JPH08329449A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPH08329449A
JPH08329449A JP8160217A JP16021796A JPH08329449A JP H08329449 A JPH08329449 A JP H08329449A JP 8160217 A JP8160217 A JP 8160217A JP 16021796 A JP16021796 A JP 16021796A JP H08329449 A JPH08329449 A JP H08329449A
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真二 斉藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗布型でありながら蒸着テープに匹敵する高
域の出力を発揮すると同時に、ヘッド当たりが良好でか
つ保存安定性、走行耐久性に優れ、ドロップアウト、ブ
ロックエラーレート(BER)が低く、エッヂダメージ
の少ない磁気記録媒体を提供すること。 【解決手段】 可撓性支持体上に少なくとも非磁性粉末
を結合剤に分散した下層の非磁性層を設け、その上に強
磁性粉末と結合剤を含む上層の磁性層を設けた少なくと
も二層以上の複数の層を有する磁気記録媒体において、
前記上層の磁性層は、その乾燥厚み平均値(d)が1μ
m以下で、最短記録波長λに対してλ/4≦d≦3λで
あり、かつ表面粗さRaがRa≦λ/50の関係にある
とともに、前記非磁性粉末はモース硬度3以上の無機質
粉末であり、かつ前記最短記録波長λが4μm以下であ
ることを特徴とする磁気記録媒体。また、前記上層磁性
層と下層非磁性層の界面における厚みの変動の平均値Δ
dがΔd≦d/2の関係にある磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体、特
に磁性層の乾燥膜厚みが1.0μm以下である超薄層の
磁気記録媒体に関し、更に、詳しくは非常に電磁変換特
性に優れ、かつ歩留りが良好な生産特性の優れた磁気記
録媒体に関する。特に本発明は磁気記録媒体、特に磁性
層厚みが1.0μm以下の高密度な薄層磁気記録媒体に
関し、更に詳しくは本発明は下層として非磁性層を有す
る磁気記録媒体、特に電磁変換特性、走行性及び耐久性
が改良された磁気記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ビデオテープ、オーディオテー
プ、磁気ディスク等の磁気記録媒体としては、強磁性酸
化鉄、Co変性酸化鉄、CrO2 、強磁性合金粉末等を
結合剤中に分散した磁性塗布液を可撓性支持体に層設し
て成る記録媒体が広く用いられている。近年、記録の高
密度化に伴って記録波長が短くなる傾向があり、その結
果、磁性層の厚さが厚いと出力が低下する等の記録再生
時の厚み損失の問題が大きくなっている。このため磁性
層の厚さを薄くすることが行われているが、磁性層厚み
を約2μm以下に薄くすると磁性層表面に支持体の表面
性の影響が現れ易くなり、電磁変換特性が悪化する傾向
があった。
【0003】そのため可撓性支持体表面に非磁性の厚い
下層を設けた後、磁性層を上層として設けることによ
り、前述した支持体の表面粗さによる問題を解消すると
共に磁性層を薄層とすることによって、厚み減磁を減ら
し高出力を達成しようとする試みが提案された。例え
ば、特開昭62−154225号公報では磁性層の厚さ
を0.5μm以下にするとともに磁性層の表面電気抵抗
が高くなるのを防止するため、磁性層と基体との間に、
該磁性層の厚さ以上の厚さを有する導電性微粉末を含む
下塗り層を設けた磁気記録媒体が提案されている。又、
特開昭62−222427号公報には支持体と、該支持
体上に設けられた平均粒径が0.5〜3μmの研磨剤を
含有する下塗り層と、該下塗り層の上に設けられた強磁
性粉末を含有した膜厚1μm以下の磁性層を具備した磁
気記録媒体が提案されているが、これは下塗り層中の研
磨剤の一部分を磁性層に突出させることにより、磁気記
録媒体の磁気ヘッドクリーニング作用を併せ持つように
したものである。このように磁性層を薄くして高密度記
録を達成し、同時に下層の非磁性層に帯電防止を図るた
めのカーボンブラックを含ませたり、クリーニング特性
や耐久性の向上を図るために研磨材を添加したりしてい
る。
【0004】しかながら、従来の技術は、可撓性支持体
に先ず下層の非磁性層を塗布し、乾燥してから場合によ
って、カレンダー処理をしてから上層の磁性層を設けて
いるため、製造工程が煩雑であると共に以下のような問
題があった。即ち、磁性層を薄層化するためには、塗布
量を減らす、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。前者の場合、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、歩留まりが非常に悪
くなる。後者の場合、磁性塗布液の濃度が希薄である
と、乾燥膜に多数の微細孔から成る空隙が多く形成さ
れ、十分な強磁性粉末の充填度が得られないこと、ま
た、該空隙が多いために塗膜の強度が不十分であること
等、種々の弊害をもたらす。これらの問題を解決する一
つの手段に、特開昭63−191315号公報に記載さ
れているように、同時重層塗布方式を用いて下層に非磁
性の層を設け、濃度の高い磁性塗布液を薄く塗布する方
法が提案された。
【0005】この同時重層塗布方式又は逐次湿潤塗布方
式、即ち下層が湿潤状態にある間に上層を同時又は逐次
に塗布する所謂Wet on Wet塗布方式は、既に
磁性層の重層塗布で様々な検討が為されている。しかし
ながら下層の非磁性層にこの技術を応用しても同じよう
に良好な結果が得られなかった。つまり、Wet on
Wet方式により下層の非磁性層と上層の磁性層を層
設すると、これら両層の界面に乱れが生じ、表面粗さを
大きく劣化させた。
【0006】又、支持体表面に非磁性の厚い下層を設け
た後、上層として磁性層を層設すると、支持体の表面粗
さの影響を解消することができるが、ヘッド摩耗や耐久
性が改善されないという問題があった。その要因とし
て、非磁性下層に熱硬化系(硬化系)樹脂を結合剤とし
て用いているので、下層が過剰に硬化し、その結果、磁
性層とヘッド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全体の
可撓性がやや低い等のことが考えられる。これを解消す
るために、下層に非硬化性(熱可塑性)樹脂を結合剤と
して用いることが考えられるが、従来の方式では、下層
の塗布乾燥後に磁性層を上層として塗布すると、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。
【0007】又、磁気記録媒体の記録密度を向上させる
ために、短波長記録が進んでおり、8mmビデオテープ
で記録波長は0.54μmに達している。これに対応す
る磁気記録媒体として強磁性金属薄膜を用いたものが実
用化されている。金属薄膜磁気記録媒体は磁性層の厚み
が非常に薄いため、厚みによる損失が小さく、このため
非常に出力の高い媒体を得ることができる。しかし、こ
れらの媒体は金属を可撓性支持体上に蒸着して製造する
ため、従来の塗布型磁気記録媒体に較べて大量生産性に
劣り、また、金属薄膜であるため、酸化され易いなど長
期保存性の面で問題を持っている。これらの問題を回避
するために、従来の塗布型磁気記録媒体の磁性層を薄層
化することが望まれてきた。
【0008】しかしながら、上層の磁性層の厚みを1.
0μm以下の薄層になるように塗布、乾燥しようとする
と、磁性液を大量の溶剤で希釈せねばならず、その結
果、磁性液が凝集し易くなる。また、乾燥時に大量の有
機溶媒が蒸発するので、強磁性粉末の配向性が乱れ易
く、磁気記録媒体では配向性が悪く、薄層化を達成して
も、配向性悪化と表面性悪化のために充分な電磁変換特
性を確保することが困難である。また、乾燥過多により
多くの微細孔から成る空隙が発生するために、磁性膜の
強度が弱く、走行耐久性の面でも良好な結果が得られな
かった。配向性を向上させ、乾燥膜の空隙を少なくする
ために、希釈する有機溶剤を減らすと塗布安定性が悪化
してしまう。
【0009】この様な問題に対処する手段として非磁性
の粒状研磨剤、またはフィラーを下塗層に含ませること
が提案されている。(特開昭62−222427号、特
開平2−257424号)しかしながらこれらの技術の
問題点として、磁性層と非磁性層を同時に塗布し、配向
処理すると、配向磁場による磁性体の回転運動のため両
層の界面での混合が発生し、その結果、表面性の低下と
配向不足が生じて、充分な電磁変換特性が得られない。
【0010】非磁性の鱗片状粒子として、グラファイト
を用いた導電性中間層を形成させることによって、上層
の磁性粒子の配向性を改善することが提案されている。
(特開昭55−55438号)しかしながら、この中間
層は、配向性の改善がなされるが、グラファイト自身に
は膜の補強効果がなく、耐久性が不十分であるため、モ
ース硬度5以上の無機粉体を混合する提案もなされてい
る。(特開昭60−125926号)又、非磁性の針状
粒子として針状の蓚酸塩を用いた補強層を形成させるこ
とによって、上層の磁性粒子の配向性を改善することが
提案されている。(特公昭58−51327号)。
【0011】これら提案により配向性向上と耐久性の確
保はなされるが、実際に媒体を製造する場合、鱗片状粒
子はスタッキングを起こし易く、また蓚酸塩のような針
状粒子は結合剤への分散性が低く、磁性面の平滑性を損
なうことが判明した。又、磁気記録媒体は高密度化、高
出力化のためにヘッドとのスペーシングロスを低減する
ために非常に平滑な表面性が望まれている。このため、
直接表面に出ていない下層の非磁性層も極力分散性の向
上が望まれ、前述したように磁性層を薄層化すると、下
層の非磁性層の分散性は同時重層した場合の表面性に寄
与する割合がさらに増してきている。鋭意検討した結
果、同時重層において、単に下層のみの分散性を向上さ
せても、表面が荒れることが判明した。
【0012】また磁性層の保磁力が低いと自己減磁損失
が大きく、短波長記録には適さないので、相当の保磁力
を有することが必要である。この様な目的に適応できる
手段として、可撓性支持体と磁性層の間に厚さが0.5
μm〜5.0μmの下塗層を設け、磁性層の保磁力10
00Oeにすることが提案されている。(特開昭57−
198536)しかしながら、従来公知の技術では、こ
の目的を達成するには次にあげる問題がある。前述の特
開昭57−198536で開示されているような、上下
両層の同時重層塗布を行なうと、両層の混合が起きて表
面性が悪くなるばかりか配向が乱れる。また同時重層塗
布における配向性の向上技術として、特開平3−490
32にカーボンブラックを分散した層を下層に用い、多
段配向をすることが開示さているが、カーボンブラック
のような真比重の小さなフィラーは、配向時の磁性体の
回転運動によって、同時重層塗布直後の配向処理で両層
の界面が乱れ、面内方向に測定した角形比は高いもの
の、同発明の目的である磁性層法線方向の残留保磁力の
改善は不十分であった。
【0013】この様な技術に対する公知技術として特開
昭62−1115がある。しかしながら同時重層塗布に
おいて、この公知技術を適応すると次のような問題があ
る。即ち、非磁性の下層に低比重のカーボンブラックを
用いて同時重層塗布をすると、塗布過程あるいは、配向
過程において該非磁性下層と上層の磁性層との混合、あ
るいは乱流により両層界面の乱れを引き起こす。このよ
うな両層間の混合、乱れは磁性層中の磁性体の配向性を
極度に低下させる。
【0014】さらに長軸長が短く、かつ針状比の小さい
磁性体は流動配向しにくいので、磁性体の配向性はさら
に低下し、充分な電磁変換特性が得られなくなる。近
年、磁性層に含まれる磁性体は高密度化のために微粒子
化が進んでいる。微粒子にすることにより、磁性層の強
度が劣るようになり、例えば製造工程やビデオデッキ内
で高いテンションを与えられるとテープが伸びてしま
い、スキュー(Skew)歪が大きくなる。このSkew歪対策の
ために、支持体の熱収縮率を小さくしたり強度を高くす
ることが図られているが、それにも限界がある。また、
同時重層塗布方式を採用すると、逐次重層塗布方式に比
べて熱収縮率が大きくなりSkew歪が増加することも問題
になっている。これは、逐次重層塗布の場合、下層塗布
後カレンダーや硬化処理して下層を硬くして媒体の伸縮
を抑制したが、同時重層塗布方式では下層と上層を一度
に塗布するため、下層によって媒体の伸縮を抑制するこ
とができないからである。特開昭63−187418や
特開昭63−191315に同時重層塗布方式による発
明が開示されているが、このような欠点があった。
【0015】また、同様に長時間記録及び/又は再生を
図るためにテープ厚みを薄くしている傾向もある。テー
プ厚みを薄くするとテープスティフネスが低下して、ヘ
ッドとの良好な接触が保てなくなり、電磁変換特性の低
下を来すことになる。特に、近年普及している8mmビ
デオテープやVHSの長時間テープでは全厚みが14μ
以下と薄いためにヘッド当りを確保することが困難にな
っている。従来、媒体厚みが厚い場合、むしろ下層の非
磁性層の強度を下げて滑らかな接触状態を保つことが効
果的であったが、近年の記録再生装置に使用される薄手
テープは、下層の非磁性層のスティフネスを高くしない
と、回転ヘッドに対する接触所謂ヘッド当りを確保でき
にくくなっている。可撓性支持体の延伸方法でこのステ
ィフネスを制御する方法もあるが、幅方向スティフネス
が低下して走行耐久性に好ましくない。
【0016】特開昭63−191315で示されている
ようにヘッド当りを良好にするために、下層の非磁性層
にポリイソシアネートを含ませないことに効果を認めた
が、そのため高温高湿の保存性に劣る結果となってい
る。従って、保存性を重視しないシステムでは有効であ
るが、業務用やデータ保存のような保存性を重視するシ
スムでは使用しにくい方法である。特開昭63−187
418についても同様に磁性層を薄層化し、電磁変換特
性を向上させることが開示されているが、該発明では電
磁変換特性上未だ不十分なものがあった。特開昭50−
803にもモース硬度6以上の細粒状非磁性顔料を磁性
層と支持体との間に設けるという発明があるが、この発
明の骨子はアルミニウム基盤をモース硬度6以上の非磁
性粉体で研磨して基盤の平面性を増すことを目的として
いる。
【0017】又、これらの方法では、近年の磁気記録の
長時間化及び高密度化に伴う磁気記録媒体の薄層化の要
請に答えることが困難であり、且つ優れた電磁変換特性
と走行耐久性を両立することが不十分であった。特に薄
手テープで走行耐久性を向上させるにはテープエッジダ
メージを少なくすることが必要であり、特開昭63−1
91315や特開昭63−187418の発明では不十
分であった。
【0018】次に上層が磁性層で下層が非磁性層で、且
つWet on Wet塗布方式で磁気記録媒体を得る
ことについて、種々の特許出願がされている。例えば特
開昭50−104003号公報では、Wet on W
et塗布方式を示唆する記載はあるが非磁性層はカーボ
ンブラックのみの例であり、構造粘性が強すぎて、界面
の乱れが激しかった。
【0019】又特開昭62−212922号公報(US
4916024号明細書)には、導電性層(中間層)に
カーボンブラックの5%〜25%の強磁性粉末を含有す
る磁気記録媒体が開示されている。これはカーボンブラ
ックの分散性を改良するために加えているものである
が、中間層に加える強磁性粉末は磁性層中のものと同程
度のものを使用しているため、界面の乱れは良好に防止
することはできなかった。又特開昭62−214524
号公報には、隣接した複数層の各塗布液組成の溶媒及び
溶質に対し相互溶解性を有するように各塗布液組成を選
定し、Wet on Wet塗布方式で塗布、乾燥する
磁気記録媒体の製造方法が開示されている。しかしなが
ら、上層が磁性層、下層が非磁性層の組合せの例示はあ
るが、結合剤のみの例であり、又カーボンブラックも中
間層に含むことを示唆はしているが、このような開示に
基づいては界面の乱れを解消することはできなかった。
又特開昭62−241130号公報(US48392
25号明細書)には、中間層が水酸基及び/又はアミノ
基を含む結合剤の少なくとも1つを含み且つ該磁性層が
イソシアネート化合物を含む磁気記録媒体であり、これ
は両層を化学的に結合させて中間層と磁性層の密着強度
を向上させることを開示している。中間層にはカーボン
ブラックを添加してもよいこと及びWet on We
t塗布方式により塗布してもよいとしているが、このよ
うな開示では界面変動を解決することはできなかった。
【0020】更に特開昭63−88080号公報(US
4854262号明細書)にはドクターエッジを改良し
た塗布装置が開示されている。この中には高剪断速度
(10 4 sec-1)での粘度の開示はあるが、単に上層
液及び下層液の粘度を示したに過ぎず、このような開示
では界面変動を充分抑えることはできなかった。又特開
昭63−146210号公報には下層の磁性層又は非磁
性層の結合剤が非硬化系結合剤であり、最上層の磁性層
の結合剤が電子線硬化型樹脂である磁気記録媒体が開示
されている。しかしながら下層非磁性塗料にはカーボン
ブラックを含んだ例のみであり、界面の乱れを解決する
ことはできなかった。更に特開昭63−164022号
公報にはエクストルージョン型塗布ヘッドのスロット内
で磁性液層を中央に磁性液層より低粘度の非磁性液層を
スロット前後壁面側に形成して多重層の押出塗布をする
磁性液の塗布方法が開示されている。高い粘度の磁性層
液を低い粘度の非磁性層のバインダー溶液で包み、高速
薄層塗布適性の増進を図ったものであり、磁性層塗布液
ビードと塗布ヘッド間の間隙を少なくする目的である。
このような開示のみでは界面の乱れを充分解決すること
はできなかった。又特開昭63−187418号公報
(US4863793号明細書)には上層磁性層に含ま
れる強磁性粉末の透過型電子顕微鏡による平均長軸長が
0.30μm未満、X線回折法による結晶子サイズが3
00Å未満である磁気記録媒体が開示されている。下層
の非磁性層にはカーボンブラック、グラファイト、酸化
チタンなどを含むことができると開示され、具体例とし
てはα−Fe2 3 100重量部と導電性カーボン10
部の組合せが開示されている。しかしながらカーボンの
使用量が少ないこと、α−Fe2 3 の粒子サイズが記
載されていないため、これら公報の開示では界面の乱れ
を十分解決することはできなかった。
【0021】更に特開昭63−191315号公報(U
S4963433号明細書)には下層の結合剤が熱可塑
性結合剤であり、且つ下層の厚さが乾燥厚みで0.5μ
m以上である磁気記録媒体が開示されている。下層非磁
性層に含まれる非磁性粉の具体例としては前記の特開昭
63−187418号公報と同じくα−Fe2 3 10
0重量部と導電性カーボン10部の組合せが開示されて
いる。しかしながらカーボンの使用量が少ないことやα
−Fe2 3 の粒子サイズが記載されていないため、こ
れらの公報の開示では界面の乱れを解決することができ
なかった。
【0022】更に特開平2−254621号公報にはカ
ーボンブラックを主成分とする非磁性層を設け、その上
にFe−Al系強磁性粉末を含む磁性層をWet on
Wet方式で形成した磁気記録媒体が開示されてい
る。しかしながら下層の例示はカーボンブラックのみで
あり、これでは構造粘性が強すぎて、界面の乱れを解決
することはできなかった。
【0023】更に特開平2−257424号公報には非
磁性層に平均粒径が50mμ以上のフィラーを含む磁気
記録媒体が開示されている。フィラーとしては、カーボ
ンブラックやAl2 3 ,SiCのような研磨剤を挙げ
ている。しかしながらその具体例はカーボンブラックの
み、Al2 3 のみ、SiCのみの使用であり、このよ
うな組合せでは界面の乱れを解決することができなかっ
た。
【0024】次に特開平2−257425号公報には動
摩擦係数が0.25以下であり、かつ表面比抵抗が1.
0×109 Ω/sq以下である複数の層を設けた磁気記
録媒体が開示されている。しかしながら下層の非磁性粉
の例示はSnO2 のみ、カーボンブラックのみであり、
界面の乱れを解決することはできなかった。又特開平2
−260231号公報には可撓性支持体上に第1の非磁
性層と、第1の磁性層と、第2の非磁性層と、第2の磁
性層とがこの順に積層されている磁気記録媒体が開示さ
れている。この非磁性層は結合剤のみの例示であり、界
面の乱れを解決することはできなかった。
【0025】更に特開平3−49032号公報(US5
051291号明細書)には磁性層の膜厚が1.5μm
以下であり、かつ該磁性層の角形比が0.85以上であ
る磁気記録媒体が開示されている。これは多段配向によ
り角形比を向上させるものであるが、下層はカーボンブ
ラックのみを使用する層であり、構造粘性が強すぎて界
面乱れを解決することはできなかった。
【0026】近年Hi8テープの研究がされ、その究極
のニーズはME(蒸着)テープとMP(メタル)テープ
のメリットの両立にあり、それをMPテープで実現する
にはMPテープの本来の優れた走行性、耐久性、生産適
性を維持すると共に、如何に蒸着テープのような短波長
領域(高域の輝度信号)の高C/N化を達成するかであ
り、最も重要な課題であった。
【0027】従来、重層塗布技術は、VTRの信号記録
メカニズム、すなわち各信号の記録深さに着目し、それ
ぞれに最適な上、下磁性層を設計することで性能向上を
図ってきた。VHSの重層塗布は上層と下層にそれぞれ
サイズや磁気特性の異なる強磁性粉末を採用した2層構
造で輝度、色、音の全ての帯域における高出力、低ノイ
ズが実現されてきた。
【0028】そして、重層構造のHi8MPテープにお
ける上層の磁性層に、高密度記録に適応可能な金属磁性
体を用い、下層の磁性層には、中、低域特性に優れた酸
化鉄磁性体を用い、全く種類の異なる磁性体を用いた所
謂ハイグリッドダブルコーティングが開発され、鮮鋭度
高い映像と、鮮やかな色が再現するなど大巾な画質向上
が図られた。
【0029】しかしながら、Hi8MPテープでの更な
る超高密度記録を追求し、高域特性を飛躍的に向上させ
るためには従来の技術や考え方だけでは限界があった。
そこで本発明者らは磁気記録そのものの原理、メカニズ
ムまで踏み込んで解析、研究を行ない、蒸着テープ以上
の高域特性を実現するために鋭意検討を行なった。
【0030】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第1の目的
は、塗布型でありながら蒸着テープに匹敵する高域の出
力を発揮すると同時に走行耐久性、保存性を有する高密
度磁気記録媒体を提供することである。本発明の第2の
目的は、歩留り良くかつ生産効率を確保して出力、C/
N等の電磁変換特性の優れた薄層磁気記録媒体を提供す
ることであり、またヘッド当りが良好でかつ保存安定性
が良好な薄層磁気記録媒体を提供することである。
【0031】本発明の第3の目的は電磁変換特性が良好
で走行耐久性に優れる磁気記録媒体を提供することであ
る。とりわけ、短波長記録における出力が高く、また、
生産における歩留まりのよい磁気記録媒体を提供するこ
とである。本発明の第4の目的は、RF出力が高く、か
つ走行耐久性に優れドロップアウトが少なく、ビットエ
ラーレート(BER)が低い磁気記録媒体を提供するこ
とにある。
【0032】本発明の第5の目的は、電磁変換特性が良
好でかつ走行性が良好なる磁気記録媒体を提供すること
である。
【0033】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討し
た結果、従来同時重層塗布技術を部分的には、基本とし
ながらも、その枠を越え、短波長記録になるほど大き
くなる「信号損失」を徹底的に少なくすることとそのた
めの磁性層の薄層化、磁性層の磁気エネルギーを限り
なく高めるために新磁性体の開発と高密度充填化という
2点が重要点であることを見出した。先ず第1に信号損
失の徹底低減を行なった。磁気記録では、その記録再生
の過程で様々な「損失」が発生するが本発明者らは今ま
でMP(メタル)テープでは避け難いと考えていた「自
己減磁損失」を低減することによって高域特性を向上さ
せるという、従来にないまったく新しい考え方を見出し
た。
【0034】即ち、本発明の第1のポイントは、上層の
磁性層と下層の非磁性層の各塗布液のチキソトロピー性
を同一もしくは近似したものにすること又は下層用非磁
性粉末の形状を調節することによって界面に混合領域を
なくすことにより、上層の磁性層の乾燥厚み平均値
(d)を1μm以下、且つその乾燥厚み平均値(d)を
最短記録波長λに対しλ/4≦d≦3λとし、さらにそ
の表面粗さRaをRa≦λ/50とする従来にない均一
で超薄層の磁性層を実現し、短波長領域での自己減磁損
失を大幅に低減したものである。
【0035】更に本発明を実施するに当たって採用する
好ましい条件といえるポイントとしての第2のポイント
は、上記界面の乱れを極めて低く押さえると共に上層の
磁性層の強磁性粉末のサイズ、形状と下層の非磁性層用
非磁性粉末のサイズ、形状を調整し、又非磁性粉末自体
に分散性を向上する発明を加えることにより、より均一
な変動の少ない界面が実現できたと共に超平滑な磁性層
表面を完成した。この平滑な磁性層表面が「スペース損
失」を徹底追放し、高域出力が向上した。
【0036】又本発明を実施するに当たって採用する好
ましい条件といえるポイントとしての第3のポイント
は、磁性層の高エネルギー化である。上層の磁性層にH
r、Hc共に高くした微粒子の強磁性粉末を用いること
により高磁気エネルギー化、高抗磁力化を図り、ME
(蒸着)テープ同等以上の高域出力を発揮することを見
出した。本発明の同様な好ましい条件の第4のポイント
は、高密度充填である。従来の技術では磁性層を単に薄
層化すると低域出力が低下し、カラー特性が悪化する
が、本発明では厚み方向の剛性が極めて高い微粒子無機
粉末がカレンダー処理による充填効果を大巾に向上し、
高エネルギー強磁性粉末を高密度充填することにより、
優れた中、低域特性も実現できることを見出した。
【0037】まず本発明の第1のポイントについて述べ
る。即ち、本発明の上記目的は、可撓性支持体上に少な
くとも非磁性粉末を結合剤に分散した下層の非磁性層を
設け、その上に強磁性粉末と結合剤を含む上層の磁性層
を設けた少なくとも二層以上の複数の層を有する磁気記
録媒体において、前記上層の磁性層は、その乾燥厚み平
均値(d)が1μm以下で、最短記録波長λに対してλ
/4≦d≦3λであり、かつ表面粗さRaがRa≦λ/
50の関係にあるとともに、前記非磁性粉末はモース硬
度3以上の無機質粉末であり、かつ前記最短記録波長λ
が4μm以下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。
【0038】すなわち本発明の第1のポイントは超薄層
の磁性層を実現したものである。自己減磁の原理から磁
性層の断面積が小さくなるほど損失は小さくなることが
知られているので、短波長信号の出力アップのために
は、磁性層の超薄層化が不可欠であることを見出したも
のである。しかも1μm以上の厚みでは効果が小さく、
一般に記録波長の1/4といわれている有効記録厚みに
近づくほど、すなわち飽和記録に近づくほど、その効果
が大きくなるため、サブミクロン単位の超薄層化が必要
である。
【0039】従来の単層塗布技術では、サブミクロン領
域の薄層塗布自体が難しい上、薄層にすればするほど均
一な厚みの確保や超平滑化が難しく、また、安定して大
量に生産することが極めて困難であった。そこで、従来
の重層塗布技術を革新し、下層の微粒子無機粉末を含む
非磁性層に対し、上層の磁性層を設け、磁性層の乾燥厚
み平均値(d)が1μm以下、さらに、該乾燥厚み平均
値(d)が最短記録波長λに対しλ/4≦d≦3λの関
係にあり、且つ前記磁性層の表面粗さRaがRa≦λ/
50の関係にあるように改良したことにより、従来の一
般的なHi8MPテープの1/3〜1/10以下と言う
画期的な超薄層の磁性層を以て自己減磁損失を低減さ
せ、輝度信号出力の大巾な向上を実現させたものであ
る。また、その際、前記上層の磁性層と下層の磁性層の
界面における厚味変動の平均値ΔdがΔd≦d/2の関
係にあるようにすることにより、より一層その作用を向
上させることができる。さらに、上層の磁性層を下層の
非磁性層に対しWet on Wet塗布方式で設ける
と、その作用を向上させることができる。
【0040】自己減磁の原理は以下のようである。磁化
された磁石の磁極は、磁石の外部だけでなく、内部にも
磁界を作る。磁石内部の磁界は、磁化の方向と逆向きで
あり、磁化を減少させる方向に働く。この内部磁界のこ
とを「反磁界」と言い、これによって生じる磁化の減少
が「自己減磁」である。
【0041】そして、その大きさは、磁石の形状に依存
する。つまり、断面積が小さいほど、また磁極間の距離
が大きいほど反磁界が小さくなり、自己減磁は起きにく
くなる。全く形状の異なる、縫い針とパチンコ玉を例に
とって説明すると、いずれも鉄製で、磁石に吸着される
が、縫い針は自己減磁が小さいのでそれ自体が磁石にな
り易く、一方、パチンコ玉は自己減磁が大きいので、自
分自身は磁石にはなりにくい性質を持っている。
【0042】これを磁気テープに置き換えた場合、長波
長(低域)記録では反磁界は小さいが、短波長(高域)
記録になるほど、磁化の磁極間距離が小さくなって反磁
界が増大し、自己減磁による損失が大きくなる。これ
が、テープの高域特性を劣化させる一つの大きな要因で
ある。この自己減磁損失を小さくするためには、自己減
磁の原理に従って、断面積を小さくすること、すなわち
磁性層の厚みを薄くすることが有効である。しかも、自
己減磁損失は飽和記録に近づくほど小さくなって出力が
向上するため、記録波長の1/4といわれる有効磁性層
厚みに近づけるサブミクロン領域の超薄層化が必要であ
る。
【0043】Hi8MPテープでの最短記録波長は0.
49μmと、極めて短波長であり、これが磁性層厚み約
0.2μmと極めて薄いME(蒸着)テープと同様に優
れた高域特性をもつ理由のひとつである。一方、従来の
塗布型MPテープの磁性層厚みは約3μmであり、これ
までの塗布方式では記録波長よりかなり厚くならざるを
えず、自己減磁損失による高域特性の劣化が大きな壁で
あった。
【0044】しかし本発明により、このような壁を大き
く打ち破ったのである。またスペース損失も重要な要因
である。自己減磁と並び、高域特性劣化のもうひとつの
大きな原因となっているのがスペース損失である。短波
長ほどテープ表面に出る磁束が弱まるため、テープとビ
デオヘッドの極く僅かなスペーシングでも、大きな出力
損失となる。スペース損失には、磁性層表面の粗さに起
因するミクロ的なものと、テープの剛性に起因するマク
ロ的なものがある。前者は、いかに超平滑性を実現しな
がら安定した走行性を確保するかが課題であり、特にH
i8MPテープのように、最短記録波長がVHSの約4
0%という高密度記録では、その重要性がきわめて高く
なる。後者は所謂「ヘッド当り」と言われているもの
で、優れたテープ強度としなやかさをいかに両立するか
が課題である。これは短波長記録に限らず画質への影響
が非常に大きくなるものである。本発明はこのスペース
損失の問題も一挙に解決したものである。
【0045】本発明の第2のポイントは、磁性層表面の
超平滑化である。重層塗布技術は、元来、優れた平滑性
を実現できる技術である。それは、ベースフィルム表面
の凹凸を下層の磁性層が吸収し、上層の磁性層に対しそ
の凹凸の影響を伝えにくくするからである。しかし、
0.5μm以下の、より短波長での極く僅かなスペース
損失をも問題にし、さらなる平滑性を目指す場合、従来
重層塗布技術だけでは限界があった。
【0046】記録メカニズム上、上層には高域特性に優
れた超微粒子磁性体を使用する必要があり、比較的大き
な下層用非磁性粉末によって生じる粒子サイズ単位の極
く微小な上下層界面の乱れさえも、徹底的に追求する必
要があるからである。特に、上層を超薄層にする程、界
面の平滑性が上層にある磁性層表面の平滑性に与える影
響が大きくなり、この課題の解決が一段と重要であっ
た。
【0047】本発明では、上下層界面の超平滑化をはか
るため、下層に含まれる非磁性粒子の超微粒子化と、そ
の高密度充填化を追求した。しかしながら、超微粒子で
あるため、そのまま使用すると均一、且つ高密度に充填
させることが困難であり、そこで超微粒子の表面に特殊
表面処理を施し、分散性を高めることで、高密度充填を
実現し、上下層界面の平滑さを飛躍的に高めたものであ
る。
【0048】また、この非磁性層は高密度充填層である
ため、テープの面方向に対しては可撓性が高く、優れた
しなやかさを持ちながら、厚み方向の力に対しては、極
めて高い剛性を発揮し、カレンダー処理による平滑化効
果を一段と高めるものである。その結果、従来の重層型
Hi8MPテープに比べ、さらにその平滑度を20%も
向上させ、磁性層の表面粗さRaが2.7nmを達成し
た。下層に非磁性層を設けたWet on Wet塗布
方式を用いて実現できた超平滑性が、短波長領域におけ
るスペース損失を大巾に低減させ、高域特性を向上させ
ることができたものである。
【0049】次に本発明の第3のポイントについて述べ
る。即ち、本発明は、前記上層の磁性層に含まれる強磁
性粉末の長軸長が0.3μm以下で、且つその保磁力H
cが1500Oe以上の針状強磁性合金粉末、あるいは
板径が0.3μm以下の粉末で、且つその保磁力Hcが
1000Oe以上の板状強磁性粉末であることが好まし
い。本発明の第3のポイントの目的は、磁気テープの性
能向上技術の基本である磁性層の高出力化及び低ノイズ
化にある。短波長での特性向上を徹底追求するために
は、信号損失の極小化とともに、磁性体の超微粒子化、
高エネルギー化及びその高密度充填化による磁性層自体
の高出力及び低ノイズ化が不可欠である。
【0050】次に、本発明の第4のポイントについて述
べる。本発明の媒体は、前記磁気記録媒体の長手方向ス
ティフネスSMDと幅方向のスティフネスSTDとの比SMD
/STDが1.0〜1.9であることが好ましい。具体的
には、前記下層の非磁性層に含まれる無機質粉末のモー
ス硬度が6以上、平均粒径が0.15μm以下の球状か
ら立方体状までの多面体状無機質粉末からなることが好
ましい。また本発明の媒体は、70℃、30分間に於け
る前記磁気記録媒体の熱収縮率が0.4%以下であるこ
とが好ましく、具体的には前記下層の非磁性層の乾燥厚
みが前記上層の磁性層の乾燥厚みの1倍〜30倍であ
り、且つ前記下層の非磁性層の粉体体積比率と前記上層
の磁性層の粉体体積比率との差が、−5%〜+20%の
範囲にあることが好ましい。また、本発明の第4のポイ
ントは高密度充填化にあり、本発明の磁性体の高密度充
填化を可能にしたのが下層の非磁性層である。平滑で、
且つ厚み方向に対してきわめて剛性の高い非磁性層が、
スーパーHDP(High DensityPacki
ng)カレンダーにより付与される超高圧のニップ圧力
を効果的に受け止め、従来にない画期的な高密度充填を
実現した。
【0051】一方、磁性層の超薄層化によって高域特性
を徹底追求すると、従来の技術では中・低域特性が低下
し、優れたカラー特性が得られなくなる。しかし、本発
明の下層の非磁性層は、この問題点を解決するため高エ
ネルギー磁性体を画期的に高充填化することを可能に
し、高域出力の大幅な向上と同時に、高い中・低域特性
を確保し、優れたカラー出力を得ることができたもので
ある。
【0052】ここで上層磁性層の厚み平均値dの求め方
は以下の通りである。先ず、磁気記録媒体を長手方向に
わたってダイアモンドカッターで約0.1μmの厚みに
切り出し、透過型電子顕微鏡で倍率10000〜100
000倍好ましくは20000〜50000倍で観察
し、その写真撮影をする。写真のプリントサイズはA4
〜A5とする。その後、上層の磁性層及び下層の非磁性
層に含まれる磁性体や非磁性粉末の形状差異に注目しな
がら、界面を目視確認して黒く縁取り、さらに、磁性層
表面も同様に黒く縁取る。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。これにより上層の磁性層厚みの平均値を求め
る。間隔の長さは長さ21cmの間隔を100〜300
にセグメント化してその長さを測定する。
【0053】なお、前記下層及び上層の界面変動を定量
的に把握することにより、前記界面での乱れ現象を良好
に制御することも可能になる。前記界面変動値の求め方
としては、前記両層の界面における厚み変動の平均値Δ
dとして捕らえ、長さ20μm(実長)中の前記磁性層
と前記非磁性層の前記縁取りをした界面が形成する山の
頂と谷の底部の厚さ方向の距離(Δdi)を10〜20
箇所(20μm中全て)求め、その総和の平均値とし
た。即ち、本発明においては、前記界面を形成する曲線
は理想的にはdが一定な直線であることが最も好ましい
態様であるが、現実的には従来界面に比べ振幅が小さく
且つ山と谷の間隔が長い滑らかなサイン曲線に類似した
曲線が形成されたものが好ましく、山と谷の数は、20
μm長さに最大各10〜20個程に制限されることが好
ましい。(図1参照) 即ち、Δd=(Δd1+Δd2+…+Δdm)/m
(m=10〜20) また、前記界面が形成する曲線の山−山間の距離(L)
は、好ましくは1μm以上、特に好ましくは2μm以上
である。また、前記100〜300にセグメント化した
各磁性層厚みの値を統計処理と同様に標準偏差σを求め
ることができる。この標準偏差σは、0.2μm以下で
あることが好ましい。なお、前記磁性層の厚み平均値d
と前記界面における厚み変動の平均値Δdとの関係は、
Δd≦d/2が好ましい。
【0054】本発明の第1のポイントである、可撓性支
持体上に少なくとも非磁性粉末を結合剤に分散した下層
の非磁性層を設け、その上に強磁性粉末と結合剤を含む
上層の磁性層を設けた少なくとも二層以上の複数の層を
有する磁気記録媒体において、前記上層の磁性層は、そ
の乾燥厚み平均値(d)が1μm以下で、最短記録波長
λに対してλ/4≦d≦3λであり、かつ表面粗さRa
がRa≦λ/50の関係にあるとともに、前記非磁性粉
末はモース硬度3以上の無機質粉末であり、かつ前記最
短記録波長λが4μm以下であることを特徴とする磁気
記録媒体を達成するための具体的手段は次の通りであ
る。第1の実施態様は、上層の磁性層用磁性塗料と下層
の非磁性層用塗料の各分散液におけるチキソトロピー性
を互いに近似するように制御することであり、第2の態
様は、下層の非磁性層と上層の磁性層に含まれる各粉末
のサイズ及び形状を規定して、力学的に上層及び下層に
混合領域が生じないように制御することである。
【0055】第1の実施態様の具体的方法としては、非
磁性粉末を結合剤中に分散してなる分散液が、チキソト
ロピー性を持ち、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 A
10との比A104 /A10を、100≧A104 /A
10≧3に調整することである。このようなチキソトロ
ピー性を有するための具体的な手段として、以下の
(A)〜(D)項がある。本発明の磁気記録媒体は、こ
れらの各項に限定されるものではなく、あくまでもその
本質とするところは前記各分散液のチキソトロピー性を
同一又は近似した値にすることにあり、さらに、具体的
にはA104 /A10の値の範囲とすることにある。 (A)前記下層の非磁性層に含まれる前記粉末が少なく
ともカーボンブラックと、前記下層の非磁性層の乾燥厚
みより小さい平均一次粒子径の無機粉末を含み、且つ前
記下層の非磁性層と上層の磁性層に熱硬化系ポリイソシ
アネートを結合剤中に10〜70重量%含むこと。 (B)前記下層の非記録層の粉末サイズが平均一次粒子
径0.08μm以下である非金属無機粉末を含むこと。 (C)前記上層の磁性層の乾燥厚みが1.0μm以下
で、且つ前記下層の非磁性層の飽和最大磁束密度Bmが
500ガウス以下、好ましくは30〜500ガウスであ
るようにチキソトロピー性を付与する磁性粉末を使用す
ること。但し、前記下層の非磁性層は記録に関与しな
い。 (D)前記上層の磁性層に含まれる強磁性粉末の長軸長
が0.3μm以下、結晶子サイズが300nm以下であ
り、前記下層に非磁性粉末として非磁性金属酸化物粉末
と平均粒径が20nm未満のカーボンブラックを95/
5〜60/40の割合で含み、且つ少なくとも前記下層
に一分子中に3個のOH基を有するポリウレタンとポリ
イソシアネート化合物を含むこと。
【0056】これら(A)〜(D)項は、A104 /A
10を前述した範囲内に調整するための好適な手段を示
したものであるが、これらは、例えば、下記の因子とも
互いに関係(重複した記載も含む)があり、種々選定す
ることにより、所望のA10 4 /A10を有する分散
液、磁性塗料が得られ、その結果、所望の特性を有する
磁気記録媒体を製造することができる。
【0057】前述した因子としては、例えば、分散され
る無機粉末あるいは磁性粉末に関して、(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、が挙げら
れる。一方、結合剤に関しては、(1)分子量、(2)
官能基の種類等、が、また溶剤に関しては、(1)種類
(極性等)、(2)結合剤溶解性、(3)溶剤処方量、
(4)含水率、等が挙げられる。
【0058】次に、第2の実施態様の具体的手段として
は、下記(E)〜(G)項が挙げられるが、あくまでも
その本質とするところは前記下層の非磁性層と上層の磁
性層の間に混合領域をなくすことにあり、これらは単な
る例示に過ぎない。 (E)前記下層に含有される非磁性粉末の最も長い軸長
1 と最も短い軸長r2との比r1 /r2 を2.5以上
にすること。 (F)前記非磁性粉末の針状比が2.5以上であり、且
つ前記強磁性粉末の最も長い軸長の平均径を0.3μm
以下とすること。 (G)前記下層の非磁性層に鱗片状の非磁性粉末と分子
量3万以上のエポキシ基を含む結合剤を含ませ、且つ前
記上層の磁性層に針状の強磁性粉末又は板状の強磁性粉
末を含ませること。
【0059】これら(E)〜G)項は、前記下層の非磁
性層と前記上層の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、前記下層の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ている。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、前記上
層の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。又、混合領域が生じないようにするための
別の手段は、前記下層の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により、上
述したような前記上層の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。
【0060】このようにタイル状に敷き詰めて、分散性
を改良するために、分子量3万以上のエポキシ基を含む
結合剤を用いることが好ましい。このように下層の非磁
性層に形状的に特徴のある非磁性粉末を用い、その上に
上層の磁性層を設けることにより、界面に混合領域が生
じず、従って、極めて薄層で、且つ平滑な磁性層が得ら
れる。
【0061】また、本発明の磁気記録媒体は、磁性層の
乾燥厚み平均値dが最短記録波長λに対してλ/4≦d
≦3λ、且つ前記磁性層の表面粗さRaがRa≦λ/5
0の関係にあることが必要である。このための好適な粉
末構成として、磁性層中の前記強磁性粉末はその長軸長
が0.3μm以下の針状強磁性粉末あるいは板径が0.
3μm以下の板状強磁性粉末であること、前記下層の非
磁性層中の非磁性粉末は、その平均粒径がλ/4以下の
粒状粒子、もしくは長軸長が0.05〜1.0μmで針
状比が5〜20の針状粒子、又は板径が0.05〜1.
0μmで、かつ板状比が5〜20の板状粒子であること
が好ましい。
【0062】このような本発明媒体の表面性を達成する
ためには、他に次の(H)〜(K)項の各手段も寄与す
るものである。 (H)前記下層の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、前記上層の磁性層に
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。 (I)前記下層の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、前記上層の磁性層に
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。 (J)前記上層の磁性層に含まれる強磁性粉末の磁化容
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、且つ前記下層の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の磁性層に含
まれる強磁性粉末の板径以下であること。 (K)前記下層の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。
【0063】前記(H)〜(K)項の作用効果は以下の
通りである。先ず、(H)について述べる。前記上層の
磁性層を1μm以下の極薄層に塗布、乾燥するために
は、前記下層の非磁性層に含まれる無機質粉末の粒子径
と、前記上層の磁性層に含まれる強磁性粉末の結晶子サ
イズとが関連して細かい表面粗さが決定される。結晶子
サイズは針状の強磁性粉末の場合、概ね短軸径に対応す
る。前記下層の非磁性層の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以下であると分
散そのものが困難になり、平滑な下層表面が得られない
ので、磁気記録媒体の最終膜面の平滑性も不十分にな
る。逆に、前記下層の無機質粉末の平均粒径が強磁性粉
末の結晶子サイズの4倍を越えると、前記下層粉末粒子
の粒子間距離が広がるために、前記上層の強磁性粉末が
前記下層の表面性の影響を受けるので十分な表面性を得
ることができない。実施例に示すように十分な表面性を
得るためには、前記上層の針状強磁性粉末結晶子サイズ
の1/2〜4倍、更に好ましくは2/3〜2倍の平均粒
径を有する無機質粉末が好ましいのである。無機質粉末
の形状としては、球状、サイコロ状が好ましい。また、
モース硬度は3以上、好ましくは4以上、更に好ましく
は6以上である。好ましい無機質粉末とそのモース硬度
を例示すると、TiO2 (5.5〜6)、αヘマタイト
(5〜6)、BaSO4 (3〜3.5)、ZnO(4)
である。
【0064】又、無機質粉末の前記下層における体積充
填率が20〜60%、更に好ましくは25〜55%の範
囲であることが望ましい。上記のような前記下層の非磁
性粉末粒子径と前記上層の強磁性粉末の結晶子サイズと
の関係で、表面粗さを小さくするためには前記下層粉末
の体積充填率に好ましい範囲がある。体積充填率が20
%以下であると前記下層粉末粒子間の距離が大きくな
り、前記上層の磁性層表面が前記下層粉末表面の粗さの
影響を被るようになり、また、前記下層に前記上層の強
磁性粉末が混入することにもなり、非常に激しく表面が
粗くなる。また、角形比が低下することにもなる。ま
た、体積充填率が60%以上であると分散液の粘度が非
常に高くなり、実質的に塗布することが不可能になる。
塗布されても走行耐久性の面で粉落ち等の問題を生ずる
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、カーボンブラックは分散性が非常に悪いので、
カーボンブラック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40%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。
【0065】次に(I)について以下に説明する。重層
塗布方式による磁気記録媒体においては、電磁変換特性
を良好に保つために、角形比を大きくする必要がある
が、前記上層用強磁性粉末に対して前記下層の非磁性層
用無機質粉末の平均粒径が大きいと前記下層粒子間の距
離が大きくなり、特に上下両層の界面で強磁性粉末の配
向の乱れが生じ、前記(H)項と同様に磁性層の表面性
を悪化させる。配向の乱れを少なくするためには、前記
強磁性粉末の長軸方向にわたり細かい非磁性粉末を並べ
るようにして、前記強磁性粉末の長手方向にわたり配向
が乱れないように支持する必要がある。そのための要件
を実験的に確認したところ、角形比が単層磁性層と同等
になるのは針状強磁性粉末の場合、長軸長の1/3以
下、更に好ましくは1/3〜1/20の無機質粉末を使
用すると良好な表面性と角形比を得ることができること
が分かった。
【0066】また、前記(J)項では前記針状強磁性粉
末に代わって、同様な考え方で6角板状強磁性粉末を使
用すると垂直方向に配向して界面の乱れが少なくなり、
角形比を高くすることができる。前記下層に使用する無
機質粉末は、その板径以下、更に好ましくは板径以下か
ら板径の1/5以上であることが好ましい。前記(I)
及び(J)項では、前記(H)項と同様な理由から、無
機質粉末の前記下層における体積充填率は20〜60%
が好ましい。また、磁性層の厚みが前記強磁性体の長軸
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。無機質粉末の好ましい種類、性質は、前記
(H)項と同様である。
【0067】次に、前記(K)項について説明する。前
記下層の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 、S
iO2 、TiO2 、ZrO2 、SnO2 、Sb2 3
ZnO等が好ましく、更に好ましいのはAl2 3 、S
iO2 、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。
【0068】例えば、前記非磁性無機質粉末の表面処理
は、前記非磁性無機質粉末素材を乾式粉砕後、水と分散
剤を加え、湿式粉砕、遠心分離により粗粒分級が行われ
る。その後、微粒スラリーは表面処理槽に移され、ここ
で金属水酸化物の表面被覆が行われる。まず、所定量の
Al、Si、Ti、Zr、Sb、Sn、Znなどの塩類
水溶液を加え、これを中和する酸、またはアルカリを加
えて、生成する含水酸化物で無機質粉末粒子表面を被覆
する。副生する水溶性塩類はデカンテーション、濾過、
洗浄により除去し、最終的にスラリーpHを調節して濾
過し、純水により洗浄する。洗浄済みケーキはスプレー
ドライヤーまたはバンドドライヤーで乾燥される。最後
にこの乾燥物はジェットミルで粉砕され、製品になる。
また、水系ばかりでなくAlCl3 、SiCl4 の蒸気
を前記非磁性無機質粉末に通し、その後水蒸気を流入し
てAl、Si表面処理を施すことも可能である。
【0069】その他の表面処理法については、「Charac
terization of Powder Surfaces 」, Academic Pressを
参考にすることができる。本態様は、記録波長に応じた
前記磁性層の最適厚み範囲及び、前記下層の非磁性層と
前記上層の磁性層との界面における厚み変動(即ち、該
界面の厚み方向における変動幅)を特定することによ
り、前記磁性層の表面粗さが特定且つ改善され、さら
に、前記磁性層の厚みを薄く且つ均一に形成されるので
記録波長が短くなっても再生出力変動、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。
【0070】本発明媒体の効果を別の視点から見れば、
従来、磁性層を薄層化して短波長記録すると、前記磁性
層全層が記録再生に寄与するので、前記磁性層の厚さが
変動すると再生出力が直接的に変動し、振幅変調ノイズ
がみられたが、本発明はこの欠点を解決したものであ
る。
【0071】本発明において、最短記録波長λは4μm
以下であり、より好ましく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0.7
μm、デジタルビデオでは、0.5μm、デジタルオー
ディオでは0.67μmが挙げられる。
【0072】本発明の磁性層の厚み平均値dの範囲は、
λ/4≦d≦3λ、好ましくは、λ/4≦d≦2λ(即
ち、0.25≦d/λ≦2)である。また、本発明の磁
性層の厚み平均値dは、通常0.05μm≦d≦1μ
m、好ましくは、0.05μm≦d≦0.8μmの範囲
である。
【0073】前記磁性層厚み平均値dは、前述の通り実
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、既知の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。本発明
は、表面粗さRaをRa≦λ/50、即ちλ/Raを5
0以上、好ましくは75以上、更に好ましくは80以上
に特定することができる。また、本発明における表面粗
さRaは、光干渉粗さ計を用いて測定した中心線平均粗
さをさす。
【0074】本発明の磁気記録媒体は、前記下層の非磁
性層が湿潤状態の内に前記上層の磁性層を塗布する方式
に限定されるものでなく、同時重層塗布でも逐次重層塗
布方式でも良い。
【0075】本発明において、磁性層の厚みに関して
は、単に薄くすればよいとは言えず、本発明者らは、最
短記録波長λに対して最適な範囲があることを見出し
た。即ち、前記磁性層厚み平均値dがλ/4より薄くな
ると、再生に寄与する磁束が減少し出力は低下する。ま
た、前記平均値dが3λを越えると、同時に記録する記
録波長が長い成分の深層記録磁界により短波長成分が減
磁されるので出力が低下する。従って、前記磁性層厚み
平均値dはd≦3λ、好ましくは、d≦2λが良い。
【0076】また、媒体の基本性能であるC/Nをとら
えた場合には、従来の比較的厚膜の磁性層で問題とされ
た磁性層表面の凹凸(いわゆる表面粗さ)に加えて、非
磁性層と磁性層界面での厚み変動が問題となり、これは
前記磁性層厚み平均値dがλ/4≦d≦3λの範囲にな
ると、再生出力は磁性層全体の磁束量の影響を受けるよ
うになるためで、従来の厚膜の磁性層では問題ではなか
ったことである。本発明は、この問題に対して、従来の
厚膜の磁性層以上に平滑なことが要求され、その表面粗
さRaは、Ra≦λ/50の関係を満たすことが必要で
ある。
【0077】本発明によって、真空中での処理が前提で
あり、腐食に弱い金属薄膜媒体のような生産性及び信頼
性に関する問題がなく、電磁変換特性が前記金属薄膜に
匹敵し、しかも生産性に優れた高性能塗布型磁気記録媒
体を得ることができる。本発明の第2のポイントを達成
するのに好ましい実施態様は、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
前記磁性層の乾燥厚み平均値dとの間に30≦d/R
rms の関係があることである。
【0078】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、磁性層厚みの
低減により押され代が少なくなるために、カレンダー成
形性が悪くなり、表面粗さが粗くなる。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S
TMによる表面粗さが好ましい。AFMによるR
rms は、10nm以下が好ましい。3d−MIRAUで
測定した光干渉表面粗さRaは1〜4nm、P−V値
(Peak−Valley)値は、80nm以下である
ことが好ましい。
【0079】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。また本発明の第3のポ
イントを達成するためには、前記上層の磁性層に含まれ
る強磁性粉末の長軸長が0.3μm以下で、且つその保
磁力Hcが1500Oe以上の針状強磁性合金粉末ある
いは板径0.3μm以下で、且つ粉末であり、且つその
保磁力Hcが1000Oe以上の板状強磁性粉末である
ことが好ましい。
【0080】前記強磁性粉末としては、針状強磁性合金
粉末、及び板状の六方晶フェライト系強磁性体(Baフ
ェライト、Srフェライト等)、及び板状Co合金粉末
が使用できる。Hc,飽和磁化( σS ) 、は適宜選択し
てよいが、特に最短記録波長が1μm以下の短波長記録
には、保磁力Hcが1500(Oe)以上が好ましい。
磁性体のサイズは一般的に高密度記録に対して適合する
ための針状のもので長軸長0.3μm以下、板状のもの
で板径0.3μm以下のものを用いる。
【0081】本発明の第4のポイントを達成するために
は、前記磁気記録媒体の長手方向スティフネスSMDと幅
方向のスティフネスSTDとの比SMD/STDが1.0〜
1.9であることが好ましい。前記スティフネス比を上
述の値とするためには、前記下層の非磁性層に含まれる
無機質粉末のモース硬度が6以上、平均粒径が0.15
μm以下の球状から立方体状までの多面体状無機質粉末
のものを使用することが好ましい。
【0082】本発明の前記スティネスの作用効果は以下
の通りである。前述したように磁気記録媒体のSMD/S
TDを制御することにより、該磁気記録媒体の力学的特性
を制御して、前記磁気記録媒体のヘッド当たりを改善す
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。即ち、本実施態様は、SMD/STDを1.
0〜1.9に制御するものである。
【0083】前記長手方向のスティフネスSMD及び幅方
向のスティフネスSTDは、共に市販のスティフネステス
ターを使用して測定できる。例えば、東洋精機社製ルー
プスティフネステスターを使用し、製造した磁気記録媒
体を幅8mm、長さ50mmに裁断して得られた試料
を、SMDの測定用には試料長さ方向が磁気記録媒体の塗
布方向と同じになるように、STDの測定用には試料長さ
方向が磁気記録媒体の幅方向と同じになるように切り出
してこれを円環として、内径方向に変位速度3.5mm
/秒で変位5mmを与えるに要する力をmgで表した値
を各SMD、STDとすることができる。
【0084】ここで、SMD/STDは、1.0〜1.9、
好ましくは1.1〜1.85に制御される。また、全厚
み13.5±1μmの磁気記録媒体においてはSMDは、
50〜200mg、好ましくは50〜150mg、STD
は、40〜150mg、好ましくは50〜130mgで
ある。SMD/STDの値を制御する手段は特に制限はない
が、好ましくは下層無機質粉末の形状及びモース硬度を
選択することが望ましく、前記下層に含まれる無機質粉
末として、モース硬度が6以上、好ましくは6.5以
上、平均粒径が0.15μm以下、好ましくは0.12
μm以下の球状から立方体状までの多面体状無機質粉末
を選択することが望ましい。
【0085】前記磁気記録媒体のヘッド当たりを良好に
するためには、テープの各スティフネスをある程度高く
することが必要であり、そのためには、配合する各粉末
の硬さは硬い方が好ましい。モース硬度が6未満である
と各スティフネスが低くなり、良好なヘッド当たりが確
保できない。また、平均粒径が0,15μm以下と小さ
い方が、ヘッド当たりが良好である。これは、結合剤と
の接触界面が増加するために変形に強くなり、各スティ
フネスSMD、STDが向上するためと考えられる。本発明
においては、このSMD/STDを上述の範囲に調整する。
【0086】特に、電磁変換特性に効果が高いのは、S
TDがSMDに近いこと、即ち1に近いことである。前記下
層に含まれる無機質粉末を球状から立方体までの多面体
形状にすると塗膜の力学物性が等方的になるので、STD
を向上させるのに都合がよい。ここで、多面体形状と
は、具体的には球状、一面が正方形、正5角形、正6角
形等の正n角形あるいは単なるn角形等から1種以上選
択される正多面体あるいは非正多面体等が例示できる
が、好ましくは任意に選択した2つの軸比が0.6〜
1.4、好ましくは0.7〜1.3の範囲にあるものが
望ましい。
【0087】本発明の第4のポイントを達成するための
他の実施態様としては、前記磁気記録媒体の80℃、3
0分間に於ける熱収縮率が0.4%以下であることであ
り、具体的には前記下層の非磁性層の乾燥厚みが前記上
層の磁性層の乾燥厚みの1倍〜30倍であり、且つ前記
下層の非磁性層の粉体体積比率と前記上層の磁性層の粉
体体積比率との差が−5%〜+20%の範囲にあるこ
と、前記上層の磁性層に含まれる強磁性粉末の結晶子サ
イズが300オングストローム以下であり、且つ前記下
層の非磁性層に含まれる無機質粉末の平均粒子サイズが
0.15μm未満である粒状物、もしくは平均長軸径
0.6μm未満である針状物であること、前記下層の非
磁性層に含まれる無機質粉末が酸化チタン、硫酸バリウ
ム、炭酸カルシウム、硫酸ストロンチウム、シリカ、ア
ルミナ、酸化亜鉛、α酸化鉄から選ばれた少なくとも1
種であること、前記下層の非磁性層が平均粒径30mμ
以下であり、かつDBP吸油量が30〜300ml/1
00gで、BET法による比表面積が150〜400m
2 /gであるカーボンブラックを第二成分として前記無
機質粉末100重量部に対し、50重量部未満の割合で
含むことである。
【0088】本実施態様は、磁性層厚み平均値dが1μ
m以下で自己減磁損失が改善された塗布型磁気記録媒体
をピンホール、すじ等の塗膜欠陥がなく、高い生産性を
以て製造し、且つ磁気記録媒体の熱収縮を所定の値以下
に抑制したものである。即ち、本実施態様は70℃で4
8時間保存後における熱収縮率を0.4%以下に制御し
たことにより、Skew歪みを改善、低減し、しかも強
磁性金属薄膜に匹敵する電磁変換特性を有する磁気記録
媒体を提供するものである。
【0089】言い換えれば、本実施態様は、磁性層が極
めて薄い磁気記録媒体を高い生産性を以て製造し、且つ
Skew歪みを小さくする適切な磁気記録媒体の強度を
上記熱収縮率で特定できることを見出したものである。
ここで、前記熱収縮率は、100×(加熱前の室温にお
ける磁気記録媒体の長さ−70℃の環境下48時間磁気
記録媒体をテンションを与えずに保持した後の長さ)÷
(加熱前の室温における磁気記録媒体の長さ)で示され
る値である。
【0090】本実施態様において、前記熱収縮率を制御
する手段としては特に制限なく、任意の方法が適用でき
る。該制御手段としては、具体的には下記に挙げる例が
好ましい。前記下層の非磁性層の乾燥厚みを前記上層の
磁性層の乾燥厚みの1倍〜30倍、好ましくは2〜20
倍に制御し、前記磁気記録媒体の伸び縮みを前記下層及
び上層の膜強度で制御することが挙げられる。該厚味比
が1倍以下であると前記磁性層の微粒子化に伴う強度劣
化による熱収縮率の増大を防ぐことができない。また、
前記厚味比が30倍以上では、塗布厚みが厚くなるため
に、残留溶剤が増加し、膜が可塑化する等の弊害がで
る。
【0091】また、前記下層及び上層の膜強度を調整す
る手段としては、前記下層の非磁性層の粉体体積比率と
前記上層の磁性層の粉体体積比率との差を−5%〜+2
0%、好ましくは0〜15%の範囲に制御することが挙
げられる。ここで、−5%以下であると前記磁性層の熱
収縮率増大を抑止できず、また、20%以上増量すると
媒体自体が硬くなりすぎて、粉落ちが多くなり、好まし
くない。
【0092】また、本発明において、前記上層の粉末体
積比率は、10〜50%、好ましくは、20〜45%の
範囲が例示され、前記下層の粉末体積比率は、20〜6
0%、好ましくは、25〜50%の範囲が例示される。
この各層の粉末体積比率は、添加する粉末と結合剤の各
量を変更すること、各層の粉末の粒子サイズ、形状で制
御できる。結合剤量を増量すると相対的に粉末体積比率
が減少する。また、粉末の粒子サイズは細かい程、前記
熱収縮率の低減に効果があるが、細かすぎると分散が困
難になる。
【0093】本実施態様において、好ましい粒子サイズ
の範囲を挙げると、例えば、前記強磁性粉末の粒子サイ
ズとしては、結晶子サイズが300Å以下、好ましくは
100〜250Å、平均長軸径が0.005〜0.4μ
m、好ましくは0.1〜0.3μmの範囲が望ましく、
平均長軸径/結晶子サイズは、3〜25、好ましくは5
〜20の範囲が挙げられる。前記強磁性粉末をBET法
による比表面積で表せば25〜80m2 /gであり、好
ましくは30〜70m2 /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。
【0094】また、前記下層の無機質粉末の粒子サイズ
及び形状としては、平均粒径が0.15μm未満、好ま
しくは0.005〜0.7μmである粒状物、平均長軸
径が0.6μm未満、好ましくは0.1〜0.3μmで
あり、平均長軸径/短軸長で表される針状比が4〜5
0、好ましくは5〜30である針状物等が例示される。
無機質粉末としては、ルチル型酸化チタン、α酸化鉄、
ゲータイトが好ましい。
【0095】また、前記下層に使用される粉末として
は、カーボンブラックが挙げられる。このカーボンブラ
ックとしては、平均粒径が30mμ以下、好ましくは5
〜28mμであり、且つDBP吸油量が30〜300m
l/100g、好ましくは50〜250ml/100g
で、BET法による比表面積が150〜400m2
g、好ましくは170〜300m2 /g、pHは2〜1
0、含水率は0.1〜10%、タップ密度は0.1〜1
g/ccが好ましい。
【0096】前記カーボンブラックは、前記無機質粉末
100重量部に対し、50重量部未満、好ましくは13
〜40重量部の割合で前記下層に添加されることが好ま
しい。前記カーボンブラックは、前記磁気記録媒体の帯
電防止、膜強度の強化等の機能の他、空隙率を制御する
ことにより前記下層の粉末体積比率を制御するためにも
使用される。即ち、空隙率が高いと相対的に粉末体積比
率は低下するためである。このような空隙率を制御する
ためのカーボンブラックとしては、構造を持ったカーボ
ンブラックや中空状カーボンブラックを使用すると効果
がある。前記下層の空隙率は、前記上層の空隙率±10
%の範囲が好ましい。又、前記下層の空隙率は、10〜
30%の範囲にあることが好ましい。
【0097】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前記非磁性無機質粉末
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 、CaCO
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。
【0098】前記粒子サイズは、前記(A)〜(K)項
までの具体的方法に基づくことが好ましいが、一般的に
は、粒状、球状、多面体状の場合、0.01〜0.7μ
mであり、最短記録波長λの1/4以下にすることが好
ましい。針状または板状の場合は、長軸長0.05〜
1.0μm、好ましくは0.05〜0.5で針状比が5
〜20、好ましくは5〜15、あるいは板径0.05〜
1.0μm、好ましくは、0.05〜0.5μm、板状
比(板径と厚みの比)が5〜20、好ましくは10〜2
0のものが用いられる。
【0099】前記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。DBPを用いた吸油量は5〜100ml/100
g、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1〜20μmol/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
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。100〜400℃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。
【0100】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。
【0101】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。
【0102】本発明に使用される前記非磁性無機質粉末
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Fe
Cl2 となり、冷却により固体となった酸化鉄は液体の
TiCl4 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。
【0103】また、本発明は前記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150〜400、DBP吸油量は20〜400ml/
100g、好ましくは30〜200ml/100gであ
る。平均粒径は5mμ〜80mμ、好ましくは10〜5
0mμ、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。
【0104】本発明に用いられる前記カーボンブラック
の具体的な例としては、キャボット社製、BLACKP
EARLS 2000、1300、1000、900、
800、、880、700、VULCAN XC−7
2、三菱化成工業社製#3050、#3150、#32
50、#3750、#3950、#2400B、#23
00、#1000、#970、#950、#900、#
850、#650、#40、MA40、MA−600、
コロンビアカーボン社製、CONDUCTEXSC、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
わせて使用することができる。
【0105】本発明で使用できる前記カーボンブラック
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62−185
64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。
【0106】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。
【0107】本発明の前記磁性層に使用する前記強磁性
粉末としては、磁性酸化鉄FeOx(x=1.33〜
1.5)、Co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、T
i、V、Cr、Cu、Y、Mo、Rh、Pd、Ag、S
n、Sb、Te、Ba、Ta、W、Re、Au、Hg、
Pb、Bi、La、Ce、Pr、Nd、P、Co、M
n、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4
7−22062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、米国特許第3026215
号、同3031341号、同3100194号、同32
42005号、同3389014号などに記載されてい
る。
【0108】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。
【0109】本発明の前記上層の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。本発明の前記上層の磁
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。前記酸化
鉄磁性粉末のσS は50emu/g以上、好ましくは7
0emu/g以上であり、強磁性金属粉末の場合は10
0emu/g以上が好ましく、更に好ましくは110e
mu/g〜170emu/gである。抗磁力は1100
Oe以上、2500Oe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。
【0110】前記強磁性粉末の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。
前記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0.5
g/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( σ
S ) 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。
【0111】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。
前記強磁性粉末の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。前記強磁性粉末は必要
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。
前記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、500pp
m以下であれば特に特性に影響を与えない。
【0112】また、本発明に用いられる前記強磁性粉末
は空孔が少ない方が好ましく、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。前記強磁性粉末のSF
D0.6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。
【0113】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。
【0114】前記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〜
1μm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。本発明の前記下層の非磁
性層及び前記上層の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。前記熱可塑系樹脂と
しては、ガラス転移温度が−100〜150℃、数平均
分子量が1000〜200000、好ましくは1000
0〜100000、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、前記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。
【0115】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。
【0116】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。
【0117】前記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、−
COOM、−SO3 M、−OSO3 M、−P=O(OM
1 )(OM2 )、−OP=O(OM1 )(OM2 )、−
NR4 X(ここで、M、M1 、M2 は、H、Li、N
a、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。)、O
H、NR2 、N+ 3 、(Rは炭化水素基)、エポキシ
基、SH、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。
【0118】前記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、−C
OOM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。
【0119】前記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。
【0120】前記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。
【0121】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。
【0122】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 Na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。
【0123】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。
【0124】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。
【0125】ClCH2 CH2 SO3 M、ClCH2
2 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。
【0126】なお、前記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。
【0127】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−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。
【0128】本発明の前記上層の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。
【0129】本発明の前記下層の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。
【0130】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。
【0131】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、少なくとも二層からな
る。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
を必要に応じ下層の非磁性層と上層の磁性層とで変える
ことはもちろん可能である。
【0132】本発明に用いる前記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M
R、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−2
00、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
せで前記下層の非磁性層及び前記上層の磁性層ともに用
いることができる。
【0133】本発明の前記上層の磁性層に使用される前
記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、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ーボンブラックの具体的な例とし
てはキャボット社製:BLACKPEARLS200
0、1300、1000、900、800、700、V
ULCAN XC−72、旭カーボン社製:♯80、♯
60、♯55、♯50、♯35、三菱化成工業社製:♯
2400B、♯2300、♯900、♯1000、♯3
0、♯40、♯10B、コンロンビアカーボン社製:C
ONDUCTEX SC、RAVEN 150、50,
40,15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及
び上層でその種類、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。
【0134】本発明の前記上層の磁性層に用いられる前
記研磨剤としては、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/c
c、含水率は0.1〜5%、pHは2〜11、比表面積
は1〜30m2 /g、が好ましい。本発明に用いられる
前記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。
【0135】本発明に用いられる前記研磨剤の具体的な
例としては、住友化学社製:AKP−20,AKP−3
0,AKP−50,HIT−50、日本化学工業社製:
G5,G7,S−1、戸田工業社製:TF−100、T
F−140、100ED、140EDなどがあげられ
る。本発明に用いられる前記研磨剤は下層及び上層で種
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。
【0136】本発明に使用される前記添加剤としては、
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。
【0137】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。
【0138】本発明で使用されるこれらの潤滑剤、界面
活性剤は前記下層の非磁性層及び上層の磁性層でその種
類、量を必要に応じ使い分けることができる。例えば、
前記下層の非磁性層及び前記上層の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、潤滑剤の添加量を前記下層の非磁性層で多
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。
【0139】また本発明で用いられる前記添加剤のすべ
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−3
12,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。
【0140】本発明で用いられる前記有機溶媒は、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、前記下層の非磁性
層と前記上層の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。
【0141】本発明の磁気記録媒体の厚み構成は、可撓
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0.0
5μm以上0.6μm以下、さらに好ましくは0.05
μm以上、0.3μm以下である。前記上層の磁性層
は、前記下層の非磁性層より薄いことが好ましい。上層
と下層を合わせた厚みは前記可撓性支持体の厚みの1/
100〜2倍の範囲で用いられる。また、前記可撓性支
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
も構わない。これらの厚みは0.01〜2μm、好まし
くは0.05〜0.5μmである。また、前記可撓性支
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。
【0142】本発明に用いられる前記可撓性支持体は非
磁性であることが好ましく、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、可撓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、これらの可撓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
フィラーの一例として、Ca、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。
【0143】また、前記可撓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/mm
2 であり、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、前記可撓性支持体のテー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。その破断強度は両方向とも5〜100K
g/mm2 、弾性率は100〜2000Kg/mm2
好ましい。
【0144】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。
【0145】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、本発明のような残留磁束密度Brが高い磁気記録媒
体を得ることができる。前記連続ニーダまたは加圧ニー
ダを用いる場合、強磁性粉末と結合剤の全てまたはその
一部(ただし全結合剤の30重量%以上が好ましい)及
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、前記下層の非磁性層液を調製す
る場合、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。
【0146】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。しかしなが
ら、本発明媒体はこれらの同時重層塗布方式以外の塗布
方式、例えば、従来の逐次Wet onDry塗布方式、逐次Wet
on Dry塗布方式、あるいは略同時Wet on Wet塗布方式
であっても、前述したような強磁性体、非磁性粉末、結
合剤、可撓性支持体、等の材質、形状、サイズ、等を適
宜選択、組み合わせることにより、その生産性には若干
の見劣りがあっても、重層塗布製品としての品質が維持
されたテープの提供が可能であることは容易に理解され
るであろう。前述したような重層構成の磁気記録媒体を
塗布する装置、方法の具体例としては、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2−1792
1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。
【0147】本発明の一実施態様として、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Wet on Wet
塗布方式によって、可撓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Wet on Wet塗布方式とは、
初め下層を塗布した後、湿潤状態にある該下層の上に可
及的速やかに次の上層を塗布する所謂逐次塗布方法、あ
るいは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。この塗布方式としては、特開昭61−13
9929号公報に示した磁気記録媒体塗布方法が使用で
きる。
【0148】図2は、本発明の一実施態様に基づき上下
両層を塗布するのに用いられる逐次塗布方式の一例を示
す説明図であって、連続的に走行するポリエチレンテレ
フタレート等の可撓性支持体1に、ローラコート方式の
第1塗布装置2にて下層用塗布液Aを塗布し、その直後
にスムージングロール3にて該塗布面を平滑化し、該塗
布液Aから成る下層塗布膜が湿潤状態にある内に、さら
に下流側に配設されたエクストルージョン方式の第2塗
布装置4により上層用塗布液Bを塗布して上層塗布膜を
層設する。
【0149】図3は、本発明の他の実施態様に基づき上
下両層を塗布するのに好ましく用いられるエクストルー
ジョン型同時塗布方式の一例を示す説明図であって、前
記可撓性支持体1上にエクストルージョン方式の同時多
層塗布装置5を用いて前記下層用塗布液Aと前記上層用
塗布液Bとを同時に塗布して上下両層を層設するもので
ある。両層を塗布した後に、磁場配向、乾燥、平滑化処
理を施して磁気記録媒体とする。
【0150】本発明の媒体を得るために、強力な配向を
行う必要がある。そのためには、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、その配向をランダマイズするような方
法が採られる。
【0151】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と金属ロール、または、
金属ロールと金属ロールとの組み合わせで処理する。そ
の処理温度は、好ましくは70℃以上、さらに好ましく
は80℃以上である。処理ロールにおける線圧力は好ま
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。本発明のカレンダ処理効果は、80℃以上の
温度で300kg/cm以上の線圧力でより一層向上さ
せることができる。
【0152】前述したカレンダー処理後、磁性層、バッ
ク層、及び非磁性層の硬化を促進させるために、40℃
〜80℃のサーモ処理を施すこともある。本発明の磁気
記録媒体の上層表面及びその反対面(テープ裏面)のス
テンレス鋼(SUS 420J)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 〜1011Ω/sq、下層を単独で塗布した場合
の表面固有抵抗は104 〜108 Ω/sq、BC層の表
面電気抵抗は103 〜10 9 Ω/sqが好ましい。
【0153】前記上層及び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。前記空隙率は高出力を果たすために、
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、前記空隙率が大き
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。
【0154】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が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。
【0155】本発明の磁気記録媒体は、前記下層と上層
を有するが、目的に応じ前記上層及び下層の物理特性を
変えることができるのは容易に推考されることである。
本発明の磁気記録媒体は基本的には、前記上層の磁性層
と前記下層の非磁性層の二層からなるが、三層以上であ
ってもよい。三層以上の構成としては、前記上層の磁性
層を2層以上の複数の磁性層とすることである。この場
合、最上層の磁性層と下層の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、前記最上層
の磁性層の方が前記下層の磁性層よりも、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、前記下層の非磁性
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、前記上層の磁性層及び前記下層の非
磁性層という構成である。
【0156】
【実施例】次に、実施例と比較例を示し、本発明を更に
具体的に説明する。各例において、「部」は特に指定し
ない限り、「重量部」を意味する。
【0157】以下の処方で前記上層の磁性層用塗布液及
び前記下層の非磁性層用塗布液を調製した。 実施例1 上層の磁性層用塗布液処方 強磁性粉末:Fe合金粉末 100部 組成;Fe 93重量%、Ni 3重量%、Co 3重量%、その 他Zn,Cr等 Hc 1600Oe、σS 135emu/g 長軸長 0.18μm,針状比 9 塩化ビニル共重合体 10部 −SO3 Na,エポキシ基含有 ポリウレタン樹脂 5部 −SO3 Na含有,分子量 45000 αアルミナ(平均粒径0.2μm) 5部 シクロヘキサノン 150部 メチルエチルケトン 200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)及びステアリン酸
各5部、ステアリン酸ブチル10部を加えて磁性塗布液
を得た。
【0158】 下層の非磁性層用塗布液処方 粒状TiO2 100部 平均粒径 0.09μm カーボンブラック 5部 平均粒径 20mμ 塩化ビニル共重合体 8部 −SO3 Na,エポキシ基含有 分子量 50000 ポリウレタン樹脂 5部 −SO3 Na含有、分子量 45000 αアルミナ(平均粒径 0.2μm) 5部 シクロヘキサノン 150部 メチルエチルケトン 50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、ステアリン
酸1部、ステアリン酸ブチル1部を加えて下層非磁性層
用塗布液を得た。
【0159】上記の両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
にて配向処理後、乾燥した。可撓性支持体は9.8μm
のポリエチレンテレフタレートフィルムを用い、支持体
の磁性層と反対面にはカーボンブラックを含有するバッ
ク層を設けた。その後にス−パーカレンダー処理を行っ
た。塗布厚みは磁性層0.3μm、非磁性層3.0μm
であった。この様にして得られた原反を3.81mm幅
に裁断し実施例1−1のデジタルオーディオテープ(D
AT)を作成した。
【0160】その他の実施例、比較例は実施例1−1に
対して表1に示す因子を変更してテープを作成した。こ
れらのテープは以下の方法で評価し、結果を表2に示し
た。磁性層の厚みの平均値d、dの標準偏差σ:テープ
断面を透過型電子顕微鏡(TEM)にて撮影(倍率20
000倍)し、前記の定義に従って求めた。両層界面の
厚み変動の平均値(Δd):テープ断面を透過型電子顕
微鏡(TEM)にて撮影(倍率20000倍)、長さ2
0μm(実長)中の上層の磁性層と下層の非磁性層の変
位を測定し、山と谷の変位差の平均値を求めΔdとし
た。
【0161】なお、比較例の逐次重層とは、前記下層の
非磁性層を塗布、乾燥後、前記上層の磁性層を塗布する
ことを言う。 電磁変換特性 使用デッキ:SONY製DTC−1000 再生出力:4.7MHz単一周波数の信号を入力し、再
生信号をスペクトラムアナライザーに出力させ、信号の
ピーク値を読みとった。
【0162】C/N:再生出力測定時にノイズスペクト
ラムをとり、再生出力と中心記録周波数(4.7MH
z)から0.1MHz離れたノイズレベルの比からC/
Nを求めた。スペクトルアナライザーは、HP−358
5A、0dBは比較例1の磁性層単層のテープ BER(ブロックエラーレート):BERとは1000
0トラック中のエラーフラッグの数を言い、次の式で表
される。 BER=エラーフラッグ/10000×128ブロック
【0163】DAT信号構成は、アナログ信号を符号化
し、1符号は8ビット、1ブロックは32シンボル×8
ビット=256ビットであるので、1トラックは128
ブロックで構成される。2トラックすなわち128×2
ブロックの信号をメモリー上に取り込み、シャッフル
し、エラー検出をする。ソニー社製のDATデッキを用
い、カウンターとしてヒューレットパッカード社製のH
P5328Aを使用し、パソコンに接続して測定した。
【0164】 ドロップアウト:4.7MHz単一周波数の信号を入力、スレッシュホールド (DO) レベル−10dBで長さ0.5μSECのドロップアウトを ドロップアウトカウンターで測定した。
【0165】
【表1】
【0166】
【表2】
【0167】作成したDATの最短記録波長λは、0.
67μmである。従って、λ/4≦d≦3λより、磁性
層の厚み範囲は、0.17μm≦d≦2.01μmとな
るが、本発明は、0.17μm≦d≦1μmの範囲であ
る。また、Δd≦d/2より、Δd/d≦0.5の関係
がある。
【0168】実施例1−1〜1−3は、前記下層の非磁
性層厚みと前記上層の磁性層厚みを一定として上下両層
厚み比率を変えたもので、実施例1−1は磁性層厚みの
略下限、実施例1−2は同厚みの中位、実施例1−3は
略上限に設定したものである。実施例1−4は、前記下
層の非磁性層厚みを薄くして下限近くにした構成であ
る。実施例1−5〜1−7は、前記下層の非磁性層の非
磁性粉末の種類を変えた例であり、本発明の規定内でR
aに影響を与えることがわかる。実施例1−8は、強磁
性粉末としてバリウムフェライトを使用した例である。
実施例1−9は、前記上層の磁性層厚を上限近くとした
例であり、この系では他の実施例に比較して特性が劣
る。
【0169】比較例1−1は、単層で比較的厚膜の磁性
層を有する磁気記録媒体である。比較例1−2は、前記
下層の非磁性層の厚みを薄くした場合であり、成形性、
Raが劣る。比較例1−3は、前記下層の非磁性層の非
磁性粉末として粗大なベンガラ(平均粒径が0.25
で、λ/4=0.1675より大)を用いているので、
Δdが大きくC/Nが劣る。比較例1−4は、長軸長の
長い針状ベンガラを使用しているため、Δdが大きく、
Raが劣る。比較例1−5は、磁性層厚みが下限を下回
る例であり、諸特性が劣る。
【0170】実施例1−1〜1−8は、d、Δd、σ、
及びRaの各範囲を満足しているので、比較例に比べ、
再生出力、C/N、BER、DO、塗布成形性何れも優
れていることがわかる。
【0171】本発明により、薄い磁性層(最短記録波長
の3倍以下)を前記下層の非磁性層と同時塗布すること
で、磁性層を単独で薄くした場合に問題となる塗布欠陥
を防止できる。同時に記録システムに応じて最短記録波
長に対する磁性層の厚みを最適化することで再生出力が
向上し、かつ薄膜化した磁性層の厚み変動を小さくし、
かつ磁性層表面を平滑にすることでC/Nが向上する。
【0172】この発明によって、金属薄膜磁気記録媒体
に匹敵する電磁変換特性が得られると同時に金属薄膜磁
気記録媒体が有する生産性、保存信頼性の問題を解決し
た塗布型磁気記録媒体を供給することができる。
【0173】実施例2 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。 下層非磁性層用塗布液 無機質粉末 TiO2 90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法による比表面積 35〜45m2 /g DBP吸油量 27〜38g/100g pH 6.5〜8 カーボンブラック 10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−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体 12部 −N(CH3 3 + Cl- の極性基を5×10-6eq/g含む 組成比 86:13:1 重合度 400 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 シクロヘキサノン 80部 上層磁性層用塗布液 強磁性金属微粉末 組成 Fe/Zn/Ni=92/4/4 100部 Hc 1600Oe BET法による比表面積 60m2 /g 結晶子サイズ 195Å 平均長軸長 0.20μm、針状比 10 飽和磁化( σS ) :130emu/g 塩化ビニル系共重合体 12部 −SO3 Na基 1×10-4eq/g含有、重合度300 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 0.2μm) 2部 カーボンブラック(平均粒径 0.10μm) 8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前記下層の非磁性
層の塗布液には1部、前記上層の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、
前記下層の非磁性層用及び前記上層の磁性層用の塗布液
をそれぞれ調製した。
【0174】得られた前記下層の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
前記上層の磁性層の厚さが0.5μm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、実施例2−1の8mmビデオ
テープを製造した。
【0175】また、同様に表3〜4に記載の因子を変更
して試料、実施例2−2〜2−12、比較例2−1〜2
−3を作成し、性能を前述と同様に評価し、その結果を
表3〜4に示した。尚、8mmビデオの相対速度は38
m/secであり、7MHz記録波長は0.54μmで
ある。従って、λ/50は10.8nmとなる。 中心
線平均表面粗さ(Ra):WYKO社製TOYO3Dを
用いてMIRAU法で約250×250nmの面積Ra
を測定した。測定波長は約650nmにて球面補正。円
筒補正を加えた。
【0176】
【表3】
【0177】
【表4】
【0178】上表より明らかな通り、実施例試料は、無
機質粉末表面にAl2 3 、SiO2 、ZrO2 等の処
理層を上表に示す通り含むために分散性が改善され、R
aが低く、λ/50(10.8nm)以下であり、電磁
変換特性が良好である。比較例2−1は、無機質粉末に
処理層が含まれないので、分散性が悪く、Raおよび
σ、Δdが高くなり、電磁変換特性が劣る。比較例2−
2は、磁性層が厚いために電磁変換特性が悪い。
【0179】実施例3 以下の処方で前記上層の磁性層用塗布液及び前記下層の
非磁性層用塗布液を調製した。 実施例3−1 下層の非磁性層用塗布液;実施例2−1と同じ 上層磁性層用塗布液 Co置換バリウムフェライト 100部 BET法による比表面積 35m2 /g 平均粒径 0.06、板状比 5 塩化ビニル系共重合体 9部 −SO3 Na基 1×10-5eq/g含有、重合度300 微粒子研磨剤(Cr2 O、平均粒径 0.3μm) 7部 トルエン 30部 メチルエチルケトン 30部 上記の組成物をニーダーで約1時間混練した後に更に下
記組成物を加えニーダーで約2時間分散を行った。
【0180】 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 平均分子量 35000 メチルエチルケトン 200部 シクロヘキサノン 100部 トルエン 80部 次いで下記カーボンブラック、粗粒子研磨剤を添加、サンドグラインダーにて 2000回転、約2時間分散処理を行った。
【0181】 カーボンブラック(平均粒径 20〜30mμ) 5部 ライオンアクゾ社製ケッチェンブラックEC 粗粒子研磨剤 2部 α−アルミナ(住友化学社製AKP−12、平均粒径 0.5μm) さらに下記組成物を加え、再度サンドグラインダー分散
し、前記上層の磁性層用塗布液を得た。
【0182】 ポリイソシアネート(日本ポリウレタン社製コロネートL) 6部 トリデシルステアレート 6部 以上のようにして得られた前記上層の磁性層用塗布液と
前記下層の非磁性層用塗布液を厚さ75μmのポリエチ
レンテレフタレート上にまず、前記下層の非磁性層用塗
布液を、次に湿潤状態にある内に前記上層の磁性層用塗
布液を塗布し、裏面にも同様に処理した。乾燥膜厚で前
記下層の非磁性層の厚味が2.5μm、磁性層の厚味が
0.5μmとなるようにした。その後、カレンダー処理
を施して磁気記録媒体を得た。しかるのちに、この磁気
記録媒体を3.5吋に打ち抜き、ライナーが内側に設置
済みの3.5吋カートリッジに入れ、所定の機構部品を
付加し、実施例3−1の3.5吋フロッピーディスクを
得た。また、同様に表5に記載の因子を変更して試料、
実施例3−2〜3−7、比較例3−1を作成し、性能を
評価し、その結果を表5に示した。
【0183】初期最内周2F出力:実施例3−1のサン
プルを100として相対値として算出した。使用ドライ
ブはPD211(東芝社製)である。尚、記録波長は、
1.428μmである。 って、λ/50は28.5n
mである。表面粗さ:Raを実施例2と同様の方法で測
定した。
【0184】
【表5】
【0185】上表から、実施例2と同様に実施例試料
は、無機質粉末表面にAl2 3 、SiO2 、ZrO2
等の処理層を上表に示す通り含むために分散性が改善さ
れ、Raが低く、電磁変換特性が良好である。比較例3
−1は、無機質粉末に処理層が含まれないので、分散性
が悪く、Raおよびσ、Δdが高くなり、電磁変換特性
が劣る。
【0186】実施例4 可撓性支持体としてポリエチレンテレフタレート(厚味
10μm、F5値:MD方向 20Kg/mm2 、TD
方向 14Kg/mm2 、ヤング率:MD方向750K
g/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:M
D方向 22Kg/mm2 、TD方向18Kg/m
2 、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。
【0187】 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可撓性支
持体上に乾燥厚味 0.1μmで塗布した。
【0188】一方、以下の処方で前記上層の磁性層用塗
布液及び前記下層の非磁性層用塗布液を調製した。 上層の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)を5部及びオレイ
ン酸 1部、ステアリン酸1部、ステアリン酸ブチル
1.5部を加えて上層磁性層用塗布液を得た。
【0189】 下層の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 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
1部、ステアリン酸1部、ステアリン酸ブチル1.5部
を加えて前記下層の非磁性層用塗布液を得た。
【0190】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。
【0191】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。
【0192】 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
けた可撓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。
【0193】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。
【0194】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、0.08μm以下であった。実用上はσは0.2
μm以下、特に好ましくは0.1μm以下であることが
わかった。
【0195】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−NaO
H/メタノール溶液100ml中で2時間還流し、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。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50℃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2〜1
5であることがわかった。
【0196】(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。その結果、Rrms は6nmであ
った。実用上は20nm以下が必要であり、好ましくは
10nm以下であることがわかった。ここにおける表面
粗さRrms の測定は、走査型トンネル顕微鏡を用いて測
定した。走査型トンネル顕微鏡(STM)の測定は、Di
gital Instrument社製のNanoscope IIを用いトンネル電
流10A、バイアス電圧400mVの条件で6μm×6
μmの範囲をスキャンして下式数1より求めた。
【0197】
【数1】
【0198】(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。
【0199】(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。その結果、Hcは1620
Oe、Hr(90°)は1800Oe、Br/Bmは
0.82、SFDは、0.583であった。実用上Hc
は1500〜2500Oeが必要で、好ましくは160
0〜2000Oeであることがわった。Hr(90°)
は実用上、1000〜2800Oeが必要で、好ましく
は1200〜2500Oe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。
【0200】(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。磁気テープを直接にX線回折装置
にかけ、(1,1,0)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180Å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
であることがわかった。同様に実施例2−2を測定する
と280Åであった。
【0201】(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。その結果、磁気テープのヤング
率は700Kg/mm2 、降伏応力 6〜7Kg/mm
2 、降伏伸びが0.8%であった。実用上好ましくはヤ
ング率は400〜2000Kg/mm2 、特に好ましく
は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/mm
2 、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。
【0202】(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、変位速度薬3.5mm/秒で
変位5mmを与えるのに要する力をmgで表わす。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3
0〜70mgであることがわかった。厚さが11.5μ
m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。
【0203】(8)延伸破壊 クラック発生伸度を23℃、70%RHで測定した。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。同様にして実施例8−4は12%
であった。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。
【0204】(9)ESCA Cl/FeスペクトルαとN/Feスペクトルβを測定
した。α及びβの測定には、X線光電子分光装置(PE
RKIN−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。
【0205】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。また、実施例3−5を測定するとαは0.32、
βは、0.10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。
【0206】(11)レオバイブロン 110Hzの動的粘弾性を測定した。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4×1010dyn
e/cm2 、E′′(50℃)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0.8×1011〜11×1011dyne/
cm2 であり、特に好ましくは、1×1011〜9×10
11dyne/cm2 であることがわかった。実用上
E′′(50℃)は好ましくは0.5×1011〜8×1
11dyne/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。
【0207】(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。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。又、実施
例3−1を同様に測定すると25g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。
【0208】(13)磨耗 磁性層表面の23℃、70%RHの鋼球磨耗を測定し
た。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5
0g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。
【0209】得られた結果は、0.7×10-5〜1.1
×10-5mm3 であった。また、実施例3−2は、4×
10-5mm3 であった。実用上好ましくは0.1〜10
-5〜 (14)SEM(Scanning Electron
ic Microscope) SEMで磁性層表面状況を観察した。日立製電子顕微鏡
S−900にて倍率5000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/μ
2 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。
【0210】(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。島津製作所製
ガスクロマトグラフィーGC−14Aを用いて、20c
3 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。また、実施例1−1を同様に測定すると18mg/
2 であった。実用上、好ましくは50mg/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。また、実施例1−1を同様に測定す
ると5%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。
【0211】(17)磁気現像パターン 得られた8mm幅の磁気記録媒体をSONY社製VTR
EVO−9500を用い、1MHzの短波長記録を
し、記録された部分のみ5mm幅にスリットし、フェリ
コロイド(約100Åφ)(タイホウ工業社製)の液を
流して磁気現像し、リグロイン液中に24時間浸漬処理
したものを日本光学(株)製微分干渉顕微鏡を用い、干
渉色をブルーにして10倍で撮影した。写真を目視で観
察すると、磁性層の厚味の平均したサンプルは、黒又は
白の線は現れないが、磁性層の厚み変動が大きくなって
くると黒又は白の線が現れてくる。この線は厚みにむら
がある部分であり、このような黒又は白の線は5mm幅
の内に5本以内であることが好ましい。更にそれらの線
をミクロデンシトメーターで測定した黒と白の線の濃度
差が、好ましくは0.2以下、特に0.1以下が好まし
い。
【0212】(18)摩擦係数(μ) 8mm幅テープとsus420J、4mmφの棒とを2
0g(T1)の張力でラップ角約180°で接触させ
て、この条件下でテープを14mm/secの速度で走
行させるのに必要な張力(T2)を測定し、下式により
求めた。 μ=(1/π)・ln(T1/T2) その結果、磁性面のμは0.3であった。実用上、磁性
面のμは0.15〜0.4が好ましく、特に好ましくは
0.2〜0.35であることがわかった。又、バック層
面のμは0.2であった。実用上、バック層面のμは
0.15〜0.4が好ましく、特に好ましくは0.2〜
0.35であることがわかった。この摩擦係数は、磁性
体、研磨剤、カーボンブラック、潤滑剤、分散剤等が関
係して定まる。
【0213】(19)接触角 磁性層上に水、ヨウ化メチレンの液滴を落とし、顕微鏡
でその接触角を測定した。水の場合、90°であった。
実用上60〜130°であることが好ましく、特に80
〜120°が好ましいことがわかった。又ヨウ化メチレ
ンの場合、接触角は、20°であった。実用上、好まし
くは10〜90°であり、特に好ましくは10〜70°
であった。これら接触角は特に潤滑剤や分散剤によって
定まる値である。
【0214】(20)磁性層及びバック層の表面自由エ
ネルギー 特開平3−119513号公報、D. K. 0wens, J. App
l. polymer Sci., 13(1969)とJ. Panzer J. Colloid &
Interfacial Sci., 44, No1に記載されている方法に基
づく。この結果、磁性層及びバック層共に40dyne
/cmであった。実用上10〜100dyen/cm
が、特に好ましいことがわかった。この表面自由エネル
ギーは特に潤滑剤や分散剤によって定まってくる値であ
る。
【0215】(21)表面電気抵抗 8mm幅の試料を半径10mmの四分円の断面を持ち8
mmの間隔で置かれた2個の電極に渡して、デジタル表
面電気抵抗計TR−8611A(タケダ理研製)で測定
した。その結果、磁性層表面及びバック層表面共に1×
106 Ω/sqであった。実用上1×109 Ω/sq以
下が好ましく、1×108 Ω/sq以下が特に好ましい
ことがわかった。この表面電気抵抗は強磁性粉末、結合
剤、カーボンブラック等によって定まってくる値であ
る。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6に示
した。
【0216】
【表6】
【0217】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%RHに10日間保存後の
錆の発生が皆無 × 60℃、90%RHに10日間保存後の錆の発生があ
る 走行耐久性:(8mmビデオデッキで50パス走行させ
た時) ○ 30秒以上続く目詰まりがない。 × 30秒以上続く目詰まりがある。 スリキズ :(スチルモードで10分間走行させた。) ○ 目視で傷が認められない。 × 目視で傷が認められる。
【0218】
【発明の効果】本発明は、塗布型でありながら蒸着テー
プに匹敵する高域の出力が得られ、短波長の領域におい
ても高い出力が得られるなど、優れた電磁変換特性が得
られ、ピンホールが少なく、走行耐久性、保存安定性が
良好で、しかも生産性の優れた磁気記録媒体であって、
とりわけ同時重層塗布方式により表面粗さが良好で高い
電磁変換特性を有する点で記録媒体である顕著な効果を
有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁気記録媒体のΔdを測定する方法を
説明するための上下両層断面図である。
【図2】本発明で下層及び上層をWet on Wet塗布方式で
層設するための逐次塗布方式の一例を示す説明図であ
る。
【図3】同じく同時重層塗布方式の一例を示す説明図で
ある。
【符号の説明】
1 可撓性支持体 2 第1塗布装置 3 スムージングロール 4 第2塗布装置 5 同時多層塗布装置 A 下層用塗布液 B 上層用塗布液
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08J 7/04 CFD C08J 7/04 CFDV (72)発明者 早川 悟 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】 可撓性支持体上に少なくとも非磁性粉末
    を結合剤に分散した下層の非磁性層を設け、その上に強
    磁性粉末と結合剤を含む上層の磁性層を設けた少なくと
    も二層以上の複数の層を有する磁気記録媒体において、 前記上層の磁性層は、その乾燥厚み平均値(d)が1μ
    m以下で、最短記録波長λに対してλ/4≦d≦3λで
    あり、かつ表面粗さRaがRa≦λ/50の関係にある
    とともに、 前記非磁性粉末はモース硬度3以上の無機質粉末であ
    り、かつ前記最短記録波長λが4μm以下であることを
    特徴とする磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】 前記上層の磁性層中の前記強磁性粉末
    は、長軸長が0.3μm以下で結晶子サイズが300n
    m以下の強磁性粉末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】 前記上層の磁性層と下層の非磁性層の界
    面における厚味変動の平均値ΔdがΔd≦d/2の関係
    にあることを特徴とする請求項1又は2記載の磁気記録
    媒体。
  4. 【請求項4】 前記下層の非磁性層が湿潤状態のうち
    に、その上に前記上層の磁性層を設けたことを特徴とす
    る請求項1〜3のいずれか1項記載の磁気記録媒体。
  5. 【請求項5】 前記下層の非磁性層の前記無機質粉末が
    球状、またはサイコロ状であることを特徴とする請求項
    1に記載の磁気記録媒体。
  6. 【請求項6】 前記強磁性粉末はFeまたはNiまたは
    Coを含む針状強磁性合金粉末であることを特徴とする
    請求項1に記載の磁気記録媒体。
  7. 【請求項7】 前記可撓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
    ドから選ばれた少なくとも1種であることを特徴とする
    請求項1に記載の磁気記録媒体。
  8. 【請求項8】 前記下層の非磁性層がチキソトロピー性
    を付与する磁性粉末を含むことを特徴とする請求項1に
    記載の磁気記録媒体。
  9. 【請求項9】 前記下層の非磁性層のBmが500ガウ
    ス以下であることを特徴とする請求項1に記載の磁気記
    録媒体。
  10. 【請求項10】 前記下層の非磁性層が磁性粉末を含
    み、かつ記録に関与しないことを特徴とする請求項1に
    記載の磁気記録媒体。
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