JPH07105527A - 磁気記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

磁気記録媒体及びその製造方法

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JPH07105527A
JPH07105527A JP5271323A JP27132393A JPH07105527A JP H07105527 A JPH07105527 A JP H07105527A JP 5271323 A JP5271323 A JP 5271323A JP 27132393 A JP27132393 A JP 27132393A JP H07105527 A JPH07105527 A JP H07105527A
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magnetic
layer
coating
recording medium
magnetic layer
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JP5271323A
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English (en)
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Takahiro Mori
孝博 森
Kunitsuna Sasaki
邦綱 佐々木
Hisato Kato
久人 加藤
Kazuyoshi Imai
一儀 今井
Takahiro Hayashi
隆博 林
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TDK Corp
Original Assignee
Konica Minolta Inc
TDK Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、塗布層を薄膜化していっても表面粗
さの増加を抑制して高い電磁変換特性を維持し、かつ耐
久性も維持できる塗布層の提供であり、また、小型化/
長時間化に充分対応しうる、全厚を低下させた磁気記録
媒体及びその製造方法に関する。 【構成】本発明は、非磁性支持体上に1層以上の塗布層
を有し、塗布層の上層側が強磁性金属粉末を含有する磁
性層であり、かつ、塗布層の総厚が0.5〜2.5μm
である磁気記録媒体において、前記磁性層の表面粗さ
が、Raで1.0〜4.6nm、R10zで8.0〜3
5.0nmであり、かつ塗布層の総厚をtμmとした時
Ra≦−0.47t+0.5/t+3.8、R10z≦
−1.50t+6.0/t+23.0であり、かつ磁性
層表面の脂肪酸エステル量が5〜50mg/mである
磁気記録媒体である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は、磁性層を含む塗布層を
薄層化し、またテープ全厚を低下しても、高い電磁変換
特性および品質信頼性を維持し得る磁気記録媒体及びそ
の製造方法に関する。
【0003】
【従来の技術】近年、高記録密度磁気記録媒体へは、益
々高度な要求がなされてきている。この要求に対して、
磁性粉末として強磁性金属粉末を用いることによって、
記録密度の向上を図る方法がよく知られている。しかし
この方法だけでは、近年望まれている高記録密度磁気記
録媒体への要求を充分に満たすことはできなかった。
【0004】そこで、他なる方法として高周波数から低
周波数におよぶ広範囲での再生出力を向上させるという
要求に対しては、上層を高周波数対応の強磁性金属粉
末、下層を低周波数対応の酸化鉄磁性粉末とした磁気記
録媒体の重層構造化が行われている。
【0005】更に、より一層の高記録密度の要求に対し
ては、磁性層の薄膜化を測ることによる自己減磁、再生
減磁を低減させる方法があり、これも上層を薄層の磁性
層、下層を非磁性層とする重層構造化が行われている。
そして、これらの方法に加えて、さらに強磁性金属粉末
を改良することにより、記録密度の向上が図られてい
る。
【0006】だが、高記録密度磁気記録媒体への要求は
こういった電磁変換特性の向上だけではなく、小型化・
長時間化のために、より薄い磁気記録媒体が望まれてい
る。これには、支持体の薄膜化も含まれるが、支持体の
強度を維持するためには支持体の素材をPETからPE
N、あるいはさらに高強度であるアラミドの使用が検討
されている。しかし、高強度の支持体は高価であり、媒
体のコストアップにつながる。ただ、塗布層の薄膜化が
可能であれば、ある程度の支持体厚を確保することがで
き、高強度の素材を使用せずにすみ、かつ塗布量も減少
するため大幅なコストダウンを実現できる。
【0007】しかし、従来の方法では、塗布層を薄膜化
していくと、同一条件の磁性層表面平滑化処理(カレン
ダー処理)では、表面を平滑化することが困難になり、
薄膜化するにつれて表面粗さは著しく増加し、電磁変換
特性は極端に低下するため、実用とはなり得なかった。
また、カレンダー処理条件を強化することにより、薄膜
塗布層の表面を平滑化する方法も試みられてきたが、こ
の方法で表面を平滑化した場合には、磁気記録媒体の耐
久性を著しく低下させることが判明した。
【0008】このように、従来技術では、塗布層を薄膜
化した際に高い電磁変換特性と耐久性とを両立させるこ
とはできなかった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
問題を鑑み、塗布層を薄膜化しても表面粗さの増加を抑
制して高い電磁変換特性を維持し、かつ耐久性も維持で
きる塗布層の提供であり、また、小型化/長時間化に充
分対応しうる、全厚を低下させた磁気記録媒体及びその
製造方法を提供することである。
【0010】
【発明を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、 1;非磁性支持体上に1層以上の塗布層を有し、塗布層
の上層側が強磁性金属粉末を含有する磁性層であり、か
つ、塗布層の総厚が0.5〜2.5μmである磁気記録
媒体において、前記磁性層の表面粗さが、Raで1.0
〜4.6nm、R10zで8.0〜35.0nmであ
り、かつ塗布層の総厚をtμmとした時Ra≦−0.4
7t+0.5/t+3.8、R10z≦−1.50t+
6.0/t+23.0であり、かつ磁性層表面の脂肪酸
エステル量が5〜50mg/mであること、
【0011】2;非磁性支持体上に1層以上の塗布層を
有し、塗布層の上層側が強磁性金属粉末を含有する磁性
層であり、かつ、塗布層の総厚が0.5〜2.5μmで
ある磁気記録媒体であって、前記磁性層の表面粗さが、
Raで1.0〜4.6nm、R10zで8.0〜35.
0nmであり、かつ塗布層の総厚をtμmとした時Ra
≦−0.47t+0.5/t+3.8、R10z≦−
1.50t+6.0/t+23.0であり、かつ磁性層
表面の脂肪酸エステル量が5〜50mg/mである磁
気記録媒体の製造方法において、前記磁性層塗料の前分
散として混練装置を使用すること、
【0012】3;非磁性支持体上に2層以上の塗布層を
有し、塗布層の上層側が強磁性金属粉末を含有する磁性
層であり、下層側が磁性粉末を含有する磁性層であり、
かつ塗布層の総厚が0.5〜2.5μmである磁気記録
媒体において、前記上層側磁性層の表面粗さが、Raで
1.5〜4.6nm、R10zで14.0〜35.0n
mであり、かつ塗布層の総厚をtμmとした時Ra≦−
0.47t+0.5/t+3.8、R10z≦−1.5
0t+6.0/t+23.0であり、かつ磁性層表面の
脂肪酸エステル量が5〜50mg/mであること、
【0013】4;非磁性支持体上に2層以上の塗布層を
有し、塗布層の上層側が強磁性金属粉末を含有する磁性
層であり、下層側が磁性粉末を含有する磁性層であり、
かつ塗布層の総厚が0.5〜2.5μmである磁気記録
媒体であって、前記上層側磁性層の表面粗さが、Raで
1.5〜4.6nm、R10zで14.0〜35.0n
mであり、かつ塗布層の総厚をtμmとした時Ra≦−
0.47t+0.5/t+3.8、R10z≦−1.5
0t+6.0/t+23.0であり、かつ磁性層表面の
脂肪酸エステル量が5〜50mg/mである磁気記録
媒体の製造方法において、前記磁性層塗料の前分散とし
て混練装置を使用し、かつ前記下層塗料の前分散として
も混練装置を使用すること、
【0014】5;非磁性支持体上に2層以上の塗布層を
有し、塗布層の上層側が強磁性金属粉末を含有する磁性
層であり、下層側が非磁性粉末を含有する非磁性層であ
り、かつ塗布層の総厚が0.5〜2.5μmである磁気
記録媒体において、前記磁性層の表面粗さが、Raで
1.0〜4.6nm、R10zで8.0〜35.0nm
であり、かつ塗布層の総厚をtμmとした時Ra≦−
0.70t+0.5/t+3.8、R10z≦−3.5
0t+6.0/t+23.0であり、かつ磁性層表面の
脂肪酸エステル量が5〜50mg/mであること、
【0015】6;非磁性支持体上に2層以上の塗布層を
有し、塗布層の上層側が強磁性金属粉末を含有する磁性
層であり、下層側が非磁性粉末を含有する非磁性層であ
り、かつ塗布層の総厚が0.5〜2.5μmである磁気
記録媒体であって、前記磁性層の表面粗さが、Raで
1.0〜4.6nm、R10zで8.0〜35.0nm
であり、かつ塗布層の総厚をtμmとした時Ra≦−
0.70t+0.5/t+3.8、R10z≦−3.5
0t+6.0/t+23.0であり、かつ磁性層表面の
脂肪酸エステル量が5〜50mg/mである磁気記録
媒体の製造方法において、前記磁性層塗料の前分散とし
て混練装置を使用し、かつ前記下層塗料の前分散として
も混練装置を使用すること、
【0016】7;磁気記録媒体の全厚が7.5μm以下
であること、である。
【0017】本発明においては、特に、非磁性支持体上
に混練装置を用いて前分散を行った強磁性金属粉末を含
有する磁性層を有し、かつ磁性層表面の脂肪酸エステル
量を適性値に保つことで、塗布層を薄膜化しても高い電
磁変換特性と耐久性とを維持した磁気記録媒体を得るこ
とができる。
【0018】
【発明の具体的な説明】通常、塗布型磁気記録媒体には
潤滑剤として種々の脂肪酸エステルが添加されており、
テープ/ヘッドの摺動面に脂肪酸エステルを存在させる
ことで耐久性を維持している。従来の報告では、こうい
った脂肪酸エステル等の潤滑剤の種類/添加量を規定す
ることにより、耐久性の向上がなされるとされてきた。
しかし、本発明者らが検討した結果、耐久性は潤滑剤の
添加量ではなく、磁性層表面に極短時間で移動可能な、
すなわち、磁性層を短時間シクロヘキサンに浸した際に
抽出される潤滑剤量との相関が大きいことが判明した。
同時に、カレンダー処理条件を強化して磁性層表面を平
滑化すると、この磁性層表面潤滑剤抽出量は極端に減少
し、このことが耐久性の劣化を引き起こしていることも
わかった。これは本来塗布型の磁気記録媒体の表面から
塗布層の内部は微細な孔が通じており、この孔を通して
潤滑剤が表面へ供給されると考えられるが、極度に強化
したカレンダー処理は、表面平滑化とともに表面の微細
な孔を塞いでしまうことになり、これにより潤滑剤の供
給が断たれ、耐久性が劣化したものと考えられる。
【0019】また、塗布層を薄膜化することにより同一
条件のカレンダー処理後での表面粗さが増加することに
ついては、次のように考えられる。例えば、ある塗布層
のカレンダー処理前の塗布厚が3.0μm、処理後の塗
布厚が2.7μmであったとすると、減少した0.3μ
mの縮厚で処理前の表面の凹凸を吸収し平滑化したこと
になる。ここで、塗布厚を1.5μmとすると、同一条
件の処理では、処理後の塗布厚はほぼ1.35μmにな
り、0.15μmの縮厚では、0.3μmのときほど処
理前の表面の凹凸を吸収できず平滑化が損なわれる。さ
らに、薄膜化により塗膜の乾燥が早くなることも、処理
前の表面粗さの増加の一因になっているものと思われ
る。
【0020】したがって、高い電磁変換特性と耐久性と
を両立させるためには、カレンダー処理の強化によらず
に磁性層表面を平滑化させることが必要となる。これ
は、カレンダー処理前の塗布・乾燥させた塗膜の表面自
体をある程度平滑にさせておかなければならない。これ
は、より微細な強磁性金属粉末をより均一に高度に分散
させることにより達成されるが、微細な磁性/非磁性粉
末を高度に分散させるためには混練装置の使用が必須で
ある。混練装置のうち、磁性/非磁性粉末1kgあたり
0.05〜0.5kwの消費電力負荷を提供することの
できる混練装置は、加圧ニーダー、連続ニーダー、オー
プンニーダー、二本ロールミル、三本ロールミル等であ
るが、より高い負荷をかけられる点および金属粉末を扱
う際の密閉性等からも、本発明においては、加圧ニーダ
ーもしくは連続ニーダーを使用することが望ましい。
【0021】本発明者らが、種々の混練装置を用いて検
討を行った結果、強磁性金属粉末を加圧ニーダー若しく
は連続ニーダーを用いて適性条件で混練した後、分散し
て塗料化することにより、従来の方法と比較して、塗布
・配向・乾燥後の磁性層表面をある程度平滑化でき、カ
レンダー処理後の磁性層表面はさらに平滑化できること
が判明し、且つ塗布層を薄層化していった際の表面粗さ
の増加も低く抑えることができることが判明した。
【0022】さらに、下層に磁性もしくは非磁性層を設
けて重層化する場合には、上層の強磁性金属粉末だけで
なく、下層の磁性粉もしくは非磁性粉をも同様にして混
練処理を行うことで、カレンダー処理前/処理後とも
に、従来の方法と比較して著しく平滑化することがで
き、且つ塗布層を薄層化していった際の表面粗さの増加
も低く抑えることができることが判明した。特に、下層
に混練処理をした非磁性粉を用いることで、上層単層よ
りも平滑な磁性層表面を得ることができた。
【0023】このようにして得られたデータの上限値を
結ぶことにより、本発明者らは、表面粗さRa、R10
z(nm)と塗布層の全厚t(μm)との次のような関
係式を得るに至った。
【0024】即ち、塗布層が強磁性金属粉末を含む磁性
層単層の場合、もしくは前記磁性層を上層とし、磁性粉
末を含む磁性層を下層とした重層の場合は、 Ra≦−0.47t+0.5/t+3.8 R10z≦−1.50t+6.0/t+23.0 である。この関係式を図1及び図2に示す。
【0025】又、強磁性金属粉末を含む磁性層を上層と
し、非磁性粉末を含む塗布層を下層とした重層の場合
は、 Ra≦−0.70t+0.5/t+3.8 R10z≦−3.50t+6.0/t+23.0 である。この関係式も同様に図1及び図2に示す。
【0026】本発明の方法により、磁性層の表面粗さを
塗布層厚に対して上記の関係式の範囲に保つことで、塗
布層を薄層化しても高い電磁変換特性と耐久性とを維持
した磁性層を提供することができる。
【0027】本発明に係る複数の磁性層を形成する強磁
性粉末において、上層側磁性層においてはFe−Al系
の強磁性の合金粉末が用いられることが好ましく、Fe
−Al合金粉末、Fe−Al−Ni合金粉末、Fe−A
l−Ca合金粉末、Fe−Al−Ca−Ni合金粉末、
Fe−Ni−Co−Al−Si合金粉末、Fe−Ni−
Si−Al合金粉末、Fe−Ni−Si−Al−Mn合
金粉末等の強磁性合金粉末などが挙げられる。
【0028】これらの中でも、好ましいのは原子重量比
(Fe:Al)が(100:0.5)〜(100:2
0)の合金粉末である。
【0029】前記強磁性合金粉末の形状は結晶子サイズ
200Å未満、好ましくは180Å未満、平均長軸長
0.25μm未満が好ましく、より好ましくは0.20
μm未満が用いられる。
【0030】前記強磁性粉末の比表面積は、通常、25
/g以上が好ましく、より好ましくは30〜80m
/gである。
【0031】前記強磁性粉末の保磁力は、通常、140
0〜2100エルステッドが好ましく、より好ましくは
1500〜2000エルステッドである。
【0032】次いで、前記最上層以外の磁性層を形成す
る強磁性粉末としては、Co被着若しくはCo含有のC
o−γ−Fe粉末、Co−Fe粉末、Co
−FeOx(4/3<x<3/2)粉末等の酸化鉄磁性
粉が挙げられる。
【0033】またこれらの磁性層には、結晶子サイズ4
50Å未満、平均長軸長0.25μm未満でFe2+
Fe3+間の原子数比Fe2+/Fe3+が0.08以
上のCo−酸化鉄が好ましい。
【0034】また本発明における磁性粉の軸比は、電子
顕微鏡写真で500個の粒子について測定した平均長軸
長と、平均短軸長の比である。
【0035】本発明の下層に用いられる非磁性粉末とし
ては各種公知の非磁性粉末を適宜選択して使用すること
が出来、アゾ系の有機色素顔料等の有機粉末、カーボン
ブラック、グラファイト、TiO、硫酸バリウム、Z
nS、MgCO、CaCO、ZnO、CaO、二硫
化タングステン、二硫化モリブデン、窒化硼素、Mg
O、SnO、SiO、Cr、α−Al
、α−Fe、α−FeOOH、SiC、酸
化セリウム、コランダム、人造ダイヤモンド、α−酸化
鉄、ざくろ石、ガーネット、珪石、窒化珪素、炭素珪
素、炭化モリブデン、炭素硼素、炭化タングステン、チ
タンカーバイド、トリボリ、珪藻土、ドロマイト等の無
機粉末を挙げることが出来る。これらの中で好ましいの
は、カーボンブラック、CaCO、TiO、硫酸バ
リウム、α−Al、α−Fe、α−FeO
OH、Cr等の無機粉末である。
【0036】また、非磁性粉末の比表面積としては、通
常10〜250m/gであり、好ましくは20〜15
0m/gである。ここで磁性又は非磁性粉末の比表面
積はBET法と称される比表面積の測定方法によって測
定された表面積を単位グラム当たりの平方メートルで表
したものである。この比表面積並びにその測定方法につ
いては、「粉体の測定」(J.M.Dallavell
e,ClyeorrJr.共著、牟田その他訳;産業図
書社刊)に詳述されており、また「化学便覧」応用編1
170頁〜1171頁(日本化学会編;丸善(株)昭和
41年4月30日発行)にも記載されている。
【0037】比表面積の測定は、例えば粉末を105℃
前後で13分間加熱処理しながら、脱気して粉末に吸着
されているものを除去し、その後この粉末を測定装置に
導入して窒素の初期圧力を0.5kg/mに設定し、
窒素により液体窒素温度(−105℃)で10分間測定
を行う。測定装置としては例えばカウンターソープ(湯
浅アイオニクス社製)を使用する。
【0038】また、非磁性粉末がSi化合物及び/又は
Al化合物により表面処理されていることが好ましい。
かかる表面処理のなされた非磁性粉末を用いると磁性層
である上層の表面状態を良好にすることが出来る。前記
Si及び/又はAlの含有量としては、非磁性粉末に対
してSi、Alとも0.1〜10重量%であることが好
ましい。
【0039】本発明においては、磁性層又は下層の品質
の向上を図るために、研磨剤、潤滑剤、硬化剤、分散
剤、帯電防止剤及び導電性微粉末等の添加剤をその他の
成分として含有させることができる。
【0040】研磨剤としては、例えば特開平4−214
218号の段落番号0105に記載の公知の物質を使用
することができる。この研磨剤の平均粒子径は、通常
0.05〜0.6μmであり、好ましくは0.05〜
0.5μmであり、特に好ましくは0.05〜0.3μ
mである。
【0041】この研磨剤の磁性層又は下層における含有
量としては、通常3〜20重量部であり、好ましくは5
〜15重量部である。
【0042】本発明において使用されるバインダとして
は、一般的に平均分子量が約10,000〜200,0
00の範囲内にある樹脂を用いることができる。
【0043】具体的には、例えばウレタンポリマー、塩
化ビニル樹脂、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(例: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、セルロースプロピオネー
ト、ニトロセルロース等)、スチレンブタジエン共重合
体、ポリエステル樹脂、各種の合成ゴム系バインダ、フ
ェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹
脂、シリコーン樹脂、アクリル系反応樹脂、高分子量ポ
リエステル樹脂とイソシアネートプレポリマーとの混合
物、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートとの
混合物、尿素ホルムアルデヒド樹脂、低分子量グリコー
ルと高分子量ジオール化合物との混合物およびこれらの
混合物などが挙げられる。
【0044】本発明においては、これらの樹脂と併用、
或は単独で陰性官能基を有する樹脂を好適に用いること
もできる。
【0045】この陰性官能基を有する樹脂としては、 −SO,−OSO,−OSO 及び
−〔(MO−)PO(−OM)〕 (但し、式中、Mは水素原子、アルカリ金属であり、
およびMは、それぞれ水素原子、アルカリ金属お
よびアルキル基のいずれかである。またMとM
は、互いに異なっていても良いし、同じであっても良
い。)などが挙げられる。
【0046】前記陰性官能基を有する樹脂は、例えば、
塩化ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹
脂などの樹脂を変性して、前記陰性官能基を導入するこ
とにより得ることができる。
【0047】前記陰性官能基を有する樹脂における陰性
官能基量は、0.005〜1.0mmol/gであるの
が望ましい。
【0048】陰性官能基量が規制された樹脂中では、強
磁性粉末の分散性がよく、磁気記録媒体の出力が大き
く、走行安定性が向上する。
【0049】逆に前記量を外れると、これらの効果が充
分に得られないことがある。
【0050】前記陰性官能基を有する樹脂を用いる場
合、その配合量は、前記強磁性粉末100(重量)に対
して、通常、2〜50%wt、好ましくは5〜40%w
tである。
【0051】この配合割合が2%wt未満であると、前
記陰性官能基を有する樹脂を配合した場合に奏されるべ
き所期の効果が充分に奏されないことがある。50%w
tより多くすると、摺動ノイズやヘッド白濁の劣化を招
くことがある。
【0052】本発明においては、前記陰性官能基を有す
る樹脂とともにポリイソシアナート系硬化剤を併用する
ことにより、磁性層の耐久性の向上を図ることもでき
る。
【0053】このポリイソシアナート系硬化剤として
は、例えばトリレンジイソシアナート、ジフェニルメタ
ンジイソシアナート、ヘキサンジイソシアナート等の2
官能イソシアナート、コロネートL(商品名;日本ポリ
ウレタン工業社製)、デスモジュールL(商品名;バイ
エル社製)等の3官能イソシアナート、または両末端に
イソシアナート基を含有するウレタンプレポリマーなど
の従来から硬化剤として使用されているものや、また硬
化剤として使用可能であるポリイソシアナートであるも
のをいずれも使用することができる。
【0054】前記硬化剤の使用量は、通常、全バインダ
量の5〜80重量部である。
【0055】本発明では、前記各種のバインダの外に任
意成分である分散剤として、例えばレシチン、燐酸エス
テル、脂肪酸、アミン化合物、アルキルサルフェート、
脂肪酸アミド、高級アルコール、ポリエチレンオキサイ
ド、スルホ琥珀酸、スルホ琥珀酸エステル、公知の界面
活性剤等およびこれらの塩、陰性有機基(例えば−CO
OH,−POH)重合体分散剤の塩などを用いること
ができる。
【0056】これらは一種単独で使用しても良いし、二
種以上を組合せて使用しても良い。また、本発明では、
任意成分である可塑剤として脂肪酸エステルを用いるこ
とができる。この脂肪酸エステルとしては、例えばオレ
イルオレート、オレイルステアレート、イソセチルステ
アレート、ジオレイルマレエート、ブチルステアレー
ト、ブチルパルミテート、ブチルミリステート、オクチ
ルミリステート、オクチルパルミテート、アミルステア
レート、アミルパルミテート、ステアリルステアレー
ト、ラウリルオレート、オクチルオレート、イソブチル
オレート、エチルオレート、イソトリデシルオレート、
ブトキシエチルパルミテート、ブトキシエチルステアレ
ート、2−エチルヘキシルステアレート、2−エチルヘ
キシルミリステート、エチルステアレート、2−エチル
ヘキシルパルミテート、イソプロピルパルミテート、イ
ソプロピルミリステート、イソオクチルパルミテート、
イソオクチルミリステート、ブチルラウレート、セチル
−2−エチルヘキサレート、ジオレイルアジペート、ジ
エチルアジペート、ジイソブチルアジペート、ジイソデ
シルアジペートなどが挙げられる。これらの中でも、特
に好ましいのはブチルステアレート、ブチルパルミテー
ト、ブトキシエチルパルミテート、ブトキシエチルステ
アレート、イソオクチルパルミテート、イソオクチルミ
リステートである。
【0057】前記種々の脂肪酸エステルは一種単独で使
用しても良いし、二種以上を混合して使用しても良い。
【0058】本発明の磁気記録媒体における磁性層を含
む塗布層は、潤滑剤として脂肪酸エステルを含有する
が、脂肪酸エステルの添加量及びカレンダー処理条件を
調整することにより、その磁性層表面の脂肪酸エステル
量が5〜50mg/mとなるように保たれる。
【0059】潤滑剤としては、脂肪酸エステルの他、例
えば脂肪酸、シリコーン系潤滑剤、脂肪酸変性シリコー
ン系潤滑剤、弗素系潤滑剤、流動パラフィン、スクワラ
ン、カーボンブラック、グラファイト、カーボンブラッ
クグラフトポリマー、二硫化モリブデン、二硫化タング
ステンなどが挙げられる。
【0060】これらは一種単独で使用しても良いし、二
種以上を組み合わせて使用しても良い。
【0061】本発明においては前記潤滑剤の中でも、脂
肪酸を好適に用いることができる。前記脂肪酸として
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、リノール酸、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などが挙げられる。
【0062】これらの中でも、特に好ましいのはミリス
チン酸、オレイン酸、ステアリン酸である。
【0063】前記潤滑剤の配合割合は、前記強磁性粉末
100(重量)に対して、通常、20%wt以下、好ま
しくは10%wt以下である。この配合割合が20%w
tを超えると、ブルーミングやブリードアウトが生じ易
くなることがある。
【0064】本発明においては、上層側磁性層及び/又
は下層が例えば平均粒径10〜100mμのカーボンブ
ラックを含有していても良い。
【0065】なお、前記帯電防止剤あるいは前述の分散
剤等は、単独の作用のみを有するものではなく、例え
ば、一つの化合物が潤滑剤および帯電防止剤として作用
する場合がある。
【0066】したがって、本発明における前述の分類は
主な作用を示したものであり、分類された化合物の作用
が分類に示す作用によって限定されるものではない。
【0067】また、本発明においては、特性の異なる複
数の磁性層を積層することにより、磁性層を多層構成と
することにより特性を整えている。そして、最上層磁性
層の乾燥膜厚は0.05〜1.0μm未満が好ましく、
より好ましくは0.1〜0.8μm以下であり、且つ全
磁性層の乾燥膜厚は0.5〜2.5μm以下が好まし
く、より好ましくは0.5〜2.3μm以下である。
【0068】本発明に用いられる非磁性支持体の形成材
料としては、例えばポリエチレンテレフタレートおよび
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ィン類;セルロース
トリアセテートおよびセルロースダイアセテート等のセ
ルロース誘導体;ならびにポリカーボネート、芳香族ポ
リアミド、ポリイミドなどのプラスチックを挙げること
ができる。さらにCu,Al,Znなどの金属、ガラ
ス、いわゆるニューセラミック(例えば窒化硼素、炭化
珪素等)等の各種セラミックなども使用することができ
る。
【0069】前記支持体の厚みは、通常、3〜20μ
m、好ましくは4〜13μmであり、より小型化、長時
間化が必要となる場合には、記録媒体の全厚が、7.5
μm以下となるような範囲で決められることが好まし
い。
【0070】本発明においては非磁性支持体の背面に
は、磁気記録媒体の走行性の向上、帯電防止および転写
防止などを目的として、バックコート層を設けてもよ
い。
【0071】また、非磁性支持体における前記磁性層形
成面には、磁性層又は非磁性層と非磁性支持体との接着
性の向上等を目的として、中間層(例えば接着剤層)を
設けることもできる。又、最上層に保護層を設けること
もできる。
【0072】前記非磁性支持体上に、直接にあるいは適
当な中間層を介して形成される磁性層は、強磁性粉末を
バインダ中に分散して形成される。
【0073】本発明の磁気記録媒体は、前記研磨剤、前
記強磁性粉末、陰性官能基を有する塩化ビニル系樹脂な
どのバインダおよびその他の磁性層又は非磁性層形成成
分を溶媒に本発明によって混練分散して磁性塗料又は非
磁性塗料を調製した後、この塗料を前記非磁性支持体上
に塗布し、および乾燥することにより製造することがで
きる。
【0074】磁性層又は非磁性層形成成分の混練・分散
に使用する溶媒としては、例えばアセトン、メチルエチ
ルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIB
K)およびシクロヘキサノン等のケトン系;メタノー
ル、エタノール、プロパノールおよびブタノール等のア
ルコール系;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳
酸エチル、酢酸プロピルおよびエチレングリコールモノ
アセテート等のエステル系;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;ベンゼン、トルエ
ンおよび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、エチレンクロルヒドリンおよびジクロルベンゼン等
のハロゲン化炭化水素などを使用することができる。
【0075】磁性層形成成分の組成混練にあたっては、
前記強磁性粉末およびその他の磁性塗料成分を、同時に
または個々に順次本発明の混練機に投入する。例えば、
まず樹脂と一部の溶剤とを含む溶液中に前記強磁性粉末
を加え、所定時間混練した後、残りの各成分を加えて、
さらに混練を続けて磁性塗料とする。非磁性層形成成分
の混練も同様である。混練分散にあたっては、前記各種
の混練機を使用することができる。
【0076】磁性塗料又は非磁性塗料の塗布に利用する
ことのできる塗布方法としては、例えばグラビアロール
コーティング、マイヤバーコーティング、ドクタプレー
ドコーティング、リバースロールコーティング、ディッ
プコーティング、エアーナイフコーティング、カレンダ
コーティング、スキーズコーティング、キスコーティン
グ、エクストルージョンコーティングおよびファンティ
ンコーティングなどが挙げられる。
【0077】複層塗布にはウェット・オン・ドライ或は
ウェット・オン・ウェット方式が任意に用いられる。
【0078】こうして、磁性層形成成分を塗布した後、
未乾燥の状態で、必要により磁場配向処理を行い、さら
に、例えばスーパカレンダロールなどを用いて表面平滑
化処理を行う。
【0079】次いで、所望の形状に裁断することによ
り、磁気記録媒体を得ることができる。
【0080】本発明の磁気記録媒体は、例えば長尺状に
裁断することにより、ビデオテープ、オーディオテープ
等の磁気テープとして、あるいは円盤状に裁断すること
により、フロッピーディスク等として使用することがで
きる。さらに、通常の磁気記録媒体と同様に、カード
状、円筒状などの形態でも使用することができる。
【0081】
【実施例】次に、本発明の実施例および比較例を示し、
本発明についてさらに具体的に説明する。なお、以下に
記載する実施例および比較例において、「部」は「重量
部」を表すものとする。
【0082】下記組成を有する上層用磁性塗料及び下層
用塗料の各成分を、実施例/比較例の表に示した混練装
置で混練処理をするか、若しくは混練装置を使用せずに
撹拌混合した後、サンドミルを用いて分散して上層用磁
性塗料及び下層用塗料を調整した。
【0083】 {上層用磁性塗料} 強磁性金属粉末 100部 (長軸径:0.12μm、抗磁力:18000c、飽和磁化量:122emu /g) スルホン酸カリウム基含有塩化ビニル系樹脂 10部 (日本ゼオン社製 MR−110) スルホン酸ナトリウム基含有ポリウレタン樹脂 8部 (東洋紡績社製、UR−8700) α−アルミナ(平均粒径0.15μm) 8部 ステアリン酸 1部 ブチルステアレート(脂肪酸エステル) (添加量は表に指定) シクロヘキサノン 100部 メチルエチルケトン 100部 トルエン 100部
【0084】 {下層用磁性酸化鉄塗料} Co−γ−Fe 100 部 (長軸径:0.20μm、抗磁力:7000c) スルホン酸カリウム基含有塩化ビニル系樹脂 12部 (日本ゼオン社製 MR−110) スルホン酸ナトリウム基含有ポリウレタン樹脂 8部 (東洋紡績社製、UR−8700) α−アルミナ(平均粒径0.20μm) 8部 ステアリン酸 1部 ブチルステアレート(脂肪酸エステル) (添加量は表に指定) シクロヘキサノン 100部 メチルエチルケトン 100部 トルエン 100部
【0085】得られた上層用磁性塗料及び下層用磁性酸
化鉄塗料のそれぞれに、ポリイソシアネート化合物(コ
ロネートL、日本ポリウレタン工業社製)5部を添加し
た。
【0086】{下層用針状非磁性酸化鉄塗料}下層用磁
性酸化鉄塗料におけるCo−γ−Feに代えて針
状α−Fe(長軸径:0.17μm)を用いた以
外は下層用磁性塗料と同様にして得た。
【0087】(実験例及び比較例)前述の上層用磁性塗
料を単独で、若しくは上層用磁性塗料及び下層用塗料を
用いて、ウェット−オン−ウェット方式により重層で2
種または3種のフィルム上に塗布した後、塗膜が未乾燥
であるうちに磁場配向処理を行い、続いて乾燥を施して
から、カレンダーで各表に示された条件で表面平滑化処
理を行い、各表に示された厚さを有する単層若しくは上
層及び下層からなる磁性層又は非磁性層を形成した。カ
レンダー処理には金属ヒートロール3本と樹脂ロール2
本とを交互に平行に同一平面上に配した5段カレンダー
(ニップ数4)を使用し、線圧力300kg/cm、C
/S100m/minでの処理を1回として、これを表
に示したヒートロール温度で表に示した回数繰り返し処
理した。又、8μmのポリエチレンテレフタレート(P
ET)フィルムに塗布したものをサンプルA、5μmの
ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルムに塗布し
たものをサンプルB、10μmのPETフィルムに塗布
したものをサンプルCとした。
【0088】更に、この磁性層とは反対側の前記フィル
ムの面(裏面)に下記の組成を有する塗料を塗布し、こ
の塗膜が乾燥後、上述したカレンダー条件を用いて、ヒ
ートロール温度80℃、線圧力200kg/cm、C/
S100m/min、1回の処理を行い、サンプルAと
Cでは厚さ0.5μm、サンプルBでは0.3μmのバ
ックコート層を形成し、広幅の原反磁気テープを得た。
【0089】 カーボンブラック(ラベン1035)(平均粒径25nm) 40 部 硫酸バリウム(平均粒子径300nm) 10部 ニトロセルロース 25部 ポリウレタン系樹脂 25部 (日本ポリウレタン社製、N−2301) ポリイソシアネート化合物 10部 (日本ポリウレタン社製、コロネートL) シクロヘキサノン 400部 メチルエチルケトン 250部 トルエン 250部
【0090】こうして得られた原反磁気テープをサンプ
ルAとBは8mmに、サンプルCは1/2インチにスリ
ットし、それぞれ8mmビデオカセット、VHSビデオ
カセットにローディングして磁気記録媒体を作成した。
この磁気記録媒体につき、以下の評価を行った。その結
果を各表に示す。
【0091】[測定方法] <磁性層表面粗さ>タリステップにより、磁性層の表面
粗さを測定し、中心線平均粗さ:Ra、及び10点平均
粗さ:R10zとを求めた。測定条件は下記の通りであ
る。 測定速度 :0.0025mm/sec 測定長 :0.5mm 倍率 :500000倍 カットオフフィルター:0.33Hz以上 *保存前と、60℃/90%RH120時間保存(磁性
層表面を暴露させた状態で)後の両方のサンプルを測定
した。
【0092】〈再生出力〉ソニー社製8ミリビデオカメ
ラCCDV−900により、7MHz及び9MHzでの
RF出力(dB)を測定した。 *保存前と、50℃/80%RH120時間保存(カセ
ットの状態)後の両方のサンプルを測定した。
【0093】〈ヘッドクロッグ〉ソニー社製8ミリビデ
オデッキEVO−550を使用し、全長録画したテープ
を表に示した環境下で100パス繰り返し走行させたう
ちのヘッドクロッグ(ヘッド目詰まり)を起こしたパス
の回数を測定した。 *保存前と、50℃/80%RH120時間保存(カセ
ットの状態)後の両方のサンプルを測定した。
【0094】<磁性層表面脂肪酸エステル量の測定方法
> (a)240cmの磁気テープ試料にシクロヘキサン
50mlを加え、これを2分間放置した後、抽出液を試
料より分離し、試料を少量のシクロヘキサンで洗浄して
から抽出液と合わせる。 (b)この抽出液に濃度40ppmに調整したパルミチ
ン酸メチル/シクロヘキサン溶液を5ml加える。 (c)ロータリーエバポレーターを用いて、この溶液か
らシクロヘキサンを蒸発させる。 (d)濃縮された抽出物に新たにシクロヘキサン0.2
mlを加え、そのうち1μlをガスクロマトグラフィー
にかける。 (e)パルミチン酸メチルおよび脂肪酸エステルの濃度
とピーク面積との関係から予め作成しておいた検量線か
ら、抽出された脂肪酸エステルの量を求め、この値を単
位面積1mあたりに換算する。
【0095】但し、ガスクロマトグラフィーは横河電機
社製「HP5890シリーズII」、カラムはヒューレ
ットパッカード社製「ウルトラ1」を使用した。
【0096】<スチル耐久性>松下電気社製S−VHS
ビデオデッキ:NV−FS700を用い、カラーバーを
記録した後、スチルモードで再生し、再生開始時の出力
を0dBとして、出力が2dB低下するまでの時間
(分)を測定した。
【0097】又、実施例中の全ての試料について、塗布
層厚とRa又はR10zとの関係を取り、その上限値を
図1又は図2に示した。
【0098】
【表1】
【0099】
【表2】
【0100】
【表3】
【0101】表1〜表3を一瞥するだけで判るように本
発明の実施例と比較例とでは判然たる差があり、本発明
の効果が明らかである。
【0102】
【発明の効果】本発明によれば、塗布層を薄膜化してい
っても表面粗さの増加を抑制して高い電磁変換特性を維
持し、且つ耐久性も維持することができ、また、小型化
/長時間化に充分対応しうる、全厚を低下させた磁気記
録媒体及びその製造方法の提供が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】塗布層厚とRaとの関係を示すグラフである。
【図2】塗布層厚とR10zとの関係を示すグラフであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 久人 東京都日野市さくら町1番地 コニカ株式 会社内 (72)発明者 今井 一儀 東京都日野市さくら町1番地 コニカ株式 会社内 (72)発明者 林 隆博 東京都中央区日本橋1丁目13番1号 ティ ーディーケイ株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】非磁性支持体上に1層以上の塗布層を有
    し、塗布層の上層側が強磁性金属粉末を含有する磁性層
    であり、かつ、塗布層の総厚が0.5〜2.5μmであ
    る磁気記録媒体において、前記磁性層の表面粗さが、R
    aで1.0〜4.6nm、R10zで8.0〜35.0
    nmであり、かつ塗布層の総厚をtμmとした時Ra≦
    −0.47t+0.5/t+3.8、R10z≦−1.
    50t+6.0/t+23.0であり、かつ磁性層表面
    の脂肪酸エステル量が5〜50mg/mであることを
    特徴とする磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】非磁性支持体上に1層以上の塗布層を有
    し、塗布層の上層側が強磁性金属粉末を含有する磁性層
    であり、かつ、塗布層の総厚が0.5〜2.5μmであ
    る磁気記録媒体であって、前記磁性層の表面粗さが、R
    aで1.0〜4.6nm、R10zで8.0〜35.0
    nmであり、かつ塗布層の総厚をtμmとした時Ra≦
    −0.47t+0.5/t+3.8、R10z≦−1.
    50t+6.0/t+23.0であり、かつ磁性層表面
    の脂肪酸エステル量が5〜50mg/mである磁気記
    録媒体の製造方法において、前記磁性層塗料の前分散と
    して混練装置を使用することを特徴とする磁気記録媒体
    の製造方法。
  3. 【請求項3】非磁性支持体上に2層以上の塗布層を有
    し、塗布層の上層側が強磁性金属粉末を含有する磁性層
    であり、下層側が磁性粉末を含有する磁性層であり、か
    つ塗布層の総厚が0.5〜2.5μmである磁気記録媒
    体において、前記上層側磁性層の表面粗さが、Raで
    1.5〜4.6nm、R10zで14.0〜35.0n
    mであり、かつ塗布層の総厚をtμmとした時Ra≦−
    0.47t+0.5/t+3.8、R10z≦−1.5
    0t+6.0/t+23.0であり、かつ磁性層表面の
    脂肪酸エステル量が5〜50mg/mであることを特
    徴とする磁気記録媒体。
  4. 【請求項4】非磁性支持体上に2層以上の塗布層を有
    し、塗布層の上層側が強磁性金属粉末を含有する磁性層
    であり、下層側が磁性粉末を含有する磁性層であり、か
    つ塗布層の総厚が0.5〜2.5μmである磁気記録媒
    体であって、前記上層側磁性層の表面粗さが、Raで
    1.5〜4.6nm、R10zで14.0〜35.0n
    mであり、かつ塗布層の総厚をtμmとした時Ra≦−
    0.47t+0.5/t+3.8、R10z≦−1.5
    0t+6.0/t+23.0であり、かつ磁性層表面の
    脂肪酸エステル量が5〜50mg/mである磁気記録
    媒体の製造方法において、前記磁性層塗料の前分散とし
    て混練装置を使用し、かつ前記下層塗料の前分散として
    も混練装置を使用することを特徴とする磁気記録媒体の
    製造方法。
  5. 【請求項5】非磁性支持体上に2層以上の塗布層を有
    し、塗布層の上層側が強磁性金属粉末を含有する磁性層
    であり、下層側が非磁性粉末を含有する非磁性層であ
    り、かつ塗布層の総厚が0.5〜2.5μmである磁気
    記録媒体において、前記磁性層の表面粗さが、Raで
    1.0〜4.6nm、R10zで8.0〜35.0nm
    であり、かつ塗布層の総厚をtμmとした時Ra≦−
    0.70t+0.5/t+3.8、R10z≦−3.5
    0t+6.0/t+23.0であり、かつ磁性層表面の
    脂肪酸エステル量が5〜50mg/mであることを特
    徴とする磁気記録媒体。
  6. 【請求項6】非磁性支持体上に2層以上の塗布層を有
    し、塗布層の上層側が強磁性金属粉末を含有する磁性層
    であり、下層側が非磁性粉末を含有する非磁性層であ
    り、かつ塗布層の総厚が0.5〜2.5μmである磁気
    記録媒体であって、前記磁性層の表面粗さが、Raで
    1.0〜4.6nm、R10zで8.0〜35.0nm
    であり、かつ塗布層の総厚をtμmとした時Ra≦−
    0.70t+0.5/t+3.8、R10z≦−3.5
    0t+6.0/t+23.0であり、かつ磁性層表面の
    脂肪酸エステル量が5〜50mg/mである磁気記録
    媒体の製造方法において、前記磁性層塗料の前分散とし
    て混練装置を使用し、かつ前記下層塗料の前分散として
    も混練装置を使用することを特徴とする磁気記録媒体の
    製造方法。
  7. 【請求項7】磁気記録媒体の全厚が7.5μm以下であ
    ることを特徴とする請求項1、3又は5記載の磁気記録
    媒体。
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