JPH1021529A - ディスク状磁気記録媒体 - Google Patents

ディスク状磁気記録媒体

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JPH1021529A
JPH1021529A JP8171328A JP17132896A JPH1021529A JP H1021529 A JPH1021529 A JP H1021529A JP 8171328 A JP8171328 A JP 8171328A JP 17132896 A JP17132896 A JP 17132896A JP H1021529 A JPH1021529 A JP H1021529A
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less
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disk
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Application number
JP8171328A
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English (en)
Inventor
Shinji Saito
真二 斉藤
Hitoshi Noguchi
仁 野口
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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】 【課題】電磁変換特性、特に高密度記録特性が格段に改
良され、またあらゆるサイズにおいても、その優れた特
性を示すことができるディスク状磁気記録媒体を提供す
ること。 【解決手段】非磁性支持体上に実質的に非磁性である下
地層と強磁性金属微粉末または強磁性六方晶フェライト
微粉末を結合剤中に分散してなる磁性層をこの順に設け
てなり、非磁性支持体が中心面平均表面粗さSRa10
nm以下のアラミドであり、非磁性支持体の厚みdμm
と記録領域の最外径Dmmの間に、関係式(1):1.
25≦D/d≦2.5の関係が成り立つことを特徴とす
るディスク状磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁性層と非磁性層を有
し、最上層に強磁性金属微粉末または六方晶フェライト
微粉末を含む高密度記録用のディスク状磁気記録媒体に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】磁気ディスクの分野において、Co変性
酸化鉄を用いた2MBのMF−2HDフロッピーディス
クがパーソナルコンピュータに標準搭載されようになっ
た。しかし扱うデータ容量が急激に増加している今日に
おいて、その容量は十分とは言えなくなり、フロッピー
ディスクの大容量化が望まれていた。
【0003】従来、磁気記録媒体には酸化鉄、Co変性
酸化鉄、CrO2 、強磁性金属粉末、六方晶系フェライ
ト粉末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。この中でも強磁性金属微
粉末と六方晶系フェライト微粉末は高密度記録特性に優
れていることが知られている。高密度記録特性に優れる
強磁性金属微粉末を用いた大容量ディスクとしては10
MBのMF−2TD、21MBのMF−2SDまたは六
方晶フェライトを用いた大容量ディスクとしては4MB
のMF−2ED、21MBフロプティカルなどがある
が、容量、性能的に十分とは言えなかった。このような
状況に対し、高密度記録特性を向上させる試みが多くな
されている。
【0004】一方、最近になり薄層磁性層と機能性非磁
性層からなるディスク状磁気記録媒体が開発され、10
0MBクラスのフロッピーディスクが登場している。こ
れらの特徴を示すものとして、特開平5−109061
にはHcが1400Oe以上で厚さ0.5μm 以下の磁性
層と導電性粒子を含む非磁性層を有する構成が、特開平
5−197946には磁性層厚より大きい研磨剤を含む
構成が、特開平5−290354には磁性層厚が0.5
μm 以下で、磁性層厚の厚み変動を±15%以内とし、
表面電気抵抗を規定した構成が、特開平6−68453
には粒径の異なる2種の研磨剤を含ませ、表面の研磨剤
量を規定した構成が提案されている。
【0005】しかしながら、急速なディスク状磁気記録
媒体の高密度化にともない、このような技術をもってし
ても満足な特性を得ることが難しくなってきていた。そ
の原因を調査したところ、記録密度を大きくしていく
と、ヘッドと媒体の接触状態の不安定さ、いわゆるヘッ
ド当たりの悪化と媒体の変形が特性を著しく劣化させる
ことがわかった。特に転送速度を高めるために高速でデ
ィスクを回転させるとディスク全体が振動したり、はた
めいたり(面振れ)が大きくなったりして、ヘッドと媒
体間にスペーシングが発生し満足できる特性が得られな
いことがわかった。
【0006】また、種々の用途に対応するため、様々な
径の高密度ディスクが考案されようとしているが、この
ような径の異なるディスク媒体では、上記の影響も異な
るため解決のための手段が複雑になることがわかった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は電磁変換特
性、特に高密度記録特性が格段に改良され、またあらゆ
るサイズにおいても、その優れた特性を示すことができ
るディスク状磁気記録媒体を提供することを目的として
いる。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題に
対し鋭意検討した結果、従来のディスク媒体では支持体
としてポリエチレンテレフタレートが用いられいること
が原因であること、さらにはより剛性の高い支持体の使
用も提案されているが、これらは厚みと外径のバランス
が悪く、逆に特性を劣化させていることを見いだしたの
である。そしてさらに検討した結果、以下のような媒体
とすることで、本発明の目的を達成することを見いだ
し、本発明に至ったものである。
【0009】すなわち、本発明は、非磁性支持体上に実
質的に非磁性である下地層と強磁性金属微粉末または強
磁性六方晶フェライト微粉末を結合剤中に分散してなる
磁性層をこの順に設けてなり、非磁性支持体が中心面平
均表面粗さSRa10nm以下のアラミドであり、非磁
性支持体の厚みdμmと記録領域の最外径Dmmの間
に、関係式(1):1.25≦D/d≦2.5の関係が
成り立つことを特徴とするディスク状磁気記録媒体であ
り、従来の技術では得ることができなかった、あらゆる
環境下とサイズにおいて、優れた電磁変換特性を得るこ
とができることを見いだしたのである。 〔構成要件と効果の関係〕本発明がかかる効果をもたら
す理由は定かではないが、次のように考えられる。ディ
スクの高密度記録を行う場合、ヘッドと媒体との接触を
適度にかつ一定に制御することが必要である。しかし、
ディスクの回転速度を大きくすると、以下のような現象
が起こると考えられる。高速回転によりヘッドが浮上し
やすくなるとともに、高速で回転するフレキシブルディ
スク媒体の振動や面振れ等の変形や変動も大きくなるた
め、ヘッドと媒体の位置関係を安定に保つことが難しく
出力の低下を招くことになる。特にこの現象は周速の大
きいディスクの外周部で著しいことがわかった。ヘッド
の浮上性は周速だけではなく、媒体の表面性も関係して
いると推定され、変形や変動は媒体の剛性が関係してい
ると推定される。
【0010】また、フレキシブルディスク媒体では、ヘ
ッドの圧力に対しディスク中心またはディスク中心ホー
ルの端部からの距離によって媒体のたわみやすさが異な
るため、安定したヘッドの接触状態を得るためにはディ
スクの剛性を制御する必要があり、従って、同様な理由
でディスクサイズによっては、媒体の剛性を変えてたわ
みやすさを変える必要が生じると考えられる。
【0011】一方、フレキシブルディスク媒体では、媒
体がヘッド周辺でヘッド形状に従うように変形すること
で、逆にヘッドとの接触状態を一定に保つ役割を果たし
ていると考えられ、これらも周速や、媒体の剛性と表面
性が関係していると推定される。以上のような現象は、
複雑に作用しているため正確に予測することは難しい。
【0012】本発明になるアラミドを支持体として用い
たディスク媒体は、特に高速回転での高密度記録におい
て、ディスクの変動、変形が大きく、かつ周速が高く安
定したヘッド接触状態が得にくいディスク外周部におい
て、従来用いられていたポリエチレンテレフタレートに
比較して格段に優れた特性、即ち、面振れを抑制し、ヘ
ッド当たりが改善されることを実験的に確認したもので
ある。
【0013】これは、ポリエチレンテレフタレートと剛
性の異なるアラミドが、本発明のごとき構成を有するこ
とで、ヘッドと媒体の上記のような複雑な現象のバラン
スがとれるためと推定される。 〔支持体に関する記載〕本発明に用いられる非磁性支持
体は、アラミドからなる。非磁性支持体の厚味dは、本
発明の前記関係式(1)を満足する厚味であるが、本発
明では平均厚味を指し、具体的には東京精密(株)製、
ディジタル厚み計 MINICONを使用して、10点
以上の測定値の平均値を求めたものを言う。dの範囲
は、関係式(1)の1.25≦D/d≦2.5を変形す
れば、0.4D≦d≦0.8Dから決定することができ
る。例えば、Dが35mmの場合は、14μm≦d≦2
8μmとなり、Dが140mmの場合は、56μm≦d
≦112μmとなる。 本発明は、必要に応じ磁性層側
の面とその反対側の面(ベース面)の表面粗さを変える
ため積層タイプの支持体を用いることもできる。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。
【0014】本発明の目的を達成するには、非磁性支持
体としてWYKO社製TOPO−3Dのmirau法で
測定した中心面平均表面粗さSRaは10nm以下である
が、好ましくは5nm以下のものを使用する必要がある。
これらの非磁性支持体は単に中心面平均表面粗さが小さ
いだけではなく、0.5μm 以上の粗大突起がないこと
が好ましい。また表面の粗さ形状は必要に応じて支持体
に添加されるフィラーの大きさと量により自由にコント
ロールされるものである。これらのフィラーとしては一
例としては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あげられる。支持体
の最大高さSRmax は1μm 以下、十点平均粗さSRz
は0.5μm 以下、中心面山高さはSRp は0.5μm
以下、中心面谷深さSRv は0.5μm 以下、中心面面
積率SSr は10%以上、90%以下、平均波長Sλa
は5μm 以上、300μm 以下が好ましい。所望の電磁
変換特性と耐久性を得るため、これら支持体の表面突起
分布をフィラーにより任意にコントロールできるもので
あり、0.01μm から1μm の大きさのもの各々を
0.1mm2 あたり0個から2000個の範囲でコントロ
ールすることができる。
【0015】本発明に用いられる非磁性支持体のF−5
値は好ましくは30〜60Kg/mm2、また、支持体の15
0℃30分での熱収縮率は好ましくは1%以下である
が、さらに好ましくは0.7%以下、105℃30分で
の熱収縮率は好ましくは0.5%以下、さらに好ましく
は0.1%以下である。弾性率は800〜2000Kg/m
m2であるが、好ましくは1000〜1500Kg/mm2であ
る。温度膨張係数は10 -4〜10-8/ ℃であり、好まし
くは10-5〜10-6/℃である。湿度膨張係数は10-4
/RH%以下であり、好ましくは10-5/RH %以下である。
これらの熱特性、寸法特性、機械強度特性は支持体の面
内各方向に対し10%以内の差でほぼで等しいことが好
ましい。
【0016】このような特性を有するアラミド支持体を
得るためには、成膜時の縦横の延伸度をコントロールし
て面内方向で特性差が生じないようにすることが好まし
い。 〔形状と層構成に関する記載〕本発明のディスク状磁気
記録媒体の形状は、特に制限はない。本発明において、
記録領域の最外径Dは関係式(1)を満足しなければな
らない。図1は本発明のディスク状磁気記録媒体の一例
を示す平面図でbをディスク外径とするものであり、D
は、記録領域の最外周の直径に相当するものとして定義
される。
【0017】Dは、特に制限はないが、好ましい態様と
しては、特にに大容量化を目的としたものでは70mm
以上、140mm以下であり、特に小型化を目的とした
ものでは35mm以上、70mm未満である。前者は記
録領域の最外周eでの周速が10m/s以上での記録、
再生により大きな効果を示し、後者は記録領域の最外周
eでの周速が5m/s以上での記録、再生により大きな
効果を示す。
【0018】記録領域の最外周の周速Vとディスク回転
速度α(rpm)とは、V=α・πD/60000=
5.23×10-5α・D(m/s)(α=rpm)の関
係があり、Dと回転速度の値からVを求めることができ
る。ディスクの回転速度αは一般には600rpm 以上、
8000rpm 以下であり、好ましくは2000rpm 以
上、5000rpm 以下である。
【0019】ディスクの中心孔径aの直径は一般には1
0mm以上、50mm以下である。記録領域の内周部は
周速が低く面振れも小さいが、外周部より媒体の剛性が
強くなるため、記録領域の最内周の径(a+2d)は十
分なヘッドペネトレーション特性が得られるように、デ
ィスク中心またはディスク中心孔の端部から最適の距離
に設定される。中心孔最外周と記録領域の最内周との距
離fは、通常、1〜40mm、好ましくは3〜20mm
の範囲であり、距離が小さすぎると剛性が強くなりすぎ
好ましくなく、距離が大きすぎると記録領域が狭くなり
好ましくない。
【0020】また、ディスク外周と記録領域の最外周と
の距離cは、通常、0.2〜10mm、好ましくは0.
5〜3.0mmの範囲である。本発明の磁気記録媒体の
厚み構成としては、非磁性支持体は記録領域の最外径D
に対し所定の比率を有することが必要である。非磁性支
持体と非磁性層また磁性層の間に密着性向上のための下
塗り層を設けてもかまわない。本下塗層厚みは0.01
〜2μm 、好ましくは0.02〜0.5μm である。本
願は通常支持体両面に非磁性層と磁性層を設けてなる両
面磁性層ディスク状媒体であるが、片面のみに設けても
かまわない。この場合、帯電防止やカール補正などの効
果を出すために非磁性層、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0.1〜4μ
m 、好ましくは0.3〜2.0μm である。これらの下
塗層、バックコート層は公知のものが使用できる。
【0021】本発明の媒体の磁性層の厚みは用いるヘッ
ドの飽和磁化量やヘッドギャップ長、記録信号の帯域に
より最適化されるものであるが、一般には0.01μm
以上1.0μm 以下であり、好ましくは0.05μm 以
上0.5μm 以下、更に好ましくは0.4μm以下であ
る。磁性層を異なる磁気特性を有する2層以上に分離し
てもかまわず、公知の重層磁性層に関する構成が適用で
きる。
【0022】本発明になる媒体の下地層である非磁性層
の厚みは0.2μm 以上5.0μm以下、好ましくは
0.5μm 以上3.0μm以下、さらに好ましくは1.
0μm以上2.5μm 以下である。なお、本願媒体の下
地層は実質的に非磁性層であればその効果を発揮するも
のであり、たとえば不純物としてあるいは意図的に少量
の磁性体を含んでも、本願の効果を示すものであり、本
願と実質的に同一の構成と見なすことができることは言
うまでもない。実質的に非磁性層とは下地層の残留磁束
密度が100G以下または抗磁力が100Oe以下である
ことを示し、好ましくは残留磁束密度と抗磁力をもたな
いことを示す。 〔強磁性金属微粉末に関する記載〕本発明の磁性層に使
用する強磁性金属微粉末としては、α−Feを主成分と
する強磁性合金粉末が好ましい。これらの強磁性金属微
粉末には所定の原子以外にAl、Si、S、Sc、C
a、Ti、V、Cr、Cu、Y、Mo、Rh、Pd、A
g、Sn、Sb、Te、Ba、Ta、W、Re、Au、
Hg、Pb、Bi、La、Ce、Pr、Nd、P、C
o、Mn、Zn、Ni、Sr、Bなどの原子を含んでも
かまわない。特に、Al、Si、Ca、Y、Ba、L
a、Nd、Co、Ni、Bの少なくとも1つをα−Fe
以外に含むことが好ましく、Co、Y、Alの少なくと
も一つを含むことがさらに好ましい。Coの含有量はF
eに対して0原子%以上40原子%以下が好ましく、さ
らに好ましくは15原子%以上35%以下、より好まし
くは20原子%以上35原子%以下である。Yの含有量
は1.5原子%以上12原子%以下が好ましく、さらに
好ましくは3原子%以上10原子%以下、より好ましく
は4原子%以上9原子%以下である。Alは1.5原子
%以上12原子%以下が好ましく、さらに好ましくは3
原子%以上10原子%以下、より好ましくは4原子%以
上9原子%以下である。これらの強磁性金属微粉末には
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。
【0023】強磁性金属微粉末には少量の水酸化物、ま
たは酸化物が含まれてもよい。強磁性金属微粉末の公知
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金属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。
【0024】本発明の磁性層の強磁性金属微粉末をBE
T法による比表面積で表せば45〜80m2 /g であり、
好ましくは50〜70m2/gである。40m2/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。本発明の磁性層の強磁性金属微粉末の結晶
子サイズは350〜80Åであり、好ましくは250〜
100Å、更に好ましくは200〜140Åである。強
磁性金属微粉末の長軸径は0.02μm 以上0.25μ
m 以下であり、好ましくは0.05μm 以上0.15μ
m 以下であり、さらに好ましくは0.06μm 以上0.
1μm 以下である。強磁性金属微粉末の針状比は3以上
15以下が好ましく、さらには5以上12以下が好まし
い。強磁性金属微粉末のσs は100〜180emu/g で
あり、好ましくは110emu/g 〜170emu/g 、更に好
ましくは125〜160emu/g である。強磁性金属微粉
末の抗磁力は1400Oe以上3500Oe以下が好まし
く、更に好ましくは1,800Oe以上3000Oe以下で
ある。
【0025】強磁性金属微粉末の含水率は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金
属微粉末の含水率は最適化するのが好ましい。強磁性金
属微粉末のpHは、用いる結合剤との組み合わせにより
最適化することが好ましい。その範囲は4〜12である
が、好ましくは6〜10である。強磁性金属微粉末は必
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。その量は強磁性金属微
粉末に対し0.1〜10%であり表面処理を施すと脂肪
酸などの潤滑剤の吸着が100mg/m2 以下になり好まし
い。強磁性金属微粉末には可溶性のNa、Ca、Fe、
Ni、Srなどの無機イオンを含む場合がある。これら
は、本質的に無い方が好ましいが、200ppm 以下であ
れば特に特性に影響を与えることは少ない。また、本発
明に用いられる強磁性金属微粉末は空孔が少ないほうが
好ましくその値は20容量%以下、さらに好ましくは5
容量%以下である。また形状については先に示した粒子
サイズについての特性を満足すれば針状、米粒状、紡錘
状のいずれでもかまわない。強磁性金属微粉末の自体の
SFDは小さい方が好ましく、0.8以下が好ましい。
強磁性金属微粉末のHcの分布を小さくする必要があ
る。尚、SFDが0.8以下であると、電磁変換特性が
良好で、出力が高く、また、磁化反転がシャープでピー
クシフトも少なくなり、高密度デジタル磁気記録に好適
である。Hcの分布を小さくするためには、強磁性金属
微粉末においてはゲータイトの粒度分布を良くする、焼
結を防止するなどの方法がある。 〔六方晶フェライト微粉末に関する記載〕本発明の最上
層に含まれる六方晶フェライトとしてバリウムフェライ
ト、ストロンチウムフェライト、鉛フェライト、 カルシ
ウムフェライトの各置換体、Co置換体等がある。具体
的にはマグネトプ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、スピネルで粒子表面を被
覆したマグネトプランバイト型フェライト、更に一部ス
ピネル相を含有したマグネトプ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、その他所定の原子以外に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、Ge、Nbなどの原子を含
んでもかまわない。一般にはCo−Ti,Co−Ti−
Zr、Co−Ti−Zn,Ni−Ti−Zn,Nb−Z
n−Co、Sb−Zn−Co、Nb−Zn等の元素を添
加した物を使用することができる。原料・製法によって
は特有の不純物を含有するものもある。
【0026】粒子サイズは六角板径で10〜200nm、
好ましくは20〜100nmである。磁気抵抗ヘッドで再
生する場合は、低ノイズにする必要があり、板径は40
nm以下が好ましいが、10nm以下では熱揺らぎのため安
定な磁化が望めない。200nm以上ではノイズが高く、
いずれも高密度磁気記録には向かない。板状比(板径/
板厚)は1〜15が望ましい。好ましくは2〜7であ
る。板状比が小さいと磁性層中の充填性は高くなり好ま
しいが、十分な配向性が得られない。15より大きいと
粒子間のスタッキングによりノイズが大きくなる。この
粒子サイズ範囲のBET法による比表面積は10〜20
0m2/gを示す。比表面積は概ね粒子板径と板厚からの
算術計算値と一致する。結晶子サイズは50〜450
Å、好ましくは100〜350Åである。粒子板径・板
厚の分布は通常狭いほど好ましい。数値化は困難である
が粒子TEM写真より500粒子を無作為に測定する事
で比較できる。分布は正規分布ではない場合が多いが、
計算して平均サイズに対する標準偏差で表すとσ/平均
サイズ=0.1〜2.0である。粒子サイズ分布をシャ
ープにするには粒子生成反応系をできるだけ均一にする
と共に、生成した粒子に分布改良処理を施すことも行わ
れている。たとえば酸溶液中で超微細粒子を選別的に溶
解する方法等も知られている。磁性体で測定される抗磁
力Hcは500Oe〜5000Oe程度まで作成できる。H
cは高い方が高密度記録に有利であるが、記録ヘッドの
能力で制限される。通常800Oeから4000Oe程度で
あるが、好ましくは1500Oe以上、3500Oe以下で
ある。ヘッドの飽和磁化が1.4テスラーを越える場合
は、2000Oe以上にすることが好ましい。Hcは粒子
サイズ(板径・板厚)、含有元素の種類と量、元素の置
換サイト、粒子生成反応条件等により制御できる。飽和
磁化σsは40emu/g 〜80emu/g である。σsは高い
方が好ましいが微粒子になるほど小さくなる傾向があ
る。σs改良のためマグネトプランバイトフェライトに
スピネルフェライトを複合すること、含有元素の種類と
添加量の選択等が良く知られている。またW型六方晶フ
ェライトを用いることも可能である。磁性体を分散する
際に磁性体粒子表面を分散媒、結合剤に合った物質で処
理することも行われている。表面処理材は無機化合物、
有機化合物が使用される。主な化合物としてはSi、A
l、P、等の酸化物または水酸化物、各種シランカップ
リング剤、各種チタンカップリング剤が代表例である。
量は磁性体に対して0.1〜10%である。磁性体のP
Hも分散に重要である。通常4〜12程度で分散媒、結
合剤により最適値があるが、媒体の化学的安定性、保存
性から6〜10程度が選択される。磁性体に含まれる水
分も分散に影響する。分散媒、結合剤により最適値があ
るが通常0.01〜2.0%が選ばれる。六方晶フェラ
イトの製法としては、酸化バリウム・酸化鉄・鉄を置
換する金属酸化物とガラス形成物質として酸化ホウ素等
を所望のフェライト組成になるように混合した後溶融
し、急冷して非晶質体とし、次いで再加熱処理した後、
洗浄・粉砕してバリウムフェライト結晶粉体を得るガラ
ス結晶化法、バリウムフェライト組成金属塩溶液をア
ルカリで中和し、副生成物を除去した後100℃以上で
液相加熱した後洗浄・乾燥・粉砕してバリウムフェライ
ト結晶粉体を得る水熱反応法、バリウムフェライト組
成金属塩溶液をアルカリで中和し、副生成物を除去した
後乾燥し1100℃以下で処理し、粉砕してバリウムフ
ェライト結晶粉体を得る共沈法、等があるが、本発明は
製法を選ばない。 〔下地層に関する記載〕次に下地層(以下、下層または
非磁性層ともいう)を用いる場合、それに関する詳細な
内容について説明する。本発明の下地層に用いられる無
機粉末は、非磁性粉末であり、例えば、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、等の無機化合物から選択することができる。無
機化合物としては例えばα化率90%以上のα−アルミ
ナ、β−アルミナ、γ−アルミナ、θ−アルミナ、炭化
ケイ素、酸化クロム、酸化セリウム、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
化チタン、二酸化珪素、酸化スズ、酸化マグネシウム、
酸化タングステン、酸化ジルコニウム、窒化ホウ素、酸
化亜鉛、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウ
ム、二硫化モリブデンなどが単独または組合せで使用さ
れる。特に好ましいのは、粒度分布の小ささ、機能付与
の手段が多いこと等から、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸
化鉄、硫酸バリウムであり、更に好ましいのは二酸化チ
タン、α酸化鉄である。これら非磁性粉末の粒子サイズ
は0.005〜2μm が好ましいが、必要に応じて粒子
サイズの異なる非磁性粉末を組み合わせたり、単独の非
磁性粉末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。とりわけ好ましいのは非磁性粉末の粒子
サイズは0.01μm 〜0.2μm である。特に、非磁
性粉末が粒状金属酸化物である場合は、平均粒子径0.
08μm 以下が好ましく、針状金属酸化物である場合
は、長軸長が0.3μm 以下が好ましい。タップ密度は
0.05〜2g/ml、好ましくは0.2〜1.5g/mlであ
る。非磁性粉末の含水率は0.1〜5重量%、好ましく
は0.2〜3重量%、更に好ましくは0.3〜1.5重
量%である。非磁性粉末のpHは2〜11であるが、p
Hは5.5〜10の間が特に好ましい。非磁性粉末の比
表面積は1〜100m2/g、好ましくは5〜80m2/g、更
に好ましくは10〜70m2/gである。非磁性粉末の結晶
子サイズは0.004μm 〜1μm が好ましく、0.0
4μm 〜0.1μm が更に好ましい。DBP(ジブチル
フタレート)を用いた吸油量は5〜100ml/100g 、好
ましくは10〜80ml/100g 、更に好ましくは20〜6
0ml/100g である。比重は1〜12、好ましくは3〜6
である。形状は針状、球状、多面体状、板状のいずれで
も良い。モース硬度は4以上、10以下のものが好まし
い。非磁性粉末のSA(ステアリン酸)吸着量は1〜2
0μmol /m2、好ましくは2〜15μmol/m2、さらに好
ましくは3〜8μmol/m2である。pHは3〜6の間にあ
ることが好ましい。これらの非磁性粉末の表面にはAl
23 、SiO2 、TiO2 、ZrO2 、SnO2 、S
23 、ZnO、Y23 で表面処理することが好ま
しい。特に分散性に好ましいのはAl23 、SiO
2 、TiO2 、ZrO2 であるが、更に好ましいのはA
23 、SiO2 、ZrO2 である。これらは組み合
わせて使用しても良いし、単独で用いることもできる。
また、目的に応じて共沈させた表面処理層を用いても良
いし、先ずアルミナで処理した後にその表層をシリカで
処理する方法、またはその逆の方法を採ることもでき
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。こ
れらの表面処理量は、用いる結合剤、分散条件などによ
り最適化すべきことは言うまでもない。
【0027】本発明の下層に用いられる非磁性粉末の具
体的な例としては、昭和電工製ナノタイト、住友化学製
HIT−100,ZA−G1、戸田工業社製αヘマタイ
トDPN−250,DPN−250BX,DPN−24
5,DPN−270BX,DBN−SA1,DBN−S
A3、石原産業製酸化チタンTTO−51B,TTO−
55A,TTO−55B,TTO−55C,TTO−5
5S,TTO−55D,SN−100、αヘマタイトE
270,E271,E300,E303、チタン工業製
酸化チタンSTT−4D,STT−30D,STT−3
0,STT−65C、αヘマタイトα−40、テイカ製
MT−100S,MT−100T,MT−150W,M
T−500B,MT−600B,MT−100F,MT
−500HD、堺化学製FINEX−25,BF−1,
BF−10,BF−20,ST−M、同和鉱業製DEF
IC−Y,DEFIC−R、日本アエロジル製AS2B
M,TiO2P25、宇部興産製100A,500A、
及びそれを焼成したものが挙げられる。特に好ましい非
磁性粉末は二酸化チタンとα−酸化鉄である。
【0028】下層にカーボンブラックを混合させて公知
の効果である表面電気抵抗Rsを下げること、光透過率
を小さくすることができるとともに、所望のマイクロビ
ッカース硬度を得る事ができる。また、下層にカーボン
ブラックを含ませることで潤滑剤貯蔵の効果をもたらす
ことも可能である。カーボンブラックの種類はゴム用フ
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。下層のカーボ
ンブラックは所望する効果によって、以下のような特性
を最適化すべきであり、併用することでより効果が得ら
れることがある。
【0029】下層のカーボンブラックの比表面積は10
0〜500m2/g、好ましくは150〜400m2/g、
DBP吸油量は20〜400ml/100g 、好ましくは30
〜200ml/100g である。カーボンブラックの粒子径は
5m μ〜80m μ、好ましく10〜50m μ、さらに好
ましくは10〜40m μである。カーボンブラックのp
Hは2〜10、含水率は0.1〜10%、タップ密度は
0.1〜1g/ml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 B
LACKPEARLS 2000,1300,100
0,900,800,880,700、VULCAN
XC−72、三菱化成工業社製 #3050B,#31
50B,#3250B,#3750B,#3950B,
#950,#650B,#970B,#850B,MA
−600,MA−230,#4000,#4010、コ
ンロンビアカーボン社製 CONDUCTEX SC、
RAVEN 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ァイト化したものを
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上記無機粉末に対して
50重量%を越えない範囲、非磁性層総重量の40%を
越えない範囲で使用できる。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。本発明
で使用できるカーボンブラックは例えば「カーボンブラ
ック便覧」(カーボンブラック協会編)を参考にするこ
とができる。
【0030】また下層には有機質粉末を目的に応じて、
添加することもできる。例えば、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
ン樹脂も使用することができる。その製法は特開昭62
−18564号、特開昭60−255827号に記され
ているようなものが使用できる。
【0031】下層の結合剤樹脂、潤滑剤、分散剤、添加
剤、溶剤、分散方法その他は以下に記載する磁性層のそ
れが適用できる。特に、結合剤樹脂量、種類、添加剤、
分散剤の添加量、種類に関しては磁性層に関する公知技
術が適用できる。 〔結合剤に関する記載〕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1000〜200000、好ましくは10000〜
100000、重合度が約50〜1000程度のもので
ある。
【0032】このような例としては、塩化ビニル、酢酸
ビニル、ビニルアルコール、マレイン酸、アクリル酸、
アクリル酸エステル、塩化ビニリデン、アクリロニトリ
ル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、スチレン、
ブタジエン、エチレン、ビニルブチラール、ビニルアセ
タール、ビニルエーテル、等を構成単位として含む重合
体または共重合体、ポリウレタン樹脂、各種ゴム系樹脂
がある。また、熱硬化性樹脂または反応型樹脂としては
フェノール樹脂、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。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
型樹脂を各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共重合体、塩化ビニル酢酸ビニル
ビニルアルコール共重合体、塩化ビニル酢酸ビニル無水
マレイン酸共重合体、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
ネートを組み合わせたものがあげられる。
【0033】ポリウレタン樹脂の構造はポリエステルポ
リウレタン、ポリエーテルポリウレタン、ポリエーテル
ポリエステルポリウレタン、ポリカーボネートポリウレ
タン、ポリエステルポリカーボネートポリウレタン、ポ
リカプロラクトンポリウレタンなど公知のものが使用で
きる。ここに示したすべての結合剤について、より優れ
た分散性と耐久性を得るためには必要に応じ、COO
M,SO3 M、OSO3M、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、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
で導入したものをもち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。
【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ーバイト社製VAGH、VY
HH、VMCH、VAGF、VAGD,VROH,VY
ES,VYNC,VMCC,XYHL,XYSG,PK
HH,PKHJ,PKHC,PKFE,日信化学工業社
製、MPR−TA、MPR−TA5,MPR−TAL,
MPR−TSN,MPR−TMF,MPR−TS、MP
R−TM、MPR−TAO、電気化学社製1000W、
DX80,DX81,DX82,DX83、100F
D、日本ゼオン社製MR−104、MR−105、MR
110、MR100、MR555、400X−110
A、日本ポリウレタン社製ニッポランN2301、N2
302、N2304、大日本インキ社製パンデックスT
−5105、T−R3080、T−5201、バーノッ
クD−400、D−210−80、クリスボン610
9,7209,東洋紡社製バイロンUR8200,UR
8300、UR−8700、RV530,RV280、
大日精化社製、ダイフェラミン4020,5020,5
100,5300,9020,9022、7020,三
菱化成社製、MX5004,三洋化成社製サンプレンS
P−150、旭化成社製サランF310,F210など
があげられる。
【0035】本発明の非磁性層、磁性層に用いられる結
合剤は非磁性粉末(カーボンブラックは除く)または磁
性体に対し、5〜50重量%の範囲、好ましくは10〜
30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み合わせて用いることが好ま
しいが、例えば、微量の脱塩素によりヘッド腐食が起こ
る場合は、ポリウレタンのみまたはポリウレタンとイソ
シアネートのみを使用することも可能である。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
−50〜150℃、好ましくは0℃〜100℃、破断伸
びが100〜2000%、破断応力は0.05〜10Kg
/mm2、降伏点は0.05〜10Kg/mm2が好ましい。
【0036】本発明の磁気記録媒体は二層以上からな
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
を必要に応じ非磁性層、磁性層とで変えることはもちろ
ん可能であり、むしろ各層で最適化すべきであり、多層
磁性層に関する公知技術を適用できる。例えば、各層で
バインダー量を変更する場合、磁性層表面の擦傷を減ら
すためには磁性層のバインダー量を増量することが有効
であり、ヘッドに対するヘッドタッチを良好にするため
には、非磁性層のバインダー量を多くして柔軟性を持た
せることができる。
【0037】本発明にもちいるポリイソシアネートとし
ては、トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニ
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−トルイジンジイソシア
ネート、イソホロンジイソシアネート、トリフェニルメ
タントリイソシアネート等のイソシアネート類、また、
これらのイソシアネート類とポリアルコールとの生成
物、また、イソシアネート類の縮合によって生成したポ
リイソシアネート等を使用することができる。これらの
イソシアネート類の市販されている商品名としては、日
本ポリウレタン社製、コロネートL、コロネートHL,
コロネート2030、コロネート2031、ミリオネー
トMR、ミリオネートMTL、武田薬品社製、タケネー
トD−102,タケネートD−110N、タケネートD
−200、タケネートD−202、住友バイエル社製、
デスモジュールL,デスモジュールIL、デスモジュー
ルN、デスモジュールHL,等がありこれらを単独また
は硬化反応性の差を利用して二つもしくはそれ以上の組
合せで各層とももちいることができる。 〔カーボンブラック、研磨剤に関する記載〕本発明の磁
性層に使用されるカーボンブラックはゴム用ファーネ
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5〜50
0m2/g、DBP吸油量は10〜400ml/100
g、粒子径は5nm〜300nm、pHは2〜10、含
水率は0.1〜10%、タップ密度は0.1〜1g/c
c、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、BLACKPE
ARLS 2000、1300、1000、900、9
05、800,700、VULCAN XC−72、旭
カーボン社製、#80、#60,#55、#50、#3
5、三菱化成工業社製、#2400B、#2300、#
900,#1000#30,#40、#10B、コロン
ビアンカーボン社製、CONDUCTEX SC、RA
VEN 150、50,40,15、RAVEN−MT
−P、日本EC社製、ケッチェンブラックEC、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
をグラファ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磁性体に対する
量の0.1〜30%でもち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上層、下層でその種類、
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り、むしろ各層で最適化すべ
きものである。本発明の磁性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。 本発明に用
いられる研磨剤としてはα化率90%以上のα−アルミ
ナ、β−アルミナ、炭化ケイ素、酸化クロム、酸化セリ
ウム、α−酸化鉄、コランダム、人造ダイアモンド、窒
化珪素、炭化珪素チタンカーバイト、酸化チタン、二酸
化珪素、窒化ホウ素、など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0.01〜2μが好ましく、
特に電磁変換特性を高めるためには、その粒度分布が狭
い方が好ましい。また耐久性を向上させるには必要に応
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
ことも可能である。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1〜3
0m2/g、が好ましい。本発明に用いられる研磨剤の形状
は針状、球状、サイコロ状、のいずれでも良いが、形状
の一部に角を有するものが研磨性が高く好ましい。具体
的には住友化学社製AKP−12、AKP−15、AK
P−20、AKP−30、AKP−50、HIT20、
HIT−30、HIT−55、HIT60、HIT7
0、HIT80、HIT100、レイノルズ社製、ER
C−DBM、HP−DBM、HPS−DBM、不二見研
磨剤社製、WA10000、上村工業社製、UB20、
日本化学工業社製、G−5、クロメックスU2、クロメ
ックスU1、戸田工業社製、TF100、TF140、
イビデン社製、ベータランダムウルトラファイン、昭和
鉱業社製、B−3などが挙げられる。これらの研磨剤は
必要に応じ非磁性層に添加することもできる。非磁性層
に添加することで表面形状を制御したり、研磨剤の突出
状態を制御したりすることができる。これら磁性層、非
磁性層の添加する研磨剤の粒径、量はむろん最適値に設
定すべきものである。 〔添加剤に関する説明〕本発明の磁性層と非磁性層に使
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
リオレフィン、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、ポリフェニルエーテル、フェニ
ルホスホン酸、アミノキノン類、各種シランカップリン
グ剤、チタンカップリング剤、フッ素含有アルキル硫酸
エステルおよびそのアルカリ金属塩、炭素数10〜24
の一塩基性脂肪酸(不飽和結合を含んでも、また分岐し
ていてもかまわない)、および、これらの金属塩(L
i、Na、K、Cuなど)または、炭素数12〜22の
一価、二価、三価、四価、五価、六価アルコール、(不
飽和結合を含んでも、また分岐していてもかまわな
い)、炭素数12〜22のアルコキシアルコール、炭素
数10〜24の一塩基性脂肪酸(不飽和結合を含んで
も、また分岐していてもかまわない)と炭素数2〜12
の一価、二価、三価、四価、五価、六価アルコールのい
ずれか一つ(不飽和結合を含んでも、また分岐していて
もかまわない)とからなるモノ脂肪酸エステルまたはジ
脂肪酸エステルまたはトリ脂肪酸エステル、アルキレン
オキシド重合物のモノアルキルエーテルの脂肪酸エステ
ル、炭素数8〜22の脂肪酸アミド、炭素数8〜22の
脂肪族アミン、などが使用できる。
【0038】これらの具体例としては脂肪酸では、カプ
リン酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パル
ミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸、エラ
イジン酸、リノール酸、リノレン酸、イソステアリン
酸、などが挙げられる。エステル類ではブチルステアレ
ート、オクチルステアレート、アミルステアレート、イ
ソオクチルステアレート、ブチルミリステート、オクチ
ルミリステート、ブトキシエチルステアレート、ブトキ
シジエチルステアレート、2ーエチルヘキシルステアレ
ート、2ーオクチルドデシルパルミテート、2ーヘキシ
ルドデシルパルミテート、イソヘキサデシルステアレー
ト、オレイルオレエート、ドデシルステアレート、トリ
デシルステアレート、エルカ酸オレイル、ネオペンチル
グリコールジデカノエート、アルコール類ではオレイル
アルコール、ステアリルアルコール、ラウリルアルコー
ル、などがあげられる。また、アルキレンオキサイド
系、グリセリン系、グリシドール系、アルキルフェノー
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。
【0039】本発明で使用されるこれらの潤滑剤、界面
活性剤は個々に異なる物理的作用を有するものであり、
その種類、量、および相乗的効果を生み出す潤滑剤の併
用比率は目的に応じ最適に定められるべきものである。
非磁性層、磁性層で融点の異なる脂肪酸を用い表面への
にじみ出しを制御する、沸点、融点や極性の異なるエス
テル類を用い表面へのにじみ出しを制御する、界面活性
剤量を調節することで塗布の安定性を向上させる、潤滑
剤の添加量を中間層で多くして潤滑効果を向上させるな
ど考えられ、無論ここに示した例のみに限られるもので
はない。一般には潤滑剤の総量として磁性体または非磁
性粉末に対し、0.1%〜50%、好ましくは2%〜2
5%の範囲で選択される。
【0040】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、磁性および非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、混練工程前に磁性体
と混合する場合、磁性体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。本発明で用いられる有
機溶媒は公知のものが使用でき、例えば特開昭6−68
453に記載の溶剤を用いることができる。 〔製法に関する記載〕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。本発明に使用する磁性体、非磁性粉
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。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。混練工程ではオープ
ンニーダ、連続ニーダ、加圧ニーダ、エクストルーダな
ど強い混練力をもつものを使用することが好ましい。ニ
ーダを用いる場合は磁性体または非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)および磁性体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
いては特願昭62−264722、特願昭62−236
872に記載されている。また、磁性層液および非磁性
層液を分散させるにはガラスビーズを用ることができる
が、高比重の分散メディアであるジルコニアビーズ、チ
タニアビーズ、スチールビーズが好適である。これら分
散メディアの粒径と充填率は最適化して用いられる。分
散機は公知のものを使用することができる。
【0041】本発明で重層構成の磁気記録媒体を塗布す
る場合、以下のような方式を用いることが好ましい。第
一に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、まず下地層を塗布し、下地層がウェッ
ト状態のうちに特公平1−46186や特開昭60−2
38179,特開平2−265672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
塗布する方法。第二に特開昭63−88080、特開平
2−17971,特開平2−265672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
布ヘッドにより上下層をほぼ同時に塗布する方法。第三
に特開平2−174965に開示されているバックアッ
プロール付きエクストルージョン塗布装置により上下層
をほぼ同時に塗布する方法である。なお、磁性粒子の凝
集による磁気記録媒体の電磁変換特性等の低下を防止す
るため、特開昭62−95174や特開平1−2369
68に開示されているような方法により塗布ヘッド内部
の塗布液にせん断を付与することが望ましい。さらに、
塗布液の粘度については、特願平1−312659に開
示されている数値範囲を満足する必要がある。本願の構
成を実現するには下地層を塗布し乾燥させたのち、その
上に磁性層を設ける逐次重層塗布をもちいてもむろんか
まわず、本発明の効果が失われるものではない。ただ
し、塗布欠陥を少なくし、ドロップアウトなどの品質を
向上させるためには、前述の同時重層塗布を用いること
が好ましい。
【0042】配向装置を用いず無配向でも十分に等方的
な配向性が得られることもあるが、コバルト磁石を斜め
に交互に配置する、ソレノイドで交流磁場を印加するな
ど公知のランダム配向装置を用いることが好ましい。等
方的な配向とは強磁性金属微粉末の場合、一般的には面
内2次元ランダムが好ましいが、垂直成分をもたせて3
次元ランダムとすることもできる。六方晶フェライトの
場合は一般的に面内および垂直方向の3次元ランダムに
なりやすいが、面内2次元ランダムとすることも可能で
ある。また異極対向磁石など公知の方法を用い、垂直配
向とすることで円周方向に等方的な磁気特性を付与する
こともできる。特に高密度記録を行う場合は垂直配向が
好ましい。乾燥風の温度、風量、塗布速度を制御するこ
とで塗膜の乾燥位置を制御できる様にすることが好まし
く、塗布速度は20m/分〜1000m/分、乾燥風の温度
は60℃以上が好ましい、また磁石ゾーンに入る前に適
度の予備乾燥を行なう事もできる。
【0043】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または金属ロールで処理するが、
特に両面磁性層とする場合は金属ロール同志で処理する
ことが好ましい。処理温度は、好ましくは50℃以上、
さらに好ましくは100℃以上である。線圧力は好まし
くは200Kg/cm 以上、さらに好ましくは300Kg/cm
以上である。 〔物理特性に関する記載〕本発明になる磁気記録媒体の
磁性層の飽和磁束密度は強磁性金属微粉末をもちいた場
合2000G(ガウス)以上5000G以下、六方晶フ
ェライトをもちいた場合は800G以上3000G以下
である。抗磁力HcおよびHrは1000Oe以上50
00Oe以下であるが、好ましくは1500Oe以上、
3000Oe以下である。抗磁力の分布は狭い方が好ま
しく、SFDおよびSFDrは0.6以下が好ましい。
角形比は2次元ランダムの場合は0.55以上0.67
以下で、好ましくは0.58以上、0.64以下、3次
元ランダムの場合は0 .45以上、0.55以下が好ま
しく、垂直配向の場合は垂直方向に0.6以上好ましく
は0.7以上、反磁界補正を行った場合は0.7以上好
ましくは0.8以上である。2次元ランダム、3次元ラ
ンダムとも配向度比は0.8以上が好ましい。2次元ラ
ンダムの場合、垂直方向の角形比、Br、HcおよびH
rは面内方向の0.1〜0.5倍以内とすることが好ま
しい。
【0044】本発明の磁気記録媒体のヘッドに対する摩
擦係数は温度−10℃から40℃、湿度0%から95%
の範囲において0.5以下、好ましくは0.3以下、表
面固有抵抗は好ましくは磁性面104 〜1012オーム/s
q 、帯電位は−500V から+500V 以内が好まし
い。磁性層と下地層の0.5%伸びでの弾性率は面内各
方向で好ましくは100〜2000Kg/mm2である。媒体
の150℃以下のあらゆる温度での熱収縮率は好ましく
は1%以下、さらに好ましくは0.5%以下、もっとも
好ましくは0.1%以下である。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℃以下が好ましく、下層非
磁性層のそれは0℃〜100℃が好ましい。損失弾性率
は1×10 8 〜8×109dyne/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発生しやすい。
これらの熱特性や機械特性は媒体の面内各方向で10%
以内でほぼ等しいことが好ましい。塗布層中に含まれる
残留溶媒は好ましくは100mg/m2 以下、さらに好まし
くは10mg/m2 以下である。塗布層が有する空隙率は非
磁性層、磁性層とも好ましくは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ィスク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。磁性層のTOPO−
3Dのmirau法で測定した中心面表面粗さSRaは
10nm以下、好ましくは5nm以下、さらに好ましくは3
nm以下である。磁性層の最大高さSRmax は0.5μm
以下、十点平均粗さSRz は0.3μm 以下、中心面山
高さSRp は0.3μm 以下、中心面谷深さSRv は
0.3μm 以下、中心面面積率SSr は20%以上、8
0%以下、平均波長Sλa は5μm 以上、300μm 以
下が好ましい。磁性層の表面突起は0.01μm から1
μm の大きさのものを0個から2000個の範囲で任意
に設定し、摩擦係数を最適化することが好ましい。これ
らは支持体のフィラーによる表面性のコントロールや磁
性層に添加する粉体の粒径と量、カレンダ処理のロール
表面形状などで容易にコントロールすることができる。
カールは±3mm以内とすることが好ましい。
【0045】本発明の磁気記録媒体で非磁性層と磁性層
を有する場合、目的に応じ非磁性層と磁性層でこれらの
物理特性を変えることができるのは容易に推定されるこ
とである。例えば、磁性層の弾性率を高くし走行耐久性
を向上させると同時に非磁性層の弾性率を磁性層より低
くして磁気記録媒体のヘッドへの当りを良くするなどで
ある。
【0046】
【実施例】
<塗料の作製>磁性塗料 X 強磁性金属微粉末 100部 組成:Fe70%、Co30%、 Hc2300Oe、比表面積55m2/g、σs 140emu/g 結晶子サイズ155nm、長軸長0.065μm 、針状比 5 焼結防止剤 Al化合物(Al/Fe 原子比 8%) Y化合物 (Y/Fe 原子比 6%) 塩化ビニル共重合体(−SO3 K含有) 12部 MR110(日本ゼオン社製) ポリウレタン(−SO3 Na含有):UR8200(東洋紡社製) 3部 α−アルミナ(平均粒径0.2μm):HIT55(住友化学社製)10部 #50(旭カーボン社製) 5部 ブチルステアレート 10部 ブトキシエチルステアレート 5部 イソヘキサデシルステアレート 3部 ステアリン酸 2部 メチルエチルケトン 180部 シクロヘキサノン 180部磁性塗料 Y バリウムフェライト磁性粉 100部 対Baモル比組成:Fe9.10、Co0.20、Zn0.77 Hc2500Oe、比表面積50m2/g、σs 58emu/g 板径30nm、板状比3.5 MR110(日本ゼオン社製) 12部 UR8200(東洋紡社製) 3部 HIT55(住友化学社製) 10部 #50(旭カーボン社製) 5部 ブチルステアレート 10部 ブトキシエチルステアレート 5部 イソヘキサデシルステアレート 3部 ステアリン酸 2部 メチルエチルケトン 125部 シクロヘキサノン 125部非磁性塗料 Z 非磁性粉末 TiO2 結晶系ルチル 80部 平均一次粒子径0.035μm 、BET法による比表面積 40m2/g pH 7 TiO2 含有量90%以上、 DBP吸油量27〜38g/100g、 表面処理剤Al23 8重量% コンダクテックスSC−U(コロンビアンカーボン社製) 20部 MR110 12部 UR8200 5部 ブチルステアレート 10部 ブトキシエチルステアレート 5部 イソヘキサデシルステアレート 2部 ステアリン酸 3部 メチルエチルケトン/シクロヘキサノン(8/2混合溶剤) 250部 〔実施例、比較例に関する記載〕上記3つの塗料のそれ
ぞれについて、各成分をニーダで混練したのち、サンド
ミルをもちいて分散させた。得られた分散液にポリイソ
シアネートを非磁性層の塗布液には10部、磁性層の塗
布液には10部を加え、さらにそれぞれに酢酸ブチル4
0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、非磁性層形成用および磁性層形成用の塗布
液をそれぞれ調製した。
【0047】得られた非磁性層塗布液Zを乾燥後の厚さ
が1.5μm になるように、さらにその直後にその上に
磁性層塗料Xを乾燥後のの厚さが0.2μm になるよう
に、厚さ58μm で表面粗さが5nmのアラミド支持体上
に同時重層塗布を行った。両層がまだ湿潤状態にあるう
ちに周波数50Hz、磁場強度250ガウスまた周波数5
0Hz、120ガウスの2つの磁場強度交流磁場発生装置
の中を通過されランダム配向処理をおこない乾燥後、7
段のカレンダで温度90℃、線圧300Kg/cmにて処理
を行い、図1に示すようにディスク外径b94mmに打
ち抜いたのち、表面研磨処理施を行い得られたディスク
をサンプルA−6とした。
【0048】続いて、3000rpm でディスクを回転さ
せ、記録領域の最外径Dが90mmの位置で記録密度が
90kfciとなる信号の記録再生を行い、ディスク基準面
に対するヘッド位置を上下させながら再生出力の変化と
の関係を調べた。最大出力値および、最大出力値に対し
80%以上の出力が得られるヘッドの位置の範囲である
ペネトレーションウィンドーを求めた。ペネトレーショ
ンウィンドーが大きいほど、安定した出力が得られるこ
とになる。またサンプルA−6の最大出力を0dBとし
た。
【0049】次に打ち抜き機のパンチャーの径を変えて
異なる外径のディスクを作成し、記録領域の最外径Dを
変化させたサンプルをA−1〜A−5、A−7、A−
8、B−1〜Bー8とし、同様の測定を行った。記録信
号は記録密度が90kfciとなるように、測定する領域の
最外径Dによってその記録周波数を変化させた。次に支
持体の表面粗さと磁性層厚を変えたサンプルをA−9〜
A−12、B−9とし、同様の測定を行った。
【0050】次に支持体としてポリエチレンテレフタレ
ート(PET)を用いたサンプルをB−10〜B−14
とし、同様の測定を行った。次に磁性層塗料Yを用いた
以外は、サンプルA−6と同様にして得られたサンプル
をA−13とし、同様の測定を行った。これらのサンプ
ルの測定結果を表1に示した。
【0051】次に、表1あるいは2に示したサンプル
(B−1〜14(比較例)、A−1〜13(実施例))
の一部のサンプルにつき回転速度720rpm で同様の測
定を行ない、その結果を表2のサンプルA−14〜17
(実施例)、B−15〜19(比較例)に示した。
【0052】
【表1】
【0053】
【表2】
【0054】〔実施例と比較例の対比〕本発明のディス
ク状媒体は、最大出力が高いばかりではなくヘッドペネ
トレーションのウィンドーが広く、出力も安定している
ことがわかる。また、従来のPETを用いたサンプルB
−10〜B−17は出力が低いばかりでなく、ペネトレ
ーションウィンドーが狭いことがわかる。特に高速回転
のときアラミドを用い、記録領域の最外径Dと非磁性支
持体の厚みdの関係を本発明の構成とした本発明の媒体
は、従来のPETを用いた媒体に比べ、著しくペネトレ
ーションウィンドーが広くなっていることがわかる。 〔測定法に関する記載〕支持体、磁性層の中心面平均表
面粗さSRaは、WYKO社製TOPO3Dを用いて、
MIRAU法で約250×250nmの面積のRaを測
定し求めた。測定波長約650nmにて球面補正、円筒補
正を加えている。本方式は光干渉にて測定する非接触表
面粗さ計である。
【0055】磁性層の厚さは層断面の切片試料を作成し
て、走査型電子顕微鏡(日立製作所製、Sー700型)
による画像を撮影した断面写真から求めた。また、非磁
性支持体の厚さdは、東京精密(株)製、ディジタル厚
み計 MINICONを使用して、10点以上の測定値
の平均値である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のディスク状磁気記録媒体の一例を示す
平面図である。
【符号の説明】
a 中心孔径 b ディスク外径 e 記録領域の最外周 D 記録領域の最外径

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性支持体上に実質的に非磁性である
    下地層と強磁性金属微粉末または強磁性六方晶フェライ
    ト微粉末を結合剤中に分散してなる磁性層をこの順に設
    けてなり、非磁性支持体が中心面平均表面粗さSRa1
    0nm以下のアラミドであり、非磁性支持体の厚みdμ
    mと記録領域の最外径Dmmの間に、関係式(1):
    1.25≦D/d≦2.5の関係が成り立つことを特徴
    とするディスク状磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】 記録領域の最外径が35mm以上、70
    mm未満であり、かつ記録領域の最外周が周速5m/s
    以上の回転速度で記録再生されることを特徴とする請求
    項1記載のディスク状磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】 記録領域の最外周が周速10m/s以上
    の回転速度で記録再生され、かつ磁性層の中心面平均表
    面粗さSRaが5nm以下であることを特徴とする請求
    項1または2記載のディスク状磁気記録媒体。
JP8171328A 1996-07-01 1996-07-01 ディスク状磁気記録媒体 Pending JPH1021529A (ja)

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JP8171328A JPH1021529A (ja) 1996-07-01 1996-07-01 ディスク状磁気記録媒体
US08/886,468 US5935674A (en) 1996-07-01 1997-07-01 Disc type magnetic recording medium
DE69707981T DE69707981T2 (de) 1996-07-01 1997-07-01 Plattenförmiges magnetisches Aufzeichnungsmedium
EP97110806A EP0817176B1 (en) 1996-07-01 1997-07-01 Disc type magnetic recording medium

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6773783B2 (en) 2002-03-11 2004-08-10 Fuji Photo Film Co., Ltd. Magnetic recording medium in the form of a disc
US6833173B1 (en) * 1999-09-27 2004-12-21 Fuji Photo Film Co., Ltd. Floppy disk including a seed layer and a primer layer with specified relative properties
EP1420394A3 (en) * 2002-11-15 2006-03-01 Fuji Photo Film Co., Ltd. Magnetic disc medium and method for recording and reproducing the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6833173B1 (en) * 1999-09-27 2004-12-21 Fuji Photo Film Co., Ltd. Floppy disk including a seed layer and a primer layer with specified relative properties
US6773783B2 (en) 2002-03-11 2004-08-10 Fuji Photo Film Co., Ltd. Magnetic recording medium in the form of a disc
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