JPH05189748A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPH05189748A
JPH05189748A JP4184710A JP18471092A JPH05189748A JP H05189748 A JPH05189748 A JP H05189748A JP 4184710 A JP4184710 A JP 4184710A JP 18471092 A JP18471092 A JP 18471092A JP H05189748 A JPH05189748 A JP H05189748A
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magnetic
layer
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magnetic recording
modulus
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JP4184710A
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English (en)
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Katsumi Ryomo
克己 両毛
Yutaka Tsunoishi
裕 角石
Noburo Hibino
信郎 日比野
Tsutomu Okita
務 沖田
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高出力・高密度記録と走行耐久性の極めて優
れ、非磁性支持体から磁性層やバック層の欠落が少な
く、ドロップアウト増加やヘッド目詰まり特性に極めて
優れる磁気記録媒体を提供する。 【構成】 非磁性支持体上の少なくとも一面に下塗り層
を設け、その上に少なくとも強磁性粉末と結合剤を含む
磁性層を設けた磁気記録媒体において、前記非磁性支持
体が長手方向ヤング率と幅方向ヤング率の総和が140
0Kg/mm2 以上であり、かつ前記非磁性支持体と前
記磁性層との間の密着力が90g以上であり、好ましく
は、下塗り層がナフタレン環を含むポリエステルであ
り、非磁性支持体がポリエチレンナフタレート、ポリイ
ミドまたはポリアミドより選ばれ、且つ前記磁性層の塗
布液には全溶剤中の10重量%以上のシクロヘキサノン
溶剤を含むことを特徴とする磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電磁変換特性が良好
で、しかも走行性、耐久性が良好で特に走行時のエッジ
からの粉落ちあるいはドロップアウトの少ない長時間記
録の磁気記録媒体に関する。又、本発明は、磁気テープ
などの磁気記録媒体における非磁性支持体としてポリエ
チレンナフタレート(PEN)、ポリイミド、ポリアミ
ドと磁性層及びもしくはバック層との密着力(接着力)
の改良に関する。更に詳しくは、本発明は、高出力を保
ち、ドロップアウトに増加を抑制し、走行安定性に優れ
た磁気記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にオーディオ用、ビデオ用、コンピ
ューター用(ディスク、メモリーテープ)等の磁気記録
媒体として、強磁性微粉末を結合剤(バインダー)中に
分散させた磁性層を非磁性支持体上に設けた磁気記録媒
体が用いられている。従来これらの磁気記録媒体は、ポ
リウレタンやポリエステル樹脂などの樹脂を有機溶剤や
水系溶剤に溶解させた下塗剤をポリエステルフィルムな
どの非磁性支持体の片面もしくは両面に塗設し、この下
塗り層を介して磁性層もしくはバック層を設けることに
より、非磁性支持体と磁性層およびもしくはバック層と
の密着力(接着力)を改良することが行われてきた。こ
の目的のため様々な樹脂が下塗り層として試みられ、特
開昭47−22071号、特公昭49−10243号、
特公昭49−11612号、特開昭49−46406
号、特公昭51−1745号、特開昭51−13597
1号、特開昭55−7865号、特公昭63−2933
1号等に開示されている。
【0003】近年、これらの磁気記録媒体は、高密度記
録が要求され、強磁性微粉末の微粒子化、金属粉末化、
高充填化、磁気記録媒体の薄手化、磁気記録媒体表面の
超平滑化などにより信号/雑音の高信号化や低雑音化が
要求されている。また記録密度の向上や高画質のために
はVTRでの磁気記録媒体への書き込み速度や呼び込み
速度の短縮化や記録方式(アナログ方式からデジタル方
式)の変更が必要で、ヘリカルスキャンVTRにおいて
は、ヘッドシリンダー速度が5400rpm以上になっ
てきている。このような高出力や高速摺動適性を磁気記
録媒体に持たせるためには、磁気記録媒体がVTR走行
系で損傷を受けにくい走行安定性の確保が必要不可欠で
あり、この目的の為に、カーボンブラックやモース硬度
8以上の研磨剤と称されるフィラーが用いられ、特開昭
59−193533号、特開昭59−186125号、
特開昭59−191133号、特開昭59−18983
1号、特開昭59−63029号、特開昭63−168
821号、特開昭63−168822号、特開平1−1
85821号等に例示されている。
【0004】これらの磁気記録媒体の大きな問題点は、
高密度記録化のために薄手化を達成しようとしたとき従
来の非磁性支持体であるポリエチレンテレフタレートで
は、ヤング率が不足するため十分な強度をVTR上で確
保できないことにある。このため非磁性支持体としてポ
リエチレンナフタレートやポリアミド、ポリイミドフィ
ルムが提案されている。高出力化にため磁気記録媒体の
超平滑化(Ra5nm以下(JIS B0601に基づ
く)、カットオフ0.25mm)を達成するためには、
これらの非磁性支持体を平滑にすることが、必要で、こ
れらを行うと接触表面積が減少するために従来の下塗剤
では密着力が劣り、特に高密度記録が行われるシリンダ
ー回転速度が従来の1800rpmを越えるようなVT
Rにおいては、磁性層もしくはバック層が非磁性支持体
から欠落し、ドロップアウトの増加やテープ端面への歪
みを生じる。
【0005】即ち、従来の技術をもってしては薄手非磁
性支持体(11μm以下)としてポリエチレンナフタレ
ートやポリアミド、ポリイミドフィルムを用いると磁性
層もしくはバック層との密着力を確保することは極めて
困難であった。この原因は、高出力を確保しようとすれ
ば磁性層表面(5nm以下)と非磁性支持体(15nm
以下)の超平滑が必要で、これを行うと両層の接触面積
が減少し、有効な密着力が得られない事による。特に強
磁性金属粉末を使用する場合、官能基含有の高強度バイ
ンダーを使用する事が知られているが、特にこの場合、
高靱性磁性層と高強度支持体との密着力がとれなくな
る。
【0006】又、従来、磁気記録媒体の磁性層を担持す
る非磁性支持体としてポリエチレン−2,6−ナフタレ
ート(以下、単に、PENと記すこともある)を用いる
ことが種々提案されているが、PENは引き裂き強度が
小さく、クラックがあったり、クラックがあると破断し
やすく、特にスリットするとき、又はビデオデッキ(V
TR)内でガイドポールあるいはシリンダー等でテープ
にダメージを受けた時に破断し易く、実用するレベルに
はなかった。
【0007】一方、特開平1−106319号公報には
磁性層のヤング率が400Kg/mm2 以上で、かつ磁
性層の亀裂発生伸度が3%以上の磁気記録媒体が提案さ
れている。これは磁性層の側から耐久性を向上しようと
するものであるが、支持体にはポリエチレンテレフタレ
ートを用いており、耐久性という点で自ずと限界があ
り、再生出力が低く、エンベロープ平坦度も小さく、ビ
デオヘッド汚れ、エッジダメージも大きく発生した。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、高
出力・高密度記録と走行耐久性の極めて優れた磁気記録
媒体を提供することを目的とする。特に本発明は、走行
耐久性に極めて優れ、非磁性支持体から磁性層やバック
層の欠落が少なく、ドロップアウト増加やヘッド目詰ま
り特性に極めて優れる磁気記録媒体を提供することを目
的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、非磁性
支持体上の少なくとも一面に下塗り層を設け、その上に
少なくとも強磁性粉末と結合剤を含む磁性層を設けた磁
気記録媒体において、前記非磁性支持体が長手方向ヤン
グ率と幅方向ヤング率の総和が1400Kg/mm2
上であり、かつ前記非磁性支持体と前記磁性層との間の
密着力が90g以上であることを特徴とする磁気記録媒
体により達成される。
【0010】すなわち、従来の磁気記録媒体に高密度化
が要求され、超平滑、又薄手化という要求に対し、本発
明は、長手方向ヤング率と幅方向ヤング率の総和が14
00Kg/mm2 以上である高強度の非磁性支持体を用
いているが、その際2つの問題があった。第1には、高
強度の非磁性支持体を用いるとDOが発生し易く、C/
Nを低下する現象があり、これは解析の結果、密着力が
低いことが原因であることがわかり、特に、磁性層の塗
布液中にシクロヘキサノンの様な極性の高い溶剤を用い
ると上述の高強度の非磁性支持体との密着力が十分得ら
れず、上記種々の問題が発生したということである。
【0011】又、第2には、高強度の非磁性支持体とし
てポリエチレンテレナフタレート(PEN)のような材
料を用いた場合には、引き裂き強度が弱く、十分な再生
出力、エンベロープ平坦度等が得られないということで
ある。本発明は第1の問題に対しては非磁性支持体と磁
性層との間の密着力を1/2インチ巾にスリットした磁
気テープを支持台に固定し、粘着テープ(スプライシン
グテープ:3M社製)を張り付け、180°折り返し、
23℃65%RHの条件で測定した時の剥離強度を90
g以上とすることにより顕著に前述の問題を解決するこ
とができ、更に好ましくはナフタレン環を有するポリエ
ステルを下塗り素材として用いることによって、解決し
たものである。
【0012】また、上記第2の問題に対しては、ポリエ
チレンナフタレート支持体の上に複数の磁性層を設け、
上層及び下層の組み合わせにより、磁性層全体の長手方
向のヤング率が700Kg/mm2 以上であり、かつ磁
性層全体の破断伸びが2%以上であるようにすることに
より、上述の問題を解決したものである。すなわち、本
発明は、長時間記録可能な薄手テープでも非磁性支持体
が長手方向ヤング率と幅方向ヤング率の総和が1400
Kg/mm2 以上とすることによって、良好な機械的特
性が得られ、かつ前記非磁性支持体と前記磁性層との間
の密着力が90g以上好ましくは100g以上にするこ
とによって、従来の問題点である、顕著なエッジ折れ、
D.O.、C/N、ビデオヘッド汚れ等が解決されたも
のである。このような条件を満足するために一つはポリ
エチレンナフタレートやポリアミドやポリイミドフィル
ムを用いて、かつ下塗り層に強力な密着力を有し、又シ
クロヘキサノンに対し、耐溶剤性を示すナフタレン環を
含むポリエステルを用いること、磁性層中の結合剤とし
て官能基を有する樹脂を用いて強磁性粉末の分散性を向
上すること、分散性を更に向上するためにシクロヘキサ
ノン溶剤を用いること等によって、従来の問題点を解決
することができる。また、上述の高強度ベースと重層の
磁性層を組み合わせることにより、しなやかさと硬さを
両立させ、特にPENでは引き裂きに対する弱さをPE
Nと重層との組み合わせによって、解決できたものであ
る。
【0013】以下、個々の態様について述べる。本発明
の上記目的は前記下塗り層にナフタレン環を含むポリエ
ステルを用いることによって達成できる。ナフタレン環
を有するポリエステルは、ポリエチレンナフタレート、
ポリアミド、ポリイミドの如き高強度ベースと磁性層を
強力に密着させ、前記非磁性支持体と前記磁性層との間
の密着力の100g以上を達成することができる。
【0014】また本発明の上記目的は、前記非磁性支持
体がポリエチレンナフタレート、ポリアミド、またはポ
リイミドより選ばれた少なくとも1種であり、且つ前記
磁性層の塗布液には全溶剤中の10重量%以上のシクロ
ヘキサノン溶剤を含むことを特徴とする磁気記録媒体に
よって達成できる。本発明を達成するためには磁性層と
しては、強磁性粉末が十分分散され、高充填されること
が必要であるが、このような分散性を向上するために
は、官能基、例えば、スルホン酸、燐酸、フォスホン
酸、エポキシ等の基を含有する結合剤を用いることが好
ましいと共に、このような官能基を含む結合剤を用いて
強く混練するためには全結合剤中に10重量%以上の極
性の高いシクロヘキサノンを含むことが好ましい。
【0015】また、本発明の上記目的は前記下塗り層は
ナフタレン環を含むポリエステルと、ポリウレタンを含
有した層であることを特徴とする磁気記録媒体によって
達成できる。ここで、ポリウレタンは、ナフタレン環を
含まない。また、本発明の上記目的は、前記磁性層に含
まれる結合剤はスルホン酸、燐酸、フォスホン酸、エポ
キシの少なくとも1つ以上の官能基を有する樹脂を少な
くとも一種以上含有することを特徴とする磁気記録媒体
によって達成できる。
【0016】更に、本発明の上記目的は、非磁性支持体
の両面に下塗り層を設け、その一面上に少なくとも強磁
性粉末と結合剤を含む磁性層を設け、他面に少なくとも
無機粉末と結合剤を含むバック層を設けた磁気記録媒体
において、前記下塗り層がナフタレン環を含むポリエス
テルからなり、前記非磁性支持体が長手方向ヤング率と
幅方向ヤング率の総和が1400Kg/mm2 以上であ
ることを特徴とする磁気記録媒体によって達成される。
【0017】また、本発明の磁気記録媒体は、好ましく
は、前記下塗り層の厚味が5〜1000mμであり、磁
気記録媒体の総厚味が13.5μm以下であり、非磁性
支持体はポリエチレンナフタレート、ポリイミドまたは
ポリアミドより選ばれた少なくとも1種であり、且つ前
記磁性層は一層以上の磁性層からなり、前記磁性層全体
の長手方向のヤング率が700Kg/mm2 以上であ
り、かつ前記磁性層全体の破断伸びが2%以上である。
但し、一層で金属磁性粉を用いた場合は破断伸びが1%
以上である。
【0018】前記非磁性支持体は、特にポリエチレン−
2,6−ナフタレートよりなることが好ましい。また、
前記磁性層は結晶子サイズ35nm以下のコバルト含有
酸化鉄強磁性粉末を含む支持体側磁性層と結晶子サイズ
25nm以下の強磁性合金粉末を含む最外層磁性層とか
らなることが好ましい。
【0019】即ち、本発明の磁気記録媒体の好ましい態
様は、従来知られているポリエチレンテレフタレートよ
り強度が大きいポリエチレンナフタレートまたはポリア
ミドまたはポリイミドからなる平滑な非磁性支持体(R
a:15nm以下、カットオフ0.25mm)に、少な
くとも強磁性粉末、バインダー、カーボンブラック、研
磨剤及びシクロヘキサノン溶剤を溶剤中の10重量%以
上含む磁性液を塗設して得られる磁性層からなる磁気記
録媒体であって、該非磁性支持体と磁性層との間にナフ
タレン環を含むポリエステル層を設け、密着力を飛躍的
に向上させ、薄手ベースでかつ走行耐久性に優れるもの
である。すなわち、薄手ベースにより記録密度を向上
し、かつポリエチレンテレフタレートまたはポリアミド
またはポリイミドまたはポリアミドを用いることにより
磁気記録媒体の強度を確保し、かつ非磁性支持体と磁性
層との間にナフタレン環を含むポリエステル層を設け密
着力を飛躍的に向上させ、非磁性支持体からの磁性層の
脱落を抑止させたものである。従来、個々にポリエチレ
ンナフタレートやナフタレン環を含む下塗り層が提案
(特開昭55−7865号)されてきているが、本発明
の組み合わせは従来にない大きな効果を得たものであ
る。 又、本発明は、磁性層全体の破断伸びが2%以
上、ヤング率を上述の通りになるように磁性層の形成を
制御することにより、それ自体では引き裂き強度の小さ
いPEN等の非磁性支持体の機械的強度を補償すると共
に磁気記録媒体全体の引き裂きに対する強度を改善する
ことができ、しかも磁気記録媒体全体の厚さを薄くし、
長時間記録を可能にし、かつ走行耐久性を備えた電磁変
換特性を確保した磁気記録媒体を提供できる。
【0020】即ち、本発明は、PENを使いこなす、即
ちPENの引き裂き強度の低い点を補うために、ヤング
率が高く、かつ破断伸びの大きい磁性層、好ましくは複
数の磁性層を設けることにより、硬さとしなやかさを同
時に解決したものであり、これによって再生出力、エン
ベロープ平坦度が優れ、ビデオヘッド汚れ、エッジの状
況が顕著に改良されたものである。このような効果が得
られるのは、従来ではしなやかさを出そうとすると硬さ
の特性が低くなり、硬さを上げようとするとしなやかさ
靱性が失われるが、本発明では磁性層全体として、硬さ
としなやかさを同時に満たした磁性層が得られ、薄手の
長時間記録が可能なかつ磁性層の脱落のない走行耐久性
に優れた磁気記録媒体が得られたものである。
【0021】以下、本発明の磁気記録媒体について順
次、詳細に説明する。本発明の磁気記録媒体は少なくと
も、強磁性粉末、バインダーを含む磁性層を非磁性支持
体上に塗設してなる基本構造を有するものである。本発
明の磁気記録媒体においては、磁性層中に固体、液体の
各種潤滑剤を含んでもよく、また磁性層を設けた非磁性
支持体上の反対側の面に磁性層あるいは非磁性粉体(カ
ーボンブラック、無機粉体、研磨剤、固体潤滑剤等)お
よび/または結合剤を含むバック層を設けてもよい。
【0022】さらに本発明の磁気記録媒体においては、
磁性層中の潤滑剤以外に防錆剤、防黴剤、帯電防止剤、
非磁性粉体、色素、有機磁性化合物、分散剤等を含んで
もよく、また強磁性粉末の異なるもしくは同一の磁性層
からなる混合層、多層構成としてもよい。すなわち、本
発明は、好ましい態様としては、ポリエチレンナフタレ
ートまたはポリアミドまたはポリイミドのごときポリエ
チレンテレフタレートに比べて強度の大きい非磁性支持
体に、少なくとも強磁性粉末、結合剤、カーボンブラッ
ク及び研磨剤及びシクロヘキサノン溶剤を溶剤中の10
重量%以上含む磁性液を塗設して得られる磁性層からな
る磁気記録媒体であって、該非磁性支持体と磁性層との
間にナフタレン環を含むポリエステル層を設け、密着力
を飛躍的に向上させ、薄手ベースを使用しかつ走行耐久
性に優れる磁気記録媒体を得ることができたものであ
る。特に磁性塗布液は、強磁性粉末を官能基を有する強
靱、高弾性の結合剤と混合し、混練・分散するためにシ
クロヘキサノンのような溶解力の大きい溶剤を、合計溶
剤量の10重量%以上、特に好ましくは10〜70重量
%用いることが必要である。
【0023】本発明では、密着力の向上に該非磁性支持
体と磁性層との間にナフタレン環を含むポリエステル層
を設ける事が有効で、かつナフタレン環を含むポリエス
テルは耐シクロヘキサノン性を有するものである。この
理由は、明らかでないが、この樹脂がある程度水性を有
し、かつ非磁性支持体および磁性塗料の樹脂との構造が
類似することから支持体及び分散樹脂との親和力が増加
し、それら両者に該下塗り層の構造や強度が近くなると
の説明もされ得るが、詳細は分からない。
【0024】本発明で用いる下塗り剤としてのナフタレ
ン環を含むポリエステルの例は、線状の構造が好まし
い。該ポリエステルの例としては、好ましくは、モノマ
ー単位としてスルホン酸アルカリ金属塩、ポリアルキレ
ングリコール、1,4−ナフタレンジカルボン酸、2,
5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカ
ルボン酸の少なくとも3種類以上を主成分として50重
量%以上を含み、ジオール、テレフタル酸、イソフタル
酸、アジピン酸を含んでもよい。
【0025】ここで、ポリアルキレングリコールとして
は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリ
エチレングリコール等が使用できる。ジオールとして
は、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオ
ール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオー
ル等が使用できる。ポリエステル中のスルホン酸アルカ
リ金属塩としては、4−スルホナフタレン−2,7−ジ
カルボン酸、4−スルホナフタレン−2,5−ジカルボ
ン酸、4−スルホナフタレン−2,6−ジカルボン酸、
スルホテレフタル酸、スルホイソフタル酸等が使用でき
る。
【0026】これらのポリエステルの合成方法は、通常
のポリエチレンテレフタレートの製造と同様にして行う
ことができる。例えば、所定量のナフタレンジカルボン
酸とグリコールをエステル交換触媒下で140〜280
℃で加熱し、生成したアルコールを留去する。この後重
合触媒と亜燐酸、燐酸の存在下、200〜310℃、
0.01〜40mmHgで重合することにより合成でき
る。
【0027】更に、非磁性支持体と磁性層との間に設け
たナフタレン環を含むポリエステル層の厚味を5〜10
00mμとすることが好ましい。厚味がこれ未満となる
と密着力が低下してしまい、また必要以上に厚くするこ
とは硬さがまして好ましくないケースが生じる可能性が
ある。非磁性支持体と磁性層との間にナフタレン環を含
むポリエステルとポリウレタン、ポリエステル、ポリエ
ステルポリウレタンを混和した層もしくは重層で設けて
もよい。
【0028】この場合、ナフタレン環を有するポリエス
テルと併用する樹脂は水溶性のものが好ましく、ポリウ
レタンとしては、ポリウレタンエラストマー(日本ポリ
ウレタンのDN4805、大日本インキのPande
x)等が、ポリエステルとしては、スルホン酸金属塩基
含有ジカルボン酸又はそのエステル 0.5〜40モル
%とジカルボン酸またはそのポリエステル 60〜99
モル%をグリコール成分と反応させて得られるポリエス
テル(東洋紡のバイロン)等が、ポリエステルポリウレ
タンとしては、アジピン酸とグリコールからのポリエス
テル、すなわちアジペート系ポリエステルとTDIまた
はMDIの反応物、ポリカプロラクトンのポリエステル
とTDIまたはMDIの反応物等が例示される。
【0029】この場合の単一層の厚味も2種以上の場合
の厚味も合計で5〜1000mμとすることが好まし
い。より好ましくは50〜500mμである。ポリエチ
レンナフタレート、ポリイミド、ポリアミドからなる非
磁性支持体と磁性層との間にナフタレン環を含むポリエ
ステル層を設けた磁気テープの総厚味は13.5μm以
下である場合に特に効果が顕著である。特に磁気テープ
の総厚が13.5μm以下の薄層の場合、厚味が薄くな
ることによりテープ強度が取り難くなるためより強度の
高い非磁性支持体を用い、高出力を確保するためシクロ
ヘキサノン系溶剤を用いると密着力がとれなくなる場合
に本発明は特に有効である。
【0030】また、本発明における下塗り層は、所望に
より非磁性粉末を含むことができる。非磁性粉末として
は、平均粒径が50〜5000Åの無機粉末、例えば、
オルガノシリカゾル等の球状シリカ、球状カーボン、板
状シリカ等を用いることができる。これら非磁性粉末
は、下塗り層樹脂重量に対し0.1〜100重量%で使
用され得る。
【0031】また、高出力を確保するために強磁性粉
末、特に強磁性金属粉末が有効である。磁性層とは反対
側の非磁性支持体上に非磁性粉体、結合剤からなるバッ
ク層を塗設してなる磁気記録媒体において、該非磁性支
持体とバック層との間にナフタレン環を含むポリエステ
ル層を設ける事も有効である。本発明において、2層以
上で下塗り層を構成する場合、非磁性支持体と磁性層と
の間の非磁性層側にナフタレン環を含むポリエステル
を、磁性層側にポリウレタン、ポリエステル、ポリエス
テルポリウレタンの層を設けることが好ましい。磁性層
側に設ける下塗り層はポリウレタン、ポリエステル、ポ
リエステルポリウレタンの層を単独あるいは混和して設
けることができる。
【0032】本発明の好ましい態様では、ポリエチレン
ナフタレートまたはポリイミドまたはポリアミドからな
る非磁性支持体に、少なくとも強磁性粉末、結合剤、カ
ーボンブラック、研磨剤及びシクロヘキサノン溶剤を溶
剤中に10重量%以上含む磁性液を塗設してえられる磁
性層からなる磁気記録媒体においては、該結合剤の樹脂
にスルホン酸、燐酸、フォスホン酸、エポキシ基、水酸
基の少なくとも一つ以上の官能基を有する樹脂を少なく
とも一種以上含有する事が好ましい。
【0033】これらの官能基を有する樹脂としては、塩
化ビニル樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル樹脂、ポリウレタ
ン樹脂、ポリエステル樹脂が特に好ましい。これらの官
能基を有する樹脂はトータル樹脂(結合剤)の50重量
%以上であることが好ましい。より好ましくは60重量
%以上である。本発明における非磁性支持体の長手方向
ヤング率と幅方向ヤング率の総和における非磁性支持体
とは、下塗り層を含む意味であり、該非磁性支持体のヤ
ング率の総和は、各ヤング率をASTM D882−8
1に準拠し、F(0.5)値=0.5%伸びでの応力と
原点の傾きから求めた値の和であり、磁性層全体の長手
方向ヤング率および破断伸びは、ASTM D882−
81に準拠し、F(0.5)値=0.5%伸びでの応力
と原点の傾きから磁気記録媒体全体のヤング率、該非磁
性支持体のヤング率を測定し複合則により前記磁性層全
体の長手方向ヤング率を算出し、該磁性層全体の破断伸
びは、上記引張試験での磁気記録媒体のみかけの降伏伸
びを用いた値である。測定条件は、23℃、50%R
H、延伸速度10%/minである。測定装置は、東京
ボールドウィン(株)製テンシロンを用いる。
【0034】本発明の磁気記録媒体において、下塗り層
を有する非磁性支持体の長手方向ヤング率と幅方向ヤン
グ率を1400Kg/mm2 以上および本発明の磁性層
全体の破断伸びを2%以上の値に制御することは、前記
詳述したように非磁性支持体、下塗り層、磁性塗料の溶
剤等の各組成等を選択することで達成される。また、本
発明において、磁性層全体の長手方向ヤング率は700
Kg/mm2 以上であることが好ましい。
【0035】本発明において、磁性層全体の長手方向ヤ
ング率を700Kg/mm2 以上かつ磁性層全体の破断
伸びを2%以上の値に制御する手段は、特に制限される
ものではないが、以下の手段を更に適用することが好ま
しい。 強磁性粉末等の成分の充填度を高くすること。 磁性層を重層構成とすると共に支持体側磁性層(以
下、単に下層ともいう)と最外層磁性層(以下、単に上
層ともいう)の厚み比率を変えること。 等が例示できる。
【0036】上記の具体的方法としては、磁性層形成
後物理的に成形すること、例えば、カレンダー処理を施
すことが挙げられる。このカレンダー処理条件として
は、ロール圧100〜500kg/cm、好ましくは、
200〜350kg/cm、ロール温度50〜120
℃、好ましくは70〜100℃の範囲が挙げられ、処理
速度としては、50〜500m/分、好ましくは100
〜350m/分が挙げられる。また、ロールとしては、
金属ロール、コットンロール、プラスチックロール等が
挙げられ、好ましくは金属ロールが使用される。
【0037】上記の具体的比率は、上層厚みが0.1
〜1.0μm、好ましくは、0.3〜0.7μm、下層
厚みが1.5〜4.0μm、好ましくは2.0〜3.0
μmであり、磁性層全体の厚みは、1.6〜5.0μ
m、好ましくは2.3〜3.7μmである。上層厚みが
上記範囲より薄いと、短波長領域の出力が低下する。ま
た、下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。
【0038】又、非磁性支持体厚み(下塗り層を含む)
は、2.5〜11μm、バック層厚みは、0.2〜1.
0μm、好ましくは0.3〜0.7μmである。従っ
て、磁気記録媒体全体の厚みは、6.8〜13.5μ
m、好ましくは、7.5〜12.4μmである。また、
本発明に使用される非磁性支持体は、その長手方向ヤン
グ率と幅方向ヤング率の総和は1400Kg/mm2
上であるが、長手方向ヤング率は、500Kg/mm2
以上であり、幅方向ヤング率は、1000Kg/mm2
以下が望ましい。特に、PENのヤング率は、MD方向
(長手方向)ヤング率が700Kg/mm2 以上、TD
方向(幅方向)ヤング率が800Kg/mm2 以下が望
ましい。
【0039】また、磁性層全体のヤング率の制御は、下
層のヤング率と上層のヤング率を別々に制御することが
特に好ましい。本発明においては、上層のヤング率が下
層のヤング率よりも大きいことが好ましく、上層のヤン
グ率としては、MD方向で1100Kg/mm2 以上、
好ましくは1300Kg/mm2 以上、下層のヤング率
としては、MD方向で600Kg/mm2 以上好ましく
は800Kg/mm2 以下の範囲である。
【0040】この場合、上層のヤング率を大きくすると
磁気ヘッドと上層との摺動部分の摩擦力を下げることが
でき、磁気記録媒体が受ける外力を小さくする一方、下
層のヤング率を小さくすると受けた外力を分散して支持
体に伝達するため、引き裂き強度の小さいPENに外力
がかからないように(応力集中しないように)すること
ができ、磁気記録媒体全体の引き裂き強度に対する強度
上昇を実現することができる。
【0041】換言すれば、下層に軟らかいしなやかさを
持ったクッション効果のある磁性層にし、上層に硬い耐
久性のある磁性層を組み合わせることにより、更にヤン
グ率の高いPENと組み合わせることによって走行耐久
性、電磁変換特性に優れ、全体厚みを薄くした長時間記
録が可能な磁気記録媒体を提供できる。本発明に使用さ
れる強磁性粉末としては、γ−Fe2 3 、Co含有
(被着、変性、ドープ)のγ−Fe2 3 、Fe
3 4 、Co含有(被着、変性、ドープ)のFe
3 4 、γ−FeOX 、Co含有(被着、変性、ドー
プ)のγ−FeOX (x=1.33〜1.50)、Cr
2 等も使用できるが、特にFe、Fe合金、Fe−C
o合金、Fe−Co−Ni合金、Fe−Co−Ni−P
合金、Fe−Co−Ni−B合金、Fe−Ni−Zn合
金、Ni−Co合金、Co−Ni−Fe合金等の金属の
単体または合金の強磁性金属粉末が好ましい。これらの
強磁性金属粉末の粒子サイズは、約0.005〜1μm
の長さで、軸長/軸幅の比は、1/2〜15/1程度で
ある。又、これらの強磁性金属粉末の比表面積は35〜
80m2 /g、より好ましくは48〜70m2 /g、抗
磁力(Hc)は1250〜2500Oe、含水率は0.
1〜2重量%、pHは3〜11(5g磁性体/100
g)である。
【0042】これらの強磁性粉末の表面に防錆剤、表面
処理剤、分散剤、潤滑剤、帯電防止剤等をそれぞれの目
的のために分散に先立って溶剤中で含浸させて、吸着さ
せてもよい。本発明の磁気記録媒体は、これら強磁性粉
末が結合剤中に分散された磁性層を非磁性支持体上に設
けたものである。このほか10000ppm以下の量で
記載以外の元素(Sr、Pb、Mn、Cd、Al、S
i、Na、K、Ti、Cu、Zn、S等)を磁気特性向
上のためあるいは不純物として含む。特に強磁性金属粉
末は焼結防止剤もしくは酸化安定膜としてAl、Si化
合物を粒子表面に含むこと好ましく、その量は金属成分
の1〜10重量%である。
【0043】本発明には特に強磁性金属粉末が有効で、
強磁性金属粉末について更に詳細に記すと、特に鉄(α
−鉄)、コバルトあるいはニッケルを含む強磁性合金粉
末を用いるとその効果が顕著であって、その比表面積が
48m2 /g以上、抗磁力が1300〜2500Oe、
より好ましくは1500〜1800Oeの強磁性合金粉
末を強磁性粉末として使用することが好ましい。この強
磁性合金粉末の詳細な例としては、この強磁性合金粉末
の金属分が60重量%以上であり、そして金属分の70
重量%以上が少なくとも1種類の強磁性金属あるいは合
金(例えば、Fe、Fe−Co、Fe−Co−Ni、C
o、Ni、Fe−Ni、Co−Ni、Co−Ni−F
e)であり、該金属分の40重量%以下、より好ましく
は20重量%以下の範囲内で他の成分(例えば、Al、
Si、S、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Cu、Zn、
Y、Mo、Rh、Pd、Ag、Sn、Sb、Te、B
a、Ta、W、Re、Au、Hg、Pb、Bi、La、
Ce、Pr、Nd、B、P)を含むことのある合金や、
窒化鉄や炭化鉄等を挙げることができる。特にこの中で
金属鉄の強度を補う為にAl、Si、Crを単独ないし
は混合して表層に設けることが好ましい。また、上記強
磁性金属が少量の水、水酸化物または酸化物、アルカリ
金属元素(Na、K等)、アルカリ土類金属元素(M
g、Ca、Sr)を含むものなどであってもよい。これ
らの強磁性金属粉末の製造方法は既に公知であり、本発
明で用いる強磁性粉末の代表例である強磁性合金粉末に
ついてもこれら公知の方法に従って製造することができ
る。
【0044】すなわち、強磁性合金粉末の製造方法の例
としては、下記の方法を挙げることができる。 (a)複合有機酸塩(主としてシュウ酸塩)を水素等の
還元性気体で還元する方法。 (b)酸化鉄を水素等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。 (c)金属カルボニル化合物を熱分解する方法。 (d)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。 (e)水銀陰極を用い強磁性金属粉末を電解析出させた
のち水銀と分離する方法。 (f)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。
【0045】強磁性金属粉末を使用する場合に、その形
状にとくに制限はないが通常は針状、粒子、サイコロ
状、米粒状および板状のものなどが使用される。またこ
れら強磁性合金粉末のσS は100〜210emu/g
が好ましい。結晶子サイズは100〜300Åが好まし
い。特に針状比は長軸/短軸の比が、3/1〜15/1
が好ましい。さいころ状のものとしては立方体かもしく
は6面体、8面体の形状のものが好ましい。板状のもの
としては板径/厚味の比が3/1〜30/1であるもの
が好ましい。これらの強磁性合金粉末の例示は特開昭5
3−70397号、特開昭58−119609号、特開
昭58−130435号、特開昭59−80901号、
特開昭59−16903号、特開昭59−41453
号、特公昭61−37761号、米国特許444726
4号、米国特許4791021号、米国特許49311
98号の公報等に記載されている。
【0046】本発明においては、良好な電磁変換特性を
確保するために下層に結晶子サイズ35nm以下、好ま
しくは25〜30nmのコバルト含有酸化鉄を上層に結
晶子サイズ25nm以下、好ましくは15〜20nmの
強磁性合金粉末を各々含ませて重層構成とすることが好
ましい。該コバルト含有酸化鉄のBET法による比表面
積は、25〜70m2 /g、好ましくは、32〜50m
2 /gの範囲である。25m2 /g以下では、磁気記録
媒体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、特に好ましくは0.05
〜0.23μm、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。
【0047】該強磁性合金粉末のBET法による比表面
積は、35m2 /g〜80m2 /g以下、好ましくは4
0m2 /g〜70m2 /gが好ましい。35m2 /g以
下では磁気記録媒体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0.25μm以下、特に
好ましくは0.05〜0.23μm、結晶子サイズは2
5nm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。
【0048】本発明に使用される非磁性支持体として
は、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリイミド
またはポリアミドより選ばれた少なくとも1種を使用す
ることが好ましく、これにより下塗り層としてナフタレ
ン環を含むポリエステルを選択するとその下塗り層との
密着性を高めることができ、ひいては下塗り層は耐シク
ロヘキサノン性を有するため全溶剤中に10重量%以上
のシクロヘキサノン溶剤を含む結合剤の溶解性の高い磁
性層塗布液を使用することができるために強磁性粉末の
分散性を改善し、かつ磁性層と下塗り層との密着力を増
大させるという効果を有する。
【0049】本発明に使用されるPENは、ポリエチレ
ン−2,6−ナフタレンジカルボキシレートホモポリマ
ーをはじめ、エチレン−2,6−ナフタレンジカルボキ
シレート繰り返し単位を70重量%以上含む共重合体、
これらと多種ポリマーの混合体(但し、PEN成分が7
0重量%以上を占める)の如く本質的にPENの性質を
失わないポリエステル組成物等を包含する。
【0050】PENは、具体的には、エチレングリコー
ル、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチルから重縮
合により製造することができる。グリコールはエチレン
グリコール以外のものを使用してもよい。PEN支持体
は、未延伸フィルムを2軸配向させることにより製造す
ることができる。この時の未延伸フィルムの組成、PE
N分子量等および延伸における温度、延伸量を種々選定
することにより、所望のヤング率を有したPEN支持体
を調整できる。
【0051】また、PEN支持体は、滑り性、磁性層の
表面性等を改善するために、PENにSiO2 、TiO
2 、Al2 3 、ZnO、MgCO3 、CaCO3 等の
無機の不活性微粒子、スルビタン、サイロイド等の有機
高分子不活性微粒子等の滑剤を含有させることができ
る。また本発明においてポリイミドあるいがポリアミド
支持体を使用する場合、ポリイミドあるいはポリアミド
としては、従来公知の当業界で通常使用しているものを
用いることができる。例えば、ポリイミドとしては、A
pical(鐘淵化学)や三菱化成(特開昭60−15
436号)等が例示され、ポリアミドとしては、ポリパ
ラフェニレンテレフタルジアミド等が例示される。
【0052】また、これら素材を用いた支持体の製造方
法は、上記PENと同様の方法が用いられ、またPEN
と同様にその表面粗さを調整できる。本発明の磁性層
は、単層構成または上層および下層からなる2層構成に
限定されず、3層以上から構成してもよい。その塗布方
式は従来公知の手段を適用でき、例えば、「コーティン
グ技術の進歩」総合技術センター発行(1988年)に
記載された塗布方式を適用することができる。また、逐
次重層でも同時重層でもその併用でもよい。
【0053】重層の塗布方法としては、以下の方法が挙
げられる。 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1−46
186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。
【0054】 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設し、下層がウ
エット状態の内に特公平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。
【0055】 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つ以
上内蔵するひとつの塗布ヘッドにより、全ての磁性層を
ほぼ同時に塗布する。 特開平2−174965号公報に開示さえているバ
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、全ての磁性層をほぼ同時に塗布する。
【0056】尚、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
布液に剪断を付与するのが望ましい。本発明の磁性層、
バック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。
【0057】熱可塑系樹脂としては、ガラス転移温度が
−100〜150℃、重量平均分子量が5000〜10
0000、好ましくは5000〜50000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。
【0058】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、フェノキシ樹脂、
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。
【0059】これらの樹脂については朝倉書店発行の
「プラスチックハンドブック」に詳細に記載されてい
る。また、公知の電子線硬化型樹脂を使用することも可
能でそのためのアクリル基を導入したものも使用するこ
とができる。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。
【0060】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、中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。
【0061】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、SO
3 M、エポキシ基、OSO3 M、COOM、P=O(O
M)2 、O−P=O(OM)2 、(以上につきMは水素
原子、またはアルカリ金属塩基)、OH、NR2 、N+
3 (Rは炭化水素基)、SH、CN、などから選ばれ
る少なくとも一つ以上の官能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。このような官
能基の量は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。特に好ましい官能基と
しては、SO3 M、O−P=O(OM)2 、P=O(O
M)2 、エポキシ基が挙げられる。
【0062】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、−SO3 M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。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。
【0063】このようなエポキシ基と−SO3 M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、官能基として−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および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、10
0℃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。
【0064】なお、上記の製造法の外に、例えば、塩化
ビニルと酢酸ビニルとの共重合体をケン化して得られる
塩化ビニル−(酢酸ビニル)−ビニルアルコールの共重
合体等の多官能−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、ClCH2 CH2 SO3 Mを
反応(脱塩酸反応)させて共重合体に官能基を導入する
方法を利用することができる。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。
【0065】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。
【0066】また、塩化ビニル系樹脂以外の例えばポリ
ウレタン樹脂などの樹脂に官能基を導入する場合も上記
と同様な手段を用いることができる。本発明に用いられ
るこれらの結合剤の具体的な例としてはユニオンカーバ
イト社製:VAGH、VYHH、VMCH、VAGF、
VAGD、VROH、VYES、VYNC、VMCC、
XYHL、XYSG、PKHH、PKHJ、PKHC、
PKFE、日信化学工業社製:MPR−TA、MPR−
TA5、MPR−TAL、MPR−TSN、MPR−T
MF、MPR−TS、MPR−TM、電気化学社製:1
000W、DX80、DX81、DX82、DX83、
日本ゼオン社製:MR110、MR100、400X1
10A、日本ポリウレタン社製:ニッポランN230
1、N2302、N2304、大日本インキ社製:パン
デックスT−5105、T−R3080、T−520
1、バーノックD−400、D−210−80、クリス
ボン6109、7209、東洋紡社製:バイロンUR8
200、UR8300、RV530、RV280、大日
精化社製:ダイフエラミン4020、5020、510
0、5300、9020、9022、7020、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、F210など
があげられる。
【0067】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、ナフタレン−1,
5−ジイソシアネート、o−トルイジイソシアネート、
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−10
2、タケネートD−110N、タケネートD−200、
タケネートD−202、住友バイエル社製:デスモジュ
ールL、デスモジュールIL、デスモジュールN、デス
モジュールHL等があり、これらを単独または硬化反応
性の差を利用して二つもしくはそれ以上の組合せで用い
ることができる。
【0068】結合剤の量は磁性層にあっては、強磁性粉
末の15〜30重量%で好ましくは18〜25重量%、
バック層にあっては非磁性粉末に対し50〜200重量
%で好ましくは70〜150重量%の範囲である。本発
明においては、磁性層に必要に応じて任意の添加剤、例
えば、カーボンブラック等の帯電防止剤、研磨剤、着色
剤、潤滑剤、分散剤等を使用できる。
【0069】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。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。
【0070】カーボンブラックは上層磁性層の帯電防
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。DBP
吸油量としては、50〜500ml/100gの範囲で
ある。
【0071】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、などが単独または組合せで使用できる。
【0072】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:100ED,140
ED、などがあげられる。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。
【0073】潤滑効果、帯電防止効果、分散効果、可塑
効果、などをもつ添加剤としては下記のものが列挙され
る。固体潤滑剤としては、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、
カーボンブラック等が挙げられる。有機質潤滑剤として
は、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(L
i,Na,K,Cuなど)または、炭素数12〜22の
一価、二価、三価、四価、五価、六価アルコール(不飽
和結合を含んでも、また分岐していてもかまわない)、
炭素数12〜22のアルコキシアルコール、炭素数10
〜24の一塩基性脂肪酸(不飽和結合を含んでも、また
分岐していてもかまわない)と炭素数2〜12の一価、
二価、三価、四価、五価、六価アルコールのいずれか一
つ(不飽和結合を含んでも、また分岐していてもかまわ
ない)とからなるモノ脂肪酸エステルまたはジ脂肪酸エ
ステルまたはトリ脂肪酸エステル、アルキレンオキシド
重合物のモノアルキルエーテルの脂肪酸エステル、炭素
数8〜22の脂肪酸アミド、炭素数8〜22の脂肪族ア
ミン、などが使用できる。
【0074】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、が挙げられ
る。
【0075】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。
【0076】本発明で使用されるこれらの潤滑剤、界面
活性剤等は、磁気記録媒体の層構成に応じてその種類、
量を必要に応じ使い分けることができる。例えば、磁性
層を複層構成とした場合、その下層、上層で融点の異な
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、潤滑剤の添加量を中間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。
【0077】本発明においては、特に上層に使用する強
磁性粉末の分散性を高めるために下記式で表される有機
リン化合物を使用することができる。 (1) (R−O)n PO(OM)3-n (2) (R−O)n P(OM)3-n (3) (R)n P(OM)3-n (4) RPO(OM)2 各式中、Rは炭素数4〜16の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 を表し、R1
は炭素数1〜6のアルキル基を表し、nは1又は2を表
す。
【0078】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、例えば、下層用塗料、上層
用塗料等、バック層用塗料等の製造のどの工程で添加し
てもかまわない。例えば、磁性塗料の調製では、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。
【0079】本発明の分散、混練、塗布の際に使用する
有機溶媒としては、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、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系;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、などのアルコール系;酢酸メチ
ル、酢酸エチル、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、酢酸グリコールモノエチルエ
ーテル等のエステル系;ジエチルエーテル、テトラヒド
ロフラン、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、スチレン等のタール系(芳香族炭化水素);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、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。またこれら溶媒は
通常任意の比率で2種以上で用いる。また1重量%以下
の量で微量の不純物(その溶媒自身の重合物、水分、原
料成分等)を含んでもよい。
【0080】これらの溶剤は磁性塗料もしくはバック層
用塗料、下塗り層用塗料の合計固形分100重量部に対
して100〜20000重量部で用いられる。好ましい
磁性液固形分率は10〜40重量%である。またバック
層用塗料の好ましい固形分率は5〜20重量%である。
有機溶媒の代わりに水系溶媒(水、アルコール、アセト
ン等)を使用することもできる。
【0081】これらの有機溶媒は、磁性層の場合使用す
る磁性塗料トータル溶剤量に対してシクロヘキサノンを
10重量%以上含むことが強磁性粉末の分散性を向上さ
せる上で好ましい。また、磁性層を複層構成にする場合
は、基本的には、各磁性塗料の総和におけるシクロヘキ
サノンの比率を上記範囲とする。従って、磁性層を2層
で構成した場合、上層と下層で該シクロヘキサノンの比
率は同じでも異なってもよいが、好ましくは、下層のシ
クロヘキサノンの比率が多いことが磁性層の表面性を確
保するうえで好ましい。
【0082】磁性層の形成は、好ましくは上記の組成な
ど任意に組み合わせてトータル溶剤の10%以上シクロ
ヘキサノンを含有する有機溶媒に溶解し、塗布溶液とし
て支持体上に塗布・乾燥・配向することにより行われ
る。テープとして使用する場合には支持体の厚味2.5
〜11μm程度、好ましくは3〜10μm程度がよい。
素材としてはポリエチレンナフタレート、ポリイミド、
ポリアミド等のプラスチックが好ましい。これら支持体
に関しては、例えば西独特許3338854A、特開昭
59−116926号、特開昭61−129731号、
米国特許4388368号;三石幸夫著、「繊維と工
業」31巻、50〜55頁、1975年などに記載され
ている。ビデオテープ等の場合、これら支持体の中心線
平均表面粗さRa(JIS B 0601に基づく)は
0.1〜30nm(カットオフ値0.25mm)が好ま
しい。またこれら支持体のヤング率(F5値)は目的に
応じて、幅方向、長手方向とも2〜50Kg/mm2
選択することができる。
【0083】本発明に用いられる非磁性支持体は、その
表面に下塗り層あるいは磁性層を設ける以前にあらかじ
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。分散、混練の
方法には特に制限はなく、また各成分の添加順序(樹
脂、粉体、潤滑剤、溶媒等)、分散・混練中の添加位
置、同一原料の分割添加、分散温度(0〜80℃)、湿
度などは適宜設定することができる。磁性塗料およびバ
ック層塗料の調製には通常の混練機、例えば、二本ロー
ルミル、三本ロールミル、ボールミル、ペブルミル、ト
ロンミル、サンドグラインダー、ゼグバリ(Szegv
ari)、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、リボンブレンダー、コニーダー、イ
ンテンシブミキサー、タンブラー、ブレンダー、ディス
パーザー、ホモジナイザー、単軸スクリュー押し出し
機、二軸スクリュー押し出し機、及び超音波分散機など
を用いることができる。通常分散・混練にはこれらの分
散・混練機を複数備え、連続的に処理を行う。混練分散
に関する技術の詳細は、T.C.PATTON著(テ
ー.シー.パットン)“ Paint Flow and Pigment Disp
ersion"(ペイント フロー アンド ピグメント デ
ィスパージョン)1964年JohnWiley & Sons社発行
(ジョン ウイリー アンド サンズ)や田中信一著
「工業材料」25巻37(1977)などや当該書籍の
引用文献に記載されている。これら分散、混練の補助材
料として分散・混練を効率よく進めるため、球相当径で
10cmφ〜0.05mmφの径のスチールボール、ス
チールビーズ、セラミックビーズ、ガラスビーズ、有機
ポリマービーズを用いることができる。またこれら材料
は球形に限らない。また、米国特許第2581414号
及び同第2855156号などの明細書にも記載があ
る。本発明においても上記の書籍や当該書籍の引用文献
などに記載された方法に準じて混練分散を行い磁性塗料
およびバック層塗料を調製することができる。硬化剤や
一部添加剤(強磁性粉末と反応性の高い脂肪酸、燐酸、
ホスホン酸、スルホン酸、及びこれらのエステル類)
は、塗布直前にミキシングバルブ等の添加機を用いて、
塗布液に添加してもよい。
【0084】支持体上へ前記の磁性層用塗布液ならびに
バック層用塗布液を塗布する方法としては、塗布液の粘
度を1〜20000センチストークス(25℃)に調整
し、エアードクターコート、ブレードコート、エアナイ
フコート、スクイズコート、含浸コート、リバースロー
ルコート、トランスファーロールコート、グラビアコー
ト、キスコート、キャストコート、スプレイコート、ロ
ッドコート、正回転ロールコート、カーテンコート、押
出コート、バーコート、エクストルージョンコート等が
利用でき、その他の方法も可能であり、これらの具体的
説明は、朝倉書店発行の「コーティング工学」253頁
〜277頁(昭和46年3月20日発行)、総合技術セ
ンター発行の「コーティング技術の進歩」(昭和63年
4月30日発行)等に詳細に記載されている。これら塗
布液の塗布の順番は任意に選択でき、また所望の液の塗
布の前に下塗り層塗布を連続して行っても良い。また磁
性層もしくはバック層を多層で構成したいときは、同時
多層塗布、逐次多層塗布等を行ってもよい。これらは、
例えば、特開昭57−123532号公報、特公昭62
−37451号公報、特開昭59−142741号公
報、特開昭59−165239号公報の明細書等に示さ
れている。
【0085】このような方法により、支持体上に約1〜
100μmほどで塗布された磁性塗料は必要により層中
の磁性粉末を直ちに20〜130℃で多段階で乾燥しな
がら500〜5000G程で所望の方向(垂直、長手、
幅、ランダム、斜め等)へ配向させる処理を施した後、
形成した磁性層を0.1〜4μm厚味に乾燥する。この
時の支持体の搬送速度は、通常10m/分〜900m/
分で行われ、複数の乾燥ゾーンで乾燥温度を20〜13
0℃で制御し塗布膜の残留溶剤量を0.01〜40mg
/m2 とする。又、必要により表面平滑化加工を施し、
磁性層もしくはバック層の中心線平均表面粗さを0.0
01〜0.3μm(カットオフ0.25mm)とし、所
望の形状に裁断したりして、本発明の磁気記録媒体を製
造する。これらの製造方法は、粉体の予備処理・表面処
理、混練・分散、塗布・配向・乾燥、平滑処理、熱処
理、EB処理、表面研磨処理、裁断、巻き取り等の工程
を適宜選択し、かつ連続して行うことが望ましい。これ
らは、例えば、特公昭40−23625号公報、特公昭
39−28368号公報、特公昭47−38802号公
報、英国特許1191424号、特公昭48−1133
6号公報、特開昭49−53631号、特開昭50−1
12005号、特開昭51−77303号、特公昭52
−17404号、特開昭60−70532号、特開平2
−265672号、米国特許第3473960号、米国
特許第4728569号、米国特許第4746542号
明細書等にしめされている。又、特公昭41−1318
1号公報にしめされる方法はこの分野における基本的、
且つ重要な技術と考えられている。
【0086】このように作成した磁気記録媒体を裁断し
た後、所望のプラスチックや金属のリールに巻き取る。
巻き取る直前ないしはそれ以前の工程において磁気記録
媒体(磁性層、バック層、エッジ端面、ベース面)をバ
ーニッシュおよび/またはクリーニングを行うことが望
ましい、バーニッシュは磁気記録媒体を具体的にサファ
イヤ刃、剃刀刃、超硬材料刃、ダイヤモンド刃、セラミ
ックス刃のような硬い材料により磁気記録媒体表面の突
起部分をそぎおとし平滑にする。これら材料のモース硬
度は8以上が好ましいが、特に制限はなく、突起を除去
できるものであれば良い。これら材料の形状は特に刃で
ある必要はなく、角型、ホイール(回転する円筒形状の
周囲にこれらの材質を付与しても良い)のような形状で
も使用できる。また磁気記録媒体のクリーニングは、磁
気記録媒体表面の汚れや余分な潤滑剤を除去する目的で
磁気記録媒体表層を不織布などで磁性層表面、バック
層、エッジ端面、バック側のベース面をワイピングする
ことにより行う。このようなワイピングの材料として
は、例えば日本バイリーン製の各種バイリーンや東レ製
のトレシー、エクセーヌ、商品名キムワイプ、富士写真
フィルム製各種研磨テープ、また不織布はナイロン製不
織布、ポリエステル製不織布、レーヨン製不織布、アク
リロニトリル製不織布、混紡不織布など、テイッシュペ
ーパー等が使用できる。これらは例えば特公昭46−3
9309号、特公昭58−46768号、特開昭56−
90429号、特公昭58−46767号、特開昭63
−259830号、特開平1−201824号等にも記
載されている。
【0087】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.
77以上であり、好ましくは0.80以上である。
【0088】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例について説明す
るが、本発明は、これに限定されるものではない。ま
た、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。 実施例1 下記に示す組成の磁性塗料を、組成(1)をオープンニ
ーダーで混練し、組成(2)を加えた後サンドミルで分
散し、塗布前に(3)を加えて、調製して、乾燥後の磁
性層の厚さが2.5μmになるように下塗り層(ナフタ
レン環を含むポリエステル)を施した厚さ7.0μmの
非磁性支持体ポリエチレンナフタレート(MD方向ヤン
グ率800Kg/mm2 、TD方向ヤング率750Kg
/mm2 )上に塗布した。
【0089】ナフタレン環を含むポリエステル(以下、
ナフタレン環ポリエステルと言う)は、前記方法に従
い、1,6−ナフタレンジカルボン酸/ジエチレングリ
コール/イソフタル酸ジメチル/エチレングリコール/
ポリエチレングリコール/5−スルホイソフタル酸エチ
レングリコールエステル=50/40/55/100/
10(重量部)で反応させて形成した。また、下塗り層
は、このナフタレン環ポリエステルを水系溶媒に溶解
し、上記ポリエチレンナフタレートに乾燥厚味が0.0
1μmになるように塗布して形成した。
【0090】磁性塗料組成 (1) 強磁性合金粉末 100部 (Fe金属粉末、Al;4重量%、比表面積SBET =5
5m2 /g) 燐酸エステル 1部 (ノニルフェニルポリエチレングリコールフォスフェー
ト) レシチン 0.3部 塩化ビニル共重合体樹脂 8部 (日本ゼオン(株);MR110) ウレタン樹脂(東洋紡;UR8300) 2部 オレイン酸 0.3部 パルミチン酸2−エチルヘキシル 0.5部 シクロヘキサノン 30部 メチルエチルケトン 20部 (2) a分散物 カーボンブラック 0.4部 ウレタン樹脂(東洋紡;UR8600) 1部 メチルエチルケトン 10部 b分散物 研磨剤(住友化学;HIT55) 6部 ウレタン樹脂(東洋紡;UR8600) 1部 c分散物 メチルエチルケトン 10部 シクロヘキサノン 150部 (3) ポリイソシアネート 3部 (日本ポリウレタン社製、コロネート3040) メチルエチルケトン 50部 トルエン 10部 ステアリン酸ジブチルアミド 0.5部 ミリスチン酸 0.3部 ステアリン酸ブトキシエチル 0.5部 磁性塗料を塗布した非磁性支持体を、磁性塗料が未乾燥
の状態で磁場配向処理を行い、さらに乾燥後カレンダー
処理を行い、下記の組成(1)に塗布直前に(2)を加
えたバック層塗布液を乾燥厚味0.6μmで塗布した。
その後1/2インチ幅にスリットして実施例1のビデオ
テープを作成した。
【0091】バック層塗布液組成 (1) カーボンブラック 95部 (キャボットBP800) カーボンブラック 5部 (カンカルブMTCI) α−アルミナ 0.1部 (住友化学社製、HIT55) 硫酸バリウム(堺化学社製BF1) 0.5部 ステアリン酸2−エチルヘキシル 0.5部 オレイン酸銅 0.1部 塩化ビニル共重合体樹脂 40部 (日本ゼオン社製、MR110) ウレタン樹脂(東洋紡;UR8600) 30部 シクロヘキサノン 250部 メチルエチルケトン 150部 (2) ポリイソシアネート 20部 (日本ポリウレタン社製;コロネート3040) シクロヘキサノン 150部 メチルエチルケトン 250部 トルエン 100部 シリコーン(信越化学社製KF69) 0.1部 また、実施例1において表1に記載の因子を変更して各
種試料を作成した。以下、主な変更点を簡単に記す。な
お、 実施例2〜3 下塗り層の厚味を厚く変更した。
【0092】実施例4〜5 下塗り層を厚くし、磁性塗料における全溶剤量に対する
シクロヘキサノンの重量%(シクロヘキサノン比率)を
低下させた。ここで、その調整は、組成(2)を変更し
た。 実施例6 下塗り層厚を0.02μmとし、非磁性支持体をポリア
ミドに変更した(厚味は、7μmで同じとした。)。こ
の支持体のMD方向ヤング率は、1300Kg/m
2 、TD方向ヤング率は、1300Kg/mm2 であ
る。
【0093】実施例7 下塗り層厚を0.02μmとし、非磁性支持体をポリイ
ミドに変更した(厚味は、7μmで同じとした。)。こ
の支持体のMD方向ヤング率は、800Kg/mm2
TD方向ヤング率は、800Kg/mm2 である。 実施例8 表1記載の因子を変更した他、実施例1の磁性塗料中塩
化ビニル共重合体樹脂(MR110)の代わりに燐酸基
を2×10-4eq/g含む塩化ビニル共重合体を使用し
た。
【0094】実施例9 シクロヘキサノン比率を5%と小さくした。 実施例10 下塗り層厚味とシクロヘキサノン比率を小さくした。 比較例1 支持体をポリエチレンテレフタレート(PET)に変更
した。厚味は7μmである。この支持体のMD方向ヤン
グ率は、800Kg/mm2 、TD方向ヤング率は、4
00Kg/mm2 である。
【0095】比較例2 下塗り層を設けずにPENをコロナ放電処理して磁性層
を設けた。 実施例11 下塗り層をフェニル環を有するポリエステル(フェニル
環ポリエステルと略記する)に変更した。フェニル環ポ
リエステルは、テレフタル酸/ジエチレングリコール/
イソフタル酸/ジオール=50/50/10/120
(モル比)で反応させて形成した。
【0096】実施例12 下塗り層をアルキル基を有するポリエステル(アルキル
ポリエステルと略記する)に変更した。アルキルポリエ
ステルは、アジピン酸/ジエチレングリコール/イソフ
タル酸/ジオール=50/50/10/120(モル
比)で反応させた。
【0097】比較例3 PENになんの処理も施さなかった。上記各試料を下記
によりその性能を評価した。なお、実施例2〜5、実施
例8〜12、比較例2〜3の各支持体のMD及びTD方
向のヤング率は、実施例1の支持体と同じ値である。 1.エッジ折れ VTR100パス走行後テープを観察し、エッジ変形の
ないものを5点、かすかに認められるものを4点、認め
られるものを3点、かなり悪いものを2点、悪いものを
1点とした。 2.密着力 1/2巾にスリットした磁気テープを支持台に固定し、
粘着テープ(スプライシングテープ:3M社製)を張り
付け180°折り返し剥離強度を測定する。測定温湿度
条件は、23℃−65%RHである。 3.ドロップアウト(DO) VTR100パス走行後DOカウンターでDOを測定し
た。 4.C/N VTR100パス走行後ノイズメーターでC/Nを測定
した。
【0098】結果を表1に示す。
【0099】
【表1】 表1から本発明の磁気記録媒体としては、特に非磁性支
持体としてPENまたはポリアミドまたはポリイミドを
使用し、下塗り層としてナフタレン環ポリエステルを用
い、かつ磁性塗料のシクロヘキサノン比率が10%以上
のものは密着力に優れ、エッジ折れを防止し、DOが少
なく、C/Nが高いことが分かる。
【0100】実施例13 下記に示す組成の磁性塗料を実施例1と同様の手順で調
製し、乾燥後の磁性層の厚さが3.0μmになるように
下塗り層(ナフタレン環ポリエステル)を0.02μm
厚味で施した厚さ7.0μmの非磁性支持体ポリエチレ
ンナフタレート(MD方向ヤング率800Kg/m
2 、TD方向ヤング率750Kg/mm2 )上に塗布
した。
【0101】ナフタレン環ポリエステルの組成は、実施
例1と同様であり、下塗り層は、実施例1と同様に形成
した。 磁性塗料組成 (1) 強磁性合金粉末 100部 (Fe金属粉末、Al 6重量%、比表面積=65m2
/g) フェニルホスホン酸エステル 1部 塩化ビニル共重合体樹脂 8部 (日本ゼオン(株);MR110) ウレタン樹脂(DIC;C7209) 3部 オレイン酸 0.3部 ステアリン酸オクチル 0.5部 シクロヘキサノン 30部 メチルエチルケトン 60部 (2) a分散物 カーボンブラック(旭カーボン#55) 1部 ウレタン樹脂(東洋紡;UR8300) 2部 メチルエチルケトン 10部 b分散物 研磨剤(住友化学;HIT100) 10部 ウレタン樹脂(東洋紡;UR8600) 2部 c分散物 メチルエチルケトン 120部 シクロヘキサノン 60部 (3) ポリイソシアネート 4部 (日本ポリウレタン社製、コロネート3040) メチルエチルケトン 50部 トルエン 10部 ステアリン酸アミド 0.5部 ステアリン酸 0.3部 ステアリン酸ブトキシエチル 0.5部 磁性塗料を塗布した非磁性支持体を、磁性塗料が未乾燥
の状態で磁場配向処理を行い、さらに乾燥後カレンダー
処理を行い、実施例1と同様のバック層塗布液を乾燥厚
味0.6μmで塗布した。その後1/2インチ幅にスリ
ットして実施例13のビデオテープを作成した。また、
実施例13において表2に記載の下塗り剤を変更して各
種試料を作成した。尚、ナフタレン環ポリエステルは、
実施例1と同じものを使用した。
【0102】実施例14 ナフタレン環ポリエステルとポリウレタン〔パンデック
ス(DIC)〕を1:1(重量比)で混合した結合剤を
使用した。 実施例15 ナフタレン環ポリエステルとポリイソシアネートを重量
比1:1で配合した結合剤を使用した。
【0103】実施例16 ナフタレン環ポリエステルとエポキシ樹脂〔エポレート
(東都化成)〕を重量比1:1で配合した結合剤を使用
した。 実施例17 ナフタレン環ポリエステルと塩化ビニル樹脂〔400×
110A(日本ゼオン)〕を重量比1:1で配合した結
合剤を使用した。
【0104】実施例18 下塗り層としてポリウレタン樹脂〔パンデックス(DI
C)〕を使用した。 比較例4 下塗り層を設けず、未処理のPENを使用した。以上の
試料について密着力と剥離形態について評価した。
【0105】密着力:粘着テープを試料に張り付け、1
80度に折り返し密着力荷重を測定した。 剥離形態:切断=密着力が大きく、テープが切断する。 凝集破壊=密着力大きく、磁性層が破壊する。 界面破壊=磁性層と非磁性支持体との間で剥離し、密着
力が不十分である。
【0106】判定:◎:密着力が90g以上、剥離形態
が切断または凝集破壊 ○:密着力が90g以上、剥離形態が界面剥離 ×:密着力が90g未満、剥離形態が界面剥離 その結果を表2に示す。
【0107】
【表2】 表2より、本発明に使用される非磁性支持体がポリエチ
レンナフタレート支持体の場合、下塗り剤としてナフタ
レン環ポリエステルを単独あるいはポリウレタンとの併
用を選択すると、磁性層の密着力を確保するうえで極め
て有効である。界面剥離が生じると、密着力が大きくと
も非磁性支持体より磁性層の脱落が生じ、ドロップアウ
トとなるため好ましくないことがわかった。
【0108】以上、説明したように非磁性支持体の上に
下塗り層を設け、その上に少なくとも強磁性粉末と結合
剤を含む磁性層を設けた磁気記録媒体において前記下塗
り層がナフタレン環を含むポリエステルからなり、前記
非磁性支持体が長手方向ヤング率と幅方向ヤング率の総
和が1400Kg/mm2 以上であるようにすることに
より、高出力・高密度記録と走行耐久性の極めて優れた
磁気記録媒体が得られ、特に本発明は、走行耐久性に極
めて優れ、非磁性支持体から磁性層やバック層の欠落が
少なく、ドロップアウト増加やヘッド目詰まり特性に極
めて優れる磁気記録媒体が得られる。
【0109】実施例19 磁性塗料 A液(下層用)の調製 Co−γ−FeOx粉末 100部 (x=1.45、抗磁力=800Oe、比表面積=43
2 /g、結晶子サイズ=25nm、平均長軸長=0.
2μm) 塩化ビニル系樹脂 15部 (塩化ビニル/グリシジルメタクリレート=86/14
の共重合体にヒドロキシエチルスルフォネートナトリウ
ム塩を付加した化合物、SO3 Na=6×10-5当量/
g、エポキシ=10-3当量/g、Mw=30,000) SO3 Na含有ウレタン樹脂 固形分で 5部 (東洋紡 UR8300) カーボンブラック 3部 (平均粒径=40nm、DBP吸油量=60ml/10
0g) ポリイソシアネート 固形分で 6.7部 (日本ポリウレタン製、コロネート3041) ブチルステアレート(工業用) 1部 ステアリン酸(工業用) 1部 メチルエチルケトン 250部 シクロヘキサノン 100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
いて濾過し、磁性塗料A液を作成した。
【0110】磁性塗料 B液(上層用)の調製 強磁性合金粉末 100部 (金属成分の組成(重量%);Fe:Ni:Al=9
2:3:5,飽和磁化=122emu/g、抗磁力=1
600Oe、比表面積=58m2 /g、結晶子サイズ=
20nm、平均長軸長=0.15μm) 塩化ビニル系樹脂 10部 (塩化ビニル/グリシジルメタクリレート=86/14
の共重合体にヒドロキシエチルスルフォネートナトリウ
ム塩を付加した化合物、SO3 Na=6×10-5当量/
g、エポキシ=10-3当量/g、Mw=30,000) フェニルホスホン酸 2部 メチルエチルケトン 30部 シクロヘキサノン 30部 上記を加え、合わせて60分間混練し、次いで、 SO3 Na含有ウレタン樹脂 固形分で 10部 (東洋紡 UR8200) 研磨剤 2部 (Al2 3 、粒子サイズ=0.3μm) カーボンブラック 2部 (平均粒径=20nm、DBP吸油量=250ml/1
00g) メチルエチルケトン/トルエン 300部 =1/1 上記のものを加えてサンドミル120分間分散した。こ
れに ポリイソシアネート 固形分で 5部 (日本ポリウレタン製、コロネート3041) ブチルステアレート(工業用) 2部 ステアリン酸(工業用) 1部 メチルエチルケトン 50部 を加え、更に20分間攪拌混合した後、1μmの平均孔
径を有するフィルターを用いて濾過し、磁性塗料B液を
調製した。
【0111】バック層用塗料 C液の調製 カーボンブラック 100部 (平均粒径=20nm、DBP吸油量=200ml/1
00g) アルミナ(粒子サイズ=0.2μm) 1部 ニトロセルロース 50部 (ダイセル(株)製、RS1/2) ウレタン樹脂 固形分で 45部 (日本ポリウレタン製、N−2301) メチルエチルケトン/シクロヘキサノン1000部 上記を加えあわせてサンドミルで3時間分散し、次い
で、ポリイソシアネート 固形分で 5部 (日本ポリウレタン製、コロネート3041) メチルエチルケトン/トルエン 500部 を加え、更に20分間攪拌混合しバック層用C液を調製
した。
【0112】得られた磁性塗料を乾燥後の厚さが下層
3.0μm、上層0.6μmになるように、厚さ8.0
μmのPEN支持体(あらかじめ0.01μmのナフタ
レン環ポリエステル下塗り層を有す、TD方向ヤング率
=816Kg/mm2 、MD方向ヤング率=612Kg
/mm2 )の表面に、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
る塗布ヘッドにより、下層、上層をほぼ同時に塗布し
た。磁性塗料が塗布された非磁性支持体を、磁性塗料が
未乾燥の状態で3000ガウスの磁石で磁場配向を行
い、更に乾燥後、コイルバーでバック層C液を裏面に乾
燥厚みで0.7μmになるように塗布乾燥した。次い
で、金属ロールと金属ロールの組合せのカレンダー処理
を(速度100m/min、線圧300kg/cm、温
度90℃)で行った後、70℃で3日間熱処理を施し、
3/4インチ幅にスリットし、特願平2−263768
号公報に開示されたような方法で得られたテープの表面
処理をし、実施例19の試料とした。同様に実施例19
において、表3に記載した因子を変更して以下の試料を
作成した。尚、バック層のヤング率(TD方向)は全て
816Kg/mm2 であった。非磁性支持体と磁性層と
の間の密着力は、190gであった。
【0113】実施例20、比較例6、7、9、10 上層及び下層の厚味を変更した。比較例9は、カレンダ
ー条件を100℃でサンプル作成した。比較例10は、
カレンダー条件を70℃でサンプル作成した。 比較例5 TD方向ヤング率が816Kg/mm2 、MD方向ヤン
グ率が612Kg/mm2 のPET(ポリエチレンテレ
フタレート)を使用した。
【0114】比較例8 バック層を設けなかった。 比較例11 上層のみの単層磁性層とした。 比較例12 下層のみの単層磁性層とした。
【0115】
【表3】 上記サンプルの特性を以下により評価し、その結果を表
4に示す。 〔測定方法〕 (1)電磁変換特性:試料テープにVTR(Sony
(株)製:DVR10)を用いて32MHzの信号を記
録し、再生した。基準テープ(実施例19)に記録した
32MHzの再生出力を0dBとした時のテープの相対
的な再生出力を測定した。また、エンベロープの出力波
形から最低出力と最大出力との比率を測定し、エンベロ
ープの平坦度としてヘッド当たりの尺度とした。
【0116】(2)繰り返し走行性:64分長のテープ
を200回連続繰り返し走行させ、ビデオヘッドの汚れ
を観察し、また走行後のエッジを観察した。 ビデオヘッド汚れ ○……汚れが観察されなかったもの △……汚れ部分を拭き取ると観察されたもの ×……汚れが目視でも観察されたもの (3)ヤング率および破断伸び:ASTM D882−
81に準拠し、F(0.5)値=0.5%伸びでの応力
と原点の傾きからテープのヤング率、支持体ベのヤング
率を測定し複合則により磁性層全体のヤング率を算出
し、本発明の破断伸びは、上記引張試験でのテープのみ
かけの降伏伸びを用いた値である。測定条件は、23
℃、50%RH、延伸速度10%/minである。測定
装置は、東洋ボールドウィン(株)製テンシロンを用い
た。
【0117】
【表4】 表3、4から比較例5は、破断伸び、磁性層ヤング率は
本発明の規定を満足するが、PENを使用していないた
め電磁変換特性が悪く、ビデオヘッド汚れ、エッジダメ
ージが顕著であった。比較例6、7、9、11は、破断
伸びが2%未満の例である。比較例8は、バック層を設
けなかった例である。比較例10、12は、磁性層ヤン
グ率が本発明に満たない例である。また、比較例7、8
は、単層構成の例である。本発明例の実施例19、20
は、比較例5〜12に比べ明らかに電磁変換特性、走行
耐久性に優れていることがわかる。
【0118】
【発明の効果】本発明の磁気記録媒体は以下の効果を奏
する。 (1)磁気記録媒体の厚みを薄くできるので、長時間記
録が可能であり、あるいは磁気記録媒体のコンパクト化
が可能である。 (2)テープの腰が強いので、ヘッド当たりがよく電磁
変換特性が良好である。 (3)切れ味が良好であるためドロップアウトがすくな
く、エラーレートが低い。 (4)走行中にエッジから粉落ちしにくいので、ドロッ
プアウト増加が抑制でき、エラーレート増加が小さい。 (5)走行中にテープが片伸びしないので、繰り返し使
用しても電磁変換特性が良好である。 (6)走行中にエッジ折れしないので、繰り返し耐久性
が良好であり、ドロップアウト増加が小さく、エラーレ
ート増加が小さい。 (7)熱変形に強い(熱収縮率小さい)ので、スキュー
が小さい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沖田 務 神奈川県小田原市扇町2丁目12番1号 富 士写真フイルム株式会社内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性支持体上の少なくとも一面に下塗
    り層を設け、その上に少なくとも強磁性粉末と結合剤を
    含む磁性層を設けた磁気記録媒体において、前記非磁性
    支持体が長手方向ヤング率と幅方向ヤング率の総和が1
    400Kg/mm2 以上であり、かつ前記非磁性支持体
    と前記磁性層との間の密着力が90g以上であることを
    特徴とする磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】 前記下塗り層がナフタレン環を含むポリ
    エステルからな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】 前記非磁性支持体がポリエチレンナフタ
    レート、ポリイミドまたはポリアミドより選ばれた少な
    くとも1種であり、且つ前記磁性層の塗布液には全溶剤
    中の10重量%以上のシクロヘキサノン溶剤を含むこと
    を特徴とする請求項1記載の磁気記録媒体。
  4. 【請求項4】 前記下塗り層はナフタレン環を含むポリ
    エステルと、ポリウレタンを含有した層であることを特
    徴とする請求項1記載の磁気記録媒体。
  5. 【請求項5】 前記磁性層に含まれる結合剤はスルホン
    酸、燐酸、フォスホン酸、エポキシ基、水酸基の少なく
    とも1つ以上の官能基を有する樹脂を少なくとも一種以
    上含有することを特徴とする請求項1記載の磁気記録媒
    体。
  6. 【請求項6】 非磁性支持体の両面に下塗り層を設け、
    その一面上に少なくとも強磁性粉末と結合剤を含む磁性
    層を設け、他面に少なくとも無機粉末と結合剤を含むバ
    ック層を設けた磁気記録媒体において、前記下塗り層が
    ナフタレン環を含むポリエステルからなり、前記非磁性
    支持体が長手方向ヤング率と幅方向ヤング率の総和が1
    400Kg/mm2 以上であることを特徴とする磁気記
    録媒体。
  7. 【請求項7】 前記下塗り層の厚味が5〜1000mμ
    であり、磁気記録媒体の総厚味が13.5μm以下であ
    ることを特徴とする請求項1記載の磁気記録媒体。
  8. 【請求項8】 前記非磁性支持体がポリエチレンナフタ
    レート、ポリイミドまたはポリアミドより選ばれた少な
    くとも1種であり、且つ前記磁性層は一層以上の磁性層
    からなり、前記磁性層全体の長手方向のヤング率が70
    0Kg/mm2 以上であることを特徴とする請求項1記載
    の磁気記録媒体。
  9. 【請求項9】 前記非磁性支持体がポリエチレン−2,
    6−ナフタレートよりなり、前記磁性層が複数の磁性層
    からなると共に前記磁性層全体の長手方向のヤング率が
    700Kg/mm2 以上であり、かつ磁性層全体の破断
    伸びが2%以上であることを特徴とする請求項1記載の
    磁気記録媒体。
  10. 【請求項10】 前記磁性層が結晶子サイズ35nm以
    下のコバルト含有酸化鉄強磁性粉末を含む支持体側磁性
    層と結晶子サイズ25nm以下の強磁性合金粉末を含む
    最外層磁性層とからなることを特徴とする請求項1記載
    の磁気記録媒体。
JP4184710A 1991-07-22 1992-06-19 磁気記録媒体 Pending JPH05189748A (ja)

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JP20537591 1991-07-22
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DE (1) DE4224227A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0702359A1 (en) 1994-09-19 1996-03-20 Minnesota Mining And Manufacturing Company Magnetic recording medium
WO1999038158A1 (fr) * 1998-01-21 1999-07-29 Fuji Photo Film Co., Ltd. Milieu d'enregistrement magnetique
KR20030052741A (ko) * 2001-12-21 2003-06-27 에스케이씨 주식회사 도포형 자기기록매체

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WO1999038158A1 (fr) * 1998-01-21 1999-07-29 Fuji Photo Film Co., Ltd. Milieu d'enregistrement magnetique
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