JPS62214514A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は　磁気記録媒体に関するものであり、磁気記録
の高密度化に伴い、磁性層を従来のものよりさらに薄＜
シた磁気記録媒体において　特に表面性、電磁変換特性
及び走行耐久性が改良された磁気記録媒体に関するもの
である。

本発明の磁気記録媒体は　磁気テープ、磁気ディスクあ
るいは磁気シートとして好適である。

〔従来技術及びその問題点〕

磁気記録媒体、特に強靭な耐久性が要求される高密度記
録用の磁気テープ、磁気ディスクあるいは磁気シートな
どの磁気記録媒体においては　電磁変換特性を改良する
ために表面平滑性と走行耐久性を同時に向上させる必要
がある。

しかしながら従来より実施されている磁気記録媒体では
　磁気記録の高密度化の要求には十分窓えられなくなっ
てきた。すなわち磁気ディスク等の記録の高密度化には
　磁性層の表面を平滑化し、かつ磁性層内の強磁性体粉
末の微粒子をその層内に均一に分散させた状態で存在さ
せることが重要であるが、磁性体粉末の極微粒子化、カ
レンダー等の平滑性処理の要件の強化、磁性体粉末を分
散させた磁性液の分散能力の向上などを行っただけでは
　磁性層に十分な耐久性を与えることができなかった。

さらに磁気記録の高密度化に伴い、磁性層も益々薄い層
とされているのが実状である。

従来　磁性層の走行耐久特性を向上させる方法の一つと
して　磁性層に各種の潤滑剤を添加することが行われて
いる。しかし磁性層がさらに薄層化した場合には　耐久
性を付与するための潤滑剤を磁性層中に添加しても十分
な走行耐久性を得ることができず、また磁気記録媒体が
磁気記録装置内を走行中に、その磁性層の表面は　磁気
記録ヘッドによって与えられる衝撃により大きな損傷を
受けやすく、さらにポリエステルベースのごとき支持体
の表面の微小な凹凸が磁性層の表面に影響して　その電
磁変換特性を損なう恐れがあった。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明者らは
　上述したごとき磁気記録媒体の磁性層の薄層化に伴う
従来技術における問題点を解決すべく鋭意研究した結果
、従来の常識では容易に推考し得ない現象を見出し本発
明に至ったものである。

すなわち本発明は　磁性層の薄層化に伴い、その電磁変
換特性、表面性及び走行耐久性が同時に改良された磁気
記録媒体を提供するものであって、非磁性支持体上に　
表面粗さＲａが０．０２μｍ以下である厚さ１．０μｍ
以上の非磁性層及び該層上に強磁性体を含有する磁性層
が設けられていることを特徴とする磁気記録媒体である
。

以下　本発明の詳細な説明する。

本発明の磁気記録媒体は　基本的には非磁性支持体、そ
の上に設けられた非磁性層及びさらにその上に設けられ
た磁性層からなる。

非磁性支持体は　ポリエチレンテレフタレート、三酢酸
セルローズ、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、
ポリイミドなどの抗張力の大きなプラスチックのフィル
ム状体である。そしてその形態としては　テープ状、シ
ート状、円盤状など所望の形状とすることができる 上記の非磁性支持体上に設けられる非磁性層は基本的に
は結合剤からなり、その表面粗さＲａは０．０２μｍ以
下、厚さ１．０μｍ以上である。

ここでＲａは　日本工業規格ＢＯ６０１において定義さ
れている”中心線平均粗さ”をいい、触針式表面粗さ針
によってカットオフ値０．２５　ｍｍで測定される値で
ある。本発明における非磁性層の表面粗さＲａは　その
上に設けられる磁性層を薄層化していくと、この非磁性
層の表面粗さＲａがそのまま磁性層の表面粗さとして現
れてしまうので非磁性層の表面粗さＲａが０．０２μｍ
より大であると　出力及び耐久性の劣化の原因となる。

非磁性層の表面粗さＲａを０．０２μｍ以下にするには
　非磁性層形成用塗布液の粘度及び塗布厚さを調整して
レベリング効果をもたせたり、塗布液の塗布、乾燥後、
温度や圧力を調整したカレンダリングを行うことなどに
より塗布層表面に平滑化処理を施す。他方　非磁性層の
厚さは　１μｍ以上であるが、これは　薄層化した磁性
層に対して磁気ヘッドの接触による衝撃を緩和させるた
めに必要である。

このような非磁性層を形成させるための結合剤としては
　ニトロセルローズ、ポリ塩化ビニル樹脂、塩化ビニル
酢酸ビニル共重合樹脂などが用いられる。さらに非磁性
層の平滑性を向上させるために　これらの結合剤を他の
結合剤と組み合わせて使用することができる。その具体
例としては例えば塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂−エ
ボキシ樹脂−ポリアミド樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共
重合樹脂−ポリウレタン−ポリイソシアネート、セルロ
ーズ誘導体−ポリウレタン−ポリイソシアネートなどの
組み合わせ樹脂組成物がある。

ここで使用されるポリウレタンとしては　マレイン酸や
アジピン酸などのような飽和あるいは不飽和カルボン酸
、脂環式ジカルボン酸、フタル酸のような芳香族ジカル
ボン酸などの有機二塩基酸と、エチレングリコールやプ
ロピレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチ
レングリコールなどのグリコール頬；トリメチロールプ
ロパンヘキサントリオールやグリセリン、ペンタエリス
リトールなどのような多価アルコール；ハイドロキノン
やビスフェノールＡなどのような多価フェノール類；も
しくはこれらのグリコール類、多価アルコール類あるい
は多価フェノール類の中から選択された任意の２種以上
のポリオールとの反応によって合成されるポリエステル
ポリオール；またはε−カプロラクトン、Ｔ−ブチルラ
クトンなどのラクトン類から合成されるラクトン系ポリ
エステルポリオール；またはエチレンオキサイド、プロ
ピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなどから合成さ
れるポリエーテルポリオールなどのボリオールを、後述
の硬化剤としてのポリイソシアネートによってウレタン
化したポリエステルポリウレタン樹脂及びポリエーテル
ポリウレタン樹脂がある。これらのポリウレタン樹脂は
　末端がイソシアネート基、水酸基、カルボキシル基で
あってもよく、またはこれらの混合物であってもよい。

これらのポリウレタン樹脂としては　”クリスボン７２
０９″、′グリスボン６１１９″、′バンデックス　Ｔ
−ＦＭ−１”　（以上　大日本イン゛キ製造＠製造）、
”Ｎ−２３０４”Ｎ−２３０１″（以上　日本ポリウレ
タン■製造）、Ｄ−２１００”　（住人バイエルウレタ
ン−製造）などの市販品がある。

またセルローズ誘導体としては　ニトロセルローズ、Ｍ
酪酸セルローズ、プロピオン酸セルロローズなどがある
。これらのセルローズ誘導体は平均重合度５０〜８００
、好ましくは８０〜５００程度のものが使用される。残
存水酸基が多いセルローズ誘導体を使用すると　形成す
る非磁性層の耐摩耗性が低下して好ましくなく、他方　
水酸基が少ないものを使用すると　形成する非磁性層の
分散性と耐摩耗性が次第に低下し、かつ製造コストも上
がる。そのためセルローズ誘導体の残存水酸基が７．５
〜４０％のものを使用することが望ましい。

前述の硬化剤としてのポリイソシアネートは分子中に−
Ｎ＝Ｃ＝Ｏ基を２個以上有する脂肪族、芳香族、あるい
は脂環式化合物から選ばれたジ、トリ及びテトライソシ
アネートなどである。これらのイソシアネートとしては
　エタンジイソシアネート、ブタンジイソシアネート、
ヘキサンジイソシアネート、２，２−ジメチルペンクン
ジイソシアネート、２，２．４−１−ジメチルベンクン
ジイソシアネート、デカンジイソシアネート、ω、ω′
−ジイソシアネートー１．３−ジメチルペンゾール、ω
、ω”−ジイソシアネート−１，２−ジメチルシクロヘ
キサン、ω、ω１−ジイソシアネートー１．４−ジエチ
ルペンゾール、ω、ω”−ジイソシアネート−１，５−
ジメチルナフタリン、ω、ω′−ジイソシアネートーｎ
−プロピルビフェニル、　１，３−フェニレンジイソシ
アネート、１−メチルベンゾ−ルー２，４−ジイソシア
ネート、１，３−ジメチルベンゾ−ルー２，６−ジイソ
シアネート、ナフタレン−１，４−ジイソシアネート、
１゜１″−ジナフチル−２，２″−ジイソシアネート、
ビフェニル−２，４’−ジイソシアネート、３１３′−
ジメチルビフェニル−４，４′−ジイソシアネート、ジ
フェニルメタン−４，４゛−ジイソシアネート、２，２
″−ジメチルジフェニルメタン−４，４′−ジイソシア
ネート、３．３’−ジメトキシジフェニルメタン−４，
４゛−ジイソシアネート、４．４’−ジェトキシジフェ
ニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、■−メチル
ベンゾールー２．４．６−トリイソシアネート、１，３
．５−トリメチルベンゾ−ルー２．４．６−　）ジイソ
シアネート、ジフェニルメタン−２，４，４’　−）ジ
イソシアネート、トリフェニルメタン−４，４’、４′
′−トリイソシアネート、トリレンジイソシアネート、
１，５−ナフチレンジイソシアネートなど；これらのイ
ソシアネートの２量体または３量体、またはこれらのイ
ソシアネートと２価または３価のポリアルコールとの付
加生成物である。これらは　例えばトリメチルプロパン
とトリレンジイソシアネートあるいはヘキサンメチレン
ジイソシアネートなどとの付加生成物である。

これらの硬化剤は　結合剤１００重量部に対して１０〜
６０重量部の範囲内の量で使用される。

非磁性層中には　所望により潤滑剤が添加される。　潤
滑剤としては　脂肪酸、金属石鹸、脂肪酸アミド、高級
脂肪族アルコール、脂肪族アルコールと脂肪酸、メルカ
プト基置換脂肪酸、燐酸、はう酸、チタン酸、珪酸など
各種の酸とのエステル、及びこれらの弗素置換物、パラ
フィン類、シリコーンオイル、動植物油、鉱油、高級脂
肪族アミン：グラファイト、シリカ、二硫化モリブデン
、二硫化タングステン等の無機微粉末；ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリエン塩化ビニル、エチレン−塩化
ビニル共重合物、ポリテトラフルオロエチレン等の樹脂
の微粉末；α−オレフィン重合物、常温で液体の不飽和
脂肪族炭化水素、フルオロカーボン類などがある。これ
らのうち特に好ましいものは　脂肪酸、脂肪酸の金属塩
（金属石鹸）脂肪酸アミド、脂肪族アルコールと脂肪酸
、燐酸、はう酸、チタン酸、珪酸などの各種の酸とのエ
スチル及びこれらの弗素置換物などである。

非磁性層中には　潤滑剤の他、所望によりカーボンブラ
ック、アルミナ、酸化クロム、炭化タングステン、ガー
ネットなどのごとき研磨剤を加えてもよい。さらに燐酸
トリクレジル、フタル酸ジブチルなどの可塑剤、レシチ
ン、テン口、ゼレックスなどの分散剤、ステアリン酸鉛
、ステアリン酸カルシウムなどの安定剤を加えることも
できる。

以上その成分について詳細に説明した非磁性層の上には
　磁性層が設けられる。磁性層は　基本的には強磁性体
粉末とこれを結合する結合剤からなり、さらに所望によ
り潤滑剤、カーボンブラック、研磨剤が加えられ、目的
に応じてさらに可塑剤、分散剤、安定剤などが加えられ
る。

この強磁性体としては　γ−Ｆｅｚ　０３、Ｆｅ３０ｕ
　、Ｆ　ｅ　Ｏｘ　　（１，３３＜　ｘ＜１．５　）　
、Ｆ　ｅ金属微粉末、Ｃｒ０ｙ−等があり、特にＣＯ含
有７Ｆｅｘ０３、ＣＯ含有Ｆ　ｅ　ＯＸ　　（１，３３
＜　ｘ　＜１．５　）が好ましい。これらの強磁性体は
　およそ０．１〜１μｍ程度の粒径の粉末である。

この強磁性体粉末を含有、結合するための結合剤、その
他所型により加えられる潤滑剤、研磨剤、可塑剤、分散
剤、安定剤などは　既に”非磁性層”のための成分とし
て説明されたものと同じものが使用される。　そして実
際に非磁性層及び磁性層を構成させるに際して、それぞ
れ対応する成分同士が同じでもよく、また異なった成分
のものであってもよい。またそれぞれの成分の構成比は
　既に当業界において知られている通常の技術により定
めることができ、特別な目的のためには　適宜成分を取
捨選択し、構成比を加減することもできる。

以上の各成分を用いて本発明の磁気記録媒体を製造する
には　各々上述した組成からなる塗布液を調製し、これ
をそれぞれ支持体上に順次塗布し、乾燥させて非磁性層
及び磁性層を形成させるのである。非磁性層及び磁性層
を形成させる塗布液は各成分を有機溶剤中に溶解しある
いは均一に分散させ、支持体上に塗布した場合　いずれ
の部分も均一な組成となるようにする。

有機溶剤としては　メタノール、エタノール、イソプロ
ピルアルコール、ブタノールなどのアルコール系溶剤、
酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶剤、メチル
エチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトン、シ
クロヘキサノンなどのケトン系溶剤、あるいはこれらを
適当な量比で混合した混合溶剤などがある。これらの有
機溶剤は　溶解すべき成分を完全に溶解し得るように選
択され、また混合溶剤の場合は　溶剤の選択と共に各々
の量比が適宜決定される。またこれらの溶剤は　成分と
して用いられている強磁性体粉末の特性を劣化させるも
のであってはならない。

成分の溶剤への溶解には　通常ボールミルやイ遂４子羽
根を備えた溶解槽のごとき溶解強制力のある手段を備え
た溶解機器を用いるのがよい。

塗布後、塗布層を乾燥させるには　従来使用されている
乾燥機器、乾燥装置を使用すればよい。

〔実施例〕

以下　本発明をその実施例に基づいてより具体的に説明
する。なお、各実施例における試料の測定結果は　末尾
にまとめて説明する。また実施例中の”部”はすべて”
重量部”である。

実施例　１ 支持体としての表面粗さＲａ　＝　０．０２８μｍ、厚
さ７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの両
面に下記のごとく調製した塗布液■を塗布して厚さ１．
８μｍの非磁性層を形成し、さらにその上に同じく調製
した塗布液■を塗布して厚さ０．６μｍの磁性層を形成
した。

■非磁性層形成用塗布液の調製 組成 ニトロセルローズ　−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−一−−・　１２部ポリウレタン「クリスボン６１
１９Ｊ （大日本インキ製造側製＞　　−−−−−−−−−−−
−・　６部導電性カーボンブラック （平均粒径＝３０μｍ）　−−−−−−−−−−−−−
−−−−−・・　５部ステアリン酸ブチル−−一−−−
−−−−−−・−・−・−３，０部オレイン酸−−−−
−ｍ−−−−−−・−・−−−−−−−−一−−−−−
−−−・１．０部ミリスチン酸変性シリコン−−−−−
−−・・−１，５部溶剤（メチルエチルケトン／トルエ
ン／メチルイソブチルケトン混合溶剤 混合比−２：　２　：　１） 上記組成の諸成分をボールミルに入れ、十分混合して粘
度１０ポイズ（２５℃）の塗料を調製し、ここで ポリイソシアネート「ウレコートＢ マイラー用＃１クリアー」 （東日本塗料■製）　　−−−−−−−・−−−−−−
−−−−−−−７部を加えて十分混合し、非磁性層形成
用塗布液とした。

■磁性層形成用塗布液のｎＭ 組成 Ｃｏ添加ＦｅＯｘ粉末（ｘ＝１．４、 平均粒径＝０．３μｍ　Ｘ　０．０３μｍ−１００部塩
化ビニル酢酸ビニル共重合体 ｒＵＭｃＨＪ　　（、米国ユニオンカーバイト社製）　
　−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−・　１３部ポリウレタンｒＮ−２３０４Ｊ （日本ポリウレタン■製）・−−一−−−−−−−−・
　４部Ｃｒ　ｚ　Ｏ３−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−−−−−−−５部カーボンブラッ
ク「旭＃８０」 （旭カーボン■！り　　−−−−−−−−−−−−−−
−−・−・　５部ステアリン酸ブチル−−−一−−−−
−−−−−・・−−−−−−２，０部オレイン酸−・−
−−−−−−一−・・・−−−一−−−−−・−−−−
−−−１，０部ミリスチン酸変性シリコン−−−−一−
−−−・−１，５部溶剤（メチルエチルケトン／トルエ
ン／メチルイソブチルケトン混合溶剤 混合比＝２：２：１） 上記組成の諸成分をボールミルに入れ、十分攪４チし、
均一に分散させ、ここで ポリイソシアネート「ウレコートＢ マイラー用＃１クリアー」 （東日本塗料側層＞　　−−−−−・−−−ｍ＝−−・
−・−・・　７　部を加えて十分混合し、磁性層形成用
塗布液とした。

上記のごとく塗布した被塗物をカレンダー（表面艷出機
）により磁性層表面の平滑化処理を施したのち、半径５
．２５インチの円盤状の”フレキシブルディスク”に加
工し、試料Ｎａｌを作成した。

比較例　１ 実施例１において使用したポリエステルフィルム支持体
上に　非磁性層を設けることなく直接磁性層形成用塗布
液を塗布し、乾燥して厚さ０．６μｍの磁性層を形成せ
しめた。その後カレンダー処理を施し、裁断して半径５
．２５インチの円盤状”フレキシブルディスク”の試料
２を作成した。

比較例　２ 表面粗さＲａが０．００９μｍ１厚さ７５μｍのポリエ
ステルフィルムを使用し、実施例１に記載の磁性層形成
用塗布液を塗布し、厚さ０．６μｍの被塗布物を得、カ
レンダーによる表面処理を施したのち、裁断して半径５
．２５インチの円盤状”フレキシブルディスク”の試料
３を作成した。

比較例　３ 実施例１における非磁性層の厚さを０．５μｍとし、そ
の他は　実施例１の場合と同様にして半径５．２５イン
チの円盤状”フレキシブルディスク”の試料４を作成し
た。

実施例　２ 支持体としての厚さ１０μｍのポリエステルフィルム上
に実施例１における非磁性層形成用塗布液を塗布し、厚
さ２．０μｍの非磁性層を形成させた。

その上にさらに次の組成の磁性層形成用塗布液を塗布し
、厚さ１．０μｍの磁性層を形成させた。

磁性層形成用塗布液の組成 Ｆｅ金属粉末−−−−−−一−−−−−−−−へ一−−
−〜−−−−−−・　１００部（平均粒子径０．２５　
ｐｍｘ　Ｏ，０２μｍ）ステアリン酸プチルー−−−−
−・−−一−−−−−−−−−−−・１．０部オレイン
酸−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−０，５部ミリスチン酸変性シリコン
−−−−−−−−−−−−１，０部溶剤（メチルエチル
ケトン／トルエン／メチルイソブチルケトン混合溶剤 混合比＝２　：　２　：　１） その他については　実施例１の場合と同様にして行い、
厚さ１．０μｍの非磁性層を形成させ、続いてカレンダ
ーによる表面処理を行い、これを幅１／２インチのテー
プ状に裁断して磁気記録テープである試料患５を作成し
た。

実施例　３ 実施例２で使用した支持体である厚さ１０μｍのポリエ
ステルフィルム上に実施例２の磁性層形成用組成におけ
る強磁性体に代えてＢａフェライト強磁性粉末（平均粒
子径０．０８μｍｘ　０．０３μｍ）を使用した組成の
塗布液を調製し、他は　実施例２の場合と同様にして幅
１／２インチのテープ状に裁断して磁気記録テープであ
る試料患６を作成した。

比較例４及び比較例５ 実施例２及び実施例３で使用した支持体である厚さ１０
μｍのポリエステルフィルム上に実施例２及び実施例３
の磁性層形成用塗布液を直接塗布し、その他は　それぞ
れ実施例２及び実施例３と同様にして実施し、試料患７
及び試料光８を作成した。

比較例　６ 実施例２において非磁性層の厚さを０．４μｍと、し、
その他は実施例２の場合と同様にして試料光９を作成し
た。

以上の実施例及び比較例において作成した試料について
それぞれの特性を測定したところ、第１表及び第２表に
記載した通りの結果が得られた。

第１表及び第２表に示された結果から、本発明の構成に
なる磁気記録媒体は　各耐久性と共に優れた出力を有す
ることが明らかであった。

〔発明の効果〕

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性支持体上に表面粗さＲａが０．０２μｍ以下であ
   る厚さ１．０μｍ以上の非磁性層及び該層上に強磁性体
   を含有する磁性層が設けられていることを特徴とする磁
   気記録媒体。