JP2644264B2

JP2644264B2 - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JP2644264B2
Application number: JP7934388A
Authority: JP
Inventors: 満阿久津; 正憲一色
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-03-31
Filing date: 1988-03-31
Publication date: 1997-08-25
Anticipated expiration: 2012-08-25
Also published as: JPH01251427A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、短波長域から長波長域まで広範囲な波長領
域において高い再生出力が得られる高密度記録の可能な
磁気記録媒体に関する。

（従来の技術）近年、磁気記録媒体は、オーディオ用、ビデオ用、コ
ンピュータ用などの様々な分野において大量の情報を記
録する記録媒体として多用されるようになってきてお
り、これに伴ってさらに記録密度の向上が要求されてい
る。

このような要求に対して、例えば六方晶系フェライト
粉末のような磁化容易軸が粒子板状面に対して垂直であ
る超微粒子状の六方晶系強磁性粉末を、この板状面が磁
性層の面に対して平行になるように配向させ、磁気記録
媒体の面に対して垂直方向の残留磁化を用いる、垂直磁
化型磁気記録媒体が注目を集めている。

しかし、このような超微粒子状の六方晶系強磁性粉末
を用いて得られた磁気記録媒体は、記録波長が１μｍ以
下程度の短波長域においては高出力が得られる半面、長
波長域の記録に用いた場合、高再生出力が得られないと
いう特性を有していることが判明している。このため、
たとえばVTR用テープのように音声信号やカラー信号の
ような長波長域信号の記録を行う場合には、記録が困難
になるという問題があった。

このような欠点を補うための一手段として、磁気記録
層を２層構造とし、基体上に下層として金属磁性粉末や
酸化物磁性粉末などの長波長域の記録再生に有利な針状
強磁性粉末による磁性層を形成し、この上に短波長域の
記録再生に有利な六方晶系強磁性粉末による磁性層を形
成した２層構造の磁気記録媒体が提案されている。

このような２層構造の磁気記録媒体は、短波長域から
長波長域まで広範囲な波長領域における記録再生に効果
的ではあるものの、解決しなければならない問題も多
い。

その一つとして、たとえば短波長信号の記録を可能に
するためには、用いる磁気ヘッドのギャップを0.3μｍ
以下というように狭くする必要があり、このため長波長
信号を磁性層の深層まで与えることが困難となる。長波
長信号の記録に関与する下側の磁性層に充分に記録可能
な磁界を与えるためには、、上側の磁性層を極めて薄く
しなければならない。そして、このように上側の磁性層
の膜厚を極めて薄くした場合、電磁変換特性の向上を目
的として上側の磁性層の表面平滑度を向上させるため、
下側の磁性層の表面性を高めると２層間の接着性が悪く
なり、耐久性や信頼性が低下するという問題がある。

（発明が解決しようとする課題）上述したように、針状強磁性粉末による磁性層と六方
晶系強磁性粉末による磁性層との２層構造とした磁気記
録媒体は、短波長域から長波長域までの広範囲な波長領
域に対して効果的に記録するという点においては優れて
いるものの、磁性層２層間の接着性が悪く、耐久性や信
頼性に難点があった。

本発明は、このような従来技術の課題に対処するため
になされたもので、短波長領域から長波長領域まで広範
囲に亘る波長領域に対して高出力が得られ、かつ耐久性
や信頼性に優れた磁気記録媒体を提供することを目的と
している。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）すなわち本発明は、基体上に針状強磁性粉末をバイン
ダ成分とともに塗布してなる第１の磁気記録層と、この
第１の磁気記録層上に磁化容易軸が粒子板状面に対して
垂直である六方晶系強磁性粉末をバインダ成分とともに
塗布してなる第２の磁気記録層とを有する磁気記録媒体
において、前記第１の磁気記録層と第２の磁気記録層と
の境界面における面粗さが、少なくとも前記第２の磁気
記録層の外表面の面粗さより大きいことを特徴としてい
る。

本発明において第１の磁気記録層に使用される針状強
磁性粉末としては、たとえばγ−Fe₂0₃、Co−γ−Fe₂O₃
などの針状構造を有する酸化物強磁性粉末やCrO₂、Co−
Fe合金などの針状構造を有する金属強磁性粉末が例示さ
れ、これら針状強磁性粉末の粒径は一般に長軸径で表さ
れ、0.1μｍ〜１μｍのものが好適している。

また、第２の磁気記録層に使用される六方晶系強磁性
粉末としては、磁化容易軸が粒子板状面に対して垂直で
ある一軸異方性を有し、たとえば保磁力が200e〜2000Oe
程度の、Ｍ型やＷ型のBaフェライト、Srフェライト、Ca
フェライト、Pbフェライトあるいはこれらの固溶体、も
しくは次の一般式で表されるイオン置換体などのフェラ
イトの超微粒子粉末が例示される。

一般式:AO・ｎ（Fe_1-mM_m）₂0₃ （式中、ＡはBa、Sr、Ca、Pbのいずれか１種の元素を、
ＭはZn、Co、Ti、Ni、Mn、In、Cu、Ge、Nb、Sn、Zr、H
f、Alなどから選ばれた少なくとも１種の元素をｍは０
〜２、ｎは5.4〜6.0の数を、それぞれ表す。ただし、Ｍ
が２価または４価以上の価数の元素である場合には、Ｍ
は平均価数が３となる２種以上の元素の組合せであ
る。）これら六方晶系強磁性粉末は、その結晶構造が六角板
状を有し、板面の対角線の長さを粒径としたときの平均
粒径が0.03μｍ〜0.1μｍの範囲のものが短波長域の記
録再生に好適している。また、六角板面の対角線の長さ
と厚さの比、すなわち板状比は、３〜５の範囲であるも
のがよい。

本発明における第１の磁気記録層は、たとえば以下の
ようにして作製される。

すなわちまず、針状強磁性粉末とバインダ成分とを溶
媒に分散または溶解させ、ボールミル、サンドミルなど
によって充分に混合分散させ磁性塗料を作製する。この
磁性塗料中には、所望によって分散剤、潤滑剤、またグ
ラファイト粉末やカーボンブラックなどの帯電防止剤、
さらにTio₂、Cr₂O₃、Al₂O₃、SiC、ZrO₂などの研磨剤な
ど、各種添加剤を適量用いることができる。

次に、この磁性塗料を基体上に塗布した後、所望によ
って配向処理などを施し、次いで乾燥させて第１の磁気
記録層を作製する。

上記磁性塗料を作製する際のバインダ成分としては、
従来より使用されている各種公知のものを使用すること
が可能であり、たとえばポリウレタン系樹脂、ポリエス
テル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアクリル系
樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、塩化ビニル
系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、あるいはこれらの混合物も
しくは共重合物などが例示される。また、潤滑剤として
はラウリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ステアリ
ン酸などが、分散剤としてはレシチン、各種界面活性剤
などが例示される。

この第１の磁気記録層は、その厚さを１μｍ〜５μｍ
程度とすることが好ましく、面粗さが少なくとも第２の
磁気記録層の外表面の面粗さより大きくなるように調節
し、好ましくは中心線平均粗さ（Ra）で0.05μｍより大
とすることである。この第１の磁気記録層の面粗さを大
きくするほど、第２の磁気記録層を形成する際の接合面
積が大きくなり接着性が向上する。しかし、あまり大き
くしすぎると、短波長領域における記録磁界が第２の磁
気記録層中に記録されることを妨げてしまうため、第１
の磁気記録層の最上部が第２の磁気記録層の表面から使
用用途における最短波長・λminの磁化浸透厚として知
られている、最短波長・λminの1/4の厚さを侵さないよ
うに、第２の磁気記録層の膜厚を考慮して面粗さを決定
する。

また、第２の磁気記録層は上述した第１の磁気記録層
と同様に、まず六方晶系強磁性粉末を同様なバインダ成
分中に均一に分散して磁性塗料を作製する。この磁性塗
料も、必要に応じて潤滑剤や分散剤を適量使用してもよ
い。

次に、第１の磁気記録層上に上記磁性塗料を塗布し、
配向処理、たとえば塗布膜を基体面に対して垂直方向の
磁界中において磁性粉末の磁化容易軸を磁界方向に配向
させ、次いで乾燥させた後にカレンダ処理などによって
表面を平滑化する。

第２の磁気記録層の膜厚は、短波長域における記録再
生特性を保持し、しかも長波長域における特性を低下さ
せないよう薄くする必要があり、たとえば0.1μｍ〜0.5
μｍ程度が適している。また、この第２の磁気記録層の
面粗さは、この磁気記録媒体全体の電磁変換特性に大き
く影響するため、中心線平均粗さ（Ra）で0.05μｍ以下
とすることが好ましい。

また、第１の磁気記録層と第２の磁気記録層との境界
における面粗さは、前述したように第１の磁気記録層の
面粗さを所定の範囲とすることによって達成できるが、
第２の磁気記録層の表面平滑性をも同時に満足させるた
めには、これら２層の塗膜のカレンダ処理効果を異なら
せることが好ましい。

この塗膜のカレンダ処理効果の制御は、使用するバイ
ンダ成分の硬度を考慮して、それぞれ硬度が異なるよう
にバインダ成分を選択したり、また含有させる無機添加
剤の量を調節することによって行うことが可能である。

この第２の磁気記録層中にも必要に応じて研磨剤や帯
電防止剤のような各種無機添加剤を適量使用してもよい
が、たとえば第１の磁気記録層の導電性が確保されてい
れば導電性粉末をほとんど添加しなくても帯電が発生せ
ず、その分第２の磁気記録層の磁性粉末の充填率を高め
て記録再生出力を向上させることが可能となるため、無
機添加剤の使用量は極力少量とすることが好ましい。な
お、この導電性は基体によって確保することも可能であ
る。

（作用）本発明の磁気記録媒体においては、第１の磁気記録層
の面粗さ、すなわち２層の磁気記録層間の境界面におけ
る面粗さを少なくとも第２の磁気記録層の表面粗さより
大きくしているので、２層間の接着面積が大きくなり、
第１の磁気記録層と第２の磁気記録層との接着性が向上
するとともに、第２の磁気記録層の表面平滑度を向上さ
せることによって、記録媒体全体としての電磁変換特性
が向上する。

（実施例）次に、本発明の実施例について説明する。

実施例まず、下記の組成物を充分に混合した後、サンドグラ
インダを用いてさらに１時間分散させ、第１の磁気記録
層用磁性塗料を作製した。

〔第１の磁気記録層用塗料成分〕 Co被着γ−フェライト粉末 100重量部（平均粒径0.51μｍ）カーボンブラック４〃アルミナ粉末４重量部（平均粒径0.3μｍ）レシチン３〃ポリウレタン樹脂８〃塩ビ−酢ビ共重合体樹脂８〃メチルエチルケトン 80 〃シクロヘキサン 80 〃トルエン 80 〃次いで、第１図に示すように、得られた第１の磁気記
録層用磁性塗料を厚さ50μｍのポリエステルフィルムか
らなる基体１上に乾燥後の膜厚が３μｍとなるように塗
布し、乾燥させてカレンダ処理を行い表面粗さが中心線
平均粗さ（Ra）で0.05μｍの第１の磁気記録層２を作製
した。

次に下記の組成物を充分に混合した後、サンドグライ
ンダを用いてさらに２時間分散させ、第２の磁気記録層
用磁性塗料を作製した。

〔第２の磁気記録層用磁性塗料成分〕 Co−Ti置換型γ−フェライト粉末 100重量部（平均粒径0.05μｍ、板状比３、保磁力600Oe）アルミナ粉末４重量部（平均粒径0.3μｍ）レシチン３〃ステアリン酸２〃ポリウレタン樹脂６〃塩ビ−酢ビ共重合体樹脂６〃メチルエチルケトン 80 〃シクロヘキサン 80 〃トルエン 80 〃次いで、得られた第２の磁気記録層用磁性塗料に硬化
剤としてイソシアネート化合物を３重量部添加して混練
した後、前述した第１の磁気記録層２上に乾燥後の膜厚
が0.3μｍとなるように塗布し、次いで磁気記録層の面
に対して垂直方向の磁場中に載置して配向処理を行った
後に乾燥させ、中心線平均粗さ（Ra）で0.008μｍとな
るようにカレンダ処理を行って平滑化させて第２の磁気
記録層３を作製し、目的とする磁気記録媒体を得た。

なお、第１の磁気記録層２の面粗さは、第１図に示し
たように、第１の磁気記録層２の最上部2aが、第２の磁
気記録層３の表面から使用用途における1/4λmin（各種
用途における最短波長、たとえば4MHz以上）を侵さない
ように、第２の磁気記録層の膜厚を考慮して決定したも
のである。

比較例上記実施例における第１の磁気記録層用磁性塗料にお
けるバインダ成分としてのポリウレタン樹脂と塩ビ−酢
ビ共重合体樹脂の配合比を上記実施例の第２の磁気記録
層用磁性塗料と同一とし、第１の磁気記録層の面粗さが
中心線平均粗さ（Ra）で0.008μｍとなるようにした以
外は同一条件で２層構造の磁気記録媒体を作製した。

以上の実施例および比較例で得られた磁気記録媒体を
1/2インチ幅に裁断してカセットに巻込み、VHS方式のVT
Rを用い、スチル耐久性を調べた。また、テープ面に粘
着テープをあて、剥離試験を行った。その結果を次表に
示す。

前表の結果からも明らかなように、この実施例の磁気
記録媒体は、第１の磁気記録層の面粗さを粗くするとと
もに、第１および第２の磁気記録層の硬度を異ならせた
ことによって、第１および第２の磁気記録層間の境界に
おける接着性の向上と磁気記録媒体の表面の平滑性とを
共に満足したものであった。したがって、短波長域から
長波長域まで優れた高再生出力が得られ、かつ耐久性に
優れていた。

一方、比較例１の磁気記録媒体では磁気記録層２層間
の接着力が不足し、耐久性に劣っていた。

［発明の効果］以上の実施例からも明らかなように、本発明の磁気記
録媒体は、短波長領域から長波長領域までの広範囲な波
長領域において高出力が得られるとともに、磁気記録層
２層間の接着性に優れ、走行耐久性や信頼性に優れたも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の磁気記録媒体の構成を示す
図である。１……基体２……第１の磁気記録層３……第２の磁気記録層

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基体上に針状強磁性粉末をバインダ成分と
ともに塗布してなる第１の磁気記録層と、この第１の磁
気記録層上に磁化容易軸が粒子板状面に対して垂直であ
る六方晶系強磁性粉末をバインダ成分とともに塗布して
なる第２の磁気記録層とを有する磁気記録媒体におい
て、前記第１の磁気記録層と第２の磁気記録層との境界面に
おける面粗さが、少なくとも前記第２の磁気記録層の外
表面の面粗さより大きいことを特徴とする磁気記録媒
体。