JPH04263116A - Magnetic recording medium - Google Patents

Magnetic recording medium

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JPH04263116A
JPH04263116A JP3023517A JP2351791A JPH04263116A JP H04263116 A JPH04263116 A JP H04263116A JP 3023517 A JP3023517 A JP 3023517A JP 2351791 A JP2351791 A JP 2351791A JP H04263116 A JPH04263116 A JP H04263116A
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magnetic
powder
ferromagnetic
magnetic layer
stearic acid
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Hiroaki Araki
荒木 宏明
Kenichi Masuyama
健一 増山
Kazuo Kato
和男 加藤
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Abstract

PURPOSE:To enable electromagnetic conversion characteristic and running property to be improved by using a non-magnetic support and a plurality of magnetic layers on it and containing a ferromagnetic allay powder on an upper layer and an oxide containing cobalt on a lower layer. CONSTITUTION:A plurality of magnetic layers which are equal to or more than two layers where a ferromagnetic powder is dispersed within a connecting agent are provided on a non-magnetic support. Then, an iron oxide powder containing cobalt, where an amount of adsorbed stearic acid is 3X10<-6>-6X10<-6>mol/m<3>, is contained at a lower magnetic layer. Also, a ferromagnetic metal or an alloy where the amount of adsorbed stearic acid is 6X10<-6>mol/m<2> or more is contained as a ferromagnetic powder of an upper magnetic layer and the above upper magnetic layer includes at least one type of organic phosphor compound which is expressed by general expressions I-III. Dispersion is improved by using the above organic phosphor compound, electromagnetic conversion characteristics are improved, and running property is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は非磁性支持体と複数の磁
性層からなり、上層に強磁性金属もしくは合金粉末(以
下、強磁性金属粉末と略記する)、下層にコバルト含有
酸化鉄を含有する磁気記録媒体に関するものであり、特
に電磁変換特性と走行性が改良された磁気記録媒体に関
するものである。 【0002】 【従来の技術】従来、ビデオ用、オーディオ用あるいは
コンピュータ用等の磁気記録媒体としては強磁性酸化鉄
粉末や強磁性合金粉末等を結合剤中に分散した磁性層を
非磁性支持体上に塗設した磁気記録媒体が用いられてい
る。特に強磁性金属・合金粉末は酸化鉄系磁性粉末に比
べて抗磁力・飽和磁化が大きく、高密度記録に適してい
る。 【0003】一般に、抗磁力を大きくすると短波長域の
出力は大きくなるが、逆に長波長域の出力が低下する。 広い帯域にわたって良好な出力を得るため、磁性層を多
層にし、上層に強磁性金属・合金粉末、下層に酸化鉄系
磁性粉末を用いる事が提案されている。長波長領域の信
号の記録を下層に受け持たせる事で、上層に高い抗磁力
の強磁性粉末を用いて、広い帯域にわたって出力を向上
することができるとしている。 【0004】一方、良好な電磁変換特性を得るためには
、磁性層の表面性を向上して磁気ヘッド・テープ間のス
ペーシングロスを減少させる事が必要である。特に強磁
性金属・合金粉末の場合、飽和磁化が大きいため磁性粒
子同士の磁気的相互作用により分散が困難で、また一度
分散しても凝集し易いため、良好な表面性が得られない
。このため、種々の分散方法が提案され、また分散剤・
結合剤が提案されている。更に、塗布・乾燥した後、金
属ロール・弾性ロールまたは金属ロール・金属ロール間
で表面平滑化処理する事が提案されている。 【0005】一方、このような磁気記録媒体は優れた電
磁変換特性に、優れた走行耐久性を合わせ持つことが必
要である。特に上記の様に磁性層表面が平滑になるほど
優れた走行耐久性を付与することは一層困難になってき
ている。このため一般的に、磁性層にカーボンブラック
を含有させたり、コランダム・炭化ケイ素・酸化クロム
などの研磨材を添加させる事が提案されている。しかし
ながら、これらの粉体を用いて走行耐久性に効果を上げ
るためには、相当量の添加が必要であり、それによって
強磁性粉末の充填度が低下しまた磁気記録媒体の表面性
が悪くなり、良好な電磁変換特性が得られない。 【0006】また、脂肪酸や脂肪酸と脂肪酸アルコール
とのエステルを磁性層中に潤滑剤として含有し、摩擦係
数を低減させる方法も提案されている。しかしながら、
より平滑な磁性層で摩擦係数を低く抑えるために、より
多くの上記潤滑剤を用いる必要がある。潤滑剤は一般に
結合剤に比べてはるかに分子量が小さいため、多量に用
いると磁性層が可塑化し、例えばスチル耐久性がかえっ
て劣化したりする。 【0007】特開平2−206020号公報には、上層
、下層とも酸化鉄磁性粉末を用いた重層構成で、強磁性
粉末のステアリン酸吸着量を規定し、上層にステアリン
酸吸着量の低い強磁性粉末を用いる事が記載されている
。これは、磁性層中に添加する脂肪酸が小量でも、強磁
性粉末に吸着する事なく、テープ表面に出て有効に潤滑
剤として作用する事を狙ったものである。しかしながら
、上層メタル/下層コバルト含有酸化鉄磁性粉末の系で
は上記特開平2−206020号公報に記載の発明では
ステアリン酸吸着量の範囲は、磁性層の摩擦係数が高く
、繰り返し走行後はさらに上昇してしまい、実用上極め
て問題であることがわかった。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】本発明は非磁性支持体
とその上の複数の磁性層からなり、上層の磁性層に強磁
性合金粉末、下層の磁性層にコバルト含有酸化鉄を含有
する磁気記録媒体に関し、電磁変換特性と走行性が改良
された磁気記録媒体を提供する事を目的とする。 【0009】 【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、非
磁性支持体上に、強磁性粉末を結合剤中に分散させてな
る二層以上の複数の磁性層を設けた磁気記録媒体におい
て、下層の磁性層に前記強磁性粉末としてステアリン酸
吸着量が3×10−6〜6×10−6モル/m2である
コバルト含有酸化鉄粉末を含み、前記上層の磁性層の強
磁性粉末としてステアリン酸吸着量が6×10−6モル
/m2以上である強磁性金属又は合金粉末を含み、且つ
前記上層の磁性層に、下記一般式(1)〜(3)で表わ
される少なくとも1種の有機リン化合物を含むことを特
徴とする磁気記録媒体により達成される。 (1)  (R−O)nP0(OM)3−n(2)  
(R−O)nP(OM)3−n(3)  (R)nP0
(OM)3−n(ここで、Rは置換又は未置換のアルキ
ル基、アルケニル基、又はアリール基を表し、Mは水素
原子、アルカリ金属または−N(R1)4を表わし、R
1はアルキル基を表わし、nは1又は2を表わす。) 【0010】又、本発明の上記目的は非磁性支持体上に
、強磁性粉末を結合剤中に分散させてなる二層以上の複
数の磁性層を設けた磁気記録媒体において、前記下層の
磁性層のコバルト含有酸化鉄磁性粉末におけるケイ素の
含有率がSi/Feで0.2−4.0原子%である強磁
性粉末を含み、上層の磁性層に強磁性金属もしくは合金
粉末に於けるアルミニウムの含有率がAl/Feで5.
0〜15.0原子%である強磁性粉末を含み、且つ前記
上層の磁性層に下記一般式(1)〜(3)で表される少
なくとも1種の有機リン化合物を含むことを特徴とする
磁気記録媒体により達成される。 【0011】即ち本発明者等は上層が金属・合金粉末で
下層がコバルト含有酸化鉄磁性粉末という、異種の材料
を積層化した磁気記録媒体の走行性について、強磁性粉
末の表面特性と潤滑剤である脂肪酸との相互作用に着目
し、本発明をするに至った。この種の重層構成の場合、
短波長信号を上層で、長波長信号を下層で受け持つとい
う考えにより、一般に上層は0.1〜1.5μと全厚み
に対して半分以下である。したがって強磁性粉末と潤滑
剤との相互作用を考慮する場合、下層の方が寄与が大き
いと考えられるため本発明者らもまず下層の強磁性粉末
について検討した。 【0012】その結果、下層に用いるコバルト含有酸化
鉄磁性粉末のステアリン酸吸着量を上記範囲とすること
によって、潤滑剤である脂肪酸のコバルト含有酸化鉄磁
性粉末への吸着を適度に制御する事ができ、初期の摩擦
係数は実用上問題ないレベルに下げる事ができた。すな
わちケイ素を含有することにより強磁性粉末が酸性側に
なりステアリン酸の吸着量が低くなり、脂肪酸が上層に
出やすくなり前述の効果を発揮する。ステアリン酸の吸
着量が上記範囲より多いと、潤滑剤である脂肪酸のコバ
ルト含有酸化鉄磁性粉末への吸着が多くなり、テープ表
面の脂肪酸量が少なくなり、良好な走行性を得られない
。一方、ステアリン酸吸着量がこの範囲より少ないと、
磁性粉末を分散する際のポリマーもまた吸着しにくくな
り、分散性が低下し、充填度が低下する事で低域の出力
が低下するとともに、表面性が悪くなることで高域の出
力も低下することがわかった。 【0013】このように初期の摩擦係数は下げられたが
、繰り返し走行後の摩擦係数は依然高いままでであった
ので、ついで上層の金属・合金粉末の表面特性について
検討した。その結果、上層の金属・合金粉末のステアリ
ン酸吸着量を上記範囲とすることによって、繰り返し走
行後の摩擦係数の上昇を抑える事ができることがわかっ
た。即ち、アルミニウムを含有することにより、強磁性
粉末がアルカリ性側になり、ステアリン酸の吸着量が多
くなり、脂肪酸の保持能力が高くなり、繰り返し走行後
の摩擦係数の上昇を抑える事がわかった。しかし、この
場合、分散が低下し電磁変換特性が不十分であった。 この分散性を改善するのに上記有機リン化合物を用いる
ことが有効である事がわかった。 【0014】強磁性金属・合金粉末を用いた磁性層が単
層である磁気記録媒体について、上記有機リン化合物を
用いる事は特開平1−189025号公報にて公知であ
るが、下層にコバルト含有酸化鉄磁性粉末を用いた重層
構成の場合、上層に上記有機リン化合物を用いるだけで
は良好な電磁変換特性と走行性が得られない。上層に用
いる強磁性金属・合金磁性粉末のステアリン酸吸着量が
上記範囲より小さいと、前述したように繰り返し走行後
の磁性層の摩擦係数が上昇してしまい、実用上問題であ
る。このように、上下層の磁性体のステアリン酸吸着量
を規定し、かつ上層に上記の有機リン化合物を用る事で
良好な電磁変換特性と走行性を両立できることがわかっ
た。  本発明に於ける強磁性粉末のステアリン酸吸着
量は、以下の方法によって測定したもので、単位はモル
/m2である。強磁性粉末5gを、ステアリン酸を2w
t%含有するメチルエチルケトン溶液50mlが入った
100ml三角フラスコ中に加え、該フラスコを密栓し
てマグネティックスターラにて25℃にて25時間攪拌
した。ついで、遠心分離機にて固液分離し、上澄み液中
のステアリン酸濃度C(wt%)をガスクロマトグラフ
ィーを用いて測定した。強磁性粉末の単位面積あたりの
ステアリン酸吸着量は以下の式にて求められる。 ステアリン酸吸着量(モル/m2)=(1−50×C)
/(5×SSA×MA) 但し、  SSA:強磁性粉末の比表面積MA  :ス
テアリン酸の分子量(284)【0015】本発明の磁
気記録媒体は、非磁性支持体と、強磁性粉末を含有する
重層の磁性層がこの非磁性支持体上に設けられた基本構
造を有するものである。本発明で使用される非磁性支持
体の例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプ
ロピレン、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネー
ト、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミドなど各
種の合成樹脂フィルム、及びアルミ箔、ステンレス箔な
どの金属箔を挙げる事ができる。非磁性支持体の厚さは
一般に2.5〜100μm、好ましくは3〜70μmで
ある。また、非磁性支持体は、後述する磁性層が設けら
れていない側にバック層が設けられたものであってもよ
い。 【0016】本発明の磁気記録媒体は、上述したような
非磁性支持体上に強磁性粉末を含む重層の磁性層が設け
られたものである。 【0017】磁性層の厚みは、上層、下層の合計で1.
0〜5.0μm、上層の磁性層が0.1〜1.5μmで
ある。上層の磁性層が上記範囲より薄いと、短波長領域
の出力が低下する。また上層の磁性層が上記範囲より厚
いと重層化の効果が充分に現れず、長波長領域の出力が
低下し好ましくない。本発明の効果を発揮するかぎり、
上層と下層の磁性層の間に非磁性の中間層や下層と支持
体との間に下塗層を設ける事、さらには上層の上に薄い
保護層を設ける事も可能である。 【0018】下層に用いるコバルト含有酸化鉄は、Co
ト゛ーフ゜またはCo固溶酸化鉄、Co被着酸化鉄等の
Co変性酸化鉄を包含し、該酸化鉄としてFeOx(好
ましくは1.33≦X≦1.50)が挙げられる。該C
o含有酸化鉄磁性粉末のBET法による比表面積は、3
5m2/g以上70m2/g以下が好ましい。35m2
/g以下では磁気テープの表面が十分に平滑化されず、
また70m2/g以上では分散が困難になり好ましくな
い。同様の理由で平均長軸長は0.25μm以下、結晶
子サイズは35nm以下が好ましい。σsは可能な限り
高い方が好ましいが、80emu/gを越える事は現実
的に困難である。 【0019】下層の抗磁力は500 Oe以上1500
 Oe以下の範囲が好ましく、650 Oe以上900
 Oeの範囲が特に好ましい。これ以上でも以下でも、
長波長領域の電磁変換特性が劣り好ましくない。  本
発明では下層に用いるコバルト含有酸化鉄磁性粉末のス
テアリン酸吸着量を3×10−6〜6×10−6モル/
m2とする。コバルト含有酸化鉄磁性粉末を、Si、A
l、Ca、Sn、Zr、及びTiの化合物により表面処
理を行う事により、ステアリン酸吸着量をこの範囲にす
ることができる。上記表面処理は、たとえばコバルト含
有酸化鉄強磁性粉末と水ガラスとをアルカリ性溶液中に
て混合、加温することにより行う事ができる。アルカリ
性溶液のpHは8〜13で、好ましくは8〜11である
。処理温度は40〜250℃、好ましくは50〜200
℃であり、処理時間は0.5〜5時間が好ましい。これ
らの方法については特開平2−206020号公報等に
具体的に記載されている。  特に酸性側にするために
は、ケイ素を含ませる事が好ましく、これらケイ素化合
物としては、特開平2−257419号公報に記載され
た、例えばケイ酸やケイ酸金属塩などが挙げられる。ケ
イ素の量は、Si/Feで0.2〜4.0原子%の範囲
とする事で、ステアリン酸吸着量を上記範囲とする事が
できる。 【0020】上層に用いられる強磁性金属もしくは合金
粉末は、金属分が75重量%以上であり、金属分中の8
0重量%以上が少なくとも一種の強磁性金属もしくは合
金(例、Fe、Co、Ni、Fe−Co、Fe−Ni、
Co−Ni、Co−Ni−Fe)であり、該金属成分の
20重量%以下の範囲で他の成分(例、Al、Si、S
、Ti、Cr、Mn、Cu、Zn、W、Sn、B、P、
Bi、Nd)を含む合金を挙げる事をできる。また、上
記金属・合金粉末が小量の水、水酸化物、酸化物を含む
ものであってもよい。 【0021】強磁性粉末をアルカリ性にするためには、
アルミニウム化合物を添加することが好ましく、例えば
、特開平2−257419号公報に記載されている酸化
アルミニウム、塩化アルミニウム、水酸化アルミニウム
などが添加される。 【0022】該金属もしくは合金粉末のBET法による
比表面積は、45m2/g以上80m2/g以下が好ま
しい。45m2/g以下では磁気テープの表面が十分に
平滑化されず、また粒子性ノイズが多くなり電磁変換特
性が劣化する。また80m2/g以上では分散が困難に
なり好ましくない。同様の理由で平均長軸長は0.25
μm以下、結晶子サイズ゛は25nm以下が好ましい。 σsは可能な限り高い方が好ましいが、180emu/
gを越える事は現実的に困難である。 【0023】上層の抗磁力は900Oe以上2200 
Oe以下の範囲が好ましく、1400 Oe以上200
0 Oeの範囲が特に好ましい。900Oe以下では短
波長域の電磁変換特性が劣り、2200Oe以上では磁
気ヘッドが飽和し記録が困難になる。 【0024】本発明では強磁性金属もしくは合金粉末の
ステアリン酸吸着量が6×10−6モル/m2以上にな
るようにする。ステアリン酸吸着量の制御は、下層に用
いるコバルト含有酸化鉄磁性粉末に対して行ったような
水系での後処理によると、金属・合金粉末の酸化・腐食
が進み飽和磁化が低下するため好ましくない。ゲータイ
ト(α−FeOOH)の生成時もしくは生成後に、アル
カリ性酸化物を作り易い金属(例;Al)の化合物を添
加する方法が好ましい。Alの添加量はAl/Feで5
.0〜15.0原子%とすることが好ましい。Alの添
加量がこれより多いと飽和磁化が低下しテ−プにした時
のBmが低くなり、電磁変換特性が低下し好ましくない
。なお、必要に応じてAl以外の元素、例えばNi、C
o、Cr、Si、Zn、Mnなどを添加してもよい。強
磁性金属もしくは合金粉末は、通常空気中での自然発火
を避ける為に表面に徐酸化処理をしている。この徐酸化
工程において、有機溶媒を用いて徐酸化すると金属粉末
表面の触媒活性により溶剤の変性物が生成しこれが金属
・合金粉末表面に吸着し表面特性を酸性側に変化させる
。このため、有機溶媒を使用せず、不活性ガス中にて酸
化性ガスの濃度を徐々に上げる方法にて徐酸化する事が
好ましい。 【0025】上層に含まれる有機リン化合物は、下記一
般式(1)〜(3)で表わされる少なくとも1種の化合
物である。 (1)  (R−O)nP0(OM)3−n(2)  
(R−O)nP(OM)3−n(3)  (R)nP0
(OM)3−n(ここで、Rは置換又は未置換のアルキ
ル基、アルケニル基、又はアリール基を表し、Mは水素
原子、アルカリ金属または−N(R1)4を表わし、R
1はアルキル基を表わし、nは1又は2を表わす。) 【0026】Mの具体例としては、水素原子、ナトリウ
ム、カリウム、テトラエチルアンモニウムイオン等を挙
げる事ができる。Rの具体例としては、下記のものを挙
げる事ができる。直鎖または分岐のアルキル基としては
、炭素原子数が1〜22の範囲が好ましく、たとえばメ
チル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基
、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデ
シル基、テトラデシル基及びオクタデシル基等:直鎖ま
たは分岐のアルケニル基としては、たとえばビニル基、
プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ペンテ
ニル基、アリル基及びオレイル基等:アリール基として
は、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ジフェニ
ル基、ジフェニルメチル基、p−エチルフェニル基、ト
リル基及びキシリル基等:炭化水素基以外の置換基の有
するアルキル基、アルケニル基及びアリール基の例とし
ては、2−アミノエチル基、2−ブトキシエチル基及び
p−ニトロフェニル基等:さらに、上記アリール基はイ
ンデンあるいはテトラリンのようなベンゼン環以外の環
を含むものであってもよい。 【0027】上記一般式で表わされる有機リン化合物と
しては、たとえば、α−ナフチルリン酸、フェニルリン
酸、ジフェニルリン酸、リン酸n−ブチル、リン酸ジn
−ブチル、リン酸ジ(2−エチルヘキシル)、リン酸イ
ソプロピル、リン酸ジイソプロピル、  等のリン酸の
モノ及びジエステル、そしてこれらの塩;亜リン酸ジn
−ブチル、亜リン酸ジエチル、亜リン酸ジオレイル、亜
リン酸ジフェニル、  等の亜リン酸のモノ及びジエス
テル、そしてこれらの塩;p−エチルベンゼンスルホン
酸、フェニルホスホン酸等のホスホン酸及びこれらの塩
;フェニルホスフィン酸等のホスフィン酸およびこれら
の塩を挙げる事ができる。上記の例の中で、アリール基
を有する有機リン化合物が好ましく、特に好ましくはフ
ェニル基を有する有機リン化合物である。本発明の有機
リン化合物には特開平1−189025号公報に記載の
化合物をすべて使用することが出来る。 【0028】本発明の上層磁性層には、上記有機リン化
合物が、強磁性金属もしくは合金粉末に100重量部に
対して、0.03〜10重量部の範囲内とするのが好ま
しい。更により好ましくは、0.05〜7重量部とする
のがよい。含有量がこれより少ないと有機リン化合物の
効果が有効に現れず、これより多いと分散状態がかえっ
て悪化したり、遊離の有機リン化合物が生じて走行耐久
性が悪化したりする。 【0029】上層磁性層に上記有機リン化合物を使用す
るに際しては、この有機リン化合物を低沸点の有機溶剤
中に溶解もしくは分散させ、この溶液中に強磁性粉末を
投入して混合した後有機溶剤を除去して前処理した強磁
性粉末を調製し、この強磁性粉末を用いて磁気記録媒体
を製造する方法、及び磁性塗料を調製する際に上記の有
機リン化合物を、好ましくは磁性塗料調製用溶剤の一部
に溶解もしくは分散した状態で投入させ混練分散を行う
方法などを利用することができる。 【0030】本発明の上下磁性層及び必要に応じて設け
られるバック層に用いる結合剤としては、通常使用され
ているものを強磁性粉末100重量部に対して通常10
〜40重量部(好ましくは15〜30重量部)の範囲内
で用いる事ができる。 【0031】使用する樹脂の例としては、セルロース誘
導体、塩化ビニル系共重合体(例;塩化ビニル・酢酸ビ
ニル・無水マレイン酸共重合体の様に第三成分を含む塩
化ビニル・酢酸ビニル共重合体及び塩化ビニル・酢酸ビ
ニル共重合体)、塩化ビニリデン共重合体、ポリエステ
ル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリビニルアセタール系樹
脂、ポリビニルブチラール系樹脂、フェノキシ系樹脂、
エポキシ系樹脂、ブタジエン・アクリロニトリル系共重
合体、ポリウレタン系樹脂、及びウレタンエポキシ系樹
脂を挙げる事ができ、本発明ではこれらを単独あるいは
組み合わせて使用する事ができる。 【0032】上記のなかでもポリウレタン系樹脂と塩化
ビニル系共重合体とを併用する事が好ましい。さらに、
ポリウレタン系樹脂及び塩化ビニル系共重合体を使用す
る場合に、これらの樹脂の少なくとも一方が極性基を有
する繰り返し単位を含む樹脂である事が特に好ましい。 塩化ビニル系共重合体が含む極性基を有する繰り返し単
位の例としては、−COOM、−SO3M、−OSO3
M及び−PO(OM)2(Mは水素原子もしくはアルカ
リ金属原子を表す)を挙げる事ができる。塩化ビニル系
共重合体がこれらの繰り返し単位を単独で含んでも、2
種以上含んでいても良い。これらのなかでも−SO3N
aを有する繰り返し単位及び/または−COOHを有す
る繰り返し単位を含む塩化ビニル系共重合体の使用が好
適である。 【0033】極性基を有する繰り返し単位の共重合体中
における含有率は、通常0.001〜5.0モル%(好
ましくは0.05〜3.0モル%)の範囲内にある。極
性基を有する繰り返し単位の含有率が0.001モル%
より低いと強磁性粉末の分散状態が低下しやすく、また
5.0モル%より高いと共重合体が吸湿性を有するよう
になり、磁気テ−プの耐候性が低下しやすい。 【0034】上記の塩化ビニル系共重合体は、更にエポ
キシ基を有する繰り返し単位を含む事が好ましい。塩化
ビニル系共重合体におけるエポキシ基は、主に塩化ビニ
ル系共重合体を安定化させ、経時的に進行する共重合体
の脱塩酸反応を抑制するように作用する。 【0035】エポキシ基を有する繰り返し単位を含む場
合、共重合体中におけるエポキシ基を有する繰り返し単
位の含有率は、1〜30モル%の範囲にあることが好ま
しく、塩化ビニル系共重合体を構成する塩化ビニル繰り
返し単位1モルに対するエポキシ基を有する繰り返し単
位の比率は、0.01〜0.5モル(特に好ましくは0
.01〜0.3モル)の範囲内にある事が好ましい。 このような塩化ビニル系共重合体の数平均分子量は、通
常10,000〜100,000(好ましくは15,0
00〜60,000)の範囲内にある。 【0036】ポリウレタン系樹脂が極性基を有する繰り
返し単位を含む場合、極性基を有する繰り返し単位の例
としては、−COOM、−SO3M、−OSO3M及び
−PO(OM)2[Mは水素原子もしくはアルカリ金属
原子を表す]を挙げる事ができる。これらの繰り返し単
位を単独で含んでも、2種以上含んでいても良い。これ
らのなかでも−SO3Naを有する繰り返し単位及び/
または−COOHを有する繰り返し単位を含むポリウレ
タン樹脂の使用が好適である。 【0037】ポリウレタン樹脂中における極性基を有す
る繰り返し単位の含有率は、通常0.001〜5.0モ
ル%(好ましくは0.01〜2.0モル%)の範囲内に
ある。極性基を有する繰り返し単位の含有率が0.00
1モル%より低いと強磁性粉末の分散状態が低下しやす
く、また5.0モル%より高いとポリウレタン樹脂が吸
湿性を有するようになり、磁気テ−プの耐候性が低下し
やすい。ポリウレタン樹脂の数平均分子量は、10,0
00〜200,000(好ましくは15,000〜60
,000)の範囲内にあることが好ましい。 【0038】本発明において結合剤として上記の塩化ビ
ニル系共重合体とポリウレタン樹脂とを併用する場合、
両者の比率は重量比で35:65〜80:20(特に好
ましくは40:60〜70:30)の範囲内にあるのが
好ましい。更に結合剤はこの塩化ビニル系共重合体・ポ
リウレタン樹脂に加えてポリイソシアネート化合物を添
加した硬化体であることが好ましい。 【0039】この場合、ポリイソシアネート化合物とし
ては、通常のものを用いる事をでき、その具体的な例と
しては、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネー
ト、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシア
ネートなどのジイソシアネート3モルとトリメチロール
プロパン1モルの反応生成物、ヘキサメチレンジイソシ
アネート3モルのビューレットアダクト化合物、トリレ
ンジイソシアネート5モルのイソシアヌレートアダクト
化合物、トリレンジイソシアネート3モルとヘキサメチ
レンジイソシアネート2モルのイソシアヌレートアダク
ト化合物及びジフェニルメタンジイソシアネートのポリ
マーを挙げる事ができる。 【0040】本発明の磁気記録媒体の磁性層に含有され
る潤滑剤としては、シリコンオイル、脂肪酸変性シリコ
ンオイル、グラファイト、弗化アルコール、ポリオレフ
ィン(ポリエチレンワックス等)、ポリグリコール(ポ
リエチレンオキシドワックス等)、テトラフルオロエチ
レンオキシドワックス、ポリテトラフルオログリコール
、パーフルオロ脂肪酸、パーフルオロ脂肪酸エステル、
パーフルオロアルキル硫酸エステル、パーフルオロアル
キル燐酸エステル、アルキル燐酸エステル、ポリフェニ
ルエーテル、脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、
脂肪族アルコールなどがある。 【0041】これらのなかでも脂肪酸が含有されている
事が好ましい。脂肪酸を含む場合に、その含有量は磁性
粉末100重量部に対して0.1〜5重量部(特に好ま
しくは0.3〜4重量部)であることが好ましい。脂肪
酸の添加量がこれより少ないと潤滑効果が充分でなく、
摩擦係数が高くなりテープの走行が不安定になる。また
、添加量が上記範囲より多いと磁性層が可塑化し繰り返
し使用すると磁性層がもろけたりする。 【0042】本発明で使用される脂肪酸の例としては、
カプリン酸、ウンデシル酸、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、モンタン酸
、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リノレン酸
及びステアロール酸等をあげることができる。 【0043】更に、脂肪酸に加えて脂肪酸エステルを併
用する事が好ましい。脂肪酸エステルの含有量は磁性粉
末100重量部に対して0.1〜5重量部(特に好まし
くは0.3〜4重量部)であることが好ましい。脂肪酸
と脂肪酸エステルを併用する場合、重量比1:9〜9:
1の範囲内にて使用するのが好ましい。本発明で用いる
脂肪酸エステルの例としては、ミリスチン酸ブチル、ミ
リスチン酸メチル、ステアリン酸ブチル、パルミチン酸
エチル、パルミチン酸ブトキシエチル及びステアリン酸
ブトキシエチル等を挙げる事ができる。 【0044】本発明の磁気記録媒体の磁性層には、モー
ス硬度5以上の無機質粒子を含有する事が好ましい。無
機質粒子の例としてはモース硬度が5以上で有れば特に
制限がない。  たとえば、Al2O3(モース硬度9
)、TiO(同6)、TiO2(同6.5)、SiO2
(同7)、SnO2(同6.5)、Cr2O3(同9)
及びα−Fe2O3(同5.5)等を挙げる事ができる
。これらは単独あるいは混合して使用することができる
。これらの中ではモース硬度8以上の無機質粒子が走行
耐久性を向上させる上で好ましい。無機質粒子の含有量
は強磁性粉末100重量部に対して0.1〜20重量部
の範囲が好ましく、特に好ましくは1〜15重量部であ
る。本発明の磁気記録媒体の磁性層には、上記の無機質
粒子の他に、カーボンブラック(特に、平均粒径が10
〜300mμのもの)が含有されている事が好ましい。 【0045】次に本発明の磁気記録媒体を製造する方法
について説明する。本発明の磁気記録媒体の磁性層の製
造に際しては、強磁性粉末と結合剤、及び必要により研
磨材、カーボンブラック、潤滑剤、その他を通常は溶剤
と共に混練分散し磁性塗料とする。混練分散の際に使用
する溶剤としては、通常磁性塗料の調製に使用されてい
るメチルエチルケトン、トルエン、酢酸ブチル、シクロ
ヘキサノンなどの溶剤を使用する事ができる。混練分散
の方法は、通常磁性塗料の調製に利用されている方法で
有れば特に制限はなく、また各成分の添加順序などは適
宜設定する事ができる。但し、本発明においては、上層
の磁性塗料の調製に際しては、前述したように有機リン
化合物で処理された磁性粉末を用いるか、もしくは混練
分散の際に上記有機リン化合物を添加するなどの方法に
より、上記有機リン化合物が磁性層に含有されるように
する。 【0046】磁性塗料の調製には通常の混練機、例えば
、2本ロールミル、3本ロールミル、ボールミル、サン
ドグラインダー、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、ニ
ーダー、高速ミキサー、ホモジナイザー及び超音波分散
機などが使用される。混練分散に関する技術の詳細は、
T.C.PATTON ”Paint Flow an
d Pigment Dispersion”(Joh
n Wiley& Sons,1964)や田中信一著
「工業材料」25巻37(1977年)などに記載され
ている。また、米国特許第2581414号明細書及び
同第2855515号明細書にも記載がある。本発明に
おいても上記の引用文献に記載された方法に準じて混練
分散を行い、磁性塗料を調製する事ができる。 【0047】このように調製された磁性塗料は、前述の
非磁性支持体上に塗布される。これらの支持体は磁性塗
料の塗布に先だって、コロナ放電処理、プラズマ処理、
下塗処理、熱処理、除塵埃処理、金属蒸着処理、アルカ
リ処理を行ってもよい。 【0048】支持体上へ前記の重層の磁性層を塗布する
装置・方法の例として、以下を提案できる。 【0049】■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下層を塗布・乾燥の後、特公平
1−46186号公報、や特開昭60−238179号
公報、特開平2−265672号公報に開示されている
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。 【0050】■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し、下層がウェット状
態の内に特公平1−46186号公報や特開昭60−2
38179号公報、特開平2−265672号公報に開
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。 【0051】■特開昭63−88080号公報、特開平
2−17971号公報、特開平2−265672号公報
に開示されているような塗布液通液スリットを2つ内蔵
するひとつの塗布ヘッドにより、上下層をほぼ同時に塗
布する。 【0052】■特開平2−174965号公報に開示さ
れているバックアップロール付きエクストルージョン塗
布装置により、上下層をほぼ同時に塗布する。なお、磁
性粒子の凝集による磁気記録媒体の電磁変換特性等の低
下を防止するために、特開昭62−95174号公報や
特開平1−236968号公報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せん断を付与す
るのが望ましい。 【0053】このような方法により支持体上に塗布され
た磁性層は、必要により層中の磁性粉末を直ちに乾燥し
ながら所望の方向へ配向させる処理を施した後、形成し
た磁性層を乾燥させる。このときの支持体の搬送速度は
10〜1000m/分で行われ、乾燥温度が20〜13
0℃で制御される。 【0054】更に必要に応じてバック層を設けることが
出来る。この後、表面平滑化処理が施される。更に、所
望の形に裁断されて磁気記録媒体を得る事ができる。以
下本発明を実施例を用いて説明する。なお、実施例・比
較例中の「部」との表示は「重量部」を示すものとする
。 【0055】表面処理Co含有酸化鉄磁性粉末の調整C
o変性針状強磁性酸化鉄粉末(Co−FeOx:x=1
.45、抗磁力=800Oe、比表面積=48m2/g
、結晶子サイス゛=25nm、平均長軸長=0.15μ
m)の500gを、pH9に調整した水酸化ナトリウム
水溶液5リットル中に加え、ホモミキサーで分散しCo
変性酸化鉄磁性粉末のスラリーを作成した。このスラリ
ーに水可溶性水ガラスをSi換算でCo含有強磁性酸化
鉄粉末中のFeに対して1.5原子%となるように0.
2リットルの純水に溶解して上記スラリー中に全量添加
した。その後炭酸ガスを通気してスラリーのpHを7.
0に下げ、濾過し40℃で乾燥させて表面処理したCo
含有酸化鉄磁性粉末(磁性粉末B)を得た。同様の方法
でSiの量を変化させて、磁性粉末A及び磁性粉末Cを
得た。これらの磁性粉末のSi/Fe量とステアリン酸
吸着量の測定結果を表1に示した。 【0056】表1     番号                Si/
Fe                ステアリン酸吸
着量                       
     (原子%)               
   (モル/m2)          磁性粉末A
            5.5          
          1.0×10−6    磁性粉
末B            1.5        
            4.0×10−6    磁
性粉末C            0.1      
              8.0×10−6   
 【0057】 磁性塗料F−1〜F−3(下層液)の調製      
  上記磁性粉末A                
                      100
部        塩化ビニル共重合体(日本セ゛オン
製MR−110)               15
部        ポリエステルポリウレタン(東洋紡
UR−8600)             5部  
      ポリイソシアネート(日本ホ゜リウレタン
製コロネートL)           6.7部  
      ステアリン酸(工業用)        
                        2
部        ブチルステアレート(工業用)  
                        1
部        メチルエチルケトン       
                         
  350部        シクロヘキサノン   
                         
        150部上記組成物のうち、ポリイソ
シアネートとステアリン酸以外の組成物をサンドグライ
ンダーを用いて3時間分散した。その後ポリイソシアネ
ートとステアリン酸を加えて15分分散した後、平均孔
径1μmのフィルターを用いてろ過し、磁性塗料F−1
を作成した。同様に、磁性粉末Bを使用して磁性塗料F
−2を、磁性粉末Cを使用して磁性塗料F−3を作成し
た。 【0058】強磁性金属粉末(D)の調整α−FeOO
H(Ni/Fe=3原子%、比表面積=86m2/g、
平均長軸長=0.23μm)の500gを、純水5リッ
トル中に加え、ホモミクサーで分散しα−FeOOHの
スラリーを作成した。このスラリーに水溶性水ガラスの
水溶液をSi換算でα−FeOOH中の10.0原子%
となるように0.5リットルの純水に溶解して上記スラ
リー中に全量添加した。その後炭酸ガスを通気してスラ
リーのpHを7.0とし、30℃で30分攪拌した。こ
のスラリーを濾過・水洗・乾燥してSiを含有したα−
FeOOH粉末を得た。このSi含有α−FeOOHを
、窒素気流中500℃で1時間加熱脱水後、水素気流中
490℃で6時間還元処理した。還元後、容器内を窒素
置換し、室温まで冷却したのち窒素ガス中に徐々に酸素
ガスを加えて酸素濃度を上げ、6時間かけて空気と同じ
酸素濃度になるようにし、SiとNiを含んだFeを主
体とする強磁性金属粉末を得た。得られた強磁性金属粉
末は、飽和磁化=124emu/g、抗磁力=1600
Oe、比表面積=59m2/g、結晶子サイス゛=19
nm、平均長軸長=0.17μm、ステアリン酸吸着量
は4.0×10−6モル/m2であった。 【0059】強磁性金属粉末(E)の調整α−FeOO
H(Ni/Fe=3原子%、比表面積=86m2/g、
平均長軸長=0.23μm)の500gを、純水5リッ
トル中に加え、ホモミキサーで分散しα−FeOOHの
スラリーを作成した。このスラリーに硫酸アルミニウム
の水溶液をAl換算でα−FeOOH中の10.0原子
%となるように0.5リットルの純水に溶解して上記ス
ラリー中に全量添加した。その後水酸化ナトリウムの水
溶液を添加してスラリーのpHを9.0とし、30℃で
30分攪拌した。このスラリーを濾過・水洗・乾燥して
Alを含有したα−FeOOH粉末を得た。このAl含
有α−FeOOHを、窒素気流中500℃で1時間加熱
脱水後、水素気流中490℃で6時間還元処理した。還
元後、容器内を窒素置換し、室温まで冷却したのち窒素
ガス中に徐々に酸素ガスを加えて酸素濃度を上げ、6時
間かけて空気と同じ酸素濃度になるようにし、AlとN
iを含んだFeを主体とする強磁性金属粉末を得た。得
られた強磁性金属粉末は、飽和磁化=122emu/g
、抗磁力=1570Oe、比表面積=55m2/g、結
晶子サイス゛=20.5nm、平均長軸長=0.15μ
m、ステアリン酸吸着量は8.0×10−6モル/m2
であった。 【0060】 磁性塗料G−1〜G−4(上層液)の調製    金属
磁性粉末E                    
                  100部   
 フェニルホスホン酸               
                      2部 
   塩化ビニル共重合体(日本セ゛オン製MR−11
0)                15部    
ポリエステルポリウレタン(東洋紡UR−8600) 
             5部    ポリイソシア
ネート(日本ホ゜リウレタン製コロネートL)    
        6.7部    ステアリン酸(工業
用)                       
          2部    ブチルステアレート
(工業用)                    
       1部    α−アルミナ(平均粒径0
.2μm)                    
     5部    カーボン(吸油量63ml/g
、平均粒子サイス゛80mμ)           
 1部    メチルエチルケトン         
                         
  350部    シクロヘキサノン       
                         
      150部上記組成物のうち、ポリイソシア
ネートとステアリン酸以外の組成物をサンドグラインダ
ーを用いて3時間分散した。その後ポリイソシアネート
とステアリン酸を加えて15分分散した後、平均孔径1
μmのフィルターを用いてろ過し、磁性塗料G−4を作
成した。同様の方法で、磁性塗料G−1〜G−3を作成
した。この際に使用した強磁性粉末(磁性体)と、フェ
ニルホスホン酸の添加量を表2.に示す。 【0061】表2.   磁性塗料      磁性体        使用
した磁性体の      フェニルホスホン酸  の番
号                        
ステアリン酸吸着量    の添加量        
                         
(モル/m2)                  
G−1        D             
 4.0×10−6        なし  G−2 
       D              4.0
×10−6        2部  G−3     
   E              8.0×10−
6        なし  G−4        E
              8.0×10−6   
     2部    なお、表2において、フェニル
ホスホン酸の添加量は強磁性粉末100部に対する重量
を示している。 【0062】また、表1及び表2において、強磁性粉末
のステアリン酸吸着量は、以下の方法によって測定した
もので、単位はモル/m2である。強磁性粉末5gを、
ステアリン酸を2wt%含有するメチルエチルケトン溶
液50mlが入った100ml三角フラスコ中に加え、
該フラスコを密栓してマグネティックスターラにて25
℃にて25時間攪拌した。ついで、遠心分離機にて固液
分離し、上澄み液中のステアリン酸濃度C(wt.%)
をガスクロマトグラフィーを用いて測定した。強磁性粉
末の単位面積あたりのステアリン酸吸着量は以下の式に
て求めた。 ステアリン酸吸着量(モル/m2)=(1−50×C)
/(5×SSA×MA) 但し、  SSA:強磁性粉末の比表面積MA  :ス
テアリン酸の分子量(284)得られた磁性塗料を用い
て、1ヘッドに2スリットを有するエクストルージョン
型塗布ヘッドを用いて、厚み10μmのポリエチレンテ
レフタレート支持体上に、乾燥厚みが上層0.5μm、
下層3.0μmとなるように塗布速度100m/分で同
時重層塗布し、磁場配向、乾燥処理した。その後表面平
滑化を行い、8mm幅にスリットし、実施例及び比較例
1〜4の試料を得た。これらの試料について下記の測定
をし、その結果を表−2に示した。 【0063】(1)表面光沢度 標準光沢度計(スガ試験機(株)製)を用いて入射角4
5度、反射角45度における磁性層表面の光沢度を測定
した。なお、表記した値は、比較例1で得られた試料の
光沢度を100%としたときの値である。 【0064】(2)摩擦係数 ステンレスポール(SUS420J、表面粗さ0.1s
、5mmφ)と接触させて、荷重20g、14mm/秒
の速度でビデオテープを走行させるのに必要な張力(T
2)を測定し、下記計算式により摩擦係数(μ)を計算
した。 μ=1/π・ln(T2/T1) なお、この測定に際して環境条件は温度23℃、相対湿
度70%で行った。また、100パス目の摩擦係数はビ
デオデッキで99パス繰り返し走行させたテープを用い
て同様の測定をした。 【0065】(3)Y出力 50%Whiteの映像信号を基準録画電流で記録し、
その再生出力のエンベロープの平均値をオシロスコープ
で測定した。   【0066】(4)C出力 カラー(色信号)の映像信号を基準録画電流で記録し、
上記と同様な方法で再生出力を測定した。 【0067】(5)Y−S/N シバソク製ノイズメーター(925R)を使用し、ハイ
ハ゜スフィルタ−10KHz、ローハ゜スフィルター4
.2MHzでノイズレベルを測定し、S/N比を求めた
。 【0068】(6)C−S/N   シバソク製ノイズメーター(925R)を使用し、ハイ
ハ゜スフィルタ−10KHz、ローハ゜スフィルター5
00KHzAMでノイズレベルを測定し、S/N比を求
めた。なお、(3)〜(6)の測定にはSONY製EV
−S900を使用し、比較例1の試料を0dBとして表
わした。 【0069】表3. 番号      上層    下層    光沢度  
摩擦係数      Y    C    Y−  C
−          塗布液  塗布液      
    1ハ゜ス  100ハ゜ス  出力  出力 
 S/N   S/N               
                         
      (        dB        
)実施例    G−3  E−2   120   
 0.23  0.24     1.7   1.6
   1.0   0.8比較例1  G−3  E−
3   100    0.21  0.24    
 0.0   0.0   0.0   0.0比較例
2  G−3  E−1   115    0.37
  0.42     0.8   1.0   0.
4   0.3比較例3  G−1  E−2   1
27    0.22  0.63     1.9 
  1.4   0.9   0.6比較例4  G−
2  E−2    92    0.17  0.5
9    −0.7   1.0  −0.5  −0
.3比較例5  G−4  E−2   105   
 0.31  0.33     0.7   1.5
   0.4   0.1表3に示した様に、本発明に
よる磁気記録媒体は、摩擦係数が初期及び繰り返し走行
後も安定して低く、また優れた電磁変換特性を有する事
がわかる。 【0070】 【発明の効果】本発明は上層が金属・合金粉末で下層が
コバルト含有酸化鉄磁性粉末という、異種の材料を積層
化した磁気記録媒体の走行性について、強磁性粉末の表
面特性と潤滑剤である脂肪酸との相互作用に着目し、下
層に用いるコバルト含有酸化鉄磁性粉末のステアリン酸
吸着量を上記特定の範囲とすることによって、潤滑剤で
ある脂肪酸のコバルト含有酸化鉄磁性粉末への吸着を適
度に制御する事ができ、初期の摩擦係数は実用上問題な
いレベルに下げる事ができた。そして、上層の金属・合
金粉末のステアリン酸吸着量を上記範囲とすることによ
って、繰り返し走行後の摩擦係数の上昇を抑える事がで
きることがわかった。更に、上層に上記の有機リン化合
物を組み合わせて用いる事で良好な電磁変換特性と走行
性を両立できることがわかった。
Detailed Description of the Invention [0001] [Industrial Application Field] The present invention consists of a non-magnetic support and a plurality of magnetic layers, and the upper layer contains a ferromagnetic metal or alloy powder (hereinafter abbreviated as ferromagnetic metal powder). ), relates to a magnetic recording medium containing cobalt-containing iron oxide in the lower layer, and particularly relates to a magnetic recording medium with improved electromagnetic conversion characteristics and runnability. [0002] Conventionally, as magnetic recording media for video, audio, or computers, a magnetic layer in which ferromagnetic iron oxide powder, ferromagnetic alloy powder, etc. is dispersed in a binder is used as a non-magnetic support. A magnetic recording medium coated on top is used. In particular, ferromagnetic metal/alloy powders have larger coercive force and saturation magnetization than iron oxide magnetic powders, and are suitable for high-density recording. Generally, when the coercive force is increased, the output in the short wavelength range increases, but on the contrary, the output in the long wavelength range decreases. In order to obtain good output over a wide band, it has been proposed to have a multilayer magnetic layer, with a ferromagnetic metal/alloy powder in the upper layer and an iron oxide magnetic powder in the lower layer. By having the lower layer take charge of recording signals in the long wavelength range, it is possible to improve output over a wide band by using ferromagnetic powder with high coercive force in the upper layer. On the other hand, in order to obtain good electromagnetic conversion characteristics, it is necessary to improve the surface properties of the magnetic layer and reduce the spacing loss between the magnetic head and the tape. In particular, in the case of ferromagnetic metal/alloy powders, their saturation magnetization is large, making them difficult to disperse due to magnetic interaction between magnetic particles, and even once dispersed, they tend to aggregate, making it difficult to obtain good surface properties. For this reason, various dispersion methods have been proposed, and dispersants and
Binders have been proposed. Furthermore, after coating and drying, it has been proposed that the surface be smoothed between metal rolls, elastic rolls, or between metal rolls. On the other hand, such a magnetic recording medium must have both excellent electromagnetic conversion characteristics and excellent running durability. In particular, as mentioned above, the smoother the magnetic layer surface becomes, the more difficult it becomes to provide excellent running durability. For this reason, it has generally been proposed to include carbon black in the magnetic layer or add an abrasive such as corundum, silicon carbide, or chromium oxide. However, in order to improve running durability using these powders, it is necessary to add a considerable amount, which reduces the degree of filling of the ferromagnetic powder and deteriorates the surface properties of the magnetic recording medium. , good electromagnetic conversion characteristics cannot be obtained. A method has also been proposed in which a fatty acid or an ester of a fatty acid and a fatty acid alcohol is contained as a lubricant in the magnetic layer to reduce the coefficient of friction. however,
In order to keep the coefficient of friction low with a smoother magnetic layer, it is necessary to use more of the above lubricant. Since a lubricant generally has a much smaller molecular weight than a binder, if a large amount is used, the magnetic layer will become plasticized and, for example, still durability may deteriorate. [0007] JP-A-2-206020 discloses a multilayer structure in which both the upper layer and the lower layer use iron oxide magnetic powder, the amount of stearic acid adsorbed by the ferromagnetic powder is specified, and the upper layer is made of ferromagnetic powder with a low amount of stearic acid adsorbed. It is stated that powder is used. The purpose of this is that even if the amount of fatty acid added to the magnetic layer is small, it will not be adsorbed to the ferromagnetic powder, but will come out onto the tape surface and effectively act as a lubricant. However, in the system of upper layer metal/lower layer cobalt-containing iron oxide magnetic powder, the range of stearic acid adsorption in the invention described in JP-A-2-206020 is that the friction coefficient of the magnetic layer is high and further increases after repeated running. This turned out to be extremely problematic in practice. [0008] The present invention consists of a non-magnetic support and a plurality of magnetic layers thereon, with a ferromagnetic alloy powder in the upper magnetic layer and a cobalt-containing iron oxide in the lower magnetic layer. It is an object of the present invention to provide a magnetic recording medium containing improved electromagnetic conversion characteristics and running properties. Means for Solving the Problems [0009] The above object of the present invention is to provide a magnetic material in which two or more magnetic layers each made of ferromagnetic powder dispersed in a binder are provided on a non-magnetic support. In the recording medium, the lower magnetic layer contains cobalt-containing iron oxide powder having a stearic acid adsorption amount of 3 x 10-6 to 6 x 10-6 mol/m2 as the ferromagnetic powder, and the upper magnetic layer has a The magnetic powder contains a ferromagnetic metal or alloy powder having an adsorption amount of stearic acid of 6 x 10-6 mol/m2 or more, and the upper magnetic layer contains at least one of the following general formulas (1) to (3). This is achieved by a magnetic recording medium characterized by containing one type of organic phosphorus compound. (1) (R-O)nP0(OM)3-n(2)
(R-O)nP(OM)3-n(3) (R)nP0
(OM)3-n (where R represents a substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group, or aryl group, M represents a hydrogen atom, an alkali metal, or -N(R1)4, and R
1 represents an alkyl group, and n represents 1 or 2. [0010] Also, the above object of the present invention is to provide a magnetic recording medium in which a plurality of two or more magnetic layers each made of a ferromagnetic powder dispersed in a binder are provided on a non-magnetic support. The magnetic layer contains a ferromagnetic powder in which the silicon content in the cobalt-containing iron oxide magnetic powder is 0.2 to 4.0 at% Si/Fe, and the upper magnetic layer contains a ferromagnetic metal or alloy powder. The aluminum content is Al/Fe and 5.
It is characterized in that it contains 0 to 15.0 atom % of ferromagnetic powder, and the upper magnetic layer contains at least one organic phosphorus compound represented by the following general formulas (1) to (3). Achieved by magnetic recording media. That is, the present inventors investigated the running performance of a magnetic recording medium in which the upper layer is a metal/alloy powder and the lower layer is a cobalt-containing iron oxide magnetic powder, and investigated the surface properties of the ferromagnetic powder and the lubricant. The present invention was developed by focusing on the interaction with fatty acids. For this kind of multilayer configuration,
Based on the idea that short wavelength signals are handled by the upper layer and long wavelength signals are handled by the lower layer, the thickness of the upper layer is generally 0.1 to 1.5 μm, which is less than half of the total thickness. Therefore, when considering the interaction between the ferromagnetic powder and the lubricant, it is thought that the lower layer has a larger contribution, so the present inventors first studied the ferromagnetic powder in the lower layer. As a result, by setting the adsorption amount of stearic acid in the cobalt-containing iron oxide magnetic powder used for the lower layer within the above range, it is possible to appropriately control the adsorption of fatty acids, which are lubricants, to the cobalt-containing iron oxide magnetic powder. We were able to lower the initial coefficient of friction to a level that poses no problem for practical use. That is, by containing silicon, the ferromagnetic powder becomes acidic, the amount of stearic acid adsorbed becomes low, and fatty acids are more likely to come out to the upper layer, producing the above-mentioned effect. If the amount of stearic acid adsorbed is greater than the above range, the fatty acid as a lubricant will be adsorbed more to the cobalt-containing iron oxide magnetic powder, the amount of fatty acid on the tape surface will decrease, and good running properties cannot be obtained. On the other hand, if the stearic acid adsorption amount is less than this range,
When dispersing magnetic powder, the polymer also becomes difficult to adsorb, reducing dispersibility and filling degree, resulting in a decrease in low-frequency output, and poor surface properties, which also decreases high-frequency output. I found out that it does. Although the initial coefficient of friction was lowered in this way, the coefficient of friction after repeated running remained high, so the surface characteristics of the metal/alloy powder in the upper layer were then investigated. As a result, it was found that by setting the amount of stearic acid adsorbed by the metal/alloy powder in the upper layer within the above range, it was possible to suppress the increase in the coefficient of friction after repeated running. That is, it was found that by containing aluminum, the ferromagnetic powder becomes alkaline, the amount of stearic acid adsorbed increases, the fatty acid retention ability increases, and the increase in the coefficient of friction after repeated running is suppressed. However, in this case, the dispersion decreased and the electromagnetic conversion characteristics were insufficient. It has been found that the use of the above-mentioned organic phosphorus compound is effective in improving this dispersibility. Regarding a magnetic recording medium having a single magnetic layer using ferromagnetic metal/alloy powder, the use of the above-mentioned organic phosphorus compound is known from JP-A-1-189025, but the lower layer contains cobalt. In the case of a multilayer structure using iron oxide magnetic powder, good electromagnetic conversion characteristics and runnability cannot be obtained simply by using the above-mentioned organic phosphorus compound in the upper layer. If the amount of stearic acid adsorbed by the ferromagnetic metal/alloy magnetic powder used in the upper layer is smaller than the above range, the friction coefficient of the magnetic layer after repeated running increases as described above, which is a practical problem. In this way, it has been found that by regulating the amount of stearic acid adsorbed by the magnetic materials in the upper and lower layers and by using the above-mentioned organic phosphorus compound in the upper layer, it is possible to achieve both good electromagnetic conversion characteristics and runnability. The amount of stearic acid adsorbed by the ferromagnetic powder in the present invention was measured by the following method, and the unit is mol/m2. 5g of ferromagnetic powder, 2w of stearic acid
The mixture was added to a 100 ml Erlenmeyer flask containing 50 ml of a methyl ethyl ketone solution containing t%, the flask was tightly stoppered, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer at 25° C. for 25 hours. Then, solid-liquid separation was performed using a centrifuge, and the stearic acid concentration C (wt%) in the supernatant was measured using gas chromatography. The amount of stearic acid adsorbed per unit area of the ferromagnetic powder is determined by the following formula. Stearic acid adsorption amount (mol/m2) = (1-50xC)
/(5×SSA×MA) However, SSA: Specific surface area of ferromagnetic powder MA: Molecular weight of stearic acid (284) The magnetic recording medium of the present invention contains a nonmagnetic support and ferromagnetic powder. The basic structure is that a multilayer magnetic layer is provided on this nonmagnetic support. Examples of nonmagnetic supports used in the present invention include various synthetic resin films such as polyethylene terephthalate, polypropylene, polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyamide, polyimide, and polyamideimide, and metal foils such as aluminum foil and stainless steel foil. I can list them. The thickness of the nonmagnetic support is generally 2.5 to 100 μm, preferably 3 to 70 μm. Further, the nonmagnetic support may be provided with a back layer on the side where the magnetic layer described below is not provided. The magnetic recording medium of the present invention has a multilayer magnetic layer containing ferromagnetic powder provided on a nonmagnetic support as described above. The total thickness of the magnetic layer is 1.5 mm in total for the upper and lower layers.
The thickness of the magnetic layer is 0 to 5.0 μm, and the thickness of the upper magnetic layer is 0.1 to 1.5 μm. If the upper magnetic layer is thinner than the above range, the output in the short wavelength region will decrease. Further, if the upper magnetic layer is thicker than the above range, the effect of multilayering will not be sufficiently exhibited, and the output in the long wavelength region will decrease, which is not preferable. As long as the effects of the present invention are exhibited,
It is also possible to provide a non-magnetic intermediate layer between the upper and lower magnetic layers, a subbing layer between the lower layer and the support, and furthermore a thin protective layer on the upper layer. The cobalt-containing iron oxide used in the lower layer is Co
Co-modified iron oxides such as tofu or Co solid solution iron oxide, and Co-coated iron oxide are included, and examples of the iron oxide include FeOx (preferably 1.33≦X≦1.50). The C
The specific surface area of the o-containing iron oxide magnetic powder by the BET method is 3
It is preferably 5 m2/g or more and 70 m2/g or less. 35m2
/g or less, the surface of the magnetic tape will not be sufficiently smoothed,
Moreover, if it exceeds 70 m2/g, dispersion becomes difficult, which is not preferable. For the same reason, it is preferable that the average major axis length is 0.25 μm or less and the crystallite size is 35 nm or less. Although it is preferable that σs be as high as possible, it is practically difficult to exceed 80 emu/g. [0019] The coercive force of the lower layer is 500 Oe or more and 1500 Oe or more.
The range is preferably Oe or less, and 650 Oe or more and 900 Oe or more.
A range of Oe is particularly preferred. More or less than this,
The electromagnetic conversion characteristics in the long wavelength region are poor, which is not preferable. In the present invention, the amount of stearic acid adsorbed in the cobalt-containing iron oxide magnetic powder used in the lower layer is 3 x 10-6 to 6 x 10-6 mol/
Let it be m2. Cobalt-containing iron oxide magnetic powder, Si, A
By performing surface treatment with a compound of L, Ca, Sn, Zr, and Ti, the amount of stearic acid adsorbed can be brought into this range. The above surface treatment can be carried out, for example, by mixing cobalt-containing iron oxide ferromagnetic powder and water glass in an alkaline solution and heating the mixture. The pH of the alkaline solution is 8-13, preferably 8-11. Processing temperature is 40-250°C, preferably 50-200°C
℃, and the treatment time is preferably 0.5 to 5 hours. These methods are specifically described in JP-A-2-206020 and the like. In order to make it particularly acidic, it is preferable to include silicon, and examples of these silicon compounds include silicic acid and metal silicate salts described in JP-A-2-257419. By setting the amount of silicon in the range of 0.2 to 4.0 atomic % (Si/Fe), the amount of stearic acid adsorbed can be within the above range. The ferromagnetic metal or alloy powder used in the upper layer has a metal content of 75% by weight or more, and 8% of the metal content is 75% by weight or more.
0% by weight or more of at least one ferromagnetic metal or alloy (e.g., Fe, Co, Ni, Fe-Co, Fe-Ni,
Co-Ni, Co-Ni-Fe), and contains other components (e.g., Al, Si, S) within a range of 20% by weight or less of the metal component.
, Ti, Cr, Mn, Cu, Zn, W, Sn, B, P,
Examples include alloys containing Bi, Nd). Furthermore, the metal/alloy powder may contain a small amount of water, hydroxide, or oxide. In order to make the ferromagnetic powder alkaline,
It is preferable to add an aluminum compound, and for example, aluminum oxide, aluminum chloride, aluminum hydroxide, etc. described in JP-A-2-257419 are added. [0022] The specific surface area of the metal or alloy powder measured by the BET method is preferably 45 m2/g or more and 80 m2/g or less. If it is less than 45 m2/g, the surface of the magnetic tape will not be sufficiently smoothed, particle noise will increase, and electromagnetic conversion characteristics will deteriorate. Moreover, if it exceeds 80 m2/g, dispersion becomes difficult, which is not preferable. For the same reason, the average major axis length is 0.25
The crystallite size is preferably 25 nm or less. It is preferable that σs be as high as possible, but 180 emu/
It is actually difficult to exceed g. [0023] The coercive force of the upper layer is 900 Oe or more and 2200
The range is preferably Oe or less, and 1400 Oe or more and 200
A range of 0 Oe is particularly preferred. Below 900 Oe, the electromagnetic conversion characteristics in the short wavelength range are poor, and above 2200 Oe, the magnetic head becomes saturated and recording becomes difficult. In the present invention, the stearic acid adsorption amount of the ferromagnetic metal or alloy powder is set to be 6×10 −6 mol/m 2 or more. Controlling the amount of stearic acid adsorbed is not preferable because post-treatment in an aqueous system, such as that applied to the cobalt-containing iron oxide magnetic powder used in the lower layer, will lead to oxidation and corrosion of the metal/alloy powder, resulting in a decrease in saturation magnetization. . A preferred method is to add a compound of a metal (eg, Al) that easily forms an alkaline oxide during or after the formation of goethite (α-FeOOH). The amount of Al added is Al/Fe, 5
.. It is preferable to set it as 0-15.0 atomic%. If the amount of Al added is larger than this, the saturation magnetization will be lowered, Bm will be lowered when it is made into a tape, and the electromagnetic conversion characteristics will be lowered, which is not preferable. Note that elements other than Al, such as Ni and C, may be added as necessary.
o, Cr, Si, Zn, Mn, etc. may be added. Ferromagnetic metal or alloy powders are usually subjected to slow oxidation treatment on the surface to avoid spontaneous combustion in the air. In this slow oxidation step, when slow oxidation is performed using an organic solvent, a modified product of the solvent is generated due to the catalytic activity on the surface of the metal powder, which is adsorbed to the surface of the metal/alloy powder and changes the surface characteristics to the acidic side. For this reason, it is preferable to perform gradual oxidation by gradually increasing the concentration of the oxidizing gas in an inert gas without using an organic solvent. The organic phosphorus compound contained in the upper layer is at least one compound represented by the following general formulas (1) to (3). (1) (R-O)nP0(OM)3-n(2)
(R-O)nP(OM)3-n(3) (R)nP0
(OM)3-n (where R represents a substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group, or aryl group, M represents a hydrogen atom, an alkali metal, or -N(R1)4, and R
1 represents an alkyl group, and n represents 1 or 2. ) Specific examples of M include hydrogen atom, sodium, potassium, and tetraethylammonium ion. Specific examples of R include the following. The straight chain or branched alkyl group preferably has 1 to 22 carbon atoms, such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, Dodecyl group, tetradecyl group, octadecyl group, etc.: Straight chain or branched alkenyl groups include, for example, vinyl group,
Propenyl group, isopropenyl group, butenyl group, pentenyl group, allyl group, oleyl group, etc. Aryl groups include phenyl group, naphthyl group, anthryl group, diphenyl group, diphenylmethyl group, p-ethylphenyl group, tolyl group, Xylyl group, etc.: Examples of alkyl groups, alkenyl groups, and aryl groups having substituents other than hydrocarbon groups include 2-aminoethyl group, 2-butoxyethyl group, p-nitrophenyl group, etc.; may contain a ring other than a benzene ring, such as indene or tetralin. Examples of the organic phosphorus compound represented by the above general formula include α-naphthyl phosphoric acid, phenyl phosphoric acid, diphenyl phosphoric acid, n-butyl phosphate, di-n phosphate,
- Mono- and diesters of phosphoric acid such as butyl, di(2-ethylhexyl) phosphate, isopropyl phosphate, diisopropyl phosphate, and salts thereof;
- mono- and diesters of phosphorous acid, such as butyl, diethyl phosphite, dioleyl phosphite, diphenyl phosphite, and salts thereof; phosphonic acids, such as p-ethylbenzenesulfonic acid, phenylphosphonic acid, and salts thereof; ; Examples include phosphinic acids such as phenylphosphinic acid and salts thereof. Among the above examples, organic phosphorus compounds having an aryl group are preferred, and organic phosphorus compounds having a phenyl group are particularly preferred. All the compounds described in JP-A-1-189025 can be used as the organic phosphorus compound of the present invention. In the upper magnetic layer of the present invention, it is preferable that the organic phosphorus compound is contained in an amount of 0.03 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the ferromagnetic metal or alloy powder. Even more preferably, the amount is 0.05 to 7 parts by weight. If the content is less than this, the effect of the organic phosphorus compound will not be effectively exhibited, and if the content is more than this, the dispersion state will deteriorate or free organic phosphorus compounds will be generated, resulting in deterioration of running durability. When using the above-mentioned organic phosphorus compound in the upper magnetic layer, the organic phosphorus compound is dissolved or dispersed in a low boiling point organic solvent, ferromagnetic powder is added to this solution and mixed, and then the organic solvent is mixed. A method for preparing a pretreated ferromagnetic powder by removing ferromagnetic powder, and manufacturing a magnetic recording medium using this ferromagnetic powder, and a method for preparing a magnetic paint using the above-mentioned organic phosphorus compound, preferably for preparing a magnetic paint. It is possible to use a method in which the material is added in a dissolved or dispersed state to a part of the solvent and then kneaded and dispersed. As the binder used for the upper and lower magnetic layers of the present invention and the back layer provided as necessary, a commonly used binder is usually used in an amount of 10 parts by weight per 100 parts by weight of ferromagnetic powder.
-40 parts by weight (preferably 15 to 30 parts by weight) can be used. Examples of resins used include cellulose derivatives, vinyl chloride copolymers (eg, vinyl chloride/vinyl acetate copolymers containing a third component such as vinyl chloride/vinyl acetate/maleic anhydride copolymers) vinyl chloride/vinyl acetate copolymer), vinylidene chloride copolymer, polyester resin, acrylic resin, polyvinyl acetal resin, polyvinyl butyral resin, phenoxy resin,
Examples include epoxy resins, butadiene/acrylonitrile copolymers, polyurethane resins, and urethane epoxy resins, and these can be used alone or in combination in the present invention. Among the above, it is preferable to use a polyurethane resin and a vinyl chloride copolymer together. moreover,
When using a polyurethane resin and a vinyl chloride copolymer, it is particularly preferred that at least one of these resins is a resin containing a repeating unit having a polar group. Examples of repeating units having polar groups included in the vinyl chloride copolymer include -COOM, -SO3M, -OSO3
M and -PO(OM)2 (M represents a hydrogen atom or an alkali metal atom) can be mentioned. Even if the vinyl chloride copolymer contains these repeating units alone, 2
It may contain more than one species. Among these -SO3N
It is preferable to use a vinyl chloride copolymer containing a repeating unit having a and/or a repeating unit having -COOH. The content of repeating units having polar groups in the copolymer is usually in the range of 0.001 to 5.0 mol% (preferably 0.05 to 3.0 mol%). Content of repeating units with polar groups is 0.001 mol%
If it is lower, the dispersion state of the ferromagnetic powder tends to deteriorate, and if it is higher than 5.0 mol %, the copolymer becomes hygroscopic and the weather resistance of the magnetic tape tends to deteriorate. [0034] The above vinyl chloride copolymer preferably further contains a repeating unit having an epoxy group. The epoxy group in the vinyl chloride copolymer mainly acts to stabilize the vinyl chloride copolymer and suppress the dehydrochlorination reaction of the copolymer that progresses over time. [0035] When a repeating unit having an epoxy group is contained, the content of the repeating unit having an epoxy group in the copolymer is preferably in the range of 1 to 30 mol%, and the content of the repeating unit having an epoxy group in the copolymer is preferably in the range of 1 to 30 mol%. The ratio of repeating units having an epoxy group to 1 mole of vinyl chloride repeating units is 0.01 to 0.5 mole (particularly preferably 0.01 to 0.5 mole).
.. It is preferably within the range of 0.01 to 0.3 mol). The number average molecular weight of such a vinyl chloride copolymer is usually 10,000 to 100,000 (preferably 15,000 to 100,000).
00 to 60,000). When the polyurethane resin contains a repeating unit having a polar group, examples of the repeating unit having a polar group include -COOM, -SO3M, -OSO3M and -PO(OM)2 [M is a hydrogen atom or an alkali represents a metal atom]. These repeating units may be contained alone, or two or more types thereof may be contained. Among these, repeating units having -SO3Na and/
Alternatively, it is preferable to use a polyurethane resin containing a repeating unit having -COOH. The content of repeating units having polar groups in the polyurethane resin is usually in the range of 0.001 to 5.0 mol% (preferably 0.01 to 2.0 mol%). The content of repeating units with polar groups is 0.00
If it is less than 1 mol %, the dispersion state of the ferromagnetic powder tends to deteriorate, and if it is higher than 5.0 mol %, the polyurethane resin becomes hygroscopic and the weather resistance of the magnetic tape tends to deteriorate. The number average molecular weight of the polyurethane resin is 10.0
00-200,000 (preferably 15,000-60
,000). In the present invention, when the above-mentioned vinyl chloride copolymer and polyurethane resin are used together as a binder,
The ratio of both is preferably in the range of 35:65 to 80:20 (particularly preferably 40:60 to 70:30) by weight. Further, the binder is preferably a cured product obtained by adding a polyisocyanate compound in addition to the vinyl chloride copolymer/polyurethane resin. In this case, common polyisocyanate compounds can be used, and specific examples include 3 mol of diisocyanate such as diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, etc. and 1 mole of trimethylolpropane, a biuret adduct compound of 3 moles of hexamethylene diisocyanate, an isocyanurate adduct compound of 5 moles of tolylene diisocyanate, an isocyanurate adduct compound of 3 moles of tolylene diisocyanate and 2 moles of hexamethylene diisocyanate, and Mention may be made of polymers of diphenylmethane diisocyanate. The lubricant contained in the magnetic layer of the magnetic recording medium of the present invention includes silicone oil, fatty acid-modified silicone oil, graphite, fluorinated alcohol, polyolefin (polyethylene wax, etc.), polyglycol (polyethylene oxide wax, etc.). , tetrafluoroethylene oxide wax, polytetrafluoroglycol, perfluoro fatty acid, perfluoro fatty acid ester,
Perfluoroalkyl sulfate, perfluoroalkyl phosphate, alkyl phosphate, polyphenyl ether, fatty acid, fatty acid ester, fatty acid amide,
and fatty alcohols. [0041] Among these, it is preferable that fatty acids are contained. When containing fatty acids, the content thereof is preferably 0.1 to 5 parts by weight (particularly preferably 0.3 to 4 parts by weight) based on 100 parts by weight of the magnetic powder. If the amount of fatty acid added is less than this, the lubricating effect will not be sufficient,
The coefficient of friction becomes high and the running of the tape becomes unstable. Furthermore, if the amount added is greater than the above range, the magnetic layer will become plasticized and may become brittle if used repeatedly. [0042] Examples of fatty acids used in the present invention include:
Examples include capric acid, undecylic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, behenic acid, montanic acid, oleic acid, elaidic acid, linoleic acid, linolenic acid, and stearolic acid. Furthermore, it is preferable to use a fatty acid ester in addition to the fatty acid. The content of the fatty acid ester is preferably 0.1 to 5 parts by weight (particularly preferably 0.3 to 4 parts by weight) based on 100 parts by weight of the magnetic powder. When fatty acids and fatty acid esters are used together, the weight ratio is 1:9 to 9:
It is preferable to use it within the range of 1. Examples of fatty acid esters used in the present invention include butyl myristate, methyl myristate, butyl stearate, ethyl palmitate, butoxyethyl palmitate, butoxyethyl stearate, and the like. The magnetic layer of the magnetic recording medium of the present invention preferably contains inorganic particles having a Mohs hardness of 5 or more. Examples of inorganic particles are not particularly limited as long as they have a Mohs hardness of 5 or more. For example, Al2O3 (Mohs hardness 9
), TiO (6), TiO2 (6.5), SiO2
(7), SnO2 (6.5), Cr2O3 (9)
and α-Fe2O3 (5.5). These can be used alone or in combination. Among these, inorganic particles having a Mohs hardness of 8 or more are preferred in order to improve running durability. The content of the inorganic particles is preferably in the range of 0.1 to 20 parts by weight, particularly preferably 1 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of the ferromagnetic powder. In addition to the above-mentioned inorganic particles, the magnetic layer of the magnetic recording medium of the present invention contains carbon black (particularly, an average particle size of 10
~300 mμ) is preferably contained. Next, a method for manufacturing the magnetic recording medium of the present invention will be explained. When producing the magnetic layer of the magnetic recording medium of the present invention, a magnetic coating material is prepared by kneading and dispersing ferromagnetic powder, a binder, and, if necessary, an abrasive, carbon black, a lubricant, and others, usually together with a solvent. As the solvent used during kneading and dispersion, solvents such as methyl ethyl ketone, toluene, butyl acetate, and cyclohexanone, which are usually used in the preparation of magnetic paints, can be used. The method of kneading and dispersing is not particularly limited as long as it is a method normally used for preparing magnetic paints, and the order of addition of each component can be set as appropriate. However, in the present invention, when preparing the magnetic paint for the upper layer, the magnetic powder treated with an organic phosphorus compound is used as described above, or the organic phosphorus compound is added during kneading and dispersion. , the organic phosphorus compound is contained in the magnetic layer. [0046] For preparing the magnetic paint, conventional kneading machines such as two-roll mills, three-roll mills, ball mills, sand grinders, attritors, high-speed impeller dispersers, high-speed stone mills, high-speed impact mills, dispersers, kneaders, High-speed mixers, homogenizers, ultrasonic dispersers, etc. are used. For details on the technology related to kneading and dispersion, please refer to
T. C. PATTON ”Paint Flow an
d Pigment Dispersion” (Joh
n Wiley & Sons, 1964) and Shinichi Tanaka, Kogyo Materials, Vol. 25, 37 (1977). It is also described in US Pat. No. 2,581,414 and US Pat. No. 2,855,515. In the present invention, a magnetic coating material can also be prepared by kneading and dispersing according to the method described in the above cited document. The magnetic paint thus prepared is coated on the non-magnetic support described above. These supports are subjected to corona discharge treatment, plasma treatment,
Undercoat treatment, heat treatment, dust removal treatment, metal vapor deposition treatment, and alkali treatment may be performed. The following can be proposed as an example of an apparatus and method for coating the multilayer magnetic layer on the support. ■After coating and drying the lower layer using gravure coating, roll coating, blade coating, extrusion coating equipment, etc. commonly used in magnetic coating coating, the coating method is applied as described in Japanese Patent Publication No. 1-46186 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 1983-1989. The upper layer is coated using a support pressure type extrusion coating device disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 238179 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-265672. [0050] First, a lower layer is applied using gravure coating, roll coating, blade coating, extrusion coating equipment, etc., which are generally used for applying magnetic paint, and while the lower layer is wet, it is coated with Japanese Patent Publication No. 1-46186 and Japanese Patent Application Laid-open No. 1-46186. 1986-2
The upper layer is coated using a support pressurizing type extrusion coating device disclosed in Japanese Patent Publication No. 38179 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-265672. [0051] With one coating head having two built-in coating liquid passage slits as disclosed in JP-A-63-88080, JP-A-2-17971, and JP-A-2-265672. , apply the upper and lower layers almost simultaneously. (2) Upper and lower layers are coated almost simultaneously using an extrusion coating device equipped with a backup roll disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-174965. In addition, in order to prevent deterioration of the electromagnetic conversion characteristics of the magnetic recording medium due to agglomeration of magnetic particles, the coating method is It is desirable to apply shear to the coating liquid inside the head. The magnetic layer coated on the support by such a method is treated, if necessary, to orient the magnetic powder in the layer in a desired direction while immediately drying, and then the formed magnetic layer is dried. . The conveying speed of the support at this time is 10 to 1000 m/min, and the drying temperature is 20 to 13 m/min.
Controlled at 0°C. Furthermore, a back layer can be provided if necessary. After this, surface smoothing treatment is performed. Furthermore, a magnetic recording medium can be obtained by cutting into a desired shape. The present invention will be explained below using examples. Note that "parts" in Examples and Comparative Examples indicate "parts by weight." Preparation of surface-treated Co-containing iron oxide magnetic powder C
o Modified acicular ferromagnetic iron oxide powder (Co-FeOx: x=1
.. 45, coercive force = 800Oe, specific surface area = 48m2/g
, crystallite size = 25 nm, average major axis length = 0.15 μ
Add 500 g of Co.
A slurry of modified iron oxide magnetic powder was prepared. Add 0.0% water-soluble water glass to this slurry so that the amount of Fe in the Co-containing ferromagnetic iron oxide powder is 1.5 atomic % in terms of Si.
It was dissolved in 2 liters of pure water and added in its entirety to the above slurry. After that, carbon dioxide gas is bubbled through to adjust the pH of the slurry to 7.
0, filtered, dried at 40°C and surface treated Co
A magnetic powder containing iron oxide (magnetic powder B) was obtained. Magnetic powder A and magnetic powder C were obtained by changing the amount of Si in the same manner. Table 1 shows the measurement results of the Si/Fe content and stearic acid adsorption amount of these magnetic powders. Table 1 Number Si/
Fe stearic acid adsorption amount
(atom%)
(mol/m2) Magnetic powder A
5.5
1.0×10-6 Magnetic powder B 1.5
4.0×10-6 Magnetic powder C 0.1
8.0×10-6
Preparation of magnetic paints F-1 to F-3 (lower layer liquid)
The above magnetic powder A
100
Part Vinyl chloride copolymer (MR-110 manufactured by Nippon Seion) 15
Part: Polyester polyurethane (Toyobo UR-8600) 5 parts
Polyisocyanate (Coronate L manufactured by Nippon Polyurethane) 6.7 parts
Stearic acid (industrial)
2
Part Butyl Stearate (Industrial)
1
Part Methyl ethyl ketone

350 parts cyclohexanone

150 parts Of the above composition, components other than polyisocyanate and stearic acid were dispersed for 3 hours using a sand grinder. After that, polyisocyanate and stearic acid were added and dispersed for 15 minutes, and then filtered using a filter with an average pore size of 1 μm to form magnetic paint F-1.
It was created. Similarly, using magnetic powder B, magnetic paint F
Magnetic paint F-3 was prepared using Magnetic Powder C. Preparation of ferromagnetic metal powder (D) α-FeOO
H (Ni/Fe=3 atomic%, specific surface area=86 m2/g,
500 g of α-FeOOH (average long axis length = 0.23 μm) was added to 5 liters of pure water and dispersed with a homomixer to create a slurry of α-FeOOH. An aqueous solution of water-soluble water glass was added to this slurry at 10.0 atomic % in terms of Si in α-FeOOH.
It was dissolved in 0.5 liters of pure water so as to give the following amount, and the entire amount was added to the above slurry. Thereafter, carbon dioxide gas was bubbled through to adjust the pH of the slurry to 7.0, and the slurry was stirred at 30°C for 30 minutes. This slurry was filtered, washed with water, and dried to form an α-
FeOOH powder was obtained. This Si-containing α-FeOOH was dehydrated by heating at 500° C. for 1 hour in a nitrogen stream, and then subjected to a reduction treatment at 490° C. for 6 hours in a hydrogen stream. After reduction, the inside of the container was replaced with nitrogen, and after cooling to room temperature, oxygen gas was gradually added to the nitrogen gas to increase the oxygen concentration, and the oxygen concentration was brought to the same level as air over a period of 6 hours. A ferromagnetic metal powder mainly composed of Fe was obtained. The obtained ferromagnetic metal powder has a saturation magnetization of 124 emu/g and a coercive force of 1600.
Oe, specific surface area = 59 m2/g, crystallite size = 19
nm, average major axis length = 0.17 μm, and stearic acid adsorption amount was 4.0×10 −6 mol/m 2 . Preparation of ferromagnetic metal powder (E) α-FeOO
H (Ni/Fe=3 atomic%, specific surface area=86 m2/g,
500 g of α-FeOOH (average long axis length = 0.23 μm) was added to 5 liters of pure water and dispersed with a homomixer to create a slurry of α-FeOOH. To this slurry, an aqueous solution of aluminum sulfate was dissolved in 0.5 liters of pure water so that the amount of aluminum sulfate was 10.0 atomic % based on α-FeOOH in terms of Al, and the entire amount was added to the slurry. Thereafter, an aqueous solution of sodium hydroxide was added to adjust the pH of the slurry to 9.0, and the mixture was stirred at 30° C. for 30 minutes. This slurry was filtered, washed with water, and dried to obtain α-FeOOH powder containing Al. This Al-containing α-FeOOH was dehydrated by heating at 500° C. for 1 hour in a nitrogen stream, and then subjected to a reduction treatment at 490° C. for 6 hours in a hydrogen stream. After reduction, the inside of the container was replaced with nitrogen, cooled to room temperature, and then oxygen gas was gradually added to the nitrogen gas to increase the oxygen concentration. Over 6 hours, the oxygen concentration was the same as that of air, and Al and N
A ferromagnetic metal powder containing i and mainly consisting of Fe was obtained. The obtained ferromagnetic metal powder has a saturation magnetization of 122 emu/g
, coercive force=1570Oe, specific surface area=55m2/g, crystallite size=20.5nm, average major axis length=0.15μ
m, stearic acid adsorption amount is 8.0 x 10-6 mol/m2
Met. Preparation of magnetic paints G-1 to G-4 (upper layer liquid) Metal magnetic powder E
100 copies
phenylphosphonic acid
2nd part
Vinyl chloride copolymer (MR-11 manufactured by Nihon Seion)
0) 15 copies
Polyester polyurethane (Toyobo UR-8600)
5 parts Polyisocyanate (Coronate L manufactured by Nippon Polyurethane)
6.7 parts stearic acid (industrial use)
Part 2 Butyl stearate (industrial use)
1 part α-alumina (average particle size 0
.. 2μm)
5 parts carbon (oil absorption 63ml/g
, average particle size゛80mμ)
1 part methyl ethyl ketone

350 parts cyclohexanone

150 parts Of the above composition, components other than polyisocyanate and stearic acid were dispersed for 3 hours using a sand grinder. After that, polyisocyanate and stearic acid were added and dispersed for 15 minutes, and the average pore size was 1.
The mixture was filtered using a μm filter to prepare magnetic paint G-4. Magnetic paints G-1 to G-3 were created in the same manner. Table 2 shows the ferromagnetic powder (magnetic material) used at this time and the amount of phenylphosphonic acid added. Shown below. Table 2. Magnetic paint Magnetic material Phenylphosphonic acid number of the magnetic material used
Addition amount of stearic acid adsorption amount

(mol/m2)
G-1 D
4.0×10-6 None G-2
D 4.0
×10-6 2 parts G-3
E 8.0×10-
6 None G-4 E
8.0×10-6
2 parts In Table 2, the amount of phenylphosphonic acid added indicates the weight relative to 100 parts of the ferromagnetic powder. Furthermore, in Tables 1 and 2, the stearic acid adsorption amount of the ferromagnetic powder was measured by the following method, and the unit is mol/m2. 5g of ferromagnetic powder,
Added to a 100 ml Erlenmeyer flask containing 50 ml of methyl ethyl ketone solution containing 2 wt% stearic acid,
Seal the flask and stir with a magnetic stirrer for 25 minutes.
The mixture was stirred at ℃ for 25 hours. Then, solid-liquid separation was performed using a centrifuge, and the stearic acid concentration C (wt.%) in the supernatant was determined.
was measured using gas chromatography. The amount of stearic acid adsorbed per unit area of the ferromagnetic powder was determined using the following formula. Stearic acid adsorption amount (mol/m2) = (1-50xC)
/(5 x SSA x MA) However, SSA: Specific surface area of ferromagnetic powder MA: Molecular weight of stearic acid (284) Using the obtained magnetic paint, an extrusion type coating head having two slits in one head was used. On a polyethylene terephthalate support with a thickness of 10 μm, an upper layer with a dry thickness of 0.5 μm,
Simultaneous multilayer coating was carried out at a coating speed of 100 m/min so that the thickness of the lower layer was 3.0 μm, and magnetic field orientation and drying treatment were performed. Thereafter, the surface was smoothed and slit to a width of 8 mm to obtain samples of Examples and Comparative Examples 1 to 4. The following measurements were performed on these samples, and the results are shown in Table 2. (1) Surface glossiness Measure the incident angle of 4 using a standard glossmeter (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.).
The glossiness of the surface of the magnetic layer was measured at a reflection angle of 5 degrees and a reflection angle of 45 degrees. Note that the values shown are values when the glossiness of the sample obtained in Comparative Example 1 is taken as 100%. (2) Friction coefficient stainless steel pole (SUS420J, surface roughness 0.1s
, 5mmφ), the tension (T
2) was measured, and the coefficient of friction (μ) was calculated using the following formula. μ=1/π·ln (T2/T1) The environmental conditions for this measurement were a temperature of 23° C. and a relative humidity of 70%. Further, the coefficient of friction at the 100th pass was measured in the same way using a tape that had been run repeatedly for 99 passes on a video deck. (3) Record the Y output 50% white video signal with the standard recording current,
The average value of the envelope of the reproduced output was measured using an oscilloscope. (4) Recording the C output color (color signal) video signal at the standard recording current,
Reproduction output was measured in the same manner as above. (5) Y-S/N Use Shibasoku noise meter (925R), high-speed filter - 10KHz, low-speed filter 4
.. The noise level was measured at 2 MHz and the S/N ratio was determined. (6) C-S/N Use Shibasoku noise meter (925R), high-speed filter - 10KHz, low-speed filter 5
The noise level was measured at 00 KHz AM, and the S/N ratio was determined. In addition, for measurements (3) to (6), a SONY EV was used.
-S900 was used, and the sample of Comparative Example 1 was expressed as 0 dB. Table 3. Number Upper layer Lower layer Glossiness
Friction coefficient Y C Y- C
− Coating liquid Coating liquid
1st 100th Output Output
S/N S/N

(dB
) Example G-3 E-2 120
0.23 0.24 1.7 1.6
1.0 0.8 Comparative Example 1 G-3 E-
3 100 0.21 0.24
0.0 0.0 0.0 0.0 Comparative Example 2 G-3 E-1 115 0.37
0.42 0.8 1.0 0.
4 0.3 Comparative Example 3 G-1 E-2 1
27 0.22 0.63 1.9
1.4 0.9 0.6 Comparative Example 4 G-
2 E-2 92 0.17 0.5
9 -0.7 1.0 -0.5 -0
.. 3 Comparative Example 5 G-4 E-2 105
0.31 0.33 0.7 1.5
0.4 0.1 As shown in Table 3, it can be seen that the magnetic recording medium according to the present invention has a stable and low coefficient of friction both at the initial stage and after repeated running, and has excellent electromagnetic conversion characteristics. Effects of the Invention The present invention investigates the surface properties of the ferromagnetic powder and the running performance of a magnetic recording medium in which different materials are laminated, the upper layer being a metal/alloy powder and the lower layer being a cobalt-containing iron oxide magnetic powder. By focusing on the interaction with the fatty acid, which is a lubricant, and by setting the amount of stearic acid adsorbed in the cobalt-containing iron oxide magnetic powder used in the lower layer within the above specified range, the cobalt-containing iron oxide magnetic powder can be used as a lubricant. We were able to appropriately control the adsorption of the material and lower the initial friction coefficient to a level that poses no problem for practical use. It was also found that by setting the amount of stearic acid adsorbed by the metal/alloy powder in the upper layer within the above range, it was possible to suppress the increase in the coefficient of friction after repeated running. Furthermore, it has been found that by using a combination of the above-mentioned organic phosphorus compounds in the upper layer, both good electromagnetic conversion characteristics and running properties can be achieved.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  非磁性支持体上に、強磁性粉末を結合
剤中に分散させてなる二層以上の複数の磁性層を設けた
磁気記録媒体において、下層の磁性層に前記強磁性粉末
としてステアリン酸吸着量が、3×10−6〜6×10
−6モル/m2であるコバルト含有酸化鉄粉末を含み、
前記上層の磁性層の強磁性粉末としてステアリン酸吸着
量が、6×10−6モル/m2以上である強磁性金属も
しくは合金粉末を含み、且つ前記上層の磁性層に下記一
般式(1)〜(3)で表わされる少なくとも1種の有機
リン化合物を含むことを特徴とする磁気記録媒体。 (1)  (R−O)nP0(OM)3−n(2)  
(R−O)nP(OM)3−n(3)  (R)nP0
(OM)3−n(ここで、Rは置換又は未置換のアルキ
ル基、アルケニル基、又はアリール基を表し、Mは水素
原子、アルカリ金属または−N(R1)4を表わし、R
1はアルキル基を表わし、nは1又は2を表わす。)
[Claim 1] A magnetic recording medium comprising two or more magnetic layers formed by dispersing ferromagnetic powder in a binder on a non-magnetic support, wherein the lower magnetic layer contains the ferromagnetic powder as the ferromagnetic powder. Stearic acid adsorption amount is 3 x 10-6 to 6 x 10
-6 mol/m2 of cobalt-containing iron oxide powder;
The upper magnetic layer contains a ferromagnetic metal or alloy powder having an adsorption amount of stearic acid of 6 x 10-6 mol/m2 or more as the ferromagnetic powder, and the upper magnetic layer has the following general formula (1) to A magnetic recording medium comprising at least one organic phosphorus compound represented by (3). (1) (R-O)nP0(OM)3-n(2)
(R-O)nP(OM)3-n(3) (R)nP0
(OM)3-n (where R represents a substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group, or aryl group, M represents a hydrogen atom, an alkali metal, or -N(R1)4, and R
1 represents an alkyl group, and n represents 1 or 2. )
【請求項2】  非磁性支持体上に、強磁性粉末を結合
剤中に分散させてなる二層以上の複数の磁性層を設けた
磁気記録媒体において、下層の磁性層にコバルト含有酸
化鉄磁性粉末におけるケイ素の含有率がSi/Feで0
.2〜4.0原子%である強磁性粉末を含み、上層の磁
性層に強磁性金属もしくは合金粉末に於けるアルミニウ
ムの含有率がAl/Feで5.0〜15.0原子%であ
る強磁性粉末を含み、且つ前記上層の磁性層に下記一般
式(1)〜(3)で表わされる少なくとも1種の有機リ
ン化合物を含むことを特徴とする磁気記録媒体。 (1)  (R−O)nP0(OM)3−n(2)  
(R−O)nP(OM)3−n(3)  (R)nP0
(OM)3−n(ここで、Rは置換又は未置換のアルキ
ル基、アルケニル基、又はアリール基を表し、Mは水素
原子、アルカリ金属または−N(R1)4を表わし、R
1はアルキル基を表わし、nは1又は2を表わす。)
2. A magnetic recording medium in which a plurality of two or more magnetic layers each made of ferromagnetic powder dispersed in a binder are provided on a non-magnetic support, the lower magnetic layer having a cobalt-containing iron oxide magnetic layer. The silicon content in the powder is Si/Fe and is 0.
.. The upper magnetic layer contains a ferromagnetic metal or alloy powder containing ferromagnetic powder with an Al/Fe content of 5.0 to 15.0 at%. A magnetic recording medium comprising a magnetic powder and at least one organic phosphorus compound represented by the following general formulas (1) to (3) in the upper magnetic layer. (1) (R-O)nP0(OM)3-n(2)
(R-O)nP(OM)3-n(3) (R)nP0
(OM)3-n (where R represents a substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group, or aryl group, M represents a hydrogen atom, an alkali metal, or -N(R1)4, and R
1 represents an alkyl group, and n represents 1 or 2. )
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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