JP2607356B2 - 磁気記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

磁気記録媒体及びその製造方法

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JP2607356B2
JP2607356B2 JP8138714A JP13871496A JP2607356B2 JP 2607356 B2 JP2607356 B2 JP 2607356B2 JP 8138714 A JP8138714 A JP 8138714A JP 13871496 A JP13871496 A JP 13871496A JP 2607356 B2 JP2607356 B2 JP 2607356B2
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博男 稲波
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁気記録媒体、特に磁性
層が1.0μ以下の非常に薄層な磁気記録媒体に関し、
更に、詳しくは非常に電磁変換特性に優れ、かつ歩留り
が良好な生産特性の優れた磁気記録媒体及びその製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ビデオテープ、オーディオテー
プ、磁気ディスク等の磁気記録媒体としては、強磁性酸
化鉄、Co変性酸化鉄、CrO2 、強磁性合金粉末等を
結合剤中に分散した磁性層を非磁性支持体に塗設したも
のが広く用いられている。近年、記録の高密度化と共に
記録波長が短くなる傾向があり、磁性層の厚さが厚いと
出力が低下する等の記録再生時の厚み損失の問題が大き
くなっている。このため磁性層を薄くすることが行われ
ているが、磁性層を約2μm以下に薄くすると磁性層表
面に支持体の表面性の影響が現れ易くなり、電磁変換特
性が悪化する傾向があった。そのため、非磁性支持体表
面に非磁性の厚い下層を設けてから磁性層を上層に設け
ることにより、前記した支持体の表面粗さによる問題を
解消すると共に磁性層を薄層とすることによって、厚み
減磁を減らし高出力を達成しようとする試みが提案され
た。例えば、特開昭62−154225号公報では磁性
層の厚さを0.5μm以下にするとともに磁性層の表面
電気抵抗が高くなるのを防止するため、磁性層と基体と
の間に導電性微粉末を含む厚さが磁性層の厚さ以上の下
塗り層を設けた磁気記録媒体が提案されている。又、特
開昭62−222427号公報には支持体と支持体上に
設けられ、平均粒径が0.5〜3μmの研磨剤を含有す
る下塗り層と、下塗り層の上に設けられた強磁性粉末を
含有した膜厚1μm以下の磁性層を具備した磁気記録媒
体が提案されているが、これは下塗り層中の研磨剤の一
部分が磁性層に突き出しているので、磁気記録媒体の磁
気ヘッドクリーニング作用を併せ持つようにしたもので
ある。このように磁性層を薄くして高密度記録を達成
し、同時に下層非磁性層に帯電防止を図るため、カーボ
ンブラックを含めたり、クリニーング特性や耐久性を向
上するために研磨材を添加したりしている。しかしなが
ら、従来の技術は、非磁性支持体に先ず下層非磁性層を
塗布し、乾燥してから場合によって、カレンダー処理を
してから上層磁性層を設けているため、製造工程が煩雑
であると共に以下のような問題があった。即ち、磁性層
を薄層化するためには、塗布量を減らすことかもしくは
磁性塗布液に溶剤を多量に加えて濃度を薄くすることが
考えられる。前者を取る場合、塗布量を減らすと塗布後
に十分なレベリングの時間がなく、乾燥が始まるため
に、塗布欠陥、例えばスジや刻印のパターンが残るとい
った問題が発生し、歩留まりが非常に悪くなる。後者の
方法を取った場合、磁性塗布液の濃度が希薄であると、
できあがった塗膜に空隙が多く、十分な強磁性粉末の充
填度が得られないこと、また、空隙が多いために塗膜の
強度が不十分であること等、種々の弊害をもたらす。こ
れらの問題を解決する一つの手段に、特開昭63−19
1315号公報に記載されているように、同時重層塗布
方式を用いて下層に非磁性の層を設け、濃度の高い磁性
塗布液を薄く塗布する方法が提案された。この同時重層
塗布方式又は逐次湿潤塗布方式による場合、即ち下層が
湿潤状態にある間に上層を同時又は逐次に塗布するいわ
ゆるWet on Wet塗布方式の場合は、すでに重
層の磁性層では様々な検討が為されている。しかしなが
ら下層非磁性層にこの技術を応用しても同じように良好
な結果が得られなかった。つまり、Wet on We
tにより下層非磁性層と上層磁性層を設けると、これら
両者の界面において乱れが生じ、ピンホールが生じた
り、磁性層のハジキを生じたりした。そこで、本発明者
らは、これら下層非磁性層の組成とWet on We
tの塗布方式との関係について鋭意検討した結果、レオ
ロジー特性にポイントがあることを見出し本発明に至っ
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、歩留
り良くかつ生産効率を確保して出力、C/N比等の電磁
変換特性の優れた薄層磁気記録媒体を提供することであ
り、またヘッド当りが良好でかつ保存安定性が良好な薄
層磁気記録媒体およびその製造方法を提供することであ
る。
【0004】
【従来の技術】
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、
支持体上に粉末を結合剤中に分散させた下層非記録層を
設け、その上に強磁性粉末を結合剤中に分散させた上層
記録層を設けた磁気記録媒体において、前記上層記録層
の乾燥厚みが1.0μm以下で、前記上層記録層の強磁
性粉末の結晶子サイズは450〜100オングストロ−
ムであり、かつ前記下層非記録層の粉末が平均一次粒子
径0.08μm以下である非磁性無機粉末を含むことを
特徴とする磁気記録媒体、支持体上に粉末を結合剤中
に分散させた下層非記録層を設け、その上に強磁性粉末
を結合剤中に分散させた上層記録層を設けた磁気記録媒
体において、前記上層記録層の乾燥厚みが1.0μm以
下で、前記上層記録層のHcが1200〜3000Oe
であり、かつ前記下層非記録層の粉末が平均一次粒子径
0.08μm以下である非磁性無機粉末を含むことを特
徴とする磁気記録媒体、および粉末と結合剤を含む下
層非記録層用塗布液と、強磁性粉末と結合剤を含む上層
記録層用塗布液をそれぞれ調製し、これら塗布液を支持
体上に塗布する磁気記録媒体の製造方法において、前記
上層記録層用塗布液の前記強磁性粉末の結晶子サイズは
450〜100オングストロ−ムであり、かつ前記下層
非記録層用塗布液の粉末が平均一次粒子径0.08μm
以下であり、かつ前記支持体上に前記下層非記録層用塗
布液を塗布し、得られた下層非記録層が湿潤状態のうち
に、同時または逐次に乾燥厚みが1.0μm以下となる
ように前記上層記録層用塗布液を塗布することを特徴と
する磁気記録媒体の製造方法によって達成できる。本発
明の好ましい態様は次の通りである。 (1)前記粉末を結合剤中に分散させた下層非記録層の
分散液がチキソトロピ−性を有することを特徴とする磁
気記録媒体。 (2)前記上層記録層の強磁性粉末はFeまたはNiま
たはCoを主成分とする強磁性合金粉末で、これら原子
以外にAl,Si,S,Sc,Ti,V,Cr,Cu,
Y,Mo,Rh,Pd,Ag,Sn,Sb,Te,B
a,Ta,W,Re,Au,Pb,Bi,La,Ce,
Pr,Nd,P,Co,Mn,Zn,Ni,Sr,Bか
ら選ばれた少なくとも1種の原子を含むことを特徴とす
る磁気記録媒体。 (3)前記下層非記録層の粉末はモ−ス硬度4以上の非
磁性無機粉末を含むことを特徴とする磁気記録媒体。 (4)前記下層非記録層の粉末がα化率90%以上のα
−アルミナ、β−アルミナ、γ−アルミナ、炭化ケイ
素、酸化クロム、酸化セリウム、α−酸化鉄、コランダ
ム、窒化珪素、チタンカ−バイト、酸化チタン、二酸化
珪素、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、2硫化モリブデンから選ばれた少なくとも1
種の非磁性無機粉末を含むことを特徴とする磁気記録媒
体。 (5)前記下層非記録層の粉末が磁気記録が不可能な磁
性粉末を含むことを特徴とする磁気記録媒体。 (6)前記下層非記録層の粉末が磁性粉末を含み、かつ
前記下層非記録層のBmが500ガウス以下であること
を特徴とする磁気記録媒体。 (7)前記支持体の弾性率は100〜2000Kg/m
2 であることを特徴とする磁気記録媒体。 (8)前記支持体はポリエチレンテレフタレ−ト、ポリ
エチレンナフタレ−トのポリエステル類、ポリオレフィ
ン類、セルロ−ストリアセテ−ト、ポリカ−ボネ−ト、
ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスル
フォン、アラミド、芳香族ポリアミドから選ばれた少な
くとも1種であることを特徴とする磁気記録媒体。
【0006】すなわち本発明は上記構成をとることによ
り前記下層非記録層に用いた前記粉末を結合剤に含む分
散液と前記上層記録層に用いた前記強磁性粉末を結合剤
に分散させた磁性塗料が互いに同一もしくは近似したチ
キソトロピー性となり、Wet on Wetで両塗料
を塗布した際に界面が乱れず、ピンホールやハジキも発
生せず、ヘッド当たりも共に改良できることを見出した
ものである。
【0007】チキソトロピー性とはシキソトロピーとも
いい、応力による物体の軟化現象のうち回復を伴うもの
をいうが、物体のヒズミを増加させることによって、軟
化を起こすものである。磁性塗料は典型的なチキソトロ
ピー性を示し、例えば攪拌を与えると次第に内部構造が
破壊して軟化し、流動性を増すものである。磁性塗料を
非磁性支持体上に塗布し、磁場配向をすると、強磁性粉
末が回転するが、その時には内部構造を破壊されてかな
り流動性を増した状態になる。従来の下層非記録層の分
散液はチキソトロピー性を示さないか、またはあっても
非常に小さいか、あるいはカーボンブラックを含む液の
如く極めて強いチキソトロピー性を示すものが用いられ
ていた。本発明者はこの両液のチキソトロピー性に着目
し、これらを同一か又は近似した値にすると驚くべきこ
とに界面での乱れが生じなかった。即ち、従来下層非記
録層のチキソトロピー性つまり粘弾性については全く着
目されず、又特にコントロールされていなかったが、こ
れを一定範囲に管理することによって本発明の効果が極
めて有効に発揮される。ここで、同一又は近似したチキ
ソトロピー性とは、Wet on Wet方式により下
層非記録層の分散液と上層記録層の磁性塗料が塗布され
た際にその界面において混合を生じない程度に両液のチ
キソトロピー性が近似していることをいう。
【0008】本発明においては、好ましくは上記構成を
とることにより、前記粉末を結合剤中に分散してなる下
層分散液が、チキソトロピー性を持ち、剪断速度104
sec- 1 での剪断応力A104 と剪断速度10sec
- 1 での剪断応力 A10との比A104 /A10が1
00≧A104 /A10≧3である様にすることであ
る。前記分散液のA104 /A10の比を一定の範囲に
することにより上層磁性塗料に対し近似したチキソトロ
ピー性を有し、界面での乱れが生じず、その結果ピンホ
ール、ハジキ等の問題が生じなかった。
【0009】このように本発明の基本思想は、下層に
0.08μm以下の微粒子の非磁性無機粉末を用いるこ
とにより、下層非記録層と上層記録層を各々レオロジー
特性が特定された各塗布液、下層非記録層にあっては該
分散液、上層記録層にあっては該磁性塗料は、塗設時に
互いに同一もしくは近似したチキソトロピー性を有する
ように調製できる。これにより塗布欠陥をなくし、歩留
りを向上させ、耐久性、出力向上等の電磁変換特性を改
善することができるものである。
【0010】ここで、剪断速度に対する剪断応力は、粘
度計、例えば、HAAKE社製Rotovisco 粘度計RV-II
等の同軸円筒型粘度計において測定され、剪断速度は内
筒と外筒との直径、クリアランスと回転数で決まる。剪
断速度とみかけ粘度と剪断応力には以下の関係がある。
【0011】 A=η・D(A:剪断応力、η:粘度、D:剪断速度) D=dv/dr(v:周速、r:半径) 従って、A10、A104 は、各々A=10η、A=1
4 ηを指すが、A104 /A10の比はチキソトロピ
ーの程度を表し、大きい程チキソトロピー性が小さく、
その比が小さい程チキソトロピー性が大きいことを示
す。従来、非磁性分散液では弱いチキソトロピー性しか
なく、A104 /A10が200〜500程度であっ
た。A104 /A10が大きいと分散液がニュートン流
体に近づき、上層を磁性層とする時の同時重層塗布が困
難になる。低すぎると、チキソトロピー性が強すぎて同
時重層塗布が可能な粘度と送液が可能な粘度との両立が
出来にくくなる。
【0012】即ち本発明の磁気記録媒体は、分散される
非磁性無機粉末の粒径を小さくすることにより分散液の
チキソトロピー性を調整できる。即ち、湿潤状態で、同
時または逐次に塗布を行うためには、上層記録層のレオ
ロジー特性と下層非記録層のレオロジー特性の組合せが
重要である。磁性塗料は強磁性粉末どうしの磁気的吸引
力が働くために、磁性塗料中で構造粘性を持つために非
常に強いチキソトロピー性を有する。それに対して下層
非記録層用分散液は磁気的な吸引力がないため、従来、
弱いチキソトロピー性しか有しなかった。この状態で同
時重層塗布を行うと上層記録層と下層非記録層とが界面
付近で著しく混合したり、また、塗布後配向する時に激
しい凝集スジを発生し、充分な表面性を得ることができ
なかった。しかして、本発明はこのような問題を解決す
るために平均一次粒子径を0.08μm以下に特定した
非磁性無機粉末を使用するものである。なお、本発明
は、非磁性無機粉末を主体としてカーボンブラックを併
用することもできる。
【0013】本発明の磁気記録媒体は、下層非記録層の
飽和最大磁束密度Bmを500ガウス以下が好ましく、
30〜500ガウスにするのが更に好ましい。具体的に
はA104 /A10を満足することかまたは、磁気記録
が不可能で、上層記録層に悪影響を与えないような磁性
粉末を用いてチキソトロピー性を調整した分散液を使用
することもできる。即ち、下層非記録層を500ガウス
以下、好ましくは30〜500ガウスに設定するために
は飽和磁化( σS ) が低い磁性体を用いたり、下層非記
録層における磁性体の充填比率を減らした分散液を調製
することにより達成される。
【0014】本発明は、A104 /A10を前記範囲に
調整するための好適な手段を示したものであるが、これ
らは、例えば、下記の因子とも互いに関係(重複した記
載も含む)があり、種々選定することにより、所望のA
104 /A10を有する分散液、磁性塗料を得、ひいて
は所期の特性を有する磁気記録媒体を製造することがで
きる。
【0015】該因子としては、例えば、分散される非磁
性無機粉末あるいは磁性粉末に関しては、(1)粒子サ
イズ(比表面積、平均一次粒子径等)、(2)構造(吸
油量、粒子形態等)、(3)粉体表面の性質(pH、加
熱減量等)、(4)粒子の吸引力(σS 等) 等、結合剤
に関しては、(1)分子量、(2)官能基の種類等、溶
剤に関しては(1)種類(極性等)、(2)結合剤溶解
性、(3)溶剤処方量等、含水率等が挙げられる。
【0016】即ち、A104 /A10の比は、例えば、
結合剤の分子量、構造、溶剤との親和性、含水率等種々
のパラメーターが関与するが、最も寄与が大きいのは充
填する粉体であり、分散粉体の表面性質、粒子サイズ、
吸油量、溶剤との親和性などが関係する。粒子サイズが
小さい程チキソトロピー性が強くなる。また、吸油量が
大きい、ストラクチャーに富むカーボンブラックは非常
にチキソトロピー性が強くなる。また、磁性粒子は粒子
自体に磁気吸引力があるために強い構造粘性を示し、通
常チキソトロピー性が強い。即ち、本発明はこのよう
な、性質を利用して各下層非記録層用塗布液、上層記録
層用磁性塗料のチキソトロピー性を所定範囲に調整する
ものである。
【0017】次に本発明において好ましい態様を以下説
明する。
【0018】本発明に関しては、磁性塗料および分散液
にポリイソシアネートを含むことが好ましい。また、平
均一次粒子径が0.03μm以下、更に好ましくは0.
023μm以下のカーボンブラックを非磁性無機粉末に
対して重量比で非磁性無機粉末:カーボンブラック=9
9:1〜70:30の範囲で使用することができる。特
に好ましくは、95:5〜80:20である。カーボン
ブラックが1重量%以下であると実質的に含まないこと
と同じになり、所望するチキソトロピー性が得られにく
くなる。また、30重量%以上にすると得られた磁気記
録媒体の表面性が不十分になりやすい。
【0019】該非磁性無機粉末としては、特にSi0
2 、TiO2 、αアルミナ、α−Fe 23 、窒化硼
素、酸化錫が好ましい。該非磁性無機粉末の平均一次粒
子径は0.08μm以下であるが、必要に応じてこのサ
イズ以外の非磁性無機粉末を種々組合せたり、単独の非
磁性無機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。該非磁性無機粉末のタップ密度は
0.05〜2g/cc、好ましくは0.2〜1.5g/
cc、含水率は0.1〜5%、好ましくは0.2〜3
%、pHは2〜11、比表面積は1〜100m2 /g、
好ましくは5〜50m2/g、更に好ましくは7〜40
2 /gである。結晶子サイズは0.01μ〜2μが好
ましい。DBPを用いた吸油量は5〜100ml/10
0g、好ましくは10〜80ml/100g、更に好ま
しくは20〜60ml/100gである。比重は2〜8
である。形状は針状、球状、サイコロ状、のいずれでも
良い。上記の非磁性無機粉末は必ずしも100%純粋で
ある必要はなく、目的に応じて表面を他の化合物で処理
してもよい。その際、純度は70%以上であれば効果を
減ずることにはならない。例えば、酸化チタンを用いる
場合、表面をアルミナで処理することが一般的に用いら
れている。強熱減量は20%以下であることが好まし
い。上記非磁性無機粉末のモース硬度は4以上のものが
好ましい。本発明において非磁性無機粉末にカーボンブ
ラックは含まないが、併用することは出来る。
【0020】併用出来るカーボンブラックの比表面積は
100〜500、好ましくは150〜400m2 /g、
DBP吸油量は20〜400ml/100g、好ましく
は30〜200ml/100gである。粒子径は5mμ
〜130mμが好ましく、10〜50mμがさらに好ま
しく、10〜40mμが特に好ましい。pHは2〜1
0、含水率は0.1〜10%、タップ密度は0.1〜1
g/cc、が好ましい。
【0021】これらの非磁性粉末は、結合剤に対して、
重量比率で20〜0.1、好ましくは10〜0.5、更
に好ましくは8〜1であり、体積比率で10〜0.2の
範囲で用いられる。
【0022】本発明に関しては、下層非記録層を500
ガウス以下、好ましくは30〜500ガウスに設定する
ためには飽和磁化( σS ) が低い磁性体を用いたり、下
層非記録層における磁性体の充填比率を減らすことによ
り達成される。この場合、該磁性体100重量部に対し
て非磁性物は100重量部以上が好ましく、100〜5
000重量部であることがさらに好ましい。該非磁性物
としては結合剤の他に非磁性粉末を含むことが好ましく
非磁性無機粉末、カーボンブラック等が好ましい。該磁
性体としては、例えば、Co−γ−Fe23 磁性体が
好ましく、その抗磁力に特に制限はないが、1500O
e以下が好ましく、400Oe〜1500Oe程度がさらに
好ましい。また、下層非記録層に六方晶バリウムフェラ
イトを用いることもできる。その際のHcにも制限はな
いが、バリウムフェライトを用いる場合は800Oe以上
4500Oe以下が好ましい。また、上層記録層のHcは
1200Oe〜3000Oe、Bmは200〜4500ガウ
スであることが好ましい。
【0023】本発明において、他に使用できる非磁性粉
末としては、有機質粉末、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、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
樹脂が使用される。その製法は特開昭62−18564
号、特開昭60−255827号、特開昭60−255
827号に記載されているようなものが使用できる。
【0024】これらの非磁性粉末は、結合剤に対して、
重量比率で0.1〜10、体積比率で10〜0.2の範
囲で用いられる。
【0025】以下、本発明に共通する一般的事項につき
説明する。本発明に使用できる非磁性無機粉末として
は、具体的には金属酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、
金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物、等の無機質化合
物粉末である。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、炭
化ケイ素、酸化クロム、酸化セリウム、α−酸化鉄、コ
ランダム、窒化珪素、チタンカーバイト、酸化チタン、
二酸化珪素、酸化スズ、酸化タングステン、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、2硫化モリブデンなどが単
独または組合せで使用される。
【0026】本発明に用いられる非磁性無機粉末の具体
的な例としては、住友化学製:AKP−20、AKP−
30、AKP−50、HIT−50、HiT−100、
日本化学工業社製:G5、G7、S−1、戸田工業社
製:DPN−250BX、TF−100、TF−12
0、TF−140、石原産業製:TTO−55、FT−
1000、FT−2000、FTL−100、FTL−
200、M−1、S−1、SN−100、E−303、
E−304、チタン工業製:ECT−52、STT−4
D、STT−30、STT−65C、Y−LOP、Y−
LOPから得られたα−ヘマタイト、三菱金属製:T−
1、日本触媒:NS−O、NS−3Y、NS−8Yなど
があげられる。
【0027】本発明に用いられるカーボンブラックとし
て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。
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 200
0、1300、1000、900、800、880、7
00、VULCAN XC−72、三菱化成工業社製:
♯3250B、♯950、♯650B、♯970B、♯
850B、コロンビアンカーボン社製:CONDUCT
EX SC、RAVEN 8800、8000、700
0、5750、5250、3500、2100、200
0、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。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。
【0028】本発明の上層記録層に使用する強磁性粉末
としてはγ−FeOx(x=1.33〜1.5)、Co
変性γ−FeOx(x=1.33〜1.5)、Feまた
はNiまたはCoを主成分(75%以上)とする強磁性
合金微粉末、バリウムフエライト、ストロンチウムフエ
ライトなど公知の強磁性粉末が使用できる。これらの強
磁性粉末には所定の原子以外にAl、Si、S、Sc、
Ti、V、Cr、Cu、Y、Mo、Rh、Pd、Ag、
Sn、Sb、Te、Ba、Ta、W、Re、Au、H
g、Pb、Bi、La、Ce、Pr、Nd、P、Co、
Mn、Zn、Ni、Sr、Bなどの原子を含むことが好
ましい。これらの強磁性微粉末にはあとで述べる分散
剤、潤滑剤、界面活性剤、帯電防止剤などで分散前にあ
らかじめ処理を行ってもかまわない。具体的には、特公
昭44−14090号、特公昭45−18372号、特
公昭47−22062号、特公昭47−22513号、
特公昭46−28466号、特公昭46−38755
号、特公昭47−4286号、特公昭47−12422
号、特公昭47−17284号、特公昭47−1850
9号、特公昭47−18573号、特公昭39−103
07号、特公昭48−39639号、米国特許第302
6215号、同3031341号、同3100194
号、同3242005号、同3389014号などに記
載されている。
【0029】上記強磁性粉末の中で強磁性合金微粉末に
ついては少量の水酸化物、または酸化物を含んでもよ
い。強磁性合金微粉末の公知の製造方法により得られた
ものを用いることができ、下記の方法をあげることがで
きる。複合有機酸塩(主としてシュウ酸塩)と水素など
の還元性気体で還元する方法、酸化鉄を水素などの還元
性気体で還元してFeあるいはFe−Co粒子などを得
る方法、金属カルボニル化合物を熱分解する方法、強磁
性金属の水溶液に水素化ホウ素ナトリウム、次亜リン酸
塩あるいはヒドラジンなどの還元剤を添加して還元する
方法、金属を低圧の不活性気体中で蒸発させて微粉末を
得る方法などである。このようにして得られた強磁性合
金粉末は公知の徐酸化処理、すなわち有機溶剤に浸漬し
たのち乾燥させる方法、有機溶剤に浸漬したのち酸素含
有ガスを送り込んで表面に酸化膜を形成したのち乾燥さ
せる方法、有機溶剤を用いず酸素ガスと不活性ガスの分
圧を調整して表面に酸化皮膜を形成する方法のいずれを
施したものでも用いることができる。
【0030】本発明の上層記録層の強磁性粉末をBET
法による比表面積で表せば25〜80m2 /gであり、
好ましくは35〜60m2 /gである。25m2 /g以
下ではノイズが高くなり、80以上では表面性が得にく
く好ましくない。本発明の上層記録層の強磁性粉末の結
晶子サイズは450〜100オングストロームであり、
好ましくは350〜150オングストロームである。酸
化鉄磁性粉末のσS は50emu/g以上、好ましくは
70emu/g以上であり、強磁性金属微粉末の場合は
100emu/g以上が好ましい。
【0031】強磁性粉末のr1500は1.5以下であ
ることが好ましい。さらに好ましくはr1500は1.
0以下である。r1500とは磁気記録媒体を飽和磁化
したのち反対の向きに1500Oeの磁場をかけたとき反
転せずに残っている磁化量の%を示すものである。
【0032】強磁性粉末の含水率は0.01〜2%とす
るのが好ましい。結合剤の種類によって強磁性粉末の含
水率は最適化するのが好ましい。γ酸化鉄のタップ密度
は0.5g/cc以上が好ましく、0.8g/cc以上
がさらに好ましい。
【0033】γ酸化鉄を用いる場合、2価の鉄の3価の
鉄に対する比は好ましくは0〜20%であり、さらに好
ましくは5〜10%である。また鉄原子に対するコバル
ト原子の量は0〜15%、好ましくは2〜8%である。
【0034】強磁性粉末のpHは用いる結合剤との組合
せにより最適化することが好ましい。その範囲は4〜1
2であるが、好ましくは6〜10である。強磁性粉末は
必要に応じ、Al、Si、Pまたはこれらの酸化物など
で表面処理を施してもかまわない。その量は強磁性粉末
に対し0.1〜10%であり表面処理を施すと脂肪酸な
どの潤滑剤の吸着が100mg/m2 以下になり好まし
い。強磁性粉末には可溶性のNa、Ca、Fe、Ni、
Srなどの無機イオンを含む場合があるが、500pp
m以下であれば特に特性に影響を与えない。
【0035】また、本発明に用いられる強磁性粉末は空
孔が少ないほうが好ましくその値は20容量%以下、さ
らに好ましくは5容量%以下である。また形状について
は先に示した粒子サイズについての特性を満足すれば針
状、粒状、米粒状、板状いずれでもかまわない。強磁性
粉末のSFD0.6以下を達成するためには、強磁性粉
末のHcの分布を小さくする必要がある。そのために
は、ゲータイトの粒度分布をよくする、γ−ヘマタイト
の焼結を防止する、コバルト変性の酸化鉄についてはコ
バルトの被着速度を従来より遅くするなどの方法があ
る。
【0036】本発明にはまた、板状六方晶フエライトと
してバリウムフエライト、ストロンチウムフエライト、
六方晶Co粉末が使用できる。バリウムフエライトを用
いる場合、その粒子サイズは0.001〜1μの直径で
厚みが直径の1/2〜1/20である。比重は4〜6g
/ccで、比表面積は1〜60m2 /gである。
【0037】本発明に使用される結合剤としては従来公
知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂やこれら
の混合物が使用される。熱可塑性樹脂としては、ガラス
転移温度が−100〜150℃、数平均分子量が100
0〜200000、好ましくは10000〜10000
0、重合度が約50〜1000程度のものである。この
ような例としては、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルア
ルコール、マレイン酸、アクリル酸、アクリル酸エステ
ル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリル
酸、メタクリル酸エステル、スチレン、ブタジエン、エ
チレン、ビニルブチラール、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エノール樹
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。
【0038】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第一層、または第
二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号に詳細に
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
ニル酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル酢酸ビニルビニルアル
コール樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル無水マレイン酸共重
合体の群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合
せたものがあげられる。
【0039】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、COO
M、SO3 M、OSO3 M、P=O(OM)2 、O−P
=O(OM)2 、(以上につきMは水素原子、またはア
ルカリ金属塩基)、OH、NR2 、N+ 3 、Rは炭化
水素基)、エポキシ基、SH、CN、などから選ばれる
少なくとも一つ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1
-2〜10-6モル/gである。
【0040】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、V
YHH、VMCH、VAGF、VAGD、VROH、V
YES、VYNC、VMCC、XYHL、XYSG、P
KHH、PKHJ、PKHC、PKFE、日信化学工業
社製:MPR−TA、MPR−TA5、MPR−TA
L、MPR−TSN、MPR−TMF、MPR−TS、
MPR−TM、電気化学社製:1000W、DX80、
DX81、DX82、DX83、日本ゼオン社製:MR
110、MR100、400X110A、日本ポリウレ
タン社製:ニッポランN2301、N2302、N23
04、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−40
0、D−210−80、クリスボン6109、720
9、東洋紡社製:バイロンUR8200、UR830
0、RV530、RV280、大日精化社製:ダイフエ
ラミン4020、5020、5100、5300、90
20、9022、7020、三菱化成社製:MX500
4、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。
【0041】本発明の上層記録層に用いられる結合剤は
強磁性粉末に対し、5〜50重量%の範囲、好ましくは
10〜30重量%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重量%、ポリウレタン樹脂
合を用いる場合は2〜20重量%、ポリイソシアネート
は2〜20重量%の範囲でこれらを組合せて用いるのが
好ましい。
【0042】本発明において、ポリウレタン樹脂を用い
る場合はガラス転移温度が−50〜100℃、破断伸び
が100〜2000%、破断応力は0.05〜10Kg
/cm2 、降伏点は0.05〜10Kg/cm2 が好ま
しい。本発明の磁気記録媒体は二層からなる。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
じ下層非記録層と上層記録層とで変えることはもちろん
可能である。
【0043】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′−ジフエニル
メタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネ
ート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレン−1,
5−ジイソシアネート、o−トルイジイソシアネート、
イソホロンジイソシアネート、トリフエニルメタントリ
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−10
2、タケネートD−110N、タケネートD−200、
タケネートD−202、住友バイエル社製: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下層
非記録層、上層記録層ともに用いることができる。
【0044】本発明の上層記録層、即ち磁性層に使用さ
れるカーボンブラックはゴム用フアーネス、ゴム用サー
マル、カラー用ブラック、アセチレンブラック、等を用
いることができる。比表面積は5〜500m2 /g、D
BP吸油量は10〜400ml/100g、粒子径は5
mμ〜300mμ、pHは2〜10、含水率は0.1〜
10%、タップ密度は0.1〜1g/ccが好ましい。
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:BLACKPEARLS200
0、1300、1000、900、800、700、V
ULCAN 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、♯3
0、♯40、♯10B、コロンビアンカーボン社製:C
ONDUCTEX SC、RAVEN 150、50,
40,15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ア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
強磁性粉末に対する量の0.1〜30%で用いることが
好ましい。カーボンブラックは磁性層の帯電防止、摩擦
係数低減、遮光性付与、膜強度向上などの働きがあり、
これらは用いるカーボンブラックにより異なる。従って
本発明に使用されるこれらのカーボンブラックは第一
層、即ち、下層非記録層、第二層、即ち上層記録層でそ
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る。例えば、下層非
記録層に導電性の高いカーボンブラックを用いることに
より帯電を防止し、上層記録層に粒子径の大きいカーボ
ンブラックを用い摩擦係数を下げるなどがあげられる。
本発明の上層記録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。
【0045】本発明の上層記録層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9
0%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が好ましいが、必要に応
じて粒子サイズの異なる研磨剤を組合せたり、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
もできる。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。
【0046】本発明に用いられる研磨剤の具体的な例と
しては、住友化学社製:AKP−20,AKP−30,
AKP−50,HIT−50、日本化学工業社製:G
5,G7,S−1、戸田工業社製:100ED,140
ED、などがあげられる。本発明に用いられる研磨剤は
第一層、第二層で種類、量および組合せを変え、目的に
応じて使い分けることはもちろん可能である。これらの
研磨剤はあらかじめ結合剤で分散処理したのち磁性塗料
中に添加してもかまわない。本発明の磁気記録媒体の上
層記録層表面および上層記録層端面に存在する研磨剤は
5個/100μm2 以上が好ましい。
【0047】本発明に使用される、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、グラフアイト、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、ポリオレフイン、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、
ポリフエニルエーテル、フッ素含有アルキル硫酸エステ
ルおよびそのアルカリ金属塩、炭素数10〜24の一塩
基性脂肪酸(不飽和結合を含んでも、また分岐していて
もかまわない)、および、これらの金属塩(Li,N
a,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。これらの具体例としてはラウリン
酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘ
ン酸、ステアリン酸ブチル、オレイン酸、リノール酸、
リノレン酸、エライジン酸、ステアリン酸オクチル、ス
テアリン酸アミル、ステアリン酸イソオクチル、ミリス
チン酸オクチル、ステアリン酸ブトキシエチル、アンヒ
ドロソルビタンモノステアレート、アンヒドロソルビタ
ンジステアレート、アンヒドロソルビタントリステアレ
ート、オレイルアルコール、ラウリルアルコール、があ
げられる。
【0048】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、アルキルフエノールエチレンオ
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。
【0049】本発明で使用されるこれらの潤滑剤、界面
活性剤は下層非記録層、上層記録層でその種類、量を必
要に応じ使い分けることができる。例えば、下層非記録
層、上層記録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
量を下層非記録層で多くして潤滑効果を向上させるなど
が考えられ、無論ここに示した例のみに限られるもので
はない。
【0050】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、磁性塗料製造のどの工程で添加しても
かまわない、例えば、混練工程前に強磁性粉末と混合す
る場合、強磁性粉末と結合剤と溶剤による混練工程で添
加する場合、分散工程で添加する場合、分散後に添加す
る場合、塗布直前に添加する場合などがある。本発明で
使用されるこれら潤滑剤の商品例としては、日本油脂社
製:NAA−102,NAA−415,NAA−31
2,NAA−160,NAA−180,NAA−17
4,NAA−175,NAA−222,NAA−34,
NAA−35,NAA−171,NAA−122,NA
A−142,NAA−160,NAA−173K,ヒマ
シ硬化脂肪酸,NAA−42,NAA−44,カチオン
SA,カチオンMA,カチオンAB,カチオンBB,ナ
イミーンL−201,ナイミーンL−202,ナイミー
ンS−202,ノニオンE−208,ノニオンP−20
8,ノニオンS−207,ノニオンK−204,ノニオ
ンNS−202,ノニオンNS−210,ノニオンHS
−206,ノニオンL−2,ノニオンS−2,ノニオン
S−4,ノニオンO−2,ノニオンLP−20R,ノニ
オンPP−40R,ノニオンSP−60R,ノニオンO
P−80R,ノニオンOP−85R,ノニオンLT−2
21,ノニオンST−221,ノニオンOT−221,
モノグリMB,ノニオンDS−60,アノンBF,アノ
ンLG,ブチルステアレート,ブチルラウレート,エル
カ酸、関東化学社製:オレイン酸、竹本油脂社製:FA
L−205,FAL−123、新日本理化社製:エヌジ
ェルブLO,エヌジェルブIPM,サンソサイザーE4
030、信越化学社製:TA−3,KF−96,KF−
96L,KF−96H,KF410,KF420,KF
965,KF54,KF50,KF56,KF−90
7,KF−851,X−22−819,X−22−82
2,KF−905,KF−700,KF−393,KF
−857,KF−860,KF−865,X−22−9
80,KF−101,KF−102,KF−103,X
−22−3710,X−22−3715,KF−91
0,KF−3935、ライオンアーマー社製:アーマイ
ドP,アーマイドC,アーモスリップCP、ライオン油
脂社製:デュオミンTDO、日清製油社製:BA−41
G、三洋化成社製:プロフアン2012E,ニューポー
ルPE61,イオネットMS−400,イオネットMO
−200,イオネットDL−200,イオネットDS−
300,イオネットDS−1000,イオネットDO−
200などがあげられる。
【0051】本発明で用いられる有機溶媒は任意の比率
でアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケ
トン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホ
ロン、テトラヒドロフラン、等のケトン類、メタノー
ル、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソブチ
ルアルコール、イソプロピルアルコール、メチルシクロ
ヘキサノール、などのアルコール類、酢酸メチル、酢酸
ブチル、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピル、乳酸エチ
ル、酢酸グリコール等のエステル類、グリコールジメチ
ルエーテル、グリコールモノエチルエーテル、ジオキサ
ン、などのグリコールエーテル系、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、クレゾール、クロルベンゼン、などの芳
香族炭化水素類、メチレンクロライド、エチレンクロラ
イド、四塩化炭素、クロロホルム、エチレンクロルヒド
リン、ジクロルベンゼン、等の塩素化炭化水素類、N,
N−ジメチルホルムアミド、ヘキサン等のものが使用で
きる。これら有機溶媒は必ずしも100%純粋ではな
く、主成分以外に異性体、未反応物、副反応物、分解
物、酸化物、水分等の不純分がふくまれてもかまわな
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。本発明で用いる有機溶媒は
必要ならば上層記録層と下層非記録層でその種類、量を
変えてもかまわない。下層非記録層に揮発性の高い溶媒
を用い表面性を向上させる、上層記録層に表面張力の高
い溶媒(シクロヘキサノン、ジオキサンなど)を用い塗
布の安定性をあげる、上層記録層の溶解性パラメータの
高い溶媒を用い充填度を上げるなどがその例としてあげ
られるがこれらの例に限られたものではないことは無論
である。
【0052】本発明の磁気記録媒体の厚み構成は支持体
が1〜100μm、好ましくは4〜80μm、下層非記
録層が0.5μm〜10μm、好ましくは1〜5μm、
上層記録層は好ましくは0.05μm以上1.0μm以
下、さらに好ましくは0.05μm以上0.6μm以
下、特に好ましくは0.05μm以上、0.3μm以下
である。上層記録層と下層非記録層を合わせた厚みは支
持体の厚みの1/100〜2倍の範囲で用いられる。ま
た、支持体と下層非記録層の間に密着性向上のための下
塗り層を設けてもかまわない。これらの厚みは0.01
〜2μm、好ましくは0.05〜0.5μmである。ま
た、支持体の磁性層側と反対側にバックコート層を設け
てもかまわない。この厚みは0.1〜2μm、好ましく
は0.3〜1.0μmである。これらの下塗り層、バッ
クコート層は公知のものが使用できる。
【0053】本発明に用いられる支持体は非磁性である
ことが好ましく、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
イン類、セルローストリアセテート、ポリカーボネー
ト、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリ
スルフオン、アラミド、芳香族ポリアミドなどの公知の
フイルムが使用できる。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。本発明の目的を達
成するには、支持体として中心線平均表面粗さが0.0
3μm以下、好ましくは0.02μm以下、さらに好ま
しくは0.01μm以下のものを使用する必要がある。
また、これらの支持体は単に中心線平均表面粗さが小さ
いだけではなく、1μm以上の粗大突起がないことが好
ましい。また表面の粗さ形状は必要に応じて支持体に添
加されるフイラーの大きさと量により自由にコントロー
ルされるものである。これらのフイラーとしては一例と
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。本発明に用い
られる支持体のテープ走行方向のF−5値は好ましくは
5〜50Kg/mm2、テープ幅方向のF−5値は好ま
しくは3〜30Kg/mm2 であり、テープ長手方向の
F−5値がテープ幅方向のF−5値より高いのが一般的
であるが、特に幅方向の強度を高くする必要があるとき
はその限りでない。
【0054】また、支持体のテープ走行方向および幅方
向の100℃30分での熱収縮率は好ましくは3%以
下、さらに好ましくは1.5%以下、80℃30分での
熱収縮率は好ましくは1%以下、さらに好ましくは0.
5%以下である。破断強度は両方向とも5〜100Kg
/mm2 、弾性率は100〜2000Kg/mm2 が好
ましい。
【0055】本発明の磁気記録媒体の磁性塗料を製造す
る工程は、少なくとも混練工程、分散工程、およびこれ
らの工程の前後に必要に応じて設けた混合工程からな
る。個々の工程はそれぞれ2段階以上にわかれていても
かまわない。本発明に使用する強磁性粉末、結合剤、カ
ーボンブラック、研磨剤、帯電防止剤、潤滑剤、溶剤な
どすべての原料はどの工程の最初または途中で添加して
もかまわない。また、個々の原料を2つ以上の工程で分
割して添加してもかまわない。例えば、ポリウレタンを
混練工程、分散工程、分散後の粘度調整のための混合工
程で分割して投入してもよい。
【0056】本発明の目的を達成するためには、従来の
公知の製造技術を一部の工程として用いることができる
ことはもちろんであるが、混練工程では連続ニーダや加
圧ニーダなど強い混練力をもつものを使用することによ
り本発明の磁気記録媒体の高いBrを得ることができ
る。連続ニーダまたは加圧ニーダを用いる場合は強磁性
粉末と結合剤のすべてまたはその一部(ただし全結合剤
の30%以上が好ましい)および強磁性粉末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号、
特開昭64−79274号に記載されている。
【0057】本発明では、特開昭62−212933号
に示されるような同時重層塗布方式を用いることによ
り、より効率的に生産することができる。本発明のよう
な重層構成の磁気記録媒体を塗布する装置、方法の例と
して以下のような構成を提案できる。 1.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、まず下層非記録層を塗布し、下層非記
録層がウエット状態のうちに特公平1−46186号や
特開昭60−238179号、特開平2−265672
号に開示されている支持体加圧型エクストルージョン塗
布装置により上層記録層を塗布する。 2.特開昭63−88080号、特開平2−17921
号、特開平2−265672号に開示されているような
塗布液通液スリットを二つ内蔵する一つの塗布ヘッドに
より上層記録層をほぼ同時に塗布する。 3.特開平2−174965号に開示されているバック
アップロール付きエキストルージョン塗布装置により上
層記録層をほぼ同時に塗布する。 なお、強磁性粉末の凝集による磁気記録媒体の電磁変換
特性等の低下を防止するため、特開昭62−95174
号や特開平1−236968号に開示されているような
方法により塗布ヘッド内部の塗布液に剪断を付与するこ
とが望ましい。
【0058】本発明の媒体を得るためには強力な配向を
行う必要がある。1000G以上のソレノイドと200
0G以上のコバルト磁石を併用することが好ましく、さ
らには乾燥後の配向性が最も高くなるように配向前に予
め適度の乾燥工程を設けることが好ましい。
【0059】さらに、カレンダ処理ロールとしてエポキ
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ールを使用する。また、金属
ロール同志で処理することもできる。処理温度は、好ま
しくは70℃以上、さらに好ましくは80℃以上であ
る。線圧力は好ましくは200kg/cm、さらに好ま
しくは300kg/cm以上であり、その速度は20m
/分以上700m/分以下の範囲である。
【0060】本発明の磁気記録媒体の上層記録層面およ
びその反対面のSUS420Jに対する摩擦係数は好ま
しくは0.5以下、さらに0.3以下、表面固有抵抗は
好ましくは10-5〜10-12 オーム/sq、上層記録層
の0.5%伸びでの弾性率は走行方向、幅方向とも好ま
しくは100〜2000Kg/mm2 、破断強度は好ま
しくは1〜30Kg/cm2 、磁気記録媒体の弾性率は
走行方向、長手方向とも好ましくは100〜1500K
g/mm2 、残留のびは好ましくは0.5%以下、10
0℃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。
【0061】上層記録層中に含まれる残留溶媒は好まし
くは100mg/m2 以下、さらに好ましくは10mg
/m2 以下であり、上層記録層に含まれる残留溶媒が下
層非記録層に含まれる残留溶媒より少ないほうが好まし
い。
【0062】本発明の磁気記録媒体の磁気特性は磁場5
KOeで測定した場合、テープ走行方向の角形比は0.
70以上であり、好ましくは0.80以上さらに好まし
くは0.90以上である。テープ走行方向に直角な二つ
の方向の角型比は走行方向の角型比の80%以下となる
ことが好ましい。磁性層のSFDは0.6以下であるこ
とが好ましい。
【0063】本発明の磁気記録媒体は上層記録層と下層
非記録層を有するが、目的に応じ下層非記録層と上層記
録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、上層記録層の弾性率
を高くし、走行耐久性を向上させると同時に下層非記録
層の弾性率を上層記録層より低くして磁気記録媒体のヘ
ッドへの当たりを良くするなどである。
【0064】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を説明するが、
本発明はこれにより限定されるものではない。尚、
「部」は重量部を示す。
【0065】以下、本発明の具体的実施例を説明する。 実施例1−1 下層非記録層 非磁性無機粉末 TiO2 (石原産業製 TTO−55A) 100部 平均一次粒子径0.05μ BETによる比表面積 18m2 /g pH7 カーボンブラック 20部 平均一次粒子径 18mμ DBP吸油量 80ml/100g pH 8.0 BET法による比表面積 250m2 /g 揮発分 1.5% 塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体 12部 −N (CH3 ) 3 + Cl- の極性基を5×10-6eq/g含む 組成比 86:13:1 重合度400 ポリエステルポリウレタン樹脂 5部 ネオペンチルグリコール/カプロラクトンポリオール/MDI =0.9/2.6/1 −SO3 Na基 1×10-4eq/g含有 ブチルステアレート 1部 ステアリン酸 1部 メチルエチルケトン 200部 上層記録層 強磁性金属微粉末 組成 Fe/Zn/Ni=92/4/4 100部 Hc 1600Oe、BET法による比表面積 60m2 /g 結晶子サイズ195Å 粒子サイズ(長軸径) 0.20μ、針状比 10 σS :130emu/g 塩化ビニル系共重合体 12部 −SO3 Na含有量:1×10-4eq/g 重合度300 ポリエステルポリウレタン樹脂 3部 ネオペンチルグリコール/カプロラクトンポリオール/MDI =0.9/2.6/1 −SO3 Na基 1×10-4eq/g含有 α−アルミナ(粒子サイズ0.3μm) 2部 カーボンブラック(粒子サイズ0.10μm) 0.5部 ブチルステアレート 1部 ステアリン酸 2部 メチルエチルケトン 200部 上記2つの塗料のそれぞれについて、各成分を連続ニー
ダで混練したのち、サンドミルをもちいて分散させた。
得られた分散液にポリイソシアネートを下層非記録層塗
布液には1部、上層記録層塗布液には3部を加え、さら
にそれぞれに酢酸ブチル40部を加え、1μmの平均孔
径を有するフイルターを用いて濾過し、下層非記録層形
成用および上層記録層用の塗布液をそれぞれ調製した。
尚、表1に下層非記録層用塗布液のA104 /A10比
を示した。
【0066】得られた下層非記録層用塗布液を、乾燥後
の厚さが2μmになるようにさらにその直後にその上に
上層記録層の厚さが0.3μmになるように、厚さ7μ
mで中心線表面粗さが0.01μのポリエチレンテレフ
タレート支持体上に同時重層塗布をおこない、両層がま
だ湿潤状態にあるうちに3000Gの磁力をもつコバル
ト磁石と1500Gの磁力をもつソレノイドにより配向
させ乾燥後、金属ロールのみから構成される7段のカレ
ンダで温度90℃にて処理を行い、8mmの幅にスリッ
トし、8mmビデオテープ(試料#:実施例1−1)を
製造した。
【0067】実施例1−2〜1−5、比較例1−1〜1
−4 実施例1−1において、非磁性無機粉末の種類、その平
均一次粒子径、カーボンブラックを使用した場合、上層
記録層および下層非記録層の各厚さ等を表1に記した条
件で行った以外は実施例1−1と同様にして各試料を作
成した。 評価方法 0行耐久性測定方法 試料を23℃70%RH雰囲気で富士写真フイルム
(株)製8mmビデオデッキFUJIX8、10台でP
6−120を100p走行させた。その間、出力低下を
測定し、また走行後のデッキ内各部の汚れを評価した。
○、○△、△、△×、×の5段階評価を行なった。 電磁変換特性 7MHz出力 富士写真フイルム(株)製FUJIX8、8mmビデオ
デッキを用いて7MHz信号を記録し、この信号を再生
したときの7MHz信号再生出力をオシロスコープで測
定した。 歩留まり スリット終了後の良品率を示した。通常、97%以上が
必要である。
【0068】
【表1】
【0069】表1の結果より明らかな如く、実施例1−
1乃至実施例1−5の試料は7MHzの出力、走行耐久
性、歩留りの何れもが良好であった。一方、上層記録層
の厚みが1μmより厚い、比較例1−1は7MHzの出
力が低く、また、非磁性無機粉末の平均一次粒子径が
0.08μmより大きく、A104 /A10の値が本発
明において好適な範囲外である比較例1−2と下層にカ
ーボンブラックのみを含む比較例1−3はいずれも歩留
りが低く、7MHzの出力も低かった。比較例1−4
は、下層非記録層を塗布し、乾燥後、上層記録層用塗布
液をその上に塗布して上層記録層を形成する重層塗布方
法(乾燥後逐次)で製造したもので、歩留りが低かっ
た。
【0070】
【発明の効果】本発明は、下層非記録層に0.08μm
以下の非磁性無機粉末を用いた塗布液および上層記録層
用塗布液の各チキソトロピー性を特に下層非記録層用塗
布液のチキソトロピー性を調整すること、非磁性または
磁性粉末の物性、組成等を規定することにより調整して
同時重層又は逐次湿潤塗布法により磁性層を薄膜化し得
る歩留りの優れた、かつ耐久性、電磁変換特性の優れた
磁気記録媒体を容易に提供できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G11B 5/706 G11B 5/706 5/842 7303−5D 5/842 Z (56)参考文献 特開 昭61−204827(JP,A) 特開 昭63−317926(JP,A) 特開 昭63−187418(JP,A) 特開 昭59−142741(JP,A) 特開 平2−257424(JP,A) 特開 平4−238111(JP,A) 特開 平4−283416(JP,A) 特開 平4−321924(JP,A) 特開 平4−325915(JP,A) 特開 平5−12650(JP,A)

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持体上に粉末を結合剤中に分散させた
    下層非記録層を設け、その上に強磁性粉末を結合剤中に
    分散させた上層記録層を設けた磁気記録媒体において、
    前記上層記録層の乾燥厚みが1.0μm以下で、前記上
    層記録層の強磁性粉末の結晶子サイズは450〜100
    オングストロ−ムであり、かつ前記下層非記録層の粉末
    が平均一次粒子径0.08μm以下である非磁性無機粉
    末を含むことを特徴とする磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】 支持体上に粉末を結合剤中に分散させた
    下層非記録層を設け、その上に強磁性粉末を結合剤中に
    分散させた上層記録層を設けた磁気記録媒体において、
    前記上層記録層の乾燥厚みが1.0μm以下で、前記上
    層記録層のHcが1200〜3000Oeであり、かつ
    前記下層非記録層の粉末が平均一次粒子径0.08μm
    以下である非磁性無機粉末を含むことを特徴とする磁気
    記録媒体。
  3. 【請求項3】 前記粉末を結合剤中に分散させた下層非
    記録層の分散液がチキソトロピ−性を有することを特徴
    とする請求項1または2に記載の磁気記録媒体。
  4. 【請求項4】 前記上層記録層の強磁性粉末はFeまた
    はNiまたはCoを主成分とする強磁性合金粉末で、こ
    れら原子以外にAl,Si,S,Sc,Ti,V,C
    r,Cu,Y,Mo,Rh,Pd,Ag,Sn,Sb,
    Te,Ba,Ta,W,Re,Au,Pb,Bi,L
    a,Ce,Pr,Nd,P,Co,Mn,Zn,Ni,
    Sr,Bから選ばれた少なくとも1種の原子を含むこと
    を特徴とする請求項1または2に記載の磁気記録媒体。
  5. 【請求項5】 前記下層非記録層の粉末はモ−ス硬度4
    以上の非磁性無機粉末を含むことを特徴とする請求項1
    または2に記載の磁気記録媒体。
  6. 【請求項6】 前記下層非記録層の粉末がα化率90%
    以上のα−アルミナ、β−アルミナ、γ−アルミナ、炭
    化ケイ素、酸化クロム、酸化セリウム、α−酸化鉄、コ
    ランダム、窒化珪素、チタンカ−バイト、酸化チタン、
    二酸化珪素、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、2硫化モリブデンから選ばれた少な
    くとも1種の非磁性無機粉末を含むことを特徴とする請
    求項1または2に記載の磁気記録媒体。
  7. 【請求項7】 前記下層非記録層の粉末が磁気記録が不
    可能な磁性粉末を含むことを特徴とする請求項1または
    2に記載の磁気記録媒体。
  8. 【請求項8】 前記下層非記録層の粉末が磁性粉末を含
    み、かつ前記下層非記録層のBmが500ガウス以下で
    あることを特徴とする請求項1または2に記載の磁気記
    録媒体。
  9. 【請求項9】 前記支持体の弾性率は100〜2000
    Kg/mm2 であることを特徴とする請求項1または2
    に記載の磁気記録媒体。
  10. 【請求項10】 前記支持体はポリエチレンテレフタレ
    −ト、ポリエチレンナフタレ−トのポリエステル類、ポ
    リオレフィン類、セルロ−ストリアセテ−ト、ポリカ−
    ボネ−ト、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミ
    ド、ポリスルフォン、アラミド、芳香族ポリアミドから
    選ばれた少なくとも1種であることを特徴とする請求項
    1または2に記載の磁気記録媒体。
  11. 【請求項11】 粉末と結合剤を含む下層非記録層用塗
    布液と、強磁性粉末と結合剤を含む上層記録層用塗布液
    をそれぞれ調製し、これら塗布液を支持体上に塗布する
    磁気記録媒体の製造方法において、前記上層記録層用塗
    布液の前記強磁性粉末の結晶子サイズは450〜100
    オングストロ−ムであり、かつ前記下層非記録層用塗布
    液の粉末が平均一次粒子径0.08μm以下であり、か
    つ前記支持体上に前記下層非記録層用塗布液を塗布し、
    得られた下層非記録層が湿潤状態のうちに、同時または
    逐次に乾燥厚みが1.0μm以下となるように前記上層
    記録層用塗布液を塗布することを特徴とする磁気記録媒
    体の製造方法。
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