JP3396821B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents
磁気記録媒体Info
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Description
し、更に詳しくは、電磁変換特性および走行耐久性に優
れる、アナログ記録媒体をはじめ、特に高密度記録の要
求されるデジタル記録媒体として好的な磁気録媒体に関
する。
ら、磁気記録媒体における電磁変換特性の向上を目的と
して、磁性粉末を含有する層を上層に、非磁性粉末を含
有する層を下層に設けてなる重層構造の磁気記録媒体
(例えば、特開昭63−187418号、特開昭63−
191315号公報等)が提案されている。
ジタル記録媒体への適用を意図したものではなく、重層
構造にしたものの上層の膜厚が比較的厚いので、膜厚損
失や自己減磁損失が大きくなり、デジタル記録媒体とし
て必要な、優れた電磁変換特性および走行耐久性を十分
に得るのは困難であるという問題がある。
特に複数の層を非磁性支持体上に形成する際、磁性層の
面粗れを防止することにより、良好な電磁変換特性およ
び走行耐久性を有する、更にデジタル記録媒体として好
適な重層構造の磁気記録媒体を提供することにある。
ためにこの発明者らが鋭意検討した結果、ある特定の組
成を有する強磁性金属粉末を含有する層を磁性層として
有すると、さらにはこの磁性層を最上層として非磁性支
持体上に有すると、デジタル記録媒体に要求される優れ
た電磁変換特性および走行耐久性を得ることができるこ
と見出し、この発明に到達した。
項1に記載の発明は、非磁性支持体上に強磁性粉末を含
有する磁性層を少なくとも一層有する磁気記録媒体にお
いて、前記強磁性金属粉末を形成する元素としてFe原
子、Al原子および希土類元素の原子を含有し、前記強
磁性金属粉末全体における元素の重量比が、Fe原子1
00重量部に対してAl原子2〜10重量部、希土類元
素の原子1〜8重量部であり、かつ該強磁性金属粉末の
表面を形成する元素の平均存在比率が、Fe原子数10
0に対してAl原子数70〜200、希土類元素の原子
数0.5〜30であることを特徴とする磁気記録媒体で
あり、請求項2に記載の発明は、前記強磁性金属粉末は
該強磁性金属粉末を形成する元素として更にNa原子お
よびCa原子を含有し、該強磁性金属粉末全体における
元素の重量比がFe原子100重量部に対してNa原子
0.1重量部未満、Ca原子0.1〜2重量部、Al原
子2〜10重量部、希土類元素の原子1〜8重量部であ
り、かつ該強磁性金属粉末の表面を形成する元素の平均
存在比率が、Fe原子数100に対してNa原子数2〜
30、Ca原子数5〜30、Al原子数70〜200、
希土類元素の原子数0.5〜30であることを特徴とす
る請求項1に記載の磁気記録媒体であり、請求項3に記
載の発明は、前記強磁性金属粉末は該強磁性金属粉末を
形成する元素として更にCo原子、Ni原子およびSi
原子を含有し、該強磁性金属粉末全体における元素の重
量比が、Fe原子100重量部に対してCo原子2〜2
0重量部、Ni原子2〜20重量部、Si原子0.3〜
5重量部、Na原子0.1重量部未満、Ca原子0.1
〜2重量部、Al原子2〜10重量部、希土類元素の原
子1〜8重量部であり、かつ該強磁性金属粉末の表面を
形成する元素の平均存在比率が、Fe原子数100に対
してCo原子数0.1未満、Ni原子数0.1未満、S
i原子数20〜130、Na原子数2〜30、Ca原子
数5〜30、Al原子数70〜200、希土類元素の原
子数0.5〜30であることを特徴とする請求項2に記
載の磁気記録媒体であり、請求項4に記載の発明は、非
磁性支持体上に少なくとも強磁性体金属粉末を含有する
磁性層を有する磁気記録媒体において、前記磁性層に配
向処理された前記強磁性金属粉末の表面を形成する元素
の平均存在比率が、Fe原子数100に対してAl原子
数70〜300、希土類元素の原子数0.5〜60であ
ることを特徴とする磁気記録媒体であり、請求項5に記
載の発明は、前記希土類元素の原子がSm、Nd、Yお
よびPrよりなる群から選択される1種以上であること
を特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の磁気記録
媒体であり、請求項6に記載の発明は、前記非磁性支持
体と前記磁性層との間に、少なくとも1層を下層として
設けることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載
の磁気記録媒体であり、請求項7に記載の発明は、前記
磁性層の乾燥膜厚が0.02〜0.6μm、前記下層の
乾燥膜厚が0.2〜2.0μmであることを特徴とする
請求項6に記載の磁気記録媒体であり、請求項8に記載
の発明は、前記下層は針状の非磁性粉末が含有された層
であることを特徴とする請求項6または7に記載の磁気
記録媒体である。
述する。
強磁性金属粉末を含有する磁性層(B)を積層してな
り、更に必要に応じて、前記非磁性支持体と前記磁性層
(B)との間に、少なくとも1層の層からなる下層
(C)を設け、更に場合によっては前記磁性層(B)の
上に適宜の層を設けてなる。
リエチレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナ
フタレート等のポリエステル類、ポリプロピレン等のポ
リオレフィン類、セルローストリアセテート、セルロー
スダイアセテート等のセルロース誘導体、ポリアミド、
アラミド樹脂、ポリカーボネート等のプラスチックなど
を挙げることができる。
く、主にテープ状、フィルム状、シート状、カード状、
ディスク状、ドラム状などがある。
が、例えば、フィルム状やシート状の場合は、通常2〜
100μmであり、好ましくは3〜50μmであり、デ
ィスクやカード状の場合は30μm〜10mm程度、ド
ラム状の場合はレコーダー等に応じて適宜に選択され
る。
であっても多層構造のものであってもよい。また、この
非磁性支持体は、例えば、コロナ放電処理等の表面処理
を施されたものであってもよい。
られていない面(裏面)には、磁気記録媒体の走行性の
向上、帯電防止および転写防止などを目的として、バッ
クコート層を設けるのが好ましく、また磁性層と非磁性
支持体との間には、下引き層を設けることもできる。
インダーおよびその他の成分を含有することができる。
〜0.6μmであり、特に好ましくは0.02〜0.4
μmである。前記厚みが0.02μmよりも小さいと、
記録が十分になされないことにより、再生時に出力が得
られないことがあり、一方、0.6μmよりも大きい
と、膜厚損失により十分な再生出力が得られないことが
ある。
金属粉末を必須の磁性粉末として含有する。
てFe、Al、および、希土類元素の原子を含有し、好
ましい希土類元素の原子はSm、Nd、YおよびPrと
からなる群より選択される1種以上の原子である。
強磁性金属粉末全体にける元素の重量比として、Fe原
子100重量部に対して、Al原子は2〜10重量部で
あり、希土類元素の原子は1〜8重量部であり、かつ該
強磁性金属粉末の表面を形成する元素の平均存在比率
が、Fe原子数100に対して、Al原子数は70〜2
00であり、希土類元素の原子数は0.5〜30である
ものが好ましい。
構成元素として更にNaおよびCaを含有し、該強磁性
金属粉末全体における元素の重量比が、Fe原子100
重量部に対して、Na原子は0.1重量部未満であり、
Ca原子は0.1〜2重量部であり、Al原子は2〜1
0重量部であり、希土類元素は1〜8重量部であり、か
つ、該強磁性金属粉末の表面を形成する元素の平均存在
比率は、Fe原子数100に対して、Na原子数は2〜
30であり、Ca原子数は5〜30であり、Al原子数
は70〜200であり、希土類元素の原子数は0.5〜
30である。
構成元素として更にCo、NiおよびSiを含有し、該
強磁性金属粉末全体における元素の重量比が、Fe原子
100重量部に対して、Co原子が2〜20重量部であ
り、Ni原子が2〜20重量部であり、Si原子が0.
3〜5重量部であり、Na原子が0.1重量部未満であ
り、Ca原子が0.1〜2重量部であり、Al原子が2
〜10重量部であり、希土類元素の原子が1〜8重量部
であり、かつ該強磁性金属粉末の表面を形成する元素の
平均存在比率が、Fe原子数100に対して、Co原子
数が0.1未満であり、Ni原子数が0.1未満であ
り、Si原子数が20〜130であり、Na原子数が2
〜30であり、Ca原子数が5〜30であり、Al原子
数が70〜200であり、希土類元素の原子数0.5〜
30である。
は、1700 Oe以上の高い保磁力(Hc)、120
emu/g以上の高い飽和磁化量(σs )、および高い
分散性を有するので好ましい。
含有量としては、その層における固形分全体に対し、通
常60〜95重量%であり、好ましくは70〜90重量
%であり、特に好ましくは75〜85重量%である。
磁性粉末を含有することができる。
Ox (1.33<x<1.5)で表わされる化合物や、
Co−FeOx (1.33<x<1.5)などの強磁性
酸化鉄粉末、Fe、Ni、Co等を主成分とするメタル
系金属粉末、これらの中でも、Fe系金属粉末、さらに
はFe−Al系強磁性金属粉末などの強磁性金属粉末、
六方晶板状粉末等を挙げることができる。
は、その長軸径が0.30μm未満であり、好ましくは
0.04〜0.20μmであり、更に好ましくは0.0
5〜0.17μmであることが好ましい。強磁性粉末の
長軸径が前記範囲内にあると、磁気記録媒体の表面性を
向上させることができると共に電磁変換特性の向上も図
ることができる。
る前記強磁性粉末の長軸径(a)と下層である非磁性層
中に含有される非磁性粉末の長軸径(b)との比(軸
比;b/a)は、3以下であることが望ましく、特に
2.5以下であるのが望ましく、さらには2以下である
のが望ましい。この軸比が前記範囲内にあると、磁気記
録媒体の表面性を良好な状態にすることができるなど優
れた特性を発揮することができるからである。
以上組合せて用いてもよい。
レタン、ポリエステル、塩化ビニル系共重合体等の塩化
ビニル系樹脂等が代表的なものであり、これらの樹脂は
−SO3 M、−OSO3 M、−COOM、−PO(OM
1 )2 およびスルホベタイン基から選ばれた少なくとも
一種の極性基を有する繰り返し単位を含むことが好まし
い。
子又はNa、K、Li等のアルカリ金属を表わし、また
M1 は水素原子、Na、K、Li等のアルカリ原子を表
わす。
る作用があり、各樹脂中の含有率は0.1〜8.0モル
%であり、好ましくは0.2〜6.0モル%である。こ
の含有率が0.1モル%未満であると、磁性粉末の分散
性が低下し、また含有率が8.0モル%を超えると、磁
性塗料がゲル化し易くなる。なお、前記各樹脂の重量平
均分子量は、15,000〜50,000の範囲が好ま
しい。
00重量部に対して、通常8〜25重量部、好ましくは
10〜20重量部である。
を組合せて用いることができるが、この場合、ポリウレ
タンおよび/またはポリエステルと塩化ビニル系樹脂と
の比は、重量比で、通常90:10〜10:90であ
り、好ましくは70:30〜30:70の範囲である。
性基含有塩化ビニル系共重合体は、例えば、塩化ビニル
−ビニルアルコール共重合体など、水酸基を有する共重
合体と前記極性基および塩素原子を有する化合物との付
加反応により合成することができる。
導入技術に関しては、特開昭57−44227号、同5
8−108052号、同59−8127号、同60−1
01161号、同60−235814号、同60−23
8306号、同60−238371号、同62−121
923号、同62−146432号、同62−1464
33号等の公報に記載があり、この発明においてもこれ
らを利用することができる。
リウレタンの合成について述べる。
基酸との反応により得られる。
部に極性基を有する多塩基酸から、極性基を有するポリ
エステル(ポリオール)を合成することができる。
も公知の方法で合成することができる。
との反応から得られる。
多塩基酸との反応によって得られるポリエステルポリオ
ールが使用されている。
ポリオールを原料として用いれば、極性基を有するポリ
ウレタンを合成することができる。
ニルメタン−4−4’−ジイソシアネート(MDI)、
ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)、トリレ
ンジイソシアネート(TDI)、1,5−ナフタレンジ
イソシアネート(NDI)、トリジンジイソシアネート
(TODI)、リジンイソシアネートメチルエステル
(LDI)等が挙げられる。
合成方法として、水酸基を有するポリウレタンと極性基
および塩素原子を有する下記の化合物との付加反応も有
効である。
である。 なお、ポリウレタンへの極性基導入に関する技
術としては、特公昭58−41565号、特開昭57−
92422号、同57−92423号、同59−812
7号、同59−5423号、同59−5424号、同6
2−121923号等の公報に記載があり、この発明に
おいてもこれらを利用することができる。
記の樹脂を全バインダーの50重量%以下の使用量で併
用することができる。
0,000〜200,000である、塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合
体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、ブタジエ
ン−アクリロニトリル共重合体、ポリアミド樹脂、ポリ
ビニルブチラール、セルロース誘導体(ニトロセルロー
ス等)、スチレン−ブタジエン共重合体、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノキ
シ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル系樹脂、尿素ホルム
アミド樹脂、各種の合成ゴム系樹脂等が挙げられる。
研磨剤、潤滑剤、耐久性向上剤、分散剤、帯電防止剤お
よび導電性微粉末などの添加剤をその他の成分として含
有させることができる。
を使用することができる。
0.05〜0.6μmであり、好ましくは0.05〜
0.5μmであり、特に好ましくは0.05〜0.3μ
mである。
ては、通常3〜20重量部であり、好ましくは5〜15
重量部であり、特に好ましくは5〜10重量部である。
は脂肪酸エステルを使用することができる。この場合、
脂肪酸の添加量は、磁性粉末に対して0.2〜10重量
%が好ましく、特に好ましくは0.5〜5重量%であ
る。添加量が0.2重量%未満であると、走行性が低下
し易く、また10重量%を超えると、脂肪酸が磁性層の
表面にしみ出したり、出力低下が生じ易くなる。
末に対して0.2〜10重量%が好ましく、特に好まし
くは0.5〜5重量%である。その添加量が0.2重量
%未満であると、スチル耐久性が劣化し易く、また10
重量%を超えると、脂肪酸エステルが磁性層の表面にし
み出したり、出力低下が生じ易くなる。
効果をより高めたい場合には、脂肪酸と脂肪酸エステル
は重量比で10:90〜90:10が好ましい。
酸であってもよく、炭素数は6〜30が好ましく、12
〜22の範囲がより好ましい。
潤滑剤としてそれ自体公知の物質を使用することがで
き、例えばシリコーンオイル、フッ化カーボン、脂肪酸
アミド、α−オレフィンオキサイド等を使用することが
できる。
を挙げることができ、ポリイソシアネートとしては、例
えば、トリレンジイソシアネート(TDI)等と活性水
素化合物との付加体などの芳香族ポリイソシアネート
と、ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)等と
活性水素化合物との付加体などの脂肪族ポリイソシアネ
ートがある。なお、前記ポリイソシアネートの重量平均
分子量は、100〜3,000の範囲にあることが望ま
しい。
ン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステ
アリン酸、オレイン酸などの炭素数12〜18の脂肪
酸;これらのアルカリ金属の塩またはアルカリ土類金属
の塩、あるいはこれらのアミド;ポリアルキレンオキサ
イドアルキルリン酸エステル;レシチン;トリアルキル
ポリオレフィンオキシ第四アンモニウム塩;カルボキシ
ル基および/またはスルホン酸基を有するアゾ系化合物
などを挙げることができる。これらの分散剤は、通常、
磁性粉末に対して0.5〜5重量%の範囲で用いられ
る。
のカチオン界面活性剤;スルホン酸、硫酸、リン酸、リ
ン酸エステル、カルボン酸等の酸基を含むアニオン界面
活性剤;アミノスルホン酸等の両性界面活性剤;サポニ
ン等の天然界面活性剤などを挙げることができる。上述
した帯電防止剤は、通常、バインダーに対して0.01
〜40重量%の範囲で添加される。
て導電性微粉末を好ましく用いることができる。前記帯
電防止剤としては、カーボンブラック、グラファイト、
酸化錫、銀粉、酸化銀、硝酸銀、銀の有機化合物、銅粉
等の金属粒子等、酸化亜鉛、硫酸バリウム、酸化チタン
等の金属酸化物等の顔料を酸化錫被膜またはアンチモン
固溶酸化錫被膜等の導電性物質でコーティング処理した
もの等を挙げることができる。
5〜700nmであり、より好ましくは、5〜200n
mである。
粉末100重量部に対して、1〜20重量部であり、好
ましくは2〜7重量部である。
前記磁性層との間に単層または複数層をもって、必要に
応じて形成される。
層の組合せからなる層で形成されてもよく、特に制限は
ない。下層としては、例えば、磁性粉末を含有する磁性
層(C−1)、非磁性粉末を含有する非磁性層(C−
2)、高透磁率材料を含有する層(C−3)、またはこ
れらの層の組合せからなる層等を挙げることができる。
この発明においては、非磁性層(C−2)が好ましく、
特に好ましくは、針状の非磁性粉末を含有する非磁性層
である。
2.5μmであり、好ましくは0.2〜2.0μmであ
り、特に好ましくは0.5〜2.0μmである。前記乾
燥膜厚が2.5μmよりも大きいと、重層後の上層表面
の表面粗さが上昇する、いわゆる重層面粗れが発生し、
好ましい電磁変換特性が得られないことがあり、一方、
0.5μmよりも小さいと、カレンダー時に高い平滑性
を得ることが困難になり、電磁変換特性が悪化し、下層
を設けた意味が薄くなることがある。
に応じてバインダー及びその他の成分を含有する。
制限はなく、(B−1)のところで例示した化合物を好
適に用いることができる。これらの磁性粉末は一種単独
でも、あるいは二種以上組合せて用いてもよい。
o−FeOX (1.33<X<1.5)である。下層に
おける磁性層がCo−FeOX (1.33<X<1.
5)を含有すると、記録波長が大きい領域、特に1μm
以上での再生出力が良好になる。
る固形分全体に対し、通常70〜90重量%であり、好
ましくは75〜85重量%である。
(B−2)のところで例示した化合物を用いることがで
き、その量としては、強磁性金属粉末100重量部に対
し、通常5〜25重量部であり、好ましくは10〜20
重量部である。
(B−3)のところで例示した化合物を用いることがで
きる。その量としては、この発明の目的を阻害すること
がなければ、特に制限はなく、適宜選択することができ
る。
バインダーおよびその他の成分を含有する。
選択して使用することができる。
ラック、グラファイト、TiO2 、硫酸バリウム、Zn
S、MgCO3 、CaCO3 、ZnO、CaO、二硫化
タングステン、二硫化モリブデン、窒化ホウ素、Mg
O、SnO2 、SiO2 、Cr2 O3 、α−Al2 O
3 、α−Fe2 O3 、α−FeOOH、SiC、酸化セ
リウム、コランダム、人造ダイヤモンド、α−酸化鉄、
ザクロ石、ガーネット、ケイ石、窒化ケイ素、窒化ホウ
素、炭化ケイ素、炭化モリブデン、炭化ホウ素、炭化タ
ングステン、チタンカーバイド、トリボリ、ケイソウ
土、ドロマイト等を挙げることができる。
ック、CaCO3 、TiO2 、硫酸バリウム、α−Al
2 O3 、α−Fe2 O3 、α−FeOOH、Cr2 O3
等の無機粉末である。更に好ましくはカーボンブラッ
ク、TiO2 、α−Fe2 O3等である。
ある非磁性粉末を好適に使用することができる。前記針
状の非磁性粉末を用いると、非磁性層の表面の平滑性を
向上させることができ、その上に積層される磁性層から
なる最上層における表面の平滑性も向上させることがで
きる。このとき用いられる針状粉末としてはα−Fe2
O3 、TiO2 が好ましい。
0.50μm以下であり、好ましくは0.40μm以下
であり、特に好ましくは0.30μm以下である。
0.10μm以下であり、好ましくは0.08μm以下
であり、特に好ましくは0.06μm以下である。
20であり、好ましくは5〜15であり、特に好ましく
は5〜10である。ここでいう軸比とは、短軸径に対す
る長軸径の比(長軸径/短軸径)のことをいう。
10〜250m2 /gであり、好ましくは20〜150
m2 /gであり、特に好ましくは30〜100m2 /g
である。
表面積を有する非磁性粉末を使用すると、非磁性層の表
面性を良好にすることができると共に、磁性層の表面性
も良好な状態にすることができる点で好ましい。
末が、Si化合物および/またはAl化合物により表面
処理されていることが好ましい。かかる表面処理のなさ
れた非磁性粉末を用いると磁性層の表面状態を良好にす
ることができる。前記Siおよび/またはAlの含有量
としては、前記非磁性粉末に対して、Siが0.1〜1
0重量%、Alが0.1〜10重量%であるのが好まし
い。
量としては、非磁性層を構成する全成分の合計に対し
て、通常50〜99重量%であり、好ましくは60〜9
5重量%であり、特に好ましくは70〜95重量%であ
る。非磁性粉末の含有量が前記範囲内にあると、磁性層
および非磁性層の表面状態を良好にすることができる。
(B−2)のところで例示した化合物を用いることがで
き、その量としては、非磁性粉末100重量部に対し、
通常5〜150重量部であり、好ましくは10〜120
重量部である。
は、(B−3)のところで例示した化合物を用いること
ができる。その量としては、この発明の目的を阻害する
ことがなければ特に制限はなく、適宜選択することがで
きる。
る。また必要に応じてバインダーおよびその他の成分を
含有する。
1.0×104 (A/m)、好ましくは0<Hc≦5.
0×103 (A/m)である。保磁力が前記範囲内にあ
ると、高透磁率材料として最上層の磁化領域の安定化の
効果が発揮される。保磁力が前記範囲を超えると、磁性
材料としての特性が発現することにより所望の特性が得
られなくなることがあるので好ましくない。
て、前記保磁力の範囲内にある材料を適宜に選択するの
が好ましい。そのような高透磁率材料としては、例え
ば、金属軟質磁性材料、酸化物軟質磁性材料等を挙げる
ことができる。
i合金、Fe−Al合金(Alperm,Alfeno
l,Alfer)、パーマロイ(Ni−Fe系二元合
金、およびこれにMo、Cu、Crなどを添加した多元
系合金)、センダスト(Fe−Si−Al{9.6重量
%のSi、5.4%のAl、残りがFeである組
成})、Fe−Co合金等を挙げることができる。これ
らの中でも好ましい金属軟質磁性材料としてはセンダス
トが好ましい。なお、高透磁率材料としての金属軟質磁
性材料としては以上に例示したものに限定されず、その
他の金属軟質磁性材料を使用することができる。高透磁
率材料は、その一種を単独で使用することもできるし、
またその二種以上を併用することもできる。
ル型フェライトであるMnFe2 O4 、Fe3 O4 、C
oFe2 O4 、NiFe2 O4 、MgFe2 O4 、Li
0.5Fe2.5 O4 や、Mn−Zn系フェライト、Ni−
Zn系フェライト、Ni−Cu系フェライト、Cu−Z
n系フェライト、Mg−Zn系フェライト、Li−ZN
系フェライト等を挙げることができる。これらの中で
も、Mn−Zn系フェライトおよびNi−Zn系フェラ
イトが好ましい。なお、これらの酸化物軟質磁性材料は
その一種を単独で使用することもできるが、その二種以
上を併用することもできる。
粉砕装置を用いて微細粉末にし、その粒径が1mμ〜
1,000mμ、特に1mμ〜500mμであるのが好
ましい。このような微細な粉末を得るために、金属軟質
磁性材料においては、溶融した合金を真空雰囲気下に噴
霧することにより得ることができる。また、酸化物軟質
磁性材料においては、ガラス結晶化法、共沈焼成法、水
熱合成法、フラックス法、アルコキシド法、プラズマジ
ェット法等により微細粉末にすることができる。
は、高透磁率材料の含有量は、10〜100重量%、好
ましくは50〜100重量%、更に好ましくは60〜1
00重量%である。高透磁率材料の含有量が前記範囲内
にあると、最上層の磁化の安定化の効果が十分に得られ
る。また、高透磁率材料が50重量%未満であると、高
透磁率層としての効果が得られなくなることがあるので
好ましくない。
は、非磁性の粒子を含有していてもよい。
インダーとしては、(B−2)のところで例示した化合
物を挙げることができ、その量としては、高透磁率材料
100重量部に対し、通常5〜30重量部であり、好ま
しくは10〜25重量部である。
の他の成分としては、(B−3)のところで例示した化
合物を挙げることができる。その量としては、この発明
の目的を阻害することがなければ特に制限はなく、適宜
選択することができる。
塗設を、下層が湿潤状態にあるときにする所謂ウエット
−オン−ウエット方式で塗設するのが好ましい。このウ
エット−オン−ウエット方式は、公知の重層構造型の磁
気記録媒体の製造に使用される方法を適宜に採用するこ
とができる。
ー、分散剤、潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤等と溶媒とを
混練して高濃度磁性塗料を調製し、次いでこの高濃度磁
性塗料を希釈して磁性塗料を調製した後、この磁性塗料
を非磁性支持体の表面に塗布する。
チルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン
(MIBK)、シクロヘキサノン等のケトン系;メタノ
ール、エタノール、プロパノール等のアルコール類;酢
酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;テ
トラヒドロフラン等の環状エーテル類;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、ジクロルベンゼン等のハロゲン化炭化水素などを用
いることができる。これらの各種溶媒はその一種単独を
使用することもできるし、またその二種以上を併用する
こともできる。
各種の混練分散機を使用することができる。
ールミル、三本ロールミル、ボールミル、ペブルミル、
コボルミル、トロンミル、サンドミル、サンドグライン
ダー、Sqegvariアトライター、高速インペラー分散機、
高速ストーンミル、高速度衝撃ミル、ディスパー、高速
ミキサー、ホモジナイザー、超音波分散機、オープンニ
ーダー、連続ニーダー、加圧ニーダー等を挙げることが
できる。上記混練分散機のうち、0.05〜0.5KW
(磁性粉末1Kg当たり)の消費電力負荷を提供するこ
とのできる混練分散機は、加圧ニーダー、オープンニー
ダー、連続ニーダー、二本ロールミル、三本ロールミル
である。
するには、具体的には、図1に示すように、まず供給ロ
ール32から繰出した非磁性支持体1に、エクストルー
ジョン方式の押し出しコーター10、11により、磁性
塗料と下層用塗料とをウェット−オン−ウェット方式で
重層塗布した後、配向用磁石または垂直配向用磁石33
を通過し、乾燥器34に導入し、ここで上下に配したノ
ズルから熱風を吹き付けて乾燥する。次に、乾燥した各
塗布層付きの非磁性支持体1をカレンダーロール38の
組合せからなるスーパーカレンダー装置37に導き、こ
こでカレンダー処理した後に、巻き取りロール39に巻
き取る。このようにして得られた磁性フィルムを所望幅
のテープ状に裁断して、例えば8mmビデオ用磁気記録
テープを製造することができる。
いインラインミキサーを通して押し出しコーター10、
11へと供給してもよい。なお、図中、矢印は非磁性支
持体の搬送方向を示す。押し出しコーター10、11に
はそれぞれ、液溜まり部13、14が設けられ、各コー
ターからの塗料をウェット−オン−ウェット方式で重ね
る。即ち、下層用塗料の塗布直後(未乾燥状態のとき)
に磁性塗料を重層塗布する。
す2基の押し出しコーター5a、5bのほか、図3およ
び図4のような型式の押し出しコーター5c、5dを使
用することもできる。これらの中で、図4に示した押し
出しコーター5dがこの発明においては好ましい。押し
出しコーター5dにより、下層用途料2と磁性塗料4と
を共押し出しして重層塗布する。
ける磁場は、20〜10,000ガウス程度であり、乾
燥器による乾燥温度は約30〜120℃であり、乾燥時
間は約0.1〜10分間程度である。
は、リバースロールと押し出しコーターとの組合せ、グ
ラビアロールと押し出しコーターとの組合せなども使用
することができる。更にはエアドクターコーター、ブレ
ードコーター、エアナイフコーター、スクィズコータ
ー、含浸コーター、トランスファロールコーター、キス
コーター、キャストコーター、スプレイコーター等を組
合せることもできる。
重層塗布においては、磁性層の下に位置する下層が湿潤
状態になったままで磁性層を塗布するので、下層の表面
(即ち、磁性層との境界面)が滑らかになると共に磁性
層の表面性が良好になり、かつ、上下層間の接着性も向
上する。この結果、特に高密度記録のために高出力、低
ノイズの要求される、例えば磁気テープとしての要求性
能を満たしたものとなり、かつ、高耐久性の性能が要求
されることに対しても膜剥離をなくし、膜強度が向上
し、耐久性が十分となる。また、ウェット−オン−ウェ
ット重層塗布方式により、ドロップアウトも低減するこ
とができ、信頼性も向上する。
滑化処理を行うのもよい。
またはブレード処理を行なってスリッティングされる。
件として温度、線圧力、C/s(コーティングスピー
ド)等を挙げることができる。
0〜140℃、上記線圧力を50〜400kg/cm、
上記C/Sを20〜1,000m/分に保持することが
好ましい。これらの数値を満足しないと、磁気記録媒体
の表面性を良好な状態に保つことが困難になる、あるい
は、不可能になることがある。
を、0.02〜0.6μmにする。前記層の厚さが0.
6μmを越えると、電気的特性が劣化するため、この発
明の目的たるデジタル記録媒体として好適な磁気記録媒
体を得ることができない。
発明の範囲から逸脱しない範囲において種々変更するこ
とができる。なお、下記の実施例において「部」は全て
「重量部」である。
下層用塗料の各成分を、それぞれニーダーおよびサンド
ミルを用いて混練分散して最上層用磁性塗料および下層
用塗料を調製した。
リイソシアネート化合物(コロネートL、日本ポリウレ
タン工業(株)製)5部を添加した。
塗料Aにおけるα−Fe2 O3 に代えてCo−γ−Fe
2 O3 (Hc:650 Oe、長軸径:0.22μm、
BET値:45m2 /g、pH:5.0、軸比1.2、
σs :75emu/g、結晶子サイズ:200Å)に代
えた外は下層用塗料Aと同様にして得た。
状α−Fe2 O3 に代えて球状α−Fe2 O3 (平均粒
子径:37nm、BET値:42m2 /g、pH:5.
5、SiAl化合物(Si:0.1重量%、Al:0.
3重量%)で表面処理)を用いた外は、下層用塗料Aと
同様にして得た。
状α−Fe2 O3 に代えて針状TiO2 (長軸径:0.
12μm、軸比:6、BET値:40m2 /g、pH:
7.0、SiAl化合物(Si:0.1重量%、Al:
0.4重量%)で表面処理)を用いた外は、下層用塗料
Aと同様にして得た。
状α−Fe2 O3 に代えて球状TiO2 (平均粒子径:
32nm、BET値:40m2 /g、pH:7.5、結
晶径:ルチル、SiAl化合物(Si:0.1重量%、
Al:0.3重量%)で表面処理)を用いた外は、下層
用塗料Aと同様にして得た。
びに実施例1−1〜1−11および比較例1−1〜1−
5)表1に示した、強磁性金属粉末を含有する上述の磁
性塗料、および、非磁性粉末を含有する上述の下層用塗
料を用いて、ウエット−オン−ウエット方式で厚さ10
μmのポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布し
た後、塗膜が未乾燥であるうちに磁場配向処理を行な
い、続いて乾燥を施してから、カレンダーで表面平滑化
処理を行ない、表2および表3に示された厚さを有する
下層および最上層からなる磁性層を形成した。
チレンテレフタレートフィルムの面(裏面)に下記の組
成を有する塗料を塗布し、この塗膜を乾燥し、上述した
カレンダー条件にしたがってカレンダー加工をすること
によって、厚さ0.8μmのバックコート層を形成し、
広幅の原反磁気テープを得た。
m幅のビデオ用磁気記録媒体を作成した。この磁気記録
媒体につき、以下の評価を行った。その結果を表2およ
び表3に示した。
e、Co、Ni、Nd、Si、Al、Y、Pr、Sm、
Laの各元素の存在比率については、波長分散型蛍光X
線分析装置(WDX)を用いて試料中の各元素の蛍光X
線強度を測定した後、ファンダメンタルパラメーター法
(以下、FP法と称する。)に従い算出して求めた。
WDXシステム3080を、以下の条件にて使用した。
r、Sm、Laに対して)、PET(Alに対して)、
RX−4(Siに対して) アプソーバ:1/1(Feのみ1/10) スリット :COARSE フィルター:OUT PHA :15〜30(Al、Siに対して)、10
〜30(Fe、Co、Ni、Nd、Y、Pr、Sm、L
aに対して) 計数時間 :ピーク=40秒、バックグラウンド=40
秒(ピーク前後の2点を測定) なお、蛍光X線の測定を行なうには、上記装置に限定さ
れるものではなく、種々の装置を使用することができ
る。
を使用した。
eference Materials intern
ational社製の合金SRM1219(Cを0.1
5重量%、Mnを0.42重量%、Pを0.03重量
%、Siを0.55重量%、Cuを0.16重量%、N
iを2.16重量%、Crを15.64重量%、Moを
0.16重量%、Vを0.06重量%をそれぞれ含有す
る。)である。
eference Materials intern
ational社製の合金SRM1250(Niを3
7.78重量%、Crを0.08重量%、Moを0.0
1重量%、Coを16.10重量%、Alを0.99重
量%をそれぞれ含有する。)である。
0.14重量%、Pを0.15重量%、Sを0.19重
量%、Siを0.36重量%、Coを3.19重量%、
Znを1.26重量%、Caを0.07重量%、Naを
0.02重量%をそれぞれ含有する。)である。
2.73重量%含有する。)である。
97重量%含有する。)である。
40重量%、Caを0.40重量%含有する。)であ
る。
69重量%含有する。)である。
8重量%含有する。)である。
量%は、メーカー供与のデータシートの値であり、前記
標準試料3〜8における元素の重量%は、ICP発光分
析装置による分析値である。この値を以下のFP法の計
算における標準試料の元素組成値として入力した。
メンタルパラメータソフトウェアVersion2.1
を用い、次の条件にて計算した。
00重量%に対するその他の元素の重量%として換算
し、定量値としたものである。
ける組成中のFe、Co、Ni、Nd、Si、Al、
Y、Pr、Sm、Laの各元素の存在比率については、
XPS表面分析装置を用いてその値を求めた。
ットする。
3d5/2ピークの半値巾で規定する。) なお、試料の固定には、いわゆる粘着テープは使用しな
い。XPS表面分析装置の機種としては、特に限定はな
く、種々の装置を使用することができるが、本願におい
ては、VG社製ESCALAB−200Rを用いた。
い、各元素のスペクトルを測定した。この時、データの
取込み間隔は、0.2eVとし、表4に示す最低カウン
ト数以上のカウントが得られるまで積算した。
位置が284.6eVになるようにエネルギー位置を補
正する。
のCOMMON DATA PROCESSING S
YSTEM Ver.2.3(以下、VAMASソフト
と称する。)上で、データ処理を行なうために、上記ス
ペクトルを各装置メーカーが提供するソフトを用いて、
VAMASソフトを使用することができるコンピュータ
ーに転送する。
れたスペクトルをVAMASフォーマットに変換した
後、以下のデータ処理を行なう。
unt Scaleのキャリブレーションを行ない、5
ポイントのスムージング処理を行なう。
示す定量範囲でピークエリア強度を求める。次に、表4
に示す感度係数を使用し、各元素の原子数%を求めた。
原子数%は、Fe原子数100に対する原子数に換算し
定量値とした。
>;ソニー(株)製8ミリビデオカメラCCDV−90
0により、7MHzおよび9MHzでのRF出力(d
B)を測定した。CN比は、7MHzと6MHzとの出
力差(dB)を測定した。
および温度0℃、湿度20%における100回繰返し走
行耐久性について以下のように評価した。
度90%の環境下でテープを1週間放置したときのテー
プ減磁率(%)を測定した。放置前後でのテープの飽和
磁束密度Bの値を基にして、以下の式によりテープ減磁
率(%)を求めた。
/(放置前のB1 )×100(%) <重層時の面粗れ>;重層後の表面を光学顕微鏡にて観
察し、その程度を以下のように評価した。
等の面粗れであった B:最上層用塗料のみで形成したときよりも平滑であっ
た C:最上層用塗料のみで形成したときよりも粗面化し
た。
媒体として好適な、短波長領域での電気的特性および走
行性に優れた磁気録媒体を提供することができる。
よる磁性層の重層塗布を説明するための図である。
ーターの一例を示す図である。
ーターの一例を示す図である。
ーターの一例を示す図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 非磁性支持体上に強磁性粉末を含有する
磁性層を少なくとも一層有する磁気記録媒体において、
前記強磁性金属粉末を形成する元素としてFe原子、A
l原子および希土類元素の原子を含有し、前記強磁性金
属粉末全体における元素の重量比が、Fe原子100重
量部に対してAl原子2〜10重量部、希土類元素の原
子1〜8重量部であり、かつ該強磁性金属粉末の表面を
形成する元素の平均存在比率が、Fe原子数100に対
してAl原子数70〜200、希土類元素の原子数0.
5〜30であることを特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項2】 前記強磁性金属粉末は該強磁性金属粉末
を形成する元素として更にNa原子およびCa原子を含
有し、該強磁性金属粉末全体における元素の重量比がF
e原子100重量部に対してNa原子0.1重量部未
満、Ca原子0.1〜2重量部、Al原子2〜10重量
部、希土類元素の原子1〜8重量部であり、かつ該強磁
性金属粉末の表面を形成する元素の平均存在比率が、F
e原子数100に対してNa原子数2〜30、Ca原子
数5〜30、Al原子数70〜200、希土類元素の原
子数0.5〜30であることを特徴とする請求項1に記
載の磁気記録媒体。 - 【請求項3】 前記強磁性金属粉末は該強磁性金属粉末
を形成する元素として更にCo原子、Ni原子およびS
i原子を含有し、該強磁性金属粉末全体における元素の
重量比が、Fe原子100重量部に対してCo原子2〜
20重量部、Ni原子2〜20重量部、Si原子0.3
〜5重量部、Na原子0.1重量部未満、Ca原子0.
1〜2重量部、Al原子2〜10重量部、希土類元素の
原子1〜8重量部であり、かつ該強磁性金属粉末の表面
を形成する元素の平均存在比率が、Fe原子数100に
対してCo原子数0.1未満、Ni原子数0.1未満、
Si原子数20〜130、Na原子数2〜30、Ca原
子数5〜30、Al原子数70〜200、希土類元素の
原子数0.5〜30であることを特徴とする請求項2に
記載の磁気記録媒体。 - 【請求項4】 前記希土類元素の原子がSm、Nd、Y
およびPrよりなる群から選択される1種以上であるこ
とを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の磁気記
録媒体。 - 【請求項5】 前記非磁性支持体と前記磁性層との間
に、少なくとも1層を下層として設けることを特徴とす
る請求項1〜4のいずれかに記載の磁気記録媒体。 - 【請求項6】 前記磁性層の乾燥膜厚が0.02〜0.
6μm、前記下層の乾燥膜厚が0.2〜2.0μmであ
ることを特徴とする請求項5に記載の磁気記録媒体。 - 【請求項7】 前記下層は針状の非磁性粉末が含有され
た層であることを特徴とする請求項5または6に記載の
磁気記録媒体。
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