JP2004005820A

JP2004005820A - Magnetic recording medium

Info

Publication number: JP2004005820A
Application number: JP2002159051A
Authority: JP
Inventors: Noriko Inoue; 井上　典子; Kiyomi Ejiri; 江尻　清美
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2004-01-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce drop out and to obtain favorable running stability and durability even if a particulate magnetic substance is used by suppressing projection for a magnetic layer surface from a back layer, in high density recording. <P>SOLUTION: In a magnetic recording medium having a magnetic layer including ferromagnetic powder and a binder on a supporting body and provided with a back layer composed of non-magnetic powder and a binder on the surface the an opposite side of the magnetic layer, the back layer comprises non-magnetic inorganic acicular particles of which average major axis lengths are 5 to 300nm, and also, on the surface of the back layer, a magnetic recording medium characterized in that the number of protrusions of heights of 25 to 100nm measured by an atomic force microscope is 100 to 1,500 pieces per 90μm square is attained. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

本発明は高密度記録用磁気記録媒体に関し、特に走行安定性と耐久性、およびドロップアウト（ＤＯ）低減を同時に満たす磁気記録媒体に関するものである。
【０００１】
【従来の技術】
磁気テープの分野において、近年ミニコンピューター、パーソナルコンピューター、ワークステーションなどのオフィスコンピューターの普及に伴って、外部記憶媒体としてコンピューターデータを記録するための磁気テープ（いわゆるバックアップテープ）の研究が盛んに行われている。このような用途の磁気テープの実用化に際しては、とくにコンピューターの小型化、情報処理能力の増大と相まって、記録の大容量化、小型化を達成するために、記録容量の向上が強く要求される。
従来、磁気記録媒体には酸化鉄、Ｃｏ変性酸化鉄、ＣｒＯ_２、強磁性金属粉末、六方晶系フェライト粉末を結合剤中に分散した磁性層を支持体に塗設したものが広く用いられる。この中でも微粒子の強磁性合金粉末や六方晶系フェライト微粉末は高密度記録特性に優れていることが知られているが、従来、フレキシブルメディアを使用したシステムで主流として使われてきたインダクティブヘッドを用いた場合は、これらの強磁性粉末は飽和磁化が小さく、充分な出力が得られなかった。しかしながら、上記の様なフレキシブルメディアを用いたリムーバブル記録においても、ハードディスクで使われている磁気抵抗型ヘッド（ＭＲヘッド）が用いられ始めている。
【０００２】
ＭＲヘッドは高感度なので前記微粒子合金粉末や六方晶フェライト微粉末を用いても充分な再生出力が得られ、これら微粒子粉末の特徴である低ノイズ化によって高いＣ／Ｎ比が得られることが知られている。ＭＲヘッドを用いて高密度記録する場合、分解能を改善するために、前記微粒子強磁性粉末を使用すること、磁性層表面を平滑にすること、磁性層を薄くすることが提案されてきた。一方平滑な磁性層を有する磁気記録媒体の走行性を改善するために、突起を設けたバック層を用いることが知られている。しかしながらバック層に突起を設けたことで、前記バック層と磁性面が重なりあうと、突起が磁性面に食い込み磁性面に陥没が生じる。このいわゆる写りにより出力の低下を引き起こす。線記録密度が高くかつ狭トラック化が進むと単なる出力の低下だけではなく、信号の欠落につながる。写りを防止する手段として、特開平１０−６４０４１では高さ１００ｎｍ以上の突起密度を規定し、磁性層に剛性の高いウレタンを用い、８ｍｍビデオにおいてバック写りの影響が低減されることが開示されている。また、特開２０００−４０２１８においては、原子間力顕微鏡により測定された磁性層の表面形状における自乗平均表面から２０ｎｍの深さでの横断面積が、再生ビット面積の３％以上である窪みの個数が３個／１００μｍ^２以下であれば、優れた電磁変換特性と低ＤＯおよび磁性層の優れた走行性と耐久性を両立し、高密度デジタル記録に好適な媒体を提供できるとしている。
【０００３】
また、走行耐久性に関しては、特開平１１−２１３３７７、特開平１１−２５９８５１において、バック層とアラミドベースの接着強度が８０ｇ／（８ｍｍ幅）以上であれば良好であるとしている。
しかし、高密度記録において、ＤＯを低減し同時に良好な走行安定性および耐久性を改善するためには、磁性層への写りの影響を考慮して更に突起分布の制御が必要であることがわかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は高密度記録において、バック層の磁性層表面への写りを抑制し、微粒子の磁性体を用いてもＤＯを低減し同時に良好な走行安定性および耐久性を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は以下の構成からなる。
（１）　支持体上に強磁性粉末と結合剤を含む磁性層を有し、磁性層と反対側の面に非磁性粉末と結合剤からなるバック層を設けた磁気記録媒体において、バック層は平均長軸長が５〜３００ｎｍの非磁性無機針状粒子を含み、かつバック層表面において、原子間力顕微鏡によって測定された高さ２５〜１００ｎｍの突起が９０μｍ角あたり１００〜１５００個であることを特徴とする磁気記録媒体。
（２）前記非磁性無機針状粒子が酸化物であることを特徴とする上記磁気記録媒体。
（３）前記バック層において、炭素数が１０〜２６の、脂肪酸、脂肪酸エステル及び脂肪酸アミドから選択される少なくとも１種を非磁性無機針状粒子とカーボンブラックの総質量に対して５質量％以下の割合で含有することを特徴とする上記磁気記録媒体。
（４）前記バック層の厚みが０．１〜０．７μｍであることを特徴とする上記磁気記録媒体。
（５）前記バック層が非磁性無機針状粒子とカーボンブラックを６０／４０〜９０／１０で含有し、さらに非磁性無機針状粒子とカーボンブラックの合計質量を１００部として１０〜４０質量部のバインダーを含有することを特徴とする上記磁気記録媒体。
【０００６】
【発明の実施形態】
この発明によれば、バック層の素地はヘマタイトやゲータイト等の平均長軸長が５〜３００ｎｍ、好ましくは、５〜２５０ｎｍの非磁性無機針状粒子で形成されており、球状微粒子と比較してテープの強度を向上させ耐久性向上に寄与している。また酸化物であるため、大気中での化学的安定性に優れている。また粉体自身の硬度が高いため、通常のカーボンを主粉体としたバック層と比較して、耐久性を向上させることができる。
また、バック層の突起の高さを２５〜１００ｎｍの突起密度が９０μｍ角あたり１００〜１５００個、好ましくは、１５０〜１２００個にすることで磁性層への食込みを低減し、磁性層の陥没が少なくなる。突起密度を低減させると、圧力が分散されないため磁性層への食い込みは大きくなるが、食い込みには突起の高さが支配的であるため、写りへの影響は低減される。
この効果は磁性層が薄くなるほど顕著になる。なぜならば磁性層が０．３μｍ以下になると前記のバック層の突起が磁性層を貫通し、磁性層が欠落するからである。また磁性粒子が小さくなると粒子の境界が増えて塗膜のひび割れがおきやすくなるので、前記バック層の突起による磁性層の陥没が顕著になるので、磁性粒子が小さいほど本発明の効果が顕著となる。
バック層の突起は、主として導電性カーボンブラックを用いて形成させている。導電性カーボンブラックは導電性を向上させ、帯電による走行障害を防止するだけでなく、クッション剤の役目も果たし、磁性面への食込みを低減させることができる。また導電性カーボンブラックは極力粒度分布の揃ったものを用いることで、突起高さを均一化することができる。
【０００７】
また、脂肪酸、脂肪酸エステルまたは脂肪酸アミド等の潤滑剤をバック層全質量において５質量％以下加えることで、平滑なバック層の走行性と耐久性を増加させることができる。また脂肪酸、脂肪酸エステルまたは脂肪酸アミドの炭素数が１０〜２６のものは、分子量が適当であり潤滑材としての浸み出し性に優れている。炭素数が１０未満のものは、融点は低く揮発しやすい。また２７以上のものは、分子量が大きく浸み出し性が良くない。
【０００８】
［磁性層］
本発明の磁気記録媒体は、支持体上に直接磁性層を設けても、非磁性下層を介して磁性層を設けてもよい。ＭＲヘッドで用いる場合は磁性層を薄くするので、非磁性下層を用いた重層構成が好ましい。磁性層の抗磁力Ｈｃは１５９ｋＡ／ｍ（２０００Ｏｅ）以上であることが必要であり、１５９ｋＡ／ｍ（２０００Ｏｅ）〜４００ｋＡ／ｍ（５０００Ｏｅ）で有ることが好ましい。さらに、磁性層の磁化分布に於いて、８０ｋＡ／ｍ（１０００Ｏｅ）以下の印可磁場によって磁化反転する成分が最大１％未満、好ましくは０．７％以下、さらに０．５％以下に規定されることがさらに好ましい。
磁性層厚みは０．０３〜０．２５μｍが好ましく、０．０３〜０．２μｍが更に好ましく、０．０５〜０．２μｍが特に好ましい。０．０３μｍより薄いと、再生出力が不足し、０．３μｍより厚いと分解能が低下する。磁性層の面内方法に測定した角形比ＳＱは０．６〜０．９５、好ましくは０．６５〜０．８５である。
【０００９】
［強磁性粉末］
本発明の磁性層に使用する強磁性粉末は、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｃｏ等のＦｅを主体とした針状強磁性合金粉末もしくは六方晶系フェライト粉末が好ましく、六方晶系フェライト粉末としてはバリウムフェライト、ストロンチウムフェライト、鉛フェライト、カルシウムフェライトの各置換体、Ｃｏ置換体等がある。具体的にはマグネトプランバイト型のバリウムフェライト及びストロンチウムフェライト、スピネルで粒子表面を被覆したマグネトプランバイト型フェライト、更に一部スピネル相を含有したマグネトプランバイト型のバリウムフェライト及びストロンチウムフェライト等が挙げられ、その他所定の原子以外にＡｌ、Ｓｉ、Ｓ，Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ，Ｃｒ、Ｃｕ，Ｙ，Ｍｏ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａｇ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｂａ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｚｎ、Ｎｉ、Ｓｒ、Ｂ、Ｇｅ、Ｎｂなどの原子を含んでもかまわない。一般にはＣｏ−Ｚｎ、Ｃｏ−Ｔｉ，Ｃｏ−Ｔｉ−Ｚｒ、Ｃｏ−Ｔｉ−Ｚｎ，Ｎｉ−Ｔｉ−Ｚｎ，Ｎｂ−Ｚｎ−Ｃｏ、ＳｂーＺｎ−Ｃｏ、Ｎｂ−Ｚｎ等の元素を添加した物を使用することができる。原料・製法によっては特有の不純物を含有するものもある。
【００１０】
粒子サイズは合金、六方晶フェライトともに一次粒子の平均体積が通常１０００〜１００００ｎｍ^３、好ましくは１５００〜８５００ｎｍ^３、さらに好ましくは１５００〜６５００ｎｍ^３である。針状合金粉末の場合、通常、平均長軸長が３０〜１００ｎｍ、好ましくは４０〜８０ｎｍである。結晶子サイズは通常、５〜１５ｎｍ、好ましくは８〜１３ｎｍである。六方晶フェライトの場合、平均板径で１０〜５０ｎｍ、好ましくは１０〜４０ｎｍであり、特に好ましくは１５〜３５ｎｍである。特にトラック密度を上げるためＭＲヘッドで再生する場合、低ノイズにする必要があり、平均板径は３５ｎｍ以下が好ましいが、１０ｎｍより小さいと熱揺らぎのため安定な磁化が望めない。５０ｎｍを越えるとノイズが高く、本発明の高密度磁気記録には向かない。平均板状比｛（板径／板厚）の算術平均｝は１〜１５が望ましい。好ましくは１〜７である。平均板状比が小さいと磁性層中の充填性は高くなり好ましいが、十分な配向性が得られない。１５より大きいと粒子間のスタッキングによりノイズが大きくなる。この粒子サイズ範囲のＢＥＴ法による比表面積は１０〜１００ｍ^２／ｇを示す。比表面積は概ね粒子板径と板厚からの算術計算値と符号する。粒子板径・板厚の分布は通常狭いほど好ましい。数値化は困難であるが粒子ＴＥＭ写真より５００粒子を無作為に測定する事で比較できる。分布は正規分布ではない場合が多いが、計算して平均サイズに対する標準偏差で表すとσ／平均サイズ＝０．１〜２．０である。粒子サイズ分布をシャープにするには粒子生成反応系をできるだけ均一にすると共に、生成した粒子に分布改良処理を施すことも行われている。たとえば酸溶液中で超微細粒子を選別的に溶解する方法等も知られている。
【００１１】
磁性体（合金または六方晶系フェライト粉末）で測定される抗磁力Ｈｃは通常、４０〜４００ｋＡ／ｍ程度まで作成できる。Ｈｃは高い方が高密度記録に有利であるが、記録ヘッドの能力で制限される。磁性体のＨｃは１１９ｋＡ／ｍ〜３９７ｋＡ／ｍ程度が好ましく、更に好ましくは１５９〜３２０ｋＡ／ｍである。ヘッドの飽和磁化が１．４テスラを越える場合は、１７５ｋＡ／ｍ以上にすることが好ましい。Ｈｃは粒子サイズ、含有元素の種類と量、元素の置換サイト、粒子生成反応条件等により制御できる。飽和磁化σｓは強磁性合金粉末の場合９０〜１５０Ａ・ｍ^２／ｋｇ、六方晶フェライトの場合４０〜８０Ａ・ｍ^２／ｋｇである。σｓは微粒子になるほど小さくなる傾向がある。σｓ改良のためマグネトプランバイトフェライトにスピネルフェライトを複合すること、含有元素の種類と添加量の選択等が良く知られている。またＷ型六方晶フェライトを用いることも可能である。磁性体を分散する際に磁性体粒子表面を分散媒、ポリマーに合った物質で処理することも行われている。表面処理材は無機化合物、有機化合物が使用される。主な化合物としてはＳｉ、Ａｌ、Ｐ、等の酸化物または水酸化物、各種シランカップリング剤、各種チタンカップリング剤が代表例である。量は磁性体に対して０．１〜１０％である。磁性体のｐＨも分散に重要である。通常４〜１２程度で分散媒、ポリマーにより最適値があるが、媒体の化学的安定性、保存性から６〜１１程度が選択される。磁性体に含まれる水分も分散に影響する。分散媒、ポリマーにより最適値があるが通常０．０１〜２．０％が選ばれる。六方晶フェライトの製法としては、酸化バリウム・酸化鉄・鉄を置換する金属酸化物とガラス形成物質として酸化ホウ素等を所望のフェライト組成になるように混合した後溶融し、急冷して非晶質体とし、次いで再加熱処理した後、洗浄・粉砕してバリウムフェライト結晶粉体を得るガラス結晶化法、バリウムフェライト組成金属塩溶液をアルカリで中和し、副生成物を除去した後１００℃以上で液相加熱した後洗浄・乾燥・粉砕してバリウムフェライト結晶粉体を得る水熱反応法、バリウムフェライト組成金属塩溶液をアルカリで中和し、副生成物を除去した後乾燥し１１００℃以下で処理し、粉砕してバリウムフェライト結晶粉体を得る共沈法等があるが、本発明は製法を選ばない。
【００１２】
［非磁性層］
次に支持体と磁性層の間に下層である非磁性層を設ける時の下層に関する詳細な内容について説明する。本発明の下層は実質的に非磁性であればその構成は制限されるべきものではないが、通常、少なくとも樹脂からなり、好ましくは、粉体、例えば、無機粉末あるいは有機粉末が樹脂中に分散されたものが挙げられる。該無機粉末は、通常、好ましくは非磁性粉末であるが、下層が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。
該非磁性粉末としては、例えば、金属酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物等の無機化合物から選択することができる。無機化合物としては例えばα化率９０％以上のα−アルミナ、β−アルミナ、γ−アルミナ、θ−アルミナ、炭化ケイ素、酸化クロム、酸化セリウム、α−酸化鉄、ヘマタイト、ゲータイト、コランダム、窒化珪素、チタンカーバイト、酸化チタン、二酸化珪素、酸化スズ、酸化マグネシウム、酸化タングステン、酸化ジルコニウム、窒化ホウ素、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二硫化モリブデンなどが単独または組合せで使用される。特に好ましいのは、粒度分布の小ささ、機能付与の手段が多いこと等から、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、硫酸バリウムであり、更に好ましいのは二酸化チタン、α酸化鉄である。これら非磁性粉末の粒子サイズは０．００５〜２μｍが好ましいが、必要に応じて粒子サイズの異なる非磁性粉末を組み合わせたり、単独の非磁性粉末でも粒径分布を広くして同様の効果をもたせることもできる。とりわけ好ましいのは非磁性粉末の粒子サイズは０．０１μｍ〜０．２μｍである。特に、非磁性粉末が粒状金属酸化物である場合は、平均粒子径０．０８μｍ以下が好ましく、針状金属酸化物である場合は、平均長軸長は０．３μｍ以下が好ましく、０．２μｍ以下がさらに好ましい。タップ密度は通常、０．０５〜２ｇ／ｍｌ、好ましくは０．２〜１．５ｇ／ｍｌである。非磁性粉末の含水率は通常、０．１〜５質量％、好ましくは０．２〜３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、２〜１１であるが、ｐＨは５．５〜１０の間が特に好ましい。非磁性粉末の比表面積は通常、１〜１００ｍ^２／ｇ、好ましくは５〜８０ｍ^２／ｇ、更に好ましくは１０〜７０ｍ^２／ｇである。非磁性粉末の結晶子サイズは０．００４μｍ〜１μｍが好ましく、０．０４μｍ〜０．１μｍが更に好ましい。ＤＢＰ（ジブチルフタレート）を用いた吸油量は通常、５〜１００ｍｌ／１００ｇ、好ましくは１０〜８０ｍｌ／１００ｇ、更に好ましくは２０〜６０ｍｌ／１００ｇである。比重は通常、１〜１２、好ましくは３〜６である。形状は針状、球状、多面体状、板状のいずれでも良い。モース硬度は通常、４以上、１０以下のものが好ましい。非磁性粉末のＳＡ（ステアリン酸）吸着量は通常、１〜２０μｍｏｌ／ｍ^２、好ましくは２〜１５μｍｏｌ／ｍ^２、さらに好ましくは３〜８μｍｏｌ／ｍ^２である。ｐＨは３〜６の間にあることが好ましい。これらの非磁性粉末の表面はＡｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＳｎＯ_２、Ｓｂ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、Ｙ_２Ｏ_３で表面処理が施されていることが好ましい。特に分散性に好ましいのはＡｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２であるが、更に好ましいのはＡｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２である。これらは組み合わせて使用しても良いし、単独で用いることもできる。また、目的に応じて共沈させた表面処理層を用いても良いし、先ずアルミナで処理した後にその表層をシリカで処理する方法、またはその逆の方法を採ることもできる。また、表面処理層は目的に応じて多孔質層にしても構わないが、均質で密である方が一般には好ましい。
【００１３】
本発明の下層に用いられる非磁性粉末の具体的な例としては、昭和電工製ナノタイト、住友化学製ＨＩＴ−１００，ＺＡ−Ｇ１、戸田工業社製αヘマタイトＤＰＮ−２５０，ＤＰＮ−２５０ＢＸ，ＤＰＮ−２４５，ＤＰＮ−２７０ＢＸ，ＤＰＮ−５００ＢＸ，ＤＢＮ−ＳＡ１，ＤＢＮ−ＳＡ３、石原産業製酸化チタンＴＴＯ−５１Ｂ，ＴＴＯ−５５Ａ，ＴＴＯ−５５Ｂ，ＴＴＯ−５５Ｃ，ＴＴＯ−５５Ｓ，ＴＴＯ−５５Ｄ，ＳＮ−１００、αヘマタイトＥ２７０，Ｅ２７１，Ｅ３００，Ｅ３０３、チタン工業製酸化チタンＳＴＴ−４Ｄ，ＳＴＴ−３０Ｄ，ＳＴＴ−３０，ＳＴＴ−６５Ｃ、αヘマタイトα−４０、テイカ製ＭＴ−１００Ｓ，ＭＴ−１００Ｔ，ＭＴ−１５０Ｗ，ＭＴ−５００Ｂ，ＭＴ−６００Ｂ，ＭＴ−１００Ｆ，ＭＴ−５００ＨＤ、堺化学製ＦＩＮＥＸ−２５，ＢＦ−１，ＢＦ−１０，ＢＦ−２０，ＳＴ−Ｍ、同和鉱業製ＤＥＦＩＣ−Ｙ，ＤＥＦＩＣ−Ｒ、日本アエロジル製ＡＳ２ＢＭ，ＴｉＯ２Ｐ２５、宇部興産製１００Ａ，５００Ａ、及びそれを焼成したものが挙げられる。特に好ましい非磁性粉末は二酸化チタンとα−酸化鉄である。
【００１４】
下層にカーボンブラックを混合させて公知の効果である表面電気抵抗Ｒｓを下げること、光透過率を小さくすることができるとともに、所望のマイクロビッカース硬度を得る事ができる。また、下層にカーボンブラックを含ませることで潤滑剤貯蔵の効果をもたらすことも可能である。カーボンブラックの種類はゴム用ファーネス、ゴム用サーマル、カラー用ブラック、アセチレンブラック、等を用いることができる。下層のカーボンブラックは所望する効果によって、以下のような特性を最適化すべきであり、併用することでより効果が得られることがある。
【００１５】
下層のカーボンブラックの比表面積は通常、１００〜５００ｍ^２／ｇ、好ましくは１５０〜４００ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸油量は通常、２０〜４００ｍｌ／１００ｇ、好ましくは３０〜４００ｍｌ／１００ｇである。カーボンブラックの平均粒子径は通常、５〜８０ｎｍ、好ましく１０〜５０ｎｍ、さらに好ましくは１０〜４０ｎｍである。カーボンブラックのｐＨは２〜１０、含水率は０．１〜１０％、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、ＶＵＬＣＡＮ　ＸＣ−７２、三菱化成工業社製＃３０５０Ｂ，＃３１５０Ｂ，＃３２５０Ｂ，＃３７５０Ｂ，＃３９５０Ｂ，＃９５０，＃６５０Ｂ，＃９７０Ｂ，＃８５０Ｂ，ＭＡ−６００，ＭＡ−２３０，＃４０００，＃４０１０、コロンビアンカーボン社製ＣＯＮＤＵＣＴＥＸ　ＳＣ、ＲＡＶＥＮ　８８００，８０００，７０００，５７５０，５２５０，３５００，２１００，２０００，１８００，１５００，１２５５，１２５０、アクゾー社製ケッチェンブラックＥＣなどがあげられる。カーボンブラックを分散剤などで表面処理したり、樹脂でグラフト化して使用しても、表面の一部をグラファイト化したものを使用してもかまわない。また、カーボンブラックを塗料に添加する前にあらかじめ結合剤で分散してもかまわない。これらのカーボンブラックは上記無機粉末に対して５０質量％を越えない範囲、非磁性層総質量の４０％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。
【００１６】
また下層には有機質粉末を目的に応じて、添加することもできる。例えば、アクリルスチレン系樹脂粉末、ベンゾグアナミン樹脂粉末、メラミン系樹脂粉末、フタロシアニン系顔料が挙げられるが、ポリオレフィン系樹脂粉末、ポリエステル系樹脂粉末、ポリアミド系樹脂粉末、ポリイミド系樹脂粉末、ポリフッ化エチレン樹脂も使用することができる。その製法は特開昭６２−１８５６４号、特開昭６０−２５５８２７号に記されているようなものが使用できる。
【００１７】
下層の結合剤樹脂、潤滑剤、分散剤、添加剤、溶剤、分散方法その他は以下に記載する磁性層のそれが適用できる。特に、結合剤樹脂量、種類、添加剤、分散剤の添加量、種類に関しては磁性層に関する公知技術が適用できる。
【００１８】
［結合剤］
本発明に使用される結合剤としては従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂やこれらの混合物が使用される。熱可塑系樹脂としては、ガラス転移温度が−１００〜１５０℃、数平均分子量が１，０００〜２００，０００、好ましくは１０，０００〜１００，０００、重合度が約５０〜１０００程度のものである。
【００１９】
このような例としては、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコール、マレイン酸、アクリル酸、アクリル酸エステル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、スチレン、ブタジエン、エチレン、ビニルブチラール、ビニルアセタール、ビニルエーテル、等を構成単位として含む重合体または共重合体、ポリウレタン樹脂、各種ゴム系樹脂がある。また、熱硬化性樹脂または反応型樹脂としてはフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、アクリル系反応樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ−ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂とイソシアネートプレポリマーの混合物、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートの混合物、ポリウレタンとポリイソシアネートの混合物等があげられる。これらの樹脂については朝倉書店発行の「プラスチックハンドブック」に詳細に記載されている。また、公知の電子線硬化型樹脂を各層に使用することも可能である。これらの例とその製造方法については特開昭６２−２５６２１９に詳細に記載されている。以上の樹脂は単独または組合せて使用できるが、好ましいものとして塩化ビニル樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル酢酸ビニルビニルアルコール共重合体、塩化ビニル酢酸ビニル無水マレイン酸共重合体、から選ばれる少なくとも１種とポリウレタン樹脂の組合せ、またはこれらにポリイソシアネートを組み合わせたものがあげられる。
【００２０】
ポリウレタン樹脂の構造はポリエステルポリウレタン、ポリエーテルポリウレタン、ポリエーテルポリエステルポリウレタン、ポリカーボネートポリウレタン、ポリエステルポリカーボネートポリウレタン、ポリカプロラクトンポリウレタンなど公知のものが使用できる。ここに示したすべての結合剤について、より優れた分散性と耐久性を得るためには必要に応じ、−ＣＯＯＭ，−ＳＯ_３Ｍ、−ＯＳＯ_３Ｍ、−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）_２、−Ｏ−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）_２、（以上につきＭは水素原子、またはアルカリ金属塩基）、−ＯＨ、−ＮＲ_２、−Ｎ^＋Ｒ_３（Ｒは炭化水素基）、エポキシ基、−ＳＨ、−ＣＮ、などから選ばれる少なくともひとつ以上の極性基を共重合または付加反応で導入したものを用いることが好ましい。このような極性基の量は１０^−１〜１０^−８モル／ｇであり、好ましくは１０^−２〜１０^−６モル／ｇである。
【００２１】
本発明に用いられるこれらの結合剤の具体的な例としてはユニオンカーバイト社製ＶＡＧＨ、ＶＹＨＨ、ＶＭＣＨ、ＶＡＧＦ、ＶＡＧＤ，ＶＲＯＨ，ＶＹＥＳ，ＶＹＮＣ，ＶＭＣＣ，ＸＹＨＬ，ＸＹＳＧ，ＰＫＨＨ，ＰＫＨＪ，ＰＫＨＣ，ＰＫＦＥ，日信化学工業社製、ＭＰＲ−ＴＡ、ＭＰＲ−ＴＡ５，ＭＰＲ−ＴＡＬ，ＭＰＲ−ＴＳＮ，ＭＰＲ−ＴＭＦ，ＭＰＲ−ＴＳ、ＭＰＲ−ＴＭ、ＭＰＲ−ＴＡＯ、電気化学社製１０００Ｗ、ＤＸ８０，ＤＸ８１，ＤＸ８２，ＤＸ８３、１００ＦＤ、日本ゼオン社製ＭＲ−１０４、ＭＲ−１０５、ＭＲ１１０、ＭＲ１００、ＭＲ５５５、４００Ｘ−１１０Ａ、日本ポリウレタン社製ニッポランＮ２３０１、Ｎ２３０２、Ｎ２３０４、大日本インキ社製パンデックスＴ−５１０５、Ｔ−Ｒ３０８０、Ｔ−５２０１、バーノックＤ−４００、Ｄ−２１０−８０、クリスボン６１０９，７２０９，東洋紡社製バイロンＵＲ８２００，ＵＲ８３００、ＵＲ−８７００、ＲＶ５３０，ＲＶ２８０、大日精化社製、ダイフェラミン４０２０，５０２０，５１００，５３００，９０２０，９０２２、７０２０，三菱化成社製、ＭＸ５００４，三洋化成社製サンプレンＳＰ−１５０、旭化成社製サランＦ３１０，Ｆ２１０などがあげられる。
【００２２】
本発明の非磁性層、磁性層に用いられる結合剤は非磁性粉末または強磁性粉末に対し、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５〜３０質量％、ポリウレタン樹脂を用いる場合は２〜２０質量％、ポリイソシアネートは２〜２０質量％の範囲でこれらを組み合わせて用いることが好ましいが、例えば、微量の脱塩素によりヘッド腐食が起こる場合は、ポリウレタンのみまたはポリウレタンとイソシアネートのみを使用することも可能である。本発明において、ポリウレタンを用いる場合はガラス転移温度が通常、−５０〜１５０℃、好ましくは０℃〜１００℃、更に好ましくは３０℃〜９０℃、破断伸びが１００〜２０００％、破断応力は通常、０．０５〜１０Ｋｇ／ｍｍ^２（≒０．４９〜９８ＭＰａ）、降伏点は０．０５〜１０Ｋｇ／ｍｍ^２（≒０．４９〜９８ＭＰａ）が好ましい。
【００２３】
本発明の磁気記録媒体は二層以上から構成され得る。従って、結合剤量、結合剤中に占める塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイソシアネート、あるいはそれ以外の樹脂の量、磁性層を形成する各樹脂の分子量、極性基量、あるいは先に述べた樹脂の物理特性などを必要に応じ非磁性層、磁性層とで変えることはもちろん可能であり、むしろ各層で最適化すべきであり、多層磁性層に関する公知技術を適用できる。例えば、各層で結合剤量を変更する場合、磁性層表面の擦傷を減らすためには磁性層の結合剤量を増量することが有効であり、ヘッドに対するヘッドタッチを良好にするためには、非磁性層の結合剤量を多くして柔軟性を持たせることができる。
【００２４】
本発明に用いるポリイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレン−１，５−ジイソシアネート、ｏートルイジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート等のイソシアネート類、また、これらのイソシアネート類とポリアルコールとの生成物、また、イソシアネート類の縮合によって生成したポリイソシアネート等を使用することができる。これらのイソシアネート類の市販されている商品名としては、日本ポリウレタン社製、コロネートＬ、コロネートＨＬ，コロネート２０３０、コロネート２０３１、ミリオネート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−１１０Ｎ、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ＩＬ、デスモジュールＮ，デスモジュールＨＬ，等がありこれらを単独または硬化反応性の差を利用して二つもしくはそれ以上の組合せで各層とも用いることができる。
【００２５】
［カーボンブラック、研磨剤］
本発明の磁性層に使用されるカーボンブラックはゴム用ファーネス、ゴム用サーマル、カラー用ブラック、アセチレンブラック、等を用いることができる。Ｓ_ＢＥＴは５〜５００ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸油量は１０〜４００ｍｌ／１００ｇ、平均粒子径は５ｎｍ〜３００ｎｍ、ｐＨは２〜１０、含水率は０．１〜１０％、タップ密度は０．１〜１ｇ／ｃｃ、が好ましい。本発明に用いられるカーボンブラックの具体的な例としてはキャボット社製ＢＬＡＣＫＰＥＡＲＬＳ　２０００、１３００、１０００、９００、９０５、８００，７００、ＶＵＬＣＡＮ　ＸＣ−７２、旭カーボン社製＃８０、＃６０，＃５５、＃５０、＃３５、三菱化成工業社製＃２４００Ｂ、＃２３００、＃９００，＃１０００＃３０，＃４０、＃１０Ｂ、コロンビアンカーボン社製ＣＯＮＤＵＣＴＥＸ　　ＳＣ、ＲＡＶＥＮ　　１５０、５０，４０，１５、ＲＡＶＥＮ−ＭＴ−Ｐ、日本ＥＣ社製ケッチェンブラックＥＣ、などがあげられる。カーボンブラックを分散剤などで表面処理したり、樹脂でグラフト化して使用しても、表面の一部をグラファイト化したものを使用してもかまわない。また、カーボンブラックを磁性塗料に添加する前にあらかじめ結合剤で分散してもかまわない。これらのカーボンブラックは単独、または組合せで使用することができる。カーボンブラックを使用する場合は磁性体に対する量の０．１〜３０％でもちいることが好ましい。カーボンブラックは磁性層の帯電防止、摩擦係数低減、遮光性付与、膜強度向上などの働きがあり、これらは用いるカーボンブラックにより異なる。従って本発明に使用されるこれらのカーボンブラックは上層磁性層、下層非磁性層でその種類、量、組合せを変え、粒子サイズ、吸油量、電導度、ｐＨなどの先に示した諸特性をもとに目的に応じて使い分けることはもちろん可能であり、むしろ各層で最適化すべきものである。本発明の磁性層で使用できるカーボンブラックは例えば「カーボンブラック便覧」（カーボンブラック協会編）を参考にすることができる。
【００２６】
本発明に用いられる研磨剤としてはα化率９０％以上のα−アルミナ、β−アルミナ、炭化ケイ素、酸化クロム、酸化セリウム、α−酸化鉄、コランダム、人造ダイアモンド、窒化珪素、炭化珪素チタンカーバイト、酸化チタン、二酸化珪素、窒化ホウ素、など主としてモース硬度６以上の公知の材料が単独または組合せで使用される。また、これらの研磨剤どうしの複合体（研磨剤を他の研磨剤で表面処理したもの）を使用してもよい。これらの研磨剤には主成分以外の化合物または元素が含まれる場合もあるが主成分が９０％以上であれば効果にかわりはない。これら研磨剤の粒子サイズは０．０１〜２μｍが好ましく、更に好ましくは０．０５〜１．０μｍ、特に好ましくは０．０５〜０．５μｍの範囲である。特に電磁変換特性を高めるためには、その粒度分布が狭い方が好ましい。また耐久性を向上させるには必要に応じて粒子サイズの異なる研磨剤を組み合わせたり、単独の研磨剤でも粒径分布を広くして同様の効果をもたせることも可能である。タップ密度は０．３〜２ｇ／ｃｃ、含水率は０．１〜５％、ｐＨは２〜１１、比表面積は１〜３０ｍ^２／ｇ、が好ましい。本発明に用いられる研磨剤の形状は針状、球状、サイコロ状、のいずれでも良いが、形状の一部に角を有するものが研磨性が高く好ましい。具体的には住友化学社製ＡＫＰ−１２、ＡＫＰ−１５、ＡＫＰ−２０、ＡＫＰ−３０、ＡＫＰ−５０、ＨＩＴ２０、ＨＩＴ−３０、ＨＩＴ−５５、ＨＩＴ６０、ＨＩＴ７０、ＨＩＴ８０、ＨＩＴ１００、レイノルズ社製、ＥＲＣ−ＤＢＭ、ＨＰ−ＤＢＭ、ＨＰＳ−ＤＢＭ、不二見研磨剤社製、ＷＡ１００００、上村工業社製、ＵＢ２０、日本化学工業社製、Ｇ−５、クロメックスＵ２、クロメックスＵ１、戸田工業社製、ＴＦ１００、ＴＦ１４０、イビデン社製、ベータランダムウルトラファイン、昭和鉱業社製、Ｂ−３などが挙げられる。これらの研磨剤は必要に応じ非磁性層に添加することもできる。非磁性層に添加することで表面形状を制御したり、研磨剤の突出状態を制御したりすることができる。これら磁性層、非磁性層の添加する研磨剤の粒径、量はむろん最適値に設定すべきものである。
【００２７】
［添加剤］
本発明の磁性層と非磁性層に使用される、添加剤としては潤滑効果、帯電防止効果、分散効果、可塑効果、などをもつものが使用される。二硫化モリブデン、二硫化タングステングラファイト、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、シリコーンオイル、極性基をもつシリコーン、脂肪酸変性シリコーン、フッ素含有シリコーン、フッ素含有アルコール、フッ素含有エステル、ポリオレフィン、ポリグリコール、アルキル燐酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、アルキル硫酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、ポリフェニルエーテル、フェニルホスホン酸、αナフチル燐酸、フェニル燐酸、ジフェニル燐酸、ｐ−エチルベンゼンホスホン酸、フェニルホスフィン酸、アミノキノン類、各種シランカップリング剤、チタンカップリング剤、フッ素含有アルキル硫酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、炭素数１０〜２４の一塩基性脂肪酸（不飽和結合を含んでも、また分岐していてもかまわない）、および、これらの金属塩（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｕなど）または、炭素数１２〜２２の一価、二価、三価、四価、五価、六価アルコール、（不飽和結合を含んでも、また分岐していてもかまわない）、炭素数１２〜２２のアルコキシアルコール、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。
【００２８】
これらの具体例としては脂肪酸では、カプリン酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リノレン酸、イソステアリン酸、などが挙げられる。エステル類ではブチルステアレート、オクチルステアレート、アミルステアレート、イソオクチルステアレート、ブチルミリステート、オクチルミリステート、ブトキシエチルステアレート、ブトキシジエチルステアレート、２ーエチルヘキシルステアレート、２ーオクチルドデシルパルミテート、２ーヘキシルドデシルパルミテート、イソヘキサデシルステアレート、オレイルオレエート、ドデシルステアレート、トリデシルステアレート、エルカ酸オレイル、ネオペンチルグリコールジデカノエート、エチレングリコールジオレイル、アルコール類ではオレイルアルコール、ステアリルアルコール、ラウリルアルコール、などがあげられる。また、アルキレンオキサイド系、グリセリン系、グリシドール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加体、等のノニオン界面活性剤、環状アミン、エステルアミド、第四級アンモニウム塩類、ヒダントイン誘導体、複素環類、ホスホニウムまたはスルホニウム類、等のカチオン系界面活性剤、カルボン酸、スルフォン酸、燐酸、硫酸エステル基、燐酸エステル基、などの酸性基を含むアニオン界面活性剤、アミノ酸類、アミノスルホン酸類、アミノアルコールの硫酸または燐酸エステル類、アルキルベダイン型、等の両性界面活性剤等も使用できる。これらの界面活性剤については、「界面活性剤便覧」（産業図書株式会社発行）に詳細に記載されている。これらの潤滑剤、帯電防止剤等は必ずしも１００％純粋ではなく、主成分以外に異性体、未反応物、副反応物、分解物、酸化物等の不純分が含まれてもかまわない。これらの不純分は３０％以下が好ましく、さらに好ましくは１０％以下である。
【００２９】
本発明で使用されるこれらの潤滑剤、界面活性剤は個々に異なる物理的作用を有するものであり、その種類、量、および相乗的効果を生み出す潤滑剤の併用比率は目的に応じ最適に定められるべきものである。非磁性層、磁性層で融点の異なる脂肪酸を用い表面へのにじみ出しを制御する、沸点、融点や極性の異なるエステル類を用い表面へのにじみ出しを制御する、界面活性剤量を調節することで塗布の安定性を向上させる、潤滑剤の添加量を中間層で多くして潤滑効果を向上させるなど考えられ、無論ここに示した例のみに限られるものではない。一般には潤滑剤の総量として磁性体または非磁性粉末に対し、０．１％〜５０％、好ましくは２％〜２５％の範囲で選択される。
【００３０】
また本発明で用いられる添加剤のすべてまたはその一部は、磁性および非磁性塗料製造のどの工程で添加してもかまわない、例えば、混練工程前に磁性体と混合する場合、磁性体と結合剤と溶剤による混練工程で添加する場合、分散工程で添加する場合、分散後に添加する場合、塗布直前に添加する場合などがある。また、目的に応じて磁性層を塗布した後、同時または逐次塗布で、添加剤の一部または全部を塗布することにより目的が達成される場合がある。また、目的によってはカレンダーした後、またはスリット終了後、磁性層表面に潤滑剤を塗布することもできる。本発明で用いられる有機溶剤は公知のものが使用でき、例えば特開昭６−６８４５３に記載の溶剤を用いることができる。
【００３１】
［層構成］
本発明の磁気記録媒体の厚み構成は支持体が２〜１００μｍ、好ましくは２〜８０μｍである。コンピューターテープの支持体は、３．０〜６．５μｍ（好ましくは、３．０〜６．０μｍ、更に好ましくは、４．０〜５．５μｍ）の範囲の厚さのものが使用される。磁性層の厚みは０．０３μｍ〜０．２μｍ、好ましくは０．０５〜０．１５μｍである。０．０３μｍより薄いと再生出力が低すぎ、０．２μｍより厚いとオ−バ−ライト特性、分解能の劣化をもたらす。
【００３２】
支持体と非磁性層または磁性層の間に密着性向上のための下塗層を設けてもかまわない。本下塗層厚みは０．０１〜０．５μｍ、好ましくは０．０２〜０．５μｍである。
【００３３】
本発明になる媒体の下層である非磁性層の厚みは通常、０．２μｍ以上５．０μｍ以下、好ましくは０．３μｍ以上３．０μｍ以下、さらに好ましくは１．０μｍ以上２．５μｍ以下である。なお、本発明媒体の下層は実質的に非磁性層であればその効果を発揮するものであり、たとえば不純物としてあるいは意図的に少量の磁性体を含んでも、本発明の効果を示すものであり、本発明と実質的に同一の構成と見なすことができることは言うまでもない。実質的に非磁性層とは下層の残留磁束密度が１００Ｇ以下または抗磁力が１００Ｏｅ以下であることを示し、好ましくは残留磁束密度と抗磁力をもたないことを示す。
【００３４】
［バック層］
バック層は、前述したように平均長軸長が５〜３００ｎｍの非磁性無機針状粒子を含有する。この非磁性無機針状粒子は、バック層の厚みの２５〜１００％で、長軸長の標準偏差σが平均長軸長の３０％以下であることが好ましい。この針状粒子には前記粒子サイズ及び好ましくはサイズ分布を満たすものであれば特に制限はない。非磁性無機針状粒子としては、α−酸化鉄、ゲータイト、シリカ等の金属酸化物を用いることができる。さらに、これら非磁性無機針状粒子にカーボンやＡｌなどの表面処理をしたものを用いてもよい。
非磁性無機針状粒子の添加量は、該針状粒子とカーボンブラックの添加する割合が前者／後者で６０／４０〜９０／１０が好ましく、７０／３０〜８８／１２が更に好ましい。この針状粒子の割合が６０／４０より小さい場合には、カーボンブラックが主粉体となるため、バック層の耐久性がおちる傾向にある。また、同割合が９０／１０より大である場合は、カーボンブラックの割合が少なくなるため、バック層の電気抵抗が高くなり、帯電する可能性がでてくる。
バック層には、平均一次粒子サイズ（凝集のない単独粒子の平均で平均粒子径ともいう）が１０〜２００ｎｍの導電性カーボンブラックを含有させることが好ましく、１０〜１５０ｎｍのものが更に好ましい。
また、モース硬度が５〜９の硬質無機非針状粉末をバック層に添加することで強度および耐久性を上げることが可能である。これら非磁性無機非針状粉末の粒子サイズの好ましい範囲は、平均粒子径が通常、５ｎｍ〜３００ｎｍ、好ましくは５ｎｍ〜２５０ｎｍで、更に好ましくは１０〜２４０ｎｍである。粒子径の標準偏差σは平均粒子径の３０％以下、好ましくは２５％以下である。
【００３５】
さらに結合剤量としては、該針状粒子とカーボンブラックの合計質量を１００部として１０〜４０質量部含有するのが好ましい。結合剤としては、上層、下層に用いられているものと同様の結合剤を用いることができる。また、バック層の厚みは、０．１〜０．７μｍが好ましい。
また、バック層には、潤滑効果を得る目的として、潤滑剤を含有することが好ましい。
潤滑剤としては、具体的には、炭素数１０〜２４の一塩基性脂肪酸（不飽和結合を含んでも、また分岐していてもかまわない）、および、これらの金属塩（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｕなど）または、炭素数１２〜２２の一価、二価、三価、四価、五価、六価アルコール、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。これら化合物は、不飽和結合を含んでも、また分岐していてもかまわない。
【００３６】
これらの具体例としては脂肪酸では、カプリン酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リノレン酸、イソステアリン酸、などが挙げられる。エステル類ではブチルステアレート、オクチルステアレート、アミルステアレート、イソオクチルステアレート、ブチルミリステート、オクチルミリステート、ブトキシエチルステアレート、ブトキシジエチルステアレート、２−エチルヘキシルステアレート、２−オクチルドデシルパルミテート、２−ヘキシルドデシルパルミテート、イソヘキサデシルステアレート、オレイルオレエート、ドデシルステアレート、トリデシルステアレート、エルカ酸オレイル、ネオペンチルグリコールジデカノエート、エチレングリコールジオレイルが挙げられる。これらの潤滑剤は必ずしも１００％純粋ではなく、主成分以外に異性体、未反応物、副反応物、分解物、酸化物等の不純分が含まれてもかまわない。これらの不純分は３０％以下が好ましく、さらに好ましくは１０％以下である。これらの脂肪酸の脂肪酸エステル、脂肪酸アミドも同様にバック層に用いることができる。
潤滑剤としては、炭素数が１０〜２６の、脂肪酸、脂肪酸エステル及び脂肪酸アミドから選択される少なくとも１種を、非磁性無機針状粒子とカーボンブラックの総質量に対して５質量％以下で含有することが好ましく、０．１〜３質量％含有することが更に好ましい。
【００３７】
［支持体］
本発明に用いられる支持体は、特に制限されるべきものではないが、実質的に非磁性で可撓性のものが好ましい。
本発明に用いられる可撓性支持体としてはポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、等のポリエステル類、ポリオレフィン類、セルローストリアセテート、ポリカ−ボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスルフォン、ポリアラミド、芳香族ポリアミド、ポリベンゾオキサゾ−ルなどの公知のフィルムが使用できる。ポリエチレンナフタレート、ポリアミドなどの高強度支持体を用いることが好ましい。また必要に応じ、磁性面とベース面の表面粗さを変えるため特開平３−２２４１２７に示されるような積層タイプの支持体を用いることもできる。これらの支持体にはあらかじめコロナ放電処理、プラズマ処理、易接着処理、熱処理、除塵処理、などをおこなっても良い。また本発明の支持体としてアルミまたはガラス基板を適用することも可能である。
【００３８】
本発明の目的を達成するには、支持体としてＷＹＫＯ社製ＴＯＰＯ−３Ｄで測定した中心面平均表面粗さＲａは８．０ｎｍ以下、好ましくは４．０ｎｍ以下、さらに好ましくは２．０ｎｍ以下のものが好ましい。これらの支持体は単に中心面平均表面粗さが小さいだけではなく、０．５μｍ以上の粗大突起がないことが好ましい。また表面の粗さ形状は必要に応じて支持体に添加されるフィラ−の大きさと量により自由にコントロ−ルされるものである。これらのフィラ−としては一例としてはＣａ，Ｓｉ、Ｔｉなどの酸化物や炭酸塩の他、アクリル系などの有機微粉末があげられる。支持体の最大高さＲｍａｘは１μｍ以下、十点平均粗さＲｚは０．５μｍ以下、中心面山高さはＲｐは０．５μｍ以下、中心面谷深さＲｖは０．５μｍ以下、中心面面積率Ｓｒは１０％以上、９０％以下、平均波長λａは５μｍ以上、３００μｍ以下が好ましい。所望の電磁変換特性と耐久性を得るため、これら支持体の表面突起分布をフィラーにより任意にコントロールできるものであり、０．０１μｍから１μｍの大きさのもの各々を０．１ｍｍ^２あたり０個から２０００個の範囲でコントロ−ルすることができる。本発明に用いられる支持体のＦ−５値は好ましくは５〜５０Ｋｇ／ｍｍ^２（４９〜４９０ＭＰａ）である。また、支持体の１００℃３０分での熱収縮率は好ましくは３％以下、さらに好ましくは１．５％以下、８０℃３０分での熱収縮率は好ましくは１％以下、さらに好ましくは０．５％以下である。破断強度は５〜１００Ｋｇ／ｍｍ^２（≒４９〜９８０ＭＰａ）、弾性率は１００〜２０００Ｋｇ／ｍｍ^２（≒０．９８〜１９．６ＧＰａ）が好ましい。温度膨張係数は１０^−４〜１０^−８／℃であり、好ましくは１０^−５〜１０^−６／℃である。湿度膨張係数は１０^−４／ＲＨ％以下であり、好ましくは１０^−５／ＲＨ％以下である。これらの熱特性、寸法特性、機械強度特性は支持体の面内各方向に対し１０％以内の差でほぼ等しいことが好ましい。
【００３９】
［製法］
本発明の磁気記録媒体の磁性塗料、非磁性塗料を製造する工程は、少なくとも混練工程、分散工程、およびこれらの工程の前後に必要に応じて設けた混合工程からなる。個々の工程はそれぞれ２段階以上にわかれていてもかまわない。本発明に使用する磁性体、非磁性粉体、結合剤、カ−ボンブラック、研磨剤、帯電防止剤、潤滑剤、溶剤などすべての原料はどの工程の最初または途中で添加してもかまわない。また、個々の原料を２つ以上の工程で分割して添加してもかまわない。例えば、ポリウレタンを混練工程、分散工程、分散後の粘度調整のための混合工程で分割して投入してもよい。本発明の目的を達成するためには、従来の公知の製造技術を一部の工程として用いることができる。混練工程ではオープンニーダ、連続ニ−ダ、加圧ニ−ダ、エクストルーダなど強い混練力をもつものを使用することが好ましい。ニ−ダを用いる場合は磁性体または非磁性粉体と結合剤のすべてまたはその一部（ただし全結合剤の３０％以上が好ましい）および磁性体１００部に対し１５〜５００部の範囲で混練処理される。これらの混練処理の詳細については特開平１−１０６３３８、特開平１−７９２７４に記載されている。また、磁性層液および非磁性層液を分散させるにはガラスビーズを用ることができるが、高比重の分散メディアであるジルコニアビーズ、チタニアビーズ、スチールビーズが好適である。これら分散メディアの粒径と充填率は最適化して用いられる。分散機は公知のものを使用することができる。
【００４０】
本発明で重層構成の磁気記録媒体を塗布する場合、以下のような方式を用いることが好ましい。第一に磁性塗料の塗布で一般的に用いられるグラビア塗布、ロール塗布、ブレード塗布、エクストルージョン塗布装置等により、まず下層を塗布し、下層がウェット状態のうちに特公平１−４６１８６や特開昭６０−２３８１７９，特開平２−２６５６７２に開示されている支持体加圧型エクストルージョン塗布装置により上層を塗布する方法。第二に特開昭６３−８８０８０、特開平２−１７９７１，特開平２−２６５６７２に開示されているような塗布液通液スリットを二つ内蔵する一つの塗布ヘッドにより上下層をほぼ同時に塗布する方法。第三に特開平２−１７４９６５に開示されているバックアップロール付きエクストルージョン塗布装置により上下層をほぼ同時に塗布する方法である。なお、磁性粒子の凝集による磁気記録媒体の電磁変換特性等の低下を防止するため、特開昭６２−９５１７４や特開平１−２３６９６８に開示されているような方法により塗布ヘッド内部の塗布液にせん断を付与することが望ましい。さらに、塗布液の粘度については、特開平３−８４７１に開示されている数値範囲を満足する必要がある。本発明の構成を実現するには下層を塗布し乾燥させたのち、その上に磁性層を設ける逐次重層塗布をもちいてもむろんかまわず、本発明の効果が失われるものではない。ただし、塗布欠陥を少なくし、ドロップアウトなどの品質を向上させるためには、前述の同時重層塗布を用いることが好ましい。
【００４１】
磁気テープの場合はコバルト磁石やソレノイドを用いて長手方向に配向する。乾燥風の温度、風量、塗布速度を制御することで塗膜の乾燥位置を制御できる様にすることが好ましく、塗布速度は２０ｍ／分〜１０００ｍ／分、乾燥風の温度は６０℃以上が好ましい、また磁石ゾ−ンに入る前に適度の予備乾燥を行なうこともできる。
【００４２】
上記塗布、乾燥後、通常、磁気記録媒体にカレンダー処理を施す。カレンダ処理ロ−ルとしてエポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド等の耐熱性のあるプラスチックロ−ルまたは金属ロ−ルで処理するが、特に両面磁性層とする場合は金属ロ−ル同志で処理することが好ましい。処理温度は、好ましくは５０℃以上、さらに好ましくは１００℃以上である。線圧力は好ましくは２００ｋｇ／ｃｍ（１９６ｋＮ／ｍ）以上、さらに好ましくは３００ｋｇ／ｃｍ（２９４ｋＮ／ｍ）以上である。
【００４３】
［物理特性］
本発明になる磁気記録媒体の磁性層の飽和磁束密度は強磁性金属微粉末を用いた場合２００ｍＴ以上５００ｍＴ以下、六方晶フェライトをもちいた場合は１００ｍＴ以上３００ｍＴ以下である。抗磁力ＨｃおよびＨｒは１２０〜４００ｋＡ／ｍであるが、好ましくは１３６〜２４０ｋＡ／ｍである。抗磁力の分布は狭い方が好ましく、ＳＦＤおよびＳＦＤｒは０．６以下が好ましい。角形比は２次元ランダムの場合は０．５５以上０．６７以下で、好ましくは０．５８以上、０．６４以下、３次元ランダムの場合は０．４５以上、０．５５以下が好ましく、垂直配向の場合は垂直方向に０．６以上好ましくは０．７以上、反磁界補正を行った場合は０．７以上好ましくは０．８以上である。２次元ランダム、３次元ランダムとも配向度比は０．８以上が好ましい。２次元ランダムの場合、垂直方向の角形比、Ｂｒ、ＨｃおよびＨｒは面内方向の０．１〜０．５倍以内とすることが好ましい。
【００４４】
磁気テープの場合、角型比は０．７以上、好ましくは０．８以上である。本発明の磁気記録媒体のヘッドに対する摩擦係数は温度−１０℃から４０℃、湿度０％から９５％の範囲において０．５以下、好ましくは０．３以下、表面固有抵抗は好ましくは磁性面１０^４〜１０^１２オ−ム／ｓｑ、帯電位は−５００Ｖから＋５００Ｖ以内が好ましい。磁性層の０．５％伸びでの弾性率は面内各方向で好ましくは１００〜２０００Ｋｇ／ｍｍ^２（０．９８〜１９．６ＧＰａ）、破断強度は好ましくは１０〜７０Ｋｇ／ｍｍ^２（９８〜６８６ＭＰａ）、磁気記録媒体の弾性率は面内各方向で好ましくは１００〜１５００Ｋｇ／ｍｍ^２（０．９８〜１４．７ＧＰａ）、残留のびは好ましくは０．５％以下、１００℃以下のあらゆる温度での熱収縮率は好ましくは１％以下、さらに好ましくは０．５％以下、もっとも好ましくは０．１％以下である。磁性層のガラス転移温度（１１０Ｈｚで測定した動的粘弾性測定の損失弾性率の極大点）は５０℃以上１２０℃以下が好ましく、下層非磁性層のそれは０℃〜１００℃が好ましい。損失弾性率は１×１０^９〜８×１０^１０μＮ／ｃｍ^２の範囲にあることが好ましく、損失正接は０．２以下であることが好ましい。損失正接が大きすぎると粘着故障が発生しやすい。これらの熱特性や機械特性は媒体の面内各方向で１０％以内でほぼ等しいことが好ましい。磁性層中に含まれる残留溶媒は好ましくは１００ｍｇ／ｍ^２以下、さらに好ましくは１０ｍｇ／ｍ^２以下である。塗布層が有する空隙率は非磁性層、磁性層とも好ましくは３０容量％以下、さらに好ましくは２０容量％以下である。空隙率は高出力を果たすためには小さい方が好ましいが、目的によってはある値を確保した方が良い場合がある。例えば、繰り返し用途が重視されるディスク媒体では空隙率が大きい方が走行耐久性は好ましいことが多い。
【００４５】
磁性層の中心面平均表面粗さＲａはＷＹＫＯ社製ＴＯＰＯ−３Ｄを用いて約２５０μｍ×２５０μｍの面積での測定で４．０ｎｍ以下、好ましくは３．８ｎｍ以下、さらに好ましくは３．５ｎｍ以下である。磁性層の最大高さＲｍａｘは０．５μｍ以下、十点平均粗さＲｚは０．３μｍ以下、中心面山高さＲｐは０．３μｍ以下、中心面谷深さＲｖは０．３μｍ以下、中心面面積率Ｓｒは２０％以上、８０％以下、平均波長λａは５μｍ以上、３００μｍ以下が好ましい。磁性層の表面突起は前述の通りに設定することにより電磁変換特性、摩擦係数を最適化することが好ましい。これらは支持体のフィラ−による表面性のコントロ−ルや前述したように磁性層に添加する粉体の粒径と量、カレンダー処理のロ−ル表面形状などで容易にコントロ−ルすることができる。カールは±３ｍｍ以内とすることが好ましい。
【００４６】
本発明の磁気記録媒体で非磁性層と磁性層を有する場合、目的に応じ非磁性層と磁性層でこれらの物理特性を変えることができるのは容易に推定されることである。例えば、磁性層の弾性率を高くし走行耐久性を向上させると同時に非磁性層の弾性率を磁性層より低くして磁気記録媒体のヘッドへの当りを良くするなどである。
【００４７】
【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べきものではない。
実施例１
＜塗料の作成＞
磁性塗料
バリウムフェライト磁性粉　　　　　　　　　　　　　　　　　　１００部平均板径：３０ｎｍ、平均板厚：１０ｎｍ、平均粒子体積：５８００ｎｍ^３　　板径１０ｎｍ以下の粒子存在比率６％
Ｈｃ：１８３ｋＡ／ｍ、σｓ：５０Ａ・ｍ^２／ｋｇ、Ｓ_ＢＥＴ：６５ｍ^２／ｇ
塩化ビニル共重合体
ＭＲ１１０（日本ゼオン社製）　　　　　　　　　　　　　１０部
ポリウレタン樹脂
ＵＲ８２００（東洋紡社製）　　　　　　　　　　　　　　　５部
αアルミナ
ＨＩＴ５５（住友化学社製）　　　　　　　　　　　　　　　５部
粒子サイズ０．２μｍ
カ−ボンブラック
＃５５（旭カーボン社製）　　　　　　　　　　　　　　　　１部
平均粒子径：０．０７５μｍ
比表面積：３５ｍ^２／ｇ
ＤＢＰ吸油量：８１ｍｌ／１００ｇ
ｐＨ７．７
揮発分１．０％
ブチルステアレート　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０部
ブトキシエチルステアレート　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５部
イソヘキサデシルステアレート　　　　　　　　　　　　　　　　　　３部
ステアリン酸　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２部
メチルエチルケトン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２５部
シクロヘキサノン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２５部
【００４８】
＜非磁性塗料＞
非磁性粉末　　針状ヘマタイト　　　　　　　　　　　　　　　　　８０部
平均長軸長：０．１５μｍ、Ｓ_ＢＥＴ：５０ｍ^２／ｇ
ｐＨ：８．５、表面処理層：Ａｌ_２Ｏ_３
カ−ボンブラック
平均粒子径：２０ｎｍ　　　　　　　　　　　　　　　　　２０部
塩化ビニル共重合体
ＭＲ１１０（日本ゼオン社製）　　　　　　　　　　　　　１２部
ポリウレタン樹脂
ＵＲ８２００（東洋紡社製）　　　　　　　　　　　　　　　５部
ブチルステアレート　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１部
ステアリン酸　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３部
メチルエチルケトン／シクロヘキサノン（８／２混合溶剤）　　　２５０部
【００４９】
＜バック層組成物＞
非磁性無機粒子　針状ヘマタイト　　　　　　　　　　　　　　　　　　８０部
平均長軸長：０．１５μｍ、Ｓ_ＢＥＴ：５０ｍ^２／ｇ
ｐＨ：８．５、表面処理層：Ａｌ_２Ｏ_３
カーボンブラック　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２０部
平均粒子径：１００ｎｍ；Ｓ_ＢＥＴ：２３ｍ^２／ｇ
ＤＢＰ吸油量　６３ｍｌ／１００ｇ
塩化ビニル共重合体　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１３．２部
ＭＲ１０４（日本ゼオン社製）
ポリウレタン樹脂　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５．５部
ＵＲ８２００（東洋紡社製）
潤滑剤：ステアリン酸　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３部
αアルミナ（平均粒子径０．２５μｍ）　　　　　　　　　　　　　　　　３部
フェニルホスホン酸　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３部
メチルエチルケトン／シクロヘキサノン（８／２混合溶剤）　　　　　２５０部
【００５０】
上記の磁性層、非磁性層用塗料について、各成分をニ−ダで混練したのち、サンドミルをもちいて４時間分散させた。得られた分散液にポリイソシアネートを非磁性層の塗布液には２．５部、磁性層の塗布液には３部を加え、さらにそれぞれにシクロヘキサノン４０部を加え，１μｍの平均孔径を有するフィルターを用いて濾過し、非磁性層形成用および磁性層形成用の塗布液をそれぞれ調製した。バック層液は上記の組成物を３本ロールミルで混練したのち、サンドミルを用いて分散させ、得られた分散液にポリイソシアネート２０部とメチルエチルケトン１０００部を加えて１μｍの平均孔径を有するフィルターを用い濾過し得た。得られた非磁性層塗布液を、乾燥後の下層の厚さが１．７μｍになるようにさらにその直後にその上に磁性層の厚さが０．１μｍになるように、厚さ４．４μｍで中心面平均表面粗さが２ｎｍのアラミド支持体上に同時重層塗布をおこない、両層がまだ湿潤状態にあるうちに６００ｍＴの磁力を持つコバルト磁石と６００ｍＴの磁力を持つソレノイドにより配向させた。乾燥後、金属ロ−ルのみから構成される７段のカレンダ−で温度８５℃にて分速２００ｍ／ｍｉｎ．で処理を行い、その後、厚み０．５μｍのバック層を塗布した。８ｍｍの幅にスリットし、スリット品の送り出し、巻き取り装置を持った装置に不織布とカミソリブレ−ド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。
【００５１】
実施例２〜５、比較例１〜３
実施例１のバック層組成物において、表１に記載の要素を変更して同表のバック層とした以外は、実施例１と同様にテープを作成した。非磁性無機粒子のサイズは、比較例３が平均粒子径で、それ以外のものは平均長軸長である。潤滑剤量は、非磁性無機粒子とカーボンブラックの総質量に対する割合を示した。
【００５２】
テープの各々の性能を下記の測定法により評価した。
測定法
（１）突起密度
原子間力顕微鏡を用いてバック層表面９０μｍ四方の突起の高さが２５〜１００ｎｍの突起個数を、タッピングモードで測定した。突起高さは中心面（平面と粗さ曲面で囲まれた体積が平面に対し上下で等しくかつ最小になる平面）を基準面とした高さと定義した。
（２）磁性層窪み
原子間力顕微鏡を用いて磁性層表面９０μｍ四方の窪み深さが５０〜１００ｎｍの窪み個数を、タッピングモードで測定した。窪みの個数を数えるため、Ｉｎｖｅｒｔ機能を用いた。窪み深さの中心面は、突起測定時の中心面と同じ定義である。
（３）粒子サイズ
透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）にて５０万倍で粒子の写真を撮影し、画像解析装置で約５００個の粒子のサイズ分布を計測した。
（４）磁性層厚み
媒体の切片を作成し、ＴＥＭにて磁性層の平均厚みを測定した。
（５）バック層摩擦係数
ＳＵＳ４２０Ｊ、直径４ｍｍのポールに９０度ラップさせ、荷重２０ｇ、引っ張り速度１４ｍｍ／ｓｅｃで２３℃７０％の環境で測定し、下記のオイラーの式に従って摩擦係数μを求めた。
μ＝（１／π）ｌｎ（Ｔ２／１０）　　Ｔ２＝摺動抵抗値（ｇ）
また、４００Ｐ（パス）走行後の摩擦係数μを同様に求めた。
評価結果を表１に示す。
【００５３】
【表１】

【００５４】
上表より、本発明の実施例は、比較例に比べて磁性層への裏写りの抑制及び耐久性の両立に優れていることが分かる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明はバック層に特定サイズの非磁性無機針状粒子を用いることによりバック層表面に特定高さの突起の密度を所定に形成することができ、バック面の磁性層への裏写りが防止され、かつ潤滑剤の機能を有効に発揮させることができるために走行耐久性に優れる磁気記録媒体を提供することができる。The present invention relates to a magnetic recording medium for high-density recording, and more particularly to a magnetic recording medium that simultaneously satisfies running stability and durability, and dropout (DO) reduction.
[0001]
[Prior art]
In recent years, in the field of magnetic tape, with the spread of office computers such as minicomputers, personal computers, and workstations, research on magnetic tapes (so-called backup tapes) for recording computer data as external storage media has been actively conducted. ing. In practical use of magnetic tapes for such applications, especially in combination with downsizing of computers and increase in information processing capability, it is strongly required to improve recording capacity in order to achieve large recording capacity and miniaturization. .
Conventionally, magnetic recording media include iron oxide, Co-modified iron oxide, and CrO.₂A magnetic layer in which a ferromagnetic metal powder or a hexagonal ferrite powder is dispersed in a binder and coated on a support is widely used. Among these, fine-grained ferromagnetic alloy powders and hexagonal ferrite fine powders are known to have excellent high-density recording characteristics. However, inductive heads that have been used as mainstream in systems using flexible media have been used. When used, these ferromagnetic powders had a small saturation magnetization, and a sufficient output could not be obtained. However, a magnetoresistive head (MR head) used in a hard disk has begun to be used in the removable recording using the flexible medium as described above.
[0002]
Since the MR head has high sensitivity, it is known that sufficient reproduction output can be obtained even if the fine particle alloy powder or hexagonal ferrite fine powder is used, and a high C / N ratio can be obtained by the low noise characteristic of these fine particle powders. It has been. In the case of high density recording using an MR head, it has been proposed to use the fine particle ferromagnetic powder, to smooth the surface of the magnetic layer, and to thin the magnetic layer in order to improve the resolution. On the other hand, it is known to use a back layer provided with protrusions in order to improve the runnability of a magnetic recording medium having a smooth magnetic layer. However, by providing protrusions in the back layer, when the back layer and the magnetic surface overlap, the protrusions bite into the magnetic surface and cause depressions in the magnetic surface. This so-called reflection causes a decrease in output. When the linear recording density is high and the narrowing of the track is advanced, not only the output is reduced but also the signal is lost. As means for preventing the image transfer, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-64041 discloses that the projection density of 100 nm or more is specified, and a rigid urethane is used for the magnetic layer to reduce the influence of the back image in 8 mm video. Yes. In Japanese Patent Laid-Open No. 2000-40218, the number of depressions whose cross-sectional area at a depth of 20 nm from the root mean square surface in the surface shape of the magnetic layer measured by an atomic force microscope is 3% or more of the reproduction bit area. 3 / 100μm²Below, it is said that it is possible to provide a medium suitable for high-density digital recording while achieving both excellent electromagnetic conversion characteristics and low DO and excellent runnability and durability of the magnetic layer.
[0003]
As for running durability, in JP-A-11-213377 and JP-A-11-259851, it is said that it is good if the adhesive strength between the back layer and the aramid base is 80 g / (8 mm width) or more.
However, in high-density recording, in order to reduce DO and improve good running stability and durability at the same time, it is found that further control of the protrusion distribution is necessary in consideration of the influence of the reflection on the magnetic layer. It was.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to suppress the transfer of a back layer to the surface of a magnetic layer in high-density recording, reduce DO even when a fine magnetic material is used, and at the same time obtain good running stability and durability.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has the following configuration.
(1) In a magnetic recording medium having a magnetic layer containing a ferromagnetic powder and a binder on a support, and a back layer made of a nonmagnetic powder and a binder on the opposite side of the magnetic layer, the back layer is It contains nonmagnetic inorganic needle-like particles having an average major axis length of 5 to 300 nm, and the back layer surface has 100 to 1500 protrusions with a height of 25 to 100 nm measured by an atomic force microscope per 90 μm square. A magnetic recording medium characterized by the above.
(2) The magnetic recording medium, wherein the nonmagnetic inorganic needle-like particles are oxides.
(3) In the back layer, at least one selected from fatty acids, fatty acid esters, and fatty acid amides having 10 to 26 carbon atoms is 5% by mass or less based on the total mass of nonmagnetic inorganic needle-shaped particles and carbon black. The magnetic recording medium described above, characterized by comprising:
(4) The magnetic recording medium as described above, wherein the back layer has a thickness of 0.1 to 0.7 μm.
(5) The back layer contains nonmagnetic inorganic acicular particles and carbon black at 60/40 to 90/10, and further 10 to 40 parts by mass with 100 parts as the total mass of the nonmagnetic inorganic acicular particles and carbon black. The above-mentioned magnetic recording medium, comprising:
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to this invention, the substrate of the back layer is formed of non-magnetic inorganic needle-like particles having an average major axis length of 5 to 300 nm, preferably 5 to 250 nm, such as hematite and goethite, compared with spherical fine particles. Contributes to improving durability by improving the strength of the tape. Moreover, since it is an oxide, it is excellent in chemical stability in the atmosphere. Moreover, since the hardness of the powder itself is high, durability can be improved compared with the back layer which uses the normal carbon as the main powder.
Further, the protrusion density of the back layer is 25 to 100 nm and the protrusion density is 100 to 1500 per 90 μm square, preferably 150 to 1200. Less. When the protrusion density is reduced, the pressure is not dispersed, so that the penetration into the magnetic layer increases. However, since the height of the protrusion is dominant in the penetration, the influence on the reflection is reduced.
This effect becomes more prominent as the magnetic layer becomes thinner. This is because when the magnetic layer is 0.3 μm or less, the protrusions of the back layer penetrate the magnetic layer and the magnetic layer is missing. Also, as the magnetic particles become smaller, the boundaries of the particles increase and the cracks of the coating film tend to occur, so the depression of the magnetic layer due to the protrusions of the back layer becomes prominent, so the effect of the present invention becomes more remarkable as the magnetic particles become smaller Become.
The protrusion of the back layer is mainly formed using conductive carbon black. Conductive carbon black not only improves conductivity and prevents running troubles due to charging, but also serves as a cushioning agent, and can reduce encroachment on the magnetic surface. Further, by using conductive carbon black having a uniform particle size distribution as much as possible, the projection height can be made uniform.
[0007]
Moreover, the running property and durability of a smooth back layer can be increased by adding a lubricant such as fatty acid, fatty acid ester or fatty acid amide in an amount of 5% by mass or less based on the total mass of the back layer. Further, fatty acids, fatty acid esters or fatty acid amides having 10 to 26 carbon atoms have an appropriate molecular weight and are excellent in leaching as a lubricant. Those having less than 10 carbon atoms have a low melting point and are likely to volatilize. Those having a molecular weight of 27 or more have a large molecular weight and poor leaching properties.
[0008]
[Magnetic layer]
In the magnetic recording medium of the present invention, a magnetic layer may be provided directly on the support, or a magnetic layer may be provided via a nonmagnetic lower layer. When used in an MR head, the magnetic layer is thinned, so a multilayer structure using a nonmagnetic lower layer is preferable. The coercive force Hc of the magnetic layer needs to be 159 kA / m (2000 Oe) or more, and preferably 159 kA / m (2000 Oe) to 400 kA / m (5000 Oe). Further, in the magnetization distribution of the magnetic layer, the component whose magnetization is reversed by an applied magnetic field of 80 kA / m (1000 Oe) or less is specified to be less than 1% at maximum, preferably 0.7% or less, and further 0.5% or less. More preferably.
The thickness of the magnetic layer is preferably 0.03 to 0.25 μm, more preferably 0.03 to 0.2 μm, and particularly preferably 0.05 to 0.2 μm. If it is thinner than 0.03 μm, the reproduction output is insufficient, and if it is thicker than 0.3 μm, the resolution is lowered. The squareness ratio SQ measured by the in-plane method of the magnetic layer is 0.6 to 0.95, preferably 0.65 to 0.85.
[0009]
[Ferromagnetic powder]
The ferromagnetic powder used in the magnetic layer of the present invention is preferably an acicular ferromagnetic alloy powder or hexagonal ferrite powder mainly composed of Fe, such as Fe and Fe-Co, and the hexagonal ferrite powder is barium ferrite, Examples include strontium ferrite, lead ferrite, calcium ferrite substitutes, and Co substitutes. Specific examples include magnetoplumbite type barium ferrite and strontium ferrite, magnetoplumbite type ferrite whose particle surface is coated with spinel, and magnetoplumbite type barium ferrite and strontium ferrite partially containing spinel phase. In addition to predetermined atoms, Al, Si, S, Sc, Ti, V, Cr, Cu, Y, Mo, Rh, Pd, Ag, Sn, Sb, Te, Ba, Ta, W, Re, Au, Hg , Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, P, Co, Mn, Zn, Ni, Sr, B, Ge, and Nb may be included. In general, elements added with elements such as Co-Zn, Co-Ti, Co-Ti-Zr, Co-Ti-Zn, Ni-Ti-Zn, Nb-Zn-Co, Sb-Zn-Co, Nb-Zn Can be used. Some raw materials and manufacturing methods contain specific impurities.
[0010]
The particle size is usually 1000 to 10000 nm for the average volume of primary particles for both alloys and hexagonal ferrites.³, Preferably 1500-8500 nm³More preferably, 1500 to 6500 nm³It is. In the case of acicular alloy powder, the average major axis length is usually 30 to 100 nm, preferably 40 to 80 nm. The crystallite size is usually 5 to 15 nm, preferably 8 to 13 nm. In the case of hexagonal ferrite, the average plate diameter is 10 to 50 nm, preferably 10 to 40 nm, and particularly preferably 15 to 35 nm. In particular, when reproducing with an MR head in order to increase the track density, it is necessary to reduce the noise, and the average plate diameter is preferably 35 nm or less, but if it is less than 10 nm, stable magnetization cannot be expected due to thermal fluctuation. If it exceeds 50 nm, the noise is high and is not suitable for the high-density magnetic recording of the present invention. The average plate ratio {arithmetic average of (plate diameter / plate thickness)} is preferably 1-15. Preferably it is 1-7. When the average plate ratio is small, the filling property in the magnetic layer is preferably increased, but sufficient orientation cannot be obtained. When it is larger than 15, noise increases due to stacking between particles. The specific surface area of this particle size range by the BET method is 10 to 100 m.²/ G. The specific surface area is generally signified as an arithmetic calculation value from the particle plate diameter and plate thickness. The distribution of the particle plate diameter and plate thickness is generally preferably as narrow as possible. Although numerical conversion is difficult, it can be compared by randomly measuring 500 particles from a particle TEM photograph. In many cases, the distribution is not a normal distribution, but when calculated and expressed as a standard deviation with respect to the average size, σ / average size = 0.1 to 2.0. In order to sharpen the particle size distribution, the particle generation reaction system is made as uniform as possible, and the generated particles are subjected to a distribution improvement process. For example, a method of selectively dissolving ultrafine particles in an acid solution is also known.
[0011]
The coercive force Hc measured with a magnetic material (alloy or hexagonal ferrite powder) can usually be made up to about 40 to 400 kA / m. A higher Hc is advantageous for high-density recording, but is limited by the capacity of the recording head. The Hc of the magnetic substance is preferably about 119 kA / m to 397 kA / m, more preferably 159 to 320 kA / m. When the saturation magnetization of the head exceeds 1.4 Tesla, it is preferably 175 kA / m or more. Hc can be controlled by the particle size, the type and amount of the contained element, the substitution site of the element, the particle generation reaction conditions, and the like. The saturation magnetization σs is 90 to 150 A · m in the case of ferromagnetic alloy powder.²/ Kg, in the case of hexagonal ferrite 40-80A ・ m²/ Kg. σs tends to be smaller as the particle becomes finer. In order to improve σs, it is well known to combine spinel ferrite with magnetoplumbite ferrite and to select the type and amount of elements contained. It is also possible to use W-type hexagonal ferrite. When the magnetic material is dispersed, the surface of the magnetic material particles is also treated with a material suitable for the dispersion medium and the polymer. As the surface treatment material, an inorganic compound or an organic compound is used. Typical examples of the main compound include oxides or hydroxides such as Si, Al, and P, various silane coupling agents, and various titanium coupling agents. The amount is 0.1 to 10% with respect to the magnetic substance. The pH of the magnetic material is also important for dispersion. Usually, about 4 to 12 has optimum values depending on the dispersion medium and polymer, but about 6 to 11 is selected from the chemical stability and storage stability of the medium. Water contained in the magnetic material also affects the dispersion. Although there is an optimum value depending on the dispersion medium and the polymer, 0.01 to 2.0% is usually selected. The hexagonal ferrite is manufactured by mixing a metal oxide that replaces barium oxide, iron oxide, and iron with boron oxide as a glass-forming substance so as to have a desired ferrite composition, and then melting, quenching, and amorphous. The glass crystallization method for obtaining a barium ferrite crystal powder by washing and pulverizing after reheating treatment, neutralizing the barium ferrite composition metal salt solution with an alkali, and removing the by-product and at least 100 ° C. Hydrothermal reaction method in which barium ferrite crystal powder is obtained by washing, drying and pulverizing after liquid phase heating in the solution, neutralizing barium ferrite composition metal salt solution with alkali, removing by-products and drying to 1100 ° C or less There is a coprecipitation method in which a barium ferrite crystal powder is obtained by treatment with sinter and pulverization, but the production method is not limited in the present invention.
[0012]
[Nonmagnetic layer]
Next, the detailed contents regarding the lower layer when the lower nonmagnetic layer is provided between the support and the magnetic layer will be described. The structure of the lower layer of the present invention should not be limited as long as it is substantially non-magnetic, but usually comprises at least a resin, and preferably a powder, for example, an inorganic powder or an organic powder is dispersed in the resin. The thing which was done is mentioned. The inorganic powder is usually preferably a non-magnetic powder, but a magnetic powder may be used as long as the lower layer is substantially non-magnetic.
The nonmagnetic powder can be selected from, for example, inorganic compounds such as metal oxides, metal carbonates, metal sulfates, metal nitrides, metal carbides, and metal sulfides. Examples of inorganic compounds include α-alumina, β-alumina, γ-alumina, θ-alumina, silicon carbide, chromium oxide, cerium oxide, α-iron oxide, hematite, goethite, corundum, silicon nitride with an α conversion rate of 90% or more. , Titanium carbide, titanium oxide, silicon dioxide, tin oxide, magnesium oxide, tungsten oxide, zirconium oxide, boron nitride, zinc oxide, calcium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate, molybdenum disulfide, etc. are used alone or in combination . Particularly preferred are titanium dioxide, zinc oxide, iron oxide and barium sulfate because of their small particle size distribution and many means for imparting functions, and more preferred are titanium dioxide and alpha iron oxide. The particle size of these nonmagnetic powders is preferably 0.005 to 2 μm, but if necessary, nonmagnetic powders having different particle sizes can be combined, or even a single nonmagnetic powder can have the same effect by widening the particle size distribution. You can also. The particle size of the nonmagnetic powder is particularly preferably 0.01 μm to 0.2 μm. In particular, when the nonmagnetic powder is a granular metal oxide, the average particle diameter is preferably 0.08 μm or less, and when the nonmagnetic powder is an acicular metal oxide, the average major axis length is preferably 0.3 μm or less, and 0.2 μm. The following is more preferable. The tap density is usually 0.05 to 2 g / ml, preferably 0.2 to 1.5 g / ml. The moisture content of the nonmagnetic powder is usually 0.1 to 5% by mass, preferably 0.2 to 3% by mass, and more preferably 0.3 to 1.5% by mass. The pH of the nonmagnetic powder is usually 2 to 11, but the pH is particularly preferably between 5.5 and 10. The specific surface area of non-magnetic powder is usually 1-100m²/ G, preferably 5 to 80 m²/ G, more preferably 10 to 70 m²/ G. The crystallite size of the nonmagnetic powder is preferably 0.004 μm to 1 μm, and more preferably 0.04 μm to 0.1 μm. The oil absorption amount using DBP (dibutyl phthalate) is usually 5 to 100 ml / 100 g, preferably 10 to 80 ml / 100 g, and more preferably 20 to 60 ml / 100 g. The specific gravity is usually 1-12, preferably 3-6. The shape may be any of a needle shape, a spherical shape, a polyhedron shape, and a plate shape. The Mohs hardness is usually preferably 4 or more and 10 or less. SA (stearic acid) adsorption amount of non-magnetic powder is usually 1-20 μmol / m², Preferably 2 to 15 μmol / m²More preferably, 3 to 8 μmol / m²It is. The pH is preferably between 3-6. The surface of these nonmagnetic powders is Al₂O₃, SiO₂TiO₂, ZrO₂, SnO₂, Sb₂O₃, ZnO, Y₂O₃It is preferable that surface treatment is applied. Particularly preferred for dispersibility is Al.₂O₃, SiO₂TiO₂, ZrO₂More preferred is Al₂O₃, SiO₂, ZrO₂It is. These may be used in combination or may be used alone. Further, a surface-treated layer co-precipitated according to the purpose may be used, or a method of first treating with alumina and then treating the surface layer with silica, or vice versa. The surface treatment layer may be a porous layer depending on the purpose, but it is generally preferable that the surface treatment layer is homogeneous and dense.
[0013]
Specific examples of the non-magnetic powder used in the lower layer of the present invention include Showa Denko Nano Tight, Sumitomo Chemical HIT-100, ZA-G1, Toda Kogyo α Hematite DPN-250, DPN-250BX, DPN- 245, DPN-270BX, DPN-500BX, DBN-SA1, DBN-SA3, Titanium oxide made by Ishihara Sangyo TTO-51B, TTO-55A, TTO-55B, TTO-55C, TTO-55S, TTO-55D, SN-100 , Α-hematite E270, E271, E300, E303, Titanium Industrial Titanium oxide STT-4D, STT-30D, STT-30, STT-65C, α-hematite α-40, Teica MT-100S, MT-100T, MT- 150W, MT-500B, MT-600B, MT-100F, MT-500H FINEX-25, BF-1, BF-10, BF-20, ST-M, Sakai Chemical Co., Ltd., DEFIC-Y, DEFIC-R, Nippon Aerosil AS2BM, TiO2P25, Ube Industries 100A, 500A, and What baked it is mentioned. Particularly preferred nonmagnetic powders are titanium dioxide and α-iron oxide.
[0014]
By mixing carbon black in the lower layer, the surface electrical resistance Rs, which is a known effect, can be reduced, the light transmittance can be reduced, and a desired micro Vickers hardness can be obtained. Moreover, it is also possible to bring about the effect of storing a lubricant by including carbon black in the lower layer. As the type of carbon black, furnace for rubber, thermal for rubber, black for color, acetylene black, and the like can be used. The lower layer carbon black should have the following characteristics optimized depending on the desired effect, and the effect may be obtained by using it together.
[0015]
The specific surface area of the underlying carbon black is usually 100-500m²/ G, preferably 150-400m²/ Pg, DBP oil absorption is usually 20 to 400 ml / 100 g, preferably 30 to 400 ml / 100 g. The average particle diameter of carbon black is usually 5 to 80 nm, preferably 10 to 50 nm, and more preferably 10 to 40 nm. Carbon black preferably has a pH of 2 to 10, a water content of 0.1 to 10%, and a tap density of 0.1 to 1 g / ml. Specific examples of carbon black used in the present invention include Cabot's BLACKPEARLS 2000, 1300, 1000, 900, 800, 880, 700, VULCAN XC-72, Mitsubishi Chemical Industries, Ltd. # 3050B, # 3150B, # 3250B. , # 3750B, # 3950B, # 950, # 650B, # 970B, # 850B, MA-600, MA-230, # 4000, # 4010, Columbian Carbon Corporation CONDUCTEX SC, Raven 8800, 8000, 7000, 5750, 5250, 3500, 2100, 2000, 1800, 1500, 1255, 1250, and Ketjen Black EC manufactured by Akzo Corporation. Carbon black may be surface-treated with a dispersant or the like, or may be used after being grafted with a resin, or may be obtained by graphitizing a part of the surface. Moreover, before adding carbon black to a coating material, you may disperse | distribute with a binder beforehand. These carbon blacks can be used in a range not exceeding 50% by mass with respect to the inorganic powder and in a range not exceeding 40% of the total mass of the nonmagnetic layer. These carbon blacks can be used alone or in combination. The carbon black that can be used in the present invention can be referred to, for example, “Carbon Black Handbook” (edited by Carbon Black Association).
[0016]
Further, an organic powder can be added to the lower layer depending on the purpose. Examples include acrylic styrene resin powder, benzoguanamine resin powder, melamine resin powder, and phthalocyanine pigment, but polyolefin resin powder, polyester resin powder, polyamide resin powder, polyimide resin powder, and polyfluorinated ethylene resin are also included. Can be used. As the production method, those described in JP-A Nos. 62-18564 and 60-255827 can be used.
[0017]
For the lower layer binder resin, lubricant, dispersant, additive, solvent, dispersion method, etc., those of the magnetic layer described below can be applied. In particular, with respect to the binder resin amount, type, additive, and dispersant addition amount and type, known techniques relating to the magnetic layer can be applied.
[0018]
[Binder]
As the binder used in the present invention, conventionally known thermoplastic resins, thermosetting resins, reactive resins and mixtures thereof are used. The thermoplastic resin has a glass transition temperature of −100 to 150 ° C., a number average molecular weight of 1,000 to 200,000, preferably 10,000 to 100,000, and a polymerization degree of about 50 to 1,000. is there.
[0019]
Examples of such include vinyl chloride, vinyl acetate, vinyl alcohol, maleic acid, acrylic acid, acrylic ester, vinylidene chloride, acrylonitrile, methacrylic acid, methacrylic ester, styrene, butadiene, ethylene, vinyl butyral, vinyl acetal, There are polymers or copolymers containing vinyl ether as a structural unit, polyurethane resins, and various rubber resins. Thermosetting resins or reactive resins include phenolic resins, epoxy resins, polyurethane curable resins, urea resins, melamine resins, alkyd resins, acrylic reactive resins, formaldehyde resins, silicone resins, epoxy-polyamide resins, polyester resins. And a mixture of an isocyanate prepolymer, a mixture of a polyester polyol and a polyisocyanate, a mixture of a polyurethane and a polyisocyanate, and the like. These resins are described in detail in “Plastic Handbook” published by Asakura Shoten. It is also possible to use a known electron beam curable resin for each layer. These examples and their production methods are described in detail in JP-A No. 62-256219. The above resins can be used alone or in combination, but are preferably selected from vinyl chloride resin, vinyl chloride vinyl acetate copolymer, vinyl chloride vinyl acetate vinyl alcohol copolymer, vinyl chloride vinyl acetate vinyl maleic anhydride copolymer. A combination of at least one selected from the above and a polyurethane resin, or a combination of these with a polyisocyanate.
[0020]
As the structure of the polyurethane resin, known structures such as polyester polyurethane, polyether polyurethane, polyether polyester polyurethane, polycarbonate polyurethane, polyester polycarbonate polyurethane, and polycaprolactone polyurethane can be used. For all the binders shown here, -COOM, -SO are used as needed to obtain better dispersibility and durability.₃M, -OSO₃M, -P = O (OM)₂, -OP = O (OM)₂(Wherein M is a hydrogen atom or an alkali metal base), —OH, —NR₂, -N⁺R₃It is preferable to use one in which at least one polar group selected from (R is a hydrocarbon group), an epoxy group, —SH, —CN, etc. is introduced by copolymerization or addition reaction. The amount of such polar groups is 10^-1-10^-8Mol / g, preferably 10^-2-10^-6Mol / g.
[0021]
Specific examples of these binders used in the present invention include VAGH, VYHH, VMCH, VAGF, VAGD, VROH, VYES, VYNC, VMCC, XYHL, XYSG, PKHH, PKHJ, PKHC, PKFE manufactured by Union Carbide. , Manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., MPR-TA, MPR-TA5, MPR-TAL, MPR-TSN, MPR-TMF, MPR-TS, MPR-TM, MPR-TAO, Denki Kagaku 1000W, DX80, DX81, DX82, DX83, 100FD, Nippon Zeon Co., Ltd. MR-104, MR-105, MR110, MR100, MR555, 400X-110A, Nippon Polyurethane Co., Ltd. Nipporan N2301, N2302, N2304, Dainippon Ink, Pandex T-5105, T-R3080, T- 201, Vernock D-400, D-210-80, Crisbon 6109, 7209, Byron UR8200, UR8300, UR-8700, RV530, RV280, manufactured by Toyobo Co., Ltd., Daifer Seika Co., Ltd. , 9022, 7020, MX5004, Sanyo Chemical Co., Ltd. sampler SP-150, Asahi Kasei Co., Ltd. Saran F310, F210, and the like.
[0022]
The binder used in the nonmagnetic layer and magnetic layer of the present invention is used in the range of 5 to 50% by mass, preferably in the range of 10 to 30% by mass with respect to the nonmagnetic powder or the ferromagnetic powder. When using a vinyl chloride resin, it is preferable to use 5-30% by mass, when using a polyurethane resin, 2-20% by mass, and polyisocyanate in a range of 2-20% by mass. In the case where head corrosion occurs due to dechlorination, it is possible to use only polyurethane or only polyurethane and isocyanate. In the present invention, when polyurethane is used, the glass transition temperature is usually −50 to 150 ° C., preferably 0 ° C. to 100 ° C., more preferably 30 ° C. to 90 ° C., the breaking elongation is 100 to 2000%, and the breaking stress is usually 0.05 to 10 kg / mm²(≈0.49 to 98 MPa), yield point is 0.05 to 10 kg / mm²(≈0.49 to 98 MPa) is preferable.
[0023]
The magnetic recording medium of the present invention can be composed of two or more layers. Therefore, the amount of binder, the amount of vinyl chloride resin, polyurethane resin, polyisocyanate, or other resin in the binder, the molecular weight of each resin forming the magnetic layer, the polar group amount, or the resin described above Of course, it is possible to change the physical characteristics of the nonmagnetic layer and the magnetic layer as required, and rather it should be optimized for each layer, and a known technique relating to a multilayer magnetic layer can be applied. For example, when changing the amount of binder in each layer, it is effective to increase the amount of binder in the magnetic layer in order to reduce scratches on the surface of the magnetic layer. The amount of binder in the magnetic layer can be increased to provide flexibility.
[0024]
Polyisocyanates used in the present invention include tolylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, naphthylene-1,5-diisocyanate, o-toluidine diisocyanate, isophorone diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate. And the like, products of these isocyanates with polyalcohols, polyisocyanates produced by condensation of isocyanates, and the like can be used. Commercially available product names of these isocyanates include: Nippon Polyurethane, Coronate L, Coronate HL, Coronate 2030, Coronate 2031, Millionate MR, Millionate MTL, Takeda Pharmaceutical, Takenate D-102, Takenate D- 110N, Takenate D-200, Takenate D-202, manufactured by Sumitomo Bayer Co., Ltd., Death Module L, Death Module IL, Death Module N, Death Module HL, etc. are available either individually or by utilizing the difference in curing reactivity. Each layer can be used in combination of one or more.
[0025]
[Carbon black, abrasive]
As the carbon black used in the magnetic layer of the present invention, furnace for rubber, thermal for rubber, black for color, acetylene black, and the like can be used. S_BET5 to 500m²/ G, DBP oil absorption is 10 to 400 ml / 100 g, average particle diameter is 5 nm to 300 nm, pH is 2 to 10, water content is 0.1 to 10%, tap density is preferably 0.1 to 1 g / cc. . As specific examples of carbon black used in the present invention, BLACKPEARLS 2000, 1300, 1000, 900, 905, 800, 700, VULCAN XC-72 manufactured by Cabot Corporation, # 80, # 60, # 55 manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd. # 50, # 35, Mitsubishi Chemical Industries # 2400B, # 2300, # 900, # 1000 # 30, # 40, # 10B, Colombian Carbon Corporation CONDUCTEX SC, RAVEN 150, 50, 40, 15, RAVEN- MT-P, Ketjen Black EC manufactured by Japan EC Co., etc. Carbon black may be surface-treated with a dispersant or the like, or may be used after being grafted with a resin, or may be obtained by graphitizing a part of the surface. Carbon black may be dispersed with a binder in advance before being added to the magnetic coating. These carbon blacks can be used alone or in combination. When carbon black is used, it is preferably used in an amount of 0.1 to 30% with respect to the magnetic material. Carbon black functions to prevent the magnetic layer from being charged, reduce the coefficient of friction, impart light-shielding properties, and improve the film strength. These differ depending on the carbon black used. Therefore, these carbon blacks used in the present invention change the type, amount, and combination of the upper magnetic layer and the lower non-magnetic layer, and have various characteristics such as particle size, oil absorption, conductivity, pH, etc. Of course, it is possible to use them according to the purpose, but rather they should be optimized in each layer. The carbon black that can be used in the magnetic layer of the present invention can be referred to, for example, “Carbon Black Handbook” (edited by the Carbon Black Association).
[0026]
As the abrasive used in the present invention, α-alumina, β-alumina, silicon carbide, chromium oxide, cerium oxide, α-iron oxide, corundum, artificial diamond, silicon nitride, silicon carbide titanium car having an α conversion ratio of 90% or more A known material having a Mohs hardness of 6 or more, such as a bite, titanium oxide, silicon dioxide, boron nitride, etc. is used alone or in combination. Further, a composite of these abrasives (a product obtained by surface-treating an abrasive with another abrasive) may be used. These abrasives may contain compounds or elements other than the main component, but the effect is not affected if the main component is 90% or more. The particle size of these abrasives is preferably from 0.01 to 2 μm, more preferably from 0.05 to 1.0 μm, particularly preferably from 0.05 to 0.5 μm. In particular, in order to enhance electromagnetic conversion characteristics, it is preferable that the particle size distribution is narrow. Further, in order to improve the durability, it is possible to combine abrasives having different particle sizes as necessary, or to obtain the same effect by widening the particle size distribution even with a single abrasive. Tap density is 0.3-2 g / cc, moisture content is 0.1-5%, pH is 2-11, specific surface area is 1-30 m.²/ G is preferred. The shape of the abrasive used in the present invention may be any of a needle shape, a spherical shape, and a dice shape, but those having a corner in a part of the shape are preferable because of high polishing properties. Specifically, Sumitomo Chemical AKP-12, AKP-15, AKP-20, AKP-30, AKP-50, HIT20, HIT-30, HIT-55, HIT60, HIT70, HIT80, HIT100, manufactured by Reynolds, ERC-DBM, HP-DBM, HPS-DBM, manufactured by Fujimi Abrasive Co., Ltd., WA10000, manufactured by Uemura Kogyo Co., Ltd., UB20, manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd., G-5, Chromex U2, Chromex U1, manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd. , TF100, TF140, Ibiden Co., Beta Random Ultra Fine, Showa Mining Co., Ltd. B-3, and the like. These abrasives can be added to the nonmagnetic layer as required. By adding to the nonmagnetic layer, the surface shape can be controlled, and the protruding state of the abrasive can be controlled. The particle size and amount of the abrasive added to these magnetic and nonmagnetic layers should of course be set to optimum values.
[0027]
[Additive]
As the additive used in the magnetic layer and the nonmagnetic layer of the present invention, those having a lubricating effect, an antistatic effect, a dispersing effect, a plasticizing effect, and the like are used. Molybdenum disulfide, tungsten disulfide graphite, boron nitride, fluorinated graphite, silicone oil, silicone with polar group, fatty acid-modified silicone, fluorine-containing silicone, fluorine-containing alcohol, fluorine-containing ester, polyolefin, polyglycol, alkyl phosphate ester and Alkali metal salt, alkyl sulfate ester and alkali metal salt thereof, polyphenyl ether, phenylphosphonic acid, α-naphthyl phosphoric acid, phenyl phosphoric acid, diphenyl phosphoric acid, p-ethylbenzenephosphonic acid, phenylphosphinic acid, aminoquinones, various silane coupling agents , Titanium coupling agents, fluorine-containing alkyl sulfates and alkali metal salts thereof, monobasic fatty acids having 10 to 24 carbon atoms (which may contain unsaturated bonds or may be branched) And metal salts thereof (Li, Na, K, Cu, etc.) or monovalent, divalent, trivalent, tetravalent, pentavalent, hexavalent alcohols having 12 to 22 carbon atoms (unsaturated bonds) Or an alkoxy alcohol having 12 to 22 carbon atoms or a monobasic fatty acid having 10 to 24 carbon atoms (which may contain an unsaturated bond or may be branched). And any one of monovalent, divalent, trivalent, tetravalent, pentavalent, and hexavalent alcohols having 2 to 12 carbon atoms (which may contain an unsaturated bond or may be branched). Mono fatty acid ester or di fatty acid ester or tri fatty acid ester, fatty acid ester of monoalkyl ether of alkylene oxide polymer, fatty acid amide having 8 to 22 carbon atoms, aliphatic amine having 8 to 22 carbon atoms, and the like can be used.
[0028]
Specific examples of these fatty acids include capric acid, caprylic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, behenic acid, oleic acid, elaidic acid, linoleic acid, linolenic acid, isostearic acid, and the like. For esters, butyl stearate, octyl stearate, amyl stearate, isooctyl stearate, butyl myristate, octyl myristate, butoxyethyl stearate, butoxydiethyl stearate, 2-ethylhexyl stearate, 2-octyldodecyl palmitate 2-hexyldecyl palmitate, isohexadecyl stearate, oleyl oleate, dodecyl stearate, tridecyl stearate, oleyl erucate, neopentyl glycol didecanoate, ethylene glycol dioleyl, oleyl alcohol, stearyl for alcohols Examples include alcohol and lauryl alcohol. Nonionic surfactants such as alkylene oxide, glycerin, glycidol, and alkylphenol ethylene oxide adducts, cyclic amines, ester amides, quaternary ammonium salts, hydantoin derivatives, heterocycles, phosphonium or sulfoniums, etc. Cationic surfactants, anionic surfactants containing acidic groups such as carboxylic acid, sulfonic acid, phosphoric acid, sulfate ester group, phosphate ester group, amino acids, aminosulfonic acids, sulfuric acid or phosphate esters of amino alcohol, Amphoteric surfactants such as alkylbedine type can also be used. These surfactants are described in detail in “Surfactant Handbook” (published by Sangyo Tosho Co., Ltd.). These lubricants, antistatic agents, and the like are not necessarily 100% pure, and may contain impurities such as isomers, unreacted materials, side reaction products, decomposed products, and oxides in addition to the main components. These impurities are preferably 30% or less, more preferably 10% or less.
[0029]
These lubricants and surfactants used in the present invention have different physical actions, and the type, amount, and combination ratio of lubricants that produce a synergistic effect are optimally determined according to the purpose. It should be done. Adjusting the amount of surfactant to control bleeding on the surface using fatty acids with different melting points in the nonmagnetic layer and magnetic layer, and controlling bleeding on the surface using esters with different boiling points, melting points and polarities. In this case, it is conceivable to improve the stability of coating and increase the lubricating effect by increasing the additive amount of the lubricant in the intermediate layer. Of course, it is not limited to the examples shown here. Generally, the total amount of the lubricant is selected in the range of 0.1% to 50%, preferably 2% to 25%, based on the magnetic material or nonmagnetic powder.
[0030]
Further, all or a part of the additives used in the present invention may be added in any step of magnetic and non-magnetic coating production. For example, when mixed with a magnetic material before the kneading step, the additive is combined with the magnetic material. When adding in a kneading step with an agent and a solvent, adding in a dispersing step, adding after dispersing, adding in just before coating, and the like. Moreover, after applying a magnetic layer according to the purpose, the object may be achieved by applying a part or all of the additive by simultaneous or sequential application. Depending on the purpose, a lubricant can be applied to the surface of the magnetic layer after calendering or after completion of the slit. As the organic solvent used in the present invention, known ones can be used. For example, the solvents described in JP-A-6-68453 can be used.
[0031]
[Layer structure]
The thickness of the magnetic recording medium of the present invention is such that the support is 2 to 100 μm, preferably 2 to 80 μm. The support of the computer tape has a thickness in the range of 3.0 to 6.5 [mu] m (preferably 3.0 to 6.0 [mu] m, more preferably 4.0 to 5.5 [mu] m). The thickness of the magnetic layer is 0.03 μm to 0.2 μm, preferably 0.05 to 0.15 μm. If it is thinner than 0.03 μm, the reproduction output is too low, and if it is thicker than 0.2 μm, it deteriorates the overwrite characteristics and resolution.
[0032]
An undercoat layer may be provided between the support and the nonmagnetic layer or magnetic layer to improve adhesion. The thickness of the undercoat layer is 0.01 to 0.5 μm, preferably 0.02 to 0.5 μm.
[0033]
The thickness of the nonmagnetic layer, which is the lower layer of the medium according to the present invention, is usually 0.2 μm or more and 5.0 μm or less, preferably 0.3 μm or more and 3.0 μm or less, more preferably 1.0 μm or more and 2.5 μm or less. . The lower layer of the medium of the present invention exhibits its effect if it is substantially a non-magnetic layer. For example, even if a small amount of magnetic material is included as an impurity, the effect of the present invention is exhibited. Needless to say, it can be regarded as substantially the same configuration as the present invention. The substantially nonmagnetic layer means that the residual magnetic flux density of the lower layer is 100 G or less or the coercive force is 100 Oe or less, and preferably shows no residual magnetic flux density and coercive force.
[0034]
[Back layer]
As described above, the back layer contains nonmagnetic inorganic needle-like particles having an average major axis length of 5 to 300 nm. The nonmagnetic inorganic needle-like particles preferably have a thickness of 25 to 100% of the back layer and a major axis length standard deviation σ of 30% or less of the average major axis length. The acicular particles are not particularly limited as long as they satisfy the particle size and preferably the size distribution. As the nonmagnetic inorganic needle-like particles, metal oxides such as α-iron oxide, goethite, and silica can be used. Furthermore, you may use what carried out surface treatments, such as carbon and Al, to these nonmagnetic inorganic needle-like particles.
The addition amount of the non-magnetic inorganic needle-like particles is preferably 60/40 to 90/10, more preferably 70/30 to 88/12, with the ratio of the needle-like particles and carbon black being added to the former / the latter. When the ratio of the acicular particles is smaller than 60/40, the carbon black becomes the main powder, so that the durability of the back layer tends to be reduced. If the ratio is greater than 90/10, the ratio of carbon black decreases, and the electrical resistance of the back layer increases, and there is a possibility of charging.
The back layer preferably contains conductive carbon black having an average primary particle size (average of average single particle size without aggregation) of 10 to 200 nm, more preferably 10 to 150 nm.
Moreover, it is possible to raise intensity | strength and durability by adding the hard inorganic non acicular powder of Mohs hardness 5-9 to a back layer. The preferred range of the particle size of these non-magnetic inorganic non-needle powders is that the average particle size is usually 5 nm to 300 nm, preferably 5 nm to 250 nm, and more preferably 10 to 240 nm. The standard deviation σ of the particle diameter is 30% or less, preferably 25% or less of the average particle diameter.
[0035]
Furthermore, the amount of the binder is preferably 10 to 40 parts by mass with 100 parts as the total mass of the acicular particles and carbon black. As the binder, the same binders as those used for the upper layer and the lower layer can be used. The thickness of the back layer is preferably 0.1 to 0.7 μm.
The back layer preferably contains a lubricant for the purpose of obtaining a lubricating effect.
Specific examples of the lubricant include monobasic fatty acids having 10 to 24 carbon atoms (which may contain an unsaturated bond or may be branched), and metal salts thereof (Li, Na, K). , Cu, etc.) or monovalent, divalent, trivalent, tetravalent, pentavalent, hexavalent alcohol, alkoxy alcohol having 12 to 22 carbon atoms, monobasic fatty acid having 10 to 24 carbon atoms Mono-fatty acid ester or di-fatty acid ester or tri-fatty acid ester, alkylene oxide polymer mono, and any one of monovalent, divalent, trivalent, tetravalent, pentavalent, and hexavalent alcohols having 2 to 12 carbon atoms Fatty acid esters of alkyl ethers, fatty acid amides having 8 to 22 carbon atoms, aliphatic amines having 8 to 22 carbon atoms, and the like can be used. These compounds may contain an unsaturated bond or may be branched.
[0036]
Specific examples of these fatty acids include capric acid, caprylic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, behenic acid, oleic acid, elaidic acid, linoleic acid, linolenic acid, isostearic acid, and the like. Esters include butyl stearate, octyl stearate, amyl stearate, isooctyl stearate, butyl myristate, octyl myristate, butoxyethyl stearate, butoxydiethyl stearate, 2-ethylhexyl stearate, 2-octyldodecyl palmitate 2-hexyldecyl palmitate, isohexadecyl stearate, oleyl oleate, dodecyl stearate, tridecyl stearate, oleyl erucate, neopentyl glycol didecanoate, ethylene glycol dioleyl. These lubricants are not necessarily 100% pure, and may contain impurities such as isomers, unreacted materials, by-products, decomposition products, and oxides in addition to the main components. These impurities are preferably 30% or less, more preferably 10% or less. Fatty acid esters and fatty acid amides of these fatty acids can be used in the back layer as well.
The lubricant contains at least one selected from fatty acids, fatty acid esters and fatty acid amides having 10 to 26 carbon atoms in an amount of 5% by mass or less based on the total mass of nonmagnetic inorganic needle-like particles and carbon black. The content is preferably 0.1 to 3% by mass, and more preferably 0.1 to 3% by mass.
[0037]
[Support]
The support used in the present invention is not particularly limited, but is preferably substantially nonmagnetic and flexible.
Examples of the flexible support used in the present invention include polyesters such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyolefins, cellulose triacetate, polycarbonate, polyamide, polyimide, polyamideimide, polysulfone, polyaramid, aromatic polyamide, Known films such as polybenzoxazole can be used. It is preferable to use a high strength support such as polyethylene naphthalate or polyamide. If necessary, a laminated type support as shown in JP-A-3-224127 can be used to change the surface roughness of the magnetic surface and the base surface. These supports may be previously subjected to corona discharge treatment, plasma treatment, easy adhesion treatment, heat treatment, dust removal treatment, and the like. It is also possible to apply an aluminum or glass substrate as the support of the present invention.
[0038]
In order to achieve the object of the present invention, the center surface average surface roughness Ra measured with TOPO-3D manufactured by WYKO as a support is 8.0 nm or less, preferably 4.0 nm or less, more preferably 2.0 nm or less. Those are preferred. These supports preferably have not only a small center plane average surface roughness but also no coarse protrusions of 0.5 μm or more. The surface roughness shape can be freely controlled by the size and amount of filler added to the support as required. Examples of such fillers include oxides and carbonates such as Ca, Si and Ti, and acrylic organic fine powders. The maximum height Rmax of the support is 1 μm or less, the ten-point average roughness Rz is 0.5 μm or less, the center surface peak height is Rp of 0.5 μm or less, the center face valley depth Rv is 0.5 μm or less, and the center surface area The rate Sr is preferably 10% to 90%, and the average wavelength λa is preferably 5 μm to 300 μm. In order to obtain desired electromagnetic conversion characteristics and durability, the surface protrusion distribution of these supports can be arbitrarily controlled by a filler, each having a size of 0.01 μm to 1 μm is 0.1 mm.²It is possible to control in the range of 0 to 2000 per unit. The F-5 value of the support used in the present invention is preferably 5 to 50 kg / mm.²(49 to 490 MPa). The heat shrinkage rate of the support at 100 ° C. for 30 minutes is preferably 3% or less, more preferably 1.5% or less, and the heat shrinkage rate at 80 ° C. for 30 minutes is preferably 1% or less, more preferably 0. .5% or less. Breaking strength is 5-100Kg / mm²(≈49 to 980 MPa), elastic modulus is 100 to 2000 kg / mm²(≈0.98 to 19.6 GPa) is preferable. The coefficient of thermal expansion is 10^-4-10^-8/ ° C, preferably 10^-5-10^-6/ ° C. The humidity expansion coefficient is 10^-4/ RH% or less, preferably 10^-5/ RH% or less. These thermal characteristics, dimensional characteristics, and mechanical strength characteristics are preferably substantially equal with a difference within 10% in each in-plane direction of the support.
[0039]
[Production method]
The process for producing a magnetic coating material and a non-magnetic coating material for the magnetic recording medium of the present invention comprises at least a kneading step, a dispersing step, and a mixing step provided before and after these steps. Each process may be divided into two or more stages. All raw materials such as magnetic materials, non-magnetic powders, binders, carbon blacks, abrasives, antistatic agents, lubricants and solvents used in the present invention may be added at the beginning or during any step. . In addition, individual raw materials may be added in two or more steps. For example, polyurethane may be divided and added in a kneading step, a dispersing step, and a mixing step for adjusting the viscosity after dispersion. In order to achieve the object of the present invention, a conventional known manufacturing technique can be used as a partial process. In the kneading step, it is preferable to use a material having a strong kneading force such as an open kneader, a continuous kneader, a pressure kneader, or an extruder. When using a kneader, the magnetic material or non-magnetic powder and all or a part of the binder (preferably 30% or more of the total binder) and 100 parts of the magnetic material are kneaded in the range of 15 to 500 parts. It is processed. Details of these kneading processes are described in JP-A-1-106338 and JP-A-1-79274. Glass beads can be used to disperse the magnetic layer liquid and the nonmagnetic layer liquid, but zirconia beads, titania beads, and steel beads, which are high specific gravity dispersion media, are preferred. The particle diameter and filling rate of these dispersion media are optimized. A well-known thing can be used for a disperser.
[0040]
When applying a magnetic recording medium having a multi-layer structure in the present invention, the following method is preferably used. First, the lower layer is first applied by a gravure coating, roll coating, blade coating, extrusion coating device or the like generally used in the application of a magnetic paint, and the lower layer is in a wet state. A method of coating the upper layer with a support pressure type extrusion coating apparatus disclosed in JP-A-60-238179 and JP-A-2-265672. Secondly, the upper and lower layers are applied almost simultaneously by a single coating head containing two coating liquid passage slits as disclosed in JP-A-63-88080, JP-A-2-179971, and JP-A-2-265672. Method. Thirdly, the upper and lower layers are applied almost simultaneously by an extrusion coating apparatus with a backup roll disclosed in JP-A-2-174965. In order to prevent deterioration of the electromagnetic conversion characteristics of the magnetic recording medium due to the aggregation of the magnetic particles, the coating liquid in the coating head is applied to the coating liquid by a method as disclosed in JP-A-62-295174 and JP-A-1-236968. It is desirable to impart shear. Further, the viscosity of the coating solution needs to satisfy the numerical range disclosed in JP-A-3-8471. In order to realize the configuration of the present invention, it is possible to use a sequential multilayer coating in which a magnetic layer is provided on the lower layer after coating and drying, and the effects of the present invention are not lost. However, in order to reduce coating defects and improve quality such as dropout, it is preferable to use the above-described simultaneous multilayer coating.
[0041]
In the case of a magnetic tape, it is oriented in the longitudinal direction using a cobalt magnet or solenoid. It is preferable that the drying position of the coating film can be controlled by controlling the temperature, air volume, and coating speed of the drying air, the coating speed is preferably 20 m / min to 1000 m / min, and the temperature of the drying air is preferably 60 ° C. or higher. In addition, moderate preliminary drying can be performed before entering the magnet zone.
[0042]
After the coating and drying, the magnetic recording medium is usually subjected to a calendar process. The calendering roll is treated with a heat-resistant plastic roll or metal roll such as epoxy, polyimide, polyamide, polyimide amide, etc., but especially with a double-sided magnetic layer, the rolls are treated with metal rolls. It is preferable. The treatment temperature is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher. The linear pressure is preferably 200 kg / cm (196 kN / m) or more, more preferably 300 kg / cm (294 kN / m) or more.
[0043]
[Physical properties]
The saturation magnetic flux density of the magnetic layer of the magnetic recording medium according to the present invention is 200 mT or more and 500 mT or less when the ferromagnetic metal fine powder is used, and 100 mT or more and 300 mT or less when the hexagonal ferrite is used. The coercive forces Hc and Hr are 120 to 400 kA / m, preferably 136 to 240 kA / m. The coercive force distribution is preferably narrow, and SFD and SFDr are preferably 0.6 or less. The squareness ratio is 0.55 or more and 0.67 or less in the case of two-dimensional random, preferably 0.58 or more and 0.64 or less, and is preferably 0.45 or more and 0.55 or less in the case of three-dimensional random, In the case of orientation, the vertical direction is 0.6 or more, preferably 0.7 or more, and when demagnetizing field correction is performed, the value is 0.7 or more, preferably 0.8 or more. The orientation ratio is preferably 0.8 or more for both two-dimensional random and three-dimensional random. In the case of two-dimensional randomness, the squareness ratios in the vertical direction, Br, Hc and Hr are preferably within 0.1 to 0.5 times the in-plane direction.
[0044]
In the case of a magnetic tape, the squareness ratio is 0.7 or more, preferably 0.8 or more. The friction coefficient with respect to the head of the magnetic recording medium of the present invention is 0.5 or less, preferably 0.3 or less in the temperature range of −10 ° C. to 40 ° C. and humidity 0% to 95%, and the surface resistivity is preferably the magnetic surface 10.⁴-10¹²The ohmic / sq and the charging position are preferably within -500V to + 500V. The elastic modulus at 0.5% elongation of the magnetic layer is preferably 100 to 2000 kg / mm in each in-plane direction.²(0.98 to 19.6 GPa), the breaking strength is preferably 10 to 70 kg / mm²(98 to 686 MPa), the elastic modulus of the magnetic recording medium is preferably 100 to 1500 kg / mm in each in-plane direction.²(0.98 to 14.7 GPa), the residual spread is preferably 0.5% or less, and the thermal shrinkage at any temperature of 100 ° C. or less is preferably 1% or less, more preferably 0.5% or less, most preferably Is 0.1% or less. The glass transition temperature of the magnetic layer (maximum point of loss elastic modulus in dynamic viscoelasticity measurement measured at 110 Hz) is preferably 50 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, and that of the lower nonmagnetic layer is preferably 0 ° C. to 100 ° C. Loss modulus is 1 × 10⁹~ 8x10¹⁰μN / cm²The loss tangent is preferably 0.2 or less. If the loss tangent is too large, adhesion failure is likely to occur. It is preferable that these thermal characteristics and mechanical characteristics are substantially equal within 10% in each in-plane direction of the medium. The residual solvent contained in the magnetic layer is preferably 100 mg / m²Or less, more preferably 10 mg / m²It is as follows. The porosity of the coating layer is preferably 30% by volume or less, more preferably 20% by volume or less for both the nonmagnetic layer and the magnetic layer. The porosity is preferably small in order to achieve high output, but it may be better to ensure a certain value depending on the purpose. For example, in the case of a disk medium in which repeated use is important, a larger void ratio is often preferable for running durability.
[0045]
The center surface average surface roughness Ra of the magnetic layer is 4.0 nm or less, preferably 3.8 nm or less, more preferably 3.5 nm or less when measured in an area of about 250 μm × 250 μm using a TOPO-3D manufactured by WYKO. is there. The maximum height Rmax of the magnetic layer is 0.5 μm or less, the ten-point average roughness Rz is 0.3 μm or less, the central surface peak height Rp is 0.3 μm or less, the central surface valley depth Rv is 0.3 μm or less, the central surface The area ratio Sr is preferably 20% to 80%, and the average wavelength λa is preferably 5 μm to 300 μm. It is preferable to optimize the electromagnetic conversion characteristics and the friction coefficient by setting the surface protrusions of the magnetic layer as described above. These can be easily controlled by the surface property control by the filler of the support, the particle size and amount of the powder added to the magnetic layer as described above, and the roll surface shape of the calendar treatment. it can. The curl is preferably within ± 3 mm.
[0046]
When the magnetic recording medium of the present invention has a nonmagnetic layer and a magnetic layer, it is easily estimated that these physical characteristics can be changed between the nonmagnetic layer and the magnetic layer according to the purpose. For example, the elastic modulus of the magnetic layer is increased to improve running durability, and at the same time, the elastic modulus of the nonmagnetic layer is made lower than that of the magnetic layer to improve the contact of the magnetic recording medium with the head.
[0047]
【Example】
Hereinafter, specific examples of the present invention will be described, but the present invention should not be limited thereto.
Example 1
<Creation of paint>
Magnetic paint
Barium ferrite magnetic powder 100 parts Average plate diameter: 30 nm, Average plate thickness: 10 nm, Average particle volume: 5800 nm³粒子 Particle existence ratio of plate diameter 10nm or less 6%
Hc: 183 kA / m, σs: 50 A · m²/ Kg, S_BET: 65m²/ G
Vinyl chloride copolymer
MR110 (manufactured by ZEON Co., Ltd.) 10 copies
Polyurethane resin
UR8200 (manufactured by Toyobo Co., Ltd.) 5 parts
alpha alumina
HIT55 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 5 parts
Particle size 0.2μm
Carbon black
# 55 (manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.) 1 part
Average particle size: 0.075 μm
Specific surface area: 35m²/ G
DBP oil absorption: 81ml / 100g
pH 7.7
Volatile content 1.0%
Butyl stearate 10 copies
Butoxyethyl stearate 5 parts
Isohexadecyl stearate 3 parts
Stearic acid 2nd part
Methyl ethyl ketone 125 parts
125 units of cyclohexanone cyclohexanone
[0048]
<Non-magnetic paint>
Nonmagnetic powder acicular hematite 80 parts
Average long axis length: 0.15 μm, S_BET: 50m²/ G
pH: 8.5, surface treatment layer: Al₂O₃
Carbon black
Average particle size: 20 nm 20 parts
Vinyl chloride copolymer
MR110 (manufactured by ZEON CORPORATION) 12 parts
Polyurethane resin
UR8200 (manufactured by Toyobo Co., Ltd.) 5 parts
Butyl stearate 1 part of butyl stearate
Stearic acid 3 parts
Methyl ethyl ketone / cyclohexanone (8/2 mixed solvent) 250 parts
[0049]
<Back layer composition>
Nonmagnetic inorganic particles acicular hematite 80 parts
Average long axis length: 0.15 μm, S_BET: 50m²/ G
pH: 8.5, surface treatment layer: Al₂O₃
Carbon black 20 copies
Average particle size: 100 nm; S_BET: 23m²/ G
DBP oil absorption 63ml / 100g
Vinyl chloride copolymer 13.2 parts of vinyl chloride copolymer
MR104 (Nippon Zeon Corporation)
Polyurethane resin 5.5 parts 5.5 parts
UR8200 (manufactured by Toyobo)
Lubricant: Stearic acid 3 parts
α-alumina (average particle size 0.25 μm), 3 parts
Phenylphosphonic acid 3 parts
Methyl ethyl ketone / cyclohexanone (8/2 mixed solvent) 250 parts
[0050]
About each said magnetic layer and the coating material for nonmagnetic layers, after kneading each component with a kneader, it was made to disperse | distribute for 4 hours using the sand mill. To the obtained dispersion, 2.5 parts of polyisocyanate is added to the coating solution for the nonmagnetic layer, 3 parts to the coating solution for the magnetic layer, 40 parts of cyclohexanone is added to each, and the filter has an average pore size of 1 μm. And a coating solution for forming a nonmagnetic layer and a magnetic layer was prepared. The back layer liquid is obtained by kneading the above composition with a three-roll mill and then dispersing it using a sand mill. To the obtained dispersion liquid, 20 parts of polyisocyanate and 1000 parts of methyl ethyl ketone are added, and a filter having an average pore diameter of 1 μm is used. It could be filtered. The obtained nonmagnetic layer coating solution was dried so that the thickness of the lower layer after drying was 1.7 μm, and immediately after that, the thickness of the magnetic layer was 0.1 μm on top of it. Simultaneous coating was performed on an aramid support having a central surface average surface roughness of 2 nm at 4 μm, and the layers were oriented by a cobalt magnet having a magnetic force of 600 mT and a solenoid having a magnetic force of 600 mT while both layers were still wet. . After drying, a seven-stage calendar composed only of a metal roll at a temperature of 85 ° C. and a speed of 200 m / min. Then, a back layer having a thickness of 0.5 μm was applied. Slit to a width of 8mm, feed the slit product, attach the nonwoven fabric and razor blade to the magnetic surface against the magnetic surface, and clean the surface of the magnetic layer with a tape cleaning device. And tape samples were obtained.
[0051]
Examples 2-5, Comparative Examples 1-3
A tape was prepared in the same manner as in Example 1 except that the back layer composition of Example 1 was changed to the back layer of the same table by changing the elements shown in Table 1. As for the size of the nonmagnetic inorganic particles, Comparative Example 3 has an average particle diameter, and the other particles have an average major axis length. The amount of lubricant indicates a ratio with respect to the total mass of nonmagnetic inorganic particles and carbon black.
[0052]
The performance of each tape was evaluated by the following measurement method.
Measuring method
(1) Protrusion density
Using an atomic force microscope, the number of protrusions having a height of 25 to 100 nm on the back layer surface 90 μm square was measured in a tapping mode. The height of the protrusion was defined as the height with the reference plane as the center plane (the plane in which the volume surrounded by the plane and the roughness curved surface is equal and minimum with respect to the plane up and down).
(2) Magnetic layer depression
Using an atomic force microscope, the number of depressions having a depression depth of 50 to 100 nm on a 90 μm square surface of the magnetic layer surface was measured in a tapping mode. Invert function was used to count the number of depressions. The center plane of the dent depth has the same definition as the center plane at the time of protrusion measurement.
(3) Particle size
A photograph of particles was taken at 500,000 times with a transmission electron microscope (TEM), and the size distribution of about 500 particles was measured with an image analyzer.
(4) Magnetic layer thickness
A section of the medium was prepared, and the average thickness of the magnetic layer was measured with TEM.
(5) Back layer friction coefficient
SUS420J was wrapped 90 degrees on a 4 mm diameter pole and measured in an environment of 23 ° C. and 70% with a load of 20 g and a pulling speed of 14 mm / sec, and the friction coefficient μ was determined according to the following Euler equation.
μ = (1 / π) ln (T2 / 10) T2 = sliding resistance value (g)
In addition, the friction coefficient μ after running 400P (pass) was similarly determined.
The evaluation results are shown in Table 1.
[0053]
[Table 1]

[0054]
From the above table, it can be seen that the example of the present invention is superior in both suppression of show-through to the magnetic layer and durability as compared with the comparative example.
[0055]
【The invention's effect】
In the present invention, by using nonmagnetic inorganic needle-like particles of a specific size for the back layer, the density of protrusions of a specific height can be formed on the back layer surface to prevent the back surface from being exposed to the magnetic layer. In addition, since the function of the lubricant can be effectively exhibited, a magnetic recording medium having excellent running durability can be provided.

Claims

In a magnetic recording medium having a magnetic layer containing a ferromagnetic powder and a binder on a support, and a back layer comprising a nonmagnetic powder and a binder on the opposite side of the magnetic layer, the back layer has an average major axis It includes nonmagnetic inorganic needle-like particles having a length of 5 to 300 nm, and the back layer surface has 100 to 1500 protrusions having a height of 25 to 100 nm measured by an atomic force microscope per 90 μm square. Magnetic recording media.