JPH10312525A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPH10312525A
JPH10312525A JP12407397A JP12407397A JPH10312525A JP H10312525 A JPH10312525 A JP H10312525A JP 12407397 A JP12407397 A JP 12407397A JP 12407397 A JP12407397 A JP 12407397A JP H10312525 A JPH10312525 A JP H10312525A
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JP
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magnetic
powder
magnetic layer
layer
recording medium
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JP12407397A
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English (en)
Inventor
Nobuo Yamazaki
信夫 山崎
Shinji Saito
真二 斉藤
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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、特にMRヘッド再生に適した高密度記録用磁気
記録媒体を提供すること。 【解決手段】支持体上に強磁性粉末及び結合剤樹脂を主
体とする磁性層が形成されている磁気記録媒体におい
て、該強磁性粉末は六方晶系フェライト粉末または強磁
性金属粉末であって、六方晶フェライト粉末の場合は該
磁性層の飽和磁束密度が300G〜1000G、強磁性
金属粉末の場合は該磁性層の飽和磁束密度が800G〜
1500Gであって、該磁性層の抗磁力が2000エル
ステッド以上であり、且つ該磁気記録媒体はMR型(磁
気抵抗型)磁気ヘッドで記録信号の再生が行われる記録
再生システムに供されることを特徴とする磁気記録媒
体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は塗布型の高記録密度
の磁気記録媒体に関する。特に磁性層と実質的に非磁性
の下層を有し、磁性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】また磁気テープの分野においても近年、ミ
ニコンピューター、パーソナルコンピューター、ワーク
ステーションなどのオフィスコンピューターの普及に伴
って、外部記憶媒体としてコンピューターデータを記録
するための磁気テープ(いわゆるバックアップテープ)
の研究が盛んに行われている。このような用途の磁気テ
ープの実用化に際しては、とくにコンピューターの小型
化、情報処理能力の増大と相まって、記録の大容量化、
小型化を達成するために、記録容量の向上が強く要求さ
れる。
【0004】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。デイスクの場合、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10MBのMF−2TD、21MBのMF−2S
D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。以下にその例を示す。
【0005】ディスク状磁気記録媒体の特性を向上させ
るために、特開昭64−84418には酸性基とエポキ
シ基と水酸基を有する塩化ビニル樹脂を用いることが提
案され、特公平3−12374にはHc1000Oe以
上、比表面積25〜70m2 /gの金属微粉末を用いる
ことが提案され、特公平6ー28106には磁性体の比
表面積と磁化量を定め、研磨剤を含ませることが提案さ
れている。
【0006】ディスク状磁気記録媒体の耐久性を改善さ
せるために、特公平7−85304には不飽和脂肪酸エ
ステルとエーテル結合を有する脂肪酸エステルを用いる
ことが提案され、特公平7ー70045には分岐脂肪酸
エステルとエーテル結合を有する脂肪酸エステルを用い
ることが提案され、特開昭54−124716にはモー
ス硬度6以上の非磁性粉末と高級脂肪酸エステルを含ま
せることが提案され、特公平7−89407には潤滑剤
を含む空孔の体積と表面粗さを0.005〜0.025
μmとすることが提案され、特開昭61−294637
には低融点と高融点の脂肪酸エステルを用いることが提
案され、特公平7ー36216には磁性層厚みに対し1
/4〜3/4の粒径の研磨剤と低融点の脂肪酸エステル
を用いることが提案され、特開平3−203018には
Alを含むメタル磁性体と酸化クロム用いることが提案
されている。
【0007】非磁性の下層や中間層を有するディスク状
磁気記録媒体の構成として、特開平3ー120613に
は導電層と金属微粉末を含む磁性層を有する構成が提案
され、特開平6−290446には1μm以下の磁性層
と非磁性層を有する構成が提案され、特開昭62−15
9337にはカーボン中間層と潤滑剤を含む磁性層から
なる構成が提案され、特開平5−290358にはカー
ボンサイズを規定した非磁性層を有する構成が提案され
ている。
【0008】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提案さ
れ、特開平5−197946には磁性層厚より大きい研
磨剤を含む構成が提案され、特開平5−290354に
は磁性層厚が0.5μm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。
【0009】又テープ状の磁気記録媒体においても 近
年、ミニコンピュータ、パーソナルコンピュータなどの
オフィスコンピュータの普及に伴って、外部記憶媒体と
してコンピュータデータを記録するための磁気テープ
(所謂、バックアップテープ)の研究が盛んに行われて
いる。このような用途の磁気テープの実用化に際して
は、特にコンピュータの小型化、情報処理能力の増大と
相まって、記録の大容量化、小型化を達成するために記
録容量の向上が強く要求される。また磁気テープの使用
環境の広がりによる幅広い環境条件下(特に、変動の激
しい温湿度条件下など)での使用、データ保存に対する
信頼性、更に高速での繰り返し使用による多数回走行に
おけるデータの安定した記録、読み出し等の性能に対す
る信頼性なども従来に増して要求される。
【0010】従来から、デジタル信号記録システムにお
いて使用される磁気テープは、システム毎に決められて
おり、所謂DLT型、3480、3490、3590、
QIC、D8型、あるいはDDS型対応の磁気テープが
知られている。そしてどのシステムにおいても、用いら
れる磁気テープは、支持体上の一方の側に、膜厚が2.
0〜3.0μmと比較的厚い単層構造の強磁性粉末、結
合剤、及び研磨剤を含む磁性層が設けられており、また
他方の側には、巻き乱れの防止や良好な走行耐久性を保
つために、バックコート層が設けられている。しかし一
般に上記のように比較的厚い単層構造の磁性層において
は、出力が低下するという厚み損失の問題がある。
【0011】磁性層の厚み損失による再生出力の低下を
改良するために、磁性層を薄層化することが知られてお
り、例えば、特開平5ー182178号公報には支持体
上に無機質粉末を含み、結合剤に分散してなる下層非磁
性層と該非磁性層が湿潤状態にある内に強磁性粉末を結
合剤に分散してなる1.0μm以下の厚みの上層磁性層
を設けた磁気記録媒体が開示されている。
【0012】しかしながら、急速なディスク状やテープ
状の磁気記録媒体の大容量化、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。ところで、従来、電磁誘導を動作
原理とする磁気ヘッド(誘導型磁気ヘッド)が用いられ
普及している。だが更に高密度記録再生領域で使用する
には限界が見え始めている。すなわち、大きな再生出力
を得るためには再生ヘッドのコイル巻数を多くする必要
があるがインダクタンスが増加し高周波での抵抗が増加
し結果として再生出力が低下する問題があった。
【0013】そこで、近年MR(磁気抵抗)を動作原理
とする再生ヘッドが提案され、ハードディスク等で使用
され始めている。磁気抵抗型磁気ヘッド(MRヘッド)
は誘導型磁気ヘッドに比較して数倍の再生出力が得ら
れ、かつ誘導コイルを用いないため、インピーダンスノ
イズ等の機器ノイズが大幅に低下し、高密度記録特性の
向上が望めるものである。
【0014】しかしながら、高密度記録を更に向上させ
るためには、磁気記録媒体自体の磁束密度を上げなけれ
ばならい。すると、MRヘッドを用いると出力は上がる
がそれ以上にノイズが大きくなってしまい、結果的に高
いS/Nが得られないという問題が生じた。また、MR
ヘッドにおける磁界強さと抵抗との間の直線性がずれ易
くなり、周波数による出力の平坦度が崩れ、デジタル記
録の再生波形のひずみを生じて、ノイズの原因となると
いう問題があった。
【0015】言い換えれば、MRヘッドを用いた磁気記
録システムに適した磁気記録媒体であって、MRヘッド
の利点を最大限に生かして、いかにすれば高密度記録と
低ノイズ、高S/Nとが両立するのか、その条件が見い
だされていなかった。
【0016】
【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、特にMRヘ
ッド再生に適した高密度記録用磁気記録媒体を提供する
ことを目的としている。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明は、支持体上に強
磁性粉末及び結合剤樹脂を主体とする磁性層が形成され
ている磁気記録媒体において、該強磁性粉末は六方晶系
フェライト粉末であって、該磁性層の飽和磁束密度が3
00G〜1000Gであって、該磁性層の抗磁力が20
00エルステッド以上であり、且つ該磁気記録媒体はM
R型(磁気抵抗型)磁気ヘッドで記録信号の再生が行わ
れる記録再生システムに供されることを特徴とする磁気
記録媒体である。この磁気記録媒体を以下、磁気記録媒
体Bという。
【0018】また、本発明は、支持体上に強磁性粉末及
び結合剤樹脂を主体とする磁性層が形成されている磁気
記録媒体において、該強磁性粉末は強磁性金属粉末であ
って、該磁性層の飽和磁束密度が800G〜1500G
であって、該磁性層の抗磁力が2000エルステッド以
上であり、且つ該磁気記録媒体はMR型(磁気抵抗型)
磁気ヘッドで記録信号の再生が行われる記録再生システ
ムに供されることを特徴とする磁気記録媒体である。以
下、この磁気記録媒体を磁気記録媒体Mという。
【0019】本発明は、前記磁性層の厚さが0.3μm
以下であることが好ましい。また、本発明は、前記磁性
層と支持体の間に実質的に非磁性の下層を有することが
好ましい。ここで実質的に非磁性である下層とは記録に
関与しない程度に磁性を持っていても良いという意味で
あり、以降単に下層または非磁性層という。本願発明の
磁気記録媒体は、発明の趣旨から明らかなように磁性層
は少なくとも一層あればよい。しかしながら、特に磁性
層が薄くなると以下の理由から磁性層の下に実質的な非
磁性層があると更に特性が改良される。即ち、支持体上
の上に直接磁性層を形成すると磁性層の表面性及び膜厚
の均一性が得にくいこと、下層の非磁性層中に導電性粒
子や潤滑剤を添加することにより層の機能分離ができ磁
性層の特性の向上に余裕ができるのである。その際の磁
性層及び非磁性層の塗布方法は下層が湿潤状態にある内
に上層の磁性層を塗布してしまう同時重層塗布が好まし
い。特に、強磁性粉末が六方晶系フェライトである場
合、強磁性粉末の分散性がより困難であるのでこのよう
な層構成及び塗布方法が好ましい。ここで、実質的に非
磁性であるという意味は、上層の磁性層の電磁変換特性
に実質的に影響を与えない程度の磁気特性は許容される
と言う意味である。
【0020】本発明者らは電磁変換特性と耐久性が良好
で特に高密度記録領域でのエラーレートが格段に改良さ
れた磁気記録媒体を得るために鋭意検討した結果、以下
のような媒体とすることで、本発明の目的である優れた
高密度記録特性が得られることを見いだし、本発明に至
ったものである。本発明は生産性に優れ、低価格で提供
できる塗布型磁気記録媒体とMRヘッドを組み合わせて
検討し、ノイズの低い高密度特性に優れる磁気記録媒体
を得たものである。
【0021】本発明は、MRヘッド使用により隠れてい
た磁気記録媒体由来のノイズを小さくし、大きなSN比
を得ることが可能になったと共に高密度記録特性が向上
したものである。磁気記録媒体Bにおいて、磁性層の飽
和磁束密度Bmは、300〜1000G(ガウス)であ
り、300〜900Gが好ましく、500〜800Gが
更に好ましい。300G未満の場合、出力が低くなりす
ぎ、またノイズ低減が鈍化しSN比が急激に低下する。
磁性層の抗磁力Hcは2000エルステッド(Oe)以上
であり、好ましくは2300〜3000Oe、更に好まし
くは2500〜3000Oeである。上限は明確でないが
本発明による記録ヘッド(Bs1.8T(テスラ))で
の検討では3500Oe程度と思われる。2000Oe未満
では高性能(Bs1.8T)記録ヘッドを用いた場合、
再生出力への効果が小さくなり本発明の目的を達せられ
ない。磁性層厚みは薄い方が再生波形上好ましく、0.
3μm以下が好ましく、下限は0.05μm程度と考え
られる。
【0022】磁気記録媒体Mにおいて、磁性層のBmは
800〜1500G、好ましくは800〜1300G、
更に好ましくは900〜1200Gである。磁性層の抗
磁力Hcは2000Oe以上であり、好ましくは2300
〜3000Oe、更に好ましくは2500〜3000Oeで
ある。磁性層厚みは0.3μm以下が好ましく、下限は
0.05μm程度と考えられる。即ち、磁性層の厚さが
厚くなると記録したデジタル信号の再生波形の半値幅が
広くなるので好ましくない。
【0023】本発明の磁気記録媒体B及びM(以下、本
発明の磁気記録媒体B及びMの両者を指す場合は、単
に、「本発明の磁気記録媒体」または「本発明」とい
う)の最大の特徴は、飽和磁束密度が従来のものに比較
して低く設定された点にある。すなわち従来、再生出力
を増加するために充填度を上げBmを上げる工夫をして
いたが、MRヘッドの使用で再生出力は充分得られる様
になったが、Bmの増加はかえってノイズの増加、周波
数特性の非フラット化をまねき高密度特性を損なうこと
が分かった。本発明はMRヘッドで再生を行う場合、磁
気記録媒体の飽和磁束密度を低く設定すると結果として
ノイズが低減し、SN比が向上することを見い出した。
MRヘッドを用いずに、単にBmを低くしたのみでは出
力、ノイズ共に低下するから、SN比は変わらないと考
えられる。本発明の効果が得られる理由は明確ではない
がBmを低くすることで強磁性粒子間の間隔が大きくな
り相互作用が小さくなったためと考えている。逆に、B
mが高いと言うことは、磁性層内における磁性体の集合
度が高いことであり、集合度が高いとそれだけ磁化単位
が大きくなり、磁性層面内における磁気的分布の不均一
性の増大がノイズの原因となると考えられる。
【0024】本発明において、磁性層のBmを抑制する
方法としては使用する強磁性体、即ち、強磁性金属粉末
または六方晶フェライト粉末のBmを通常より低くする
方法、磁性層に添加する強磁性粉末の充填度を抑えるこ
と、言い換えると非磁性粉末(後述する)量を増加させ
る方法等がある。強磁性粉末のBmを低く抑えることは
強磁性金属粉末の場合は、主に粒子表面の酸化皮膜を厚
くすることであり、結果的に充填度を小さくすることに
相当する。六方晶フェライトにあっても表面処理剤で表
面を被覆することが有効であり、これまた充填度を低く
することにも相当する。
【0025】このような手段で磁性層のBmを小さく抑
えると磁気記録媒体の他の面での利点が出てくる。即
ち、強磁性金属粉末にあって酸化皮膜を厚くすることは
強磁性粉末の分散性を高めることであり、また、強磁性
粉末の充填度を適度に抑えることは結合剤樹脂や他の添
加剤を含有させる余地が出てくるので走行耐久性を確保
する上で有利である。
【0026】以上のようにBmを低く抑えるというと技
術的進歩性の面から逆行するようであるが、本願発明の
要点は、MRヘッドの利点を生かして磁性層の磁気特性
を調整することにより、出力は高めに保持したままノイ
ズを低くして結果的にS/Nの高い磁気記録媒体を得よ
うとするものである。そして、磁気特性は抑えられてい
るが分散性の良い強磁性粉末を使用することで表面性の
良好な磁気記録媒体を得ることができ、また、結合剤樹
脂や研磨剤、カーボンブラックなどの添加で走行耐久性
機能を高めることも可能である。
【0027】尚、本発明の磁気記録媒体に信号を記録す
るための記録ヘッドは、特に制限されるべきものではな
いが、電磁誘導型の薄膜磁気ヘッド、例えば、MIGヘ
ッド等が好適に用いられる。
【0028】
【発明の実施の形態】
[磁性層]本発明の磁性層は、少なくとも支持体上に1
層設けられるものであればよく、その層構成は従来公知
のものが適用され得る。従って、磁性層は単層でも複数
層でもよい。また、磁性層と支持体の間等に非磁性層を
設けることもできる。
【0029】本発明の磁気記録媒体は前述したように支
持体と磁性層の間に非磁性層を設けたものが好ましい。
本発明の磁気記録媒体は前述したごとく、支持体上に磁
性層を単独で形成すれば良いのであるが、支持体と磁性
層との間にさらに実質的に非磁性の層を形成することに
より媒体としての特性を更に改良することができる。勿
論更に電磁変換特性を改良するために異なる磁性層を2
層以上形成してもよい。
【0030】下層と磁性層は、支持体の片面だけでも、
両面に設けても良い。上下層は下層を塗布後、下層が湿
潤状態の内(W/W=ウェット・オン・ウェット法)で
も、乾燥した後(W/D=ウェット・オン・ドライ法)
にでも磁性層を設けることが出来る。生産得率の点から
同時、又は逐次湿潤塗布が好ましいが、デイスクの場合
は乾燥後塗布も十分使用できる。本発明の重層構成で同
時、又は逐次湿潤塗布(W/W)では上層/下層が同時
に形成できるため、カレンダー工程などの表面処理工程
を有効に活用でき、超薄層でも磁性層の表面粗さを良化
できる。
【0031】[強磁性金属粉末]本発明の磁気記録媒体
Mの磁性層に使用する強磁性金属粉末としては、α−F
eを主成分とする強磁性合金粉末が好ましい。これらの
強磁性金属粉末には所定の原子以外にAl、Si、S、
Sc、Ca、Ti、V、Cr、Cu、Y、Mo、Rh、
Pd、Ag、Sn、Sb、Te、Ba、Ta、W、R
e、Au、Hg、Pb、Bi、La、Ce、Pr、N
d、P、Co、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、La、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Fe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
粉末にはあとで述べる分散剤、潤滑剤、界面活性剤、帯
電防止剤などで分散前にあらかじめ処理を行ってもかま
わない。具体的には、特公昭44−14090号、特公
昭45−18372号、特公昭47−22062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47−1857
3号、特公昭39−10307号、特公昭46−396
39号、米国特許第3026215号、同303134
1号、同3100194号、同3242005号、同3
389014号などに記載されている。
【0032】強磁性金属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F
e−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。
【0033】本発明の磁性層の強磁性金属粉末をBET
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
粉末の結晶子サイズは80〜180Åであり、好ましく
は100〜180Å、更に好ましくは110〜175Å
である。強磁性金属粉末の長軸径は0.01μm以上
0.25μm以下であり、好ましくは0.03μm以上
0.15μm以下であり、さらに好ましくは0.03μm
以上0.12μm以下である。強磁性金属粉末の針状比
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。
【0034】強磁性金属粉末のσs は70〜180emu/
gであり、好ましくは70emu/g 〜160emu/g 、更に
好ましくは70〜120emu/g である。本発明に用いる
強磁性金属粉末は通常のものより低σsのものが好まし
い。製法で言えば上記還元条件を弱めて金属化を抑制す
る方法、または粒子表面を充分酸化させる方法、非磁性
化合物を添加あるいは表面処理する量を増加させる等が
用いられる。非磁性化合物としては、特にアルミニウム
の酸化物もしくは水酸化物等が好ましい。
【0035】強磁性金属粉末の含水率は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
粉末の含水率は最適化するのが好ましい。強磁性金属粉
末のpHは、用いる結合剤との組合せにより最適化する
ことが好ましい。その範囲は4〜12であるが、好まし
くは6〜10である。強磁性金属粉末は必要に応じ、A
l、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。強磁性金属粉末自体のSFDは小さい方が
好ましく、0.8以下が好ましい。強磁性金属粉末のH
c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、強磁性金属粉末においてはゲ−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。
【0036】[六方晶フェライト粉末]本発明の磁気記
録媒体Bに含まれる六方晶フェライトとしては、バリウ
ムフェライト、ストロンチウムフェライト、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、Ti、V、Cr、Cu、Y、Mo、Rh、Pd、
Ag、Sn、Sb、Te、Ba、Ta、W、Re、A
u、Hg、Pb、Bi、La、Ce、Pr、Nd、P、
Co、Mn、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−Zn、Co
−Ti、Co−Ti−Zr、Co−Ti−Zn、Ni−
Ti−Zn、Nb−Zn−Co、SbーZn−Co、N
b−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。
【0037】粒子サイズは六角板径で10〜200nm、
好ましくは10〜100nmであり、特に好ましくは10
〜80nmである。特にトラック密度を上げるため、板径
は40nm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1〜
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1
0〜200m2 /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符号する。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。
【0038】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。Hc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。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は好ましくは20emu/g〜80e
mu/g、更に好ましくは20〜60emu/gである。微粒子
になるほど小さくなる傾向がある。本発明ではσsは通
常より低い方が好ましい。
【0039】このようなσsを得る手段としては、結晶
化温度、または熱処理温度時間を小さくする方法、添加
する化合物を増量する、表面処理量を多くする方法等が
ある。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、
ポリマー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、Al、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pHも分散に重要である。通常
4〜12程度で分散媒、ポリマーにより最適値がある
が、媒体の化学的安定性、保存性から6〜11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、ポリマーにより最適値があるが通常0.01〜
2.0%が選ばれる。
【0040】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。
【0041】[非磁性層]次に支持体と磁性層の間に下
層である非磁性層を設ける時の下層に関する詳細な内容
について説明する。本発明の下層は実質的に非磁性であ
ればその構成は制限されるべきものではないが、通常、
少なくとも樹脂からなり、好ましくは、粉体、例えば、
無機粉末あるいは有機粉末が樹脂中に分散されたものが
挙げられる。該無機粉末は、通常、好ましくは非磁性粉
末であるが、下層が実質的に非磁性である範囲で磁性粉
末も使用され得るものである。
【0042】該非磁性粉末としては、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、等の無機質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、、ヘマタイト、ゲータイト、コランダム、窒化珪
素、チタンカ−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
好ましく、0.2μm以下がさらに好ましい。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、pH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5〜80m
2/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、0.04μm〜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
20〜60ml/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1〜20μmol/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Al2 3 、SiO2 、TiO2 、Zr
2 、SnO2 、Sb2 3 、ZnO、Y 2 3 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A
2 3 、SiO2 、TiO2 、ZrO2 であるが、更
に好ましいのはAl2 3 、SiO 2 、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。
【0043】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,DPN−500BX、DBN
−SA1,DBN−SA3、石原産業製酸化チタンTT
O−51B,TTO−55A,TTO−55B,TTO
−55C,TTO−55S,TTO−55D,SN−1
00、αヘマタイトE270,E271,E300,E
303、チタン工業製酸化チタンSTT−4D,STT
−30D,STT−30,STT−65C、αヘマタイ
トα−40、テイカ製MT−100S,MT−100
T,MT−150W,MT−500B,MT−600
B,MT−100F,MT−500HD、堺化学製FI
NEX−25,BF−1,BF−10,BF−20,S
T−M、同和鉱業製DEFIC−Y,DEFIC−R、
日本アエロジル製AS2BM,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。
【0044】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。
【0045】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
30〜400ml/100gである。カーボンブラックの粒子
径は5mμ〜80mμ、好ましく10〜50mμ、さらに
好ましくは10〜40mμである。カーボンブラックの
pH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
BLACKPEARLS 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
ロンビアンカーボン社製 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質粉末に対し
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。
【0046】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。
【0047】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]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。
【0048】熱可塑性樹脂としては、ガラス転移温度が
−100〜150℃、数平均分子量が1,000〜20
0,000、好ましくは10,000〜100,000、
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。
【0049】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−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。
【0050】ポリウレタン樹脂の構造はポリエステルポ
リウレタン、ポリエーテルポリウレタン、ポリエーテル
ポリエステルポリウレタン、ポリカーボネートポリウレ
タン、ポリエステルポリカーボネートポリウレタン、ポ
リカプロラクトンポリウレタンなど公知のものが使用で
きる。ここに示したすべての結合剤について、より優れ
た分散性と耐久性を得るためには必要に応じ、−COO
M、−SO3 M、−OSO3 M、−P=O(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。
【0051】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。
【0052】本発明の非磁性層、磁性層に用いられる結
合剤は非磁性粉末または強磁性粉末に対し、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−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。
【0053】本発明の磁気記録媒体は、発明の趣旨から
見て、磁性層単一の層であればよい。しかしながら、特
に磁性層が0.3μm以下と薄くなった場合、磁性層と
支持体との間に前述したような実質的に非磁性の層を形
成することにより、さらに特性の改良を果たすことがで
きる。本発明の磁気記録媒体は好ましくは二層以上から
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
で結合剤樹脂量を変更する場合、磁性層表面の擦傷を減
らすためには磁性層の結合剤樹脂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、非磁性層の結合剤樹脂量を多くして柔軟性を持
たせることができる。
【0054】本発明に用いるポリイソシアネートとして
は、トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニル
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
せで各層とも用いることができる。
【0055】[カーボンブラック、研磨剤]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5mμ〜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、BLACKPEAR
LS 2000、1300、1000、900、90
5、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、R
AVEN 150、50,40,15、RAVEN−M
T−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。
【0056】カーボンブラックを使用する場合は、通
常、強磁性粉末に対する量の0.1〜50重量%、好ま
しくは0.5〜50重量%、更に好ましくは1.0〜5
0重量%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
ーボンブラックは磁性層、非磁性層でその種類、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。
【0057】本発明に用いられる研磨剤としてはα化率
90%以上のα−アルミナ、β−アルミナ、炭化ケイ
素、酸化クロム、酸化セリウム、α−酸化鉄、コランダ
ム、人造ダイアモンド、窒化珪素、炭化珪素、チタンカ
−バイト、酸化チタン、二酸化珪素、窒化ホウ素、など
主としてモ−ス硬度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が好ましく、0.05〜1.0μmが
更に好ましく、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1〜30m2/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、AK
P−15、AKP−20、AKP−30、AKP−5
0、HIT20、HIT−30、HIT−55、HIT
60、HIT70、HIT80、HIT100、レイノ
ルズ社製、ERC−DBM、HP−DBM、HPS−D
BM、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、TF10
0、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。
【0058】磁性層への研磨剤の配合量は、強磁性粉末
に対して好ましくは1.0〜50重量%、更に好ましく
は5.0〜50重量%である。 [添加剤]本発明の磁性層、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、αナフチル燐酸、フェニル燐酸、ジフェニル燐
酸、p−エチルベンゼンホスホン酸、フェニルホスフィ
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(Li、Na、
K、Cuなど)または、炭素数12〜22の一価、二
価、三価、四価、五価、六価アルコ−ル(不飽和結合を
含んでも、また分岐していてもかまわない)、炭素数1
2〜22のアルコキシアルコ−ル、炭素数10〜24の
一塩基性脂肪酸(不飽和結合を含んでも、また分岐して
いてもかまわない)と炭素数2〜12の一価、二価、三
価、四価、五価、六価アルコ−ルのいずれか一つ(不飽
和結合を含んでも、また分岐していてもかまわない)と
からなるモノ脂肪酸エステルまたはジ脂肪酸エステルま
たはトリ脂肪酸エステル、アルキレンオキシド重合物の
モノアルキルエ−テルの脂肪酸エステル、炭素数8〜2
2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。
【0059】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−エチルヘキシルステアレ
ート、2−オクチルドデシルパルミテート、2−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、エチレングリコールジオレ
イル、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。
【0060】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強磁性粉末または
非磁性粉末に対し、0.1%〜50%、好ましくは2%
〜25%の範囲で選択される。
【0061】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、混練工程前に強磁性
粉末と混合する場合、強磁性粉末と結合剤と溶剤による
混練工程で添加する場合、分散工程で添加する場合、分
散後に添加する場合、塗布直前に添加する場合などがあ
る。また、目的に応じて磁性層を塗布した後、同時また
は逐次塗布で、添加剤の一部または全部を塗布すること
により目的が達成される場合がある。また、目的によっ
てはカレンダーした後、またはスリット終了後、磁性層
表面に潤滑剤を塗布することもできる。
【0062】本発明で用いられる有機溶剤は公知のもの
が使用でき、例えば特開平6−68453に記載の溶剤
を用いることができる。 [層構成]本発明の磁気記録媒体の厚み構成は支持体が
2〜100μm、好ましくは2〜80μmである。コンピ
ューターテープの支持体は、3.0〜6.5μm(好ま
しくは、3.0〜6.0μm、更に好ましくは、4.0
〜5.5μm)の範囲の厚さのものが使用される。
【0063】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0.01〜0.5μm、好ましくは0.02〜
0.5μmである。本発明は通常、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
っても、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0.1〜4μm、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。
【0064】本発明の磁気記録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.
05μm以上0.25μm以下であり、好ましくは0.0
5μm以上0.20μm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。
【0065】下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0.3μm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、本発明媒体の下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、本発明
の効果を示すものであり、本発明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
非磁性層であるということは、前述したように上層の磁
性層の電磁変換特性に実質的な影響を及ぼさないと言う
意味であり、具体的には、その残留磁束密度が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。
【0066】[バックコート層]一般に、コンピュータ
データ記録用の磁気テープは、ビデオテープ、オーディ
オテープに比較して、繰り返し走行性が強く要求され
る。このような高い走行耐久性を維持させるために、バ
ックコート層には、カーボンブラックと無機粉末が含有
されていることが好ましい。
【0067】カーボンブラックは、平均粒子サイズの異
なる二種類のものを組み合わせて使用することが好まし
い。この場合、平均粒子サイズが10〜20mμの微粒
子状カーボンブラックと平均粒子サイズが230〜30
0mμの粗粒子状カーボンブラックを組み合わせて使用
することが好ましい。一般に、上記のような微粒子状の
カーボンブラックの添加により、バックコート層の表面
電気抵抗を低く設定でき、また光透過率も低く設定でき
る。磁気記録装置によっては、テープの光透過率を利用
し、動作の信号に使用しているものが多くあるため、こ
のような場合には特に微粒子状のカーボンブラックの添
加は有効になる。また微粒子状カーボンブラックは一般
に液体潤滑剤の保持力に優れ、潤滑剤併用時、摩擦係数
の低減化に寄与する。一方、粒子サイズが230〜30
0mμの粗粒子状カーボンブラックは、固体潤滑剤とし
ての機能を有しており、またバック層の表面に微小突起
を形成し、接触面積を低減化して、摩擦係数の低減化に
寄与する。しかし粗粒子状カーボンブラックは、過酷な
走行系では、テープ摺動により、バックコート層からの
脱落が生じ易くなり、エラー比率の増大につながる欠点
を有している。
【0068】微粒子状カーボンブラックの具体的な商品
としては、以下のものを挙げることができる。RAVE
N2000B(18mμ)、RAVEN1500B(1
7mμ)(以上、コロンビアカーボン社製)、BP80
0(17mμ)(キャボット社製)、PRINNTEX
90(14mμ)、PRINTEX95(15mμ)、
PRINTEX85(16mμ)、PRINTEX75
(17mμ)(以上、デグサ社製)、#3950(16
mμ)(三菱化成工業(株)製)。
【0069】また粗粒子カーボンブラックの具体的な商
品の例としては、サーマルブラック(270mμ)(カ
ーンカルブ社製)、RAVEN MTP(275mμ)
(コロンビアカーボン社製)を挙げることができる。バ
ックコート層において、平均粒子サイズの異なる二種類
のものを使用する場合、10〜20mμの微粒子状カー
ボンブラックと230〜300mμの粗粒子状カーボン
ブラックの含有比率(重量比)は、前者:後者=98:
2〜75:25の範囲にあることが好ましく、更に好ま
しくは、95:5〜85:15の範囲である。
【0070】バックコート層中のカーボンブラック(二
種類のものを使用する場合には、その全量)の含有量
は、結合剤100重量部に対して、通常30〜80重量
部の範囲であり、好ましくは、45〜65重量部の範囲
である。無機粉末は、硬さの異なる二種類のものを併用
することが好ましい。具体的には、モース硬度3〜4.
5の軟質無機粉末とモース硬度5〜9の硬質無機粉末と
を使用することが好ましい。
【0071】モース硬度が3〜4.5の軟質無機粉末を
添加することで、繰り返し走行による摩擦係数の安定化
を図ることができる。しかもこの範囲の硬さでは、摺動
ガイドポールが削られることもない。またこの無機粉末
の平均粒子サイズは、30〜50mμの範囲にあること
が好ましい。モース硬度が3〜4.5の軟質無機粉末と
しては、例えば、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、珪
酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸
亜鉛、及び酸化亜鉛を挙げることができる。これらは、
単独で、あるいは二種以上を組み合わせて使用すること
ができる。これらの中では、特に、炭酸カルシウムが好
ましい。
【0072】バックコート層内の軟質無機粉末の含有量
は、カーボンブラック100重量部に対して10〜14
0重量部の範囲にあることが好ましく、更に好ましく
は、35〜100重量部である。モース硬度が5〜9の
硬質無機粉末を添加することにより、バックコート層の
強度が強化され、走行耐久性が向上する。これらの無機
粉末をカーボンブラックや前記軟質無機粉末と共に使用
すると、繰り返し摺動に対しても劣化が少なく、強いバ
ックコート層となる。またこの無機粉末の添加により、
適度の研磨力が付与され、テープガイドポール等への削
り屑の付着が低減する。特に軟質無機粉末(中でも、炭
酸カルシウム)と併用すると、表面の粗いガイドポール
に対しての摺動特性が向上し、バックコート層の摩擦係
数の安定化も図ることができる。
【0073】硬質無機粉末は、その平均粒子サイズが8
0〜250mμ(更に好ましくは、100〜210m
μ)の範囲にあることが好ましい。モース硬度が5〜9
の硬質無機質粉末としては、例えば、α−酸化鉄、α−
アルミナ、及び酸化クロム(Cr2 3 )を挙げること
ができる。これらの粉末は、それぞれ単独で用いても良
いし、あるいは併用しても良い。これらの内では、α−
酸化鉄又はα−アルミナが好ましい。
【0074】硬質無機粉末の含有量は、カーボンブラッ
ク100重量部に対して通常3〜30重量部であり、好
ましくは、3〜20重量部である。バックコート層に前
記軟質無機粉末と硬質無機粉末とを併用する場合、軟質
無機粉末と硬質無機粉末との硬さの差が、2以上(更に
好ましくは、2.5以上、特に、3以上)であるように
軟質無機粉末と硬質無機粉末とを選択して使用すること
が好ましい。
【0075】バックコート層には、前記それぞれ特定の
平均粒子サイズを有するモース硬度の異なる二種類の無
機粉末と、前記平均粒子サイズの異なる二種類のカーボ
ンブラックとが含有されていることが好ましい。特に、
この組み合わせにおいて、軟質無機粉末として炭酸カル
シウムが含有されていることが好ましい。バックコート
層には、潤滑剤を含有させることができる。潤滑剤は、
前述した非磁性層、あるいは磁性層に使用できる潤滑剤
として挙げた潤滑剤の中から適宜選択して使用できる。
バックコート層において、潤滑剤は、結合剤100重量
部に対して通常1〜5重量部の範囲で添加される。
【0076】[支持体]本発明に用いられる支持体は、
特に制限されるべきものではないが、実質的に非磁性で
可撓性のものが好ましい。本発明に用いられる支持体は
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、ポリオレフィン類、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、ポリスルフォン、ポリア
ラミド、芳香族ポリアミド、ポリベンゾオキサゾールな
どの公知のフィルムが使用できる。ポリエチレンナフタ
レート、ポリアミドなどの高強度支持体を用いることが
好ましい。また必要に応じ、磁性面とベース面の表面粗
さを変えるため特開平3−224127に示されるよう
な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。また本発明の支持体としてアルミまたはガラス基板
を適用することも可能である。
【0077】本発明の目的を達成するには、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は8.0nm以下、好ましくは4.
0nm以下、さらに好ましくは2.0nm以下のものを使用
する必要がある。これらの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−の大きさと量により自
由にコントロ−ルされるものである。これらのフィラ−
としては一例としては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S
λa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
−ルすることができる。
【0078】本発明に用いられる支持体のF−5値は好
ましくは5〜50Kg/mm2 、また、支持体の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0.5%以下、さらに好ましくは0.1%以下で
ある。破断強度は5〜100Kg/mm2、弾性率は100〜
2000Kg/mm2 、が好ましい。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。
【0079】[製法]本発明の磁気記録媒体の磁性塗
料、非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、非磁性粉末、結合剤、カ−ボンブラック、
研磨剤、帯電防止剤、潤滑剤、溶剤などすべての原料は
どの工程の最初または途中で添加してもかまわない。ま
た、個々の原料を2つ以上の工程で分割して添加しても
かまわない。例えば、ポリウレタンを混練工程、分散工
程、分散後の粘度調整のための混合工程で分割して投入
してもよい。本発明の目的を達成するためには、従来の
公知の製造技術を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強磁性粉末
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1−10
6338、特開平1−79274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。
【0080】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、まず下層を塗布し、下層がウェット状
態のうちに特公平1−46186や特開昭60−238
179,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1−236968
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、特開平3−8471に開示されて
いる数値範囲を満足する必要がある。本発明の構成を実
現するには下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。
【0081】デイスクの場合、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こと、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。またスピンコートを用
い、円周配向しても良い。
【0082】磁気テープの場合はコバルト磁石やソレノ
イドを用いて長手方向に配向する。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〜1
000m/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うこともで
きるる。
【0083】カレンダ処理ロ−ルとしてエポキシ、ポリ
イミド、ポリアミド、ポリイミドアミド等の耐熱性のあ
るプラスチックロ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。
【0084】[物理特性]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粉末を用いた場合抗
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Hrは面内方向の0.1〜0.
5倍以内とすることが好ましい。
【0085】磁気テープの場合、角形比は0.7以上、
好ましくは0.8以上である。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−ム/sq、帯電位は−500Vから+500V
以内が好ましい。磁性層の0.5%伸びでの弾性率は面
内各方向で好ましくは100〜2000Kg/mm2 、破断
強度は好ましくは10〜70Kg/mm2 、磁気記録媒体の
弾性率は面内各方向で好ましくは100〜1500Kg/m
m2 、残留のびは好ましくは0.5%以下、100℃以
下のあらゆる温度での熱収縮率は好ましくは1%以下、
さらに好ましくは0.5%以下、もっとも好ましくは
0.1%以下である。磁性層のガラス転移温度(110
Hz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、非磁性層のそれは
0℃〜100℃が好ましい。損失弾性率は1×108
8×109 dyne/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。磁性層中に含まれる残留溶媒は好ま
しくは100mg/m2 以下、さらに好ましくは10mg/m2
以下である。塗布層が有する空隙率は非磁性下層、磁性
層とも好ましくは30容量%以下、さらに好ましくは2
0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。
【0086】磁性層の中心面平均表面粗さRaはWYC
O社製TOPO−3Dのmirau法を用いて約250
μm×250μmの面積での測定で4.0nm以下、好ま
しくは3.8nm以下、さらに好ましくは3.5nm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、80%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1μmの大きさのものを
0個から2000個の範囲で任意に設定することが可能
であり、これにより電磁変換特性、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−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。
【0087】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。
【0088】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を説明するが、
本発明はこれに限定されるべきものではない。尚、
「部」は「重量部」を示す。実施例で使用した強磁性粉
末の特性を表1と表2に示す。
【0089】
【表1】
【0090】バリウムフェライトは表面処理剤AlとS
iの化合物量を変えることでσsを変化させた。
【0091】
【表2】
【0092】強磁性金属粉末のσsは、強磁性金属粉末
の合成時に粒子の表面処理剤として使用するAl化合物
およびY化合物の量の調整、ゲータイトの還元後の徐酸
化条件を還元炉中に導入する徐酸化用の通気ガス中の酸
素含有量、通気時間、徐酸化温度などを調整することに
より変化させた。 <塗料の作成> 磁性塗料1 (六方晶系フェライト粉末:ディスク) バリウムフェライト粉末(表1に記載) 100部 塩化ビニル共重合体 MR555(日本ゼオン社製) 5部 ポリウレタン樹脂 UR8200(東洋紡社製) 3部 αアルミナ HIT55(住友化学社製) 10部 粒子サイズ0.3μm カ−ボンブラック #50(旭カーボン社製) 1部 平均一次粒子径0.09μm 比表面積28m2 /g DBP吸油量61ml/100g pH7.5 揮発分1.0% フェニルホスホン酸 2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 磁性塗料2 (六方晶系フェライト粉末:テープ) バリウムフェライト粉末(表1に記載) 100部 塩化ビニル系共重合体 MR555(日本ゼオン社製) 6部 ポリウレタン樹脂 3部 UR8200(東洋紡社製) 3部 α−アルミナ(粒子サイズ0.3μm) HIT55(住友化学社製) 2部 カ−ボンブラック(粒子サイズ0.015μm) #55(旭カーボン社製) 5部 ブチルステアレート 1部 ステアリン酸 2部 メチルエチルケトン 125部 シクロヘキサノン 125部 <塗料の作成> 磁性塗料3 (強磁性金属粉末:ディスク) 強磁性金属粉末(表2に記載) 100部 塩化ビニル共重合体 MR110(日本ゼオン社製) 12部 ポリウレタン樹脂 UR8200(東洋紡社製) 3部 αアルミナ HIT55(住友化学社製) 10部 カ−ボンブラック #50(旭カーボン社製) 5部 フェニルホスホン酸 3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 磁性層塗料4 (強磁性金属粉末:テープ) 強磁性金属粉末(表2に記載) 100部 塩化ビニル系共重合体 MR110(日本ゼオン社製) 12部 ポリウレタン樹脂 UR8200(東洋紡社製) 3部 α−アルミナ HIT55(住友化学社製) 2部 カーボンブラック #55(旭カーボン社製) 1部 ブチルステアレート 1部 ステアリン酸 5部 メチルエチルケトン 100部 シクロヘキサノン 20部 トルエン 60部 非磁性塗料5(非磁性層用:ディスク) 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Al2 3 8重量% カ−ボンブラック コンダクテックスSC−U(コロンビアンカーボン社製) 20部 平均一次粒子径0.020μm 比表面積220m2 /g DBP吸油量115ml/100g pH7.0 揮発分1.5% 塩化ビニル共重合体 MR110(日本ゼオン社製) 12部 ポリウレタン樹脂 UR8200(東洋紡社製) 5部 フェニルホスホン酸 4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 非磁性塗料6(非磁性層用:テープ) 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Al2 3 8重量% カ−ボンブラック コンダクテックスSC−U(コロンビアンカーボン社製) 20部 塩化ビニル共重合体 MR110(日本ゼオン社製) 12部 ポリウレタン樹脂 UR8200(東洋紡社製) 5部 フェニルホスホン酸 4部 ブチルステアレート 1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 製法1 ディスク 上記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
にシクロヘキサノン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、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。
【0093】得られた非磁性層塗布液を、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
性層の厚さが0.15μmになるように、厚さ62μmで
中心面平均表面粗さが3nm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おこない、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50Hz、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行い
乾燥後、7段のカレンダで温度90℃、線圧300Kg/c
mにて処理を行い、3.5吋に打ち抜き表面研磨処理施
してディスク媒体を得た。
【0094】尚、必要に応じディスク形状に打ち抜いた
あと高温でのサーモ処理(通常50℃〜90℃)を行な
い塗布層の硬化処理を促進させる、研磨テープでバーニ
ッシュ処理をおこない、表面の突起を削るなどの後処理
を行ってもよい。 製法1−2 ディスク 媒体NoB−6、NoB−9、NoB−15については
塗料作成組成の強磁性粉末100部の内それぞれ45
%、60%、45%をαアルミナ(HIT80:住友化
学社製)に置き換えて分散し塗料とした他は上記製法1
と同様にしてデスク媒体を作成した。 製法2 コンピューターテープ 上記の塗料について、各成分をニーダで混練したのち、
サンドミルを用いて分散させた。得られた分散液にポリ
イソシアネートを非磁性層の塗布液には2.5部、磁性
層の塗布液には3部を加え、さらにそれぞれにシクロヘ
キサノン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、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。
【0095】得られた非磁性層塗布液を、乾燥後の厚さ
が1.7μmになるようにさらにその直後にその上に磁
性層の厚さが0.15μmになるように、厚さ4.4μm
で中心面平均表面粗さが2nmのアラミド支持体(商品
名:ミクトロン)上に同時重層塗布をおこない、両層が
まだ湿潤状態にあるうちに6000Gの磁力を持つコバ
ルト磁石と6000Gの磁力を持つソレノイドにより配
向させた。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85℃にて分速200m/min.
で処理を行い、その後、厚み0.5μmのバック層(カ
ーボンブラック平均粒子サイズ:17mμ 100部、
炭酸カルシウム 平均粒子サイズ:40mμ 80部、
αアルミナ 平均粒子サイズ:200mμ 5部をニト
ロセルロ−ス樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイソシアネ
ートに分散)を塗布した。3.8mmの幅にスリット
し、スリット品の送り出し、巻き取り装置を持った装置
に不織布とカミソリブレードが磁性面に押し当たるよう
に取り付け、テープクリーニング装置で磁性層の表面の
クリ−ニングを行い、テープ試料を得た。 製法2ー2 コンピューターテープ 媒体NoM−6、NoM−9、NoM−15については
塗料作成組成の強磁性粉末100部の内それぞれ45
%、60%、45%をαアルミナ(HIT80:住友化
学社製)に置き換えて分散し塗料とした他は上記製法2
と同様にしてテープ媒体を作成した。
【0096】以上のようにして得られたディスク及びコ
ンピューターテープの性能を下記により評価し、その結
果を表3及び4に示した。 測定 (1)磁気特性(Hc、Bm、SQ(角形比)):振動
試料型磁束計(東英工業社製)を用い、Hm10KOe
で測定した。 (2)SN比(ディスク):記録ヘッド(MIG、ギャッ
プ0.15μm、1.8T)と再生用MRヘッドをスピンスタン
ドに取り付けて測定した。回転数2500rpm、半径30m
m、出力は100kbpi、ノイズはDCノイズ。 (3)SN比(テープ):記録ヘッド(MIG、ギャップ
0.15μm、1.8T)と再生用MRヘッドをドラムテスタ
ーに取り付けて測定した。ヘッド−メディア相対速度5
m/min、記録波長0.35μm。ノイズは変調ノイズを測
定。 評価結果
【0097】
【表3】
【0098】
【表4】
【0099】表3、表4に示す様に磁性層のHcが20
00Oe以上で、かつBmが800〜1500Gである本
発明による実施例は、それらの範囲外である比較例に比
べてSNに優れ、従来にない特性であることがわかる。
【0100】
【発明の効果】本発明は、磁性層の強磁性粉末として六
方晶系フェライトを用い、該磁性層の飽和磁束密度を3
00G〜1000G、該磁性層の抗磁力を2000Oe以
上とするか、磁性層の強磁性粉末として強磁性金属粉末
を用い、該磁性層の飽和磁束密度を800G〜1500
G、該磁性層の抗磁力を2000Oe以上とした、MRヘ
ッドを用いるシステムに供される塗布型磁気記録媒体で
あり、経済性に優れ、かつノイズの低い高密度特性に優
れる磁気記録媒体を提供するものである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持体上に強磁性粉末及び結合剤樹脂を
    主体とする磁性層が形成されている磁気記録媒体におい
    て、該強磁性粉末は六方晶系フェライト粉末であって、
    該磁性層の飽和磁束密度が300G〜1000Gであっ
    て、該磁性層の抗磁力が2000エルステッド以上であ
    り、且つ該磁気記録媒体はMR型(磁気抵抗型)磁気ヘ
    ッドで記録信号の再生が行われる記録再生システムに供
    されることを特徴とする磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】 支持体上に強磁性粉末及び結合剤樹脂を
    主体とする磁性層が形成されている磁気記録媒体におい
    て、該強磁性粉末は強磁性金属粉末であって、該磁性層
    の飽和磁束密度が800G〜1500Gであって、該磁
    性層の抗磁力が2000エルステッド以上であり、且つ
    該磁気記録媒体はMR型(磁気抵抗型)磁気ヘッドで記
    録信号の再生が行われる記録再生システムに供されるこ
    とを特徴とする磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】 前記磁性層の厚さが0.3μm以下であ
    る請求項1もしくは請求項2に記載の磁気記録媒体。
  4. 【請求項4】 前記磁性層と支持体の間に実質的に非磁
    性の下層を有することを特徴とする請求項1〜3の何れ
    か1項に記載の磁気記録媒体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6472063B1 (en) 1999-09-13 2002-10-29 Tdk Corporation Magnetic recording medium
US6663939B1 (en) 1999-11-02 2003-12-16 Tdk Corporation Magnetic recording medium
US6740353B1 (en) 1999-09-10 2004-05-25 Tdk Corporation Process for producing magnetic recording medium
US7132164B2 (en) 2004-06-21 2006-11-07 Fuji Photo Film Co., Ltd. Hexagonal ferrite magnetic powder, method for producing the same and magnetic recording medium
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