JPH08306031A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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Publication number
JPH08306031A
JPH08306031A JP12749395A JP12749395A JPH08306031A JP H08306031 A JPH08306031 A JP H08306031A JP 12749395 A JP12749395 A JP 12749395A JP 12749395 A JP12749395 A JP 12749395A JP H08306031 A JPH08306031 A JP H08306031A
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JP
Japan
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magnetic
magnetic layer
recording medium
metal powder
ferromagnetic metal
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Application number
JP12749395A
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English (en)
Inventor
Masashi Aonuma
政志 青沼
Masatoshi Takahashi
昌敏 高橋
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】強磁性金属薄膜型磁気記録媒体に匹敵する高出
力を有し、且つ適切なヘッド磨耗と走行耐久性及び高
温、高湿における長期保存性に優れた塗布型磁気記録媒
体を提供することを目的とする。 【構成】非磁性支持体上に強磁性金属粉末および結合剤
樹脂を主体とする磁性層を形成している磁気記録媒体に
おいて、該磁性層の厚みが1〜5μmであり、強磁性金
属粉末はFeおよびCoを主体とし、かつCo/Feが
5〜35原子%であり、層内平均長軸長が0.05〜
0.13μm以下の紡錘状粒子であり、該磁性層の抗磁
力(Hc)が1600〜2000Oeであり、該磁性層
の飽和磁束密度(Bm)が3000〜3800ガウスで
あり、該磁性層は60℃、90%RHの環境に7日間保
存後において、磁性層のHcは保存前のHcに対し±3
%以内の増減であり、磁性層のBmの低下は5%以下で
あり、かつ該Bmは3000ガウス以上である。

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、特にデジ
タル信号を高密度で記録再生する塗布型磁気記録媒体、
特にハイビジョン用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、ディスク等として広く
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
ジタル方式まで検討されている。
【0003】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検討されているが、生産
性、腐食性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。
【0004】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、CrO2、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。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
度化に対しては十分なものではない。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
時の厚み損失の問題が大きくなっており、極薄層の塗布
型磁気記録媒体も提案されている。
【0005】例えば、特開平6−215360号公報に
は、Fe原子、Al原子および希土類元素の原子を含有
する強磁性金属粉末を用いた磁気記録媒体を開示し、磁
性層の面粗れを防止することにより、良好な電磁変換特
性および走行耐久性を有するデジタル記録媒体を提供す
るとしている。また、特開平6−139553号公報に
は、α−Feを主体とする強磁性金属粉末であって、抗
磁力が1620Oe〜2100Oe、飽和磁化量が12
0〜160emu/g、N2 ガス吸着による比表面積が
48〜65m2 /g、長軸長0.08〜0.21μm、
短軸長10〜20nm、針状比7〜11で結晶子サイズ
が110〜170Åである強磁性金属粉末を用いた磁気
記録媒体を開示し、電磁変換特性が良好であり、特に記
録波長が1μm以下の短波長出力が高い磁気記録媒体を
提供するとしている。
【0006】また、特開平6−36265号公報には、
鉄を主体とし、Alおよび/またはSiと希土類元素と
を含有し、Alおよび/またはSiがFeに対して0.
5〜5.0重量%、希土類元素がFeに対して1〜10
重量%である強磁性金属粉末を用いた磁気記録媒体を開
示し、反転磁界分布(SFD)の点で優れたものとし、
ひいては電磁変換特性に優れた磁気記録媒体を提供する
としている。
【0007】一方、強磁性金属粉末の形状、磁性層の磁
気特性を特定することにより上記目的を達成しようとし
た発明として、特開平4−330623号公報等に記載
のものは挙げられる。この公報は、重層構成の磁性層を
有した磁気記録媒体において最外層の磁性層の抗磁力が
1700〜2200Oe、飽和磁束密度が3000〜4
500ガウスであり、かつ最外層に含まれる強磁性金属
粉末は平均長軸長が0.25μm以下で結晶子サイズが
200Å以下であって、該最外層以外の磁性層に含まれ
る磁性粉が350Å以下の酸化鉄である磁気記録媒体を
開示し、電磁変換特性が高く、ドロップアウトの少な
い、しかも走行耐久性に優れた磁気記録媒体を提供する
としている。
【0008】また、上記のように強磁性金属粉末を用い
たデジタル記録用の磁気記録媒体として、放送業務用、
特にハイビジョン用の磁気記録媒体の開発が望まれてい
る。このような磁気記録媒体は、強磁性金属粉末の微粒
子化、高充填化、媒体表面の超平滑化などと同時に磁気
テープへの書き込み速度や呼び込み速度の短縮化が必要
でシリンダー回転数や磁気テープの搬送速度の向上等が
行われている。
【0009】特にヘッドと磁気記録媒体との相対速度が
約20m/秒という高速摺動ではヘッド磨耗が大きくな
る傾向にあり、この様なヘッド磨耗を最適範囲に確保す
ると共に磁性層の機械的強度を適切に保持した走行耐久
性を有していなけれならない。さらに、今日では、高
温、多湿環境における保存性に優れた磁気記録媒体が望
まれている。
【0010】しかしながら、長期間、高温、多湿環境に
置かれた時、磁気特性、特に抗磁力の変動および飽和磁
束密度の低下が著しいという問題があった。特に、良好
な電磁変換特性と前記した走行耐久性および適切なヘッ
ド磨耗を確保したまま前記保存性を満足する磁気記録媒
体、特にハイビジョン用磁気記録媒体を得る手段を見い
だせないでいた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は強磁性金属薄
膜型磁気記録媒体に匹敵する高出力を有し、且つ適切な
ヘッド磨耗と走行耐久性及び高温、高湿における長期保
存性に優れた塗布型磁気記録媒体を提供することを目的
とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、非磁性
支持体上に強磁性金属粉末および結合剤樹脂を主体とす
る磁性層を形成している磁気記録媒体において、該磁性
層の厚みが1〜5μmであり、強磁性金属粉末はFeお
よびCoを主体とし、かつCo/Feが5〜35原子%
であり、層内平均長軸長が0.05〜0.13μm以下
の紡錘状粒子であり、該磁性層の抗磁力(Hc)が16
00〜2000Oeであり、該磁性層の飽和磁束密度
(Bm)が3000〜3800ガウスであり、該磁性層
は60℃、90%RHの環境に7日間保存後において、
磁性層のHcは保存前のHcに対し±3%以内の増減で
あり、磁性層のBmの低下は5%以下であり、かつ該B
mは3000ガウス以上であることを特徴とする磁気記
録媒体により達成できる。
【0013】本発明は非磁性層の上に設けられる磁性層
に含まれる強磁性金属粉末の組成および形状、磁性層の
磁気特性、および特定の強制高温高湿環境下での保存後
のHcおよびBmの変化を特定したことを特徴としてい
る。本発明の磁性層中に使用された強磁性金属粉末は、
FeおよびCoを主体とするものであり、かつCo/F
eが5〜35原子%、好ましくは7〜30原子%、更に
好ましくは10〜25原子%である。CoがFeに対し
て5原子%より小さいと、必要なHc、σS が得られ
ず、35原子%より大きいとHcが大きすぎ、かつ均一
形状の紡錘状粒子は得られないので、好ましくない。
【0014】本発明の磁気記録媒体においては、該磁性
層は60℃、90%RHの環境に7日間保存後におい
て、磁性層のHcは保存前のHcに対し±3%以内、好
ましくは±2%以内、更に好ましくは、±1%以内の増
減であり、磁性層のBmの低下は5%以下、好ましくは
3%以下、更に好ましくは、2%以下であり、かつ30
00ガウス以上、好ましくは3100〜3700ガウス
である。
【0015】本発明において、強磁性金属粉末は上記F
eおよびCo以外の他の成分を含有することができ、適
宜これら成分を選定することにより前記保存性を制御す
ることができる。他の成分としては、Al、希土類元
素、その他任意の元素、例えばNa、Ca、Ni、S
i、S、Ti、V、Cr、Cu、Mo、Rh、Pd、A
g、Sn、Sb、Te、Ba、Ta、W、Re、Au、
Hg、Pb、Bi、P、Mn、Zn、Sr、Bなどが挙
げられる。
【0016】希土類元素は、Sc、Y、La、Ce、P
r、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、H
o、Er、Tm、Yb、およびLuの各々の元素をい
う。本発明においては、磁性層に使用される強磁性金属
粉末は以下の態様が好ましい。 AlがFeに対し20原子%以下、好ましくは15
原子%以下、更に好ましくは、12原子%以下で強磁性
金属粉末に含有される。また、Alが強磁性金属粉末に
全く含まれないようにしてもよい。
【0017】 少なくとも1種以上の希土類元素の総
和、好ましくは、Y、Nd、Ce、La、Sm等の1種
以上が、Feに対し1〜15原子%、好ましくは1.5
〜12原子%、更に好ましくは、2〜10原子%で強磁
性金属粉末に含まれる。 の希土類元素の総和がAlに対し40原子%以
上、好ましくは45〜200原子%、更に好ましくは、
50〜100原子%含まれる。Al含量が0の場合は、
希土類元素の総和は、Feに対し、1原子%以上、好ま
しくは1.5〜10原子%である。
【0018】本発明においては、上記〜を全て満足
した強磁性金属粉末が特に好ましい。Alや希土類元素
は、焼結防止剤としての効果が期待できるものであり、
この他にSiやBも焼結防止剤として、および/または
磁性体の比表面積のコントロール剤として有効に使用す
ることができる。また、本発明の磁性層中の強磁性金属
粉末の形状は紡錘状粒子であり、層内平均長軸長が0.
05〜0.13μm、好ましくは0.06〜0.120
μm、更に好ましくは、0.065〜0.110μmで
ある(尚、本発明における層内平均長軸長とは、磁性層
内強磁性金属粉末を取り出して測定した値を指す。明細
書内で層内の限定がないものは、磁性層内へ適用される
前のものである。)。また、結晶子サイズは、120〜
220Å、好ましくは130〜200Å、更に好ましく
は、140〜190Åである。本発明において、この紡
錘状粒子の紡錘状とは、粒子の長軸を含む平面に平行に
置いた平面に粒子表面へ該平面に対し垂直に射影した時
の図形が少なくと図1に示すような形状を呈するもので
ある。紡錘状粒子の一般的な特徴は長軸1に対して直角
方向に軸中央部が太く端部へ向かって漸減して端部で閉
じる形状である。そして、長軸長は図1におけるr1
で、短軸長はr2で示すことができる。層内軸比(r1
/r2)は、通常、3〜10、好ましくは、4〜8であ
る。
【0019】本発明では強磁性金属粉末として紡錘状の
ものを採用した結果、平均長軸長が極めて小さくとも非
常に均一な粉末を用いることができ、塗布性および配向
性が改善されたことも保存性改善に寄与しているものと
推察される。このような紡錘状粒子の製造方法は、特に
制限はなく従来公知の方法が適用できるが、例えば、以
下の方法が挙げられる。
【0020】第1鉄塩(例えばFeCl2 )水溶液(好
ましくはpH5〜8)と炭酸アルカリ水溶液(好ましく
は、NaOH、Na2 CO3 水溶液)とを反応させて得
られるFeCO3を含む懸濁液に空気を吹き込みつつ酸
化し更に常温以上の温度、好ましくは30〜120℃下
で酸化を行い紡錘状ゲータイトを形成し、次いでこの懸
濁液にCo含有化合物(例えば、硫酸コバルト、塩化コ
バルト等)、希土類元素含有化合物(例えば塩化物、硝
化物等)、Al含有化合物(例えばアルミン酸ナトリウ
ム、メタアルミン酸ナトリウム等)等の水溶液を添加、
混合し、これらの含有された紡錘状ゲータイト懸濁液を
調製する。Co含有化合物は希土類元素含有化合物、A
l含有化合物の添加前が好ましい。
【0021】また、該紡錘状ゲータイト含有懸濁液への
Co含有化合物等の添加は、該懸濁液をフィルタープレ
ス等によりNaCl、NaOH等を除去した後、行って
もよい。次いで、該懸濁液をオリバーフィルター等で真
空濾過を行い、造粒、乾燥して、還元を行う。還元は静
置式還元炉でも流動層式還元炉でもよい。還元温度は、
300〜800℃程度にコントロールした水蒸気流で行
うことが好ましい。
【0022】その後、該粉末に酸化被膜を形成するため
に徐酸化を行うことが好ましいが、これは有機溶剤に浸
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が、気相反応で
行う方が均一な酸化被膜ができるので好ましい。
【0023】また、本発明の紡錘状強磁性金属粉末を調
製するために、本願出願人が先に出願した特願平5−2
74750号明細書に記載の単分散ヘマタイト粒子の製
造方法および強磁性金属粉末の製造方法が適宜適用でき
る。即ち、該ヘマタイト粒子あるいは必要によりゲータ
イト化したものを上記Co含有化合物、希土類元素含有
化合物、Al含有化合物等で処理し、次いで、還元する
方法等である。
【0024】本発明に使用される強磁性金属粉末のσS
は、通常、135〜170emu/g、好ましくは13
8〜165emu/g、更に好ましくは、140〜16
0emu/gである。強磁性金属粉末のHcは、通常、
1500〜1950Oe、好ましくは1550〜190
0Oeである。σS が135emu/gより小さいと出
力が低下し、170emu/gより大きいと分散がしに
くくなり、かつ減磁が著しくなる。
【0025】本発明の磁気記録媒体の磁性層のBmは3
000〜3800ガウス、好ましくは3100〜375
0ガウス、更に好ましくは、3150〜3750ガウス
である。また、磁性層のHcは1600〜2000O
e、好ましくは1630〜1950Oe、更に好ましく
は、1650〜1900Oeである。磁性層のBm、H
cが上記下限値より小さいと出力が低下し、上記上限値
より大きいと電磁変換特性バランスが悪くなり、かつ減
磁が大きくなる。
【0026】本発明に使用される強磁性金属粉末は粒子
表層部が粒子全体に比べAl、希土類元素、及びOの各
々のFeに対する含有割合が多いことが好ましい。これ
らは、マイクロオージェ、角度分解型ESCA等で確認
することができる。ここで、上記のような強磁性金属粉
末全体組成および強磁性金属粉末表層部の元素組成を選
定することにより、上記強磁性金属粉末の磁気特性・保
存性を得ることができると共にヘッドとの馴染みが改善
され、かつヘッドとの摺動もなめらかになるためヘッド
磨耗を低減するものと考えられる。
【0027】本発明においては、紡錘状強磁性金属粉末
を使用するため磁性層の表面性に優れ、表面粗さは通
常、1〜4nm、好ましくは1.2〜3.8nm、更に
好ましくは、1.5〜3.5nmである。この表面粗さ
は、WYKO社(USアリゾナ州)製の光干渉3次元粗
さ計「TOPO3D」を用いて、磁性層表面をMIRA
U法で約250nm×250nmの面積のRaを測定し
た。測定波長は約650nmで球面補正、円筒補正を加
えている。
【0028】本発明の磁性層の厚さは、1〜5μm、好
ましくは2〜4μmである。1μmより小さいと低域の
出力不足及び走行性の低下となり、5μmよりも大きい
と高域の出力低下及びf特バランスの劣化となる。次に
磁性層に関する詳細な説明をする。
【0029】本発明に使用される強磁性金属粉末は、上
述した紡錘状の強磁性金属粉末が主として用いられる
が、該紡錘状強磁性金属粉末以外の通常の強磁性金属粉
末も併用することができる。その組成は前記紡錘状強磁
性金属粉末あるいは公知の強磁性金属粉末組成に準じて
選定される。これら併用し得る強磁性金属粉末は、全強
磁性金属粉末の0.5〜60重量%、好ましくは1〜5
0重量%である。これら強磁性金属粉末は、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47-2
2062号、特公昭47-22513号、特公昭46-28466号、特公昭
46-38755号、特公昭47-4286号、特公昭47-12422号、特
公昭47-17284号、特公昭47-18509号、特公昭47-18573
号、特公昭39-10307号、特公昭48-39639号、米国特許30
26215号、同3031341号、同3100194号、同3242005号、同
3389014号などに記載されている。
【0030】併用し得る強磁性金属粉末は、少量の水酸
化物、または酸化物を含んでもよい。該併用し得る強磁
性金属粉末は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、下記の方法を挙げることができる。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。
【0031】本発明に使用される結合剤としては従来公
知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂やこれら
の混合物が使用される。熱可塑性樹脂としては、ガラス
転移温度が−100〜150℃、数平均分子量が1,0
00〜200,000、好ましくは10,000〜10
0,000、重合度が約50〜1,000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−ル、マレイン酸、アクルリ酸、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−ル、ビニルアセタ−
ル、ビニルエ−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。
【0032】また、熱硬化性樹脂または反応型樹脂とし
てはフェノ−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−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−トプレポリマ−の混合物、ポリエステルポリ
オ−ルとポリイソシアネ−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。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
化型樹脂を非磁性層、または磁性層に使用することも可
能である。
【0033】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。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−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−トを組み合わせたものがあげら
れる。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−テルポリウレタン、ポリエ−テルポリエ
ステルポリウレタン、ポリカ−ボネ−トポリウレタン、
ポリエステルポリカ−ボネ−トポリウレタン、ポリカプ
ロラクトンポリウレタン、ポリオレフィンポリウレタ
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、−COOM、−SO3M、−OSO3
M、−P=O(OM)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)、エポキシ基、−SH、−CN、スルホベタイン、
ホスホベタイン、カルボキシベタインなどから選ばれる
少なくともひと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1
-2〜10-6モル/gである。
【0034】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−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1000
W、DX80,DX81,DX82,DX83、100
FD、日本ゼオン社製のMR−104、MR−105、
MR110、MR100、400X−110A、日本ポ
リウレタン社製ニッポランN2301、N2302、N
2304、大日本インキ社製パンデックスT−510
5、T−R3080、T−5201、バ−ノックD−4
00、D−210−80、クリスボン6109,720
9,東洋紡社製バイロンUR8200、UR8300、
UR−8600、UR−5500、UR−4300、R
V530、RV280、FB−84、FB−79、大日
精化社製、ダイフェラミン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、TIM−3003、TIM−3005、旭化成
社製サランF310、F210などがあげられる。この
中でMR−104、MR110、MPR−TA、UR−
8200、UR8300、UR−8600、UR−55
00、UR−4300、TIM−3005が好ましい。
【0035】本発明において硬化剤として用いるポリイ
ソシアネ−トとしては、トリレンジイソシアネ−ト、
4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネ−ト、ヘキサ
メチレンジイソシアネ−ト、キシリレンジイソシアネ−
ト、ナフチレン−1,5−ジイソシアネ−ト、o−トル
イジンジイソシアネ−ト、イソホロンジイソシアネ−
ト、トリフェニルメタントリイソシアネ−ト等のイソシ
アネ−ト類、また、これらのイソシアネ−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−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−トHL,コロネ−ト2030、コロネ−ト20
31、ミリオネ−トMR、ミリオネ−トMTL、武田薬
品社製、タケネ−トD−102,タケネ−トD−110
N、タケネ−トD−200、タケネ−トD−202、住
友バイエル社製、デスモジュ−ルL,デスモジュ−ルI
L、デスモジュ−ルNデスモジュ−ルHL,大日本イン
キ製バーノックD502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。
【0036】本発明の磁性層に用いられる結合剤は強磁
性金属粉末に対し、5〜25重量%の範囲、好ましくは
8〜22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%、ポリウレタン樹脂は2
〜20重量%、ポリイソシアネ−トは2〜20重量%の
範囲でこれらを組み合わせて用いるのが好ましい。本発
明において、ポリウレタンを用いる場合はガラス転移温
度が−50〜100℃、破断伸びが100〜2,000
%、破断応力は0.05〜10Kg/cm2、降伏点は
0.05〜10Kg/cm2が好ましい。
【0037】本発明の磁性層には、カーボンブラック、
研磨剤等の粉体を用いることができる。本発明に使用さ
れるカ−ボンブラックはゴム用ファ−ネス、ゴム用サ−
マル、カラ−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、D
BP吸油量は10〜400ml/100g、粒子径は5
mμ〜300mμ、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−ボンブラックの具体的な例として
はキャボット社製、BLACKPEARLS 200
0、1300、1000、900、800,700、V
ULCAN XC−72、旭カ−ボン社製、#80、#
60,#55、#50、#35、三菱化成工業社製、#
2400B、#2300、#5,#900,#950,
#970,#1000、#30,#40、#10B、コ
ロンビアカ−ボン社製、CONDUCTEX SC、R
AVEN 150、50,40,15などがあげられ
る。カ−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かまわない。また、カ−
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−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−ボ
ンブラックを使用する場合は強磁性金属粉末に対する量
の0.1〜30%でもちいることが好ましい。カ−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−
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−ボンブラックは所望によりその種類、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。本発明の磁性層で使用できる
カ−ボンブラックは例えば「カ−ボンブラック便覧」カ
−ボンブラック協会編を参考にすることができる。
【0038】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
−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−ス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90%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み合わせたり、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1〜30m2
g、が好ましい。
【0039】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。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、A
KP−20,AKP−30,AKP−50、HIT−5
0、HIT−60,HiT−60A、HIT−70A、
HIT−80,HIT−80G,HIT−100、日本
化学工業社製、G5,G7,S−1、戸田工業社製、T
F−100,TF−140などがあげられる。本発明に
用いられる研磨剤は、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。本発明の磁気記録媒体
の磁性層表面および磁性層端面に存在する研磨剤は5個
/100μm2以上が好ましい。
【0040】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
テングラファイト、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、シリコ−
ンオイル、極性基をもつシリコ−ン、脂肪酸変性シリコ
−ン、フッ素含有シリコ−ン、フッ素含有アルコ−ル、
フッ素含有エステル、ポリオレフィン、ポリグリコ−
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
フェニルエ−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、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−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−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−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−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。
【0041】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−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−ト、アンヒドロソルビタンジステ
アレ−ト 、アンヒドロソルビタントリステアレ−ト、
オレイルアルコ−ル、ラウリルアルコ−ル、があげられ
る。また、アルキレンオキサイド系、グリセリン系、グ
リシド−ル系、アルキルフェノ−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−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 等の不純分がふくまれてもかまわ
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。
【0042】本発明で使用されるこれらの潤滑剤、界面
活性剤はその種類、量を必要に応じ使い分けることがで
きる。例えば、融点のこと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など考えられ、
無論ここに示した例のみに限られるものではない。
【0043】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。また、目
的に応じて磁性層を塗布した後、同時または逐次塗布
で、添加剤の一部または全部を塗布することにより目的
が達成される場合がある。また、目的によってはカレン
ダーした後、またはスリット終了後、磁性層表面に潤滑
剤を塗布することもできる。
【0044】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−4
15,NAA−312,NAA−160,NAA−18
0,NAA−174,NAA−175,NAA−22
2,NAA−34,NAA−35,NAA−171,N
AA−122、NAA−142、NAA−160、NA
A−173K,ヒマシ硬化脂肪酸、NAA−42,NA
A−44、カチオンSA、カチオンMA、カチオンA
B,カチオンBB,ナイミ−ンL−201,ナイミ−ン
L−202,ナイミ−ンS−202,ノニオンE−20
8,ノニオンP−208,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OP−80R、ノニオンOP−85
R,ノニオンLT−221,ノニオンST−221,ノ
ニオンOT−221,モノグリMB,ノニオンDS−6
0,アノンBF,アノンLG,ブチルステアレ−ト、ブ
チルラウレ−ト、エルカ酸、関東化学社製、オレイン
酸、竹本油脂社製、FAL−205、FAL−123、
新日本理化社製、エヌジェルブLO、エヌジョルブIP
M,サンソサイザ−E4030,、信越化学社製、TA
−3、KF−96、KF−96L、KF96H、KF4
10,KF420、KF965,KF54,KF50,
KF56,KF907,KF851,X−22−81
9,X−22−822,KF905,KF700,KF
393,KF−857,KF−860,KF−865,
X−22−980,KF−101,KF−102,KF
−103,X−22−3710,X−22−3715,
KF−910,KF−3935,ライオンア−マ−社
製、ア−マイドP、ア−マイドC,ア−モスリップC
P、ライオン油脂社製、デュオミンTDO、日清製油社
製、BA−41G、三洋化成社製、プロファン2012
E、ニュ−ポ−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などが挙げられる。
【0045】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−
ル、エタノ−ル、プロパノ−ル、ブタノ−ル、イソブチ
ルアルコ−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−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−ル等のエステル類、グリコ−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%以下が好ましく、さらに好
ましくは10%以下である。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、溶剤組成の内、誘
電率が15以上20以下の溶剤が50重量%以上含まれ
ることが好ましい。また、溶解パラメ−タは8〜11で
あることが好ましい。
【0046】本発明の磁気記録媒体の厚み構成は通常、
非磁性支持体が1〜100μm、好ましくは4〜12μ
m、磁性層が1〜5μm、バック層が通常、0.1〜2
μm、好ましくは0.4〜1μmであり、非磁性支持体
と磁性層の間に密着性向上のための接着層が0.01〜
2μm、好ましくは0.02〜0.5μmである。これ
らの接着層、バックコ−ト層は公知のものが使用でき
る。
【0047】本発明に用いられる非磁性支持体は、マイ
クロビッカース硬度が75kg/mm2以上のものであり、二
軸延伸を行ったポリエチレンナフタレート(PEN)、
ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、芳香族ポ
リアミド、ポリベンズオキシダゾールなどの公知のフィ
ルムが使用できる。特に、アラミド樹脂もしくはポリエ
チレンナフタレートを用いた非磁性支持体が好ましい。
【0048】これらの非磁性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、非磁性支持体の磁性層を塗布する面の中心線平
均表面粗さが10nm以下0.1nm以上、好ましくは
6nm以下0.2nm以上、さらに好ましくは4nm以
下0.5nm以上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、1μm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非磁性支持
体に添加されるフィラ−の大きさと量により自由にコン
トロ−ルされるものである。これらのフィラ−としては
一例としてはAl,Ca,Si、Tiなどの酸化物や炭
酸塩で結晶性、非晶質を問わない他、アクリル系、メラ
ミン系などの有機微粉末があげられる。また、走行耐久
性との両立を図るためには、バック層を塗布する面の粗
さは磁性層を塗布する面の粗さより粗い事が好ましい。
バック層塗布面の中心線表面粗さは好ましくは1nm以
上、更に好ましくは4nm以上である。磁性層塗布面と
バック層塗布面との粗さを変える場合には、デュアル構
成の支持体を用いても良いし、コーテイング層を設ける
事によって変えても構わない。
【0049】本発明に用いられる非磁性支持体のテ−プ
走行方向のF−5値は好ましくは10〜50kg/mm
2、テ−プ幅方向のF−5値は好ましくは10〜30K
g/mm2であり、テ−プの長手方向のF−5値がテ−
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な
い。また、非磁性支持体のテ−プ走行方向および幅方向
の100℃、30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5〜100
Kg/mm2、弾性率は100〜2,000Kg/mm2
が好ましい。また、本発明での900nmでの光透過率は
30%以下が好ましく、更に好ましくは3%以下であ
る。
【0050】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
−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。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用いることができる
ことはもちろんであり、混練工程では連続ニ−ダや加圧
ニ−ダなど強い混練力をもつものを使用することが好ま
しい。連続ニ−ダまたは加圧ニ−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%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1−166338
号、特開昭64−79274号に記載されている。
【0051】本発明の磁気記録媒体を得るためには強力
な配向を行う必要がある。1,000G以上のソレノイ
ドと2,000G以上のコバルト磁石を同極対向で併用
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。高密度記録を行うためには、針状、板状に
関わらず、磁化容易軸を垂直方向に傾けることが有効で
あることが知られており、これと組み合わせることも有
効である。
【0052】また、磁性層を塗布する以前にポリマーを
主成分とする接着層を設けることやコロナ放電、UV照
射、EB照射することにより接着性を高める公知の手法
を組み合わせることが好ましい。
【0053】さらに、カレンダ処理ロ−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−ル、金属ロールを使用す
る。また、金属ロールとプラスチックロールの組合せ、
あるいは金属ロ−ル同志で処理することも出来る。処理
温度は、好ましくは70〜120℃、さらに好ましくは
80〜100℃以上である。線圧力は好ましくは200
〜350Kg/cm、さらに好ましくは220〜300
Kg/cm以上である。
【0054】本発明の磁気記録媒体の磁性層面およびそ
の反対面のSUS420Jに対する摩擦係数は好ましく
は0.1〜0.5、さらに好ましくは0.2〜0.3で
ある。表面固有抵抗は好ましくは104〜1012オ−ム
/sq、磁性層の0.5%伸びでの弾性率は走行方向、
幅方向とも好ましくは100〜2,000Kg/m
2、破断強度は好ましくは1〜30Kg/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
00〜1,500Kg/mm2、残留伸びは好ましくは
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、0%が理想で
ある。磁性層のガラス転移温度(110Hzで測定した動的粘
弾性測定の損失弾性率の極大点)は50℃以上120℃
以下が好ましい。損失弾性率は1×108〜8×109dy
ne/cm2の範囲にあることが好ましく、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
着故障がでやすい。磁性層中に含まれる残留溶媒は好ま
しくは100mg/m2以下、さらに好ましくは10m
g/m2以下である。磁性層が有する空隙率は、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。
【0055】本発明の磁気記録媒体の角形比は0.75
以上であり、好ましくは0.80以上であり、さらに好
ましくは0.85以上である。テ−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
ることが好ましく、更に好ましくは0.5以下、理想的
には0である。長手方向のレマネンス抗磁力Hrも18
00Oe以上3000Oe以下が好ましい。垂直方向のHc
及びHrは1000Oe以上5000Oe以下であることが
好ましい。
【0056】磁性層のAFMによる評価で求めたRMS
表面粗さRRMSは2nm〜15nmの範囲にあることが
好ましい。
【0057】本発明の磁気記録媒体は磁性層を少なくと
も一層有するが、目的に応じてこれを複層構造のものと
してもよい。また、磁性層と非磁性支持体の間に少なく
とも非磁性粉末と結合剤からなる非磁性層を設けてもよ
い。そして、各層で各種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
への当りを良くするなどである。また、支持体のテンシ
ライズ方法を変更して、ヘッド当たりを改良することが
本発明においても有効であり、テ−プ長手方向に対し、
直角な方向にテンシライズした支持体の方がヘッド当た
りが良好になる場合が多い。
【0058】
【実施例】次に本発明の実施例、比較例により具体的に
本発明を説明する。実施例中、「部」との表示は「重量
部」を表す。
【0059】強磁性金属粉末の調製 強磁性金属粉末Aの調製 攪拌機つきの150lタンクに1.7モル/lの炭酸ア
ンモニウム35lと2.0モル/lのアンモニア水15
lの混合溶液にクエン酸0.5モル/lの水溶液0.4
lを添加した窒素でバブリングしつつ、別のタンクで窒
素をバブリングさせながら溶解した硫酸第一鉄と硫酸コ
バルト(Fe2 + 濃度が1.35モル/l、Co濃度が
0.3モル/l)水溶液40lを添加し混合した。10
分間攪拌した後、懸濁液の温度を40℃とし第一鉄を含
む沈澱物を生成した。窒素にかえて空気を導入し、沈澱
物を酸化し、ゲータイト液晶を生成させた。懸濁液中の
Fe2 + 濃度が0.25モル/lとなったとき空気酸化
を中断し、窒素にきりかえ、懸濁液の温度を50℃に加
熱し、2時間保持したのち、温度を40℃に冷却し、ア
ルミン酸ナトリウム1.1モル/l水溶液1lを添加し
た。その後、窒素を空気に切り換え酸化反応を進め、紡
錘状を呈したゲータイトを生成させた。得られた粒子を
濾過、水洗した。一部を乾燥し透過型電子顕微鏡写真を
とり平均粒子径を求めたところ、平均長軸長が0.18
μm、平均針状比が12であった。また窒素中で120
℃で30分加熱脱水後比表面積を測定すると120m2
/gであった。
【0060】得られたゲータイトを水中で2%スラリー
とし、更にNaOH溶液を加えてpH10以上とし、攪
拌しつつ硫酸コバルト水溶液を添加(鉄100原子部に
対してCoで5原子部相当)し、10分間攪拌をつづ
け、次いで塩化イットリウム水溶液を添加(鉄100原
子部に対してYで5原子部相当)し、10分間攪拌をつ
づけ、更にアルミン酸ナトリウム水溶液を添加(鉄10
0原子部に対してAlで10原子部相当)した。アルミ
ン酸ナトリウムを添加し、20分攪拌した後、希釈した
硫酸を添加し、スラリーを中和した。濾過水洗した後、
5%スラリーとし、120℃で2時間加熱した。その
後、濾過水洗し、得られたケーキを成形機を通し、次い
で乾燥し、焼結防止処理した紡錘形を呈したゲータイト
を得た。
【0061】得られた紡錘状ゲータイトを静置式の還元
炉に入れ、窒素中で350℃で20分加熱し、脱水処理
し、次に温度を600℃で2時間加熱し、ヘマタイトの
結晶性を高めた。温度を470℃としガスを窒素から水
素に切り換え6時間還元した。窒素に切り換え、室温に
冷却した後、空気と窒素の混合比率をかえ酸素濃度を
0.5%とし、メタル粉の温度をモニターしつつ、徐酸
化し、発熱がおさまると酸素濃度を1%とし、徐酸化し
た。このようにして酸素濃度を高め最終的に空気で徐酸
化した。この後、メタル粉に対し水分が1%となるよう
に蒸留水を気化させつつ、空気と搬送し、調湿するとと
もに安定化し、強磁性金属粉末Aを調製した。
【0062】強磁性金属粉末B〜Kの調製 強磁性金属粉末Aの調製において、紡錘状ゲータイトの
サイズ及び針状比(軸比)、Co化合物の添加量、希土
類化合物の種類および添加量、ならびにAl化合物の添
加量を変更、更に還元条件を変更してB〜Gを作成し
た。Hは徐酸化処理を弱くして酸化膜の厚味を薄くして
作成した。IおよびJはサイズの異なる長針状ゲータイ
トを用いた以外は、強磁性金属粉末Aと同様に処理して
作成した。Kは希土類を添加せずに作成した。
【0063】得られた強磁性金属粉末A〜Kの全体組成
を表1に磁気特性を表2にそれぞれ示す。表1の組成成
分は、Feに対する原子%である。図2〜3に強磁性金
属粉末A、Bの表層部のO、Fe、Al及び希土類元素
のマイクロオージェデータを示す。図2〜3において、
スパッタ時間10分は、ほぼ粒子表面から約80〜20
0Åの範囲の深さである。
【0064】
【表1】
【0065】
【表2】
【0066】実施例1〜12、比較例1〜5 磁性層処方a 強磁性金属微粉末(A,F:表3) 100部 組成(表1) 形状、サイズ、磁気特性:表2 ポリエステルポリウレタン樹脂 15部 ネオペンチルグリコール/シクロヘキサンジメタノール/ヒドロキシピバ リン酸/フタル酸/MDI =3.2/0.7/0.8/4.4/1.0 -SO3Na基 1×10-4eq/g含有 α−Al23(平均粒径0.13μm) 10部 カ−ボンブラック(平均粒径0.04μm) 1部 ステアリン酸イソアミル 1部 ステアリン酸 5部 メチルエチルケトン 90部 シクロヘキサノン 30部 トルエン 60部 磁性層処方b 強磁性金属微粉末(A〜K:表3) 100部 組成(表1) 形状、サイズ、磁気特性:表2 結合剤樹脂 塩化ビニル共重合体 12部 (SO3 Na基を1×10-4eq/g含有、重合度300) 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、-SO3Na基 1×10-4eq/g含有) α−アルミナ(平均粒径0.13μm) 10部 カ−ボンブラック(平均粒径40nm) 1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とシクロヘキサノン1:1混合溶剤 200部 上記の塗料のそれぞれについて、各成分をオープンニ−
ダで混練したのち、サンドミルを用いて分散させた。得
られた磁性層処方a〜bの塗布液に各々ポリイソシアネ
ート(日本ポリウレタン(株)製コロネートL)を8部
加え、さらにそれぞれにメチルエチルケトン、シクロヘ
キサノン混合溶媒40部を加え,1μmの平均孔径を有
するフィルタ-を用いて濾過し、磁性層処方a〜bの塗布液
をそれぞれ調製した。
【0067】乾燥後の磁性層の厚さが表3に記載の値に
なるように磁性層処方aまたはbの塗布液を厚さ7.2
μmで中心線表面粗さが0.002μmのポリエチレン
ナフタレート支持体上に塗布をおこない、塗布層が湿潤
状態にあるうちに3000Gの磁力をもつコバルト磁石
と3000Gの磁力をもつソレノイドにより配向させ乾
燥後、金属ロ−ルおよびプラスチックロールで構成され
る7段のカレンダで温度90℃にて線圧200〜280
Kg/cm、速度200m/min.で処理を行い、その後、
厚み0.5μmのバック層を塗布した。1/2吋幅にス
リットし、表3に示す各種の業務用メタルビデオテ−プ
を製造した。
【0068】得られた試料を以下により評価し、その結
果を表3に示す。尚、表1の強磁性金属粉末組成の分析
法、表2に示した磁気特性の評価法もあわせて示す。
【0069】
【表3】
【0070】評価方法 〈強磁性金属粉末組成の分析法〉0.1gの強磁性金属
粉末(磁性層の場合は、強磁性金属粉末で0.1g相当
量)に4Nの塩酸を加え、25mlとして溶解した後、
1Nに希釈し、標準液と濃度が合うように、1Nの塩酸
溶液で希釈し、濃度調整を行い、検液とする。この検液
をセイコー電子工業製のICP発光分析装置(SPS1
200A)にて測定し、各元素の含有量を求め、Feに
対する割合を原子%で表す。なお、標準液は市販の原子
吸光分析用試薬(金属標準液)を用いた。 〈強磁性金属粉末表層部組成の分析法〉マイクロオージ
ェ μ−AES(アルバックファイ社製:PH1−66
0)を用いてアルゴンイオンエッチング(加速電圧:
3.5kV、イオンカレント 0.2μA、2mm×2
mmのラスタースキャンをかけて掘る)をしながら、D
epth Profileを測定した。
【0071】装置本体:Acc.Volt.15kV
Tilt60°、Sample Current 40
nA 〈磁気特性〉 強磁性金属粉末(表2:磁性層への適用前) 振動試料型磁束計VSM−5(東英工業製)を用い、タ
イムコンスタント0.03秒、スィープ速度5分/10
kOe、測定磁場Hm=10kOeで測定した。
【0072】磁性層 振動試料型磁束計VSM−5(東英工業製)を用い、タ
イムコンスタント0.1秒、スィープ速度3分/5kO
e、測定磁場Hm=5kOeで測定した。 保存性 テープを60℃、90%RHの環境に7日間保存後、上
記磁性層の測定法で測定し、下式により算出した。
【0073】保存後Hc変動(%)=100×(保存前
Hc−保存後Hc)/(保存前Hc) 保存後Bm低下(%)=100×(保存前Bm−保存後
Bm)/(保存前Bm) 〈強磁性金属粉末の平均粒子径〉 磁性層へ適用前 300kVの透過型電子顕微鏡写真で10万倍の写真を
撮影し、画像解析装置(カールツァイス社製IBASS
−1)で電子顕微鏡写真をトレースして単軸長と長軸長
を読みとり(n=500ケ)、平均粒子サイズを求め
た。軸比は平均長軸長/平均短軸長で表す。
【0074】磁性層への適用後 前処理:磁性層剥離→結合剤樹脂の加水分解→洗浄→乾
燥の順で行った。 磁性層剥離:磁気テープを延伸して磁性層を非磁性支持
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。 結合剤樹脂の加水分解:剥離した磁性層500mgを1
N NaOH/メタノール溶液100ml中で2時間還
流した。
【0075】洗浄:デカンテーションで3回水洗、その
後THFで3回洗浄した。 乾燥:50℃の真空乾燥器で乾燥した。 得られた強磁性金属粉末を上記磁性層への適用前の測定
法と同様に平均粒子径を求めた。 〈強磁性金属粉末の結晶子サイズ〉 粉末X線回折法(50kV−150mA:CuKβ線使
用)によりα−Feの(110)面と(220)面の回
折線の半値幅の広がりから求めた。 〈BET法による比表面積〉 オートソーブ(USA:カンタークロム社製:湯浅アイ
オニクス社扱い)を用いて250℃で30分間窒素雰囲
気中で脱気を行いBET一点法(分圧0.30)で測定
した。 〈磁性層の厚み〉テープの全厚を測定後測定箇所の磁性
層を溶剤で除去(溶剤含浸紙布で拭き取る)したのちテ
ープの厚みを測定し、両者の差分を磁性層の厚さとす
る。厚さはMINICON(東京精密社製)で測定した
(各6点測定し平均値を出す)。 〈磁性層の表面粗さ〉WYKO社(USアリゾナ州)製
の光干渉3次元粗さ計「TOPO3D」を用いて、磁性
層表面をMIRAU法で約250nm×250nmの面
積のRaを測定した。測定波長は約650nmで球面補
正、円筒補正を加えている。 〈電磁変換特性〉 〈再生出力〉松下電器社製のD3 VTR D350
(PAL)(磁気ヘッドとテープとの相対速度:21.
4m/秒)を用い33.5MHz信号(A)および5M
Hz信号(B)を記録し、これらの信号を再生したとき
の再生出力をスペクトラムアナライザーで測定した。リ
ファレンステープの出力を0dBとした。+3dB以上
を目標とする。 〈周波数特性〉再生出力における33.5MHz信号と
5MHz信号の再生出力の比を表す。2±1dBを目標
とする。 〈走行耐久性〉テープを23℃、70%RH雰囲気で前
記PALを10台で各100回走行させた。その間、出
力低下を測定し、また走行後のデッキ内各部の汚れを評
価した。 ○:出力低下が3dB以内であり、デッキ内各部の汚れ
が目視で認められない。 △:出力低下が3dB以内であるが、デッキ内各部の汚
れが目視で多く認められた。 ×:出力低下が3dB以上であり、デッキ内各部の汚れ
も多い。 〈ヘッド摩耗〉前記PALにおけるバージンテープのヘ
ッド磨耗を評価した。テープは1240m巻を10巻使
用して5℃、80%RHの環境で20時間走行させ、走
行前後のヘッドハイト(head height)を測
定し、その変化量(μm)を求めた。20時間で1μm
以下を目標とする。
【0076】
【発明の効果】本発明は磁性層に含まれる強磁性金属粉
末の組成および形状、および磁性層の磁気特性を特定
し、かつ特定の強制高温高湿環境下での保存後のHcお
よびBmの変化を特定したことにより、高温高湿下の環
境に十分耐えることができ、かつ高出力、良好なC/N
を有し、且つヘッド磨耗と走行耐久性に優れた塗布型磁
気記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に使用される紡錘状強磁性金属粉末の形
状を説明するための図である。
【図2】強磁性金属粉末Aの表層部組成を解析したマイ
クロオージェによるデータを示すもので、横軸にスパッ
タ時間、縦軸に原子濃度(%)を示す。尚、原子濃度1
00%は、各元素の総和である。
【図3】強磁性金属粉末Bの表層部組成を解析したマイ
クロオージェによるデータを示すもので、横軸にスパッ
タ時間、縦軸に原子濃度(%)を示す。尚、原子濃度1
00%は、各元素の総和である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性支持体上に強磁性金属粉末および
    結合剤樹脂を主体とする磁性層を形成している磁気記録
    媒体において、該磁性層の厚みが1〜5μmであり、強
    磁性金属粉末はFeおよびCoを主体とし、かつCo/
    Feが5〜35原子%であり、層内平均長軸長が0.0
    5〜0.13μm以下の紡錘状粒子であり、該磁性層の
    抗磁力(Hc)が1600〜2000Oeであり、該磁
    性層の飽和磁束密度(Bm)が3000〜3800ガウ
    スであり、該磁性層は60℃、90%RHの環境に7日
    間保存後において、磁性層のHcは保存前のHcに対し
    ±3%以内の増減であり、磁性層のBmの低下は5%以
    下であり、かつ該Bmは3000ガウス以上であること
    を特徴とする磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】 前記強磁性金属粉末は飽和磁化(σS
    が135〜170emu/gでAlをFeに対し20原
    子%以下含み、少なくとも1種以上の希土類元素を総和
    で、Feに対し1〜15原子%含み、かつAlに対し4
    0原子%以上含む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】 前記強磁性金属粉末は粒子表層部が粒子
    全体に比べAl、前記希土類元素、及びOの各々のFe
    に対する含有割合が多いことを特徴とする磁気記録媒
    体。
  4. 【請求項4】 前記磁性層の表面粗さが1〜4nmであ
    ることを特徴とする請求項1記載の磁気記録媒体。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6149989A (en) * 1997-05-30 2000-11-21 Fuji Photo Film Co., Ltd. Magnetic recording particulate medium
US6506486B1 (en) 1999-09-07 2003-01-14 Fuji Photofilm Co., Ltd. Magnetic recording medium
US6548160B2 (en) 1999-12-01 2003-04-15 Fuji Photo Film Co., Ltd. Magnetic recording media
JP2013030261A (ja) * 2012-08-15 2013-02-07 Dowa Electronics Materials Co Ltd 金属磁性粉末

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