JPH1049858A

JPH1049858A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH1049858A
Application number: JP20477296A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Sasaki; 勇一佐々木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-08-02
Filing date: 1996-08-02
Publication date: 1998-02-20

Abstract

(57)【要約】【課題】重層塗布型の磁気記録媒体において、長軸長
が０．２μｍ以下の金属磁性粉末を上層磁性層３中に高
度に分散させ、高密度記録領域における電磁変換特性を
改善する。【解決手段】上層磁性層３の厚さを０．５μｍ以下に
規制するとともに、上層磁性層３あるいは上層磁性層３
と下層非磁性層２の両層に所定の構造を有する界面活性
剤を添加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、重層塗布型の磁気
記録媒体に関し、特に上層さらには下層での粉末成分の
分散性の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録媒体としては、強磁性粉末や結
合剤、各種添加剤を有機溶媒とともに分散せしめて調製
された磁性塗料を、非磁性支持体上に塗布乾燥すること
で磁性層が形成される、いわゆる塗布型の磁気記録媒体
が知られている。

【０００３】この塗布型の磁気記録媒体は、オーディオ
用あるいはビデオ用の磁気テープを始め、バックアップ
用データカートリッジ、フロッピーディスク等として広
く使用されている。このような塗布型の磁気記録媒体に
対しては、最近の記録波長の短波長化、記録方式のディ
ジタル化に対応するためにさらなる高密度記録化が求め
られ、より優れた電磁変換特性を有することが要求され
るようになっている。

【０００４】磁気記録媒体の電磁変換特性を向上させる
手法としては、まず磁性層の薄膜化が挙げられる。磁性
層を薄膜化することで記録時の自己減磁損失が低減し、
電磁変換特性が向上する。

【０００５】しかしながら、非磁性支持体上に、例えば
０．５μｍ以下の薄い磁性層を直接設けた場合、磁性層
の表面に非磁性支持体の表面形状が現れ易くなり、磁性
層表面の平滑化が困難になる。このため、磁性層を薄膜
化する場合には、非磁性支持体と磁性層の間に非磁性の
塗布層を介在させる重層塗布型構成が採られる場合が多
くなっている。このように非磁性層を介在させることで
非磁性支持体表面と磁性層表面の間に厚さが稼がれ、非
磁性支持体の表面形状が磁性層表面に現れ難くなる。し
たがって、厚さの薄い磁性層が平滑な表面形状で形成さ
れることになる。

【０００６】非磁性支持体上にこのような２層の塗布層
を形成する方法としては、非磁性塗料，磁性塗料がそれ
ぞれ押し出される２つのスリットを有するダイヘッドを
用い、このダイヘッドによって非磁性支持体上に非磁性
塗料と磁性塗料を同時に塗布する同時重層塗布方式（ウ
ェット・オン・ウェット塗布方式）が提案されている。
この同時重層塗布方式では、塗布欠陥や塗り筋の少ない
均一な厚さの塗膜が形成できる。したがって、電磁変換
特性に優れノイズの少ない媒体が得られる。また、形成
された下層と上層とは密着性が高く、優れた耐久性が得
られる。

【０００７】磁気記録媒体の電磁変換特性はこのように
磁性層の薄膜化によって改善されるが、さらに磁性層表
面の平滑化や金属磁性粉末の改良も電磁変換特性を改善
する手法として有効である。

【０００８】例えば、一般に記録再生時のスペーシング
ロスを最小限にする目的で、磁性層表面の平滑化が図ら
れる。特に、高密度記録においては使用する記録波長が
短いため、記録再生に際して、磁性層表面の粗さの影響
を受け易く、この表面粗さの制御がとりわけ重要であ
る。

【０００９】また、強磁性粉末の改良としては、（１）
強磁性合金粉末の使用、（２）強磁性粉末の微細化、
（３）強磁性粉末の保磁力の増加及び保磁力分布の均一
化等が挙げられる。

【００１０】このうち（１），（２）については、磁性
材料の改良が積極的に進められた結果、現在では飽和磁
化が１４０Ａｍ²／ｋｇを超える強磁性粉末や長軸長
０．１μｍ以下の強磁性粉末が開発されるに至ってい
る。

【００１１】また（３）の保磁力に関する改良について
も、保磁力が１６０ｋＡ／ｍを超える強磁性粉末も見い
だされており、また強磁性粉末の保磁力分布にはその粒
子サイズ分布が反映されるが、この粒子サイズ分布の均
一化が図られることによって保磁力分布も極めて均一な
ものになっている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで磁気記録媒体
が良好な電磁変換特性を発揮するためには、強磁性粉末
が結合剤中に均一に分散されていることが必要になる
が、強磁性粉末の微細化があまり進行すると、結合剤中
への当該強磁性粉末の分散が困難になる傾向がある。

【００１３】この対策としては、まず、磁性塗料を調製
する段階で、混練あるいは分散にかける時間を長くする
ことが考えられる。しかし、混練や分散の時間を長くす
ると、磁性粉末が損傷し、長軸長や粒子サイズ分布が不
均一になる。また、製造効率の低下の問題も生じる。

【００１４】一方、強磁性粉末の分散性を向上させる手
法としては、磁性層の結合剤に、−ＳＯ₃Ｍ、−ＯＳＯ₃
Ｍ、−ＣＯＯＭ、−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）₂、−ＮＲ₁Ｒ₂、−
ＮＲ₁Ｒ₂Ｒ₃ ⁺Ｘ^-、＞ＮＲ₁Ｒ₂ ⁺Ｘ^-（但し、Ｍは水素原
子もしくはリチウム，カリウム、ナトリウム等のアルカ
リ金属を表し、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃は水素原子あるいは炭化
水素基を表す。また、Ｘ^-はフッ素，塩素，臭素，ヨウ
素等のハロゲン元素イオンあるいは無機・有機イオンを
表す）等の極性官能基を導入し、強磁性粉末と結合剤と
の相互作用を強化する試みがなされている。しかし、極
性官能基を結合剤に導入すると確かに、強磁性粉末の分
散性は改善されるものの、十分満足のいく程とは言えな
い。高密度記録用として開発された、長軸長が０．２μ
ｍ以下の極めて微細な強磁性粉末を用いるためには、さ
らなる分散性改良のための検討が必要である。

【００１５】そこで、本発明はこのような従来の実情に
鑑みて提案されたものであり、下層非磁性層上に上層磁
性層が形成されてなる重層塗布型であって、微細な強磁
性粉末を用いた場合でも、この強磁性粉末が上層磁性層
に高度に分散される磁気記録媒体を提供することを目的
とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体上に、非
磁性粉末、結合剤及び有機溶剤よりなる非磁性塗料を塗
布することで下層非磁性層を形成した後、この下層非磁
性層が未乾燥状態であるうちに、金属磁性粉末、結合剤
及び有機溶剤よりなる磁性塗料を塗布することで上層磁
性層が形成され、上記上層磁性層の平均厚みが０．５μ
ｍ以下であるとともに、上記上層磁性層に化３で表され
る界面活性剤または化３で表される界面活性剤の有機ア
ミン塩の少なくともいずれかが含有されていることを特
徴とするものである。

【００１７】

【化３】

【００１８】重層塗布型の磁気記録媒体において、上層
磁性層の厚さを０．５μｍ以下に規制すると、記録時の
自己減磁損失が抑えられる。

【００１９】また、上層磁性層に化３で表される界面活
性剤または化３で表される界面活性剤の有機アミン塩を
添加すると、金属磁性粉末として長軸長が０．２μｍ以
下の微細なものを用いた場合でも、この金属磁性粉末が
上層磁性層に高度に分散する。

【００２０】したがって、この磁気記録媒体は短波記録
領域において高出力が得られ、またオーバーライト特性
も優れている。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る磁気記録媒体
の実施の形態について説明する。

【００２２】本発明が適用される磁気記録媒体は、図１
に示すように、非磁性支持体１上に、非磁性粉末、結合
剤及び有機溶剤よりなる非磁性塗料を塗布することで下
層非磁性層２を形成した後、この下層非磁性層２が未乾
燥状態であるうちに、金属磁性粉末、結合剤及び有機溶
剤よりなる磁性塗料を塗布することで上層磁性層３が形
成される、重層塗布型の磁気記録媒体である。

【００２３】本発明では、このような重層塗布型の磁気
記録媒体の上層磁性層３に、化４で表される界面活性剤
（ポリオキシエチレンアルキルエーテルのリン酸エステ
ル，ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテルのリン
酸エステル）または化４で表される界面活性剤の有機ア
ミン塩の少なくともいずれかを含有させる。

【００２４】

【化４】

【００２５】このような構造の界面活性剤を上層磁性層
３に含有させると、界面活性剤の水酸基が金属磁性粉末
表面と相互作用を生じ、金属磁性粉末表面に界面活性剤
が吸着する。界面活性剤が吸着した金属磁性粉末は、こ
の界面活性剤の疎水基部分や極性基部分が結合剤と相互
作用することから、結合剤に対して高い分散性を示す。
したがって、例えば長軸長が０．２μｍ以下と微細な金
属磁性粉末を用いた場合でも、この金属磁性粉末が磁性
層中に高度に分散され、高密度記録領域において良好な
電磁変換特性が得られる。

【００２６】なお、このうち化４で表される界面活性剤
の具体例としては、化５、化６、化７で表されるものが
挙げられる。

【００２７】

【化５】

【００２８】

【化６】

【００２９】

【化７】

【００３０】また、化４で表される界面活性剤の有機ア
ミン塩としては、例えば化８で表されるものが用いられ
る。

【００３１】

【化８】

【００３２】なお、これら界面活性剤は、１種類単独で
添加してもよく、複数種を組み合わせて添加しても構わ
ない。

【００３３】この界面活性剤を上層磁性層３に含有させ
るには、磁性塗料の調製段階で界面活性剤を他の塗料組
成物と一緒に混合するか、あるいは金属磁性粉末表面を
予め界面活性剤で処理しておき、この処理が施された金
属磁性粉末を塗料の調製に供する方法で行ってもよい。

【００３４】これら界面活性剤の上層磁性層３に含有さ
せる量は、金属磁性粉末１００重量部に対して０．５〜
５重量部が適当である。界面活性剤の量がこの範囲を下
回る場合には、金属磁性粉末の分散性を十分に改善する
ことができない。また、界面活性剤の量がこの範囲を上
回る場合には、金属磁性粉末や結合剤と相互作用してい
ない未反応の水酸基が多く残存するようになり、これら
水酸基が互いに相互作用を及ぼし合う結果、金属磁性粉
末の分散性が低下する。

【００３５】上層磁性層３には以上のような界面活性剤
が含有されるが、上層磁性層３のこの他の材料としては
以下のものが用いられる。

【００３６】まず、金属磁性粉末としては、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ等の金属、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ａ
ｌ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ａｌ、Ｆｅ−Ａｌ−Ｐ、Ｆｅ−Ｎｉ−
Ｓｉ−Ａｌ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｍｎ、Ｆｅ−Ｍ
ｎ−Ｚｎ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｚｎ、Ｃｏ−Ｎｉ，Ｃｏ−Ｐ、
Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃ
ｏ−Ｎｉ−Ｐ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ−
Ｂ、Ｍｎ−Ｂｉ、Ｍｎ−Ａｌ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｖ等の合金
等よりなるものが用いられる。また、これら金属磁性粉
末には、還元時の焼結防止または形状維持等の目的で、
Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｂ等の軽金属元素が適当量含まれてい
ても良い。なお、これら金属磁性粉末は、１種類を単独
で用いてもよく、複数種を組み合わせて用いても差し支
えない。

【００３７】なお、この金属磁性粉末の比表面積、長軸
長、軸比は次の範囲であるのが望ましい。

【００３８】まず、金属磁性粉末の比表面積は３０〜８
０ｍ²／ｇであるのが好ましく、４０〜７０ｍ²／ｇであ
るのがより好ましい。比表面積が上記範囲であるという
ことは粉末形状が微細であることを示しており、高密度
記録が可能であり、優れたノイズ特性が得られる。

【００３９】また、長軸長は０．２μｍ以下であるのが
望ましい。金属磁性粉末の長軸長が０．２μｍを越える
と、ノイズ特性が劣化する虞れがある。また、長軸長の
下限は０．０５μｍであり、長軸長がこれを下回ると、
金属磁性粉末の磁性塗料中への分散が困難となる。

【００４０】さらに、この金属磁性粉末の軸比は２〜１
５であるのが望ましい。軸比が２未満であると、金属磁
性粉末の配向性が損なわれ、出力の低下につながる。ま
た、軸比が１５を越えると、短波長領域における信号出
力が低下する虞れがある。

【００４１】なお、この金属磁性粉末の長軸長及び軸比
は、透過型電子顕微鏡写真から無作為に１００サンプル
以上を選択し、その平均値を算出することで求めること
とする。

【００４２】次に、結合剤としては、従来より磁気記録
媒体用の結合剤として使用される公知の熱可塑性樹脂、
熱硬化性樹脂、反応型樹脂等が用いられ、特に数平均分
子量が５０００〜１０００００のものが好ましい。

【００４３】熱可塑性樹脂としては、塩化ビニル、酢酸
ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル
−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−アクリロニト
リル共重合体、アクリル酸エステル−アクリロニトリル
共重合体、アクリル酸エステル−塩化ビニル−塩化ビニ
リデン共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合
体、アクリル酸エステル−アクリロニトリル共重合体、
アクリル酸エステル−塩化ビニリデン共重合体、メタク
リル酸エステル−塩化ビニリデン共重合体、メタクリル
酸エステル−塩化ビニル共重合体、メタクリル酸エステ
ル−エチレン共重合体、ポリフッ化ビニル、塩化ビニリ
デン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−
ブタジエン共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチ
ラール、セルロース誘導体（セルロースアセテートブチ
レート、セルロースダイアセテート、セルローストリア
セテート、セルロースプロピオネート、ニトロセルロー
ス）、スチレンブタジエン共重合体、ポリウレタン樹
脂、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、合成ゴム等が挙げ
られる。

【００４４】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、アルキッド樹脂、
シリコーン樹脂、ポリアミン樹脂、尿素ホルムアルデヒ
ド樹脂等も使用可能である。

【００４５】また、上記全ての結合剤には、金属磁性粉
末の分散性を向上させる目的で、−ＳＯ₃Ｍ、−ＯＳＯ₃
Ｍ、−ＣＯＯＭ、Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）₂（但し、式中Ｍは水
素原子あるいはリチウム、カリウム、ナトリウム等のア
ルカリ金属を表す）や、−ＮＲ₁Ｒ₂、−ＮＲ₁Ｒ₂Ｒ₃ ⁺Ｘ
^-の末端基を有する側鎖型アミン、＞ＮＲ₁Ｒ₂ ⁺Ｘ^-で表
される主鎖型アミン（但し、式中Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃は水素
原子あるいは炭化水素基を表し、Ｘ^-はフッ素、塩素、
臭素、ヨウ素等のハロゲン元素イオンあるいは無機イオ
ン、有機イオンを表す）、さらに−ＯＨ、−ＳＨ、−Ｃ
Ｎ、エポキシ基等の極性官能基が導入されていてもよ
い。これら極性官能基の結合剤への導入量は、１０^-8〜
１０^-1ｍｏｌ／ｇであるのが好ましく、１０^-6〜１０^-2
ｍｏｌ／ｇであるのがより好ましい。なお、これら結合
剤は、１種類を単独で用いてもよく、複数種を組み合わ
せても差し支えない。

【００４６】上層磁性層３で用いる結合剤の量は、金属
磁性粉末１００重量部に対して１〜２００重量部である
のが好ましく、１０〜５０重量部であるのがより好まし
い。この範囲よりも多量に結合剤を用いた場合には、磁
性層に含有される金属磁性粉末の量が相対的に少なくな
ることから、出力の低下を招く。また、ドライブ装置上
で繰り返し摺動されたときに磁性層が塑性流動を起こし
易く、走行耐久性が劣化する。一方、結合剤を上記範囲
よりも少ない量で使用した場合には、磁性層が脆くな
り、十分な走行耐久性が得られない。

【００４７】塗料化に用いる溶剤としては、アセトン、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロ
ヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノー
ル、プロパノール等のアルコール系溶媒、酢酸メチル、
酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、乳酸エチル、
エチレングリコールアセテート等のエステル系溶媒、ジ
エチレングリコールジメチルエーテル、２−エトキシエ
タノール、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテ
ル系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭
化水素系溶媒、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、クロロベンゼン等のハ
ロゲン化炭化水素系溶媒等が用いられる。

【００４８】磁性塗料は、以上のような金属磁性粉末、
結合剤及び有機溶剤を混練、混合、分散することで調製
される。この混練及び分散装置としては、ロールミル、
ボールミル、サンドミル、アジター、ニーダー、エクス
トルーダー、ホモジナイザー、超音波分散機等が用いら
れる。

【００４９】一方、下層非磁性層２の材料としては以下
のものが用いられる。

【００５０】まず、非磁性粉末としては、α−Ｆｅ₂Ｏ₃
等の非磁性酸化鉄、ゲータイト、ルチル型酸化チタン、
アナターゼ型酸化チタン、酸化錫、酸化タングステン、
酸化珪素、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化セリウム、チタ
ンカーバイト、ＢＮ、α−アルミナ、β−アルミナ、γ
−アルミナ、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二硫化モ
リブデン、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バ
リウム、炭酸ストロンチウム、チタン酸バリウム等が挙
げられる。これら非磁性粉末には、目的に応じて適当量
の不純物がドープされていても良く、分散性の改良、導
電性の付与さらには色調の改善等の目的で、Ａｌ，Ｓ
ｉ，Ｔｉ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｚｒ等を含む化合物によって表
面処理が施されていても構わない。これら非磁性粉末の
比表面積は、３０〜８０ｍ²／ｇであるのが好ましく、
４０〜７０ｍ²／ｇであるのがより好ましい。なお、こ
れら非磁性粉末は、１種類単独で用いてもよく、複数種
を組み合わせて用いても構わない。

【００５１】また、非磁性粉末には、必要に応じてゴム
用ファーネス、熱分解カーボン、カラー用ブラック、ア
セチレンブラック等のカーボンブラックが含まれていて
も良い。これらカーボンブラックは、比表面積が１００
〜４００ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸油量が２０〜２００ｍｌ／
１００ｇであることが好ましい。

【００５２】なお、カーボンブラック及びこの他の非磁
性粉末の比表面積を上述の範囲に設定するのは、上層磁
性層３の表面を平滑化し、変調ノイズ特性を改善すると
ともに、スペーシングロスの影響を抑えるためである。

【００５３】すなわち、上層磁性層３が非常に薄い厚さ
で形成される重層塗布型の磁気記録媒体では、下層非磁
性層の表面性が上層磁性層３に顕著に反映される。した
がって、上層磁性層３を表面平滑化するには下層非磁性
層が平滑に形成されていることが必要である。

【００５４】ここで、この下層非磁性層２に含有させる
非磁性粉末の比表面積が上記範囲の下限以上であるとい
うことは粉末形状が微細であることを示しており、下層
非磁性層表面にこの非磁性粉末の形状が現れ難い。した
がって、下層非磁性層２が表面平滑に形成され、それを
反映して上層磁性層３も表面平滑化される。

【００５５】但し、非磁性粉末は磁気的な凝集力を有さ
ないので、磁性粉末に比べて微細化による分散性の低下
は起き難いが、比表面積が上記範囲の上限以上になる
と、やはり分散が困難になる。これにより、下層非磁性
層２、ひいては上層磁性層３の表面平滑性が損なわれ、
高密度記録領域において十分な電磁変換特性が得られな
くなる。

【００５６】下層非磁性層２の結合剤及び有機溶剤とし
ては、上層磁性層３で例示したものがいずれも使用可能
である。なお、下層非磁性層２で用いる結合剤の量は、
非磁性粉末１００重量部に対して１〜２００重量部であ
るのが好ましく、１０〜５０重量部であるのがより好ま
しい。この範囲よりも多量に結合剤を用いた場合には、
媒体がドライブ装置上で繰り返し摺動されたときにこの
非磁性層が塑性流動を起こし易く、走行耐久性が劣化す
る。一方、結合剤を上記範囲よりも少ない量で使用した
場合には、非磁性層が脆くなり、十分な走行耐久性が得
られない。

【００５７】また、この下層非磁性層２に、上層磁性層
３に添加する化４で表される界面活性剤または化４で表
される界面活性剤のアミン塩の少なくともいずれかを添
加するようにしても良い。このような構造の界面活性剤
を下層非磁性層２に含有させると、界面活性剤の水酸基
が非磁性粉末表面と相互作用を生じ、非磁性粉末表面に
界面活性剤が吸着する。この界面活性剤の作用によって
非磁性粉末が結合剤中に高度に分散され、下層非磁性層
２、ひいては上層磁性層３がより表面平滑に形成される
ようになる。

【００５８】なお、この場合も界面活性剤は、１種類単
独で添加してもよく、複数種を組み合わせて添加しても
構わない。

【００５９】また、界面活性剤を下層非磁性層２に含有
させるには、非磁性塗料の調製段階で界面活性剤を他の
塗料組成物と一緒に混合するか、あるいは非磁性粉末表
面を予め界面活性剤で処理しておき、この処理が施され
た非磁性粉末を塗料の調製に供する方法で行ってもよ
い。

【００６０】これら界面活性剤の非磁性層に含有させる
量は、非磁性粉末１００重量部に対して０．５〜５重量
部が適当である。界面活性剤の量がこの範囲を下回る場
合には、非磁性粉末の分散性を十分に改善することがで
きない。また、界面活性剤の量がこの範囲を上回る場合
には、非磁性粉末や結合剤と相互作用していない未反応
の水酸基が多く残存するようになり、これら水酸基が互
いに相互作用を及ぼし合う結果、非磁性粉末の分散性が
低下する。

【００６１】非磁性塗料は、以上のような非磁性粉末、
結合剤及び有機溶剤を混練、混合、分散することで調製
される。この混練及び分散装置も、上層磁性層３で例示
したものがいずれも使用可能である。

【００６２】以上のような材料によって調製される上層
の磁性塗料、下層の非磁性塗料は、非磁性支持体１上に
塗布、乾燥されて上層磁性層３、下層非磁性層２とな
る。

【００６３】非磁性支持体１としては、ポリエチレンテ
レフタレート，ポリエチレン−２，６−ナフタレート等
のポリエステル類、セルローストリアセテート，セルロ
ースジアセテート等のセルロース類、ビニル系樹脂、ポ
リイミド類、ポリカーボネート類に代表されるような高
分子材料、あるいは金属、ガラス、セラミクス等よりな
る支持体が用いられる。

【００６４】調製された２種類の塗料を非磁性支持体１
上に塗布するには、湿潤状態にある下層塗膜の上に上層
塗膜を重ねて塗布する、いわゆるウェット・オン・ウェ
ット塗布方式（湿潤重層塗布方式）が用いられる。

【００６５】このウェット・オン・ウェット塗布方式で
塗料を塗布する塗布装置の一例を図１に示す。

【００６６】この塗布装置は、先端部に塗料が押し出さ
れる２つのスリット部（下層塗料用のスリット部１１，
上層塗料用のスリット部１２）を有するダイヘッド１８
（４リップ方式ダイヘッド）を有して構成される。すな
わち、このダイヘッドでは、２つのスリット部１１，１
２の背面側にそれぞれ下層塗料、上層塗料が供給される
下層塗料溜まり１３，上層塗料溜まり１４が形成され、
この塗料溜まり１３，１４に供給された下層塗料、上層
塗料がスリット１１，１２を介して当該ダイヘッド先端
部に押し出される。一方、塗料が塗布される支持体１
は、上記ダイヘッドの先端面に沿って下層塗料用のスリ
ット部１１から上層塗料用のスリット部１２に向かって
図中Ａ方向に走行する。

【００６７】このようにして走行する非磁性支持体１に
は、まず下層塗料用のスリット部１１を通過する際に、
このスリット部１１から押し出された下層塗料が表面に
塗布され下層塗膜１６が形成される。そして、上層塗料
用のスリット部１２を通過する際に、このスリット部１
２から押し出された上層塗料が湿潤状態の下層塗膜１６
上に塗布され、２層の塗膜１６，１７が形成される。そ
して、この湿潤状態の２層の塗膜を乾燥し、必要に応じ
てカレンダー処理等の表面平滑化処理を施すことで、重
層塗布型の磁気記録媒体は作製される。

【００６８】なお、ダイヘッドとしては、４リップ方式
の他に、３リップ方式、２リップ方式等もある。

【００６９】このようにしてウェット・オン・ウェット
塗布方式で形成された下層，上層は、湿潤状態の下層塗
膜上に上層塗料が塗布されることで形成されているの
で、下層の表面、すなわち下層と上層の境界面がなめら
かに形成されている。そのため上層の表面性も非常に良
好になっており、ドロップアウトが抑えられ、高出力、
低ノイズが厳しく求められる高密度記録用として好適で
ある。また、下層と上層の密着性が高いので、膜剥離が
起き難く、優れた耐久性が得られる。

【００７０】なお、ウェット・オン・ウェット塗布方式
で形成された下層と上層の間には、明確な境界が実質的
に存在する場合と、一定の厚みをもって両層の成分が混
在している境界領域が存在する場合がある。本発明で
は、こうした境界領域が存在する場合には、この境界領
域を除いて当該境界領域よりも下側の層を下層、上側の
層を上層とする。

【００７１】下層非磁性層２と上層磁性層３はこのよう
にして形成され、本発明ではこのうち特に上層磁性層３
の厚さを、カレンダー処理後で０．５μｍ以下に規制す
る。上層磁性層３の厚さを０．５μｍ以下にすること
で、記録時の自己減磁損失が抑えられ、短波長領域にお
ける出力が増大するとともにオーバーライト特性が改善
される。

【００７２】以上が本発明の磁気記録媒体の基本的な構
成であるが、この磁気記録媒体には、重層塗布型の磁気
記録媒体で通常用いられている付加的な構成を持たせる
ことで特性の改善を図るようにしても構わない。

【００７３】例えば、上層磁性層３、下層非磁性層２に
は、必要に応じて潤滑剤や研磨剤粒子等の添加剤を添加
させても構わない。

【００７４】潤滑剤としては、黒鉛、二硫化モリブデ
ン、二硫化タングステン等の固体潤滑剤や、シリコーン
オイル、炭素数１０〜２２の脂肪酸、炭素数１０〜２２
の脂肪酸と炭素数２〜２６のアルコールにより合成され
る脂肪酸エステル、テルペン系化合物及びこれらのオリ
ゴマー等が挙げられる。これら潤滑剤は、上層のみに添
加しても良く、上層，下層の両方に添加しても構わな
い。

【００７５】また、研磨剤粒子は上層磁性層３に添加さ
れ、例えば酸化アルミニウム（α，β，γ）、酸化クロ
ム、炭化珪素、ダイヤモンド、ガーネット、エメリー、
窒化ホウ素、チタンカーバイト、炭化珪素、炭化チタ
ン、酸化チタン（ルチル型、アナターゼ型）等が用いら
れる。

【００７６】これら研磨剤粒子は、モース高度が４以
上、好ましくは５以上であるのがよく、また比重が２〜
６、好ましくは３〜５の範囲であるのがよい。また、平
均粒径は、０．５μｍ以下であるのが好ましく、さらに
は０．３μｍ以下であるのが好ましい。なお、この研磨
剤粒子の平均粒径も、透過型電子顕微鏡写真から無作為
に１００サンプル以上を選択し、その平均値を算出する
ことで求めることとする。

【００７７】なお、これら研磨剤粒子の上層磁性層３へ
の添加量は、金属磁性粉末１００重量部に対して２０重
量部以下、好ましくは１０重量部以下とするのが良い。

【００７８】さらに、結合剤を架橋硬化させるためのポ
リイソシアネートを併用し、塗膜強度を高めるようにし
ても良い。このポリイソシアネートとしては、トルエン
ジイソシアネートならびにこれらの付加体、アルキレン
ジイソシアネートならびにこれらの付加体等が使用でき
る。これらポリイソシアネートの添加量は、結合剤１０
０重量部に対して５〜８０重量部、好ましくは１０〜５
０重量部が適当である。このポリイソシアネート類は、
上層下層の両層に用いてもよく、上層のみに用いても構
わない。上層下層の両層に用いる場合には、その量を各
層で等しくしてもよく、任意の比率で変えても良い。

【００７９】また、さらに、この磁気記録媒体には、非
磁性支持体１の上層，下層を形成した側とは反対側の面
に走行性の向上や帯電防止，転写防止等を目的として、
バックコート層を設けてもよい。また、下層と非磁性支
持体１との間に、下層と支持体との接着性を強化する目
的で下塗り層を設けるようにしても良い。

【００８０】

【実施例】以下、本発明の実施例について実験結果に基
づいて説明する。

【００８１】実施例１まず、以下の組成に基づいて上層塗料を調製した。塗料
化は、常法に従って、金属磁性粉末、結合剤、添加剤、
溶剤及び界面活性剤を混合した後、エクストルーダによ
り混練し、さらにサンドミルで６時間分散させることで
行った。

【００８２】上層塗料組成Ｆｅ系メタル強磁性粉末１００重量部（保磁力：１６０ｋＡ／ｍ，飽和磁化量：１４５Ａｍ²／ｋｇ，比表面積：５１ｍ²／ｇ，長軸長：０．０８μｍ，針状比：３）ポリ塩化ビニル樹脂１４重量部（極性基としてスルホン酸カリウム含有日本ゼオン社製，商品名ＭＲ−１１０）ポリエステルポリウレタン樹脂３重量部（極性基としてスルホン酸ナトリウム含有東洋紡社製）添加剤：Ａｌ₂Ｏ₃ ５重量部界面活性剤ステアリン酸１重量部ヘプチルステアレート１重量部メチルエチレンケトン１５０重量部シクロヘキサノン１５０重量部なお、界面活性剤は表１に示す陰イオン性界面活性剤で
あり、この界面活性剤を同表に示す量で添加した。

【００８３】次に、以下の組成に基づいて下層塗料を調
製した。塗料化は、常法に従って、非磁性粉末、結合
剤、添加剤、溶剤及び界面活性剤を混合した後、エクス
トルーダにより混練し、さらにサンドミルで６時間分散
させることで行った。

【００８４】下層塗料組成針状α−Ｆｅ₂Ｏ₃ １００重量部（比表面積：５３ｍ²／ｇ，長軸長：０．１５μｍ，針状比：５）ポリ塩化ビニル樹脂１３重量部（極性基としてスルホン酸カリウム含有日本ゼオン社製，商品名ＭＲ−１１０）ポリエステルポリウレタン樹脂４重量部（極性基としてスルホン酸ナトリウム含有東洋紡社製）添加剤：ステアリン酸１重量部ヘプチルステアレート１重量部メチルエチルケトン１０５重量部シクロヘキサノン１０５重量部そして、調製された上層塗料，下層塗料にそれぞれポリ
イソシアネートを３重量部添加した後、これら塗料を４
リップ方式のダイコーターを用いて、厚さ７μｍのポリ
エチレンテレフタレートフィルム上に同時重層塗布し
た。そして、未乾燥の状態で、上層塗膜をソレノイドコ
イルにより配向処理した後、乾燥、カレンダー処理、硬
化処理を行うことで、上層磁性層、下層非磁性層を形成
した。なお、各層の塗布厚は、カレンダー処理後で上層
が０．２μｍ、下層が２．０μｍである。

【００８５】一方、下記の組成に基づいてバック塗料を
調製した。

【００８６】バック塗料の組成カーボンブラック（商品名旭＃８０）１００重量部ポリエステルポリウレタン（商品名ニッポランＮ−２３０４）１００重量部メチルエチルケトン５００重量部トルエン５００重量部このバック塗料を、非磁性支持体の上層及び下層を形成
した側と反対側の面に、で塗布することでバックコート
層を形成した。

【００８７】そして、この上層、下層及びバックコート
層が形成されたテープ原反を、８ｍｍ幅にスリットする
ことでテープ化した。

【００８８】実施例２〜実施例４上層塗料に添加する界面活性剤として表１に示す構造の
ものを用い、この界面活性剤を同表に示す添加量で添加
したこと以外は実施例１と同様にして磁気テープを作製
した。

【００８９】実施例５〜実施例８上層塗料に添加する界面活性剤として表２に示す構造の
ものを用い、この界面活性剤を同表に示す添加量で添加
するとともに、下層塗料に表２に示す構造の界面活性剤
を同表に示す添加量で添加したこと以外は実施例１と同
様にして磁気テープを作製した。

【００９０】比較例１上層塗料に界面活性剤を添加しないこと以外は実施例１
と同様にして磁気テープを作製した。

【００９１】

【表１】

【００９２】

【表２】

【００９３】このようにして作製された磁気テープにつ
いて、電磁変換特性及び表面粗さＲａを測定した。

【００９４】なお、電磁変換特性の測定は、固定ヘッド
式電磁変換特性測定機を用いて行った。この測定機は、
回転するドラムとこれに接触するヘッドを有し、磁気テ
ープは前記ドラムに巻き付けられる。この測定機上で、
まず各磁気テープに、最適記録電流で１０ＭＨｚの矩形
波信号を記録した後、スペクトラムアナライザーにより
１０ＭＨｚの出力レベルを検出した。なお、テープ−ヘ
ッド間の相対速度は３．３３ｍ／ｓに設定した。また、
電磁変換特性の値は、ソニー社製の８ｍｍＨｉ８テープ
をリファレンステープとし、このリファレンステープで
の出力レベルを０ｄＢとした相対値で表した。

【００９５】また、表面粗さＲａは、ＪＩＳＢ０６０
１で規定される中心線平均粗さＲａであり、レーザ光干
渉方式による非接触型表面粗さ計を用いて測定した。

【００９６】これらの測定結果を表３に示す。

【００９７】

【表３】

【００９８】表３に示すように、上層磁性層に所定の構
造を有する界面活性剤を添加した実施例１〜実施例４の
磁気テープ、上層磁性層と下層非磁性層の両方に所定の
構造を有する界面活性剤を添加した実施例５〜実施例８
の磁気テープは、上層下層のいずれにも界面活性剤を添
加していない比較例１に比べて表面粗さＲａが低く、大
きな再生出力が得られる。特に、上層下層の両方に界面
活性剤を添加した系では、上層のみに界面活性剤を添加
した系に比べてより表面粗さＲａが低くなっており、再
生出力が高くなる傾向がある。

【００９９】このことから、上層磁性層、さらには上層
磁性層と下層非磁性層の両方に所定の構造の界面活性剤
を添加することは、上層磁性層の表面平滑性を高め、電
磁変換特性を改善する上で有効であることがわかった。

【０１００】界面活性剤の添加量の検討１上層磁性層に添加する界面活性剤の添加量を表４に示す
ように変えたこと以外は実施例１と同様にして磁気テー
プを作製した（実験例１〜実験例５）。

【０１０１】

【表４】

【０１０２】作製した磁気テープについて上述と同様に
して電磁変換特性及び表面粗さＲａを測定した。その測
定結果を表５に示す。

【０１０３】

【表５】

【０１０４】表５に示すように、界面活性剤の上層磁性
層への添加量が０．１重量部では、表面粗さＲａを十分
に低めることができず、再生出力も比較例１の磁気テー
プとあまり変わらない。また、界面活性剤の上層磁性層
への添加量が０．５〜５重量部の範囲では、界面活性剤
の添加量の増大に伴って表面粗さＲａが低くなり、再生
出力が増大する。さらに、界面活性剤の添加量が６重量
部になると表面粗さＲａが上昇してしまい、再生出力が
低下する。

【０１０５】以上のことから、界面活性剤の上層磁性層
への添加量は金属磁性粉末１００重量部に対して０．５
〜５重量部とするのが適当であることがわかった。

【０１０６】界面活性剤の添加量の検討２上層塗料に添加する界面活性剤として表６に示す構造の
ものを用い、この界面活性剤を同表に示す添加量で添加
するとともに、下層塗料に表６に示す構造の界面活性剤
を同表に示す添加量で添加したこと以外は実施例１と同
様にして磁気テープを作製した（実験例６〜実験例
９）。

【０１０７】

【表６】

【０１０８】作製した磁気テープについて上述と同様に
して電磁変換特性及び表面粗さＲａを測定した。その測
定結果を表７に示す。

【０１０９】

【表７】

【０１１０】表７に示すように、界面活性剤の添加量が
上層磁性層、下層非磁性層ともに０．５〜５重量部の範
囲内にある実験例６，実験例８の磁気テープは、表面粗
さＲａが低く、大きな再生出力が得られる。これに対し
て上層磁性層あるいは下層非磁性層に５重量部を越えた
量で界面活性剤を添加した実験例６，実験例９の磁気テ
ープは、表面粗さＲａが高い値になっており、再生出力
が小さい。

【０１１１】このことから、上層磁性層、下層非磁性層
の両方に界面活性剤を添加する場合にも、界面活性剤の
添加量は金属磁性粉末あるいは非磁性粉末１００重量部
に対して０．５〜５重量部とするのが良いことがわかっ
た。

【０１１２】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の磁気記録媒体は、重層塗布型の磁気記録媒体であっ
て、上層磁性層の厚さを０．５μｍ以下に規制している
ので記録時の自己減磁損失が抑えられる。また、少なく
とも上層磁性層に所定の構造を有する界面活性剤を添加
するので、金属磁性粉末として長軸長が０．２μｍ以下
と比較的微細なものを用いた場合でもこの金属磁性粉末
を上層磁性層に高度に分散させることができる。したが
って、高密度記録領域において良好な電磁変換特性が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した磁気記録媒体の一構成例を示
す概略断面図である。

【図２】下層用塗料、上層用塗料を塗布するための塗布
装置を示す模式図である。

【符号の説明】

１非磁性支持体２下層非磁性層３上層磁性層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体上に、非磁性粉末、結合剤
及び有機溶剤よりなる非磁性塗料を塗布することで下層
非磁性層を形成した後、この下層非磁性層が未乾燥状態
であるうちに、金属磁性粉末、結合剤及び有機溶剤より
なる磁性塗料を塗布することで上層磁性層が形成され、
上記上層磁性層の平均厚みが０．５μｍ以下の磁気記録
媒体において、上記上層磁性層は、化１で表される界面活性剤または化
１で表される界面活性剤の有機アミン塩の少なくともい
ずれかを含有することを特徴とする磁気記録媒体。【化１】
【請求項２】金属磁性粉末の長軸長が、０．２０μｍ
以下であることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒
体。
【請求項３】上層磁性層の上記界面活性剤の含有量
が、金属磁性粉末１００重量部に対して０．５〜５重量
部であることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒
体。
【請求項４】上層磁性層の結合剤が、極性基を含有し
ていることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項５】下層非磁性層は、化２で表される界面活
性剤または化２で表される界面活性剤の有機アミン塩の
少なくともいずれかを含有することを特徴とする請求項
１記載の磁気記録媒体。【化２】
【請求項６】下層非磁性層の上記界面活性剤の含有量
が、非磁性粉末１００重量部に対して０．５〜５重量部
であることを特徴とする請求項５記載の磁気記録媒体。