JP3388808B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JP3388808B2
JP3388808B2 JP13696793A JP13696793A JP3388808B2 JP 3388808 B2 JP3388808 B2 JP 3388808B2 JP 13696793 A JP13696793 A JP 13696793A JP 13696793 A JP13696793 A JP 13696793A JP 3388808 B2 JP3388808 B2 JP 3388808B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】強磁性粉末を結合剤中に分散して
得られる磁性層を非磁性支持体上に設けた磁気記録媒体
において、優れた耐久性、保存安定性、電磁変換特性を
もつ磁気記録媒体の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】磁気記録媒体は、録音用テープ、ビデオ
テープ、コンピュータテープ、ディスクなどとして広く
用いられている。磁気記録媒体は年々高密度化され記録
波長が短くなっており、記録方式もアナログ方式から、
ディジタル方式まで検討されている。この高密度の要求
に対して、磁性層に金属薄膜を用いた磁気記録媒体が提
案されている。
【0003】塗布型磁気記録媒体の電磁変換特性の向上
には、強磁性粉末の磁気特性の改良、表面の平滑化など
があり、種々の方法が提案されているが、高密度化に対
しては充分なものではない。また、近年、高密度化と共
に記録波長が短くなる傾向にあり、磁性層の厚さが厚い
と出力が低下する記録時の自己減磁損失、再生時の厚み
損失の問題が大きくなっている。
【0004】この為、磁性層を薄くする事が行われてい
るが、磁性層を薄くすると磁性層の表面に非磁性支持体
の表面粗さの影響が現れやすくなり、電磁変換特性の悪
化傾向が見られる。また、電磁変換特性を良好に確保し
ようとすると走行耐久性が得られにくくなるという問題
もある。そしてこれらの問題を解決するために、結合剤
を改良することにより強磁性粉末の分散性を向上すると
共に磁性層の機械的強度を改善しようとする試みが種々
提案されてきた。
【0005】例えば、優れた分散性を持つ磁気記録媒体
の製造方法として、結合剤として、ポリビニルアセター
ル樹脂やこれにスルホン酸やカルボン酸などの極性基を
用いることが知られている。具体的には、 特開昭61−227224号公報には、アセタール
化度50〜80モル%のポリビニルアセタール樹脂を開
示している。 特開平2−220221号公報は、親水性基を有す
るユニット組成のポリビニルアセタール樹脂を使用して
角形比、S/N比を改善する技術を開示している。 特開平1−236290号公報には、アセトアセタ
ール化度が85重量%以上のポリビニルアセタール樹脂
を使用して、角形比、耐磨耗性等を改善できることを開
示している。 等がある。
【0006】しかし、これらのポリビニルアセタール樹
脂は、塗膜の力学強度調整として一般的に用いられてい
るポリウレタン樹脂との相溶性が悪く、塗膜乾燥工程に
おいて、塗膜表面にポリウレタン樹脂成分が析出しやす
く、VTR走行時において磁気ヘッドへの磁性層付着に
よる目詰まりや故障や、カレンダー工程において磁性層
はがれによるロール汚れ故障を起こす欠点がある。ま
た、高温保存下において粘着故障を発生する欠点もあっ
た。前述した欠点は特に0.5μm以下の薄膜磁性層を
有し、非磁性または磁性下層を有する複数層を設けた磁
気記録媒体において発生しやすい。
【0007】一方、前述したVTR走行における磁気ヘ
ッド汚れを改良する手段として分子中に2個以上のOH
基を持つポリウレタン樹脂を用いることで、イソシアネ
ート化合物との反応性を向上させ、磁性塗膜の架橋性を
向上させることが知られている。例えば、特開平2−1
77020号公報は、多価アルコールを用いたポリエス
テル系ウレタンを開示し、特開平3−044820号公
報および特公平2−022444号公報は、両末端以外
にOHまたはCOOHを持つウレタンを開示し、特開昭
62−226418号公報は、3官能以上のOHまたは
COOHを用いたポリエステル系ウレタン、特開平1−
205721号公報には、1分子当たり3個以上のOH
基含有ウレタンの開示がある。
【0008】しかし、これらのポリウレタン樹脂では、
近年の高密度記録化に伴い、平滑性向上の磁性塗膜の走
行耐久性付与には不十分であった。また、ポリビニルア
セタール樹脂に親水性基が導入されると分散性がより改
善されたが、なお不十分であり、ひいては磁性層の平滑
性が不十分で電磁変換特性が不十分であることが判明し
た。
【0009】そして、目詰まりを改善するためにポリビ
ニルアセタール樹脂とポリウレタン樹脂を組み合わせて
この問題を解決しようと試みたが、これら両樹脂は相溶
性が十分でなく、ポリウレタン樹脂が磁性層表面に出や
すくなり、上記したように耐久性が低下し、粘着故障、
ロール汚れ等を起こしやすくなるという新たな問題が生
起した。すなわち、磁性層表面に出たポリウレタン樹脂
は柔らかいためヘッドでこすられて削られ、ヘッドに付
着して目詰まりを生じたり、テープをリール状に巻いた
状況で表面にポリウレタン樹脂が粘着しやすくなった
り、カレンダー工程においてロール汚れが起こるという
問題である。
【0010】
【発明を解決しようとする課題】本発明は、上記課題を
解消し、分散性、平滑性、電磁変換特性に優れた磁気記
録媒体を提供することにある。また、本発明は、走行耐
久性、特に目詰まりの発生しにくい磁気記録媒体を提供
することにある。更に、本発明は、長期保存の粘着故障
が起こりにくく、またロール汚れの生じない磁気記録媒
体を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、非磁性
支持体の少なくとも一面に非磁性粉末と結合剤を含む非
磁性層を設け、その上に強磁性粉末と結合剤を含む上層
磁性層を設けた磁気記録媒体において、少なくとも前記
上層磁性層に含まれる結合剤が少なくともポリビニルア
セタール樹脂と1分子中に3個以上のOH基を有するポ
リウレタン樹脂からなることを特徴とする磁気記録媒体
により達成できる。
【0012】本発明は、結合剤組成としてポリビニルア
セタール樹脂と特定のポリウレタン樹脂を設計、選定し
たことを特徴とするものである。即ち、ポリウレタン樹
脂として、1分子中に3個以上のOH基を有するものを
選定したこと(以下、本発明のポリウレタン樹脂ともい
う)と、これと従来公知のポリビニルアセタール樹脂と
を併用すれば、両者の相溶性が改善されると共に、上記
課題を効果的に解決できることを見出したものである。
【0013】即ち、ポリビニルアセタール樹脂による高
度な分散性を維持し、且つ磁性塗膜表面の粘着性を改善
し、上述の欠点を改良するに至った。特に、0.5μm
の上層磁性層を有し、非磁性層を有する複数層を設
けた磁気記録媒体において、上層用結合剤として本発明
の結合剤を用いることで前述の欠点改良の効果が大きい
ことを見出した。
【0014】ポリビニルアセタール樹脂と本発明のポリ
ウレタン樹脂との相溶性が改良されたほかに、一般的に
磁気記録媒体用結合剤として用いられている塩化ビニル
系共重合体に比べて、ポリビニルアセタール樹脂のガラ
ス転移温度が高いこと(ビニルアルコール成分がポリビ
ニルアセタール樹脂の方が多いことによると考えられ
る)及び分子中にOH基を3個以上含有するポリウレタ
ン樹脂によるイソシアネート化合物との架橋反応性が向
上したために飛躍的に磁性塗膜の強度が向上したためと
考えられる。更に、分子中に3個以上のOH基を持つポ
リウレタン樹脂によりポリビニルアセタール樹脂との相
溶性が向上したために強磁性粉末の分散性も向上し、優
れた電磁変換特性が得られたものである。
【0015】即ち、本発明は、結合剤成分の一部とし
て、ポリビニルアセタール樹脂及び本発明のポリウレタ
ン樹脂を用いることで優れた走行耐久性及び保存安定
性、電磁変換特性を持つ磁気記録媒体を提供するもので
ある。特に磁性塗膜の磨耗性や高温下における保存粘着
性に優れた磁気記録媒体を提供する。また、ポリビニル
アセタール樹脂は、塩化ビニル樹脂に比較し、HClの
生成はないから、ウレタン樹脂の加水分解性が低く、強
磁性粉末の減磁が低く、ヘッド腐食も少ないという利点
もある。
【0016】そして、ポリビニルアセタール樹脂は、ビ
ニルアルコールが存在するから、親水性が強く、強磁性
粉末を強く吸着する。また、詳細なメカニズムは不明で
あるが、同じく強磁性粉末を強く吸着するポリウレタン
樹脂にOHを所定に導入すると本発明のポリウレタン樹
脂とポリビニルアセタール樹脂との相溶性が改善された
ものである。
【0017】これらの効果は、従来の極性基含有塩化ビ
ニル系結合剤と極性基含有ポリウレタンを組み合わせた
場合の知見からは全く予想もできなかったことで本発明
で初めて明らかになったものである。本発明において
は、上記効果は、ポリビニルアセタール樹脂として、後
述の式(1)の極性基を含むポリビニルアセタール樹脂
をした場合により顕著である。
【0018】
【0019】本発明に使用されるポリビニルアセタール
樹脂は、少なくともアセタールモノマー単位を有するも
のであれば、特に制限なく、その他のモノマー単位を含
む組成のものでもよい。本発明におけるアセタール化度
は、50重量%以上、好ましくは50〜90重量%、特
に好ましくは60〜80重量%の範囲である。50重量
%より低いと分散性が低下してしまう。また、アセター
ル化度が多すぎると力学特性が脆くなる。
【0020】ここで、アセタール化度とは、ポリビニル
アセタール樹脂全体に対するアセタールモノマー単位の
重量%を指し、アセタールモノマー単位は、1種でも複
数種でもかまわないが、後者の場合はその総和を指す。
また、ポリビニルアセタール樹脂の重合度は、100〜
1000、好ましくは200〜600、特に好ましくは
250〜500である。重合度が100以下であると塗
膜の力学強度が低下し、耐久性が低下する。また、10
00以上であると塗布液粘度が高く、分散性が低下す
る。
【0021】本発明において、結合剤(硬化剤も含む)
中のポリビニルアセタール樹脂の含有量は、25〜90
重量%、好ましくは30〜60重量%、特に好ましくは
35〜55重量%の範囲である。25重量%以下である
と、分散性が低下し、90重量%以上では、磁性塗膜が
脆くなり、耐久性が低下する。本発明に使用されるポリ
ビニルアセタール樹脂としては、極性基を含むポリビニ
ルアセタール樹脂が好ましい。この極性基含有ポリビニ
ルアセタール樹脂は、少なくともアセタールモノマー単
位を有し、かつ極性基を含むものであれば、特に制限な
く、その他のモノマー単位を含む組成のものでもよい。
ここで、極性基としては、特に制限なく、一般的に使用
し得るものを包含する。
【0022】本発明に使用される極性基含有ポリビニル
アセタール樹脂として好ましい構造は下記式(1)で表
されるモノマー組成からなる樹脂である。なお、該モノ
マー単位、左からa(ビニルアセタール単位)、b(酢
酸ビニル(VAc)単位)、c(ビニルアルコール単位
(VOH)、d(極性基含有単位)の各単位を示し、そ
れら単位の配列順序は任意である。
【0023】
【化2】
【0024】ここで、mは、40mol%以上、好まし
くは、50〜80mol%、特に好ましくは60〜75
mol%の範囲である。nは、10mol%以下、好ま
しくは、8〜0mol%、特に好ましくは5〜0mol
%の範囲である。oは、40mol%以下、好ましく
は、38〜5mol%、特に好ましくは30〜10mo
l%の範囲である。pは、3mol%以下、好ましく
は、3〜0.01mol%、特に好ましくは2〜0.1
mol%の範囲である。但し、m+n+o+p=100
である。
【0025】ビニルアセタール単位の置換基部位の炭素
数が多くなると分散性が低下するだけでなく、Tgが低
下し、耐久性が低下する。Hが多いと、溶剤溶解性が低
下する。式(1)の樹脂の重合度は、100〜100
0、200〜600、特に好ましくは250〜500の
範囲である。
【0026】本発明に使用するポリビニルアセタール樹
脂の極性基、あるいはdの極性基としては、−COO
M、−SO3 M、−OSO3 M、−PO(OM′)2
−OPO(OM′)2 、−NR1 2 、−NR1 2
3 + - (ここで、Mは、H、Li、Na、Kを示す。
M′は、H、Li、Na、K、アルキル基を示す。
1、R2 、およびR3 は、水素またはアルキル基で各
々同一でも異なってもよい。Xはハロゲン原子を示
す。)等が例示される。ただし、これら極性基は、同一
分子、または異分子間において複数種の混合でもよく、
また、例えば、ベタイン残基のように複数の極性基が同
一基に含むものでもよい。
【0027】極性基を含むポリビニルアセタール樹脂
は、前記極性基を1×10-6eq/g〜1×10-3eq
/g、好ましくは1×10-5〜5×10-4eq/g、特
に好ましくは2×10-5〜2×10-4eq/g含む。こ
の範囲より多いと粘度が高く分散性が低下し、少ないと
分散性が低下する。該ポリビニルアセタール樹脂の重量
平均分子量(Mw)としては、1万〜10万、好ましく
は2万〜8万、特に好ましくは3万〜6万の範囲であ
る。
【0028】また、該ポリビニルアセタール樹脂のTg
(レオバイブロン110HzでのE′′ピーク温度)
は、50〜130℃、好ましくは60〜120℃、特に
好ましくは70〜110℃の範囲である。本発明に使用
される本発明のポリウレタン樹脂としては、少なくとも
ジイソシアネートモノマー単位とこれとウレタン結合可
能なモノマー単位とを有し、かつOH基を1分子中に3
個以上含むものであれば、特に制限なく、その他ウレタ
ン結合に寄与しないモノマー単位を含む組成のものでも
よい。
【0029】OH基は、モノマー単位に含めても、付加
反応にて通常のポリウレタン樹脂に結合せしめたもので
あってもよい。具体的には、通常、鎖延長剤と称される
ポリオールを、他のモノマー単位もしくは反応生成ポリ
ウレタン、例えば、カルボキシル基含有物、NCO末端
含有物等と反応させる方法等を利用することができる。
【0030】該鎖延長剤としては、トリメチロールプロ
パン、グリセリン及びそのエチレンオキサイド付加物、
3−メチルペンタン−1,3,5−トリオール、1,
2,6−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、
ジペンタエリスリトール等が挙げられる。本発明のポリ
ウレタン樹脂は、OH基を1分子中に3個以上有する
が、3〜20個有することが好ましく、特に好ましくは
3〜10個である。
【0031】20個より多いと粘度が高く分散性が低下
し、3個より少なくとも分散性が低下する。本発明のポ
リウレタン樹脂として好ましい骨格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。
【0032】また、使用されるジイソシアネートとして
は、従来公知のものが使用でき、好ましくはMDI、T
DI、XDI、IPDI等が例示できる。該ポリウレタ
ン樹脂の重量平均分子量(Mw)としては、1万〜20
万、好ましくは2万〜7万、特に好ましくは3万〜6万
の範囲である。また、該ポリウレタン樹脂のTg(レオ
バイブロン110HzでのE′′ピーク温度)は、−4
0〜100℃、好ましくは20〜60℃、特に好ましく
は25〜55℃の範囲である。
【0033】また、本発明のポリウレタン樹脂は、OH
基以外の極性基を更に有していてもよく、例えば、前記
極性基含有ポリビニルアセタール樹脂に使用されるもの
と同様のものが挙げられ、これらは、1×10-6eq/
g〜1×10-3eq/g、好ましくは1×10-5〜5×
10-4eq/gの範囲で使用される。本発明のポリウレ
タン樹脂の全結合剤(硬化剤も含む)に対する割合は、
10〜50重量%、好ましくは20〜40重量%、特に
好ましくは24〜35重量%の範囲である。
【0034】また、本発明において、ポリビニルアセタ
ール樹脂、本発明のポリウレタン樹脂、および硬化剤の
混合比率(重量)は、ポリビニルアセタール樹脂:ポリ
ウレタン樹脂:硬化剤で、20〜80部:10〜50
部:0〜40部の範囲である。本発明において好適に使
用される本発明のポリウレタン樹脂およびそれに使用さ
れるモノマー組成としては、次のものが例示される。 重量平均分子量(Mw):1万〜10万 Tg:25〜55℃ OH基(3個/分子) モノマー組成 ブタンジオールアジペートポリエステルポリオール 重量平均分子量 500〜3000、好ましくは100
0〜2000 ネオペンチルグリコール 5−ナトリウムスルホイソフタル酸ジヒドロキシエチル ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI) トリメチロールプロパン 重量平均分子量(Mw):1万〜10万 Tg:25〜55℃ OH基(4個/分子) モノマー組成 ブタンジオールアジペートポリエステルポリオール 重量平均分子量 500〜3000、好ましくは100
0〜2000 ネオペンチルグリコール 5−ナトリウムスルホイソフタル酸ジヒドロキシエチル ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI) ペンタエリスリトール 上記モノマー組成の組成率は、該Tg範囲に入るように
選ぶことができる。
【0035】本発明において、上記ポリビニルアセター
ル樹脂および本発明のポリウレタン樹脂は、他の任意の
樹脂と併用することもできる。併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1000〜200000、好ましくは10000〜
100000、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。
【0036】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。ここに示したす
べての結合剤についも、前記極性基を導入することもで
きる。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。
【0037】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−TA
L、MPR−TSN、MPR−TMF、MPR−TS、
MPR−TM、MPR−TAO、電気化学社製:100
0W、DX80、DX81、DX82、DX83、10
0FD、日本ゼオン社製:MR105、MR110、M
R100、400X110A、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−R30
80、T−5201、バーノックD−400、D−21
0−80、クリスボン6109、7209、東洋紡社
製:バイロンUR8200、UR8300、UR860
0、UR5500、UR4300、RV530、RV2
80、大日精化社製:ダイフエラミン4020、502
0、5100、5300、9020、9022、702
0、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、F
210などがあげられる。
【0038】これら併用し得る樹脂量は、全結合剤に対
し、30重量%以下である。本発明においては、硬化剤
としてポリイソシアネートを用いることができる。該ポ
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−
トルイジンイソシアネート、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20
31、コロネート3041、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用いるこ
とができる。
【0039】これら、ポリイソシアネートの使用量は、
全結合剤に対し、10〜40重量%、好ましくは15〜
35重量%、特に好ましくは20〜30重量%の範囲で
ある。本発明の磁性層に用いられる結合剤は強磁性粉末
に対し、10〜50重量%、好ましくは15〜35重量
%の範囲で用いられる。
【0040】本発明に非磁性層に用いられる結合剤は非
磁性粉末に対し、10〜50重量%、好ましくは15〜
35重量%の範囲で用いられる。本発明において、結合
剤量、結合剤中に占めるポリビニルアセタール樹脂、本
発明のポリウレタン樹脂、ポリイソシアネート、あるい
はそれ以外の樹脂の量、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磁性
層あるいは非磁性層の各層とで変えることはもちろん可
能である。
【0041】本発明の磁性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N
iまたはCoを主成分(75%以上)とする強磁性合金
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が、強磁性合金粉末
が更に好ましい。。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、B
a、Ta、W、Re、Au、Hg、Pb、Bi、La、
Ce、Pr、Nd、P、Co、Mn、Zn、Ni、S
r、Bなどの原子を含んでもかまわない。これらの強磁
性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47−1728
4号、特公昭47−18509号、特公昭47−185
73号、特公昭39−10307号、特公昭48−39
639号、米国特許第3026215号、同30313
41号、同3100194号、同3242005号、同
3389014号などに記載されている。
【0042】上記強磁性粉末の中で強磁性合金粉末につ
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。
【0043】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40〜70
2 /gである。25m2 /g以下ではノイズが高くな
り、80m2 /g以上では表面性が得にくく好ましくな
い。本発明の上層磁性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3
50〜100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、強磁性金属粉末の場合は100emu/
g以上が好ましく、更に好ましくは110emu/g〜
170emu/g、特に好ましくは120emu/g以
上である。抗磁力は1100Oe以上、2500Oe以
下が好ましく、更に好ましくは1400Oe以上200
0Oe以下である。強磁性粉末の針状比は18以下が好
ましく、更に好ましくは12以下である。
【0044】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。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。合金粉末の場合は、0.2〜0.8g/ccが好ま
しく、0.8g/cc以上に使用すると強磁性粉末の圧
密過程で酸化が進みやすく、充分な飽和磁化( σS ) を
得ることが困難になる。0.2cc/g以下では分散が
不十分になりやすい。
【0045】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。
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4〜12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、500ppm以下であれ
ば特に特性に影響を与えない。
【0046】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。
【0047】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、
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、六方晶Co粉末が使用できる。具体的にはマ
グネトブ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、更に一部スピネル相を含有したマ
グネトブ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、特に好ましいものと
してはバリウムフェライト、ストロンチウムフェライト
の各置換体である。また、抗磁力を制御するために上記
六方晶フェライトにCo−Ti、Co−Ti−Zr、C
o−Ti−Zn、Ni−Ti−Zn、Ir−Zn等の元
素を添加した物を使用することができる。
【0048】六方晶フェライトは、通常、六角板状の粒
子であり、その粒子径は六角板状の粒子の板の幅を意味
し、電子顕微鏡を使用して測定する。本発明ではこのを
粒子径0.01〜0.2、特に好ましくは0.03〜
0.1μmの範囲に規定するとよい。また、該微粒子の
平均厚さ(板厚)は、0.001〜0.2μm程度であ
るが、特に0.003〜0.05μmが好ましい。更に
板状比(粒子径/板厚)は1〜10であり、好ましくは
3〜7である。また、これら六方晶フェライト微粉末の
BET法による比表面積(SBET )は25〜70m2
gが好ましい。
【0049】本発明において、磁性層あるいは非磁性層
は、所望により種々の非磁性粉末を含有することができ
る。これら非磁性粉末は、磁性層に適用する場合は、研
磨機能および結合剤との相互作用による磁性膜強度強化
等に効果的に作用し、非磁性層に適用する場合は、主と
して磁性層の諸機能、例えば、磁性層の薄膜化および高
密度化等を保全するために使用することができる。
【0050】本発明において、使用される非磁性粉末の
好ましいものとしては、アルミナ、酸化クロム、ベンガ
ラ、炭化ケイ素、酸化チタンより選ばれた少なくとも1
種が挙げられ、単独もしくは組み合わせて使用され、磁
性層または非磁性層に使用する場合はその物性(粒子サ
イズ、粒子形状、、タップ密度、モース硬度等)を適宜
選択することが好ましい。
【0051】非磁性層にに使用できる非磁性無機質粉末
としては、例えば、金属、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、金属硫化物等が挙
げられる。具体的にはTiO2 (ルチル、アナター
ゼ)、TiOX 、酸化セリウム、酸化スズ、酸化タング
ステン、ZnO、ZrO2 、SiO2 、Cr2 3 、α
化率90%以上のるαアルミナ、βアルミナ、γアルミ
ナ、α酸化鉄、ゲータイト、コランダム、窒化珪素、チ
タンカーバイト、酸化マグネシウム、窒化硼素、2硫化
モリブデン、酸化銅、MgCO3 、CaCO3 、BaC
3 、SrCO3 、BaSO4 、炭化珪素、炭化チタン
などが単独または組み合わせて使用される。これら無機
質粉末の形状、サイズ等は任意であり、これらは必要に
応じて異なる無機質粉末を組み合わせたり、単独の非磁
性粉末でも粒径分布等を選択することもできる。粒子サ
イズとしては、粒状にあっては、1〜0.005μm、
好ましくは0.8〜0.01μmの範囲が、針状にあっ
ては長軸長3〜0.01μm、好ましくは1〜0.05
μm、針状比1/15〜1/1、好ましくは1/12〜
1/2の範囲から選択される。非磁性粉末としては、次
のものが好ましい。タップ密度は0.05〜2g/c
c、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。
DBPを用いた吸油量は5〜100ml/100g、好
ましくは10〜80ml/100g、更に好ましくは2
0〜60ml/100gである。上記の非磁性粉末は必
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、例えば、Al、Si、Ti、Zr、S
n、Sb、Zn等の各化合物で処理し、それらの酸化物
を表面に形成してもよい。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。強熱減量は20
%以下であることが好ましい。
【0052】本発明に用いられる非磁性粉末の具体的な
例としては、昭和電工社製UA5600、UA560
5、住友化学社製AKP−20、AKP−30、チタン
工業社製Y−LOP及びそれを焼成した物等が挙げられ
る。本発明に使用される非磁性無機質粉末としては、特
に酸化チタン(特に二酸化チタン)が好ましい。ルチル
型とアナターゼ型は加水分解の時に添加される核材の種
類によりわけられる。
【0053】また、本発明は非磁性層にカーボンブラッ
クを使用することができ、公知の効果であるRS (表面
電気抵抗)等を下げることもできる。このカーボンブラ
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。比表面積は100〜500m2 /g、DBP吸
油量は20〜400ml/100g、粒子径は5mμ〜
30mμ、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。
【0054】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、BLACKPEAR
LS、三菱化成工業社製#3050等、コロンビアカー
ボン社製、CONDUCTEX SC、RAVEN社製
8800等、アクゾー社製ケッチェンブラックECなど
が挙げられる。カーボンブラックを分散剤などで表面処
理したり、樹脂でグラフト化して使用しても表面の一部
をグラファイト化したものを使用しても構わない。ま
た、カーボンブラックを非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、または組み合わせて使用することが
できる。
【0055】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。非磁性層には非磁性
有機質粉末も所望により使用でき、具体的には、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粉末が使用される。その製法は、
特開昭62−18564号、同60−255827号の
各公報に記載されているようなものが使用できる。
【0056】これらの非磁性粉末は、通常、結合剤に対
して、重量比率で20〜0.1、体積比率で10〜0.
1の範囲で用いられる。なお、一般の磁気記録媒体にお
いては下塗層を設けることが行われているが、これは支
持体と磁性層等の接着力を向上させるために設けられる
ものであって、厚さも0.5μm以下で本発明の非磁性
層とは異なるものである。本発明においても非磁性層を
設ける場合は、支持体との接着性を向上させるために下
塗層を設けることが好ましい。
【0057】磁性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1〜30m2 /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。
【0058】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,HI
T−50、日本化学工業社製:G5,G7,S−1、戸
田工業社製:TF−100、TF−140、100E
D、140EDなどがあげられる。本発明に用いられる
研磨剤は下層、上層で種類、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
の磁性層表面および磁性層端面に存在する研磨剤は5個
/100μm2 以上が好ましい。
【0059】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、DBP吸油量は10〜400
ml/100g、粒子径は5mμ〜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:BL
ACKPEARLS 2000、1300、1000、
900、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
ンロンビアカーボン社製:CONDUCTEX 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下層、上層でその種類、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。本発明の上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。
【0060】本発明の磁性層あるいは非磁性層に使用さ
れるその他の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,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。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。
【0061】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。
【0062】本発明で使用されるこれらの潤滑剤、界面
活性剤は非磁性層、磁性層でその種類、量を必要に応じ
使い分けることができる。例えば、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、潤滑剤の添加量を非磁性層で多
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。 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。
【0063】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、ヒマシ硬化
脂肪酸,NAA−42,カチオンSA,ナイミーンL−
201,ノニオンE−208,アノンBF,アノンL
G,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:FAL
−205,FAL−123、新日本理化社製:エヌジエ
ルブLO、信越化学社製:TA−3、ライオンアーマー
社製:アーマイドP、ライオン油脂社製:デュオミンT
DO、日清製油社製:BA−41G、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などがあげられる。
【0064】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重量%以下が好ましく、さら
に好ましくは10重量%以下である。本発明で用いる有
機溶媒は必要ならば各層でその種類は同じであることが
好ましい。その添加量は変えてもかまわない。下層に表
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。具体的には上層溶剤
組成の算術平均値が下層溶剤組成の算術平均値を下回ら
ないことが肝要である。分散性を向上させるためにはあ
る程度極性が強い方が好ましく、溶剤組成の内、誘電率
が15以上の溶剤が15%以上含まれることが好まし
い。また、溶解パラメーターは8〜11であることが好
ましい。
【0065】本発明において、非磁性層が、1〜10μ
m、好ましくは2〜5μm、特に好ましくは2.5〜4
μmであり、上層磁性層が、0.05〜5μm、好まし
くは0.08〜6μm、特に好ましくは0.1〜1μm
である。上層と下層を合わせた厚みは非磁性支持体の厚
みの1/100〜2倍の範囲で用いられる。また、非磁
性支持体と下層の間に密着性向上のための下塗り層を設
けてもかまわない。これらの厚みは0.01〜2μm、
好ましくは0.05〜0.5μmである。また、非磁性
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。
【0066】本発明に用いられる非磁性支持体はポリエ
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、非磁性支持体
として中心線平均表面粗さが0.03μm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、これらの非磁
性支持体は単に中心線平均表面粗さが小さいだけではな
く、1μ以上の粗大突起がないことが好ましい。また、
表面の粗さ形状は、必要に応じて支持体に添加されるフ
ィラーの大きさと量により自由にコントロールされるも
のである。これらのフィラーとしては一例としてはC
a、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挙げられる。
【0067】また、非磁性支持体のテープ走行方向およ
び幅方向の100℃30分での熱収縮率は好ましくは3
%以下、さらに好ましくは1.5%以下、80℃30分
での熱収縮率は好ましくは1%以下、さらに好ましくは
0.5%以下である。破断強度は両方向とも5〜100
Kg/mm2 、弾性率は100〜2000Kg/mm2
が好ましい。
【0068】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、ポリビニルアセ
タール樹脂、本発明のポリウレタン樹脂等を混練工程、
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。
【0069】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重量%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。ま
た、下層非磁性層液を調製する場合には高比重の分散メ
ディアを用いることが望ましく、ジルコニアビーズ、金
属ビーズが好適である。
【0070】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、まず下層を塗布し、下層がウエット状
態のうちに特公平1−46186号や特開昭60−23
8179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
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
より上層及び下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
層及び下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1−23
6968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。さら
に、塗布液の粘度については、特願平1−312659
号に開示されている数値範囲を満足することが好まし
い。
【0071】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(ガウス)以上のソレノイ
ドと2000G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。
また、ディスク媒体として、本発明を適用する場合はむ
しろ配向をランダマイズするような配向法が必要であ
る。
【0072】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80℃以上、さらに好ましくは90℃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以上である。本発明の効果は8
0℃以上の温度で300kg/cm以上の線圧でより一
層効果を上げることができる。
【0073】本発明の磁気記録媒体の磁性層およびその
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、磁性層表面固有抵抗1
4〜1011オーム/sq、非磁性層を単独で塗布した
場合の表面固有抵抗は104〜108 オーム/sq、バ
ック層の表面電気抵抗は103 〜109 が好ましい。磁
性層の0.5%伸びでの弾性率は走行方向、幅方向とも
好ましくは300〜2000Kg/mm2 、破断強度は
好ましくは2〜30Kg/cm2 、磁気記録媒体の弾性
率は走行方向、幅方向とも好ましくは100〜1500
Kg/mm2、残留のびは好ましくは0.5%以下、1
00℃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。
【0074】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、非磁性層のそれは0℃
〜100℃が好ましい。損失弾性率は1×108 〜8×
109 dyne/cm2 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出やすい。
【0075】磁性層中に含まれる残留溶媒は好ましくは
100mg/m2 以下、さらに好ましくは10mg/m
2 以下であり、上層に含まれる残留溶媒が下層に含まれ
る残留溶媒より少ないほうが好ましい。磁性層、非磁性
層が有する空隙率は、ともに好ましくは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ータ記録用磁気記録媒
体では空隙率が大きい方が走行耐久性は好ましいことが
多い。これらの値を目的に応じた適当な範囲に設定する
ことは容易に実施できることである。
【0076】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。
【0077】磁性層の中心平均表面粗さRaは1nm〜
20nmが好ましいが、その値は目的により適宜設定さ
れるべきである。電磁変換特性を良好にするためにはR
aは小さいほど好ましいが、走行耐久性を良好にするた
めには逆に大きいほど好ましい。STMによる評価で求
めたRMS表面粗さRRMS は3nm〜16nmの範囲に
あることが好ましい。
【0078】本発明の磁気記録媒体は、複層構造を許容
し、目的に応じ各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
の弾性率を高くし走行耐久性を向上させると同時に下層
の弾性率を磁性層より低くして磁気記録媒体のヘッドへ
の当たりを良くするなどである。
【0079】
【実施例】本発明の具体的実施例を説明するが、本発明
はこれに限定されるものではない。実施例中「部」、
「%」との表示は「重量部」、「重量%」を各々示す。 ポリビニルアセタール樹脂合成例 2000mlのセパラブルフラスコにポリビニルアルコ
ール(重合度300、ケン化度95モル%)と下記極性
基含有化合物Aを5g、ジメチルホルムアミド500
g、ピリジン 5gを加えて、2hr脱塩化水素反応さ
せた後、蒸留水1000gを加えて、更に30重量%塩
酸水溶液 100g及びアセトアルデヒド 40gを加
えて無色粉末を析出させた後、反応系を30℃、4hr
保持し、水洗中和および乾燥させ、ポリビニルアセター
ル樹脂Aを得た。
【0080】上記の極性基含有化合物AをBとした以外
は、同様にして、ポリビニルアセタール樹脂Bを得た。
上記の極性基含有化合物AをCとした以外は、同様にし
て、ポリビニルアセタール樹脂Cを得た。 極性基含有化合物A……ClCH2 CH2 SO3 Na 極性基含有化合物B……ClCH2 CH2 COOH 極性基含有化合物C……ClCH2 CH2 OPO(O
H)2 得られたポリビニルアセタール樹脂の特性を表1に示
す。
【0081】
【表1】
【0082】ポリウレタン樹脂A(OH基含量 3個/
分子)合成例 コンデンサー、攪拌機を備え、予め窒素置換した200
0mlの3つ口フラスコにブタンジオールアジペートポ
リエステルポリオール(分子量2000)225g、ネ
オペンチルグリコール 7g、5−ナトリウムスルホイ
ソフタル酸ジヒドロキシエチル 3.2gを加えトルエ
ン/シクロヘキサノン=1/1の混合溶媒690gに溶
解した。これにMDI 70gを加え、さらに触媒とし
てジ−n−ブチル錫ジラウレート 0.031g(0.
049mol)を加え、窒素気流下で90℃にて1hr
加熱攪拌させた後、トリメチロールプロパン 0.6g
を加えて、更に1hr加熱攪拌させ、ポリウレタン溶液
Aを得た。得られたポリウレタン樹脂の重量平均分子量
は、51000(THF溶媒中におけるポリスチレン換
算値)であった。
【0083】ポリウレタン樹脂B(OH基含量 4個/
分子)合成例 トリメチロールプロパンをペンタエリスリトールとした
以外はポリウレタン樹脂Aと同様に合成した。 ポリウレタン樹脂C(OH基含量 2個/分子)合成例 コンデンサー、攪拌機を備え、予め窒素置換した200
0mlの3つ口フラスコにブタンジオールアジペートポ
リエステルポリオール(分子量2000)225g、ネ
オペンチルグリコール 12g、5−ナトリウムスルホ
イソフタル酸ジヒドロキシエチル 3.2gを加えトル
エン/シクロヘキサノン=1/1の混合溶媒690gに
溶解した。これにMDI 70gを加え、さらに触媒と
してジ−n−ブチル錫ジラウレート 0.031g
(0.049mol)を加え、窒素気流下で90℃にて
2hr加熱攪拌させ、ポリウレタン溶液Cを得た。得ら
れたポリウレタン樹脂の重量平均分子量は、53000
(THF溶媒中におけるポリスチレン換算値)であっ
た。
【0084】
【0085】
【0086】
【0087】実施例5 上層磁性層用塗布液の調製強磁性合金粉末(組成:Fe 94%、Zn 4%、Ni
2%、保磁力(Hc):1500Oe、結晶子サイズ
200Å)100部をオープンニーダーで10分間粉砕
し、次いでポリビニルアセタール樹脂Aを10部および
メチルエチルケトン60部を60分間混練し、次いで、 ポリウレタン樹脂A(固形分) 10部 研磨剤(Al 2 3 粒子サイズ 0.3μm) 2部 カーボンブラック(平均粒径:400nm) 2部 メチルエチルケトン/トルエン=1/1 200部 を加えてサンドミルで120分間分散した。これに ポリイソシアネート(日本ポリウレタン製 コロネート3041)5部 (固形分) sec−ブチルステアレート 1部 ブトキシエチルステアレート 1部 ステアリン酸 1部 メチルエチルケトン 50部 を加え、さらに20分間攪拌混合した後、1μmの平均
孔径を有するフィルターを用いて濾過し、磁性塗料を調
製した。
【0088】 非磁性層用塗布液の調製 非磁性層用塗布液処法 TiO2 85部 平均粒径 0.035μm 結晶型 ルチル TiO2 含有量 90%以上 表面処理層 Al2 3 BET 35〜45m2 /g 真比重 4.1 pH 6.5〜8.0 カーボンブラック 5部 平均粒径 160nm DBP吸油量 80ml/100g pH 8.0 SBET 250m2 /g 着色力 143% 塩化ビニル共重合体 13部 −SO3 Na 8×10-5eq/g、−OH、エポキシ基含有 Tg 71℃、重合度 300、数平均分子量(Mn)12000、 重量平均分子量(Mw)38000 ポリウレタン樹脂B 5部 シクロヘキサン 100部 メチルエチルケトン 100部 上記組成物をサンドミル中で4時間混合分散した後、ポ
リイソシアネート(コロネートL)5部、オレイン酸
5部、ステアリン酸 5部、ステアリン酸ブチル 15
部を加えて非磁性層用塗布液を得た。
【0089】上記の塗布液をギャップの異なる2つのド
クターを用いて、湿潤状態で塗布した後、3500ガウ
スの永久磁石、次いで1600ガウスの電磁石にて配向
処理後、乾燥した。その後、金属ロールと金属ロールに
よるスーパーカレンダー処理を温度80℃で行った。塗
布厚味は、磁性層0.3μm、非磁性層3.0μmであ
った。
【0090】次いで以下の処方により、バックコート層
の塗布液を調製した。 バックコート層処方 カーボンブラック 100部 SBET 220m2 /g 平均粒径 170nm DBP吸油量 75ml/100g 揮発分 1.5% pH 8.0 嵩密度 240.2kg/m3 ニトロセルロース RSI/2(商品名) 100部 ポリウレタン(東洋紡績製、UR8300) 30部 分散剤 オレイン酸銅 10部 銅フタロシアニン 10部 硫酸バリウム(沈降性) 5部 メチルエチルケトン 500部 トルエン 500部 上記組成物を予備混練し、ロールミルで混練し、得られ
た組成物100重量部の対して、 カーボンブラック 100部 SBET 200m2 /g 平均粒径 200nm DBP吸油量 36ml/100g pH 8.5 α−Al2 3 (平均粒径 0.2μm) 0.1部 を添加した組成にてサンドグラインダーで分散を行い、
濾過後、上記組成物100部に対して以下の組成を添加
し、塗布液を調製した。
【0091】 メチルエチルケトン 120部 ポリイソシアネート 5部 得られた塗布液をバーコーターにより、非磁性支持体の
磁性層を設けた側の反対側に乾燥厚味0.5μmになる
ように塗布した。このようにして得られた原反を8mm
幅に裁断し8mmビデオテープを作成した。
【0092】
【0093】
【0094】
【0095】比較例6上層磁性層用ポリウレタン樹脂A
をポリウレタン樹脂Cとした以外は、実施例5と同様に
作成した
【0096】比較例8 ポリビニルアセタール樹脂Aを塩化ビニル共重合体とし
た以外は、比較例6と同様に作成した
【0097】得られた各試料を以下により評価した。 〔測定方法〕 電磁変換特性(S/N):試料テープにHi8−V
TR(Sony(株)製:TR−705)を用いて7M
Hz信号を記録し、再生した。このときのS/Nをノイ
ズメーターで測定し比較例1の値を0dBとして相対値
で表した。 繰り返し走行性:23℃、70%RHの環境下で電
磁変換特性の測定に用いたものと同じVTRを用いて9
0分長のテープを100回連続繰り返し走行させ、ビデ
オヘッドの汚れを観察し、またビデオ出力を連続して記
録し、1回目走行出力を0dBとした時の100回目走
行出力を測定した。
【0098】ビデオヘッド汚れ ○…汚れが観察されな
かったもの △…汚れ部分を拭き取ると観察されたもの ×…汚れが目視でも観察されたもの カレンダー汚れ:カレンダー工程において、ロール
の汚れを以下のように評価した。
【0099】○…汚れが観察されなかったもの △…汚れ部分を拭き取ると観察されたもの ×…汚れが目視でも観察されたもの 粘着性:試料テープを60℃、90%RH環境下で
リール状で保存し、1週間以内に粘着が発生したものを
×、1週間〜4週間で粘着が発生したものを△、4週間
以上保存しても発生しないものを○とした。 相溶性:ポリビニルアセタール樹脂またはポリ塩化
ビニル樹脂とポリウレタン樹脂とを重量比1:1にてシ
クロヘキサノン30重量%溶液に溶解し、目視観察で評
価した。
【0100】○…溶液が透明、×…溶液に濁りがある 角形比(SQ):テープサンプルを振動試料型磁束
計(東英工業製)を用い、Hm 10kOeでSQ=B
r/Bmを求めた。
【0101】
【表2】
【0102】上表から分かるように、本発明の樹脂組成
を使用した実施例では、ポリビニルアセタール樹脂とポ
リウレタン樹脂との相溶性が良好で、比較例に比べ、カ
レンダーロール汚れがなく、粘着性が改善され、繰り返
し走行性、電磁変換特性が良好であり、電磁変換特性が
著しく優れている。
【0103】
【発明の効果】本発明の磁気記録媒体は、結合剤樹脂組
成成分として、ポリビニルアセタール樹脂と特定のポリ
ウレタン樹脂を使用することにより、以下の効果を発揮
する。 繰り返し走行におけるヘッド汚れがなくなった。 高温下における長期保存による粘着故障が改善され
た。
【0104】 カレンダーロール汚れがなくなった。 相溶性が改善されたため強磁性微粉末の分散性が向
上し、電磁変換特性が向上した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−138040(JP,A) 特開 平2−3103(JP,A) 特開 昭55−139634(JP,A) 特開 平2−220221(JP,A) 特開 平4−3322(JP,A) 特開 平1−236290(JP,A) 特開 平5−258282(JP,A) 特開 平6−325348(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 5/702 C09D 5/23 C09D 129/14 C09D 175/04 G11B 5/716

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性支持体の少なくとも一面に非磁性
    粉末と結合剤を含む非磁性層を設け、その上に強磁性粉
    末と結合剤を含む上層磁性層を設けた磁気記録媒体にお
    いて、少なくとも前記上層磁性層に含まれる結合剤が少
    なくともポリビニルアセタール樹脂と1分子中に3個以
    上のOH基を有するポリウレタン樹脂からなることを特
    徴とする磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】 前記ポリビニルアセタール樹脂が下記一
    般式(1)で示される構造を有することを特徴とする請
    求項1記載の磁気記録媒体。 【化1】 上記式において、は、−COOM、−SO3 及び−
    OPO(OM) 2 (ここで、Mは、H、Li、Na、K
    を示す。から選ばれた少なくとも1種の極性基であ
    る。m≧40mol%、o≦40mol%、n≦10m
    ol%、p≦3mol%。m+n+o+p=100。
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