JPH1166548A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPH1166548A
JPH1166548A JP9213704A JP21370497A JPH1166548A JP H1166548 A JPH1166548 A JP H1166548A JP 9213704 A JP9213704 A JP 9213704A JP 21370497 A JP21370497 A JP 21370497A JP H1166548 A JPH1166548 A JP H1166548A
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magnetic
layer
powder
magnetic layer
recording medium
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JP9213704A
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Hideyuki Kobayashi
秀行 小林
Hidehiko Nakayama
英比古 中山
Kazutaka Yamashita
和孝 山下
Akira Ishikawa
彰 石川
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Kao Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面平滑性が良好であり、出力(C/N)特
性(高周波及び低周波特性)及びオーバーライト特性に
優れた磁気記録媒体を提供すること。 【解決手段】 下層磁性層3が、板状の磁性粉末および
針状の非磁性無機粉末を含有する、厚さ0.5〜2.5
μmの層であり、該板状の磁性粉末は、その最も長い径
を有する面が磁気記録媒体の面に対して平均で70〜9
0°傾斜するように配列しており、上層磁性層4が、針
状の磁性粉末を含有する、厚みが0.3μm以下の層で
あり、そして上下磁性層の間に、上記板状の磁性粉末と
上記針状の磁性粉末とが混在している混合磁性領域6が
形成されており、該混合磁性領域の厚さmが磁性層全体
の厚さTの1〜20%である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高出力特性と低ノイズ
レベルを両立した、高密度記録に適した磁気記録媒体に
関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】塗布型
の磁気記録媒体において高密度記録が要求されるに従
い、磁気ヘッドと磁気記録媒体とのスペースロスを小さ
く抑えることが重要となってきている。その達成手段の
一つとして、磁気記録媒体の表面粗さを小さくする方法
がある。磁気記録媒体の表面粗さを小さくするために
は、磁性塗料の配合面での検討、磁性塗料の塗布条件の
選択、磁性塗料塗布後のカレンダ条件の選択などの各製
造面での調整が必要となる。
【0003】最近では、支持体上に複数の塗布層を設け
た重層塗布型の磁気記録媒体が高密度記録媒体として製
造・販売されている。このタイプの磁気記録媒体では、
下層として比較的厚い層を設け、その上に薄い磁性層を
設けているものが一般的である。上層磁性層は薄いた
め、それだけでは膜剛性が不足するので、下層に比較的
厚い層を設けて膜剛性を補強するものであり、下層には
非磁性の層を設けることが多い。しかし、ビデオテープ
の様に音声と画像という異なった2種の情報を記録する
場合には、上層で画像情報、下層で音声情報を記録させ
るために上下層とも磁性を有する層にする。この場合、
上下層には異なった種類の磁性粉末を配合したり、同種
でも物性の異なる磁性粉末を配合することによって、層
の特性を異ならせていた。
【0004】一方、コンピュータのバックアップ用記録
媒体の分野においては、記録情報は基本的に一つである
が、その記録情報を構成する記録波長に幅がある。しか
も高密度記録が求められると短波長の信号を記録・再生
する必要が高まってくる。従って、短波長の信号とそれ
よりも長波長の信号とを別々の層に記録し、再生するよ
うに設計すれば、各情報信号に適した記録・再生が可能
となる。そこで本出願人はこれまでに、下層として比較
的保磁力の小さい板状の磁性粉末を含む磁性層を設け、
上層として針状の磁性粉末を含む磁性層を設けた磁気記
録媒体を提案している(特開平8−180376号公
報)。該公報記載の磁気記録媒体であれば、上層には短
波長(例えば0.41μm)が記録され、下層には長波
長(例えば1.8μm)が記録されるので、長波長から
短波長領域まで広く記録・再生特性に優れた性能が発揮
されることになる。しかしながら、近年の高密度記録に
対する技術的要求は高まる一方であり、これに応えるべ
く下層磁性層には、より保磁力の高い磁性粉末を加える
必要が生じている。
【0005】しかし、保磁力が比較的高い板状磁性粉末
を下層に含有する磁気記録媒体では、その製造過程にお
いて、該板状磁性粉末を含む未乾燥塗膜に対して水平方
向に磁場配向を行ったときに、印加磁場に対して該板状
磁性粉末が敏感に動き、板の最も長い径を有する面が磁
気記録媒体の面に対して垂直方向に配向するようにな
る。このために下層磁性層の表面(即ち、下層磁性層と
上層磁性層との界面)が荒れてしまい、その荒れが上層
磁性層の表面粗さ(即ち、磁気記録媒体の表面粗さ)に
反映されてしまう。従って、上記公報記載の磁気記録媒
体において、下層磁性層の板状磁性粉末を単に高保磁力
のものに置き換えただけでは、磁気記録媒体の低表面粗
さ(例えば3nm以下)を実現して高記録密度を達成す
ることが困難となってきている。そこで、本発明者ら
は、板状磁性粉末を含む下層磁性層の表面性を改善する
ことが、磁気記録媒体の表面粗さを改善するために必須
であることを見い出し、その具現化の検討を行った。
【0006】ところで、特開平4−325917号公報
には、上下層に使用する塗料のチキソトロピー性を同一
または類似とすることで、上下層界面の乱れを無くして
電磁変換特性を改善する技術が開示されている。該公報
中には、下層塗料として六方晶系バリウムフェライトを
使用できる旨の開示がある。しかし、該公報には、六方
晶系バリウムフェライトが下層中でどのように配向して
いるかについて何ら記載されていない。また、該公報で
は下層が記録に関与しない層であることから、下層にも
記録を行おうとする本発明とは技術思想が根本的に異な
る。
【0007】また、特開平4−325915号公報には
上下の混合領域をなくすることでRF出力、耐久性を改
善した磁気記録媒体が開示されている。該公報には下層
に磁性粉末が含有されることについては一切記載がな
い。また該公報には表面の荒れ性については詳述されて
いないことから、本発明の目指す磁気記録媒体とは技術
思想の異なるものであることがわかる。
【0008】また、特開昭63−241721号公報に
は、低ノイズレベルを目的として比較的粒径が小さく且
つ保持力が比較的大きい磁性粉末を含む上層磁性層と、
低域での出力特性を高めることを目的として比較的粒径
が大きく且つ保持力が比較的小さい磁性粉末を含む下層
磁性層とを有し、上下磁性層の間に両者の混合領域を設
けた磁気記録媒体が開示されている。該公報では混合領
域によって上下磁性層の保磁力を連続的に変化させるこ
とで、出力特性の改善を目的としている。しかし、該公
報に具体的に開示されている磁気記録媒体は、上層磁性
層の厚みが0.5μm以上であり、しかも下層磁性層に
は酸化鉄などを使用しているので、現在の高記録密度媒
体の要求に十分に応え得るように該公報記載の磁気記録
媒体の上層磁性層厚みを0.3μm以下とした場合に
は、中域〜高域にかけての出力特性が十分に改善されな
い。
【0009】従って、本発明の目的は、上下磁性層の構
成を有する磁気記録媒体において、下層が板状の磁性粉
末を含有する記録磁性層であって、表面平滑性が良好で
あり、出力(C/N)特性(高周波及び低周波特性)及
びオーバーライト特性に優れた磁気記録媒体を提供する
ことにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討を行った結果、上下層の間に適度
な幅の混合領域を設けることによって中域〜高域の出力
特性が向上するという驚くべき効果が得られ、しかもこ
の混合領域が緩衝領域となって、下層に含まれる板状磁
性粉末に起因する上下層界面の荒れが上層磁性層に反映
されにくくなり、結果として表面性の良好な磁気記録媒
体が得られることを知見したものである。
【0011】本発明は、上記知見に基づいてなされたも
ので、非磁性支持体と該非磁性支持体上に設けられた複
数の磁性層とを有し、該複数の磁性層は最上層として設
けられた第1の磁性層と該第1の磁性層に隣接して設け
られた第2の磁性層を含む磁気記録媒体において、上記
第2の磁性層が、板状の磁性粉末および針状の非磁性無
機粉末を含有する、厚さ0.5〜2.5μmの層であ
り、該板状の磁性粉末は、その最も長い径を有する面が
磁気記録媒体の面に対して平均で70〜90°傾斜する
ように配列しており、上記第1の磁性層が、針状の磁性
粉末を含有する、厚みが0.3μm以下の層であり、そ
して上記第1の磁性層と上記第2の磁性層との間に、上
記板状の磁性粉末と上記針状の磁性粉末とが混在してい
る混合磁性領域が形成されており、該混合磁性領域の厚
さが磁性層全体の厚さの1〜20%であることを特徴と
する磁気記録媒体を提供するものである。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の磁気記録媒体を、
その好ましい実施形態に基づき図面を参照して説明す
る。ここで、図1は、本発明の磁気記録媒体の一実施形
態の構成を示す概略図である。
【0013】図1に示す実施形態の磁気記録媒体1にお
いては、非磁性支持体2の一方の面上に第2の磁性層3
が設けられおり、該第2の磁性層3に隣接して最上層と
しての第1の磁性層4が設けられている。また、非磁性
支持体2の他方の面上にバックコート層5が設けられて
いる。更に、第1の磁性層4と第2の磁性層3との間に
は混合磁性領域6が形成されている。
【0014】まず、第2の磁性層3について説明する
と、この第2の磁性層3は板状の磁性粉末および針状の
非磁性粉末を含有している。上記板状の磁性粉末として
は、強磁性六方晶系フェライト粉末などが具体的に挙げ
られる。該強磁性六方晶系フェライト粉末としては、六
角板状のバリウムフェライト及びストロンチウムフェラ
イト、並びにそれらのFe原子の一部がTi,Co,N
i,Zn,V等の原子で置換されたもの等が挙げられ、
これらの中でも、六角板状のバリウムフェライトのFe
原子の一部がCo,Zn及びTiで置換されているもの
等が好ましい。また、使用に際しては、それらのうちの
一種を単独で使用することもできるし、二種以上を併用
することもできる。また、該強磁性六方晶系フェライト
粉末のうち、そのFe原子の一部が上記原子で置換され
たものにおいては、該Fe原子の置換率が、0.1〜5
0重量%であることが好ましく、1〜30重量%である
ことが更に好ましい。
【0015】本発明において、板状の強磁性六方晶系フ
ェライト粉末は、最も長い径を有する面(以下、「板
面」という)に対して垂直方向に磁化容易軸を有するも
のである。本発明において好ましく使用される板状の磁
性粉末は、板面に垂直方向の保磁力(Hc)が8×10
4 〜2.4×105 A/mで、板面に垂直方向の飽和磁
化量(σs)が4.5×10-6〜10.0×10-6Wb
/gであり、特に保磁力が1×105 〜2×105 A/
mで、飽和磁化量が5.0×10-6〜9.0×10-6
b/gであることが好ましい。保磁力や飽和磁化が該範
囲であれば、下層磁性層の短波長記録が良好となり、ひ
いては中域〜高域の出力特性が良好となるからである。
また、上記板状の磁性粉末における板面の最も長い径
(以下、「板径」という)は好ましくは5〜100n
m、更に好ましくは10〜80nmであり、板径と板厚
との比(以下、「板状比」という)は好ましくは2〜1
0、更に好ましくは2〜7である。
【0016】上記板状の磁性粉末には、その分散性など
を向上させるために表面処理を施してもよい。この表面
処理は「Characterization of Powder Surfaces 」(T.
J.Wiseman ら著,Academic Press,1976)に記載されて
いる方法などと同様の方法により行うことができ、例え
ば上記板状の磁性粉末の表面を無機質酸化物で被覆する
方法が挙げられている。この際用いることができる無機
質酸化物としては、Al2 3 、SiO2 、TiO2
ZrO2 、SnO2 、Sb2 3 、ZnOなどが挙げら
れ、使用に際してはこれらを単独で用いても二種以上を
混合して用いてもよい。尚、上記表面処理は上記の方法
以外にシランカップリング処理、チタンカップリング処
理及びアルミニウムカップリング処理などの有機処理に
よっても行うことができる。また、上記板状の磁性粉末
には、必要に応じて、希土類元素や遷移金属元素を含有
させることもできる。
【0017】第2の磁性層3においては、図2に示すよ
うに、上記板状の磁性粉末11は、その板面12が磁気
記録媒体の面に対して平均で70〜90°傾斜するよう
に配列している。即ち、磁気記録媒体の面に対する板面
12の平均傾斜角θが70〜90°である。このような
配列は、該板状の磁性粉末を含む第2の磁性層3の未乾
燥塗膜に対して、その長手方向に磁場を印加することに
よって形成することができる。上記板状の磁性粉末がこ
のように配列していることによって、中域〜高域の出力
特性を十分な範囲で得ることができる。尚、本明細書に
おいて、「磁気記録媒体の面」とは、第2の磁性層3が
形成される非磁性支持体2の表面13及びこれと平行な
面を意味する。また、「平均傾斜角θ」は、磁気記録媒
体の角形比(Sq)が最大となる方向と、上記磁気記録
媒体の面(例えば、非磁性支持体2の面)の垂線とのな
す角として定義され、具体的には下記の方法で測定され
る。即ち、測定対象となる磁気記録媒体のバックコート
層側を、樹脂を用いて非磁性の基板上に平滑になる様に
貼り付け、精密表面研削機により第1の磁性層を削り取
ってサンプルを作製する。このサンプルを所定の形状
(例えば、円形)に加工し、理研電子製BHV−VSH
(振動試料型磁力計)にセットする。サンプルに磁界を
印加しつつVSHのZ軸を回転させてSqを測定し、そ
の値が最大となる方向を測定する。尚、VSHの最大印
加磁界は7.96×105 A/mとし、また、磁界は角
度を変える毎に印加する。上記平均傾斜角θは、第2の
磁性層3の乾燥条件の影響を大きく受けるため、第2の
磁性層3のみが形成されたサンプルとは平均傾斜角θが
異なるので注意を要する。従って、上記平均傾斜角θの
測定は、第1の磁性層4までが形成された完成品の磁気
記録媒体を用いて行う。
【0018】第2の磁性層3には、上記板状の磁性粉末
に加えて針状の非磁性粉末が含有されている。該針状の
磁性粉末は、第2の磁性層3と第1の磁性層4との間に
存在している混合磁性領域6において、第1の磁性層4
に含有されている針状の磁性粉末と良好な混合状態を得
るために必要なものである。該針状の非磁性粉末として
は、具体的に針状α−Al2 3 、針状γ−Al
22 、針状TiO2 −Al2 3 、針状α−Fe2
3 、針状TiO2 、針状3Al2 3 ・2SiO2 、針
状La2 3 、針状Sm2 3 、針状Tb4 7 及び針
状Eu2 O等が挙げられ、特に針状α−Fe2 3 が好
ましく用いられる。上記針状の非磁性粉末の長軸長(r
2)は50〜500nmが好ましく、更に好ましくは1
00〜250nmであり、針状比(a2)は通常3〜2
0が好ましく、更に好ましくは5〜8である。
【0019】また混合磁性領域6で、第1の磁性層4に
含まれている針状の磁性粉末と良好な混合状態を得るた
めには、上記針状の非磁性粉末の長軸長(r2)および
針状比(a2)の何れもが該針状の磁性粉末の長軸長
(r1)および針状比(a1)とそれぞれ近似している
ことが好ましい。具体的には、該針状の磁性粉末の長軸
長(r1)と、該針状の非磁性粉末の長軸長(r2)と
の比(r2/r1)が1〜3、特に1.5〜2.5であ
ることが好ましい。また、絶対値でr1とr2との差が
100nm以内(特に50nm以内)、またa1とa2
との差が3以内(特に2以内)であることも好ましい。
【0020】上記針状の非磁性粉末には、上記板状の磁
性粉末に施し得る表面処理と同様の処理を施すことがで
きる。また、該針状の非磁性粉末には、必要に応じて、
希土類元素や遷移金属元素を含有せしめることもでき
る。
【0021】後述するように、第1の磁性層と上記第2
の磁性層との間に、混合磁性領域6を容易に形成し、か
つ高域出力特性を良好なものとするために、上記針状の
非磁性粉末と上記板状の磁性粉末との配合比は、該板状
の磁性粉末の量と該針状の非磁性粉末の量との重量比
(前者/後者)が70/30〜10/90、特に、65
/35〜20/80となるようにすることが好ましい。
【0022】第2の磁性層3は、上記針状の非磁性粉末
以外の非磁性粉末を含有していてもよい。上記針状の非
磁性粉末以外の非磁性粉末としては、針状でない非磁性
粉末であれば特に制限されないが、カーボンブラック、
グラファイト、酸化チタン、硫酸バリウム、硫化亜鉛、
炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、酸化カ
ルシウム、酸化マグネシウム、二硫化タングステン、二
硫化モリブデン、窒化ホウ素、二酸化錫、二酸化珪素、
非磁性の酸化クロム、アルミナ、炭化珪素、酸化セリウ
ム、コランダム、人造ダイヤモンド、非磁性の酸化鉄、
ザクロ石、ケイ石、窒化珪素、炭化モリブデン、炭化ホ
ウ素、炭化タングステン、炭化チタン、ケイソウ土、ド
ロマイト、樹脂性の粉末等が挙げられ、中でも、カーボ
ンブラック、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウ
ム、アルミナ、非磁性の酸化鉄等が好ましく用いられ
る。また、この非磁性粉末には、上記板状の磁性粉末に
施し得る表面処理と同様の処理を施すことができる。
【0023】第2の磁性層3には、上述した板状の磁性
粉末、針状の非磁性粉末、およびそれ以外の非磁性粉末
に加えて、結合剤、研磨材、カーボン粉末、潤滑剤およ
び硬化剤等の成分が含まれている。
【0024】上記結合剤としては、磁気記録媒体に用い
られる公知のものなら制限なく用いることが出来る。例
えば熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂および反応型樹脂なら
びにこれらの混合物等が挙げられる。具体的には、塩化
ビニルの共重合体及びその変成物、アクリル酸、メタク
リル酸及びそのエステルの共重合物、アクリロニトリル
の共重合体(ゴム系の樹脂)、ポリエステル樹脂、ポリ
ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、繊維素系樹脂、ポリアミ
ド樹脂等を用いることができる。上記結合剤の数平均分
子量は2,000〜200,000であることが好まし
い。また、磁性粉末等の分散性を向上させるため、上記
結合剤に、水酸基、カルボキシル基またはその塩、スル
ホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、ニトロ
基または硝酸エステル基、アセチル基、硫酸エステル基
またはその塩、エポキシ基、ニトリル基、カルボニル
基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルキルアンモニウ
ム塩基、スルホベタイン、カルボベタイン等のベタイン
構造等の分極性の官能基(所謂、極性基)を含有させて
もよい。上記結合剤は、上記板状の磁性粉末及び針状の
非磁性粉末の合計量100重量部に対して好ましくは5
〜40重量部、更に好ましくは10〜35重量部用いら
れる。
【0025】上記研磨材としては、例えばアルミナ、シ
リカ、ZrO2 、Cr2 3 等のモース硬度が7以上の
物質の粉末が好ましく用いられる。該研磨材の平均粒径
(一次粒子)は、走行時の摩擦係数の低下および走行耐
久性の向上の点から0.03〜0.40μmであること
が好ましく、0.05〜0.30μmであることが更に
好ましい。上記研磨材は、上記板状の磁性粉末および針
状の非磁性粉末の合計量100重量部に対して、好まし
くは2〜20重量部、更に好ましくは5〜14重量部用
いられる。
【0026】上記カーボン粉末は、磁気記録媒体の帯電
防止剤や固体潤滑剤として用いられるものである。該カ
ーボン粉末としては、平均粒径(一次粒子)が10〜6
0nm(特に10〜30nm、とりわけ20〜30n
m)のカーボンブラックを用いることが好ましい。ま
た、該カーボン粉末として、平均粒径の異なる二種以上
のカーボンブラックを組み合わせて用いることもでき
る。上記カーボン粉末は、上記板状の磁性粉末および針
状の非磁性粉末の合計量100重量部に対して、好まし
くは1〜30重量部、更に好ましくは2〜10重量部用
いられる。
【0027】上記潤滑剤としては、一般に脂肪酸及び脂
肪酸エステルが用いられる。上記脂肪酸としては、例え
ば、カプロン酸、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、イソ
ステアリン酸、リノレン酸、オレイン酸、エライジン
酸、ベヘン酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、グル
タル酸、アジピン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバ
シン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、オクタンジ
カルボン酸等が挙げられる。一方、上記脂肪酸エステル
としては、例えば、上記脂肪酸のアルキルエステル等が
挙げられ、総炭素数12〜36のものが好ましい。上記
潤滑剤は、上記板状の磁性粉末および針状の非磁性粉末
の合計量100重量部に対して、好ましくは1〜12重
量部、更に好ましくは2〜10重量部用いられる。
【0028】上記硬化剤としては、一般に、日本ポリウ
レタン工業(株)製のコロネートL(商品名)に代表さ
れるイソシアネート系硬化剤やアミン系硬化剤が用いら
れる。該硬化剤は、上記板状の磁性粉末および針状の非
磁性粉末の合計量100重量部に対して、好ましくは1
〜10重量部、更に好ましくは4〜7重量部用いられ
る。
【0029】尚、第2の磁性層3には、上述の成分の他
に、磁気記録媒体に通常用いられている分散剤、防錆
剤、防黴剤等の各種添加剤を必要に応じて添加すること
もできる。
【0030】第2の磁性層3は、上述の各成分を溶剤に
分散させた第2の磁性塗料を非磁性支持体2上に塗布す
ることによって形成される。該溶剤としては、ケトン系
の溶剤、エステル系の溶剤、エーテル系の溶剤、芳香族
炭化水素系の溶剤および塩素化炭化水素系の溶剤等が挙
げられる。上記第2の磁性塗料における該溶剤の配合量
は、該第2の磁性塗料に含まれる上記板状の磁性粉末お
よび針状の非磁性粉末の合計量100重量部に対して、
好ましくは80〜500重量部、更に好ましくは100
〜350重量部である。
【0031】上記第2の磁性塗料を調製するには、例え
ば、板状の磁性粉末、針状の非磁性粉末及び結合剤等を
溶剤の一部と共にナウターミキサー等に投入し予備混合
して混合物を得、この混合物を連続式加圧ニーダー等に
より混練し、次いで、上記溶剤の一部で希釈し、サンド
ミル等を用いて分散処理した後、潤滑剤等の添加剤を混
合して、濾過し、更に硬化剤や上記溶剤の残部を混合す
る方法等を挙げることができる。
【0032】上記第2の磁性塗料を塗布して形成される
第2の磁性層3の厚さt2 (図2参照)は、0.5〜
2.5μmであり、好ましくは0.5〜2.0μmであ
る。厚さが0.5μm未満であると、得られる磁気記録
媒体のこしの強さが弱くなり、2.5μmを超えると、
オーバーライト特性が低下する。
【0033】また、第2の磁性層3の保磁力(Hc)
は、8×104 〜2.4×105 A/mであることが好
ましく、更に好ましくは1.1×105 〜2.2×10
5 A/mである。Hcが上記下限値に満たないと、低域
の出力は良好であるものの高域の出力が不足することが
あり、Hcが上記上限値を超えると逆に低域の出力が不
足することがあるので、上記範囲内とすることが好まし
い。更に、その飽和磁束密度(Bs)は、0.02〜
0.1Tであることが好ましく、更に好ましくは0.0
3〜0.08T、一層好ましくは0.05〜0.07T
である。Bsが上記下限値に満たないと磁化量が少ない
ため記録再生出力が不足することがあり、Bsが上記上
限値を超えると記録時の反磁界が大きくなるため、特に
中域〜高域での高出力が得られにくくなることがあるの
で、上記範囲内とすることが好ましい。
【0034】次に第1の磁性層4について説明する。第
1の磁性層4は、磁気記録媒体の最上層として設けられ
る層であり、針状の磁性粉末を含有している。
【0035】上記針状の磁性粉末としては、鉄を主体と
する針状強磁性金属粉末が具体的に挙げられる。該針状
強磁性金属粉末としては、金属分が70重量%以上であ
り、該金属分の80重量%以上がFeである強磁性金属
粉末が挙げられる。該強磁性金属粉末の具体例として
は、例えば、Fe−Co、Fe−Ni、Fe−Al、F
e−Ni−Al、Fe−Co−Ni、Fe−Ni−Al
−Zn、Fe−Al−Si等が挙げられる。
【0036】上記針状強磁性金属粉末の保磁力(Hc)
は、1.2×105 〜2.0×10 5 A/mであること
が好ましく、更に好ましくは1.3×105 〜1.9×
10 5 A/mである。該強磁性金属粉末の保磁力が、上
記の下限未満であると、減磁しやすいため短波長RF出
力が得られず、また、上記の上限を超えると、ヘッド磁
界が不十分となり書き込み能力が不足し、更にはオーバ
ーライト特性が悪化するので、上記範囲内とすることが
好ましい。また、上記強磁性金属粉末の飽和磁化(σ
s)は、1.0×10-5〜2.3×10-5Wb/gであ
ることが好ましく、更に好ましくは1.3×10-5
2.0×10-5Wb/gである。該強磁性金属粉末の飽
和磁化が、上記の下限未満であると、記録された信号の
残留磁化が小さくなり、出力が低下し、また、上記の上
限を超えると、各磁性粉末間の相互作用が大きくなるた
め、結果的に磁性粉末が凝集状態となって、表面性が悪
化するため所望の出力を得るのが困難となるので、上記
範囲内とするのが好ましい。
【0037】従って、上記針状の磁性粉末を含有する第
1の磁性層4の保磁力(Hc)は、好ましくは1.2×
105 〜2.3×105 A/m、更に好ましくは1.4
×105 〜2.0×105 A/mである。また、該第1
の磁性層4の飽和磁束密度(Bs)は、好ましくは0.
3〜0.45T、更に好ましくは0.32〜0.4Tで
ある。
【0038】上記針状の磁性粉末の長軸長(r1)及び
針状比(a1)は、上述した通り、第2の磁性層3に含
まれている針状の非磁性粉末の長軸長(r2)及び針状
比(a2)とそれぞれ近似していることが好ましく、具
体的にr1は50〜500nmであることが好ましく、
更に好ましくは50〜100nmであり、a1は通常3
〜20であることが好ましく、更に好ましくは4〜6で
ある。また、該針状の磁性粉末の好ましいX線粒径は、
130〜250Åである。
【0039】上記針状の磁性粉末には、第2の磁性層3
に含まれている板状の磁性粉末に施し得る表面処理と同
様の処理を施すことができる。また、該針状の磁性粉末
には、必要に応じて、希土類元素や遷移金属元素を含有
させることもできる。
【0040】第1の磁性層4には、上記針状の磁性粉末
に加えて、結合剤、研磨材、カーボン粉末、潤滑剤およ
び硬化剤等の成分が含まれている。そして、第1の磁性
層4は、これらの成分および溶剤を含む第1の磁性塗料
を第2の磁性層3上に塗布することによって形成されて
いる。これらの成分の詳細およびその使用量等は第2の
磁性層3と同様であり特に説明しないが、上述した第2
の磁性層3に関して詳述した説明が適宜適用される。
【0041】第1の磁性層4の厚さt1 (図2参照)
は、0.3μm以下である。これによって高密度記録に
対応した磁気記録媒体を得ることができる。第1の磁性
層4の厚さt1 の下限値は、後述する混合磁性領域6を
設けていることから極限まで薄くすることができ、具体
的には上記針状の磁性粉末の短軸長程度の厚さ、即ち
0.02μm程度とすることができる。第1の磁性層4
の好ましい厚さの範囲は0.02〜0.3μmであり、
更に好ましくは0.04〜0.2μmである。
【0042】尚、第1の磁性層4に関して特に説明しな
かった点については、第2の磁性層3に関して詳述した
説明が適宜適用される。
【0043】本発明の磁気記録媒体における磁性層全体
の厚さT(図2参照、本実施形態においては第1の磁性
層4の厚さt1 、第2の磁性層3の厚さt2 、及び混合
磁性領域6の厚さmの合計値)は、0.5〜4μmであ
ることが好ましく、更に好ましくは1〜2μmである。
尚、本明細書において、「第1の磁性層の厚さ」、「第
2の磁性層の厚さ」というときには、混合磁性領域の厚
さは含まれず、また「磁性層全体の厚さ」というときに
は、支持体上に形成されるすべての磁性層の厚さ及び混
合磁性領域の厚さの合計値を意味する。また、本発明の
磁気記録媒体の保磁力(Hc)は、好ましくは1.2×
105〜2.5×105 A/m、更に好ましくは1.4
×105 〜2.1×105 A/mである。更に、その飽
和磁束密度(Bs)は、好ましくは0.05〜0.13
T、更に好ましくは0.06〜0.1Tである。
【0044】次に、本発明の磁気記録媒体において最も
特徴とするところの、第1の磁性層4と第2の磁性層3
との間に存在する混合磁性領域6について説明する。本
明細書において、「混合磁性領域」とは、第1の磁性層
4と第2の磁性層3との間において、第2の磁性層3に
含まれている上記板状の磁性粉末と、第1の磁性層4に
含まれている上記針状の磁性粉末とが混在している領域
を意味する。この混合磁性領域6が特定の厚さで以て存
在することによって、後述する実施例からも明らかなよ
うに、高域〜低域での出力特性が格段に向上し、しかも
第1の磁性層4の表面粗さを小さくすることができる。
【0045】混合磁性領域6においては、第2の磁性層
3から拡散してきた上記板状の磁性粉末と、第1の磁性
層4から拡散してきた上記針状の磁性粉末とが、(前者
/後者)=70/30〜30/70の個数比で存在して
いることが好ましい。この個数比は、磁気記録媒体の縦
断面の透過型電子顕微鏡像を観察することによって測定
することができる。尚、第1の磁性層4において、第2
の磁性層3から拡散してきた上記板状の磁性粉末の存在
量が個数比で30%未満の場合には、磁気記録媒体の出
力や表面性に影響は殆ど無い。
【0046】混合磁性領域6の厚さは、磁性層全体の厚
さの1〜20%である。混合磁性領域の厚さが1%未満
であると、中域〜高域での出力特性が向上せず、また、
第2の磁性層3に含まれる上記板状の磁性粉末が上述の
傾斜角を以て配向する際に発生する該第2の磁性層3表
面の荒れに対する緩衝作用も殆どない。一方、混合磁性
領域6の厚さが20%を超えると第1の磁性層4又は第
2の磁性層3の厚さが不十分となり、低域〜中域での出
力特性が不十分となる。混合磁性領域6の厚さは磁性層
全体の厚さの1.5〜10%、特に1.5〜5%である
と中域での出力特性が良好となるので好ましい。混合磁
性領域6の厚さの測定方法は、後述する実施例において
詳述する。
【0047】混合磁性領域6の厚さm(図2参照)は、
磁性層全体の厚さTの1〜20%となるような範囲から
適宜選択され、好ましくは0.02〜0.6μmであ
り、更に好ましくは0.03〜0.15μmである。
【0048】混合磁性領域6と第1の磁性層又は第2の
磁性層との境界面は、必ずしも平滑である必要はない。
この理由は、混合磁性領域6は、第2の磁性層3表面の
荒れに対する緩衝作用を有するものであるから、上記境
界面が平滑でなくても該緩衝作用によって、第1の磁性
層4の表面は平滑に保たれる為である。
【0049】混合磁性領域6には、第2の磁性層3に含
有されている針状の非磁性粉末が一部拡散してきた針状
の非磁性粉末が含有されている。この針状の非磁性粉末
は、混合磁性領域6において、(a)第1の磁性層4に
含まれている針状の磁性粉末との相溶性を助け、混合磁
性領域6を安定に保つ、(b)針状の磁性粉末と板状の
磁性粉末とを、低域〜高域の出力特性が良くなるような
比率で存在させることを可能とする、(c)板状の磁性
粉末が上層(即ち、第1の磁性層4の表層)へ過度に拡
散することを防ぐ、という効果を発揮する。上記針状の
非磁性粉末は、混合磁性領域6において、上記針状の磁
性粉末および上記板状の磁性粉末の合計個数と該針状の
非磁性粉末の個数との比(前者/後者)が、好ましくは
25/75〜90/10、更に好ましくは40/60〜
70/30となるように含有されている。
【0050】次に、混合磁性領域6の形成方法について
説明する。混合磁性領域6を形成する具体的な方法とし
ては下記(1)〜(3)に挙げる方法等があるが、これ
らに限定されるものではない。 (1)ウエット・オン・ウエット法により、第2の磁性
塗料および第1の磁性塗料を同時重層塗布した後の磁場
配向処理直前に、30〜50℃の温風を、原反幅当たり
のノズル差圧が5〜100mmAq/mとなるように第
1の磁性層の上方から吹き付けて塗膜の乾燥を行う(以
下、この乾燥を「予備乾燥」という)。 (2)第1の磁性層4に含まれている針状の磁性粉末の
真密度(g/ml)を、第2の磁性層3に含まれている
板状の磁性粉末および針状の非磁性粉末それぞれの真密
度(g/ml)よりも大きくし且つその差を0.6以上
とし〔即ち、(針状の磁性粉末の真密度−板状の磁性粉
末の真密度)≧0.6、(針状の磁性粉末の真密度−針
状の非磁性粉末の真密度)≧0.6〕、且つ第2の磁性
層3に含まれている板状の磁性粉末の量と針状の非磁性
粉末の量との重量比(前者:後者)を好ましくは70/
30〜10/90、更に好ましくは60/40〜30/
70とする。 (3)第2の磁性層3に含まれている板状の磁性粉末の
pHを第1の磁性層4に含まていれる針状の磁性粉末の
pHよりも1以上小さいものとし、且つ第2の磁性層3
に含まれている板状の磁性粉末の量と針状の非磁性粉末
の量との重量比(前者:後者)で好ましくは70/30
〜10/90、更に好ましくは60/40〜40/60
とする。 以下、これらの方法についてそれぞれ説明する。
【0051】まず、(1)の方法について説明する。通
常、上下磁性層の重層塗布型磁気記録媒体を製造するに
際しては、ウエット・オン・ウエット法により、第2の
磁性塗料および第1の磁性塗料を同時重層塗布し、これ
らの塗膜が乾燥する前に磁場配向処理を施し、その後に
乾燥処理を行う。この場合、第1の磁性層に含まれる板
状の磁性粉末を、その板面が媒体面に対して垂直方向に
向くように磁場配向させてから乾燥を行うが、該板状の
磁性粉末の一部は乾燥が十分に完了する前に板面を媒体
面に対して水平方向に戻す様に動くものがある。このた
めに、第2の磁性層において、該板状の磁性粉末の磁場
配向が一方向性を有さなくなり、第2の磁性層の磁気特
性が損なわれることとなる。また、磁場配向処理中に第
2の磁性層中の板状の磁性粉末と第1の磁性層中の針状
の磁性粉末とが混合し過ぎ、ときには板状の磁性粉末が
第1の磁性層表面近傍にまで存在するようになり、磁気
特性に影響を及ぼすことがある。
【0052】これに対して磁場配向処理直前に上述の予
備乾燥を行うことにより、磁場配向処理中に第2の磁性
層中の板状の磁性粉末がある程度垂直方向に配向した状
態(即ち、磁化容易軸を水平方向に向けた状態)で塗膜
が乾燥され、磁場配向後も該板状の磁性粉末が水平方向
に戻ることが少なくなる。その上、板状の磁性粉末が過
度に第1の磁性層中へ拡散していくことも防げる。その
結果、適度な厚さの混合磁性領域が形成され得ることに
なる。
【0053】ここで留意すべき点は、この予備乾燥によ
って塗膜の乾燥が十分に行われるように乾燥条件を設定
してしまうと、板状の磁性粉末がその板面を媒体面に対
して垂直方向に配向することが困難となってしまうこと
である。また、板状の磁性粉末が第1の磁性層へ適度に
拡散することができなくなり、混合磁性領域が形成され
にくくなる。従って、板状の磁性粉末の板面が媒体面に
対して略垂直方向に配向でき、しかも適度な厚さの混合
磁性領域が形成され得るように予備乾燥の条件を設定す
る必要がある。特に、上述したように、中域〜高域の出
力特性を十分な範囲で得るためには、板状の磁性粉末が
媒体面に対して平均傾斜角70°〜90°の範囲で配向
している必要がある。また、混合磁性領域の厚さは磁性
層全体の厚さの1〜20%である必要がある。そのよう
な予備乾燥の条件としては、上述の如く磁場配向処理直
前に35〜50℃(特に35〜45℃)の温風を原反幅
当たりのノズル差圧が5〜100mmAq/mとなるよ
うに、第1の磁性層の上方から吹き付けるようにして行
うことが好ましい。この場合、上方とは第1の磁性層の
面(媒体面)に対して略垂直上方向をさすが、±20°
であれば問題はない。
【0054】次に、(2)の方法について説明する。
(2)の方法を用いると、板状の磁性粉末および針状の
非磁性粉末の第1の磁性層への拡散速度と、針状の磁性
粉末の第2の磁性層への拡散速度とが適度となる。その
結果、第2の磁性層に含まれる両粉末が第1の磁性層へ
過度に拡散することが防止され、また、第1の磁性層に
含まれる針状の磁性粉末が第2の磁性層へ過度に拡散す
ることも防止されるので、混合磁性領域の厚さが磁性層
全体厚さの1〜20%の範囲になる。第1の磁性層に含
まれる針状の磁性粉末の真密度(g/ml)が、第2の
磁性層に含まれる両粉末それぞれの真密度(g/ml)
よりも大きく且つその差が0.6以上であると各粉末の
各々の層への拡散速度が適度となるので好ましく、特に
その差が1.5〜3.0であることが好ましい。また、
第2の磁性層においては、板状の磁性粉末の真密度が針
状の非磁性粉末の真密度以上であることが、混合磁性領
域での板状の磁性粉末と針状の磁性粉末との混合比が適
度となり、出力特性が向上することから好ましい。更
に、板状の磁性粉末の量と針状の非磁性粉末の量との重
量比(前者:後者)が60/40〜30/70であると
中域での出力特性が向上するので一層好ましい。尚、こ
れらの粉末の真密度は、物質の真密度を測定する場合の
一般的方法である比重びん法により測定される。
【0055】次に、(3)の方法について説明する。
(3)の方法を用いると、第2の磁性層に含まれる板状
の磁性粉末が第1の磁性層側に向かって拡散することを
適度に促進し、しかも該板状の磁性粉末と第1の磁性層
に含まれる針状の磁性粉末との混合比を適度にすること
ができるので、混合磁性領域の厚さが上記範囲となり、
中域〜高域の出力特性が向上する。上記板状の磁性粉末
のpHと上記針状の磁性粉末のpHとの差は1以上6以
下であることが上記目的を達成する上で好ましく、特に
2以上5以下であることが好ましい。尚、これらの粉末
のpHは、JIS K−5101に規定されるpH測定
A法に従い測定される。特に、煮沸・冷却後、純水にて
よく洗浄した濾紙により、上澄み液を濾過してpHを測
定した。また、第2の磁性層における板状の磁性粉末の
量と針状の非磁性粉末の量との重量比(前者:後者)は
60/40〜40/60であると中域での出力特性がよ
り向上するので一層好ましい。
【0056】これら(1)〜(3)の方法は各々単独で
用いても十分に混合磁性領域の形成効果があるが、これ
らの方法のうちの何れか二者の組み合わせ又は三者の組
み合わせを用いると効果がより高くなる。尚、上述した
ように混合磁性領域は、これら(1)〜(3)の方法に
よって形成されることが好ましいが、これらの方法に限
定されるものではない。
【0057】以下に本発明における一般的事項について
説明する。非磁性支持体2を構成する材料としては、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンナフタレート、ポリシクロヘキシレン
ジメチレンテレフタレート及びポリエチレンビスフェノ
キシカルボキシレート等のポリエステル類;ポリエチレ
ン及びポリプロピレン等のポリオレフィン類;セルロー
スアセテートブチレート及びセルロースアセテートプロ
ピオネート等のセルロース誘導体;ポリ塩化ビニル及び
ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂;ポリアミド;ポ
リイミド;ポリカーボネート;ポリスルフォン;ポリエ
ーテル・エーテルケトン並びにポリウレタン等のような
高分子樹脂等の非磁性材料が挙げられる。これらは単独
で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。こ
れらの材料から構成される上記支持体には、必要に応じ
て一軸または二軸の延伸処理や、コロナ放電処理等が施
されていてもよい。これらの材料のうち、成膜性、強
度、コストの点からポリエステルが好ましい。
【0058】非磁性支持体2の厚さには特に制限はな
く、磁気記録媒体の用途・形態等に応じて適宜選択で
き、例えばテープやディスクの形態で用いる場合には2
〜100μmが好ましく、2〜30μmが更に好まし
い。
【0059】上記非磁性支持体2の裏面に必要に応じて
設けられるバックコート層5は、カーボン粉末および結
合剤を含む公知のバックコート塗料を特に制限なく用い
て形成することができる。
【0060】次に、上述の説明と一部重複するが、図1
に示す実施形態の磁気記録媒体1を製造する好ましい方
法の概略を述べる。まず、非磁性支持体2上に第2の磁
性層3を形成する第2の磁性塗料と第1の磁性層4を形
成する第1の磁性塗料とを、両層の乾燥厚さがそれぞれ
上述の厚さとなるようにウエット・オン・ウエット方式
により同時重層塗布を行い、第1及び第2の磁性層の塗
膜を形成する。即ち、第1の磁性層は、第2の磁性層の
湿潤時に塗設・形成されていることが好ましい。次い
で、これらの塗膜に対して、磁場配向処理の直前に、上
述の予備乾燥を行って、混合磁性領域を形成する。更
に、これらの塗膜を本乾燥させた後に巻き取る。この
後、カレンダー処理を行い、更にバックコート層5を形
成する。あるいはバックコート層5を形成した後に第1
及び第2の磁性層を形成してもよい。次いで、必要に応
じて、例えば、磁気テープを得る場合には、40〜80
℃下にて、6〜100時間エージング処理し、所望の幅
にスリットする。
【0061】上記ウエット・オン・ウエット法による同
時重層塗布方法は、特開平5−73883号公報の第4
2欄31行〜第43欄31行等に記載されており、第2
の磁性塗料が乾燥する前に第1の磁性塗料を塗布する方
法であり、この方法よりドロップアウトが少なく、高密
度記録に対応でき且つ塗膜(両磁性層)の耐久性にも優
れた磁気記録媒体が得られる。
【0062】また、上記磁場配向処理は、上記第1及び
第2の磁性塗料の本乾燥を行う前に行われ、例えば、本
発明の磁気記録媒体が磁気テープの場合には、上記第1
の磁性塗料の塗布面に対して平行方向に約4×104
/m以上、好ましくは約8×104 〜8×105 A/m
の磁界を印加する方法や、上記の第1及び第2の磁性塗
料が湿潤状態のうちに約8×104 〜8×105 A/m
のソレノイド等の中を通過させる方法等により行うこと
ができる。また、上記磁場配向処理の直前に行われる予
備乾燥の条件は上述の通りである。
【0063】上記本乾燥は、例えば、30〜120℃に
加熱された気体の供給により行うことができ、この際、
気体の温度とその供給量を制御することにより塗膜の乾
燥程度を制御することができる。
【0064】また、上記カレンダー処理は、メタルロー
ル及びコットンロール若しくは合成樹脂ロール、メタル
ロール及びメタルロール等の2本のロールの間を通すス
ーパーカレンダー法等により行うことができる。上記カ
レンダー処理の条件は、例えば温度60〜140℃、線
圧100〜500kg/cmとすることができる。
【0065】尚、本発明の磁気記録媒体の製造に際して
は、必要に応じ、磁性層表面の研磨やクリーニング工程
等の仕上げ工程を施すこともできる。また、第1及び第
2の磁性塗料の塗布は、通常公知の逐次重層塗布方法に
より行うこともできる。
【0066】以上、本発明の磁気記録媒体をその好まし
い実施形態に基づき説明したが、本発明は、上記実施形
態に制限されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲におい
て種々の変更が可能である。例えば、図1に示す実施形
態の磁気記録媒体1には、更に、支持体2と第2の磁性
層3又は上記バックコート層5との間にプライマー層を
設けたり、長波長信号を使用するハードシステムに対応
してサーボ信号等を記録するための他の磁性層及びその
他の層を設けてもよい。また、本発明の磁気記録媒体
は、8mmビデオテープやDATテープ、DDSテー
プ、DLTテープ、DVCテープ等の磁気テープ、或い
はフレキシブルディスクのような磁気ディスク等として
好適であるが、その他の磁気記録媒体としても適用する
こともできる。
【0067】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
すると共にその有効性を例証する。しかしながら、本発
明の範囲はかかる実施例に制限されるものではない。
尚、以下の例中、「部」は特に断らない限り「重量部」
を意味する。
【0068】〔実施例1〕下記の配合成分(硬化剤を除
く)を、それぞれニーダーにて混練し、次いで攪拌機に
て分散し、更にサンドミルにて微分散し、1μmのフィ
ルターにて濾過後、硬化剤を最後に添加して、下記組成
の第1及び第2の磁性塗料ならびにバックコート塗料を
それぞれ調製した。
【0069】 〔第1の磁性塗料〕 ・鉄を主体とする針状の強磁性金属粉末 100部 Fe:Al:Ba:Si:Ni:Co=88:2:1:1:3:5(重量比) 保磁力;15×104 A/m、飽和磁化;1.7×10-5Wb/g 長軸長;90nm、針状比;5.5、BET比表面積;55m2 /g X線粒径;150Å、真密度;6.8g/ml、pH9.5 ・「MR−104」(結合剤) 10部 〔商品名、日本ゼオン(株)製、スルホン酸基含有塩化ビニル系重合体〕 ・「UR−8300」(結合剤) 5部(固形分) 〔商品名、東洋紡績(株)製、スルホン酸基含有ポリウレタン樹脂〕 ・アルミナ(研磨材、平均一次粒径300nm) 10部 ・カーボンブラック(平均一次粒径25nm) 1部 ・ミリスチン酸(潤滑剤) 4部 ・「コロネートL」(硬化剤) 4部(固形分) 〔商品名、日本ポリウレタン工業(株)製、ポリイソシアネート化合物〕 ・メチルエチルケトン(溶剤) 120部 ・トルエン(溶剤) 80部 ・シクロヘキサノン(溶剤) 40部
【0070】 〔第2の磁性塗料〕 ・板状の強磁性六方晶系バリウムフェライト粉末〔Ba-F(A)〕50部 六角板状のCo,Zn,Ti置換バリウムフェライト粉末 板面に垂直方向の保磁力;13.6×104 A/m、板面に垂直方向の飽和磁化 ;7.5×10-6Wb/g 板径;40nm、板状比;4.4、BET比表面積;35m2 /g Al−Si混合系表面処理;5mass%、真密度;5g/ml、pH7 ・針状α−Fe2 3 (非磁性粉末) 50部 長軸長;150nm、針状比;7、真密度;4.8g/ml BET比表面積;50m2 /g ・「MR−104」(結合剤) 10部 〔商品名、日本ゼオン(株)製、スルホン酸基含有塩化ビニル系重合体〕 ・「UR−8300」(結合剤) 5部(固形分) 〔商品名、東洋紡績(株)製、スルホン酸基含有ポリウレタン樹脂〕 ・アルミナ(研磨材、平均一次粒径220nm) 5部 ・カーボンブラック(平均一次粒径50nm) 5部 ・2−エチルヘキシルステアレート(潤滑剤) 1.5部 ・パルミチン酸(潤滑剤) 1.5部 ・「コロネートL」(硬化剤) 5部(固形分) 〔商品名、日本ポリウレタン工業(株)製、ポリイソシアネート化合物〕 ・メチルエチルケトン(溶剤) 60部 ・トルエン(溶剤) 40部 ・シクロヘキサノン(溶剤) 20部
【0071】 〔バックコート塗料〕 ・カーボンブラック 40部 (一次粒子の平均粒径:18nm) ・カーボンブラック 1.5部 (一次粒子の平均粒径:75nm) ・ポリウレタン樹脂(結合剤) 50部(固形分) 〔日本ポリウレタン工業(株)製のニッポラン2301(商品名)〕 ・ニトロセルロース(結合剤) 30部(固形分) 〔旭化成工業(株)製のCelnova BTH 1/2 (商品名)〕 ・硬化剤 4部(固形分) 〔武田薬品工業(株)製のポリイソシアネート、D−250N(商品名)〕 ・銅フタロシアニン 5部 ・潤滑剤(ステアリン酸) 1部 ・メチルエチルケトン(溶剤) 140部 ・トルエン(溶剤) 140部 ・シクロヘキサノン(溶剤) 140部
【0072】厚さ6.5μmポリエチレンテレフタレー
ト支持体上に、第2の磁性塗料および第1の磁性塗料
を、第2の磁性層および第1の磁性層の乾燥厚さがそれ
ぞれ表1に示す値となるように、ダイコーターにて同時
重層塗布を行い、それぞれの塗膜を形成した。次いで、
これらの塗膜の上方から45℃の温風をノズル差圧50
mmAq/mで吹き付けて予備乾燥させ直ちに、4×1
5 A/mのソレノイドにより磁場配向処理をした。更
に、乾燥炉中にて、80℃の温風を10m/分の速度で
塗膜に吹きつけて本乾燥した。乾燥後、塗膜をカレンダ
ー処理し、第1及び第2の磁性層を形成した。引き続
き、上記支持体の反対側の面上に上記バックコート塗料
を乾燥厚さが0.7μmになるように塗布し、90℃に
て乾燥してバックコート層を形成した。最後に1/2イ
ンチ幅にスリットして、図1に示す構造を有する磁気テ
ープを製造した。
【0073】〔実施例2〜11及び比較例1〜12〕第
1の磁性塗料に配合する針状の磁性粉末、並びに第2の
磁性塗料に配合する板状の磁性粉末および針状の非磁性
粉末の種類および配合量を表1〜表4に示す通りとし、
予備乾燥の条件を表1〜表4に示す通りとし、更に第1
及び第2の磁性層の厚さを表1〜表4に示す通りとする
以外は実施例1と同様にして磁気テープを得た。尚、表
1〜表4に示す板状磁性粉末であるBa−F(B)〜B
a−F(G)は、すべて強磁性六方晶系バリウムフェラ
イト粉末である。但し、表3に示すCoγFe2
3 (比較例5)は、板状磁性粉末ではなく、針状のCo
被着γ−Fe 2 3 である。従って、表3中、比較例5
に関しては、板径および板状比とあるのは、長軸長およ
び針状比とそれぞれ読み替えるものとする。
【0074】実施例および比較例で得られた磁気テープ
について、透過型電子顕微鏡を用いて混合磁性領域の厚
さを測定すると共に板状の磁性粉末の平均傾斜角を測定
した。また、長手方向の面内配向度Sqを測定した。こ
れらの結果を表1〜表5に示す。尚、混合磁性領域の厚
さを測定は下記の方法に従って行った。
【0075】<混合磁性領域の厚さの測定法> a)第1の磁性層に含まれる針状の磁性粉末と第2の磁
性層に含まれる板状の磁性粉末および針状の非磁性粉末
の形状が大きく異なる場合 磁気テープ縦断面の透過型電磁顕微鏡(TEM)写真を
撮影し(4万〜10万倍)、その写真に基づき第1の磁
性層から第2の磁性層へ距離的に最も拡散した針状の磁
性粉末10個をピックアップし、該磁気テープの表面
(第1の磁性層表面)から該針状の磁性粉末の中心位置
までの距離を測定する。この測定値の平均値を距離Aと
する。同様に、第2の磁性層から第1の磁性層へ距離的
に最も拡散した板状の磁性粉末10個をピックアップ
し、該磁気テープの表面(第1の磁性層表面)から該板
状の磁性粉末の中心位置までの距離を測定する。この測
定値の平均値を距離Bとする。これらの結果から、混合
磁性領域の厚さは(距離A−距離B)によって算出され
る。そして、混合磁性領域の厚さの割合は、混合磁性領
域の厚さ/磁性層の全体の厚さで求められる。尚、第1
及び第2の磁性層の厚さは、倍率校正された、磁気テー
プの断面TEM写真に基づき測定し、第1の磁性層の厚
さは、第1の磁性層表面から混合磁性領域までの距離
(上記距離Aに相当)とし、第2の磁性層の厚さは、第
2の磁性層と支持体との界面から混合磁性領域の下面ま
での距離とする。 b)第1の磁性層に含まれる針状の磁性粉末と第2の磁
性層に含まれる板状の磁性粉末および針状の非磁性粉末
の形状が近似している場合 磁気テープ縦断面を透過型電子顕微鏡におけるSTEM
モードで観察し(4万〜10万倍)、電子線スポット分
析によるXMA(X線マイクロアナライザ)測定によっ
て、各粉末の特有元素ピークから各粉末の同定を行う。
その後は上記a)と同様の操作によって混合磁性領域の
厚さを求める。
【0076】実施例および比較例で得られた磁気テープ
の性能を評価するため、第1の磁性層の中心線平均粗さ
Ra、1F、2F及び4Fでの出力、スリット端面粉落
ち度、スリット端面粉落ち色、並びにガイドピン汚れを
下記の方法にて測定した。その結果を表1〜表5に示
す。
【0077】<中心線平均粗さRa>Zygo社製Lase
r Interferometric Microscope Maxim 3D Model 5700を
用い、以下の条件で測定した。 ・レンズ:Fizeau ×40 ・カットオフ周波数:4.236mm-1
【0078】<出力>データバックアップ用ドライブを
用い、記録周波数7MHz(4f=7MHz、2f=
3.5MHz、1f=1.75MHz)、最短記録波長
0.33μm、固定ヘッドにて短形波をWriteヘッ
ドにより記録し、Readヘッドより再生信号を得、ス
ペクトラムアナライザーにて、再生出力を評価した。記
録電流は、4fにおける最適記録電流とした。尚、サン
プル数はn=10とした。
【0079】<スリット端面粉落ち度>第1の磁性層と
第2の磁性層とは剛性が異なり、第1の磁性層の方が剛
性が高い傾向にある。スリット裁断時には、局部的に剪
断力と引裂力とが加わるため、この剛性の差によって両
層間にクラックが生じやすい。しかし、両層間に混合磁
性領域を形成することによって裁断時におけるクラック
を生じにくくすることができる。そこで、スリット時の
クリーニングテープに付着したテープ裁断面の汚れを目
視にて5段階評価し、混合磁性領域形成の効果を評価し
た。評価は数値が大きいほど汚れが多いことを意味す
る。
【0080】<スリット端面粉落ち色>第1の磁性層に
含まれる針状強磁性金属粉末は黒色であり、一方、第2
の磁性層に含まれる六方晶系バリウムフェライトやα−
Fe2 3 は茶褐色である。この色の差を利用して第1
の磁性層および第2の磁性層からの汚れを、上記スリッ
ト端面粉落ち度の評価と同時に目視で評価した。評価は
数値が大きいほど黒色であり針状強磁性金属粉末の粉落
ちが多いことを意味する。尚、第1の磁性層および第2
の磁性層が同一色の場合には、XMAにより粉落ちの比
率を求めることができる。本来ならば粉落ちの比率は、
第1の磁性層および第2の磁性層それぞれの厚さの比率
になる筈であるが、混合磁性領域がない場合には、両層
間においてクラックが生じるため、第1の磁性層が比率
的に多く粉落ちし、異色を帯びることになる。
【0081】<ガイドピン汚れ>ドライブにて磁気テー
プの巻き送り・巻き戻しを200時間繰り返した後のガ
イドピンの汚れを評価した。尚、環境は、5℃・30%
RHから45℃・80%RHまでのサイクル条件下、1
サイクル当たり3時間とした。尚、ガイドピンの汚れ
は、媒体表面成分および上記スリット端面からの粉落ち
によるものであった。
【0082】
【表1】
【0083】
【表2】
【0084】
【表3】
【0085】
【表4】
【0086】以上の結果から明らかな様に、実施例の磁
気テープ(本発明品)によれば、板状の磁性粉末と針状
の磁性粉末とを適度な比率で含有する混合磁性領域が、
該板状の磁性粉末を含有する第2の磁性層と該針状の磁
性粉末を含有する第1の磁性層との間に、適度な厚みを
以て設けられているのでで、中域〜高域での出力特性が
向上し、しかも第1の磁性層の表面粗さが小さく抑えら
れ、全帯域で良好な出力特性が得られることが判る。
尚、表には示していないが、実施例の磁気記録媒体にお
ける混合磁性領域には第2の磁性層から拡散してきた針
状の非磁性粉末が存在していた。
【0087】
【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、
表面平滑性が良好であり、全帯域での出力特性に優れ、
特に中〜高域での出力特性に優れた磁気記録媒体が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁気記録媒体の一実施形態の構成を示
す概略図である。
【図2】第2の磁性層における板状の磁性粉末の配向状
態を示す模式図である。
【符号の説明】
1 磁気記録媒体 2 支持体 3 第2の磁性層 4 第1の磁性層 5 バックコート層 6 混合磁性領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 彰 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会 社研究所内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性支持体と該非磁性支持体上に設け
    られた複数の磁性層とを有し、該複数の磁性層は最上層
    として設けられた第1の磁性層と該第1の磁性層に隣接
    して設けられた第2の磁性層を含む磁気記録媒体におい
    て、 上記第2の磁性層が、板状の磁性粉末および針状の非磁
    性無機粉末を含有する、厚さ0.5〜2.5μmの層で
    あり、該板状の磁性粉末は、その最も長い径を有する面
    が磁気記録媒体の面に対して平均で70〜90°傾斜す
    るように配列しており、 上記第1の磁性層が、針状の磁性粉末を含有する、厚み
    が0.3μm以下の層であり、そして上記第1の磁性層
    と上記第2の磁性層との間に、上記板状の磁性粉末と上
    記針状の磁性粉末とが混在している混合磁性領域が形成
    されており、該混合磁性領域の厚さが磁性層全体の厚さ
    の1〜20%であることを特徴とする磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】 上記板状の磁性粉末が、板径5〜100
    nm、板状比2〜10であることを特徴とする請求項1
    記載の磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】 上記第2の磁性層に含まれる板状の磁性
    粉末の量と針状の非磁性粉末の量との重量比(前者/後
    者)が70/30〜15/85であることを特徴とする
    請求項1又は2記載の磁気記録媒体。
  4. 【請求項4】 上記第1の磁性層に含まれる針状の磁性
    粉末の長軸長(r1)と、上記第2の磁性層に含まれる
    針状の非磁性粉末の長軸長(r2)との比(r2/r
    1)が1〜3.5であることを特徴とする請求項1〜3
    の何れかに記載の磁気記録媒体。
  5. 【請求項5】 上記第1の磁性層に含まれる針状の磁性
    粉末の針状比(a1)と、上記第2の磁性層に含まれる
    針状の非磁性粉末の針状比(a2)との差が3以内であ
    ることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の磁気
    記録媒体。
  6. 【請求項6】 上記混合磁性領域に上記針状の非磁性粉
    末が含有されていることを特徴とする請求項1〜5の何
    れかに記載の磁気記録媒体。
  7. 【請求項7】 上記第1の磁性層に含まれる針状の磁性
    粉末の真密度(g/ml)が、上記第2の磁性層に含ま
    れる板状の磁性粉末および針状の非磁性粉末それぞれの
    真密度(g/ml)よりも大きく且つその差が0.6以
    上であることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載
    の磁気記録媒体。
  8. 【請求項8】 上記第2の磁性層に含まれる板状の磁性
    粉末のpHが、上記第1の磁性層に含まれる針状の磁性
    粉末のpHよりも1以上小さいものであることを特徴と
    する請求項1〜7の何れかに記載の磁気記録媒体。
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