m/分で1/2インチ幅にスリットし
た。さらに、スリット済みの磁気テープを、研磨テープ
(富士写真フィルム(株)製MS−20000)を用い
て、送り出しテンション=40g/1/2インチ幅でブ
レード処理を行って、磁気テープを得た。 【0038】 (バック液組成) カーボンブラック(粒径18nm) 100部 ニトロセルロース(旭化成工業(株)製HIG1/2) 60部 ポリウレタン(日本ポリウレタン工業(株)製N−2301) 60部 ポリイソシアネート(日本ポリウレタン工業(株)製コロネートL)20部 メチルエチルケトン 1000部 トルエン 1000部 【0039】 【表1】脂肪酸エステル 【0040】(磁気記録媒体の特性評価)上記作成した
ビデオテープの特性を下記の測定法により評価し、その
結果を表に示す。 測定方法 1.磁性層表面の研磨剤高さ分布 研磨剤高さ分布は、原子間力顕微鏡(AFM;デジタル
インストルメンツ(株)製ナノスコープ)により求め
た。探針には正四面体で1/2稜角=35゜、曲率半径
100nm以下のものを用いて、コンタクトモードでV
er.3.25のソフトウェアで行った。測定試料は1
5μm×15μm角で、測定結果は3次の補正を行って
傾き等の補正を行い、Roughness Analy
sisのピーク数を求めるコマンドで処理して突起分布
を求めた。 2.ヘッド摩耗 D3VTR(松下電器製D350)を用い、21℃、5
0%で90分長テープの記録再生を1巻ごと繰り返し、
10巻連続で走行させたときの各ヘッドの磨耗値を測定
し、平均値を求めた。 3.ヘッド汚れ 上記ヘッド摩耗の測定に際し、10巻走行させたときの
ヘッドの汚れ状態を4段階で評価した。 (◎:汚れなし ○:やや汚れあり △:汚れあり
×:ヘッドギャップ部に汚れあり) 得られた磁気テープを、D−3システム用Mカセットハ
ーフに94分長の長さを組み込み、D3−VTRで10
巻連続で走行させた後のヘッドの状態を観察した。 【0041】(試験結果)下記の試験を実施した。 走行性;試験テープに25℃50%環境下で松下電器
産業(株)製VTRAJ−D350にカラーバー信号を
記録/再生した後、60℃90%RH環境に4週間保存
した。保存後のテープを、上記VTRで再生させた。 走行性;試験テープを、−20℃環境下で松下電器産
業(株)製カムコーダAJ−D300で記録操作を行っ
た。その後、試験テープを25℃50%環境下で松下電
器産業(株)製VTR AJ−D350で再生させた。
これらの試験結果を下表に示した。下表より本発明の磁
気記録媒体は、評価した諸特性が何れも優れているが、
比較例では該諸特性の何れかが劣るものであり、本発明
実施例が比較例に比べ優れていることが分かる。 【0042】 【表2】
【図面の簡単な説明】 【図1】LTBL方式を用いたブレード処理装置の一実
施態様の概念図である。 【図2】DWBL方式を用いたブレード処理装置の一実
施態様の概念図である。 【符号の説明】 1: ラッピングテープ 2: 回転ロール 3: 回転ロール 4: 送りロール 5: 磁気テープ 6: サファイヤ刃

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 非磁性支持体上に強磁性粉末及び結合剤
    樹脂を含有する磁性層を形成し、該磁性層に研磨剤およ
    び脂肪酸エステルを含有させた磁気記録媒体において、
    磁性層表面に存在する研磨剤に関する下記の関係式を満
    足し、該脂肪酸エステルは酸加水分解速度が0.030
    (1/hr)以下の脂肪酸アルキルエステル化合物であ
    ることを特徴とする磁気記録媒体。 【数1】0.01≦H15/H10≦0.20 ただし、H10は高さ10nm未満のものの単位面積あ
    たりの数(個/μm)を示し、H15は高さ15nm
    以上のものの単位面積あたりの数(個/μm)を示
    す。
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