JPH11328654A

JPH11328654A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH11328654A
Application number: JP13070398A
Authority: JP
Inventors: Takao Kudo; 孝夫工藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-05-13
Filing date: 1998-05-13
Publication date: 1999-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】磁性層が良好な表面性を有して電磁変換特性
に優れ、且つ、電気抵抗が低減される。【解決手段】非磁性支持体上に形成され、カーボンブ
ラックと非磁性粉末と結合剤とを主体としてなる下層非
磁性層と、上記下層非磁性層上に形成され、磁性粉末と
結合剤とを主体としてなる上層磁性層とを備え、上記下
層非磁性層のカーボンブラックは、基本粒子径が１５〜
５０ｎｍであり、且つ、ＤＢＰ吸油量が９０ｍｌ／１０
０ｇ以下である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気テープ、磁気デ
ィスク等の磁気記録媒体に関し、特に、下層非磁性層上
に磁性塗料を塗布してなる上層磁性層を備える磁気記録
媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオテープ、オーディオテープ、磁気
ディスク等に代表される磁気記録媒体としては、強磁性
酸化鉄、Ｃｏ変成酸化鉄、ＣｒＯ₂、強磁性合金粉末等
の強磁性粉末を結合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挙げられる。

【０００３】近年、記録の高密度化、記録波長の短波長
化が進行しており、塗布型の磁気記録媒体においても、
これらの高密度化、短波長化に対応した特性が要求され
ている。

【０００４】ここで、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、磁性層の薄型化が挙げられる。磁性層を薄型化する
と、記録時の自己減磁損失や再生時の厚み損失が減少す
るため、電磁変換特性が効果的に改善されることになる
のである。

【０００５】しかしながら、この場合、磁性層の厚さを
例えば１μｍ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。磁性層の表面が劣化してしまうと、
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る。

【０００６】そこで、塗布型の磁気記録媒体としては、
磁性層と非磁性支持体との間に比較的厚みのある下層非
磁性層を介在させ、これにより非磁性支持体の表面形状
を磁性層表面に現れ難くした、重層塗布型のものが提案
されている。

【０００７】この重層塗布型の磁気記録媒体では、下層
非磁性層用塗料を所望の塗料特性とすることにより、磁
性層の表面をある程度平滑化することができ、その結
果、スペーシングロスやドロップアウト等を発生し難く
することができる。このため、重層塗布型の磁気記録媒
体では、短波長領域において優れた磁性変換特性が得ら
れることになる。

【０００８】しかしながら、この重層塗布型の磁気記録
媒体では、磁性層の表面性が下層非磁性層の表面形状の
影響を受けることになる。すなわち、下層非磁性層用塗
料の調製法如何によって磁性層表面の平滑性が大きく損
なわれるため、より平滑な磁性層表面を得るためには、
それに見合った下層非磁性層用塗料を調製する必要があ
る。

【０００９】一方、磁気記録媒体は、電気抵抗が高いと
帯電が起こり、表面にゴミが付着してしまう虞れがあ
る。この場合、磁気記録媒体は、ドロップアウトを発生
させてしまったり、放電によるミッシングパルスを発生
させてしまうことがある。したがって、磁気記録媒体と
しては、電気抵抗を低く抑えることが重要である。

【００１０】そこで、磁気記録媒体では、グラファイト
やカーボンブラックを磁性層中に添加し、磁性層に導電
性を付与する工夫がなされている。これにより、磁気記
録媒体では、電気抵抗を低く抑えることができ、放電に
よるミッシングパルスの発生等の不都合を回避すること
ができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うなグラファイトやカーボンブラックは、一般に、分散
性が悪く、塗料中に添加されると所定の大きさの塊とな
ってしまうことがある。また、このようなグラファイト
やカーボンブラックを磁性塗料中に添加した場合には、
磁性層の磁気特性を著しく損なうこととなり、記録再生
特性を大きく劣化させることになる。

【００１２】そこで、これらグラファイトやカーボンブ
ラックを下層非磁性層中に添加し、磁気記録媒体全体と
しての電気抵抗を低減させることが考えられる。しかし
ながら、グラファイトやカーボンブラックの分散性が悪
い場合には、下層非磁性層用塗料中にグラファイトやカ
ーボンブラックの塊を形成してしまう。このため、グラ
ファイトやカーボンブラックを添加した下層非磁性層
は、その表面が粗れてしまい、その結果、磁性層の表面
の平滑性を著しく損なうことになる。したがって、この
場合でも、磁気記録媒体の記録再生特性は劣化してしま
う。

【００１３】このように、上述した磁気記録媒体では、
磁性層の表面性を良好なものとし、且つ、磁気記録媒体
の電気抵抗を低減させることが困難であるといった問題
点があった。

【００１４】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、磁性層が良好な表面性を
有して電磁変換特性に優れ、且つ、電気抵抗が低減され
た磁気記録媒体を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成した
本発明に係る磁気記録媒体は、非磁性支持体上に形成さ
れ、カーボンブラックと非磁性粉末と結合剤とを主体と
してなる下層非磁性層と、上記下層非磁性層上に形成さ
れ、磁性粉末と結合剤とを主体としてなる上層磁性層と
を備え、上記下層非磁性層のカーボンブラックは、基本
粒子径が１５〜５０ｎｍであり、且つ、ＤＢＰ吸油量が
９０ｍｌ／１００ｇ以下であることを特徴とするのもで
ある。

【００１６】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、このカーボンブラックは、ＤＢＰ吸
油量が所定の範囲に規定されているため、所望のストラ
クチャ構造をとることとなる。更に、この磁気記録媒体
では、カーボンブラックの基本粒子径を所定の範囲に規
定しているため、カーボンブラックが分散性に優れたも
のとなる。下層非磁性層は、カーボンブラックの分散性
に優れるため、優れた表面性を有することとなる。この
磁気記録媒体において、上層磁性層は、下層非磁性層の
表面性の影響を受けるため、優れた表面性を有すること
となる。また、この磁気記録媒体において、カーボンブ
ラックが下層非磁性層に添加されることによって、下層
非磁性層には、導電性が付与されることとなる。

【００１７】

【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図面を参照しながら説明する。

【００１８】本発明に係る磁気記録媒体は、図１に示す
ように、非磁性支持体１と、この非磁性支持体１上に形
成された下層非磁性層２と、この下層非磁性層２上に形
成された上層磁性層３とからなる。

【００１９】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
イアセテート等のセルロース誘導体、ポリアミド、アラ
ミド樹脂、ポリカーボネート等のプラスチック等が挙げ
られる。この非磁性支持体１は、単層構造であっても多
層構造であってもよい。また、この非磁性支持体１は、
例えば、コロナ放電処理等の表面処理が施されてもよい
し、易接着層等の有機物層が表面に形成されてもよい。

【００２０】非磁性支持体１の厚みは、特に制限されな
いが、例えば、媒体がフィルム状やシート状の場合に
は、２〜１００μｍ、好ましくは３〜５０μｍとするの
が適当である。また、厚みとしては、ディスク状やカー
ド状の場合には３０μｍ〜１０ｍｍ程度、ドラム状の場
合にはレコーダ等の設計に応じて適宜に選択されればよ
い。

【００２１】下層非磁性層２は、上述した非磁性支持体
１上に形成され、非磁性粉末、カーボンブラック及び結
合剤を主体とする。この下層非磁性層２は、非磁性粉
末、カーボンブラック及び結合剤等を溶剤とともに分散
させることで調製された下層非磁性層用塗料を、非磁性
支持体１上に塗布することにより形成される。

【００２２】このカーボンブラックは、導電性の微粒子
であって、下層非磁性層２に添加されることにより下層
非磁性層２に導電性を付与する。その結果、この磁気記
録媒体は、電気抵抗が低いものとなり、塵芥の付着が防
止されたものとなる。

【００２３】この下層非磁性層２において、カーボンブ
ラックは、その基本粒径が１５〜５０ｎｍであり、ま
た、そのＤＢＰ吸油量が９０ｍｌ／１００ｇ以下である
ようなものが用いられる。このカーボンブラックは、下
層非磁性層２中において、所定の大きさのストラクチャ
構造をとる。

【００２４】ここで、ストラクチャ構造とは、微粒子が
凝集することによって形成される該微粒子の凝集塊構造
のことである。カーボンブラックがとるストラクチャ構
造の大きさは、主として、カーボンブラックのＤＢＰ吸
油量に応じて決定される。すなわち、カーボンブラック
のＤＢＰ吸油量が大きい場合、カーボンブラックがとる
ストラクチャ構造は大きくなる。これに対して、カーボ
ンブラックのＤＢＰ吸油量が小さい場合には、カーボン
ブラックは、小さなストラクチャ構造をとることとな
る。

【００２５】上述した下層非磁性層用塗料では、カーボ
ンブラックのＤＢＰ吸油量が９０ｍｌ／１００ｇ以下で
あるため、カーボンブラックは、比較的に小さなストラ
クチャ構造をとることとなる。このため、カーボンブラ
ックは、下層非磁性層用塗料中における分散性に優れた
ものとなる。したがって、このカーボンブラックは、下
層非磁性層２中において、良好に分散して存在すること
となる。

【００２６】下層非磁性層２は、カーボンブラックが良
好に分散されているため、優れた表面性を有することと
なる。

【００２７】また、このカーボンブラックは、その基本
粒径が１５〜５０ｎｍであるため、上述したようなＤＢ
Ｐ吸油量に規定した場合に所望の大きさのストラクチャ
構造をとることができる。言い換えると、このカーボン
ブラックは、基本粒径が１５〜５０ｎｍであり、且つ、
ＤＢＰ吸油量が９０ｍｌ／１００ｇ以下である場合に表
面性に優れた下層非磁性層２を形成することができる。

【００２８】カーボンブラックは、その基本粒径が１５
ｎｍより小である場合、等重量あたりの粒子数及び粒子
表面積が著しく増加することとなるために分散性が劣化
したものとなる。すなわち、カーボンブラックの基本粒
径が１５ｎｍ以下の場合、ＤＢＰ吸油量が９０ｍｌ／１
００ｇ以下であっても、カーボンブラックが良好に分散
されないため、下層非磁性層２の表面性が劣化したもの
となる。

【００２９】また、カーボンブラックは、その基本粒径
が５０ｎｍより大である場合、分散性には優れるが、基
本粒径が大きいために下層非磁性層２の表面を劣化させ
てしまう。

【００３０】さらに、この下層非磁性層２において、カ
ーボンブラックは、非磁性粉末１００重量部に対して２
０〜５０重量部の割合で含有されることが好ましい。非
磁性層粉末１００重量部に対して、カーボンブラックの
含有量が２０重量部より小である場合には、下層非磁性
層２中のカーボンブラック量が不足して十分な導電性が
得られない虞がある。また、非磁性層粉末１００重量部
に対して、カーボンブラックの含有量が５０重量部より
大である場合には、カーボンブラックの分散性が劣化し
てしまい、その結果、下層非磁性層２の表面性が劣化し
てしまう虞がある。このため、下層非磁性層２におい
て、カーボンブラックの含有量を、非磁性粉末１００重
量部に対して２０〜５０重量部と規定することにより、
所望の導電性を確実に達成することができるとともに、
優れた表面性を確実に達成することができる。

【００３１】一方、この下層非磁性層２に含有される非
磁性粉末としては、例えば、針状酸化鉄粉末が挙げられ
る。具体的に、針状酸化鉄粉末としては、例えば、針状
α−Ｆｅ₂Ｏ₃を好ましく用いることができる。針状α−
Ｆｅ₂Ｏ₃が他の非磁性粒子に比べて分散性に優れるた
め、針状α−Ｆｅ₂Ｏ₃を用いることで下層非磁性層２の
表面の平滑性が向上し、その結果、この上に積層される
上層磁性層３の表面も平滑なものになる。

【００３２】この針状酸化鉄粉末は、長軸長が０．２μ
ｍ以下であることが好ましい。針状酸化鉄粉末の長軸長
を０．２μｍ以下とすることで、下層非磁性層２及び上
層磁性層３の表面性はいっそう平滑なものとなる。この
場合、針状酸化鉄粉末の軸比（長軸長／短軸長）は、２
〜２０、好ましくは５〜１５、さらに好ましくは５〜１
０が適当である。また、比表面積は、１０〜２５０ｍ²
／ｇ、好ましくは２０〜１５０ｍ²／ｇであり、さらに
好ましくは３０〜１００ｍ²／ｇである。

【００３３】さらにまた、この下層非磁性層２におい
て、結合剤としては、ポリウレタン樹脂、ポリエステル
樹脂、塩化ビニル系共重合体等の塩化ビニル系樹脂等を
例示することができる。

【００３４】これらの樹脂は、一種類を単独で使用して
もよく、二種類以上を組み合わせて使用しても良い。例
えば、二種類以上を組み合わせて使用する場合、ポリウ
レタン及び／又はポリエステルと、塩化ビニル系樹脂と
を混合して用いることがある。この場合には、ポリウレ
タン及び／又はポリエステルと、塩化ビニル系樹脂との
重量比は９０：１０〜１０：９０、好ましくは７０：３
０〜３０：７０の範囲である。

【００３５】また、結合剤としては、下記の樹脂を併用
するようにしても良い。併用する樹脂としては、重量平
均分子量が１０，０００〜２００，０００である塩化ビ
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、
ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、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（ニトロ
セルロース等）、スチレン−ブタジエン共重合体、フェ
ノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、
フェノキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル系樹脂、尿
素ホルムアミド樹脂、各種の合成ゴム系樹脂等が挙げら
れる。

【００３６】結合剤の混合量としては、針状酸化鉄粉末
１００重量部に対して８０〜１２０重量部が好ましい。

【００３７】さらに、溶剤としては、磁気記録媒体で通
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。

【００３８】塗料を調製するにあたっては、必要に応じ
て混練を行うようにしてもよい。混練機（図示せず）と
しては、例えば、二本ロールミル、三本ロールミル、オ
ープンニーダー、連続二軸混練機、加圧ニーダー等が挙
げられ、いずれも使用可能である。特に、０．０５〜
０．５ｋＷ（粉末１ｋｇ当たり）の消費電力負荷が提供
できることから、加圧ニーダー、オープンニーダー、連
続二軸混練機、二本ロールミル、三本ロールミルが適当
である。

【００３９】さらにまた、この混練工程において分散剤
を添加してもよい。分散剤としては、シランカップリン
グ剤等を挙げることができる。この分散剤は、非磁性粉
末１００重量部に対して０．５〜５重量部の範囲で用い
るのが適当である。

【００４０】さらにまた、媒体の走行耐久性等を改善す
る目的で、通常この種の磁気記録媒体で用いられる潤滑
剤を添加しても良い。潤滑剤としては、脂肪酸や脂肪酸
エステル等が単独あるいは混合して使用される。脂肪酸
は、一塩基酸であっても二塩基酸であってもよく、その
炭素数が６〜３０であることが好ましく、より好ましく
は１２〜２２とされる。脂肪酸と脂肪酸エステルとを併
用する場合、脂肪酸と脂肪酸エステルの比率は重量比で
１０：９０〜９０：１０が好ましい。潤滑剤としては、
上述した脂肪酸、脂肪酸エステルとともに、公知の潤滑
剤を併用しても良い。併用する潤滑剤としては、シリコ
ーンオイル、弗化カーボン、脂肪酸アミド、オレフィン
オキサイド等が挙げられる。

【００４１】一方、上層磁性層３は、上述した下層非磁
性層２上に形成され、強磁性粉末及び結合剤を主体とし
てなる。この上層磁性層３は、強磁性粉末や結合剤を溶
剤とともに分散させることで調製された上層磁性層用塗
料を塗布して形成される。

【００４２】ここで、強磁性粉末としては、γ−Ｆｅ₂
Ｏ₃、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Ｆ
ｅ₃Ｏ₄等が挙げられる。また、強磁性粉末としては、金
属磁性粉末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、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｉ
−Ａｌ−Ｍｎ系、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｚｎ系、Ｆ
ｅ−Ａｌ−Ｓｉ系、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｚｎ系、Ｆｅ−Ｎｉ−
Ｍｎ系、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｉ系、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｚｎ系、Ｆ
ｅ−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。

【００４３】このうちＦｅ系の磁性粉末は電気的特性に
優れている。また、耐蝕性および分散性の点では、Ｆｅ
−Ａｌ系、Ｆｅ−Ａｌ−Ｃａ系、Ｆｅ−Ａｌ−Ｎｉ系、
Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ系、Ｆｅ−Ａｌ−Ｃｏ系、Ｆｅ−Ｎｉ
−Ｓｉ−Ａｌ−Ｚｎ系、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｍｎ
系等のＦｅ−Ａｌ系の合金粉末が好ましい。

【００４４】これら金属磁性粉末の形状は、平均長軸長
が０．５μｍ以下、好ましくは０．０１〜０．４μｍ、
さらに好ましくは０．０１〜０．３μｍであり、且つ軸
比（平均長軸長／平均短軸長）が１２以下、好ましくは
１０以下のものがよい。

【００４５】このように強磁性粉末には、酸化物磁性粉
末や金属磁性粉末が使用できるが、いずれにおいても飽
和磁化量（σｓ）が７０ｅｍｕ／ｇ以上であることが好
ましい。飽和磁化量が７０ｅｍｕ／ｇ未満であると、十
分な電磁変換特性が得られないことがある。また、高密
度記録領域での記録再生を可能にする点から、ＢＥＴ法
による比表面積が４５ｍ²／ｇ以上であることが好まし
い。

【００４６】結合剤としては、上述した下層非磁性層２
と同様に、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、塩化
ビニル系共重合体等の塩化ビニル系樹脂等を使用するこ
とができる。

【００４７】これら樹脂は、−ＳＯ₃Ｍ、−ＯＳＯ₃Ｍ、
−ＣＯＯＭ、−ＰＯ（ＯＭ´）₂［但し、Ｍは水素原子
またはＮａ、Ｋ、Ｌｉ等のアルカリ金属を表し、Ｍ´は
水素原子またはＮａ、Ｋ、Ｌｉ等のアルカリ原子、アル
キル基を表す］及びスルホベタイン基から選ばれる少な
くとも一種の極性基を有する繰返し単位を含有している
ことが好ましい。これら極性基は、強磁性粉末の分散性
を向上させる作用があり、含有率は０．１〜８．０モル
％、さらには０．２〜６．０モル％であるのが好まし
い。極性基の含有率が０．１モル％未満であると、磁性
粉末の分散性が低下する。逆に含有率が８．０モル％が
超えていると、上層磁性層用塗料がゲル化し易くなる。
また、樹脂の重量平均分子量は、１５，０００〜５０，
０００の範囲であるのが好ましい。

【００４８】なお、極性基を含有する塩化ビニル系共重
合体は、例えば、塩化ビニル−ビニルアルコール共重合
体等の水酸基を有する共重合体と、極性基及び塩素原子
を有する化合物との付加反応により合成することができ
る。また、ポリエステルは、ポリオールと多塩基酸との
反応により合成される。なお、他の極性基を導入したポ
リエステルも公知の方法で合成することが可能である。
ポリウレタンは、ポリオールとポリイソシアネートとの
反応により合成される。このポリオールとしては、ポリ
オールと多塩酸基との反応によって得られるポリエステ
ルポリオールが一般に使用される。なお、極性基を有す
るポリエステルポリオールを原料として用いれば、極性
基を有するポリウレタンを合成することができる。

【００４９】これらの樹脂は、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。例えば、
ポリウレタン及び／又はポリエステルと、塩化ビニル系
樹脂とを混合して用いる場合、その重量比は９０：１０
〜１０：９０、好ましくは７０：３０〜３０：７０の範
囲であるのが良い。

【００５０】さらに、下記の樹脂を全結合剤の５０重量
％以下の使用量で併用するようにしても良い。併用する
樹脂としては、重量平均分子量が１０，０００〜２０
０，０００である塩化ビニル−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、ブタジエン−アクリロニトリル
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（ニトロセルロース等）、スチレン−ブ
タジエン共重合体、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿
素樹脂、メラミン樹脂、フェノキシ樹脂、シリコーン樹
脂、アクリル系樹脂、尿素ホルムアミド樹脂、各種の合
成ゴム系樹脂等が挙げられる。

【００５１】上述したような結合剤の混合量は、強磁性
金属粉末１００重量部に対して８〜２５重量部が好まし
く、１０〜２０重量部であるのがより好ましい。

【００５２】溶剤としては、上述した下層非磁性層２を
説明する際に例示したものを使用することができる。ま
た、塗料を調製するにあたっては、下層非磁性層２を説
明する際に例示したように、必要に応じて混練を行って
もよく、混練機としては、上述した下層非磁性層２を説
明する際に例示したものを使用することができる。さら
に、同様に分散剤を用いることもでき、これらの分散剤
は、強磁性粉末に対して０．５〜５重量％の範囲で添加
されるのが適当である。

【００５３】また、上層磁性層３には、媒体の走行耐久
性等を改善する目的で、通常、この種の磁気記録媒体で
用いられる研磨剤、潤滑剤等の添加剤を添加しても良
い。

【００５４】研磨剤としては、α−アルミナ、溶融アル
ミナ、酸化クロム、酸化チタン、α−酸化鉄、酸化ケイ
素、窒化ケイ素、炭化タングステン、炭化モリブデン、
炭化ホウ素、コランダム、酸化亜鉛、酸化セリウム、酸
化マグネシウム、窒化ホウ素等を挙げることができる。
この研磨剤の平均粒子径は、０．０５μｍ〜０．６μ
ｍ、好ましくは０．０５μｍ〜０．５μｍ、さらに好ま
しくは０．０５μｍ〜０．３μｍであるのが良い。ま
た、この研磨剤の添加量は、（磁性粉末１００重量部に
対して）３〜２０重量部、好ましくは５〜１５重量部、
さらに好ましくは５〜１０重量部とするのが適当であ
る。

【００５５】潤滑剤としては、下層非磁性層２の説明の
際に例示したものがいずれも使用可能である。このとき
上下の各層にそれぞれ添加する各添加剤の種類や量は、
異なっていても同一であっても良い。

【００５６】ところで、上述したように構成された下層
非磁性層２、上層磁性層３を形成する際には、少なくと
も下層非磁性層２と上層磁性層３とが互いに湿潤状態で
あるうちに重層塗布する、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。

【００５７】非磁性支持体１上に下層非磁性層２及び上
層磁性層３をウェット・オン・ウェット重層塗布する際
には、例えば、図２に示すような塗膜形成装置１０が用
いられる。

【００５８】塗膜形成装置１０は、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上に下層非磁性層用塗
料及び上層磁性層用塗料を塗布する塗布装置１４と、上
層磁性層３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。

【００５９】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。

【００６０】このような塗膜形成装置１０では、先ず塗
布装置１４によって下層非磁性層用塗料及び上層磁性層
用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、下層非磁性層用塗料を
塗布する第１の押し出しコーター１８と、上層磁性層用
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。

【００６１】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に供給された下
層非磁性層用塗料又は上層磁性層用塗料が、スリット部
２０、２１を介してコーター先端部にそれぞれ押し出さ
れる。

【００６２】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。

【００６３】このようにして搬送される非磁性支持体１
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から押し出された下層非磁性層用塗
料が非磁性支持体１表面に塗布されて下層非磁性層２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から押し出された上層磁性
層用塗料が湿潤状態の下層非磁性層２上に塗布され、上
層磁性層３が形成される。

【００６４】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。

【００６５】このように、下層非磁性層２と上層磁性層
３と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。

【００６６】配向用磁石１５では、上層磁性層３が磁場
配向処理される。なお、配向用磁石１５としては、長手
配向用磁石又は垂直配向用磁石、或いは磁気ディスク等
を製造する場合にはランダム配向用磁石が用いられる。
これら配向用磁石１５は、上層磁性層３に含有される磁
性粉末の種類に応じて適宜選択される。これら配向用磁
石１５の磁場は、一般に２０〜１０，０００ガウス程度
であるのが望ましいが、ランダム配向の場合にはその限
りではない。

【００６７】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、下層非磁性層２
及び上層磁性層３が乾燥される。このときの乾燥条件と
しては、温度が約３０〜１２０℃、乾燥時間が約０．１
〜１０秒間程度であることが好ましい。

【００６８】そして、乾燥器１６を通過した非磁性支持
体１は、さらにカレンダー装置１７に導かれ、表面平滑
処理が施される。このカレンダー装置１７による表面平
滑処理では、温度、線圧力及び搬送スピード等が重要と
なる。すなわち、表面平滑処理条件として、温度は５０
〜１４０℃、線圧力は５０〜１０００ｋｇ／ｃｍ²、搬
送スピードは２０〜１０００ｍ／分であることが好まし
い。これらの条件を満足しない場合には、上層磁性層３
の表面性が損なわれる虞がある。

【００６９】なお、この塗膜形成装置１０では、下層非
磁性層用塗料、上層磁性層用塗料が分離された別々のコ
ーターで塗布されていたが、このような塗布装置１４に
限定されるものではない。すなわち、図４に示すよう
に、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とが一体化してなる押し出しコーター２６を備
える塗布装置２７であってもよい。

【００７０】また、上述した塗膜形成装置１０では、下
層非磁性層用塗料と上層磁性層用塗料とが逐次的に塗布
されるような塗布装置１４，２７を用いたが、これに限
定されず、下層非磁性層用塗料及び上層磁性層用塗料を
同時に塗布するような塗布装置であってもよい。すなわ
ち、図５に示すように、２つのスリットが近接して形成
された押し出しコーター２８を備える塗布装置２９を用
い、この押し出しコーター２８によって下層非磁性層用
塗料、上層磁性層用塗料を同時に塗布するようにしても
良い。

【００７１】この塗布装置２９は、押し出しコーター２
８の先端部に塗料が押し出される第１のスリット部３０
及び第２のスリット部３１が近接して形成され、これら
２つのスリット部３０，３１の背面側に下層非磁性層用
塗料が供給される第１の塗料溜まり３３及び上層磁性層
用塗料が供給される第２の塗料溜まり３４がそれぞれ設
けられている。

【００７２】この塗布装置２９では、第１の塗料溜まり
３３に供給された下層非磁性層用塗料が第１のスリット
部３０から非磁性支持体１上へ塗布され、下層非磁性層
２が形成される。そして、第２の塗料溜まり３４に供給
された上層磁性層用塗料が第２のスリット部３１から湿
潤状態の下層非磁性層２上にほぼ同時に塗布され、上層
磁性層３が形成される。

【００７３】上述した塗布装置１４，２７，２９におい
て、押し出しコーターが用いられたが、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。このとき下層非磁性層用塗料の塗布方
式と上層磁性層用塗料の塗布方式は同じであっても異な
っていても良い。したがって、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上層磁性層用塗料及び
下層非磁性層用塗料を塗布することも可能である。

【００７４】なお、フロッピーディスク等の両面に記録
再生を行うような磁気記録媒体を作製する場合には、非
磁性支持体の両主面に対して上層磁性層及び下層非磁性
層を形成することは言うまでもない。

【００７５】その後、いわゆる、バーニッシュ処理又は
プレード処理等が必要に応じて施され、所望の形状とさ
れる。また、このように製造された磁気記録媒体は、そ
の形状がテープ状、フィルム状、シート状、カード状、
ディスク状又はドラム状等通常用いられる形状がいずれ
も採用可能である。

【００７６】上述したように、本発明に係る磁気記録媒
体は、下層非磁性層２と上層磁性層３とを備えている。
このため、上層磁性層３の表面性は、下層非磁性層２の
影響を受けることとなる。この磁気記録媒体では、下層
非磁性層２中に含有されるカーボンブラックの基本粒径
が１５〜５０ｎｍであり、該カーボンブラックのＤＢＰ
吸油量が９０ｍｌ／１００ｇ以下であるため、下層非磁
性層２は、良好な表面性を有することとなる。このた
め、この磁気記録媒体において、上層磁性層３は、下層
非磁性層２の影響を受けて、良好な表面性を有すること
となる。

【００７７】また、この磁気記録媒体において、下層非
磁性層２は、特に、カーボンブラックを、非磁性粉末１
００重量部に対して２０〜５０重量部の割合で含有する
ことにより、優れた導電性を示すこととなる。このた
め、この磁気記録媒体は、全体として導電性に優れたも
のとなり、帯電が防止されたものとなる。

【００７８】このように磁気記録媒体は、上層磁性層３
の表面性が良好であることから、電磁変換特性に優れる
とともにＲＦエンベロープの形状も良好であり、またド
ロップアウトが抑えられる。また、下層非磁性層２が十
分な導電性を有することから、重層塗布した場合でもテ
ープ全体としての電気抵抗値は低く、帯電によるゴミの
付着を直接の原因とするドロップアウトや塗膜の傷つ
き、放電によるミッシングパルス等の発生が押さえられ
る。

【００７９】また、この磁気記録媒体において、高密度
記録領域における電磁変換特性を更に向上させるために
は、上層磁性層３の膜厚が０．５μｍ以下、好ましく
は、０．１〜０．３μｍとされることが望ましい。上層
磁性層３の厚さが０．５μｍを越えていると、電気的特
性が劣化し、例えばデジタル記録方式に適用する媒体と
しては不十分になる。

【００８０】

【実施例】以下、本発明の実施例を実験結果に基づいて
説明する。

【００８１】まず、下記の組成に準じて、上層磁性層用
塗料の各成分を秤とり、連続二軸混練機及びサンドミル
を用いて混練分散することで上層磁性層用塗料を調製し
た。

【００８２】＜上層磁性層用塗料組成＞強磁性鉄微粉末１００重量部（同和鉱業株式会社製、保磁力Ｈｃ：２２００Ｏｅ、ＢＥＴ法による比表面積：５０ｍ²／ｇ、長軸長：０．１μｍ、針状比：３、飽和磁化量σｓ：１４５ｅｍｕ／ｇ）塩化ビニル系樹脂１２重量部（日本ゼオン（株）製、分子量Ｍｗ：約３００００）ポリウレタン系樹脂８重量部（東洋紡績（株）製、分子量Ｍｗ：約４００００） α−アルミナ（住友化学工業社製、基本粒径：０．２μｍ）５重量部ミリスチン酸（花王株式会社製）１重量部ブチルステアレート（松本油脂株式会社製）１重量部溶剤３５０重量部（メチルエチルケトン：トルエン：シクロヘキサノン（重量比）＝１：１：１なる組成の混合溶剤）以下の実験では、この上層磁性層用塗料を用いて重層塗
布型磁気記録媒体を作製し、その特性を評価した。

【００８３】実施例１実施例１ではまず、下記の組成に準じて、下層非磁性層
用塗料の各成分を秤とり、連続二軸混練機及びサンドミ
ルを用いて混練分散することで下層非磁性層用塗料を調
製した。

【００８４】＜下層導電層用非磁性塗料組成＞針状α−Ｆｅ₂Ｏ₃ １００重量部（戸田工業社製、ＢＥＴ法による比表面積：５２．６ｍ²／ｇ、長軸長：０．１５μｍ、針状比：６．５）カーボンブラック２４重量部（キャボット株式会社製、商品名：「ＢＬＡＣＫＰＥＡＲＬＳ８００」、平均粒径：１７ｎｍ、ＤＢＰ吸油量：７５ｍｌ／１００ｇ）塩化ビニル系樹脂１６重量部（日本ゼオン社製、分子量Ｍｗ：約３００００）ポリウレタン樹脂１１重量部（東洋紡績社製、分子量Ｍｗ：約４００００）ミリスチン酸（花王株式会社製）２重量部ヘプチルステアレート３重量部溶剤３０３重量部（メチルエチルケトン：トルエン：シクロヘキサノン（重量比）＝１：１：１なる組成の混合溶剤）このようにして調製された上層磁性層用塗料、下層非磁
性層用塗料のそれぞれに、ポリイソシアネート化合物５
重量部を添加した後、この上層磁性層用塗料、下層非磁
性層用塗料を、ウェット・オン・ウェット塗布方式によ
って、厚さ６２μｍのポリエチレンテレフタレート支持
体の両面に重層塗布し、塗膜が未乾燥状態である間に磁
場配向処理を行い、続いて乾燥、カレンダーによる表面
平滑処理を行うことで厚さ１．５μｍの下層非磁性層、
厚さ０．１５μｍの上層磁性層を、ポリエチレンテレフ
タレート支持体の両面に形成した。

【００８５】このようにして得られた原反テープ状の磁
気記録媒体を、直径３．５インチの円形状に打ち抜き、
磁気ディスクを作製した。

【００８６】実施例２〜実施例１３実施例２〜実施例１３では、下層非磁性層用塗料に用い
るカーボンブラック微粒子とその配合比率、樹脂及び溶
剤の配合比率として、表１及び表２に記載した組成に準
じること以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを
作製した。すなわち、実施例１〜１３はいずれも下層非
磁性層に基本粒径１５〜５０ｎｍ、ＤＢＰ吸油量９０ｍ
ｌ／１００ｇ以下のカーボンブラックを用いている。ま
た、実施例１乃至実施例９では、カーボンブラックの配
合比率が針状α−Ｆｅ₂Ｏ₃１００重量部に対して２０〜
５０重量部の範囲にある。

【００８７】

【表１】

【００８８】

【表２】

【００８９】比較例１〜比較例１０下層非磁性層用塗料に用いるカーボンブラック微粒子と
その配合比率、樹脂及び溶剤の配合比率として、表３及
び表４に明記した組成に準じること以外は、実施例１と
同様にして磁気ディスクを作製した。

【００９０】

【表３】

【００９１】

【表４】

【００９２】特性評価試験上述したように作製した実施例１乃至実施例１３、比較
例１乃至比較例１０の磁気ディスクについて、面粗れ状
態、表面粗さＲａ、電磁変換特性、ＲＦエンベロープ、
ドロップアウト個数及び表面電気抵抗値を測定した。な
お、測定方法は以下の通りである。

【００９３】面粗れ状態テープ表面を微分干渉式顕微鏡を用いて観察した。この
とき、表面がかなり平滑な状態であると判断された場合
を○、やや荒れていると判断された場合を△、かなり荒
れていると判断された場合を×と記録した。

【００９４】表面粗さＲａ（ｎｍ）ＪＩＳＢ０６０１で規定される中心線平均粗さＲａ
を測定した。この表面粗さＲａはテーラーホブソン社製
のタリーステップ粗さ計を用いて測定した。測定条件
は、スタイラスが２．５×０．１μｍ、針圧が２ｍｇ、
カット・オフ・フィルターが０．３３Ｈｚ、測定スピー
ドが２．５μｍ／ｓ、基準長が０．５ｍｍである。な
お、粗さ曲線においては、０．０１μｍ以上の凹凸はカ
ットした。

【００９５】電磁変換特性（ＲＦ出力）フロッピーディスクドライブ（ソニー社製商品名：Ｍ
ＰＦ−４２Ｂ）を改造して、ディスク回転数を３６００
ｒｐｍとし、ヘッドにギャップ長０．２μｍの薄膜ヘッ
ドを用いて、サンプルディスクの最外周トラック上を走
行させ、その際に磁気ヘッドに生ずる３５ＭＨｚの出力
成分を測定することで評価した。測定データは、実施例
１の磁気ディスクでの値を０ｄＢとしたときの相対値と
して記録した。

【００９６】ＲＦエンベロープ各磁気ディスクを、電磁変換特性試験で使用したフロッ
ピーディスクドライブ上で回転させ、そのときのＲＦエ
ンベロープをオシロスコープに映し出し、エンベロープ
の最大値と最小値の比率を求めることで評価した。

【００９７】ドロップアウト個数各磁気ディスクについて、１分間あたりに検出される−
１２ｄＢ／５μｓの出力低下の回数（ドロップアウト個
数）を測定した。

【００９８】表面電気抵抗値各磁気ディスクの両端部に一対の電極を配し、これら電
極間に電圧をかけることによって各磁気ディスクを通過
した電流値を測定し、電気抵抗値に換算した。

【００９９】これらの測定結果を表５及び表６に示す。

【０１００】

【表５】

【０１０１】

【表６】

【０１０２】表５から明らかなように、下層非磁性層
に、基本粒径１５〜５０ｎｍ、ＤＢＰ吸油量９０ｍｌ／
１００ｇ以下のカーボンブラックを用い、かつ、針状酸
化鉄１００重量部に対して２０〜５０重量部の比率で配
合した実施例１乃至実施例９の磁気ディスクは、いずれ
も良好な表面性を有し、電磁変換特性やＲＦエンベロー
プも良好であり、ドロップアウトも十分に押さえられ、
なおかつ電気抵抗値が低い。

【０１０３】これに対して、表６に示すように、下層非
磁性層に配合するカーボンブラックの基本粒径が１５ｎ
ｍ未満である比較例１の磁気ディスクでは、カーボン微
粒子の分散が困難であるために下層非磁性層の表面の平
滑性が損なわれ、結果として記録層最表面の粗度が悪化
して、出力の低下やドロップアウトの増加がみられる。
したがって、下層非磁性層に配合するカーボンブラック
の基本粒径は、１５ｎｍ以上であることが必要であるこ
とが分かる。

【０１０４】また、下層非磁性層に配合するカーボンブ
ラックの基本粒径が５０ｎｍを超えている比較例２〜４
の磁気ディスクでは、カーボンの粒子サイズそのものが
大きすぎるために下層非磁性層の表面に凹凸が生じ、こ
の影響で、上層磁性層の表面の粗度が悪化して出力が低
下する。加えてこのように粒子サイズの大きなカーボン
ブラックでは、塗膜に十分な導電性が付与されず、磁気
ディスクが帯電してゴミが付着し易くなったり、放電に
よるミッシングパルスが発生したりして、ドロップアウ
ト個数が著しく上昇する。したがって、下層非磁性層に
配合するカーボンブラックの基本粒径は、５０ｎｍ以下
であることが必要であることが分かる。

【０１０５】比較例５〜１０は、いずれも下層非磁性層
に添加したカーボンブラックのＤＢＰ吸油量が９０ｍｌ
／１００ｇを超えている磁気ディスクであるが、このよ
うなカーボンブラックは粒子間のストラクチャー構造が
発達しており、導電性には優れる反面、分散が難しく、
粗大な凝集塊のために平滑な下層非磁性層の表面を得る
ことが困難で、上層磁性層表面の粗度が悪化し、出力の
低下やドロップアウトの増加がみられる。

【０１０６】特に、比較例９の磁気ディスクでは、下層
非磁性層にＫＥＴＪＥＮＢＬＡＣＫＥＣ（ライオン
（株）製）を用いて、針状酸化鉄１００重量部に対して
８重量部の少ない配合比率で十分な導電性が発揮されて
いる。しかしながら、この比較例９におけるカーボンブ
ラックは、非常に高いＤＢＰ吸油量を有しており、極め
て発達したストラクチャー構造を持っているために、少
ない添加量にも関わらず下層非磁性層の表面の平滑性は
大きく損なわれ、その結果、著しい出力低下が起きてい
る。したがって、下層非磁性層に配合するカーボンブラ
ックのＤＢＰ吸油量は、９０ｍｌ／１００ｇ以下である
ことが必要であることが分かる。

【０１０７】また、実施例１０、１１の磁気ディスク
は、下層非磁性層に含まれるカーボンブラックの配合比
率が、針状酸化鉄１００重量部に対して２０重量部未満
のものである。これらはいずれも表面平滑性には優れる
ものの、比較的高い電気抵抗値を示しており、このため
磁気ディスクが帯電してゴミが付着し易くなったり、放
電によるミッシングパルスが発生したりして、ドロップ
アウト個数が比較的多くなっている。さらに、実施例１
２、実施例１３は、下層非磁性層に含まれるカーボンブ
ラック配合比率が、針状酸化鉄１００重量部に対して５
０重量部を超えているものである。これらの磁気ディス
クでは、下層非磁性層用塗料に添加された過剰量のカー
ボンブラックが十分に分散されず、下層非磁性層表面の
平滑性が損なわれ、記録層表面の粗度が悪化し、比較的
に出力低下やドロップアウトの増加がみられる。

【０１０８】したがって、実施例１乃至実施例９と実施
例１０乃至実施例１３とを比較することにより、下層非
磁性層に配合されるカーボンブラックの配合比率は、針
状酸化鉄１００重量部に対して、２０〜５０重量部とす
ることが好ましいことが明らかになった。

【０１０９】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る磁気記録媒体は、下層非磁性層のカーボンブラ
ックの基本粒子径が１５〜５０ｎｍであり、且つ、該カ
ーボンブラックのＤＢＰ吸油量が９０ｍｌ／１００ｇ以
下であるため、下層非磁性層の導電性が優れたものとな
り、また、下層非磁性層の表面性が優れたものとなる。
このため、この磁気記録媒体は、特に、高記録密度領域
における電磁変換特性に優れ、また、ドロップアウト等
の発生が抑制された信頼性の高いものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る磁気記録媒体の要部断面図であ
る。

【図２】ウェット・オン・ウェット塗布方式で下層導電
層、上層磁性層を形成するための塗膜形成システムを示
す模式図である。

【図３】上記塗膜形成システムの塗布装置の一例を示す
模式図である。

【図４】塗布装置の他の例を示す模式図である。

【図５】塗布装置のさらに他の例を示す模式図である。

【符号の説明】

１非磁性支持体、２下層導電層、３上層磁性層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体上に形成され、カーボンブ
ラックと非磁性粉末と結合剤とを主体としてなる下層非
磁性層と、上記下層非磁性層上に形成され、磁性粉末と結合剤とを
主体としてなる上層磁性層とを備え、上記下層非磁性層のカーボンブラックは、基本粒子径が
１５〜５０ｎｍであり、且つ、ＤＢＰ吸油量が９０ｍｌ
／１００ｇ以下であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】上記カーボンブラックは、上記下層非磁
性層の非磁性粉末１００重量部に対して２０〜５０重量
部の割合で含有され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】上記下層非磁性層の非磁性粉末は、針状
酸化鉄粉末であり、長軸長が０．２μｍ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。