JPH05182178A - 磁気記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

磁気記録媒体及びその製造方法

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JPH05182178A
JPH05182178A JP4018420A JP1842092A JPH05182178A JP H05182178 A JPH05182178 A JP H05182178A JP 4018420 A JP4018420 A JP 4018420A JP 1842092 A JP1842092 A JP 1842092A JP H05182178 A JPH05182178 A JP H05182178A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電磁変換特性が良好な磁気記録媒体を提供す
ること、及び走行性が良好でかつ保存安定性が良好な磁
気記録媒体及びその製造方法を提供すること。 【構成】 非磁性支持体上に無機質粉末を結合剤に分散
した下層非磁性層を設け、その上に該下層非磁性層が湿
潤状態の内に強磁性粉末を結合剤に分散した上層磁性層
を設けた磁気記録媒体において、前記上層の乾燥厚み
が1.0μm以下であり、且つ前記下層が脂肪酸と前記
無機質粉末に吸着、または反応しうる脂肪酸以外の有機
化合物を含むこと、前記上層の乾燥厚みが1.0μm
以下であり、且つ前記下層及び前記上層の総重量に対し
2.0重量%以下の脂肪酸を含み、その内n−ヘキサン
で抽出される脂肪酸量が50重量%以上であること、
無機質粉末に該無機質粉末に吸着または反応しうる有機
化合物を結合剤添加以前あるいは同時に添加し混合分散
した後に脂肪酸を加えて下層非磁性層用塗料を調製。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体、特に
1.0μm以下の非常に薄い磁性層を有する磁気記録媒
体に関するものである。更に、詳しくは高密度記録用の
塗布型磁気記録媒体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】磁気記録媒体は、録音用テープ、ビデオ
テープ、コンピューターテープ、ディスクなどとして広
く用いられている。磁気記録媒体は年々高密度化され記
録波長が短くなっており、記録方式もアナログ方式か
ら、ディジタル方式まで検討されている。この高密度化
の要求に対して、磁性層に金属薄膜を用いた磁気記録媒
体が提案されているが、生産性、腐食等の実用信頼性の
点で強磁性粉末を結合剤中に分散して、支持体上に塗布
したいわゆる塗布型の磁気記録媒体が優れる。しかしな
がら、金属薄膜に対して塗布型媒体は磁性物の充填度が
低いために、電磁変換特性が劣る。塗布型磁気記録媒体
としては、強磁性酸化鉄、Co変性強磁性酸化鉄、Cr
2 、強磁性合金粉末等を結合剤中に分散した磁性層を
非磁性支持体に塗設したものが広く用いられる。
【0003】塗布型磁気記録媒体の電磁変換特性の向上
には、強磁性粉末の磁気特性の改良、表面の平滑化など
があり、種々の方法が提案されているが、高密度化に対
しては充分なものではない。また、近年、高密度化と共
に記録波長が短くなる傾向にあり、磁性層の厚さが厚い
と出力が低下する記録時の自己減磁損失、再生時の厚味
損失の問題が大きくなっている。
【0004】このため、磁性層を薄くすることが行われ
ているが、磁性層を約2μm以下に薄くすると磁性層の
表面に非磁性支持体の影響が現れやすくなり、電磁変換
特性やドロップアウトの悪化傾向が見られる。このた
め、特開昭57−198536号公報の如く、支持体表
面の非磁性の厚い下塗層を設けてから磁性層を上層とし
て設けるようにすれば前記の支持体の表面粗さの影響は
解消することができるが、ヘッド磨耗や耐久性が改善さ
れないという問題があった。これは、従来、非磁性下層
として熱硬化系樹脂を結合剤として用いているので、下
層が硬化し、磁性層とヘッドとの摩擦や他の部材との接
触が無緩衝状態で行われることや、このような下層を有
する磁気記録媒体がやや可撓性に乏しい等のことに起因
していると考えられる。これを解消するために、下層に
非硬化系樹脂を結合剤として用いることが考えられる
が、従来の方法では、下層を塗布乾燥後磁性層を上層と
して塗布する場合、下層が上層の塗布液の有機溶剤によ
り膨潤し、上層の塗布液に乱流を起こさせる等の影響を
与え磁性層の表面性を悪くし、電磁変換特性を低下させ
る等の問題を生じる。また、磁性層を薄層化するために
は、塗布量を減らすこととか、もしくは磁性塗布液に溶
剤を多量に加えて濃度を薄くすることが考えられる。前
者を取る場合、塗布量を減らすと塗布後に十分なレベリ
ングの時間がなく、乾燥が始まるために、塗布欠陥、例
えば、スジや刻印のパターンが残るといった問題が発生
し、歩留りが非常に悪くなる。後者の方法を取った場
合、磁性塗布液の濃度が希薄であると、できあがった塗
膜に空隙が多く、十分な磁性体充填性が得られないこ
と、また、空隙が多いために塗膜の強度が不十分である
ことなど、種々の弊害をもたらす。特開昭62−154
225号公報の発明ではこのように歩留りが悪いことが
大きな問題であった。
【0005】本出願人は、これらの問題を解決する一つ
の手段として、特開昭63−191315号、同63−
187418号の各公報に記載されているような同時重
層塗布方式を用いて下層に非磁性の層を設け、この下層
が湿潤状態の間に強磁性粉末を含有する上層磁性層を設
ける方法を採用することにより、塗布欠陥のない、生産
性に優れ、しかも再生出力、C/N等の電磁変換特性、
走行耐久性を改善できる磁気記録媒体を提案した。
【0006】しかしながら、このような方法を適用して
もなお、下記の問題点を解決することはできなかった。
上述のような同時重層塗布技術においては、磁性面を平
滑にするために下層に用いる粉体を微粒子化して下層非
磁性層の表面性を確保して磁性層の表面性を改善できる
のではないかと考えられる。しかしながら、このような
微粒子を使用した場合、この微粒子は凝集しやすく、か
えって下層の表面性を悪化させひいては磁性層の表面性
を不良にするという問題がある。この問題は、磁性層を
更に薄層化させて電磁変換特性を改善しようとしても下
層の粉体の分散性が悪いために磁性層と下層との界面の
制御が困難になり、その界面が乱れ、均一一様な磁性層
が得られないという問題もある。また、微粒子の表面積
が大きくなるので磁性層もしくは非磁性層に含まれる潤
滑剤を吸着もしくは吸収し、磁性層表面における潤滑剤
の量を著しく低減させる。従って、磁気記録媒体の摩擦
係数の上昇にともなうジッター、スチルライフの低下が
顕在化するという問題がある。
【0007】非磁性粉末の分散性を改善するために、非
磁性粉末の表面を従来公知の処理剤、例えば、Ti
2 、シリカ等の非磁性粉末に対し、ペンタエリトリ
ト、トリメチロールプロパンなどのポリオール、脂肪酸
などの有機酸、トリエタノールアミン、トリメチロール
アミンと言ったアルカノールアミン、シリコン樹脂、ア
ルキルクロロシランなどのシリコン系で処理する方法が
知られているが、これらの表面処理剤は、分散性は向上
するが、走行性の改善はみられないという問題がある。
また、走行性を改善するために潤滑剤を多量に使用する
と塗膜強度が低減するという問題がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電磁変換特
性が良好な磁気記録媒体を提供すること、及び走行性が
良好でかつ保存安定性が良好な磁気記録媒体及びその製
造方法を提供することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記〜に
記載のものであり、これにより上記課題を解決すること
ができる。 非磁性支持体上に無機質粉末を結合剤に分散した下
層非磁性層を設け、その上に該下層非磁性層が湿潤状態
の内に強磁性粉末を結合剤に分散した上層磁性層を設け
た磁気記録媒体において、前記上層磁性層の乾燥厚みが
1.0μm以下であり、且つ前記下層非磁性層が脂肪酸
と前記無機質粉末に吸着、または反応しうる脂肪酸以外
の有機化合物を含むことを特徴とする磁気記録媒体、好
ましくは、前記下層非磁性層に含まれる無機質粉末が金
属酸化物であり、前記有機化合物がpKa3以下の有機
酸、分子量3000以下のエポキシ基含有化合物、シラ
ンカップリング剤、チタネート系カップリング剤から選
ばれる少なくとも1種の表面処理剤であることを特徴と
する磁気記録媒体。
【0010】 非磁性支持体上に無機質粉末を結合剤
に分散した下層非磁性層を設け、その上に該下層非磁性
層が湿潤状態の内に強磁性粉末を結合剤に分散した上層
磁性層を設けた磁気記録媒体において、前記上層磁性層
の乾燥厚みが1.0μm以下であり、且つ前記下層非磁
性層及び前記上層磁性層の総重量に対し2.0重量%以
下の脂肪酸を含み、その内n−ヘキサンで抽出される脂
肪酸量が50重量%以上であることを特徴とする磁気記
録媒体。
【0011】 無機質粉末に該無機質粉末に吸着また
は反応しうる有機化合物を結合剤添加以前あるいは同時
に添加し、混合分散した後に脂肪酸を加えて下層非磁性
層用塗料を調製し、得られた塗料を非磁性支持体上に塗
布して、下層非磁性層を設け、その上に該下層非磁性層
が湿潤状態の内に、強磁性粉末を結合剤に分散した上層
磁性層用塗料を塗布し、その後配向、乾燥、平滑化処理
を行うことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【0012】本発明は、下層非磁性層の無機質粉末の分
散性を改善して下層非磁性層と上層磁性層との界面の制
御を容易にして上層磁性層の表面性を確保すると共に下
層非磁性層に含まれる無機質粉末と脂肪酸との相互作用
を制御することにより、下層非磁性層及び上層磁性層中
の脂肪酸量を制御して、上層磁性層の走行耐久性を改善
すると共に特に短波長記録における電磁変換特性を改善
したものである。そして、本発明は、乾燥膜厚が1μm
以下の上層磁性層(以下、単に磁性層または上層とも言
う。)を下層非磁性層(以下、単に非磁性層あるいは下
層とも言う。)に塗布欠陥がなく設けるために下層塗布
液に無機質粉末を含ませたものを使用し、非磁性支持体
上にまず該下層が湿潤状態の内に該上層を塗設すること
を特徴とする。即ち、本発明は、ピンホール、すじなど
の塗布欠陥を抑えた大量生産性に優れた磁性層の極めて
薄い、強磁性金属薄膜に匹敵する性能をも有する走行耐
久性に優れた磁気記録媒体を提供するものである。
【0013】本発明について説明する。本発明は、
下層非磁性層に脂肪酸と脂肪酸以外の無機質粉末に吸
着、または反応しうる有機化合物を含むことを特徴とす
る。そして、下層非磁性層に含まれる無機質粉末は、該
有機化合物と吸着または反応して無機質粉末表面に担持
された状態が確保される。即ち、本発明は、無機質粉末
と脂肪酸との吸着状態の割合あるいは確率を相対的に低
減せしめようとするものである。言い換えれば、その結
果、下層に含まれる脂肪酸は、無機質粉末と吸着してい
ない遊離状態のものの割合が多くなり、該脂肪酸は上層
磁性層表面へ徐々に滲み出て、走行性を改善する機能を
果たすものである。また、該遊離状態の脂肪酸量が従来
より大きくなったので磁気記録媒体中に含有される脂肪
酸の絶対量を従来より低減でき、その結果磁気記録媒体
の可塑化による弊害を防止する効果も有する。更に、有
機化合物を担持した無機質粉末は、下層の分散性を改善
すると言う効果を有する。
【0014】該無機質粉末としては、特に金属酸化物が
好ましく、特にTiO2 (ルチル)、α−Fe2 3
ZnO、CeO2 等が好ましい。該有機化合物として
は、上記機能を満足すれば、特に制限はないが、好まし
くは、無機質粉末の官能基、例えば、OH基等と反応し
て化学結合を形成して無機質粉末に強固に担持され得る
官能基を有する有機化合物が好ましく、具体的には、p
Kaが3以下の有機酸、分子量3000以下のエポキシ
基含有化合物、シランカップリング剤、チタネート系カ
ップリング剤等の表面処理剤が挙げられ、これらは、単
独もしくは組み合わせて使用できる。
【0015】これら有機化合物を下層の無機質粉末に吸
着あるいは反応させる方法は特に制限なく、任意の手段
を採用できる。例えば、塗布液を調製する前に事前に有
機化合物と無機質粉末とを混合して無機質粉末表面に有
機化合物を吸着または反応させること、該塗布液を調製
する時、無機質粉末と結合剤を混練分散するに際し、適
当な時期に有機化合物を添加し、無機質粉末に吸着、反
応させる方法等が挙げられる。
【0016】本発明は、特にこの有機化合物の下層非
磁性層用塗布液調製時における添加のタイミングを規定
したものである。即ち、有機化合物は、結合剤と無機質
粉末が混合分散される以前あるいは同時に添加されるの
が重要であり、脂肪酸を該無機質粉末、有機化合物、結
合剤が混合分散された後に添加する方法である。即ち、
本発明は、下層用塗布液を調製する際、該有機化合
物、無機質粉末および結合剤が分散された後に脂肪酸を
添加すると、無機質粉末は該有機化合物と吸着してお
り、かつ樹脂中に分散されているために脂肪酸と無機質
粉末との吸着が阻害されることを見出したものである。
本発明においては、その効果は特に、有機化合物として
その構造が脂肪酸に比べ特に立体的に複雑である構造を
有している有機化合物を選択した場合に顕著である。
【0017】本発明は、磁気記録媒体の上層及び下層
における脂肪酸の全体量と無機質粉末と吸着もしくは反
応していない遊離の脂肪酸量(以下、遊離の脂肪酸を遊
離脂肪酸と言う)を規定したものである。該遊離脂肪酸
は、n−ヘキサンで容易に抽出され得るが、遊離脂肪酸
でない無機質粉末に吸着した脂肪酸はほとんど抽出され
ないという性質に基づいて規定したものである。即ち、
本発明は、脂肪酸が下層及び上層の総重量に対し2.0
重量%以下、好ましくは1.5重量%以下になるよう含
有させた磁気記録媒体が、n−ヘキサンで抽出される脂
肪酸量(即ち遊離脂肪酸量)を50重量%以上、好まし
くは60重量%以上に制御したものである。該遊離脂肪
酸量が、50重量%未満あるいは絶対量が2.O重量%
以上であると上層及び下層からなる塗膜の可塑化が促進
されたり、分散性が悪化したりして、表面性、塗膜強度
が低下し、かつ上層表面への脂肪酸の供給が減少して走
行性が悪化するので好ましくない。
【0018】ここで言う遊離脂肪酸量とは、(100×
上層及び下層中の遊離脂肪酸量/上層及び下層中の脂肪
酸全量)で表され、以下のような定量法により測定され
た値より算出される。 (1)上層及び下層中の脂肪酸全量の測定法(仕込み量
測定) 磁気記録媒体の上層及び下層からなる塗膜をカッターの
刃等でけずり取り、その塗膜重量を測定し、強磁性粉
末、無機質粉末等の粉体を12N塩酸で処理する。次い
で、n−ヘキサンを塗膜重量1g当たり200cc使用
し、分液ロートにて油層を分離し、油層中の脂肪酸をガ
スクロマトグラフィーにて定量する。 (2)上層及び下層中の遊離脂肪酸量の測定法 磁気記録媒体の上層及び下層をカッターの刃等でけずり
取り、その塗膜重量を測定し、塗膜重量1g当たり20
0ccのn−ヘキサンで抽出した後、脂肪酸をガスクロ
マトグラフィーにて定量する。
【0019】ガスクロマトグラフィー条件:ソルベント
カット使用、カラム温度 150〜280℃、昇温速度
8℃/分 本発明において、遊離脂肪酸量を制御する手段は特に
制限はなく、任意の手段を適用できるが、好ましくは、
本発明及びを適用することにより、無機質粉末に吸
着又は反応する有機化合物で無機質粉末を処理すること
により、遊離脂肪酸量を制御することが望ましい。
【0020】本発明〜において使用される該有機化
合物について更に詳述する。pKaが3以上の有機酸と
しては、α−ナフチルリン酸、フェニルリン酸、ジフェ
ニルリン酸、p−エチルベンゼンホスホン酸、フェニル
ホスホン酸、フェニルホスフィン酸、メタンスルホン
酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、ナ
フタリン−α−スルホン酸、ナフタリン−β−スルホン
酸などがある。
【0021】エポキシ基含有化合物としては、以下に挙
げる化1〜化8の一般構造のものが挙げられる。但し、
1 、R2 、R3 は脂肪族及び芳香族の基、Xは、−S
3 M、−OSO3 M、−OPO(OM)2 、−PO
(OM)2 、−COOM(ここで、Mは、水素原子、ま
たはアルカリ金属)を表す。
【0022】
【化1】
【0023】
【化2】
【0024】
【化3】
【0025】
【化4】
【0026】
【化5】
【0027】
【化6】
【0028】
【化7】
【0029】
【化8】
【0030】シランカップリング剤の具体例としては以
下のものが挙げられる。ビニルエトキシシラン、ビニル
トリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−メタクリ
ロキシプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エ
ポキシシクロヘキシル)エチルメトキシシラン、N−β
(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−
アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ
−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプト
プロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリ
メトキシシランなどがある。
【0031】チタネート系カップリング剤の具体例とし
て、以下のものが挙げられる。イソプロピルトリイソス
テアロイルチタネート、イソプロピルトリ(N−アミノ
エチル−アミノエチル)チタネート、テトラオクチルビ
ス(ジトリデシルホスファイト)チタネート、テトラ
(2,2−ジアリルオキシメチルトリブチル)ビス(ト
リデシル)ホスファイトチタネート、ビス(ジオクチル
バイロホスフェート)オキシアネートチタネート、ビス
(ジオクチルバイロホスフェート)エチレンチタネー
ト、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプ
ロピルジメタクリンイソステアロイルチタネート、イソ
プロピルトリデシルベンゼンスルホニルチタネート、イ
ソプロピルステアロイルジアクリルチタネート、イソプ
ロピルトリ(ジオクチルホスフェート)チタネート、イ
オプロピルトリアミルチタネート、テトライソプロピル
ビス(ジオクチルホスファイト)チタネートなどがあ
る。
【0032】これら有機化合物の添加量としては、無機
質粉末のBET法による比表面積に対して0.3〜30
μmol/m2 が望まれ、更に好ましくは、1〜10μ
mol/m2 である。本発明は上層と下層の界面が平坦
で上層磁性層厚味ができるだけ一様であることが望まし
く、そのための手段として本発明は寄与し得る因子を含
むものであるが、更にこれを満足するためには他の制御
因子を選択することが好ましい。
【0033】この界面の変動あるいは乱れを制御するた
めの具体的手段としては、以下の2つが例示される。第
1の手段は、磁性層の磁性塗料と下層非磁性層の各分散
液のチキソトロピー性を互いに近似するように制御する
ことであり、第2の手段は、下層非磁性層と磁性層に含
まれる粉体のサイズ、形状を規定して力学的に上層およ
び下層に混合領域が生じないように制御することであ
る。
【0034】第1の手段の具体的方法としては、各塗布
液が、剪断速度104 sec- 1 での剪断応力A104
と剪断速度10sec- 1 での剪断応力 A10との比
A104 /A10を100≧A104 /A10≧3に調
整することが挙げられる。第2の手段としては、下層非
磁性層と上層磁性層との界面において混合領域が生じな
いようにするため、下層非磁性層に針状非磁性粉末ある
いは鱗片状非磁性粉末を用いることが挙げられる。従来
の粒状の非磁性粉末に比べ、針状の非磁性粉末が整列し
て存在すると未乾燥状態でも強固な塗膜を形成し、上層
磁性層の強磁性粉末が回転しても、その界面で混合を生
じないように制御できる。又、混合領域が生じないよう
にするためのもう1つの手段は下層非磁性層に鱗片状の
非磁性粉末を用いて、いわばタイル状に敷きつめること
であり、上記と同様、上層磁性層の強磁性粉末が回転し
てもその界面で混合が生じないようにできる。
【0035】そしてこれらの調整に係わる因子には、例
えば、分散される無機質粉末あるいは磁性粉末に関して
は、(1)粒子サイズ(比表面積、平均一次粒子径
等)、(2)構造(吸油量、粒子形態等)、(3)粉体
表面の性質(pH、加熱減量等)、(4)粒子の吸引力
(σS 等) 等、結合剤に関しては、(1)分子量、
(2)官能基の種類等、溶剤に関しては(1)種類(極
性等)、(2)結合剤溶解性、(3)溶剤処方量等、含
水率等が挙げられる。
【0036】また、本発明の磁気記録媒体は、界面にお
ける厚味変動(即ち、該界面の厚み方向における変動
幅)の平均値Δdが磁性層の乾燥厚味平均値dの1/2
以下であることが好ましく、また、磁性層厚味の標準偏
差3σは、0.6μm、好ましくはσが0.2μm以下
である。すなわち3σが0.6μm以下は各セグメント
の97%のものが0.6μm以下に入っていればよいこ
とを意味する。又、3σ≦6d/10であることが好ま
しい。
【0037】これらd、Δd、σは以下のように求めら
れる。磁気記録媒体を長手方向にわたってダイヤモンド
カッターで約0.1μmの厚味に切り出し、透過型電子
顕微鏡で倍率10000〜100000倍、好ましくは
20000〜50000倍で観察し、その写真撮影を行
う(写真のプリントサイズはA4〜A5である)。その
後、上層磁性層、下層非磁性層の強磁性粉末や無機質粉
末の形状差に注目して界面を目視判断して、黒く縁取
り、かつ磁性層表面も同様に黒く縁取りする。まず、Δ
dの求め方について述べる。前述の縁取りをした上層磁
性層と下層非磁性層の界面の山又は谷との距離をΔdと
する。又、標準偏差σの求め方は、前述の如く縁取り
し、その後Zeiss社製画像処理装置IBAS2にて
縁取りした線の間隔の長さを測定する。磁性層厚の測定
は長さ21cmの間隔を100〜300のセグメント化
してその数だけ行い、dを求めた。
【0038】標準偏差σは、各セグメントでの厚味をx
i とすると下記数1で表される。
【0039】
【数1】
【0040】前述のΔdは界面での変動にのみ着目した
ものであるが、平均厚味dの標準偏差σは上層磁性層の
表面粗さの要素と界面での変動の両者を含んだ上層磁性
層の厚味の変動を意味する。この界面の変動は3σが
0.6μm以下であることが好ましい。これにより、磁
性層厚みの一様性を確保すると共に表面粗さRaをRa
≦λ/50、即ちλ/Raを50以上、好ましくは75
以上、更に好ましくは100以上に規制することができ
る。ここで、Raは、光干渉粗さ計を用いて測定した中
心線平均粗さを測定した値をさす。
【0041】更に、最短記録波長λに対してλ/4≦d
≦3λ、好ましくは、λ/4≦d≦2λ(即ち、0.2
5≦d/λ≦2)かつ磁性層の表面粗さRaがRa≦λ
/50の関係にあることが好ましい。これにより再生出
力変動、振幅変調ノイズを防止し、高再生出力、高C/
Nを実現することができる。
【0042】本発明において、最短記録波長λは、磁気
記録媒体の種類により種々異なるが、例えば、8mmメ
タルビデオでは0.7μm、デジタルビデオでは、O.
5μm、デジタルオーディオでは0.67μmが挙げら
れる。該磁性層厚みは、前記の通り実測して求められる
が、蛍光X線で磁性層中に特有に含まれる元素につい
て、既知厚みの磁性層サンプルを測定し、検量線を作成
し、次いで、未知資料のサンプルの厚みを蛍光X線の強
度から求めることもできる。
【0043】又、本発明は、磁性層表面の走査型トンネ
ル顕微鏡(STM)法による2乗平均粗さ Rrms が前
記磁性層の乾燥厚味平均値dとの間に30≦d/Rrms
の関係があることが好ましい。磁性層厚味が薄くなる
と、自己減磁損失が低減して出力向上が図れるはずであ
るが、磁性層厚味低減により押されしろが少なくなるた
めにカレンダー成形性が悪くなり、表面粗さが大きくな
る。自己減磁損失低減による出力向上を図るためには上
式の関係を満たすSTMによる表面粗さが好ましい。
【0044】AFMによるRrms は、10nm以下が好
ましい。3d−MIRAUで測定した光干渉表面粗さR
aは1〜4nm、Rrms は1.3〜6nm、P−V値
(Peak−Valley)値は、80nm以下である
ことが好ましい。磁性層表面の光沢度は、カレンダー処
理後で250〜400%が好ましい。このような表面性
を達成するには、例えば、本発明の条件内で更に以下の
4つの条件の少なくとも1つをも満足することによって
達成できる。 (1)下層非磁性層に含まれる非磁性粉末がモース硬度
3以上の無機質粉末を含み、上層磁性層に含まれる強磁
性粉末が針状の強磁性粉末であり、前記無機質粉末の平
均粒径が針状の強磁性粉末の結晶子サイズの1/2〜4
倍であること。 (2)下層非磁性層に含まれる非磁性粉末がモース硬度
3以上の無機質粉末を含み、上層磁性層に含まれる強磁
性粉末が針状の強磁性粉末であり、前記無機質粉末の平
均粒径が針状の強磁性粉末の長軸長の1/3以下である
こと。 (3)上層磁性層に含まれる強磁性粉末が、磁化容易軸
が平板の垂直方向にある六角板状の強磁性粉末であり、
且つ下層非磁性層に含まれる非磁性粉末が無機質粉末を
含み、その平均粒径が前記上層磁性層に含まれる強磁性
粉末の板径以下であること。 (4)下層非磁性層に含まれる無機質粉末が無機質酸化
物で被覆された表面層を有する無機質非磁性粉末を含む
こと。
【0045】(1)〜(3)は、上層磁性層の強磁性粉
末と下層非磁性層の無機質粉末のサイズ及び形状を限定
して下層非磁性層の表面性を確保すると共に無機質粉末
は強磁性粉末を力学的に安定して整列させるサイズとし
たものである。また、又、無機質粉末の下層における体
積充填率は好ましくは20〜60%、更に好ましくは2
5〜55%の範囲であることが望ましい。
【0046】また、無機質粉末は、非磁性粉末のうち重
量比率で60%以上含むことが好ましく、無機質粉末と
しては、金属酸化物、アルカリ土類金属塩等であること
が好ましい。また、カーボンブラックを添加することに
より公知の効果(例えば、表面電気抵抗を低減する)を
期待できるので、上記無機質粉末と組み合わせて使用す
ることが好ましいが、カーボンは分散性が非常に悪いの
で、カーボン単独では十分な電磁変換特性を確保するこ
とができない。良好な分散性を得るためには重量比率で
60%以上を金属酸化物、金属、アルカリ土類金属塩か
ら選択する必要がある。無機質粉末が非磁性粉末の重量
比率で60%未満、カーボンブラックが非磁性粉末の4
0%以上であると分散性が不十分となり所望の電磁変換
特性を得ることができなくなる。
【0047】また、磁性層の厚味が長軸長の5倍以下で
あるとカレンダーによる充填度向上がめざましく、より
電磁変換特性の優れた磁気記録媒体が得られる。次に
(4)について説明する。下層非磁性層に含まれる無機
質粉末の表面に被覆される無機質酸化物としては、好ま
しくはAl2 3 、SiO2 、TiO2 、ZrO2 、S
nO2 、Sb2 3 、ZnO等が好ましく、更に好まし
いのはAl2 3 、SiO2 、ZrO2 である。これら
は、組み合わせて使用してもよいし、単独で用いること
もできる。又、目的に応じて共沈させた表面処理槽を用
いても良いし、先ずアルミナで処理した後にその表層を
シリカで処理する構造、その逆の構造を取ることもでき
る。また、表面処理層は、目的に応じて多孔質層にして
も構わないが、均質で密である方が一般には好ましい。
【0048】以下、本発明〜が選択可能な一般的事
項について述べる。本発明に使用できる無機質粉末は、
例えば、金属、金属酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、
金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物等の非磁性無機質
粉末が挙げられる。具体的にはTiO2 (ルチル、アナ
ターゼ)、TiOX 、酸化セリウム、酸化スズ、酸化タ
ングステン、ZnO、ZrO2 、SiO2 、Cr
2 3 、α化率90%以上のるαアルミナ、βアルミ
ナ、γアルミナ、α酸化鉄、ゲータイト、コランダム、
窒化珪素、チタンカーバイト、酸化マグネシウム、窒化
硼素、2硫化モリブデン、酸化銅、MgCO3 、CaC
3 、BaCO3 、SrCO3 、BaSO4 、炭化珪
素、炭化チタンなどが単独または組み合わせて使用され
る。これら無機質粉末の形状、サイズ等は任意であり、
これらは必要に応じて異なる無機質粉末を組み合わせた
り、単独の非磁性粉末でも粒径分布等を選択することも
できる。
【0049】無機質粉末としては、次のものが好まし
い。タップ密度は0.05〜2g/cc、好ましくは
0.2〜1.5g/cc。含水率は0.1〜5%、好ま
しくは0.2〜3%。pHは2〜11、特に4〜10が
好ましい。比表面積は、1〜100m2 /g、好ましく
は5〜70m2 /g、更に好ましくは7〜50m2 /g
である。結晶子サイズは0.01μm〜2μmが好まし
い。粒子サイズとしては、粒状にあっては、平均粒径
0.1μm以下、好ましくは0.08以下であり、針状
にあっては長軸長0.05〜1.0μm、好ましくは
0.05〜0.5μm、針状比5〜20、好ましくは5
〜15の範囲から選択される。DBPを用いた吸油量は
5〜100ml/100g、好ましくは10〜80ml
/100g、更に好ましくは20〜60ml/100g
である。SA(ステアリン酸)吸着量は1〜20μmo
l/m2 、更に好ましくは2〜15μmol/m2 であ
る。粉体表面のラフネスファクターは0.8〜1.5が
好ましく、更に好ましくは2〜15μmol/m2 であ
る。25℃での水への湿潤熱は200erg/cm2
600erg/cm2 が好ましい。また、この湿潤熱の
範囲にある溶媒を使用することができる。100〜40
0℃での表面の水分子の量は1〜10個/100Åが適
当である。水中での等電点のpHは3〜9の間にあるこ
とが好ましい。比重は1〜12、好ましくは3〜6であ
る。
【0050】上記の無機質粉末は必ずしも100%純粋
である必要はなく、目的に応じて表面を他の化合物、例
えば、Al、Si、Ti、Zr、Sn、Sb、Zn等の
各化合物で処理し、それらの酸化物を表面に形成しても
よい。その際、純度は70%以上であれば効果を減ずる
ことにはならない。強熱減量は20%以下であることが
好ましい。
【0051】本発明に用いられる無機質粉末の具体的な
例としては、昭和電工社製UA5600、UA560
5、住友化学社製AKP−20、AKP−30、AKP
−50、HIT−55、HIT−100、ZA−G1、
日本化学工業社製G5、G7、S−1、戸田工業社製T
F−100、TF−120、TF−140、R516、
石原産業社製TTO−51B、TTO−55A、TTO
−55B、TTO−55C、TTO−55S、TTO−
55S、TTO−55D、FT−1000、FT−20
00、FTL−100、FTL−200、M−1、S−
1、SN−100、R−820、R−830、R−93
0、R−550、CR−50、CR−80、R−68
0、TY−50、チタン工業社製ECT−52、STT
−4D、STT−30D、STT−30、STT−65
C、三菱マテリアル社製T−1、日本触媒社製NS−
O、NS−3Y、NS−8Y、テイカ社製MT−100
S、MT−100T、MT−150W、MT−500
B、MT−600B、MT−100E、堺化学社製FI
NEX−25、BF−1、BF−10、BF−20、B
F−1L、BF−10P、同和工業社製DEFIC−
Y、DEFIC−R、チタン工業社製Y−LOP及びそ
れを焼成した物である。
【0052】本発明に使用される非磁性無機質粉末とし
ては、特に酸化チタン(特に二酸化チタン)が好まし
い。以下、この酸化チタンの製法を詳しく記す。酸化チ
タンの製法は主に硫酸法と塩素法がある。硫酸法は、イ
ルミナイトの原鉱石を硫酸で蒸留し、Ti、Feなどを
硫酸塩として抽出する。硫酸鉄を晶析分離して除き、残
りの硫酸チタニル溶液を濾過精製後、熱加水分解を行っ
て、含水酸化チタンを沈殿させる。これを濾過洗浄後、
夾雑物質を洗浄除去し、粒径調節剤などを添加した後、
80〜1000℃で焼成すれば粗酸化チタンとなる。ル
チル型とアナターゼ型は加水分解の時に添加される核材
の種類によりわけられる。この粗酸化チタンを粉砕、整
粒、表面処理などを施して作成する。塩素法は原鉱石天
然ルチルや合成ルチルが用いられる。鉱石は高温還元状
態で塩素化され、TiはTiCl4 にFeはFeCl2
となり、冷却により固体となった酸化鉄は液体のTiC
4 と分離される。得られた粗TiCl4 は精留により
精製した後、核生成剤を添加し、1000℃以上の温度
で酸素と瞬間的に反応させ、粗酸化チタンを得る。この
酸化分解工程で生成した粗酸化チタンに顔料的性質を与
えるための仕上げ方法は硫酸法と同じである。
【0053】また、本発明は下層にカーボンブラックを
使用することができ、公知の効果であるRS (表面電気
抵抗)等を下げることもできる。このカーボンブラック
としてはゴム用ファーネス、ゴム用サーマル、カラー用
ブラック、アセチレンブラック、等を用いることができ
る。比表面積は100〜500m2 /g、好ましくは1
50〜400、DBP吸油量は20〜400ml/10
0g、好ましくは30〜200ml/100gである。
平均粒径は5mμ〜80mμ、好ましくは10〜50m
μ、更に好ましくは10〜40mμである。pHは2〜
10、含水率は0.1〜10%、タップ密度は0.1〜
1g/ccが好ましい。
【0054】本発明に用いられるカーボンブラックの具
体的な例としてはキャボット社製、BLACKPEAR
LS 2000、1300、1000、900、80
0、、880、700、VULCAN XC−72、三
菱化成工業社製#3050、#3150、#3250、
#3750、#3950、#2400B、#2300、
#1000、、#970、#950、、#900、#8
50、#650、#40、MA40、MA−600、コ
ロンビアカーボン社製、CONDUCTEX SC、R
AVEN社製8800、8000、7000、575
0、5250、3500、2100、2000、180
0、1500、1255、1250、アクゾー社製ケッ
チェンブラックECなどが挙げられる。カーボンブラッ
クを分散剤などで表面処理したり、樹脂でグラフト化し
て使用しても表面の一部をグラファイト化したものを使
用しても構わない。また、カーボンブラックを非磁性塗
料に添加する前にあらかじめ結合剤で分散してもかまわ
ない。これらのカーボンブラックは単独、または組み合
わせて該無機質粉末に対し0.1〜30%の範囲で使用
することができる。
【0055】本発明で使用できるカーボンブラックは、
例えば(「カーボンブラック便覧」、カーボンブラック
協会編)を参考にすることができる。本発明に使用され
る非磁性有機質粉末は、アクリルスチレン系樹脂粉末、
ベンゾグアナミン樹脂粉末、メラミン系樹脂粉末、フタ
ロシアニン系顔料が挙げられるが、ポリオレフィン系樹
脂粉末、ポリエステル系樹脂粉末、ポリアミド系樹脂粉
末、ポリイミド系樹脂粉末、ポリフッ化エチレン樹脂粉
末が使用される。その製法は、特開昭62−18564
号、同60−255827号の各公報に記載されている
ようなものが使用できる。
【0056】これらの非磁性粉末は、通常、結合剤に対
して、重量比率で20〜0.1、体積比率で10〜0.
1の範囲で用いられる。なお、一般の磁気記録媒体にお
いては下塗層を設けることが行われているが、これは支
持体と磁性層等の接着力を向上させるために設けられる
ものであって、厚さも0.5μm以下で本発明の下層非
磁性層とは異なるものである。本発明においても下層と
支持体との接着性を向上させるために下塗層を設けるこ
とが好ましい。
【0057】本発明の磁性層に使用する強磁性粉末とし
ては磁性酸化鉄FeOx(x=1.33〜1.5)、C
o変性FeOx(x=1.33〜1.5)、Feまたは
NiまたはCoを主成分(75%以上)とする強磁性合
金粉末、バリウムフエライト、ストロンチウムフエライ
トなど公知の強磁性粉末が使用できるが、強磁性合金粉
末が更に好ましい。。これらの強磁性粉末には所定の原
子以外にAl、Si、S、Sc、Ti、V、Cr、C
u、Y、Mo、Rh、Pd、Ag、Sn、Sb、Te、
Ba、Ta、W、Re、Au、Hg、Pb、Bi、L
a、Ce、Pr、Nd、P、Co、Mn、Zn、Ni、
Sr、Bなどの原子を含んでもかまわない。これらの強
磁性粉末にはあとで述べる分散剤、潤滑剤、界面活性
剤、帯電防止剤などで分散前にあらかじめ処理を行って
もかまわない。具体的には、特公昭44−14090
号、特公昭45−18372号、特公昭47−2206
2号、特公昭47−22513号、特公昭46−284
66号、特公昭46−38755号、特公昭47−42
86号、特公昭47−12422号、特公昭47−17
284号、特公昭47−18509号、特公昭47−1
8573号、特公昭39−10307号、特公昭48−
39639号、米国特許第3026215号、同303
1341号、同3100194号、同3242005
号、同3389014号などに記載されている。
【0058】上記強磁性粉末の中で強磁性合金粉末につ
いては少量の水酸化物、または酸化物を含んでもよい。
強磁性合金粉末の公知の製造方法により得られたものを
用いることができ、下記の方法をあげることができる。
複合有機酸塩(主としてシュウ酸塩)と水素などの還元
性気体で還元する方法、酸化鉄を水素などの還元性気体
で還元してFeあるいはFe−Co粒子などを得る方
法、金属カルボニル化合物を熱分解する方法、強磁性金
属の水溶液に水素化ホウ素ナトリウム、次亜リン酸塩あ
るいはヒドラジンなどの還元剤を添加して還元する方
法、金属を低圧の不活性気体中で蒸発させて微粉末を得
る方法などである。このようにして得られた強磁性合金
粉末は公知の徐酸化処理、すなわち有機溶剤に浸漬した
のち乾燥させる方法、有機溶剤に浸漬したのち酸素含有
ガスを送り込んで表面に酸化膜を形成したのち乾燥させ
る方法、有機溶剤を用いず酸素ガスと不活性ガスの分圧
を調整して表面に酸化皮膜を形成する方法のいずれを施
したものでも用いることができる。
【0059】本発明の上層磁性層の強磁性粉末をBET
法による比表面積で表せば25〜80m2 /gであり、
好ましくは40〜70m2 /gである。25m2 /g以
下ではノイズが高くなり、80m2 /g以上では表面性
が得にくく好ましくない。本発明の上層磁性層の強磁性
粉末の結晶子サイズは450〜100Åであり、好まし
くは350〜100Åである。酸化鉄磁性粉末のσS
50emu/g以上、好ましくは70emu/g以上で
あり、強磁性金属粉末の場合は100emu/g以上が
好ましく、更に好ましくは110emu/g〜170e
mu/gである。抗磁力は1100Oe以上、2500
Oe以下が好ましく、更に好ましくは1400Oe以上
2000Oe以下である。強磁性粉末の針状比は18以
下が好ましく、更に好ましくは12以下である。
【0060】強磁性粉末のr1500は1.5以下であ
ることが好ましい。さらに好ましくはr1500は1.
0以下である。r1500とは磁気記録媒体を飽和磁化
したのち反対の向きに1500Oeの磁場をかけたとき反
転せずに残っている磁化量の%を示すものである。強磁
性粉末の含水率は0.01〜2%とするのが好ましい。
結合剤の種類によって強磁性粉末の含水率は最適化する
のが好ましい。γ酸化鉄のタップ密度は0.5g/cc
以上が好ましく、0.8g/cc以上がさらに好まし
い。合金粉末の場合は、0.2〜0.8g/ccが好ま
しく、0.8g/cc以上に使用すると強磁性粉末の圧
密過程で酸化が進みやすく、充分な飽和磁化( σS ) を
得ることが困難になる。0.2cc/g以下では分散が
不十分になりやすい。
【0061】γ酸化鉄を用いる場合、2価の鉄の3価の
鉄に対する比は好ましくは0〜20%であり、さらに好
ましくは5〜10%である。また鉄原子に対するコバル
ト原子の量は0〜15%、好ましくは2〜8%である。
強磁性粉末のpHは用いる結合剤との組合せにより最適
化することが好ましい。その範囲は4〜12であるが、
好ましくは6〜10である。強磁性粉末は必要に応じ、
Al、Si、Pまたはこれらの酸化物などで表面処理を
施してもかまわない。その量は強磁性粉末に対し0.1
〜10%であり表面処理を施すと脂肪酸などの潤滑剤の
吸着が100mg/m2 以下になり好ましい。強磁性粉
末には可溶性のNa、Ca、Fe、Ni、Srなどの無
機イオンを含む場合があるが、500ppm以下であれ
ば特に特性に影響を与えない。
【0062】また、本発明に用いられる強磁性粉末は空
孔が少ないほうが好ましくその値は20容量%以下、さ
らに好ましくは5容量%以下である。また形状について
は先に示した条件を満足するように針状、粒状、米粒
状、板状等から選択される。強磁性粉末のSFD0.6
以下を達成するためには、強磁性粉末のHcの分布を小
さくする必要がある。そのためには、ゲータイトの粒度
分布をよくする、γ−ヘマタイトの焼結を防止する、コ
バルト変性の酸化鉄についてはコバルトの被着速度を従
来より遅くするなどの方法がある。
【0063】本発明にはまた、磁化容易軸が平板の垂直
方向にある六角板状の強磁性粉末として、板状六方晶フ
エライト等が例示され、バリウムフエライト、ストロン
チウムフエライト、鉛フェライト、カルシウムフェライ
トの各置換体、Co置換体等、六方晶Co粉末が使用で
きる。具体的にはマグネトブランバイト型のバリウムフ
ェライト及びストロンチウムフェライト、更に一部スピ
ネル相を含有したマグネトブランバイト型のバリウムフ
ェライト及びストロンチウムフェライト等が挙げられ、
特に好ましいものとしてはバリウムフェライト、ストロ
ンチウムフェライトの各置換体である。また、抗磁力を
制御するために上記六方晶フェライトにCo−Ti、C
o−Ti−Zr、Co−Ti−Zn、Ni−Ti−Z
n、Ir−Zn等の元素を添加した物を使用することが
できる。
【0064】バリウムフェライトを用いる場合、板径は
六角板状の粒子の板の幅を意味し、電子顕微鏡を使用し
て測定する。本発明ではこのを板径を0.001〜1μ
mで、板厚を直径の1/2〜1/20とするとよい。比
表面積(SBET )は、1〜60m2 /gが好ましく、比
重は4〜6が好ましい。本発明の下層非磁性層、上層磁
性層に使用される結合剤としては従来公知の熱可塑系樹
脂、熱硬化系樹脂、反応型樹脂やこれらの混合物が使用
される。熱可塑系樹脂としては、ガラス転移温度が−1
00〜150℃、数平均分子量が1000〜20000
0、好ましくは10000〜100000、重合度が約
50〜1000程度のものである。このような例として
は、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコール、マレ
イン酸、アクリル酸、アクリル酸エステル、塩化ビニリ
デン、アクリロニトリル、メタクリル酸、メタクリル酸
エステル、スチレン、ブタジエン、エチレン、ビニルブ
チラール、ビニルアセタール、ビニルエーテル、等を構
成単位として含む重合体または共重合体、ポリウレタン
樹脂、各種ゴム系樹脂がある。また、熱硬化性樹脂また
は反応型樹脂としてはフエノール樹脂、エポキシ樹脂、
ポリウレタン硬化型樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ア
ルキド樹脂、アクリル系反応樹脂、ホルムアルデヒド樹
脂、シリコーン樹脂、エポキシ−ポリアミド樹脂、ポリ
エステル樹脂とイソシアネートプレポリマーの混合物、
ポリエステルポリオールとポリイソシアネートの混合
物、ポリウレタンとポリイソシアネートの混合物等があ
げられる。
【0065】これらの樹脂については朝倉書店発行の
「プラスチックハンドブック」に詳細に記載されてい
る。また、公知の電子線硬化型樹脂を下層、または上層
に使用することも可能である。これらの例とその製造方
法については特開昭62−256219号に詳細に記載
されている。
【0066】以上の樹脂は単独または組合せて使用でき
るが、好ましいものとして塩化ビニル樹脂、塩化ビニル
酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル酢酸ビニルビニルアルコー
ル樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル無水マレイン酸共重合体
の群から選ばれる少なくとも1種とポリウレタン樹脂の
組合せ、またはこれらにポリイソシアネートを組合せた
ものがあげられる。
【0067】ポリウレタン樹脂の構造はポリエステルポ
リウレタン、ポリエーテルポリウレタン、ポリエーテル
ポリエステルポリウレタン、ポリカーボネートポリウレ
タン、ポリエステルポリカーボネートポリウレタン、ポ
リカプロラクトンポリウレタンなど公知のものが使用で
きる。ここに示したすべての結合剤について、より優れ
た分散性と耐久性を得るためには必要に応じ、−COO
M、−SO3 M、−OSO3 M、−P=O(OM1
(OM2 )、−OP=O(OM1 )(OM2 )、−NR
4 X(ここで、M、M1 、M2 は、H、Li、Na、
K、−NR4 、−NHR3 を示し、Rはアルキル基もし
くはHを示し、Xはハロゲン原子を示す。)、OH、N
2 、N+ 3 、(Rは炭化水素基)、エポキシ基、S
H、CNなどから選ばれる少なくとも一つ以上の極性基
を共重合または付加反応で導入したものを用いることが
好ましい。このような極性基の量は10-1〜10-8モル
/gであり、好ましくは10-2〜10-6モル/gであ
る。
【0068】塩化ビニル系共重合体としては、好ましく
は、エポキシ基含有塩化ビニル系共重合体が挙げられ、
塩化ビニル繰返し単位と、エポキシ基を有する繰返し単
位と、所望により−SO3 M、−OSO3 M、−COO
Mおよび−PO(OM)2 (以上につきMは水素原子、
またはアルカリ金属)等の極性基を有する繰返し単位と
を含む塩化ビニル系共重合体が挙げられる。エポキシ基
を有する繰返し単位との併用では、−SO3 Naを有す
る繰返し単位を含むエポキシ基含有塩化ビニル系共重合
体が好ましい。
【0069】極性基を有する繰返し単位の共重合体中に
おける含有率は、通常0.01〜5.0モル%(好まし
くは、0.5〜3.0モル%)の範囲内にある。エポキ
シ基を有する繰返し単位の共重合体中における含有率
は、通常1.0〜30モル%(好ましくは1〜20モル
%)の範囲内にある。そして、塩化ビニル系重合体は、
塩化ビニル繰返し単位1モルに対して通常0.01〜
0.5モル(好ましくは0.01〜0.3モル)のエポ
キシ基を有する繰返し単位を含有するものである。
【0070】エポキシ基を有する繰返し単位の含有率が
1モル%より低いか、あるいは塩化ビニル繰返し単位1
モルに対するエポキシ基を有する繰返し単位の量が0.
01モルより少ないと塩化ビニル系共重合体からの塩酸
ガスの放出を有効に防止することができないことがあ
り、一方、30モル%より高いか、あるいは塩化ビニル
繰返し単位1モルに対するエポキシ基を有する繰返し単
位の量が0.5モルより多いと塩化ビニル系共重合体の
硬度が低くなることがあり、これを用いた場合には磁性
層の走行耐久性が低下することがある。
【0071】また、特定の極性基を有する繰返し単位の
含有率が0.01モル%より少ないと強磁性粉末の分散
性が不充分となることがあり、5.0モル%より多いと
共重合体が吸湿性を有するようになり耐候性が低下する
ことがある。通常、このような塩化ビニル系共重合体の
数平均分子量は、1.5万〜6万の範囲内にある。
【0072】このようなエポキシ基と特定の極性基を有
する塩化ビニル系共重合体は、例えば、次のようにして
製造することができる。例えばエポキシ基と、極性基と
して−SO3 Nとが導入されている塩化ビニル系共重合
体を製造する場合には、反応性二重結合と、極性基とし
て−SO3 Naとを有する2−(メタ)アクリルアミド
−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム(反応性二
重結合と極性基とを有する単量体)およびジグリシジル
アクリレートを低温で混合し、これと塩化ビニルとを加
圧下に、100℃以下の温度で重合させることにより製
造することができる。
【0073】上記の方法による極性基の導入に使用され
る反応性二重結合と極性基とを有する単量体の例として
は、上記の2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプ
ロパンスルホン酸ナトリウムの外に2−(メタ)アクリ
ルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、ビニルスル
ホン酸およびそのナトリウムあるいはカリウム塩、(メ
タ)アクリル酸−2−スルホン酸エチルおよびナトリウ
ムあるいはカリウム塩、(無水)マレイン酸および(メ
タ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸−2−リン酸エス
テルを挙げることができる。
【0074】また、エポキシ基の導入には、反応性二重
結合とエポキシ基とを有する単量体として一般にグリシ
ジル(メタ)アクリレートを用いる。なお、上記の製造
法の外に、例えば、塩化ビニルとビニルアルコールなど
との重合反応により多官能−OHを有する塩化ビニル系
共重合体を製造し、この共重合体と、以下に記載する極
性基および塩素原子を含有する化合物とを反応(脱塩酸
反応)させて共重合体に極性基を導入する方法を利用す
ることができる。
【0075】ClCH2 CH2 SO3 M、 ClCH2 CH2 OSO3 M、 ClCH2 COOM、 ClCH2 PO(OM)2 また、この脱塩酸反応を利用するエポキシ基の導入には
通常はエピクロルヒドリンを用いる。
【0076】なお、該塩化ビニル系共重合体は、他の単
量体を含むものであってもよい。他の単量体の例として
は、ビニルエーテル(例、メチルビニルエーテル、イソ
ブチルビニルエーテル、ラウリルビニルエーテル)、α
−モノオレフィン(例、エチレン、プロピレン)、アク
リル酸エステル(例、(メタ)アクリル酸メチル、ヒド
ロキシエチル(メタ)アクリレート等の官能基を含有す
る(メタ)アクリル酸エステル)、不飽和ニトリル
(例、(メタ)アクリロニトリル)、芳香族ビニル
(例、スチレン、α−メチルスチレン)、ビニルエステ
ル(例、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等)が例示さ
れる。
【0077】本発明に用いられるこれらの結合剤の具体
的な例としてはユニオンカーバイト社製:VAGH、V
YHH、VMCH、VAGF、VAGD、VROH、V
YES、VYNC、VMCC、XYHL、XYSG、P
KHH、PKHJ、PKHC、PKFE、日信化学工業
社製:MPR−TA、MPR−TA5、MPR−TA
L、MPR−TSN、MPR−TMF、MPR−TS、
MPR−TM、MPR−TAO、電気化学社製:100
0W、DX80、DX81、DX82、DX83、10
0FD、日本ゼオン社製:MR105、MR110、M
R100、400X110A、日本ポリウレタン社製:
ニッポランN2301、N2302、N2304、大日
本インキ社製:パンデックスT−5105、T−R30
80、T−5201、バーノックD−400、D−21
0−80、クリスボン6109、7209、東洋紡社
製:バイロンUR8200、UR8300、UR860
0、UR5500、UR4300、RV530、RV2
80、大日精化社製:ダイフエラミン4020、502
0、5100、5300、9020、9022、702
0、三菱化成社製:MX5004、三洋化成社製:サン
プレンSP−150、旭化成社製:サランF310、F
210などがあげられる。
【0078】本発明の上層磁性層に用いられる結合剤は
強磁性粉末に対し、5〜50重量%の範囲、好ましくは
10〜35重量%の範囲で用いられる。塩化ビニル系樹
脂を用いる場合は、5〜30重量%、ポリウレタン樹脂
を用いる場合は2〜20重量%、ポリイソシアネートは
2〜20重量%の範囲でこれらを組合せて用いるのが好
ましい。
【0079】本発明の下層非磁性層に用いられる結合剤
は、非磁性粉末に対し、合計で5〜50重量%の範囲、
好ましくは10〜35重量%の範囲で用いられる。ま
た、塩化ビニル系樹脂を用いる場合は、3〜30重量
%、ポリウレタン樹脂を用いる場合は3〜30重量%、
ポリイソシアネートは0〜20重量%の範囲でこれらを
組合せて用いるのが好ましい。
【0080】また、本発明において分子量3万以上のエ
ポキシ基含有樹脂を非磁性粉末に対し3〜30重量%使
用する場合は、エポキシ基含有樹脂以外の樹脂を非磁性
粉末に対し3〜30重量%使用でき、ポリウレタン樹脂
を用いる場合は、3〜30重量%、ポリイソシアネート
は0〜20重量%使用できるが、エポキシ基は結合剤
(硬化剤を含む)全重量に対し、4×10-5〜16×1
-4eq/gの範囲で含まれることが好ましい。
【0081】本発明において、ポリウレタン樹脂を用い
る場合はガラス転移温度が−50〜100℃、破断伸び
が100〜2000%、破断応力は0.05〜10Kg
/cm2 、降伏点は0.05〜10Kg/cm2 が好ま
しい。本発明の磁気記録媒体は基本的には二層からなる
が、三層以上であってもよい。三層以上の構成として
は、上層磁性層を2層以上の複数の磁性層することであ
る。この場合、最上層の磁性層と下層磁性層との関係は
通常の複数の磁性層の考え方が適用できる。例えば、最
上層の磁性層の方が下層磁性層よりも、抗磁力が高く、
平均長軸長や結晶子サイズの小さい強磁性粉末を用いる
などの考え方が適用できる。又、下層非磁性層を複数の
非磁性層で形成してもかまわない。しかし、大きく分類
すれば、上層磁性層、下層非磁性層という構成である。
【0082】従って、結合剤量、結合剤中に占める塩化
ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイソシアネー
ト、あるいはそれ以外の樹脂の量、磁性層を形成する各
樹脂の分子量、極性基量、あるいは先に述べた樹脂の物
理特性などを必要に応じ下層と上層磁性層とで変えるこ
とはもちろん可能である。本発明に用いるポリイソシア
ネートとしては、トリレンジイソシアネート、4−4′
−ジフエニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレン
ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフ
チレン−1,5−ジイソシアネート、o−トルイジンイ
ソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリフエ
ニルメタントリイソシアネート等のイソシアネート類、
また、これらのイソシアネート類とポリアルコールとの
生成物、また、イソシアネート類の縮合によって生成し
たポリイソシアネート等を使用することができる。これ
らのイソシアネート類の市販されている商品名として
は、日本ポリウレタン社製:コロネートL、コロネート
HL、コロネート2030、コロネート2031、ミリ
オネートMR、ミリオネートMTL、武田薬品社製:タ
ケネートD−102、タケネートD−110N、タケネ
ートD−200、タケネートD−202、住友バイエル
社製:デスモジュールL、デスモジュールIL、デスモ
ジュールN、デスモジュールHL等があり、これらを単
独または硬化反応性の差を利用して二つもしくはそれ以
上の組合せで下層非磁性層、上層磁性層ともに用いるこ
とができる。
【0083】本発明の上層磁性層に使用されるカーボン
ブラックはゴム用フアーネス、ゴム用サーマル、カラー
用ブラック、アセチレンブラック、等を用いることがで
きる。比表面積は5〜500m2 /g、DBP吸油量は
10〜400ml/100g、粒子径は5mμ〜300
mμ、pHは2〜10、含水率は0.1〜10%、タッ
プ密度は0.1〜1g/ccが好ましい。本発明に用い
られるカーボンブラックの具体的な例としてはキャボッ
ト社製:BLACKPEARLS 2000、130
0、1000、900、800、700、VULCAN
XC−72、旭カーボン社製:♯80、♯60、♯5
5、♯50、♯35、三菱化成工業社製:♯2400
B、♯2300、♯900、♯1000、♯30、♯4
0、♯10B、コンロンビアカーボン社製:CONDU
CTEX SC、RAVEN 150、50,40,1
5などがあげられる。カーボンブラックを分散剤などで
表面処理したり、樹脂でグラフト化して使用しても、表
面の一部をグラフアイト化したものを使用してもかまわ
ない。また、カーボンブラックを磁性塗料に添加する前
にあらかじめ結合剤で分散してもかまわない。これらの
カーボンブラックは単独、または組合せで使用すること
ができる。カーボンブラックを使用する場合は強磁性粉
末に対する量の0.1〜30%で用いることが好まし
い。カーボンブラックは磁性層の帯電防止、摩擦係数低
減、遮光性付与、膜強度向上などの働きがあり、これら
は用いるカーボンブラックにより異なる。従って本発明
に使用されるこれらのカーボンブラックは下層、上層で
その種類、量、組合せを変え、粒子サイズ、吸油量、電
導度、pHなどの先に示した諸特性をもとに目的に応じ
て使い分けることはもちろん可能である。本発明の上層
で使用できるカーボンブラックは例えば「カーボンブラ
ック便覧」(カーボンブラック協会編)を参考にするこ
とができる。
【0084】本発明の上層磁性層に用いられる研磨剤と
してはα化率90%以上のα−アルミナ、β−アルミ
ナ、炭化ケイ素、酸化クロム、酸化セリウム、α−酸化
鉄、コランダム、人造ダイアモンド、窒化珪素、炭化珪
素、チタンカーバイト、酸化チタン、二酸化珪素、窒化
ホウ素、など主としてモース硬度6以上の公知の材料が
単独または組合せで使用される。また、これらの研磨剤
どうしの複合体(研磨剤を他の研磨剤で表面処理したも
の)を使用してもよい。これらの研磨剤には主成分以外
の化合物または元素が含まれる場合もあるが主成分が9
0%以上であれば効果にかわりはない。これら研磨剤の
粒子サイズは0.01〜2μmが好ましいが、必要に応
じて粒子サイズの異なる研磨剤を組合せたり、単独の研
磨剤でも粒径分布を広くして同様の効果をもたせること
もできる。タップ密度は0.3〜2g/cc、含水率は
0.1〜5%、pHは2〜11、比表面積は1〜30m
2 /g、が好ましい。本発明に用いられる研磨剤の形状
は針状、球状、サイコロ状、のいずれでも良いが、形状
の一部に角を有するものが研磨性が高く好ましい。
【0085】本発明に用いられる研磨剤の具体的な例と
しては、住友化学社製:AKP−20,AKP−30,
AKP−50,HIT−50、日本化学工業社製:G
5,G7,S−1、戸田工業社製:TF−100、TF
−140、100ED、140EDなどがあげられる。
本発明に用いられる研磨剤は下層、上層で種類、量およ
び組合せを変え、目的に応じて使い分けることはもちろ
ん可能である。これらの研磨剤はあらかじめ結合剤で分
散処理したのち磁性塗料中に添加してもかまわない。
【0086】本発明に使用される、添加剤としては潤滑
効果、帯電防止効果、分散効果、可塑効果、などをもつ
ものが使用される。二硫化モリブデン、二硫化タングス
テン、グラフアイト、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、シリコ
ーンオイル、極性基をもつシリコーン、脂肪酸変性シリ
コーン、フッ素含有シリコーン、フッ素含有アルコー
ル、フッ素含有エステル、ポリオレフイン、ポリグリコ
ール、アルキル燐酸エステルおよびそのアルカリ金属
塩、アルキル硫酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、
ポリフエニルエーテル、フッ素含有アルキル硫酸エステ
ルおよびそのアルカリ金属塩、炭素数10〜24の一塩
基性脂肪酸(不飽和結合を含んでも、また分岐していて
もかまわない)、および、これらの金属塩(Li,N
a,K,Cuなど)または、炭素数12〜22の一価、
二価、三価、四価、五価、六価アルコール(不飽和結合
を含んでも、また分岐していてもかまわない)、炭素数
12〜22のアルコキシアルコール、炭素数10〜24
の一塩基性脂肪酸(不飽和結合を含んでも、また分岐し
ていてもかまわない)と炭素数2〜12の一価、二価、
三価、四価、五価、六価アルコールのいずれか一つ(不
飽和結合を含んでも、また分岐していてもかまわない)
とからなるモノ脂肪酸エステルまたはジ脂肪酸エステル
またはトリ脂肪酸エステル、アルキレンオキシド重合物
のモノアルキルエーテルの脂肪酸エステル、炭素数8〜
22の脂肪酸アミド、炭素数8〜22の脂肪族アミン、
などが使用できる。これらの具体例としてはラウリン
酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘ
ン酸、ステアリン酸ブチル、オレイン酸、リノール酸、
リノレン酸、エライジン酸、ステアリン酸オクチル、ス
テアリン酸アミル、ステアリン酸イソオクチル、ミリス
チン酸オクチル、ステアリン酸ブトキシエチル、アンヒ
ドロソルビタンモノステアレート、アンヒドロソルビタ
ンジステアレート、アンヒドロソルビタントリステアレ
ート、オレイルアルコール、ラウリルアルコール、があ
げられる。
【0087】また、アルキレンオキサイド系、グリセリ
ン系、グリシドール系、アルキルフエノールエチレンオ
キサイド付加体、等のノニオン界面活性剤、環状アミ
ン、エステルアミド、第四級アンモニウム塩類、ヒダン
トイン誘導体、複素環類、ホスホニウムまたはスルホニ
ウム類、等のカチオン系界面活性剤、カルボン酸、スル
フォン酸、燐酸、硫酸エステル基、燐酸エステル基、な
どの酸性基を含むアニオン界面活性剤、アミノ酸類、ア
ミノスルホン酸類、アミノアルコールの硫酸または燐酸
エステル類、アルキルベダイン型、等の両性界面活性剤
等も使用できる。これらの界面活性剤については、「界
面活性剤便覧」(産業図書株式会社発行)に詳細に記載
されている。これらの潤滑剤、帯電防止剤等は必ずしも
100%純粋ではなく、主成分以外に異性体、未反応
物、副反応物、分解物、酸化物、等の不純分が含まれて
もかまわない。これらの不純分は30%以下が好まし
く、さらに好ましくは10%以下である。
【0088】本発明で使用されるこれらの潤滑剤、界面
活性剤は下層非磁性層、上層磁性層でその種類、量を必
要に応じ使い分けることができる。例えば、下層非磁性
層、上層磁性層で融点の異なる脂肪酸を用い表面へのに
じみ出しを制御する、沸点や極性の異なるエステル類を
用い表面へのにじみ出しを制御する、界面活性剤量を調
節することで塗布の安定性を向上させる、潤滑剤の添加
量を下層非磁性層で多くして潤滑効果を向上させるなど
が考えられ、無論ここに示した例のみに限られるもので
はない。
【0089】また本発明で用いられる添加剤のすべてま
たはその一部は、磁性塗料製造のどの工程で添加しても
かまわない、例えば、混練工程前に強磁性粉末と混合す
る場合、強磁性粉末と結合剤と溶剤による混練工程で添
加する場合、分散工程で添加する場合、分散後に添加す
る場合、塗布直前に添加する場合などがある。本発明で
使用されるこれら潤滑剤の商品例としては、日本油脂社
製:NAA−102,NAA−415,NAA−31
2,NAA−160,NAA−180,NAA−17
4,NAA−175,NAA−222,NAA−34,
NAA−35,NAA−171,NAA−122,NA
A−142,NAA−160,NAA−173K,ヒマ
シ硬化脂肪酸,NAA−42,NAA−44,カチオン
SA,カチオンMA,カチオンAB,カチオンBB,ナ
イミーンL−201,ナイミーンL−202,ナイミー
ンS−202,ノニオンE−208,ノニオンP−20
8,ノニオンS−207,ノニオンK−204,ノニオ
ンNS−202,ノニオンNS−210,ノニオンHS
−206,ノニオンL−2,ノニオンS−2,ノニオン
S−4,ノニオンO−2,ノニオンLP−20R,ノニ
オンPP−40R,ノニオンSP−60R,ノニオンO
P−80R,ノニオンOP−85R,ノニオンLT−2
21,ノニオンST−221,ノニオンOT−221,
モノグリMB,ノニオンDS−60,アノンBF,アノ
ンLG,ブチルステアレート,ブチルラウレート,エル
カ酸、関東化学社製:オレイン酸、竹本油脂社製:FA
L−205,FAL−123、新日本理化社製:エヌジ
エルブLO,エヌジョルブIPM,サンソサイザーE4
030、信越化学社製:TA−3,KF−96,KF−
96L,KF−96H,KF410,KF420,KF
965,KF54,KF50,KF56,KF−90
7,KF−851,X−22−819,X−22−82
2,KF−905,KF−700,KF−393,KF
−857,KF−860,KF−865,X−22−9
80,KF−101,KF−102,KF−103,X
−22−3710,X−22−3715,KF−91
0,KF−3935、ライオンアーマー社製:アーマイ
ドP,アーマイドC,アーモスリップCP、ライオン油
脂社製:デュオミンTDO、日清製油社製:BA−41
G、三洋化成社製:プロフアン2012E,ニューポー
ルPE61,イオネットMS−400,イオネットMO
−200,イオネットDL−200,イオネットDS−
300,イオネットDS−1000,イオネットDO−
200などがあげられる。
【0090】本発明で用いられる有機溶媒は任意の比率
でアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケ
トン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホ
ロン、テトラヒドロフラン、等のケトン類、メタノー
ル、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソブチ
ルアルコール、イソプロピルアルコール、メチルシクロ
ヘキサノール、などのアルコール類、酢酸メチル、酢酸
ブチル、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピル、乳酸エチ
ル、酢酸グリコール等のエステル類、グリコールジメチ
ルエーテル、グリコールモノエチルエーテル、ジオキサ
ン、などのグリコールエーテル系、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、クレゾール、クロルベンゼン、などの芳
香族炭化水素類、メチレンクロライド、エチレンクロラ
イド、四塩化炭素、クロロホルム、エチレンクロルヒド
リン、ジクロルベンゼン、等の塩素化炭化水素類、N,
N−ジメチルホルムアミド、ヘキサン等のものが使用で
きる。これら有機溶媒は必ずしも100%純粋ではな
く、主成分以外に異性体、未反応物、副反応物、分解
物、酸化物、水分等の不純分がふくまれてもかまわな
い。これらの不純分は30重量%以下が好ましく、さら
に好ましくは10重量%以下である。本発明で用いる有
機溶媒は必要ならば上層と下層でその種類は同じである
ことが好ましい。その添加量は変えてもかまわない。下
層に表面張力の高い溶媒(シクロヘキサノン、ジオキサ
ンなど)を用い塗布の安定性をあげる、具体的には上層
溶剤組成の算術平均値が下層溶剤組成の算術平均値を下
回らないことが肝要である。分散性を向上させるために
はある程度極性が強い方が好ましく、下層非磁性層と上
層磁性層の塗布液に用いた溶剤がいずれも溶解パラメー
ターが8〜11であり、20℃での誘電率が15以上の
溶剤が15%以上含まれることが好ましい。
【0091】本発明の磁気記録媒体の厚み構成は非磁性
支持体が1〜100μm、好ましくは4〜80μm、下
層が0.5〜10μm、好ましくは1〜5μm、上層は
0.05μm以上1.0μm以下、好ましくは0.05
μm以上0.6μm以下、さらに好ましくは0.05μ
m以上、0.3μm以下である。上層と下層を合わせた
厚みは非磁性支持体の厚みの1/100〜2倍の範囲で
用いられる。また、非磁性支持体と下層の間に密着性向
上のための下塗り層を設けてもかまわない。これらの厚
みは0.01〜2μm、好ましくは0.05〜0.5μ
mである。また、非磁性支持体の磁性層側と反対側にバ
ックコート層を設けてもかまわない。この厚みは0.1
〜2μm、好ましくは0.3〜1.0μmである。これ
らの下塗り層、バックコート層は公知のものが使用でき
る。
【0092】本発明に用いられる非磁性支持体はポリエ
チレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、等
のポリエステル類、ポリオレフイン類、セルローストリ
アセテート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミ
ド、ポリアミドイミド、ポリスルフオン、アラミド、芳
香族ポリアミドなどの公知のフイルムが使用できる。こ
れらの支持体にはあらかじめコロナ放電処理、プラズマ
処理、易接着処理、熱処理、除塵処理、などをおこなっ
ても良い。本発明の目的を達成するには、非磁性支持体
として中心線平均表面粗さが0.03μm以下、好まし
くは0.02μm以下、さらに好ましくは0.01μm
以下のものを使用する必要がある。また、これらの非磁
性支持体は単に中心線平均表面粗さが小さいだけではな
く、1μ以上の粗大突起がないことが好ましい。また、
表面の粗さ形状は、必要に応じて支持体に添加されるフ
ィラーの大きさと量により自由にコントロールされるも
のである。これらのフィラーとしては一例としてはC
a、Si、Tiなどの酸化物や炭酸塩の他、アクリル系
などの有機微粉末が挙げられる。
【0093】また、非磁性支持体のテープ走行方向のF
−5値は、好ましくは5〜50Kg/mm2 、テープ幅
方向のF−5値は、好ましくは3〜30Kg/mm2
あり、テープ長手方向のF−5値がテープ幅方向のF−
5値より高いのが一般的であるが、特に幅方向の強度を
高くする必要があるときはその限りではない。また、非
磁性支持体のテープ走行方向および幅方向の100℃3
0分での熱収縮率は好ましくは3%以下、さらに好まし
くは1.5%以下、80℃30分での熱収縮率は好まし
くは1%以下、さらに好ましくは0.5%以下である。
破断強度は両方向とも5〜100Kg/mm2 、弾性率
は100〜2000Kg/mm2 が好ましい。
【0094】本発明の磁気記録媒体の磁性塗料を製造す
る工程は、少なくとも混練工程、分散工程、およびこれ
らの工程の前後に必要に応じて設けた混合工程からな
る。個々の工程はそれぞれ2段階以上にわかれていても
かまわない。本発明に使用する強磁性粉末、結合剤、カ
ーボンブラック、研磨剤、帯電防止剤、潤滑剤、溶剤な
どすべての原料はどの工程の最初または途中で添加して
もかまわない。また、個々の原料を2つ以上の工程で分
割して添加してもかまわない。例えば、ポリウレタンを
混練工程、分散工程、分散後の粘度調整のための混合工
程で分割して投入してもよい。
【0095】本発明の目的を達成するためには、従来の
公知の製造技術を一部の工程として用いることができる
ことはもちろんであるが、混練工程では連続ニーダや加
圧ニーダなど強い混練力をもつものを使用することによ
り本発明の磁気記録媒体の高いBrを得ることができ
る。連続ニーダまたは加圧ニーダを用いる場合は強磁性
粉末と結合剤のすべてまたはその一部(ただし全結合剤
の30重量%以上が好ましい)および強磁性粉末100
部に対し15〜500部の範囲で混練処理される。これ
らの混練処理の詳細については特開平1−106338
号、特開昭64−79274号に記載されている。ま
た、下層非磁性層液を調製する場合には高比重の分散メ
ディアを用いることが望ましく、ジルコニアビーズ、金
属ビーズが好適である。
【0096】本発明では、特開昭62−212933号
に示されるような同時重層塗布方式を用いることによ
り、より効率的に生産することができる。本発明のよう
な重層構成の磁気記録媒体を塗布する装置、方法の例と
して以下のような構成を提案できる。 1.磁性塗料の塗布で一般的に用いられるグラビア塗
布、ロール塗布、ブレード塗布、エクストルージョン塗
布装置等により、まず下層を塗布し、下層がウエット状
態のうちに特公平1−46186号や特開昭60−23
8179号、特開平2−265672号に開示されてい
る支持体加圧型エクストルージョン塗布装置により上層
を塗布する。 2.特開昭63−88080号、特開平2−17921
号、特開平2−265672号に開示されているような
塗布液通液スリットを二つ内蔵する一つの塗布ヘッドに
より上層及び下層をほぼ同時に塗布する。 3.特開平2−174965号に開示されているバック
アップロール付きエキストルージョン塗布装置により上
層及び下層をほぼ同時に塗布する。 なお、強磁性粉末の凝集による磁気記録媒体の電磁変換
特性等の低下を防止するため、特開昭62−95174
号や特開平1−236968号に開示されているような
方法により塗布ヘッド内部の塗布液に剪断を付与するこ
とが望ましい。さらに、塗布液の粘度については、特願
平1−312659号に開示されている数値範囲を満足
することが好ましい。
【0097】本発明では、上記の下層用塗布液を湿潤状
態で重畳して塗布する、所謂ウェット・オン・ウェット
塗布方式によって、非磁性支持体上に設ける。本発明で
下層と上層を設けるに用いるウェット・オン・ウェット
塗布方式とは、初め一層を塗布した後に湿潤状態で可及
的速やかに次の層をその上に塗布する所謂逐次塗布方
法、及び多層同時にエクストルージョン塗布方式で塗布
する方法等をいう。
【0098】ウェット・オン・ウェット塗布方式として
は、特開昭61−139929号公報に示した磁気記録
媒体塗布方法が使用できる。本発明の媒体を得るために
は強力な配向を行う必要がある。1000G(ガウス)
以上のソレノイドと2000G以上のコバルト磁石を併
用することが好ましく、さらには乾燥後の配向性が最も
高くなるように配向前に予め適度の乾燥工程を設けるこ
とが好ましい。また、ディスク媒体として、本発明を適
用する場合はむしろ配向をランダマイズするような配向
法が必要である。
【0099】さらに、カレンダ処理ロールとしてエポキ
シ、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド等の耐
熱性のあるプラスチックロールを使用する。また、金属
ロール同志で処理することもできる。処理温度は、好ま
しくは70℃以上、さらに好ましくは80℃以上であ
る。線圧力は好ましくは200kg/cm、さらに好ま
しくは300kg/cm以上、その速度は20m/分〜
700m/分の範囲である。本発明の効果は80℃以上
の温度で300kg/cm以上の線圧でより一層効果を
上げることができる。本発明の磁気記録媒体の上層およ
びその反対面のSUS420Jに対する摩擦係数は好ま
しくは0.5以下、さらに0.3以下、磁性層表面固有
抵抗は104 〜1011オーム/sq、下層を単独で塗布
した場合の表面固有抵抗は104 〜108 オーム/s
q、バック層の表面電気抵抗は103 〜109 オームが
好ましい。
【0100】上層の0.5%伸びでの弾性率は走行方
向、幅方向とも好ましくは300〜2000Kg/mm
2 、破断強度は好ましくは2〜30Kg/cm2 、磁気
記録媒体の弾性率は走行方向、幅方向とも好ましくは1
00〜1500Kg/mm2 、残留のびは好ましくは
0.5%以下、100℃以下のあらゆる温度での熱収縮
率は好ましくは1%以下、さらに好ましくは0.5%以
下、もっとも好ましくは0.1%以下である。
【0101】上層、下層が有する空隙率は、ともに好ま
しくは30容量%以下、さらに好ましくは20容量%以
下である。空隙率は高出力を果たすためには小さい方が
好ましいが、目的によってはある値を確保した方が良い
場合がある。例えば、繰り返し用途が重視されるデータ
記録用磁気記録媒体では空隙率が大きい方が走行耐久性
は好ましいことが多い。これらの値を目的に応じた適当
な範囲に設定することは容易に実施できることである。
【0102】本発明の磁気記録媒体の磁気特性は磁場5
KOeで測定した場合、テープ走行方向の角形比は0.
70以上であり、好ましくは0.80以上さらに好まし
くは0.90以上である。テープ走行方向に直角な二つ
の方向の角型比は走行方向の角型比の80%以下となる
ことが好ましい。磁性層のSFDは0.6以下であるこ
とが好ましい。
【0103】本発明の磁気記録媒体は、下層と上層を有
するが、目的に応じ下層と上層でこれらの物理特性を変
えることができるのは容易に推定されることである。例
えば、磁性層の弾性率を高くし走行耐久性を向上させる
と同時に非磁性層の弾性率を磁性層より低くして磁気記
録媒体のヘッドへの当たりを良くするなどである。本発
明の磁気記録媒体は、以下の物性値の範囲が好ましい。
【0104】本発明の磁気記録媒体を引張り試験試験機
で測定したヤング率が400〜5000Kg/mm2
好ましくは、700〜4000Kg/mm2 であり、前
記磁性層のヤング率が400〜5000Kg/mm2
好ましくは700〜4000Kg/mm2 、降伏応力は
3〜20Kg/mm2 、好ましくは3〜15Kg/mm
2 、降伏伸びが0.2〜8%、0.4〜5%であること
が望ましい。
【0105】これは、強磁性粉末、結合剤、カーボンブ
ラック、無機質粉末、支持体が係わってくるので、耐久
性に影響する。又、本発明の磁気記録媒体の曲げ剛性
(円環式スティフネス)は全厚が11.5μmより厚い
場合は好ましくは40〜300mg全厚が10.5±1
μmでは好ましくは20〜90mg又全厚が9.5μm
より薄い場合は好ましくは10〜70mgである。
【0106】これは、主として支持体に関連するもので
耐久性を確保する上で重要である。また、本発明磁気記
録媒体の23℃、70%RHで測定したクラック発生伸
度が好ましくは20%以下が望ましい。また、本発明磁
気記録媒体をX線光電子分光装置を用いて測定した前記
磁性層表面のCl/Feスペクトルαが好ましくは0.
3〜0.6、N/Feスペクトルβが好ましくは0.0
3〜0.12である。
【0107】これは、強磁性粉末、無機質粉末及び結合
剤と関連し、耐久性を得る上で重要である。また、本発
明磁気記録媒体を動的粘弾性測定装置を用いて測定した
前記磁性層のガラス転移温度Tg(110Hzで測定し
た動的粘弾性測定の損失弾性率の極大点)が好ましくは
40〜120℃であり、弾性率E′(50℃)が好まし
くは0.8×1011〜11×1011dyne/cm2
あり、損失弾性率E′′(50℃)が好ましくは0.5
×1011〜8×1011dyne/cm2 であることが望
ましい。また損失正接は、0.2以下であることが好ま
しい。損失正接が大きすぎると粘着故障が出やすい。こ
れらは、バインダー、カーボンブラック、や溶剤と関連
し、耐久性に関連する重要な特性である。
【0108】また、前記非磁性支持体と前記磁性層との
23℃、70%RHでの8mm幅テープの180°密着
強度が好ましくは10g以上であることが望ましい。ま
た、上層磁性層表面の23℃、70%RHの鋼球磨耗が
好ましくは0.7×10-7〜5×10-73 であること
が望ましい。これは、直接に磁性層表面の磨耗を見るも
ので主に強磁性粉末に関連する耐久性の尺度である。
【0109】又、本発明磁気記録媒体をSEM(電子顕
微鏡)で倍率50000倍で5枚撮影した前記磁性層表
面の研磨剤の目視での数が好ましくは0.1個/μm2
以上であることが望ましい。又、本発明の磁気記録媒体
の上層磁性層端面に存在する研磨剤は5個/100μm
2 以上が好ましい。これらは、磁性層の研磨剤と結合剤
により影響を受け、耐久性に効果を発揮する尺度であ
る。
【0110】また、本発明磁気記録媒体をガスクロマト
グラフィーを用いて測定した前記磁気記録媒体の残留溶
剤が好ましくは50mg/m2 以下であることが望まし
い。又、上層中に含まれる残留溶媒は好ましくは50m
g/m2 以下、さらに好ましくは10mg/m2 以下で
あり、上層に含まれる残留溶媒が下層に含まれる残留溶
媒より少ないほうが好ましい。
【0111】また、本発明磁気記録媒体よりTHFを用
いて抽出された可溶性固形分の磁性層重量に対する比率
であるゾル分率が15%以下であることが望ましい。こ
れは、強磁性粉末と結合剤により影響を受けるもので、
耐久性の尺度となる。
【0112】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を説明するが、
本発明は、これに限定されるものではない。尚、「部」
は重量部を意味する。 基本処方 下層非磁性層 無機質粉末 TiO2 80部 平均粒径 0.035μm 結晶系 ルチル TiO2 含有量 90%以上 BET法による比表面積 40m2 /g DBP吸油量 27〜38g/100g pH 7 カーボンブラック 20部 平均粒径 16mμ DBP吸油量 80ml/100g pH 8.0 BET法による比表面積 250m2 /g 揮発分 1.5% 塩化ビニル共重合体(MR−110) 12部 −SO3 Na基 5×10-6eq/g含む エポキシ基(モノマー単位で3.5重量%) 重合度 350 ポリエステルポリウレタン樹脂 5部 ネオペンチルグリコール/カプロラクトンポリオール/MDI =0.9/2.6/1 −SO3 Na基 1×10-4eq/g含有 ブチルステアレート 1部 ステアリン酸 1部 メチルエチルケトン 200部 上層磁性層:下記各実施例に共通 強磁性合金粉末 組成(%)Fe:Ni:Co=93:3:3 100部 Hc 1600Oe 比表面積 58m2 /g 結晶子サイズ 170Å 粒子サイズ(長軸長) 0.18μm、針状比 8 飽和磁化( σS ) :125emu/g 塩化ビニル系共重合体(MR−110) 12部 −SO3 Na基 5×10-6eq/g含有 エポキシ基(モノマー単位で3.5重量%) 重合度 350 ポリエステルポリウレタン樹脂 3部 ネオペンチルグリコール/カプロラクトンポリオール/MDI =0.9/2.6/1 −SO3 Na基 1×10-4eq/g含有 α−アルミナ(平均粒径 0.3μm) 5部 カーボンブラック(平均粒径 0.10μm) 0.5部 ブチルステアレート 1部 ステアリン酸 2部 メチルエチルケトン 200部 上記2つの塗料のそれぞれについて、各成分を連続ニー
ダーで混練した後、サンドミルを用いて分散させた。得
られた分散液にポリイソシアネートを下層非磁性層の塗
布液には1部、上層磁性層の塗布液には3部を加え、さ
らにそれぞれに酢酸ブチル40部を加え、1μmの平均
孔径を有するフィルターを用いて濾過し、下層非磁性層
用及び上層磁性層用の塗布液をそれぞれ調製した。
【0113】得られた下層非磁性層塗布液を乾燥後の厚
さが2μmになるように更にその直後にその上に上層磁
性層の厚さが0.2μmになるように、厚さ7μmで中
心平均表面粗さが0.01μmのポリエチレンテレフタ
レート支持体上に同時重層塗布を行い、両層がまだ湿潤
状態にあるうちに3000ガウスの磁力をもつコバルト
磁石と1500ガウスの磁力をもつソレノイドにより配
向させ、乾燥後、金属ロールのみから構成される7段の
カレンダーで温度90℃にて処理を行い、8mmの幅に
スリットし、ビデオテープを製造した。
【0114】実施例1 基本処方に対して無機質粉末の表面処理剤としてフェニ
ルホスホン酸を2.4部、本発明に従い無機質粉末、
結合剤と同時に添加した。これは、使用粉末の比表面積
に対して3μmol/m2 に当たる量である。 実施例2 基本処方に対して無機質粉末の表面処理剤として下記化
9に示されるエポキシ基含有化合物4.8部を本発明に
従い添加した。これは、使用粉末の比表面積に対して3
μmol/m2 に当たる量である。
【0115】
【化9】
【0116】実施例3 基本処方に対して無機質粉末の表面処理剤としてシラン
カップリング剤のγ−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシランを30部、本発明に従い添加した。これは、使
用粉末の比表面積に対して3μmol/m2 に当たる量
である。 実施例4 基本処方の下層の無機質粉末を以下のαFe2 3 に変
更 αFe2 3 80部 平均粒径 0.03μm BET法による比表面積 35m2
g また、フェニルホスホン酸を2.1部、本発明に従い添
加した。これは使用粉末の比表面積に対して3μmol
/m2 に当たる量である。
【0117】実施例5 基本処方の下層の無機質粉末を以下のBaSO4 に変更 BaSO4 80部 平均粒径 0.04μm BET法による比表面積 50m2
g また、フェニルホスホン酸を3.0部、本発明に従い添
加した。これは使用粉末の比表面積に対して3μmol
/m2 に当たる量である。
【0118】実施例6 基本処方の下層の無機質粉末を以下のTiO2 に変更 TiO2 80部 平均粒径 0.08μm BET法による比表面積 16m2
g また、フェニルホスホン酸を5.5部、本発明に従い添
加した。これは使用粉末の比表面積に対して3μmol
/m2 に当たる量である。
【0119】実施例7 基本処方に対して無機質粉末の表面処理剤としてフェニ
ルホスホン酸を2.4部、本発明に従い添加した。これ
は、使用粉末の比表面積に対して3μmol/m2 に当
たる量である。また、上層磁性層の厚味を0.8μmに
した。 実施例8 基本処方に対して無機質粉末の表面処理剤としてフェニ
ルホスホン酸を0.4部、本発明に従い添加した。これ
は、使用粉末の比表面積に対して3μmol/m2 に当
たる量である。
【0120】実施例9 基本処方に対して無機質粉末の表面処理剤としてフェニ
ルホスホン酸を20部、本発明に従い添加した。これは
使用粉末の比表面積に対して3μmol/m2 に当たる
量である。 比較例1 下層のTiO2 を使用せず、下記の処方を使用した。
【0121】 カーボンブラック 50部 平均一次粒子径 16mμ DBP吸油量 80ml/100g pH 8.0 BET法による比表面積 250m2 /g 揮発分 1.5% 塩化ビニル共重合体(MR−110) 18部 −SO3 Na基 5×10-6eq/g含む エポキシ基(モノマー単位で6.5重量%) 重合度 350 ポリエステルポリウレタン樹脂 7部 ネオペンチルグリコール/カプロラクトンポリオール/MDI =0.9/2.6/1 −SO3 Na基 1×10-4eq/g含有 ブチルステアレート 1部 ステアリン酸 1部 メチルエチルケトン 200部 比較例2 実施例1の処方と同様であるが塗布方式が逐次方式であ
る。
【0122】比較例3 基本処方の下層の無機質粉末を以下のTiO2 に変更 TiO2 80部 平均粒径 0.2μm BET法による比表面積 9m2 /g 比較例4 基本処方どうりである。
【0123】比較例5 基本処方中のTiO2 を前もってポリオールのトリメチ
ロールプロパンで表面処理を行ったものを使用した。処
方自体は変更はない。 比較例6 基本処方に対して下層無機質粉末分散剤としてラウリン
酸を2.4部添加した。これは使用粉末の比表面積に対
して3μmol/m2 に当たる量である。
【0124】比較例7 基本処方に対して下層無機質粉末分散剤としてフェニル
ホスホン酸を0.1部添加した。これは使用粉末の比表
面積に対して0.125μmol/m2 に当たる量であ
る。 比較例8 基本処方に対して下層無機質粉末分散剤としてフェニル
ホスホン酸を32部添加した。これは使用粉末の比表面
積に対して40μmol/m2 に当たる量である。
【0125】比較例9 基本処方に対して下層無機質粉末分散剤としてフェニル
ホスホン酸を2.4部添加した。これは使用粉末の比表
面積に対して3μmol/m2 に当たる量である。ま
た、磁性層の厚味を1.5μmにした。 比較例10 実施例1の処方で下層の脂肪酸の仕込み量を2.5部と
した処方である。
【0126】得られた試料を下記により評価し、その結
果を表1、2に示す。 評価方法 中心平均表面粗さ:三次元表面粗さ計(小坂研究所製)
を用い、カットオフ0.25mmで測定した。 C/N:富士写真フィルム社製FUJIX8 8mmビ
デオテープを用いて7MHzの信号を記録し、この信号
を再生したときの6MHzで発生するノイズをスペクト
ロアナライザー(HP製)で測定し、このノイズに対す
る再生信号の比を測定した。
【0127】ジッター:各試料のジッターの値をジッタ
ーメーターにより測定した。μ値:23℃、RH70%
において、試料とステンレスポール(SUS420J:
ポール表面粗さRa 0.06〜0.08μm;接触式
粗さ計cutoffo、25μで測定)とを20gの張
力(T1 )で接触(巻きつけ角 180°)させて案内
部材を介して試料を水平としてロードセルに保持し、こ
の条件下で、試料を14mm/秒の速度で水平方向に走
行させるのに必要な張力(T2 )を測定した。この測定
値をもとに下記の計算式により摩擦係数μ値を求めた。
【0128】μ=(1/π)・ln(T2 /T1
【0129】
【表1】
【0130】
【表2】
【0131】上表より上記実施例を総括すれば下記の通
りである。 実施例1〜5:下層無機質粉末の表面処理剤による分散
性の向上により表面平滑性が向上し、C/N等の電磁変
換特性も向上した。また下層無機質粉末に強く表面処理
剤である有機化合物が吸着するため、潤滑剤である脂肪
酸、即ちステアリン酸の無機質粉末への吸着を防ぎ脂肪
酸を有効に活用しておりジッター、走行性が向上した。
【0132】実施例6:実施例1より無機質粉末の平均
粒径が大きいが0.08程度では表面粗さ、電磁変換特
性に対して大きな低下はない。 実施例7:実施例1より磁性層が厚いが0.8程度では
電磁変換特性の低下はあまりない。 実施例8:実施例1より表面処理剤の量が多いが多少充
填度の関係で電磁変換特性が低下したが、効果は充分で
ある。
【0133】実施例9:実施例1より表面処理剤の量が
少ないので分散性の低下により表面粗さなどが低下した
が効果は充分である。 比較例1:下層が無機質粉末を含まないので可撓性にお
とりヘッド当たりなどの低下及び塗布時の下層の表面性
の低下による磁性層の表面性劣化により、電磁変換特性
の低下をまねいた。
【0134】比較例2:逐次塗布により面性が低下し、
電磁変換特性の低下を招いた。 比較例3:下層無機質粉末が大きいために分散性は良好
ではあるが、表面性自体は、粗い表面性となった。 比較例4:下層無機質粉末が微粒子により凝集しやすく
なり表面性の低下による電磁変換特性の低下及び潤滑剤
が粉末に吸着することにより潤滑効果が充分でなく、ジ
ッターなども低下した。
【0135】比較例5〜6:表面処理剤のポリオールや
ラウリン酸は潤滑剤としていれたステアリン酸により交
換吸着され、分散性及び走行性も低下した。 比較例7:表面処理剤のフェニルホスホン酸の量が少な
かったため分散効果が充分に得ることができず表面性や
走行性向上があまり見られなかった。 比較例8:表面処理剤のフェニルホスホン酸の量が非常
に多すぎたために下層の表面性の乱れが生じた。
【0136】比較例9:磁性層が厚かったために厚味損
失により電磁変換特性が低下した。 比較例10:脂肪酸の仕込み量が多いため膜が可塑化して
かえって摩擦係数が上昇、ジッターが悪化した。 実施例10 非磁性粉体としてポリエチレンテレフタレート(厚味1
0μm、F5値:MD方向 20Kg/mm2 、TD方
向 14Kg/mm2 、ヤング率:MD方向750Kg
/mm2 、TD方向 470Kg/mm2 )又はポリエ
チレンテレナフタレート(厚味 7μm、F5値:MD
方向 22Kg/mm2 、TD方向18Kg/mm2
ヤング率:MD方向 750Kg/mm2 、TD方向
750Kg/mm2 )を用い、その上に以下の処方でデ
ィスパ攪拌機で12時間攪拌して下塗液を調製した。
【0137】 ポリエステル樹脂(−SO3 Na基含有) 100部 Tg 65℃ Na含量 4600ppm シクロヘキサノン 9900部 得られた下塗液を用いてバーコートにより前記非磁性支
持体上に乾燥厚味 0.1μmで塗布した。
【0138】一方、以下の処方で上層磁性層用塗布液及
び下層非磁性層用塗布液を調製した。 上層磁性層用塗布液処方 強磁性粉末:Fe合金粉末(Fe−Co−Ni) 100部 組成;Fe:Co:No:Ni=92:6:2 焼結防止剤としてAl2 3 を使用 Hc 1600Oe、σS 119emu/g 長軸長 0.13μm,針状比 7 結晶子サイズ 172Å、含水率 0.6重量% 塩化ビニル共重合体 13部 −SO3 Na 8×10-5eq/g、−OH、エポキシ基含有 Tg 71℃、重合度 300、数平均分子量(Mn)12000 重量平均分子量(Mw)38000 ポリウレタン樹脂 5部 −SO3 Na 8×10-5eq/g含有 −OH 8×10-5eq/g含有 Tg 38℃、Mw 50000 αアルミナ(平均粒径0.15μm) 12部 SBET 8.7m2 /g、pH 8.2、含水率 0.06重量% シクロヘキサノン 150部 メチルエチルケトン 150部 上記組成物をサンドミル中で6時間混合分散したのち、
ポリイソシアネート(コロネートL)及びオレイン酸
5部、ステアリン酸7部、ステアリン酸ブチル15部を
加えて上層磁性層用塗布液を得た。
【0139】 下層非磁性層用塗布液処方 TiO2 85部 平均粒径 0.035μm 結晶系 ルチル TiO2 含有量 90%以上 表面処理剤 Al2 3 BET 35〜45m2 /g 真比重 4.1 pH 6.5〜8.0 カーボンブラック 5部 平均粒径 16mμ DBP吸油量 80ml/100g pH 8.0 SBET 250m2 /g 着色力 143% 塩化ビニル共重合体 13部 −SO3 Na 8×10-5eq/g、−OH、エポキシ基含有 Tg 71℃、重合度 300、数平均分子量(Mn)12000 重量平均分子量(Mw)38000 ポリウレタン樹脂 5部 −SO3 Na 8×10-5eq/g含有 −OH 8×10-5eq/g含有 Tg 38℃、Mw 50000 有機化合物(フェニルホスホン酸) 2.4部 シクロヘキサン 100部 メチルエチルケトン 100部 上記組成物をサンドミル中で4時間混合分散したのち、
ポリイソシアネート(コロネートL)5部、オレイン酸
5部、ステアリン酸5部、ステアリン酸ブチル15部を
加えて下層非磁性層用塗布液を得た。
【0140】上記の塗布液をギャップの異なる2つのド
クターを用いて、湿潤状態で塗布したのち、永久磁石3
500ガウス、次いでソレノイド 1600ガウスにて
配向処理後、乾燥した。その後、金属ロールと金属ロー
ルによるスーパーカレンダー処理を温度80℃で行っ
た。塗布厚みは磁性層0.3μm、非磁性層3.0μm
であった。
【0141】次いで以下の処方により塗布液を調製し
た。 BC層処方 カーボンブラック 100部 SBET 220m2 /g 平均粒径 17mμ DBP吸油量 75ml/100g 揮発分 1.5% pH 8.0 嵩密度 15 lbs/ft3 ニトロセルロース RS1/2 100部 ポリエステルポリウレタン 30部 ニッポラン(日本ポリウレタン社製) 分散剤 オレイン酸銅 10部 銅フタロシアニン 10部 硫酸バリウム(沈降性) 5部 メチルエチルケトン 500部 トルエン 500部 上記組成を予備混練し、ロールミルで混練した。次に上
記分散物100重量部に対して、 カーボンブラック 100部 SBET 200m2 /g 平均粒径 200mμ DBP吸油量 36ml/100g pH 8.5 α−Al2 3 (平均粒径 0.2μm) 0.1部 を添加した組成にてサンドグラインダーで分散を行い、
濾過後、上記分散物100重量部に対して以下の組成を
添加し、塗布液を調製した。
【0142】 メチルエチルケトン 120部 ポリイソシアネート 5部 得られた塗布液をバーコーターにより、前記磁性層を設
けた非磁性支持体の反対側に乾燥厚味0.5μmになる
よう塗布した。このようにして得られた原反を8mm幅
に裁断し試料1(PET支持体)及び試料2(PEN支
持体)の8mmビデオテープを作成した。
【0143】得られた8mmビデオテープについて以下
の測定を行い、その測定結果を得た。 (1)TEM(透過型電子顕微鏡) 磁性層の超薄切片を観察した。ダイヤモンドカッターで
媒体を約0.1μm厚味に切り出し、これを透過型電子
顕微鏡で観察し、写真撮影した。撮影した写真の上下層
の界面と磁性層表面を隈取りし、IBASII画像処理装
置で磁性層厚味を測定し、その平均値dと標準偏差σと
を求めた。
【0144】磁性層厚味の平均値dは0.45μmであ
った。実用上は1μm以下、特に好ましくは0.6μm
以下であることがわかった。磁性層厚味変動の標準偏差
σは、0.008μm以下であった。実用上はσは0.
02μm以下、特に好ましくは0.01μm以下である
ことがわかった。前記磁気テープを延伸して磁性層を支
持体から浮いた状態にし、カッター刃でしごいて磁性層
を剥離した。この剥離した磁性層500mgを1N−N
aOH/メタノール溶液100ml中で2時間環流し、
結合剤を加水分解した。強磁性粉末は比重が大きいため
に底に沈むので上澄み液を除去した。
【0145】次いでデカンテーションにより3回水洗、
その後THFで3回洗浄した。得られた強磁性粉末は5
0℃の真空乾燥機で乾燥した。次に得られた強磁性粉末
をコロジオン中に分散し、TEMを用いて6万倍で観察
した。その結果、強磁性粉末の粒子長軸長0.13μm
であり、針状比は10であった。実用上は粒子長軸長は
0.4μm以下が必要であり、好ましくは0.3μm以
下であることがわかった。又実用上、針状比は2〜20
が必要であり、好ましくは2〜15であることがわかっ
た。 (2)AFM(Atomic Force Micro
Scope) 表面粗さRrms を測定した。磁性層表面をDigita
l Instrument社のNanoscopeII
を用い、トンネル電流10nA、バイアス電圧400m
Vで6μm×6μmの範囲を走査した。表面粗さはこの
範囲のRrms を求めた。
【0146】その結果、Rrms は6nmであった。実用
上は10nm以下が必要であり、好ましくは8nm以下
であることがわかった。 (3)表面粗さ計 3d−MIRAUを用いた表面粗さを測定した。WYK
O社製TOPO3Dを用いてMIRAU法で約250×
250mmの面積のRa、Rrms 、Peak−Vall
ey値を測定した。測定波長約650nmにて球面補
正、円筒補正を加えている。この方式は光干渉にて測定
する非接触表面粗さ計である。Raは、2.7nmであ
った。実用上、Raは1〜4nmが好ましく、更に好ま
しくは2〜3.5nmであることがわかった。Rrms
3.5nmであった。実用上は1.3〜6nmが好まし
く、更に好ましくは1.5〜5nmであることがわかっ
た。P−V値は20〜30nmであった。実用上は80
nm以下が好ましく、更に好ましくは10〜60nmで
あることがわかった。 (4)VSM(振動試料型磁束計) VSMを用いて得られた磁気テープの磁性層の磁気特性
を測定した。東英工業社製の振動試料型磁束計を用いて
Hm 5kOeで測定した。
【0147】その結果、Hcは1620Oe、Hr(9
0°)は1800Oe、Br/Bmは0.82、SFD
は、0.583であった。実用上Hcは1500〜25
00Oeが必要で、好ましくは1600〜2000Oe
であることがわった。Hr(90°)は実用上、100
0〜2800Oeが必要で、好ましくは1200〜25
00Oeであることがわかった。Br/Bmは、実用上
0.75以上が必要で、好ましくは0.8以上であるこ
とがわかった。SFDは実用上0.7以下が必要で、好
ましくは0.6以下であることがわかった。 (5)X線回折 前述の(1)で磁性層より取り出した強磁性粉末を用い
て、X線回折をした。
【0148】磁気テープを直接にX線回折装置にかけ、
(4,4,0)面と(2,2,0)面との回折線の半値
幅の広がりから求めた。その結果、結晶子サイズは18
0Åであることがわかった。実用上好ましくは400Å
以下であり、特に好ましくは100〜300Åえだるこ
とがわかった。 (6)引っ張り試験 引っ張り試験機で得られた磁気テープのヤング率、降伏
応力、降伏伸びを測定した。引っ張り試験機(東洋ボー
ルドウィン社製万能引っ張り試験機STM−T−50B
P)を用いて雰囲気23℃、70%RHで引っ張り速度
10%/分で測定した。
【0149】その結果、磁気テープのヤング率はテープ
0.5%伸び弾性率で1200Kg/mm2 、降伏応力
6〜7Kg/mm2 、降伏伸びが0.8%であった。
実用上好ましくはヤング率はテープ0.5%伸び弾性率
で400〜2000Kg/mm2 、特に好ましくはテー
プ0.5%伸び弾性率で500〜1500Kg/mm2
であることがわかった。降伏応力は、実用上好ましくは
3〜20Kg/mm2 、特に好ましくは4〜15である
ことがわかった。降伏伸びは実用上好ましくは0.2〜
8%であり、特に好ましくは0.4〜5%であることが
わかった。 (7)曲げ剛性、円環式スティフネス ループスティフネステスタを用いて、幅8mm、長さ5
0mmの試料を円環とし、変位速度約3.5mm/秒で
変位5mmを与えるのに要する力をmgで表す。
【0150】その結果、8mmのp6−120のテープ
では厚さが10.5μmであり、スティフネスは40〜
60mmであった。実用上厚さが10.5±1μmでは
好ましくは、スティフネスは20〜90mgであり、特
に好ましくは30〜70mgであることがわかった。厚
さが11.5μm以上の場合は実用上好ましくは40〜
200mgであることがわかった。厚さが9.5μm以
下の場合は、実用上好ましくは10〜70mgであるこ
とがわかった。 (8)延伸破壊 クラック発生伸度を23℃、70%RHで測定した。
【0151】テープ長さ10cmの試験片の両端を0.
1mm/秒の引っ張り速度で引っ張り、400倍で磁性
層表面を顕微鏡観察して、磁性層表面に5個以上の明ら
かな亀裂が発生した伸度を測定する。その結果、発生伸
度は4%であった。実用上好ましくは20%以下、特に
好ましくは10%以下であることがわかった。 (9)熱収縮率 70℃48時間保存後の磁気テープの熱収縮率を測定し
た。
【0152】70℃の恒温槽に48時間保存し、その前
後の長さの変化を保存前の長さで除して熱収縮率とし
た。その結果、熱収縮率は0.2%であった。実用上好
ましくは0.4%以下であり、特に好ましくは0.1〜
0.3%であることがわかった。 (10)ESCA Cl/FeスペクトルαとN/Feスペクトルβを測定
した。
【0153】α及びβの測定には、X線光電子分光装置
(PERKIN−FLMER社製)を用いた。X線源は
Mgアノードを用い、300Wで測定した。まず、ビデ
オテープの潤滑剤をn−ヘキサンを用いて洗い流した
後、X線光電子分光装置にセットした。X線源と試料と
も距離は1cmとした。試料を真空に排気して5分後か
らCl−2Pスペクトル、N−1SスペクトルとFe−
2P(3/2)スペクトルを10分間積算し測定した。
なお、バスエネルギーは100eVで一定とした。測定
したCl−2PスペクトルとFe−2P(3/2)スぺ
クトルとの積分強度比を計算で求め、αとした。
【0154】又、N−1SスペクトルとFe−2P(3
/2)スぺクトルとの積分強度比を計算で求めβとし
た。その結果αは、0.45であり、βは0.07であ
った。実用上αは好ましくは0.3〜0.6であり、特
に好ましくは0.4〜0.5であることがわかった。実
用上βは好ましくは0.03〜0.12であり、特に好
ましくは0.04〜0.1であることがわかった。 (11)レオバイブロン 110Hzの動的粘弾性を測定した。
【0155】動的粘弾性測定装置(東洋ボールドウィン
社製レオバイブロン)を用い、周波数110Hzでテー
プの粘弾性を測定した。TgはE′′のピーク温度とし
た。この方法はテープの一端から振動を加え他端に伝播
する振動を測定する。その結果、Tgは73℃、E′
(50℃)は4×1010dyne/cm2 、E′′(5
0℃)は1×1011であった。実用上Tgは好ましくは
40〜120℃、特に好ましくは50〜110℃である
ことがわかった。実用上E′(50℃)は0.8×10
11〜11×1011dyne/cm2 であり、特に好まし
くは、1×1011〜9×1011dyne/cm2 である
ことがわかった。実用上E′′(50℃)は好ましくは
0.5×1011〜8×1011dyne/cm2 であり、
特に好ましくは0.7×1011〜5×1011dyne/
cm2 であることがわかった。 (12)密着強度 180°剥離法により支持体と磁性層との密着強度を測
定した。
【0156】8mm幅にスリットしたテープを3M製粘
着テープにはりつけ、23℃、70%RHで180剥離
強度を測定した。得られた結果は50gであった。実用
上好ましくは密着強度は10g以上であり、特に好まし
くは20g以上であることがわかった。 (13)磨耗 磁性層表面の23℃、70%RHの鋼球磨耗を測定し
た。
【0157】プレパラートガラス上に試料をその両端を
接着テープで張り付けて固定し、6.25mmφの鋼球
に荷重50gを加えて摺動させた。その際、20mmの
距離を速度20mm/secで1回走行させた後、新し
い磁性面に鋼球を移動させて同じ操作を20回繰り返し
た。その後、鋼球の摺動面を40倍の顕微鏡で観察し、
その面が円であると仮定して直径を求め、その直径から
磨耗量を計算した。
【0158】得られた結果は、0.7×10-5〜1.1
×10-53 であった。実用上好ましくは0.1〜10
-5〜5×10-53 であり、特に好ましくは0.4×1
-5〜2×10-53 であった。 (14)SEM(Scanning Electron
ic Microscope) SEMで磁性層表面状況を観察した。
【0159】日立製電子顕微鏡S−900にて倍率50
00倍で5枚撮影して表面の研磨剤を測定した。その結
果、研磨剤個数は0.2個/μm2 であった。実用上、
研磨剤個数は0.1個/μm2 以上であり、特に好まし
くは0.12個/μm2 〜0.5個/μm2 であること
がわかった。 (15)GC(ガスクロマトグラフィー) GCで磁気テープの残留溶剤を測定した。
【0160】島津製作所製ガスクロマトグラフィーGC
−14Aを用いて、20cm2 の試料を120℃まで加
熱して、媒体中の残留溶剤を測定した。その結果、残留
溶剤は8mg/m2 であった。実用上、好ましくは50
mg/m2 以下であり、特に好ましくは20mg/m2
以下であることがわかった。 (16)ゾル分率 磁気テープの磁性層よりTHFにて抽出された可溶固形
分の磁性層重量に対する比率を求めた。その結果ゾル分
率は7%であった。実用上、ゾル分率は好ましくは15
%以下であり、特に好ましくは10%以下であることが
わかった。
【0161】上述の方法、特性を有する8mmビデオテ
ープを現在市販されているテープと比較し、その結果を
表3に示した。
【0162】
【表3】
【0163】尚、評価方法は前記方法もしくは一般的方
法によった。また、判定基準は以下の通りである。 ジッター:○ 0.2μsec未満 × 0.2μsec以上 保存安定性:○ 60℃、90%に2週間保存して表面
に錆がでていないこと。
【0164】× 60℃、90%に2週間保存して表面
に錆がでていること。 走行耐久性:8mmカセットに組み込んで120分の再
生を100回繰り返した。 ○ 5分以上続く目詰まりが1回も発生しない。 × 繰り返し100passで目詰まりが発生する。 スリキズ:スチルモードで10分間走行させた。
【0165】○ 目視で傷が認められない。 × 目視で傷が認められる。
【0166】
【発明の効果】本発明は、磁性層厚味が1μm以下と極
めて薄い塗布型磁気記録媒体の潤滑剤量を好適に制御で
き、しかも下層非磁性層の無機質粉末の分散性が向上す
るので磁性層の表面性が改善できると共に下層及び上層
の界面の乱れを抑制して磁性層を均一に確保し、更に、
潤滑剤である脂肪酸量を必要最低限の使用で最大の効果
を奏するように設計したため、ジッターを抑制した走行
性を確保できると共に塗布膜の耐久性、保存性を改善
し、しかも金属薄膜型磁気記録媒体に匹敵する電磁変換
特性を発揮できる磁気記録媒体を提供する。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性支持体上に無機質粉末を結合剤に
    分散した下層非磁性層を設け、その上に該下層非磁性層
    が湿潤状態の内に強磁性粉末を結合剤に分散した上層磁
    性層を設けた磁気記録媒体において、前記上層磁性層の
    乾燥厚みが1.0μm以下であり、且つ前記下層非磁性
    層が脂肪酸と前記無機質粉末に吸着、または反応しうる
    脂肪酸以外の有機化合物を含むことを特徴とする磁気記
    録媒体。
  2. 【請求項2】 前記下層非磁性層に含まれる無機質粉末
    が金属酸化物であり、前記有機化合物がpKa3以下の
    有機酸、分子量3000以下のエポキシ基含有化合物、
    シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤か
    ら選ばれる少なくとも1種の表面処理剤であることを特
    徴とする請求項1記載の磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】 非磁性支持体上に無機質粉末を結合剤に
    分散した下層非磁性層を設け、その上に該下層非磁性層
    が湿潤状態の内に強磁性粉末を結合剤に分散した上層磁
    性層を設けた磁気記録媒体において、前記上層磁性層の
    乾燥厚みが1.0μm以下であり、且つ前記下層非磁性
    層及び前記上層磁性層の総重量に対し2.0重量%以下
    の脂肪酸を含み、その内n−ヘキサンで抽出される脂肪
    酸量が50重量%以上であることを特徴とする磁気記録
    媒体。
  4. 【請求項4】 無機質粉末に該無機質粉末に吸着または
    反応しうる有機化合物を結合剤添加以前あるいは同時に
    添加し、混合分散した後に脂肪酸を加えて下層非磁性層
    用塗料を調製し、得られた塗料を非磁性支持体上に塗布
    して、下層非磁性層を設け、その上に該下層非磁性層が
    湿潤状態の内に、強磁性粉末を結合剤に分散した上層磁
    性層用塗料を塗布し、その後配向、乾燥、平滑化処理を
    行うことを特徴とする前記上層磁性層の乾燥厚みが1.
    0μm以下である磁気記録媒体の製造方法。
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