JPH11296842A

JPH11296842A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH11296842A
Application number: JP9024298A
Authority: JP
Inventors: Taro Sasaki; 太郎佐々木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-04-02
Filing date: 1998-04-02
Publication date: 1999-10-29

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】良好な平滑性を有する下層下塗り層を備え、
電磁変換特性に優れるとともに走行耐久性にも優れる。【解決手段】非磁性支持体１と、上記非磁性支持体１
の一主面２上に形成され、少なくとも酸化鉄粉末及び結
合剤を有する下層下塗り層３と、上記下層下塗り層３上
に形成され、少なくとも強磁性粉末及び結合剤を有する
上層磁性層４とを備え、上記酸化鉄粉末は、炭酸ガスが
吸着されたものである。上記酸化鉄粉末は、α−Ｆｅ２
０３を主体としてもよい。また、上記下層下塗り層３
は、潤滑剤として脂肪酸を有してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非磁性支持体上に
下層下塗り層と上層磁性層とがこの順に形成されてなる
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変成酸化鉄、ＣｒＯ₂、強磁性合金粉末、バ
リウムフェライト等の強磁性粉末を結合剤とともに溶剤
中に分散させることで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
わゆる塗布型のものが広く用いられている。

【０００３】特に、フロッピーディスク等の磁気ディス
クにおいては、その記憶容量を上げるため、又は安定な
走行を得るため、非磁性支持体として、磁気テープ等よ
りも厚いポリエステルフィルムが用いられている。そし
て、磁気ディスクでは、ポリエステルフィルムの平滑な
両面に磁性塗料を塗布することで磁性層が形成されてい
る。

【０００４】上述したような磁気記録の分野において
は、記録の高密度化、短波長化が進行しており、磁気デ
ィスクにおいても、そのような記録の高密度化、短波長
化に対応する特性を有することが求められるようになっ
ている。このため、従来より、磁性層を構成する磁性粉
末として、酸化鉄系磁性粉末に代わって鉄を主体とする
強磁性粉末が使用されるようになってきた。

【０００５】また、塗布型の磁気記録媒体において、高
密度記録領域での電磁変換特性を改善する手法として
は、例えば、磁性層を薄層化することが挙げられる。す
なわち、磁性層を薄層化することによって、磁化領域の
反磁界が減少、すなわち、自己減磁損失が減少し、ま
た、再生時の厚み損失が減少することとなり、磁気ディ
スクは、高密記録領域においても電磁変換特性が効果的
に改善されることになる。

【０００６】しかしながら、この場合、磁性層の厚さを
例えば２μｍ以下に薄くすると、非磁性支持体の表面形
状が磁性層の表面に浮き出し易くなり、磁性層の表面が
粗れた状態になる。そうなると、磁気記録媒体では、ス
ペーシングロスによって電磁変換特性が悪化したり、ド
ロップアウトが多発するようになってしまう。

【０００７】そこで、塗布型の磁気記録媒体では、磁性
層と非磁性支持体の間に比較的厚さの厚い下層下塗り層
を介在させることによって、磁性層の表面に非磁性支持
体の表面形状が現れ難くした、２層型の磁気記録媒体が
提案されている。

【０００８】この２層型の磁気記録媒体では、厚さの薄
い磁性層を、平滑な表面性を有するように形成できるた
め、短波長領域において優れた電磁変換特性が得られる
ことになる。

【０００９】この２層型の磁気記録媒体を製造する手法
としては、同時二層塗布方式、いわゆるウェット・オン
・ウェット塗布方式が主として採用されている。ここで
同時二層塗布方式とは、非磁性支持体上に、ダイコート
法により磁性層形成用塗料と非磁性層形成用塗料とを同
時に押し出しながら塗布する方法であり、一般に非磁性
層の厚みを１μｍ〜３μｍとすることにより、磁性層の
厚みを０．１μｍ〜０．５μｍのオーダーに塗布した場
合であっても、磁性層を単層で薄層塗布する場合に比べ
均一で安定に塗布できる。

【００１０】

【本発明が解決しようとする課題】ところで、上述した
ような磁気記録媒体において、磁性層の下層として形成
される下層下塗り層は、非磁性であっても、強磁性であ
っても良いが、強磁性である場合は磁化量及び保磁力が
小さいことが好ましい。下層下塗り層の磁化量及び保磁
力が大きい場合には、上層磁性層の自己減磁損失が大き
くなってしまうためである。

【００１１】また、このような下層下塗り層と薄層化し
た上層磁性層とからなる磁気記録媒体は、上述したよう
な電磁変換特性等に代表される総合的な磁気記録媒体と
しての性質が要求されるだけでなく、耐久性等を含めた
物理的な性質に関しても良好であることが要求される。
具体的には、磁気記録媒体において、下層下塗り層の性
質として、表面平滑性が良好であることが要求される。

【００１２】つまり、２層型の磁気記録媒体では、上述
したように、上層磁性層が薄層化されているため、上層
磁性層の表面性に下層下塗り層の表面性が大きく影響し
てしまい、下層下塗り層の表面平滑性が悪い場合には、
上層磁性層の表面平滑性を悪化させてしまうためであ
る。このような場合、磁気記録媒体では、走行時のスペ
ーシング損失を増大させてしまう等の悪影響を生じる場
合がある。

【００１３】従来の磁気記録媒体において、上述したよ
うな下層下塗り層に添加される粒子としては、酸化チタ
ンや酸化鉄等の金属酸化物を挙げることができる。この
うち酸化鉄α−Ｆｅ₂Ｏ₃（ヘマタイト）は、γ−Ｆｅ₂
Ｏ₃やＦｅ₃Ｏ₄系と同様の表面性状を有し、従来より用
いられている結合剤をそのまま用いることができ、光触
媒活性が大きい酸化チタンに比べ分散が容易であるとい
った点で注目されてている。

【００１４】しかしながら、従来の磁気記録媒体では、
酸化鉄α−Ｆｅ₂Ｏ₃（ヘマタイト）と結合剤とを主体と
する下層下塗り層を用いたとしても、上層磁性層の表面
平滑性を良好なものとすることができず、その結果、電
磁変換特性が劣化してしまうとともに走行耐久性にも優
れないといった問題点があった。

【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、良好な平滑性を有する
下層下塗り層を備え、電磁変換特性に優れるとともに走
行耐久性にも優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】上述の目的を達成した本
発明に係る磁気記録媒体は、非磁性支持体と、上記非磁
性支持体の一主面上に形成され、少なくとも酸化鉄粉末
及び結合剤を有する下層下塗り層と、上記下層下塗り層
上に形成され、少なくとも強磁性粉末及び結合剤を有す
るた上層磁性層とを備え、上記酸化鉄粉末は、炭酸ガス
が吸着されたことを特徴とするものである。

【００１７】以上のように構成された本発明に係る磁気
記録媒体において、酸化鉄粉末は、炭酸ガスが吸着され
ることによって、表面の親水性が抑制されることとな
る。これにより、酸化鉄粉末は、下層下塗り層中に良好
に分散されることとなる。

【００１８】また、本発明に係る磁気記録媒体は、下層
下塗り層が潤滑剤を有するものであってもよい。

【００１９】この場合、潤滑剤は、下層下塗り層から上
層磁性層に供給されることとなり、磁気記録媒体の走行
耐久性を向上させる。このとき、この磁気記録媒体で
は、酸化鉄粉末が炭酸ガスを吸着しているため、潤滑剤
が下層下塗り層中に含有される酸化鉄粉末の表面に対し
て吸着し難くなる。このため、この磁気記録媒体では、
潤滑剤が上層磁性層に対して十分に供給されることとな
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る磁気記録媒体
及びその製造方法の具体的な実施の形態について図面を
参照に説明する。

【００２１】本実施の形態の磁気記録媒体は、長尺状に
形成された磁気テープである。この磁気テープは、図１
に示すように、長尺状に形成された非磁性支持体１と、
この非磁性支持体１の一方の主面２上に形成された下層
下塗り層３と、この下層下塗り層３上に形成された上層
磁性層４とから構成される。また、この磁気テープは、
図示しないが、上層磁性層４上に保護層やトップコート
層等を有するような構成であっても良く、また、非磁性
支持体１の他主面にバックコート層等を有するような構
成であっても良い。

【００２２】非磁性支持体１としては、例えば、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、ポリエチレン、ポリプロピ
レン等のポリオレフイン類、セルローストリアセテー
ト、セルロースダイアセテート、セルロースブチレート
等のセルロース誘導体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニ
リデン等のビニル系樹脂、ポリカーボネート、ポリイミ
ド、ポリアミドイミド等のプラスチックの他、アルミニ
ウム合金、チタン合金等の軽金属、アルミナガラス等の
セラミック等が挙げられる。非磁性支持体にＡｌ合金板
やガラス板等の剛性を有する基板を使用した場合には、
基板表面にアルマイト処理等の酸化被膜やＮｉ−Ｐ被膜
等を形成してその表面を硬くするようにしてもよい。

【００２３】また、この非磁性支持体１の一主面２に
は、詳細を後述する上層磁性層３の接着を向上させるた
めに、中間層あるいは下引き層を設けてもよい。なお、
非磁性支持体１の他主面にバックコート層を形成する場
合には、媒体の走行性向上のために、非磁性粉末（例え
ばシリカ、カーボンブラック）及び結合剤（上記したも
のと同様であってよい）からなる非磁性塗料を０．４〜
０．８μｍ厚に塗布することが好ましい。

【００２４】また、下層下塗り層３は、酸化鉄粉末及び
結合剤を主体とする層であり、後述するように、酸化鉄
粉末及び結合剤を溶剤とともに混練してなる酸化鉄塗料
を非磁性支持体１の一方主面２上に塗布することにより
形成される。

【００２５】この磁気記録媒体において、酸化鉄粉末
は、α−Ｆｅ₂０₃で表され、鉄を主体とする針状、板
状、球状、柱状、紡錘状又は棒状のオキシ水酸化鉄（含
水酸化鉄）を非還元性雰囲気中、高温で脱水加熱処理す
ることで得られる。このとき、加熱温度は、３００℃〜
８００℃が適当であり、温度を調節することにより酸化
鉄粉末の比表面積や形状を制御することが可能である。
ただし、余りに高温で脱水加熱処理すると、酸化鉄粉末
は、焼結や粒子形状の変化等を発生させることがある。
これを防ぐ目的で、酸化鉄粉末には、高融点の物質（形
状保持剤）の被着や固溶を行うことが望ましい。

【００２６】ここで、オキシ水酸化鉄としては、α−Ｆ
ｅＯＯＨ、β−ＦｅＯＯＨ、γーＦｅＯＯＨ等が挙げら
れ、特に、α−ＦｅＯＯＨ、γーＦｅＯＯＨが好ましく
用いられる。

【００２７】また、上述した形状保持剤としては、Ａｌ
酸化物、Ｓｉ酸化物を好ましく用いることができる。

【００２８】そして、この酸化鉄粉末は、炭酸ガスが吸
着されたものである。具体的に、酸化鉄粉末に炭酸ガス
を吸着させるには、上述した脱水加熱処理を経られたα
−Ｆｅ₂０₃と炭酸ガスとを接触させる。より具体的に
は、密閉式の容器にα−Ｆｅ₂０₃を充填し、減圧ガス置
換法によりこの密閉式の容器内の窒素や空気等を炭酸ガ
スと置換する手法が挙げられる。

【００２９】結合剤としては、変成または非変成の塩化
ビニル系樹脂、酢酸ビニル共重合体等のビニル系共重合
体、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリカーボネート
ポリウレタン樹脂等のポリウレタン樹脂、あるいはポリ
エステル樹脂等を挙げることができる。これらの結合剤
は、一種類単独であってもよく、二種類以上を組み合わ
せて用いても良い。さらに、以下の樹脂を併用するよう
にしても良い。併用される樹脂としては、ニトロセルロ
ース等の繊維素系樹脂、フェノキシ樹脂あるいは特定の
使用方式を有する熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型
樹脂、電子線照射硬化型樹脂等を挙げることができる。

【００３０】また、結合剤には、酸化鉄粉末の分散性を
向上させるために、−ＳＯ₃Ｍ，−ＯＳＯ₃Ｍ，−ＣＯＯ
Ｍ，−ＰＯ（ＯＭ’）₂（ＭはＮａ等のアルカリ金属原
子、Ｍ’はアルカリ金属原子又はアルキル基を表す。）
等の官能基が導入されていても良い。

【００３１】さらに、使用可能な繊維素系樹脂として
は、セルロースエーテル、セルロース無機酸エステル、
セルロース有機酸エステル等を挙げることができる。さ
らにまた、フェノキシ樹脂は、機械的強度が大きく、寸
法安定性に優れ、耐熱、耐水、耐薬品性がよく、接着性
がよい等の長所を有するため好ましく用いられる。

【００３２】さらにまた、このような結合剤に対して
は、一層の耐久性の向上を図る為に、硬化剤を添加する
ことが好ましい。この硬化剤としては、多官能イソシア
ネートが使用可能であり、特に、トリレンジイソシアネ
ート（ＴＤＩ）系が好適である。硬化剤の添加量は、全
結合剤量に対して５〜３０ｗｔ％が好ましい。

【００３３】溶剤としては、磁気記録媒体を製造する際
に通常用いられているもの、例えば、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
ノン等のケトン類；メタノール、エタノール、プロパノ
ール、ブタノール等のアルコール類；酢酸メチル、酢酸
エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、エチレングリコール
セノアセテート等のエステル類；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、
テトラヒドロフラン等のエーテル類；ベンセン、トルエ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素；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、
ジクロルベンゼン等のハロゲン化炭化水素等を挙げるこ
とができる。この溶剤は、単独で用いても２種類以上を
混合して用いても構わない。

【００３４】また、下層下塗り層３には、上述した酸化
鉄粉末及び結合剤のほかに潤滑剤、分散剤、帯電防止剤
等が含有されていても良い。

【００３５】潤滑剤としては、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、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
ン酸ブチル、ステアリン酸ペンチル、ステアリン酸ヘプ
チル、ステアリン酸オクチル、ステアリン酸イソオクチ
ル、ミリスチン酸オクチルが挙げられる。

【００３６】分散剤としては、カプリル酸、カプリン
酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステア
リン酸、オレイン酸等の炭素数１２〜１８の脂肪酸や、
これらのアルカリ金属の塩又はアルカリ土類金属の塩或
いはこれらのアミドや、ポリアルキレンオキサイドアル
キルリン酸エステルや、レシチンや、トリアルキルポリ
オレフィンオキシ第四アンモニウム塩や、カルボキシル
基及びスルホン酸基を有するアゾ系化合物等を挙げるこ
とができる。

【００３７】帯電防止剤としては、カーボンブラックや
グラファイト等を挙げることができる。カーボンブラッ
クやグラファイトとしては、通常使用されるものであれ
ば使用可能である。この帯電防止剤を用いることによ
り、磁気テープは、帯電することによる塵等の付着を防
止しすることができる。

【００３８】上層磁性層４に用いられる潤滑剤として
は、炭素数１０〜２４の一塩基性脂肪酸と炭素数２〜１
２の１価〜６価アルコールのいずれか１つとのエステ
ル、混合エステルまたはジ脂肪酸エステル、トリ脂肪酸
エステルを用いることができる。

【００３９】一方、上層磁性層４は、強磁性粉末及び結
合剤を主体とする層であり、後述するように、強磁性粉
末及び結合剤を溶剤とともに混練してなる磁性塗料を下
層下塗り層３上に塗布することにより形成される。

【００４０】強磁性粉末としては、γ−Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｃｏ
含有γ−Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｃｏ被着γ−Ｆｅ₂Ｏ₃、ＣｒＯ₂、
またマグネタイトに代表されるフェライト類、すなわち
Ｆｅ₃Ｏ₄、Ｃｏ含有Ｆｅ₃Ｏ₄、Ｃｏ被着Ｆｅ₃Ｏ₄等が挙
げられるが、金属磁性粉未を用いるようにしても良い。
金属磁性粉末としては、Ｆｅ、Ｃｏ等の金属粉末の他、
Ｆｅ−Ａｌ系、Ｆｅ−Ａｌ−Ｎｉ系、Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ
系、Ｆｅ−Ａｌ−Ｃｏ系、Ｆｅ−Ａｌ−Ｃａ系、Ｆｅ−
Ｎｉ系、Ｆｅ−Ｎｉ−Ａｌ系、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系、Ｆ
ｅ−Ｎｉ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｍｎ系、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｉ−Ａ
ｌ−Ｚｎ系、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｚｎ
系、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｎ系、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｉ系、Ｆｅ−
Ｍｎ−Ｚｎ系、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ系、Ｎｉ−Ｃｏ系
等、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ等を主成分とする合金粉末が挙げ
られる。

【００４１】特に、強磁性粉末としては、酸化鉄系磁性
粉末に比べて高保磁力、高飽和磁束密度が得られる強磁
性金属微粉末が好ましく用いられる。この強磁性金属微
粉末は、例えば、鉄を主体とする針状のオキシ水酸化鉄
又は酸化鉄を還元性ガス中で加熱還元した後、酸化安定
性を確保するために粒子表面に薄い酸化被膜を形成する
ことにより得られる。

【００４２】このような強磁性金属微粉末は、微細粒子
化が進み、長軸長が０．１５〜０．０５μｍ程度となっ
ている。しかし、強磁性金属微粉末は、あまりに微細粒
子化され過ぎるると、オキシ水酸化鉄又は酸化鉄を還元
性ガス中で加熱還元する際に粒子形状悪化、粒子間焼結
を起こす虞がある。

【００４３】このため、強磁性金属微粉末には、Ａｌ、
Ｓｉ、Ｃａ等の形状保持剤や、ＹやＳｍ等の表面処理剤
に代表される希土類元素が被着されることが好ましい。
これにより、強磁性金属微粉末は、上述したような粒子
形状悪化、焼結等を防止することができる。

【００４４】ここで、オキシ水酸化鉄としては、α−Ｆ
ｅＯＯＨ、β−ＦｅＯＯＨ、γーＦｅＯＯＨ等が挙げら
れ、特に、α−ＦｅＯＯＨ、γーＦｅＯＯＨが用いられ
ることが好ましい。なお、このオキシ水酸化鉄の形状
は、生成された強磁性金属微粉末の形状に反映する。し
たがって、オキシ水酸化鉄は、強磁性金属微粉末の微細
化及び保磁力の向上等を考慮して、長軸長が０．０５〜
０．２０μｍ、軸比が３〜１５であって、針状、柱状、
紡錘状、棒状であるものが好ましい。なお、オキシ水酸
化鉄には、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂ
ａ、Ｓｒ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎａ、Ｋ、
Ｌｉ、Ａｌ、Ｚｒ等の金属化合物が共存していても良
い。

【００４５】このようなＡｌやＹ等の形状保持剤は、こ
れら元素の可溶性の塩、例えば、塩化物、硫酸塩、硝酸
塩等を用いることでオキシ水酸化鉄の表面に被着され
る。具体的には、オキシ水酸化鉄を水に懸濁させてなる
懸濁液に、Ａｌ、Ｙ化合物等を溶解させてなる水溶液を
添加して均一に溶解させ、その後、ｐＨをアルカリ側に
調整する。これにより、形状保持剤は、オキシ水酸化鉄
の表面に被着されることとなる。このように、被着処理
を施す際、前述のようなｐＨ調整が必要となり、一般に
水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム等が用いられること
が多い。このため、被着を終えたオキシ水酸化鉄は洗浄
の後、ろ過、乾燥、粉砕することにより微細な粉末とさ
れる。その後、この微細な粉末は、非還元性雰囲気４０
０〜７５０℃で加熱処理される。その結果、オキシ水酸
化鉄は、酸化鉄Ｆｅ₂Ｏ₃となり、被着層は酸化物層とし
て酸化鉄Ｆｅ₂Ｏ₃の表面に定着する。

【００４６】次に、還元処理は、このＡｌ、Ｙ等の希土
類元素等が反応してなる酸化物層が被着した酸化鉄を、
還元性雰囲気４００〜６００℃で加熱処理することで行
われる。還元性雰囲気としては一般的に水素を主体とす
るガスを用いる。

【００４７】次に、強磁性金属微粉末に徐酸化処理を行
うことで酸化被膜を形成する。具体的には、還元工程を
終了した強磁性金属微粉末に適当な低酸素濃度のガスを
接触させることで、強磁性金属微粉末の表面には、酸化
被膜を形成することができる。なお、この低酸素濃度ガ
スに対する接触方法は、気相又は液相のどちらでもよ
い。

【００４８】次に水分を含むガスを接触させ、水分を付
加する。これにより、上層磁性層に用いられる強磁性金
属微粉末が製造されることとなる。

【００４９】上層磁性層４に用いられる結合剤、溶剤、
潤滑剤、分散剤及び帯電防止剤としては、上述した下層
下塗り層３と同様なのもを用いることができる。

【００５０】一方、下層下塗り層３を形成する際の酸化
鉄塗料及び上層磁性層４を形成する際の磁性塗料は、混
練機や希釈分散機を用いることができる。この混練機
は、比較的固形分の高い酸化鉄粉末や強磁性粉末を、結
合剤を含む混合物中で高せん断で分散する混練工程で用
いられる。また、希釈分散機は、比較的固形分の低い酸
化鉄粉末や強磁性粉末を樹脂等を、結合剤を含む混合物
中でビーズ等の衝撃力で分散する希釈分散工程で用いら
れる。

【００５１】これら混合機及び希釈分散機としては、従
来より公知のものを使用することができる。具体的に、
混練機としては、連続二軸混練機（エクストルーダ
ー）、コニーダー、加圧ニーダー等が挙げられる。ま
た、希釈分散機としては、縦型サンドミル、横型サンド
ミル、スパイクミル、パールミル、ダブルシリンダーパ
ールミル等が挙げられる。

【００５２】そして、酸化鉄塗料及び磁性塗料を非磁性
支持体１に塗布することによって、下層下塗り層３及び
上層磁性層４が形成される。このとき、下層下塗り層３
及び上層磁性層４を形成するには、いわゆる、ウェット
・オン・ウェット方式を用いることが好ましい。このウ
ェット・オン・ウェット方式とは、湿潤状態の酸化物塗
料上に磁性塗料を塗布する手法である。

【００５３】例えば、図２に示すような塗膜形成装置１
０が用いられる。この塗膜形成装置１０は、長尺状に形
成された非磁性支持体１を巻装するとともに非磁性支持
体１を掛け渡してなる巻取りロール１２及び供給ロール
１３と、この供給ロール１３から引き出された非磁性支
持体１上に酸化鉄塗料及び磁性塗料を塗布する塗布装置
１４と、上層磁性層４の磁化方向を決定させる配向用磁
石１５と、塗料を乾燥させる乾燥器１６と、カレンダー
処理を行うカレンダー装置１７とを備える。

【００５４】すなわち、この塗膜形成装置１０では、非
磁性支持体１が供給ロール１３から巻取りロール１２に
向かって搬送されるようになされており、この搬送方向
に沿って塗布装置１４、配向用磁石１５、乾燥器１６、
カレンダー装置１７がこの順に配置されている。

【００５５】このような塗膜形成装置１０では、先ず、
塗布装置１４によって酸化鉄塗料及び磁性塗料が非磁性
支持体１上に重層塗布される。この塗布装置１４は、図
３に示すように、酸化鉄塗料を塗布する第１の押し出し
コーター１８と、磁性塗料を塗布する第２の押し出しコ
ーター１９とを備える。また、この塗布装置１４では、
第２の押し出しコーター１９が非磁性支持体１の送り出
し側、第１の押し出しコーター１８が非磁性支持体１の
導入側となるように配置されている。

【００５６】これら第１の押し出しコーター１８と第２
の押し出しコーター１９には、その先端部に塗料が押し
出されるスリット部２０、２１がそれぞれ形成され、こ
のスリット部２０、２１の背面側に塗料が供給される塗
料溜まり２２、２３がそれぞれ設けられている。このよ
うな第１の押し出しコーター１８及び第２の押し出しコ
ーター１９では、塗料溜まり２２、２３に供給された酸
化鉄塗料又は磁性塗料が、スリット部２０、２１を通っ
てコーター先端部にそれぞれ押し出される。

【００５７】そして、塗料が塗布される非磁性支持体１
は、この第１の押し出しコーター１８及び第２の押し出
しコーター１９の先端面に沿って図３中矢印Ｄの方向に
搬送される。

【００５８】このようにして搬送される非磁性支持体１
上には、まず第１の押し出しコーター１８を通過する際
に、スリット部２０から押し出された酸化鉄塗料が塗布
されて酸化鉄塗膜２４が形成される。そして、第２の押
し出しコーター１９を通過する際に、スリット部２１か
ら押し出された磁性塗料が湿潤状態の酸化鉄塗膜２４上
に塗布され、磁性塗膜２５が形成される。

【００５９】なお、これら第１の押し出しコーター１８
及び第２の押し出しコーター１９への塗料の供給は、イ
ンラインミキサーを介して行うようにしても良い。ま
た、以上の構成では、酸化鉄塗料と磁性塗料とが逐次的
に塗布されるが、２つのスリット部が近接して形成され
た塗布装置を用い、この塗布装置によって酸化鉄塗料、
磁性塗料を同時に塗布するようにしても良い。

【００６０】さらに、上述した塗布装置１４以外にも、
リバースロール、グラビアロール、エアドクターコータ
ー、ブレードコーター、エアナイフコーター、スクイズ
コーター、含浸コーター、トランスファロールコータ
ー、キスコーター、キャストコーター、スプレイコータ
ー等を用いるようにしても良い。このとき酸化鉄塗料の
塗布方式と磁性塗料の塗布方式とは同じであっても異な
っていても良い。すなわち、例えば、リバースロールと
押し出しコーターとを組合せたり、グラビアロールと押
し出しコーターとを組合わせて酸化鉄塗料、磁性塗料を
塗布することも可能である。

【００６１】次に、酸化鉄塗膜２４及び磁性塗膜２５が
形成された非磁性支持体１は、配向用磁石１５、乾燥器
１６、カレンダー装置１７に順次搬送される。

【００６２】配向用磁石１５では、形成された磁性塗膜
２５が磁場配向処理される。なお配向用磁石１５として
は、ソレノイドコイルや永久磁石等の長手配向用磁石が
磁性塗料に含有される強磁性粉末の種類に応じて適宜選
択される。乾燥器１６では、当該乾燥器１６内の上下に
配されたノズルからの熱風によって、酸化鉄塗料及び磁
性塗料が乾燥される。そして、酸化鉄塗料及び磁性塗料
が塗布された非磁性支持体１は、乾燥器１６を通過した
後、さらにカレンダー装置１７に導かれ、表面平滑処理
される。

【００６３】このように、長尺状に形成された非磁性支
持体１の一方の主面２に下層下塗り層３、上層磁性層４
がこの順で形成された磁性フィルムを所定の幅にスリッ
トすることにより図１に示すような磁気テープが製造さ
れることとなる。

【００６４】上述したように、本実施の形態に示した磁
気テープでは、下層下塗り層３に、炭酸ガスが吸着処理
されてなる酸化鉄粉末が添加されている。この酸化鉄粉
末は、その表面に炭酸ガスを吸着させることにより親水
性が抑制されることとなる。このため、酸化鉄粉末は、
上述したような溶剤に対する親和性が良好なものとな
り、その結果、溶剤に対して優れた分散性をしめすこと
となる。

【００６５】このように、この磁気テープでは、下層下
塗り層３に含有される酸化鉄粉末が良好に分散するた
め、下層下塗り層３の表面性が良好になる。言い換える
と、下層下塗り層３は、良好な平滑性を有するものとな
る。このため、この磁気テープにおいて、上層磁性層４
は、下層下塗り層３上に形成されるために、この下層下
塗り層３の表面性の影響を受けて、良好な表面性を有す
ることとなる。

【００６６】したがって、この磁気テープは、信号の記
録再生時において、いわゆるスペーシング損失を減少さ
せることができ、記録再生特性が大幅に向上されたもの
となる。

【００６７】また、この磁気テープでは、上層磁性層４
の表面性良好であるために、上層磁性層４の薄層化を容
易に達成することができる。言い換えると、この磁気テ
ープにおいては、下層下塗り層３の表面性が良好である
ため、上層磁性層４を大幅に薄層化したとしても、上層
磁性層４の表面性が劣化することがない。したがって、
この磁気テープは、より薄層化された上層磁性層４を有
することができ、その結果、より電磁変換特性に優れた
ものとなる。

【００６８】さらに、この磁気テープにおいては、酸化
鉄粉末がα−Ｆｅ₂Ｏ₃からなり、このα−Ｆｅ₂Ｏ₃に吸
着した炭素量が０．１５重量％以下となっている。この
ように、α−Ｆｅ₂Ｏ₃に吸着した炭素量を０．１５重量
％以下であるために、α−Ｆｅ₂Ｏ₃は、上述したような
分散性がより優れたものとなる。

【００６９】なお、上述したようなα−Ｆｅ₂Ｏ₃に吸着
した炭素量が０．１５重量％以下であるというのは、酸
化鉄粉末として、例えば、α−Ｆｅ₂Ｏ₃を用いた場合に
炭酸ガスを用いた吸着処理を行うことにより得られる値
である。このため、用いる酸化物粉末の比表面積が７０
ｍ²／ｇを超えたり、炭酸ガス以外の物質を用いて吸着
処理を行った場合には、酸化鉄粉末に吸着した炭素量が
０．１５重量％以上となる場合が起こる。しかしなが
ら、酸化鉄粉末に吸着した炭素量が０．１５重量％以上
であっても、分散性能が劣化するようなことはない。

【００７０】さらに、この磁気テープにおいては、下層
下塗り層３中に潤滑剤、特に、脂肪酸が含有されている
ことが好ましい。そして、この磁気テープでは、下層下
塗り層３中に含有された脂肪酸が上層磁性層４に供給さ
れることとなる。これにより、この磁気テープでは、走
行耐久性に優れたものとなる。

【００７１】特に、上述した磁気テープでは、酸化鉄粉
末の表面に炭酸ガスを吸着させているため、下層下塗り
層３中に含有された脂肪酸と酸化鉄粉末とが吸着しがた
いものとなっている。このため、この磁気テープでは、
下層下塗り層３に添加された脂肪酸のうち、大部分が上
層磁性層４に対して確実に供給されることとなる。した
がって、この磁気テープは、より走行耐久性に優れたも
のとなる。

【００７２】このとき、脂肪酸は、酸化鉄粉末に対して
１〜１０重量％の割合で含有されることが好ましい。脂
肪酸の含有量が酸化鉄粉末に対して１重量％より小であ
る場合には、潤滑剤としての効果が確実に発揮されない
虞がある。また、脂肪酸の含有量が酸化鉄粉末に対して
１０重量％より大であるような場合には、非磁性成分が
相対的に増加することとなるために磁化量が低下してし
まい、電磁変換特性が劣化する虞がある。さらに、脂肪
酸の含有量が酸化鉄粉末に対して１０重量％より大であ
るような場合には、脂肪酸が可塑剤として作用し、その
結果、塗膜が可塑化してしまい、耐久性が劣化する虞が
ある。したがって、脂肪酸の含有量が酸化鉄粉末に対し
て１〜１０重量％の割合である場合には、良好な電磁変
換特性を示しとともに良好な耐久性を示すことができ
る。

【００７３】

【実施例】以下、本発明に係る磁気記録媒体として作製
した実施例１〜実施例１２及びこれらと比較するために
作製した比較例１〜比較例４について、また、これらの
特性評価について説明する。

【００７４】実施例１この実施例１では、上層磁性層及び下層下塗り層を有す
る磁気テープを作製した。

【００７５】先ず、上層磁性層を形成するための磁性塗
料を作製した。この磁性塗料を作製する際には、表１に
示すような特性を有する強磁性金属粉末と表２に示すよ
うな組成比を有する混練組成物とをプラネタリー式攪拌
機にて混合したのち、２軸式混練機にて混練して混練ペ
ーストを得る。得られた混練ペーストに表２の組成の希
釈溶剤を加え、ディスパーで予備分散し、さらに、これ
をサンドミルにて８時間分散することにより磁性塗料を
得た。

【００７６】

【表１】

【００７７】

【表２】

【００７８】次に、酸化鉄粉末の表面に対して炭酸ガス
の吸着処理を施した。本実施例１で用いられる酸化鉄粉
末は、表３に示すような特性を有する針状α−Ｆｅ₂Ｏ₃
（ヘマタイト）であって、針状α−ＦｅＯＯＨ（ゲーサ
イト）を熱処理・脱水して得ることができる。得られた
針状α−Ｆｅ₂Ｏ₃は、密閉型容器内に充填され、この密
閉容器内の空気を減圧ポンプで抜き、密閉容器内に炭酸
ガスを圧力０．５ｋｇ／ｃｍ²で封入することにより吸
着処理を行った。なお、酸化鉄粉末と炭酸ガスとの接触
時間は１時間とし、その結果、酸化鉄粉末中の炭素量は
０．０６ｗｔ％となった。

【００７９】

【表３】

【００８０】次に、この酸化鉄粉末と表４に示すような
組成比を有する混練組成物とをプラネタリー式攪拌機に
て混合したのち、２軸式混練機にて混練することにより
混練ペーストを得る。得られた混練ペーストに表４の組
成の希釈溶剤を加え、ディスパーで予備分散し、さら
に、これをサンドミルにて８時間分散することにより酸
化鉄塗料を得た。

【００８１】

【表４】

【００８２】次に、得られた磁性塗料及び酸化鉄塗料
に、硬化剤としてポリイソシアネートを４重量部、潤滑
剤として脂肪酸（ステアリン酸）を１重量部加え、非磁
性支持体としてＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）
フィルム上にダイコート法を用い、同時に二層塗布（ウ
ェット・オン・ウェット塗布方式）で塗布した。その
後、８ｋＧの磁場を有したソレノイドコイルマグネット
を通過させ、乾燥させることで、厚さ２μｍの下層下塗
り層と厚さ０．２μｍの上層磁性層を形成した。その後
カレンダー処理を施し、６０℃の硬化炉で２０時間硬化
処理を行った。更に下記の組成のバック塗料を、非磁性
支持体の下層下塗り層が形成された面とは反対側の面に
０．５μｍとなるように塗布した。最後に、バック塗料
が塗布された後に８ｍｍ幅にスリットして磁気テープが
形成された。

【００８３】＜バック塗料組成＞カーボンブラック旭＃５０１００重量部ポリエステルポリウレタンニッポランＮ−２３０４１００重量部メチルエチルケトン５００重量部トルエン５００重量部実施例２実施例２では、ステアリン酸の添加量を５重量部とした
以外は、実施例１と同様にして磁気テープを作製した。

【００８４】実施例３実施例３では、ステアリン酸の添加量を１０重量部とし
た以外は、実施例１と同様にして磁気テープを作製し
た。

【００８５】実施例４実施例４では、潤滑剤を添加せずに酸化鉄塗料を作製し
た以外は、実施例１と同様にして磁気テープを作製し
た。

【００８６】実施例５実施例５では、酸化鉄粉末中の炭素量を０．１０ｗｔ％
としたした以外は、実施例１と同様にして磁気テープを
作製した。なお、この実施例５では、酸化鉄粉末と炭酸
ガスとの接触時間を６時間とすることによって、酸化鉄
粉末中の炭素量を調節した。

【００８７】実施例６実施例６では、ステアリン酸の添加量を５重量部とした
以外は、実施例５と同様にして磁気テープを作製した。

【００８８】実施例７実施例７では、ステアリン酸の添加量を１０重量部とし
た以外は、実施例５と同様にして磁気テープを作製し
た。

【００８９】実施例８実施例８では、潤滑剤を添加せずに酸化鉄塗料を作製し
た以外は、実施例５と同様にして磁気テープを作製し
た。

【００９０】実施例９実施例９では、酸化鉄粉末中の炭素量を０．１５ｗｔ％
としたした以外は、実施例１と同様にして磁気テープを
作製した。なお、この実施例５では、酸化鉄粉末と炭酸
ガスとの接触時間を４８時間とすることによって、酸化
鉄粉末中の炭素量を調節した。

【００９１】実施例１０実施例１０では、ステアリン酸の添加量を５重量部とし
た以外は、実施例９と同様にして磁気テープを作製し
た。

【００９２】実施例１１実施例１１では、ステアリン酸の添加量を１０重量部と
した以外は、実施例９と同様にして磁気テープを作製し
た。

【００９３】実施例１２実施例１２では、潤滑剤を添加せずに酸化鉄塗料を作製
した以外は、実施例９と同様にして磁気テープを作製し
た。

【００９４】比較例１比較例１では、酸化鉄粉末に炭酸ガスを吸着させず、ま
た、ステアリン酸を添加せずに酸化鉄塗料を作製した以
外は、実施例１と同様にして、磁気テープを作製した。

【００９５】比較例２比較例２では、酸化鉄粉末に炭酸ガスを吸着させずに酸
化鉄塗料を作製した以外は、実施例１と同様にして、磁
気テープを作製した。

【００９６】比較例３比較例３では、酸化鉄粉末に炭酸ガスを吸着させず、ま
た、ステアリン酸の添加量を５重量部として酸化鉄塗料
を作製した以外は、実施例１と同様にして、磁気テープ
を作製した。

【００９７】比較例４比較例４では、酸化鉄粉末に炭酸ガスを吸着させず、ま
た、ステアリン酸の添加量を１０重量部として酸化鉄塗
料を作製した以外は、実施例１と同様にして、磁気テー
プを作製した。

【００９８】特性評価上述したように作製された実施例１〜実施例１２及び比
較例１〜比較例４に関して、光沢度、表面粗さ、保磁
力、ＲＦ出力、ＣＮ比及びスチル耐久性を測定した。す
なわち、光沢度を測定することにより分散性を評価し、
ＲＦ出力及びＣＮ比を測定することにより電磁変換特性
を評価し、スチル耐久性を測定することにより走行耐久
性を評価した。

【００９９】なお、上述した実施例及び比較例におい
て、保持力（Ｈｃ）等の磁気特性は、試料振動型磁力計
（東英工業製ＶＳＭ）を用い、強磁性金属微粉末につい
ては印加磁界１５ｋＯｅ、スウィープ速度１０分／１５
ｋＯｅにて測定し、磁気テープについては印加磁界１０
ｋＯｅ、スウィープ速度３分／１０ｋＯｅにて測定し
た。

【０１００】また、強磁性金属微粉末と酸化鉄粉末の比
表面積は、ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ社製ＲＡＰＩＤ
ＳＵＲＦＡＣＥＡＲＥＡＡＮＡＬＹＺＥＲにて求
めた。

【０１０１】さらに、平均長軸長は電子顕微鏡写真から
測定し求めた。

【０１０２】さらにまた、酸化鉄粉末に吸着した炭酸ガ
スの量はＰＥＲＫＩＮ−ＥＬＭＥＲ社製２４００ＣＨ
ＮＡｎａｌｙｚｅｒにて測定した。

【０１０３】さらにまた、電磁変換特性は、Ｙ信号を取
り出せるように改造したＨｉ８ＶＣＲと、オシロスコー
プ、スペクトラムアナライザから構成される電磁変換特
性測定装置よりもとめた。このときの記録波長は０．４
９μｍ、記録周波数は７ＭＨｚである。ＣＮ比を求める
に際し、ノイズはキャリア信号−１ＭＨｚ（＝６ＭＨ
ｚ）の値を用いた。このとき、比較例１の磁気テープの
出力を０ｄＢとし、これとの相対的な出力を求めた。

【０１０４】さらにまた、表面粗度ＳＲａ、ＳＲｚは小
坂研究所製の光学式３次元粗度系ＨＩＰＯＳＳ（Ｈｉｇ
ｈｐｒｅｓｓｉｏｎｏｐｔｉｃａｌｓｕｒｆａｃ
ｅａｎａｌｙｚｅｒ）を用いた。測定条件としては、測
定長が０．７３ｍｍ、カットオフが０．２５ｍｍ、測定
スピードが２０μｍ／ｓ、測定本数が１００本、記録ピ
ッチが１μｍ、送りピッチが２μｍとされた。

【０１０５】特性評価の結果を表５に示す。

【０１０６】

【表５】

【０１０７】この表５から明らかなように、実施例１〜
実施例１２の磁気テープは、比較例１〜比較例４の磁気
テープと比較すると、良好な光沢度及び表面粗度を示し
ている。この光沢度は、下層下塗り層中の酸化鉄粉末が
良好に分散すると、上層磁性層の表面平滑性が良好にな
り、これに起因して向上する。したがって、光沢度が良
好な値を示すということは、酸化鉄粉末が下層下塗り層
において良好に分散していることとなる。また、表面粗
度は、下層下塗り層における酸化鉄粉末が良好に分散す
ることにより下層下塗り層の表面性が良好なものとな
り、その結果、上層磁性層の表面が平滑化し、これに起
因して小さな値となる。

【０１０８】これらのことから、実施例１〜実施例１２
の磁気テープは、酸化鉄粉末が下層下塗り層において良
好に分散していることが実証された。これに対して、炭
酸ガスが吸着されていない酸化鉄粉末を用いた比較例１
〜比較例４の磁気テープは、光沢度及び表面粗度が良好
な値となっておらず、分散性に優れない。

【０１０９】また、表５から明らかなように、実施例１
〜実施例１２の磁気テープは、比較例１〜比較例４の磁
気テープと比較して、良好な電磁変換特性を示すことが
わかる。この電磁変換特性は、ＲＦ出力及びＣＮ比によ
り評価される。実施例１〜実施例１２の磁気テープは、
上述したように、表面平滑性に優れたものであるため、
電磁変換特性に優れたものであることが実証された。

【０１１０】さらに、実施例１〜実施例４、実施例５〜
実施例８及び実施例９〜実施例１２をそれぞれ比較する
と、脂肪酸を添加していない実施例４、実施例８及び実
施例１２よりも脂肪酸を添加した他の実施例のほうがス
チル耐久性に優れていることが分かる。また、比較例１
〜比較例４の磁気テープは、脂肪酸を添加することによ
りスチル耐久性が向上しているが、同量の脂肪酸を添加
した実施例の磁気テープと比較すると良好なスチル耐久
性を示すとは言えない。すなわち、炭酸ガスが吸着され
た酸化鉄粉末は、添加された脂肪酸を効率よく上層磁性
層に供給することができるため、磁気テープのスチル耐
久性を大幅に向上させることができる。

【０１１１】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係る磁気記録媒体では、非磁性支持体上に下層下塗り層
と上層磁性層を有し、この下層下塗り層中に含有される
酸化鉄粉末に炭酸ガスが吸着されている。このため、酸
化鉄粉末は、下層下塗り層中て良好に分散されることに
なる。したがって、この磁気記録媒体は、下層下塗り層
の表面性が良好なものとなり、上層磁性層が優れた表面
平滑性を有するものとなる。これにより、磁気記録媒体
は、良好な記録再生特性を示し、電磁変換特性に優れた
ものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に示す磁気テープの要部断面図であ
る。

【図２】下層下塗り層及び上層磁性層を形成する塗膜形
成装置の構成を説明するための構成図である。

【図３】上記塗膜形成システムの塗布装置のー例を示す
模式図である。

【符号の簡単な説明】

１非磁性支持体、３下層下塗り層、４上層磁性
層、

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体と、上記非磁性支持体の一主面上に形成され、少なくとも酸
化鉄粉末及び結合剤を有する下層下塗り層と、上記下層下塗り層上に形成され、少なくとも強磁性粉末
及び結合剤を有するた上層磁性層とを備え、上記酸化鉄粉末は、炭酸ガスが吸着されたことを特徴と
する磁気記録媒体。
【請求項２】上記酸化鉄粉末は、α−Ｆｅ₂Ｏ₃を主体
とす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】上記酸化鉄粉末は、炭素ガスの吸着によ
る炭素量が０．１５重量％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４】上記下層下塗り層は、潤滑剤として脂肪
酸を有す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】上記脂肪酸は、上記酸化鉄粉末に対して
１〜１０重量％の割合で含有されたことを特徴とする請
求項４記載の磁気記録媒体。