JP3975367B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁変換特性に優れると共に、耐久性およびドロップアウトを改良した磁気記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より、磁気記録媒体は、テープ、ディスク、ドラムあるいはシート等の形態で汎用されている。このような磁気記録媒体は、通常、ポリエステルフィルムのような非磁性支持体上に、磁性粉及び結合剤を主成分とする磁性塗料を塗布することにより製造されている。そして、特に近年において磁気記録媒体に対しその小型化と共に記録の高密度化が要求されるようになり、斯る要求に応えるために、例えば、保磁力や飽和磁化を向上させる試みや磁性層の厚さを薄くする提案がなされている。また、上記の要求に加えて、高品質の磁気記録媒体の要求に応えるために、特に電磁変換特性及び耐久性に優れ、且つドロップアウトの少ない磁気記録媒体が強く望まれている。
【0003】
従って、本発明の目的は、高密度記録が可能な、特に電磁変換特性に優れ、且つドロップアウト及び耐久性が改良された磁気記録媒体を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討した結果、磁気記録媒体における磁性層に特定の潤滑剤の組合せを含有させることにより、上記目的が達成され得ることを知見した。
【0005】
本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、非磁性支持体と磁性層とを備えた磁気記録媒体において、上記磁性層が、潤滑剤として、
(A)炭素数3〜7の直鎖又は分岐鎖脂肪族アルコールと炭素数12〜18の直鎖又は分岐鎖脂肪酸との脂肪酸エステル、および、
(B)炭素数8〜14の直鎖又は分岐鎖脂肪族アルコールと炭素数12〜18の直鎖又は分岐鎖脂肪酸との脂肪酸エステル、
を含有することを特徴とする磁気記録媒体を提供するものである。
【0006】
以下、本発明の磁気記録媒体を必要に応じて図面を参照して詳細に説明する。ここで、〔図1〕および〔図2〕は、本発明の磁気記録媒体の実施形態の構造を示す模式図である。
【0007】
〔図1〕で示される実施形態の磁気記録媒体1は、非磁性支持体2と、磁性層4と、該非磁性支持体2と磁性層4との間に設けられた中間層3と、上記非磁性支持体2の裏面に設けられたバックコート層5とからなる。
〔図2〕で示される実施形態の磁気記録媒体11は、〔図1〕で中間層3が存在しない以外は、〔図1〕で示されるものと同じである。
中間層3が存在することは、平滑な表面性が得られやすく、再生出力の点から好ましく、従って、〔図1〕で示される構造を有する磁気記録媒体は〔図2〕のそれよりも好ましい。
【0008】
本発明の磁気記録媒体1および11において用いられる上記非磁性支持体2は、通常公知のものを特に制限されることなく用いることができ、具体的には、高分子樹脂からなる可撓性フィルムやディスク;Cu,Al,Zn等の非磁性金属、ガラス、磁器、陶器等のセラミック等からなるフィルム、ディスク、カード等を用いることができる。
【0009】
上記可撓性フィルムや上記ディスクを形成する上記高分子樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリエチレンビスフェノキシカルボキシレート等のポリエステル類、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート等のセルロース誘導体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂、或いはポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリエーテル・エーテルケトン、ポリウレタン等が挙げられ使用に際しては、単独若しくは2種以上併用して用いることができる。
【0010】
次に、本発明の磁気記録媒体の磁性層4について説明する。該磁性層4は、磁気記録媒体の最上層、即ち、磁気記録媒体の表面に位置する層として設けられる層である。
そして本発明では、該磁性層4は、潤滑剤として、
(A)炭素数3〜7の直鎖又は分岐鎖脂肪族アルコールと炭素数12〜18の直鎖又は分岐鎖脂肪酸との脂肪酸エステル、及び、
(B)炭素数8〜14の直鎖又は分岐鎖脂肪族アルコールと炭素数12〜18の直鎖又は分岐鎖脂肪酸との脂肪酸エステル、
を含有している。
本発明の磁気記録媒体は、その磁性層が上記2種の脂肪酸エステル(A)および(B)を含有することにより、電磁変換特性及び耐久性に優れ、かつドロップアウトの少ないものとなる。
【0011】
上記脂肪酸エステル(A)が誘導される脂肪族アルコールは、直鎖、分岐鎖いずれのものでもよいが、直鎖脂肪族アルコールが耐久性及び耐環境性の点で好ましい結果をもたらす。
また、該脂肪族アルコールの炭素数は、3〜7、上記と同様の観点から、好ましくは4〜6である。
【0012】
上記脂肪酸エステル(B)が誘導される脂肪族アルコールは、直鎖、分岐鎖いずれのものでもよいが、分岐鎖脂肪族アルコールが耐久性及び耐環境性の点で好ましい結果をもたらす。
また、該脂肪族アルコールの炭素数は、8〜14、上記と同様の観点から、好ましくは8〜13である。
【0013】
上記脂肪酸エステル(A)および(B)が誘導される脂肪酸は、直鎖、分岐鎖いずれのものでもよいが、直鎖脂肪酸が耐久性及び耐環境性の点で好ましい結果をもたらす。
また、該脂肪酸の炭素数は、12〜18、上記と同様の観点から、好ましくは14〜18である。
【0014】
上記脂肪酸エステル(A)および(B)が誘導される各脂肪族アルコールおよび脂肪酸は不飽和、飽和いずれであってもよい。
【0015】
脂肪酸エステル(A)の具体例としては、ミリスチン酸プロピル、ミリスチン酸i−プロピル、ミリスチン酸ブチル、ミリスチン酸sec−ブチル、ミリスチン酸t−ブチル、ミリスチン酸ヘプチル、パルミチン酸プロピル、パルミチン酸i−プロピル、パルミチン酸ブチル、パルミチン酸sec−ブチル、パルミチン酸t−ブチル、ステアリン酸プロピル、ステアリン酸i−プロピル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸sec−ブチル、ステアリン酸t−ブチル、ステアリン酸アミル、オレイン酸フロピル、オレイン酸アリル、オレイン酸ブチル等を挙げることができる。なかでも、パルミチン酸ブチルおよびステアリン酸ブチルが好ましく、特にはステアリン酸ブチルが好ましい。
上記脂肪酸エステル(A)は、1種単独であるいは2種以上併用して用いることができる。
【0016】
上記脂肪酸エステル(B)の具体例としては、ミリスチン酸ミリスチル、ミリスチン酸2−エチルヘキシル、ラウリン酸2−エチルヘキシル、ステアリン酸2−エチルヘキシル、ステアリン酸トリデシル、ステアリン酸ステアリル、パルミチン酸2−エチルヘキシル、オレイン酸2−エチルヘキシル、オレイン酸オクチル、オレイン酸ラウリル等を挙げることができる。なかでもラウリン酸2−エチルヘキシル、ミリスチン酸2−エチルヘキシル、パリミチン酸2−エチルヘキシル、ステアリン酸2−エチルヘキシルおよびオレイン酸2−エチルヘキシルが好ましい。
上記脂肪酸エステル(B)は、1種単独であるいは2種以上併用して用いられる。
【0017】
上記磁性層は、潤滑剤として、電磁変換特性及び耐久性をさらに向上させる目的で、炭素数6〜22の、好ましくは炭素数14〜18の脂肪酸を含有することができる。該脂肪酸は、直鎖又は分岐鎖脂肪酸であってもよいし、さらには飽和又は不飽和脂肪酸であってもよいが、直鎖の飽和又は不飽和脂肪酸の使用が好ましい。
上記脂肪酸の好ましく具体例として、例えば、酪酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸等の直鎖飽和脂肪酸;ミリストレイン酸、パルミトオレイン酸、ペトロセリン酸、オレイン酸、バクセン酸、エルカ酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、イワシ酸等の直鎖不飽和脂肪酸;2,5−ジケチル−2−ヘプタデセン酸等の分岐鎖脂肪酸等が挙げられる。これらの中でも、電磁変換特性及び耐久性の向上を図る観点から、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、リノール酸及びリノレン酸が好ましく、更にこれらの中でも、ミリスチン酸が最も好ましい。これら脂肪酸は単独で用いても、又は2種以上を併用してもよい。
【0018】
上記磁性層は、潤滑剤として、上記脂肪酸エステル(A)および(B)、好ましくはさらに上記脂肪酸を含有する磁性塗料を塗布することにより形成される。上記磁性層の形成に用いられる上記磁性塗料は、磁性粉末、バインダ及び溶剤を主成分とするものが好ましく用いられる。
【0019】
上記磁性層の形成に用いられる磁性塗料は、上記脂肪酸エステル(A)および(B)と好ましい任意成分としての上記脂肪酸とを、磁性粉末100重量部に対して、好ましくは1〜10重量部〔上記脂肪酸エステル(A)および(B)と上記脂肪酸との合計量〕含有し、更に好ましくは2〜8重量部含有する。上記脂肪酸エステル(A)および(B)と上記脂肪酸との合計量が、10重量部を超えると、得られる磁気記録媒体の電磁変換特性が十分なものでなくなり、1重量部未満であると、得られる磁気記録媒体の耐久性が悪くなる場合があるので、上記範囲内とするのが好ましい。
また、上記磁性層の形成に用いられる上記磁性塗料中の各潤滑剤成分の好ましい配合割合は、下記のとおりである。すなわち、上記脂肪酸エステル(A)と上記脂肪酸エステル(B)との配合割合〔(A)/(B)〕は、重量比で、5〜1〜1/5が好ましく、2/1〜1/2がより好ましい。また、上記脂肪酸の配合割合は、上記磁性粉末の合計量100重量部に対して0.5〜8重量部が好ましく、1〜6重量部がより好ましい。
【0020】
上記磁性層の形成に用いられる磁性塗料に含有される磁性粉末としては、鉄を主体とする強磁性金属粉末、又は六方晶系フェライト粉末が挙げられる。
【0021】
上記強磁性金属粉末の保磁力は、1500〜2500Oeであるのが好ましく、1600〜2400Oeであるのが更に好ましい。また、上記六方晶系フェライト粉末の保磁力は、1500〜2500Oeであるのが好ましく、1600〜2400Oeであるのが更に好ましい。上記強磁性金属粉末及び六方晶系フェライトの上記保磁力が、それぞれ、上記の下限未満であると、減磁しやすいため短波長RF出力が低下し、また、上記の上限を超えると、ヘッド磁界が不充分となり書き込み能力が不足し、更にはオーバーライト特性が低下するので、上記範囲内とするのが好ましい。
また、上記強磁性金属粉末の飽和磁化は、100〜180emu/gであるのが好ましく、110〜160emu/gであるのが更に好ましい。また、上記六方晶系フェライト粉末の飽和磁化は、30〜70emu/gであるのが好ましく、45〜70emu/gであるのが更に好ましい。上記強磁性金属粉末及び上記六方晶系フェライト粉末の上記飽和磁化が、それぞれ、上記の下限未満であると、磁性粉末の充填率が低くなり、出力が低下し、また、上記の上限を超えると、結合剤を減少させる必要が生じ、各磁性粉末間の相互作用が大きくなり、結果的に、磁性粉末が凝集状態となって、所望の出力を得るのが困難となるので、上記範囲内とするのが好ましい。
【0022】
従って、上記強磁性金属粉末を含有する磁性層の保磁力は、好ましくは1500〜2500Oe、更に好ましくは1600〜2400Oeであり、上記六方晶系フェライト粉末を含有する磁性層の保磁力は、好ましくは1500〜2500Oeである。また、上記強磁性金属粉末を含有する磁性層の飽和磁束密度は、好ましくは3000〜4500ガウス、更に好ましくは3200〜4000ガウスであり、上記六方晶系フェライト粉末を含有する磁性層の飽和磁束密度は、好ましくは1500〜2500ガウス、更に好ましくは1600〜2500ガウスである。
【0023】
上記強磁性金属粉末としては、金属分が70重量%以上であり、該金属分の80重量%以上がFeである強磁性金属粉末が挙げられる。該強磁性金属粉末の具体例としては、例えば、Fe−Co、Fe−Ni、Fe−Al、Fe−Ni−Al、Fe−Co−Ni、Fe−Ni−Al−Zn、Fe−Al−Si等が挙げられる。また、該強磁性金属粉末の形状は、針状又は紡錘状、好ましくは紡錘状であり、かつその長軸長が好ましくは0.05〜0.25μm、更に好ましくは0.05〜0.2μmであり、好ましい針状比が、3〜20、好ましいX線粒径、が、130〜250Åであり、比表面積が40〜80m2 /gであるのが望ましい。
【0024】
また、上記六方晶系フェライト粉末としては、微小平板状のバリウムフェライト及びストロンチウムフェライト並びにそれらのFe原子の一部がTi、Co、Ni、Zn、V等の原子で置換された磁性粉末等が挙げられる。また、該六方晶系フェライト粉末の形状は、板径が0.02〜0.09μmであり、板状比が2〜7であり、比表面積が25〜70m2 /gであるのが好ましい
【0025】
また、上記磁性層を形成する上記磁性塗料に含有される磁性粉末には、必要に応じて、稀土類元素や遷移金属元素を含有させることもできる。
なお、本発明においては、上記磁性粉末の分散性等を向上させるために、該磁性粉末に表面処理を施してもよい。
上記表面処理は、「Characterization of Powder Surfaces 」;Academic Pressに記載されている方法等と同様の方法により行うことができ、例えば上記磁性粉末の表面を無機質酸化物で被覆する方法が挙げられる。この際、用いることができる上記無機質酸化物としては、Al2 O3 、SiO2 、TiO2 、ZrO2 、SnO2 、Sb2 O3 、ZnO等が挙げられ、使用に際しては、1種単独若しくは2種以上併用して用いることができる。
上記表面処理は、上記の方法以外に、シランカップリング処理、チタンカップリング処理及びアルミニウムカップリング処理等の有機処理により行うこともで
【0026】
上記磁性層の形成に用いられる磁性塗料に含有されるバインダとしては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂及び反応型樹脂等が挙げられ、使用に際しては、これら樹脂を単独で用いても2種以上を混合して用いてもよい。
上記バインダの具体例としては、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、ニトロセルロース及びエポキシ樹脂等が挙げられ、その他にも、特開昭57−162128号公報の第2頁右上欄19行〜第2頁右下欄19行等に記載されている樹脂等が挙げられる。さらに、上記バインダは、分散性等向上のために極性基を含有してもよい。
【0027】
上記磁性層の形成に用いられる磁性塗料に含有される溶剤としては、ケトン系の溶剤、エステル系の溶剤、エーテル系の溶剤、芳香族炭化水素系の溶剤、及び塩素化炭化水素系の溶剤等が挙げられ、具体的には、特開昭57−162128号公報の第3頁右下欄17行〜第4頁左下欄10行等に記載されている溶剤を用いることができる。
上記バインダの配合割合は、上記磁性粉末100重量部に対して、5〜100重量部であることが好ましく、5〜70重量部であることが更に好ましい。また、上記溶剤の配合割合は、上記磁性粉末100重量部に対して、80〜500重量部であることが好ましく、100〜350重量部であることが更に好ましい。
【0028】
また、上記磁性層を形成する磁性塗料には、分散剤、潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤、防錆剤、防黴剤、及び硬化剤等の通常磁気記録媒体に用いられている添加剤を、必要に応じて添加することができる。上記添加剤としては、具体的には、特開昭57−162128号公報の第2頁左上欄6行〜第2頁右上欄10行及び第3頁左上欄6行〜第3頁右上欄18行等に記載されている種々の添加剤を挙げることができる。また、通常磁気記録媒体に用いられている、その他の潤滑剤を添加してもよい。
【0029】
上記磁性層を形成する磁性塗料を調製するには、例えば、上記磁性粉末及び上記バインダを溶剤の一部と共にナウターミキサー等に投入し予備混合して混合物を得、得られた混合物を連続式加圧ニーダー等により混練し、次いで、溶剤の一部で希釈し、サンドミル等を用いて分散処理した後、潤滑剤としての脂肪酸、直鎖脂肪酸エステル及び分岐鎖脂肪酸エステルを混合して、濾過し、更にポリイソシアネート等の硬化剤や残りの溶剤を混合する方法等を挙げることができる。
【0030】
而して、本発明の実施形態を示す〔図1〕および〔図2〕の各々の磁気記録媒体1および11においては、磁性層4が、脂肪酸エステル(A)および(B)、さらに所望により脂肪酸を含有する磁性塗料を中間層3上、又は非磁性支持体2上に塗布して形成されているので、上記磁性層4は、潤滑剤として、脂肪酸エステル(A)および(B)、さらに所望により脂肪酸を含有しているものとなる。
【0031】
上記磁性層4の厚みは、0.1〜0.3μmであることが好ましく、0.15〜0.25μmであることが更に好ましい。この場合に該磁性層の厚みが0.1μm未満であると、ドロップアウドが増加し、耐久性が悪化する。0.3μmを超えると、電磁変換特性(出力)が低下するので上記範囲とするのが好ましい。
【0032】
また、〔図1〕に示される本発明の実施形態においては、上記磁性層4は、上記中間層3の湿潤時に塗設・形成されていることが好ましい。
【0033】
次に、〔図1〕に示される本発明の磁性記録媒体の好ましい実施形態において、非磁性支持体2上に設けられる中間層3について説明する。該中間層は、潤滑剤として、脂肪酸及び脂肪酸エステルを含有していることが、耐久性及びドロップアウトの点から好ましい。また、該中間層は、磁性を有する層であっても、磁性を有しない層であってもよい。
上記中間層が磁性を有する層である場合には、上記中間層は、磁性粉末並びに好ましくは脂肪酸及び脂肪酸エステルを含有する磁性の層(以下、「磁性中間層」という)であり、上記非磁性支持体上に、潤滑剤として、好ましくは脂肪酸及び脂肪酸エステルを含有する磁性の塗料を塗布して形成される。
また、上記中間層が磁性を有しない層である場合には、上記中間層は、非磁性粉末並びに、好ましくは脂肪酸及び脂肪酸エステルを含有する非磁性の層(以下、「非磁性中間層」という)であり、上記非磁性支持体上に、潤滑剤として、好ましくは脂肪酸及び脂肪酸エステルを含有する非磁性の塗料を塗布して形成される。
【0034】
上記磁性中間層の形成に用いられる磁性の塗料としては、磁性粉末、バインダ及び溶剤を主成分とし、脂肪酸及び脂肪酸エステルを含有する塗料を好ましく用いることができる。
【0035】
上記磁性中間層に好ましく含有される、潤滑剤としての脂肪酸としては、例えば上記磁性層に好ましく含有される上述の脂肪酸と同様なものが用いられる。なかでも、電磁変換特性及び耐久性の向上を図る観点から、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、リノール酸及びリノレン酸が好ましく、更にこれらの中でも、ミリスチン酸が最も好ましい。これら脂肪酸は単独で用いても、又は2種以上を併用して用いてもよい。
【0036】
上記磁性中間層に好ましく含有される、潤滑剤としての脂肪酸エステルとしては、例えば上記磁性層に含有される上記脂肪酸エステル(A)および(B)を挙げることができる。上記脂肪酸エステル(A)および(B)は、両者の一方のみを又は両者を併用して上記磁性中間層に含有させてもよく、両者を併用することが電磁変換特性及び耐久性の向上を図る観点から好ましい。
上記脂肪酸エステル(A)および(B)は、上記磁性層に含有される上述の脂肪酸エステル(A)および(B)と同様なものが用いられる。特に上記脂肪酸エステル(A)が誘導される脂肪族アルコールおよび脂肪酸はいずれも直鎖のものが好ましく、上記脂肪酸(B)が誘導される脂肪族アルコールおよび脂肪酸は、前者が分岐鎖のものであって、後者が直鎖のものが好ましい。
具体的に、上記脂肪酸エステル(A)としては、パルミチン酸ブチルおよびステアリン酸ブチルが好ましく用いられ、ステアリン酸ブチルがより好ましく用いられる。上記脂肪酸エステル(B)としては、ラウリン酸2−エチルヘキシル、ミリスチン酸2−エチルヘキシル、パルミチン酸2−エチルヘキシル、ステアリン酸2−エチルヘキシルおよびオレイン酸2−エチルヘキシルが好ましく用いられる。
【0037】
上記磁性中間層の形成に用いられる磁性の塗料は、上記脂肪酸と上記脂肪酸エステルとを、磁性粉末100重量部に対して、好ましくは1〜10重量部(上記脂肪酸と上記脂肪酸エステルとの合計量)含有し、更に好ましくは2〜4重量部含有する。上記脂肪酸と上記脂肪酸エステルとの含有量の合計量が10重量部を超えると、得られる磁気記録媒体の電磁変換特性が十分なものでなくなり、1重量部未満であると、得られる磁気記録媒体の耐久性が悪くなる場合があるので、上記範囲内とするのが好ましい。
また、上記磁性中間層の形成に用いられる磁性の塗料中の上記脂肪酸と上記脂肪酸エステルとの配合割合は、上記脂肪酸100重量部に対して、上記脂肪酸エステルが0.5〜5重量部であることが好ましく、1〜2重量部であることが更に好ましい。
【0038】
上記磁性中間層の形成に用いられる磁性の塗料に含有される磁性粉末としては、強磁性粉末が好ましく用いられ、該強磁性粉末としては、軟磁性粉末及び硬磁性粉末のいずれも好ましく用いられる。
該軟磁性粉末としては、その種類等は特に制限されないが、特に磁気ヘッドや電子回路等のいわゆる弱電機器に用いられるものが好ましく、例えば近角聡信著「強磁性体の物理(下)磁気特性と応用」(裳華房,1984年)368〜376頁に記載されているソフト磁性材料が使用でき、具体的には、酸化物軟磁性粉末が挙げられる。
上記酸化物軟磁性粉末としては、スピネル型フェライト粉末が好ましく用いられ、該スピネル型フェライト粉末としては、MnFe2 O4 、Fe3 O4 、CoFe2 O4 、NiFe2 O4 、MgFe2 O4 、Li0.5 Fe2.5 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−Zn系フェライト、Mg−Zn系フェライト、Li−Zn系フェライト、Zn系フェライト、Mn系フェライト等を挙げることができる。これら酸化物軟磁性粉末は単独で用いても、又は2種以上を混合して用いてもよい。
【0039】
また、上記軟磁性粉末としては、金属軟磁性粉末等を用いることもできる。
上記金属軟磁性粉末としては、Fe−Si合金、Fe−Al合金(Alperm, Alfenol ,Alfer)、パーマロイ(Ni−Fe系二元合金、及びこれに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重量%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。これら金属軟磁性粉末は単独で用いても、又は2種以上を混合して用いてもよい。
【0040】
上記酸化物軟磁性粉末の保磁力は、通常0.1〜150Oeであり、飽和磁化は、通常30〜90emu/gである。また、金属軟磁性粉末の保磁力は、通常0.02〜100Oeであり、飽和磁化は、通常50〜500emu/gである。
【0041】
上記軟磁性粉末は、例えば、下記の如くして製造することができる。
即ち、金属軟磁性粉末においては、気相法により得ることができる。また、酸化物軟磁性粉末においては、ガラス結晶化法、共沈焼成法、カ焼法、水熱合成法、ゾルゲル法等により製造することができる。
【0042】
また、上記軟磁性粉末の形状は、特に制限されないが、具体的には、球状、板状、無定形であるのが好ましい。また、その大きさは、5〜800nmであることが好ましい。
【0043】
また、上記硬磁性粉末としては、強磁性金属粉末、六方晶系フェライト粉末等が挙げられる。
該強磁性金属粉末としては、金属分が70重量%以上であり、該金属分の80重量%以上がFeである鉄を主体とした強磁性金属粉末が挙げられ、該強磁性金属粉末の具体例としては、例えば、Fe−Co、Fe−Ni、Fe−Al、Fe−Ni−Al、Fe−Co−Ni、Fe−Ni−Al−Zn、Fe−Al−Si等が挙げられる。
また、上記硬磁性粉末としては、酸化鉄〔FeOx (4/3≦x≦3/2)で表わされる酸化鉄系の強磁性粉末〕、該FeOx にCr、Mn、Co、Ni等の二価の金属が添加された金属粉末、該FeOx にCo被着させてなるCo被着FeOx 、二酸化クロム、又は該二酸化クロムにNa、K、FeあるいはMn等の金属、P等の半導体若しくは該金属の酸化物が添加されてなる金属粉末等が挙げられる。
また、上記硬磁性粉末の形状は、針状又は紡錘状で、その長軸長が好ましくは0.05〜0.25μm、更に好ましくは0.05〜0.2μmであり、好ましい針状比が、3〜20、好ましいX線粒径が、130〜250Åであるのが望ましい。
【0044】
また、上記六方晶系フェライト粉末としては、微小平板状のバリウムフェライト及びストロンチウムフェライト並びにそれらのFe原子の一部がTi、Co、Ni、Zn、V等の原子で置換された磁性粉末等が挙げられる。また、該六方晶系フェライト粉末の形状は、板径が0.02〜0.09μmで板状比が2〜7であるのが好ましい。
【0045】
また、上記磁性粉末には、必要に応じて、稀口類元素や遷移金属元素を含有せしめることもできる。
なお、本発明においては、上記磁性粉末の分散性等を向上させるために、該磁性粉末に、上述の磁性層が含有する磁性粉末に施す表面処理と同様の表面処理を施すことができる。
【0046】
上記磁性中間層の形成に用いられる磁性の塗料に含有されるバインダとしては、上記磁性層を形成する磁性塗料に含有されているバインダと同様のものが用いられる。
【0047】
上記磁性中間層の形成に用いられる磁性の塗料に含有される溶剤としては、上記磁性層を形成する磁性塗料に含有される溶剤と同様のものが用いられる。
上記バインダの配合割合は、上記磁性粉末100重量部に対して、5〜200重量部であることが好ましく、5〜100重量部であることが更に好ましい。また、上記溶剤の配合割合は、上記磁性粉末100重量部に対して、80〜500重量部であることが好ましく、100〜350重量部であることが更に好ましい。
【0048】
上記非磁性中間層の形成に用いられる非磁性の塗料としては、非磁性粉末、バインダ及び溶剤を主成分とし、脂肪酸及び脂肪酸エステルを含有する塗料を好ましく用いることができる。
【0049】
上記非磁性中間層の形成に用いられる磁性の塗料に含有される非磁性粉末としては、特に制限されないが、例えば、カーボンブラック、グラファイト、酸化チタン、硫酸バリウム、硫化亜鉛、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、二硫化タングステン、二硫化モリブデン、窒化ホウ素、二酸化錫、二酸化珪素、非磁性の酸化クロム、アルミナ、炭化珪素、酸化セリウム、コランダム、人造ダイヤモンド、非磁性の酸化鉄、ザクロ石、ガーネット、ケイ石、窒化珪素、炭化モリブデン、炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化チタン、ケイソウ土、ドロマイト、樹脂性の粉末等が挙げられ、中でも、カーボンブラック、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、アルミナ、非磁性の酸化鉄等が好ましく用いられる。これら非磁性粉末は単独で用いても、又は2種以上を混合して用いてもよい。
該非磁性粉末の形状は、球状、板状、針状、無定形のいずれでもよく、また、その大きさは、球状、板状、無定形のものにおいては、5〜200nmであるのが好ましく、また、針状のものにおいては、長軸長が20〜300nmで、軸比が3〜20であるのが好ましい。
【0050】
なお、本発明においては、上記非磁性粉末の分散性等を向上させるために、該非磁性粉末に、上述の磁性中間層が含有する磁性粉末に施した表面処理と同様の表面処理を施すことができる。
【0051】
上記非磁性中間層の形成に用いられる磁性の塗料に含有される上記バインダ、上記溶剤、上記脂肪酸及び上記脂肪酸エステルとしては、上記磁性の塗料に用いられるバインダ及び溶剤と同様のものが用いられる。また、上記バインダ、上記溶剤、上記脂肪酸及び上記脂肪酸エステルの配合量、配合割合等も上記磁性の塗料の場合と同様である。
【0052】
また、上記磁性中間層の形成に用いられる磁性の塗料及び上記非磁性中間層の形成に用いられる磁性の塗料には、分散剤、研磨剤、帯電防止剤、防錆剤、防黴剤、硬化剤等の通常磁気記録媒体に用いられている添加剤を、必要に応じて添加することができる。また、通常磁気記録媒体に用いられている、その他の潤滑剤を添加してもよい。
【0053】
而して、本発明の好ましい実施形態を示す〔図1〕の磁気記録媒体1においては、中間層3が、上記の脂肪酸及び脂肪酸エステルを好ましく含有する磁性又は非磁性の塗料を非磁性支持体上に塗布して形成されているので、上記中間層3は、潤滑剤として、好ましくは脂肪酸及び脂肪酸エステルを含有しているものとなる。
【0054】
上記中間層3の厚みは、0.2〜5μmであることが好ましく、0.5〜4μmであることが更に好ましく、0.5〜3.5μmであることが最も好ましい。上記中間層3の厚みが0.2μm未満であると、得られる磁気記録媒体の曲げ剛性が弱くなり、5μmを超えると、得られる磁気記録媒体の曲げ剛性が強くなり過ぎたり、カッピングやカーリングを生じてヘッド当たりが低下する場合があるので上記範囲内とするのが好ましい。
【0055】
上述したように、本発明の磁気記録媒体は、磁性層が、潤滑剤として脂肪族ポリエステル(A)および脂肪族ポリエステル(B)を含有してなるものであり、そして〔図1〕に示される本発明の好ましい実施形態では、上記磁性層4と非磁性基体5との間に中間層3が存在し、該中間層3は、潤滑剤として、好ましくは脂肪酸及び脂肪酸エステルを含有してる。
【0056】
また、〔図1〕で示される好ましい実施形態においては、上記中間層3に含有される上記脂肪酸と上記磁性層4に含有されている上記脂肪酸とが同一であることが好ましく、また、上記中間層3に含有される脂肪族エステルは、磁性層に含有されている脂肪族エステル(A)および(B)と同一であることが好ましい。その理由は塗料物性が一致し、塗布が安定するためである。
【0057】
また、本発明の磁気記録媒体において上記非磁性支持体1の裏面に必要に応じて設けられる上記バックコート層5は、公知のバックコート塗料を特に制限なく用いて形成することができる。
【0058】
尚、本発明の磁気記録媒体には、上記非磁性支持体2、上記中間層3、上記磁性層4及び上記バックコート層5以外に、更に、非磁性支持体2と中間層3又はバックコート層5との間に設けられるプライマー層や、長波長信号を使用するハードシステムに対応してサーボ信号等を記録するために設けられる他の磁性層等の他の層を設けてもよい。
【0059】
本発明の磁気記録媒体は、8mmビデオテープ、DATテープ等の磁気テープとして好適であるが、フロッピーディスク等の他の磁気記録媒体としても適用することができる。
【0060】
次に、本発明の磁気記録媒体の好ましい製造方法を、該磁気記録媒体が中間層を有する場合につきその概略について述べる。
本発明の磁気記録媒体を製造するには、まず、上記非磁性支持体上に、上記中間層を形成する磁性又は非磁性の塗料と、上記磁性層を形成する磁性塗料とを、中間層及び磁性層の乾燥厚みが前記の厚みとなるようにウエット・オン・ウエット方式により同時重層塗布を行い、中間層及び磁性層の塗膜を形成する。即ち、上記磁性層は、上記中間層の湿潤時に塗設・形成されているのが好ましい。
次いで、該塗膜に対して、磁場配向処理を行った後、乾燥し、カレンダー処理を行った後、更に上記非磁性支持体の裏面に上記バックコート塗料を塗布して、バックコート層を形成し、乾燥処理を行う。次いで、必要に応じて、例えば、磁気テープを得る場合には、40〜70℃下にて、6〜72時間エージング処理し、所望の幅にスリットする。
【0061】
上記同時重層塗布方法は、特開平5−73883号公報の第42欄31行〜第43欄31行等に記載されており、上記中間層を形成する上記の磁性又は非磁性の塗料が乾燥する前に上記磁性層を形成する上記磁性塗料を塗布する方法であって、上記中間層と上記磁性層との境界面が滑らかになると共に上記磁性層の表面性も良好になるため、ドロップアウトが少なく、高密度記録に対応でき且つ塗膜(中間層及び磁性層)の耐久性にも優れた磁気記録媒体が得られる。
【0062】
また、上記磁場配向処理は、上記中間層を形成する上記の磁性又は非磁性の塗料及び上記磁性層を形成する上記磁性塗料が乾燥する前に行われ、例えば、本発明の磁気記録媒体が磁気テープの場合には、上記磁性層を形成する磁性塗料の塗布面に対して平行方向に約500Oe以上、好ましくは約1000〜10000Oeの磁界を印加する方法や、上記中間層を形成する磁性又は非磁性の塗料及び上記磁性塗料が湿潤状態のうちに1000〜10000Oeのソレノイド等の中を通過させる方法等により行うことができる。
【0063】
また、上記カレンダー処理は、メタルロール及びコットンロール若しくは合成樹脂ロール、メタルロール及びメタルロール等の2本のロールの間を通すスーパーカレンダー法等により行うことができる。また、上記カレンダー処理の条件は、ロール表面温度60〜140℃、ロール線圧100〜500kg/cmとすることができる。
【0064】
上記乾燥処理は、例えば、30〜120℃に加熱された気体の供給により行うことができ、この際、気体の温度とその供給量とを制御することにより塗膜の乾燥程度を制御することができる。
【0065】
また、必要に応じて設けられる上記バックコート層は、上記非磁性支持体の裏側(上記中間層及び磁性層を設けていない側の面)に設けられるものであり、通常バックコート層の形成に用いられているバックコート塗料を上記非磁性支持体上に塗布することにより得られるものである。
【0066】
尚、本発明の磁気記録媒体の製造に際しては、必要に応じ、磁性層表面の研磨やクリーニング工程等の仕上げ工程を施すこともできる。また、上記の中間層を形成する磁性又は非磁性の塗料及び磁性塗料の塗布は、通常公知の逐次重層塗布方法により行うこともできる。
【0067】
【実施例】
次に、実施例及び比較例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0068】
〔実施例1〕
下記配合の中間層を形成する非磁性塗料、下記配合の磁性層を形成する磁性塗料及び下記配合のバックコート塗料を用い、下記〔磁気記録媒体の製造方法〕に準じて磁気テープを製造した。
尚、下記配合の磁性層を形成する磁性塗料を用いて形成した磁性層の保磁力及び飽和磁束密度を後述の〔磁性層の保磁力及び飽和磁束密度の測定法〕に準じて測定したところ、保磁力は1900Oeであり、飽和磁束密度は3000ガウスであった。
【0069】
【0070】
【0071】
【0072】
〔磁気記録媒体の製造方法〕
上記中間層を形成する非磁性塗料(コロネートLを除く)及び上記磁性層を形成する磁性塗料(コロネートLを除く)を、メチルエチルケトンとトルエンとシクロヘキサノンとの混液で固形分濃度が80%となるようにプラネタリーミキサーで混練した。ついで、上記溶媒で固形分濃度が40%となるように希釈し、縦型のサンドミルで分散処理を行った。更に、固形分濃度が35%となるように上記溶媒で希釈を行った後、〔表1〕に示す潤滑剤(脂肪酸および脂肪酸エステル)を2重量部ずつ添加し、絶対ろ過精度1μmのフィルターでろ過し、コロネートLを添加し、中間層を形成する非磁性塗料及び磁性層を形成する磁性塗料とした。
次いで、厚さ6μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの表面上に、上記の如く形成した中間層を形成する非磁性塗料及び磁性層を形成する磁性層を、該中間層の乾燥厚みが2μmとなるように、また該磁性層の乾燥厚みが0.2μmとなるように塗布し、中間層及び磁性層の塗膜を形成した。次いで、塗膜が湿潤状態のうちに5000Oeのソレノイドマグネット中を通過させて磁場配向処理を行い、80℃にて乾燥処理を行った後巻き取った。次いで、表面温度85℃、線圧350kg/cmの条件でカレンダー処理を行い中間層及び磁性層を形成した後、上記非磁性支持体の裏面上にバックコート塗料を乾燥厚さが0.5μmになるよう塗布し、90℃にて乾燥処理を行った後、巻き取った。その後、50℃下にて、16時間エージング処理した後、1/2インチ幅のテープ状に裁断し、磁気テープを得、得られた磁気テープを1/2インチ型データバックアップ装置に装填した。
【0073】
得られた磁気記録媒体としての磁気テープについて、下記〔磁気記録媒体の評価基準〕に従って評価を行った。その結果を〔表4〕に示す。
【0074】
〔磁気記録媒体の評価基準〕
(1)電磁変換特性
得られた磁気テープについて、米国カンタム社製 DLT2000ドライブを用い、2.6MHzの単一波を記録し、再生出力(C)を測定した。尚、DLT4のテープ〔米国カンタム社製〕を基準とし(100%)、以下の基準により判定を行った。
○;再生出力が、DLT4テープの85%以上125%未満である。
△;再生出力が、DLT4テープの70%以上85%未満である。
×;再生出力が、DLT4テープの70%未満である。
【0075】
(2)耐久テスト
米国カンタム社製 DLT2000ドライブを用い、得られた磁気テープに2.6MHzの信号を記録し、常温常湿でエラーを測定した。エラーが発生し、装置が停止するまでの時間を測定し、以下の基準により判定を行った。
◎;250時間以上である。
○;100時間以上250時間未満である。
△;50時間以上100時間未満である。
×;50時間未満である。
【0076】
(3)ミッシングパルスエラーの測定(ドロップアウトの測定)
米国カンタム社製 DLT2000ドライブを用い、ミッシングパルスエラーを測定し、以下の基準により判定を行った。
◎;ミッシングパルスエラーが50個/KFt未満である。
○;ミッシングパルスエラーが50個/KFt以上100個/KFt未満である。
△;ミッシングパルスエラーが100個/KFt以上200個/KFt未満である。
×;ミッシングパルスエラーが200個/KFt以上である。
なお、測定条件を以下に示す。
・測定条件
・記録周波数;2.6MHz
・Threshold ;25%
【0077】
〔磁性層の保磁力及び飽和磁束密度の測定法〕
上記非磁性支持体上に塗工された上記磁性層について、粘着テープを用いて該非磁性支持体から該磁性層のみを剥離させ、該磁性層を所定寸法形状に打抜き、振動式磁力計を使用して、印加磁場10kOeにて、保磁力及び飽和磁束密度をそれぞれ測定した。
【0078】
〔実施例2及び3〕
潤滑剤として、〔表1〕に示す化合物を用いた以外は、実施例1と同様に操作を行い、磁気テープを得た。尚、潤滑剤〔脂肪酸及び脂肪酸エステル(A)及び(B)〕の使用量は、何れも2重量部とした。
得られた磁気テープの評価を実施例1と同様に行った。その結果を〔表4〕に示す。
【0079】
〔実施例4〕
磁性層を形成する磁性塗料において、強磁性金属粉末として下記のものを使用する以外は、実施例1を繰り返して、磁気テープを得た。
得られた磁気テープの評価を実施例1と同様に行った。その結果を〔表4〕に示す。
・鉄を主体とする紡錘状の強磁性金属粉末
保磁力:1900Oe
飽和磁化:130emu/g
平均長軸長:0.10μm
比表面積:60m2 /g
【0080】
〔実施例5および6〕
潤滑剤として、〔表1〕に示す化合物で用いた以外は、実施例1を繰り返して、磁気テープを得た。
得られた磁気テープの評価を実施例1と同様に行った。その結果を〔表4〕に示す。なお、中間層の脂肪酸エステル(A)および(B)の使用量は各々1重量部とし、他の潤滑剤の使用量は何れも2重量部とした。
【0081】
〔実施例7〕
中間層を形成する非磁性塗料においてα−酸化鉄の代わりに下記の強磁性粉末40重量部を用いて、該塗料を磁性塗料に変更した他は、実施例1を繰り返して、磁気テープを得た。
得られた磁気テープの評価を実施例1と同様に行った。その結果を〔表4〕に示す。
・六晶系フェライト粉末の強磁性金属粉末
保磁力:1800Oe
飽和磁化:58emu/g
平均長軸長:0.06μm
比表面積:36m2 /g
【0082】
〔比較例1〜14〕
潤滑剤として、〔表2〕(比較例1〜8)及び〔表3〕(比較例9〜14)に示す化合物を用いた以外は、実施例1と同様に操作を行い、磁気テープを得た。尚、潤滑剤(脂肪酸及び脂肪酸エステル)の使用量は、何れも2重量部とした。得られた磁気テープの評価を実施例1と同様に行った。その結果を〔表5〕(比較例1〜8)及び〔表6〕(比較例9〜14)に示す。
【0083】
なお、下記〔表1〕〜〔表3〕における記号は、下記の通りである。
・脂肪酸
MA;ミリスチン酸
PA;パルミチン酸
・脂肪酸エステル(A)
BS;ステアリン酸ブチル
BP;パルミチン酸ブチル
BOL;オレイン酸ブチル
・脂肪酸エステル(B)
EHS;ステアリン酸2−エチルヘキシル
EHP;パルミチン酸2−エチルヘキシル
EHOL;オレイン酸2−エチルヘキシル
TDS;ステアリン酸トリデシル
【0084】
【表1】
【0085】
【表2】
【0086】
【表3】
【0087】
【表4】
【0088】
【表5】
【0089】
【表6】
【0090】
〔表4〕〜〔表6〕に示す結果から明らかなように、磁性層が、潤滑剤として、脂肪酸エステル(A)及び脂肪酸エステル(B)を含有している本発明の磁気テープ(実施例1〜7)は、電磁変換特性及び耐久性に優れ、ドロップアウトの少ないものであることがわかる。これに対して、磁性層が、潤滑剤として、脂肪酸エステル(A)及び(B)の両方又はいずれかを含有していない比較例1〜14の磁気テープは、実施例1〜7の磁気テープに比べ電磁変換特性及び耐久性に劣り、ドロップアウトの多いものであることがわかる。
【0091】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の磁気記録媒体は、磁性層に潤滑剤として、炭素数3〜7の直鎖又は分岐鎖脂肪族アルコールと炭素数12〜18の直鎖又は分岐鎖脂肪酸との脂肪酸エステル(A)および炭素数8〜14の直鎖又は分岐鎖脂肪族アルコールと炭素数12〜18の直鎖又は分岐鎖脂肪酸との脂肪酸エステル(B)を含有させることにより、電磁変換特性及び耐久性に優れ、且つドロップアウトの少ないものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁気記録媒体の好ましい一実施形態の構造を示す模式図である。
【図2】本発明の磁気記録媒体の一実施形態の構造を示す模式図である。
【符号の説明】
1 磁気記録媒体
2 非磁性支持体
3 中間層
4 磁性層
5 バックコート層
11 磁気記録媒体
Claims (11)
- 非磁性支持体と磁性層とを備えた磁気記録媒体において、
上記磁性層が、潤滑剤として、
(A)炭素数3〜7の直鎖脂肪族アルコールと炭素数12〜18の直鎖脂肪酸との脂肪酸エステルであって、パルミチン酸ブチルおよびステアリン酸ブチルから選択される少なくとも1種のエステル、および、
(B)炭素数8〜14の分岐鎖脂肪族アルコールと炭素数12〜18の直鎖脂肪酸との脂肪酸エステルであって、ラウリン酸2−エチルヘキシル、ミリスチン酸2−エチルヘキシル、パルミチン酸2−エチルヘキシル、ステアリン酸2−エチルヘキシルおよびオレイン酸2−エチルヘキシルよりなる群から選択される少なくとも1種のエステル、
を含有し、
上記非磁性支持体と上記磁性層の間に、非磁性粉末およびバインダを主成分として含有する中間層を有することを特徴とする
磁気記録媒体。 - 上記磁性層が、潤滑剤として、さらに(C)炭素数6〜22の飽和または不飽和脂肪酸を含有する請求項1記載の磁気記録媒体。
- 上記磁性層が、強磁性粉として、針状又は紡錘状金属粉を含有する請求項1又は2記載の磁気記録媒体。
- 上記中間層が、潤滑剤として、脂肪酸及び脂肪酸エステルを含有する請求項1〜3のいずれかに記載の磁気記録媒体。
- 上記中間層が、潤滑剤として、上記脂肪酸エステル(A)および(B)からなる群から選択される少なくとも1種の脂肪酸エステル並びに上記脂肪酸(C)を含有する請求項1〜4のいずれかに記載の磁気記録媒体。
- 上記中間層が、上記磁性層に含有される脂肪酸エステル(A)および(B)とそれぞれ同一の脂肪酸エステル(A)および(B)を含有する請求項5記載の磁気記録媒体。
- 上記中間層が、上記磁性層に含有される脂肪酸(C)と同一の脂肪酸(C)を含有する請求項5又は6に記載の磁気記録媒体。
- 上記脂肪酸(C)がミリスチン酸である請求項7記載の磁気記録媒体。
- 上記磁性層の厚みが0.1〜0.3μmである請求項1〜8のいずれかに記載の磁気記録媒体。
- 上記磁性層の保磁力が1500〜2500Oeである請求項1〜9のいずれかに記載の磁気記録媒体。
- 上記磁性層が、上記中間層の湿潤時に塗設・形成されたものである請求項1〜10のいずれかに記載の磁気記録媒体。
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