JPH07220265A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPH07220265A
JPH07220265A JP6007843A JP784394A JPH07220265A JP H07220265 A JPH07220265 A JP H07220265A JP 6007843 A JP6007843 A JP 6007843A JP 784394 A JP784394 A JP 784394A JP H07220265 A JPH07220265 A JP H07220265A
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JP
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layer
magnetic
powder
weight
recording medium
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JP6007843A
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Shigeto Goto
成人 後藤
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Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ＲＦ出力、クロマ出力、高温高湿、低湿下で
の走行耐久性スチル耐久性の特性に優れ、デジタル記録
用媒体として好適な磁気媒体の提供。 【構成】 支持体上に少なくとも第１、第２、第３、第
４の層を支持体に近い方からこの順に形成し、各層の
全フィラーのうち最も重量比で多く含まれるフィラーの
粒径（球状粒子の場合は平均粒径、針状粒子の場合は平
均長軸長を第１、第２、第３、第４の層についてそれぞ
れＡ（nm）、Ｂ（nm）、Ｃ（nm）、Ｄ（nm）とすると
き、第４の層が磁性層であり、Ａ＞Ｂ、Ｃ＞Ｄである磁
気記録媒体、 各層の全フィラーのうち最も重量比で多く含まれるフ
ィラーの結晶子サイズを第１、第２、第３、第４の層に
ついてそれぞれａ（nm）、ｂ（nm）、ｃ（nm）、ｄ（n
m）とするとき、第４の層が磁性層であり、ａ＞ｂ、ｃ
＞ｄである磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は磁気記録媒体に関し、
さらに詳しくは、デジタル用記録媒体として好適な、表
面性に優れ、かつ電気的特性及び走行性に優れる磁気記
録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の磁気記録媒体は、磁性粉末を微粉
末化させることにより、または、上層が磁性層であり、
下層が非磁性層である重層構造にすることにより、高品
質化が図られている（特開昭63-187418号参照）。
【０００３】しかしながら、前者の場合は、磁性粉末を
微細化しただけであり、また、後者の特開昭63-187418
号の場合は、非磁性粉末の形状が不適当であるので、磁
性層あるいは非磁性層形成用塗料における、磁性粉末あ
るいは非磁性粉末の分散性が不良であり、カレンダ工程
におけるカレンダビリティが低下し、その結果として、
磁気記録媒体の表面性は好ましい状態に至らず、デジタ
ル記録媒体として必要な優れた電気的特性や走行性を有
する磁気記録媒体を得るのは困難である。
【０００４】一般に重層磁気記録媒体における最上層の
表面性は、最上層に下接する層の表面性の影響を強く受
け、この傾向は最上層の磁性層の膜厚が薄くなるにつれ
て顕著となる。
【０００５】そのため、最上層の磁性層の表面性を向上
させるためには、最上層に下接する層の表面性を向上さ
せることが必要である。そのためには、最上層に下接す
る層に用いられる粉体を微粒子化し、極性基を含むバイ
ンダを用いて分散性を向上させることが有効である（特
開平4-57217号）。しかしながら、下層に用いられる粉
体を微粒子化するに伴い、ヤング率等の物性が劣化し、
テープの低温における走行耐久性や、ヘッドタッチ特性
（エンベロープ特性）が劣化するという問題が起った。
この問題は長尺化のためにテープが薄くなるにつれて、
益々重要になってきた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】特開平2-260231号公報
において磁性層、非磁性層を組み合わせた３層以上の構
成層を持つ磁気記録媒体が知られている。しかしながら
以下に示す特性を高いレベルで両立させることは未だで
きていない。
【０００７】１）ＲＦ出力、クロマ出力 ２）高温高湿(40℃、湿度80％)、及び低湿下(20℃、湿
度20％)での走行耐久性 ３）スチル耐久性(０℃、湿度20％) 本発明の目的は、前記問題に照し、磁気記録媒体の表面
性を改善すると共に、電気的特性及び走行性に優れ、デ
ジタル記録媒体として好適な磁気記録媒体を提供するこ
とにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明では以下の構成に
より、上記課題を解決することができた。
【０００９】即ち、 支持体上に少なくとも第１、第２、第３、第４の層
を支持体に近い方からこの順に形成し、各層の全フィラ
ーのうち最も重量比で多く含まれるフィラーの粒径（球
状粒子の場合は平均粒径、針状粒子の場合は平均長軸
長）を第１、第２、第３、第４の層についてそれぞれＡ
（nm）、Ｂ（nm）、Ｃ（nm）、Ｄ（nm）とするとき、第
４の層が磁性層であり、Ａ＞Ｂ、Ｃ＞Ｄである磁気記録
媒体 支持体上に少なくとも第１、第２、第３、第４の層
を支持体に近い方からこの順に形成し、各層の全フィラ
ーのうち最も重量比で多く含まれるフィラーの結晶子サ
イズを第１、第２、第３、第４の層についてそれぞれａ
（nm）、ｂ（nm）、ｃ（nm）、ｄ（nm）とするとき、第
４の層が磁性層であり、ａ＞ｂ、ｃ＞ｄである磁気記録
媒体 支持体上に少なくとも第１、第２、第３、第４の層
を支持体に近い方からこの順に形成し、各層のヤング率
を、それぞれＹ1（kg／mm2）、Ｙ2（kg／mm2）、Ｙ3（k
g／mm2）、Ｙ4（kg／mm2）とするとき、第４の層が磁性
層であり、Ｙ1＞Ｙ2、Ｙ4＞Ｙ3である磁気記録媒体 第１、第２の層が非磁性層であり、第３、第４の層
が磁性層である磁性記録媒体とすることにより、前記
１）〜３）の特性を改良することができた。
【００１０】本発明の好ましい態様としては、各層のフ
ィラーの粒径Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄについて、Ａ−Ｂ≧20，Ｃ
−Ｄ≧20であるのが好ましく、Ａ−Ｂ≧50，Ｃ−Ｄ≧50
であることがより好ましい。また、通常50≦Ｄ≦350で
あり、50≦Ｄ≦200であるのが好ましく、80≦Ｄ≦170で
あるのがより好ましい。また通常５≦Ｂ≦500であり、
５≦Ｂ≦400であるのが好ましく、５≦Ｂ≦300であるの
がより好ましい。
【００１１】各層のフィラーの結晶子サイズについて
は、ａ−ｂ≧５，ｃ−ｄ≧５であるのが好ましく、ａ−
ｂ≧１０，ｃ−ｄ≧10であるのがより好ましい。また通
常５≦ｄ≦35，５≦ｂ≦100であり、５≦ｄ≦20，５≦
ｂ≦50であるのが好ましく、５≦ｄ≦15，５≦ｂ≦35で
あるのがより好ましい。
【００１２】各層のヤング率については、Ｙ4−Ｙ3≧5
0、Ｙ1−Ｙ2≧50であるのが好ましく、Ｙ4−Ｙ3≧100、
Ｙ1−Ｙ2≧100であるのがより好ましい。
【００１３】また、第１〜第４の各層が湿潤状態にある
うちに重層塗布されるいわゆるweton wet重層塗布方法
によるのが好ましい。
【００１４】本発明においては、上記第１〜第４の層の
他に必要に応じて第１の層と支持体の間に接着性の改善
を目的に下引層を設けたり、あるいは第４の層（最上層
の磁性層）の上にオーバーコート層を設けることもでき
る。これら下引層やオーバーコート層も、第１〜第４の
層とともにwet on wet法により重層塗布されることが好
ましい。
【００１５】なお、ここで言う結晶子サイズ（Crystal
Size）は、Crystallite Sizeともいわれているものと同
じ意味で用いられ、Ｘ線回折装置によりFeの（110）回
折線の積分幅を用いて、Si粉末を基準としたシェラー法
で測定することにより得られる。また粉末の平均長軸長
は透過型電子顕微鏡写真により、粉末の500個の長軸長
を測定した平均値である。
【００１６】また所定の結晶子サイズ又は平均長軸長を
もつ磁性粉、非磁性粉等は市販されているものから適宜
選択できる。
【００１７】通常磁性粉、非磁性粉等の結晶子サイズや
平均長軸長をコントロールするには、出発物質（原体）
の選択、酸化、還元等の反応時における反応温度、反応
時間、反応時の圧力、pＨ等の反応条件や焼結防止剤、
形状制御剤として用いられる各種元素の種類、量を適宜
調整することにより行うことができる。
【００１８】また最上層の磁性層に用いられる磁性粉と
しては強磁性金属粉末又は六方晶フェライト粉末が好ま
しく、特に強磁性金属粉末が好ましい。
【００１９】また第３層（最上層の磁性層に下接する
層）の膜厚は0.1μm以上とするのが好ましく、0.2μm以
上とするのが該層の表面性を良好に保つ上でより好まし
い。しかしあまり厚くなると膜厚損失により高周波特性
が劣化するので0.1〜0.8μm、より好ましくは0.2〜0.5
μmとするのがよい。
【００２０】第２層、第３層のヤング率より大きなヤン
グ率を第１、第４の層で達成するには、上記した粉体の
結晶子サイズや、平均粒径のコントロールの他に降伏点
をもつポリウレタンを用いる等、用いられる結合剤の硬
さを増したり熱可塑性樹脂の比率をポリウレタンに対し
て増したり、硬化剤の増量を行ったり、添加剤の量を減
らす等の対策を併用することがより好ましい。
【００２１】次に本発明の磁気記録媒体の構成について
順次詳しく述べる。
【００２２】（Ａ）非磁性支持体 前記非磁性支持体を形成する材料としては、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
フィン類、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などを挙げ
ることができる。
【００２３】前記非磁性支持体の形態は特に制限はな
く、主にテープ状、フィルム状、シート状、カード状、
ディスク状、ドラム状などがある。
【００２４】非磁性支持体の厚みには特に制約はない
が、例えばフィルム状やシート状の場合は通常２〜100
μm、好ましくは３〜50μmであり、ディスクやカード状
の場合は30μm〜10mm程度、ドラム状の場合はレコーダ
等に応じて適宜に選択される。
【００２５】なお、この非磁性支持体は単層構造のもの
であっても多層構造のものであってもよい。また、この
非磁性支持体は、例えばコロナ放電処理等の表面処理を
施されたものであってもよい。
【００２６】また、非磁性支持体上の上記磁性層が設け
られていない面（裏面）には、磁気記録媒体の走行性の
向上、帯電防止及び転写防止などを目的として、バック
コート層を設けるのが好ましく、また磁性層と非磁性支
持体との間には、下引層を設けることもできる。
【００２７】（Ｂ）磁性層である最上層（第４の層） 第４の層は、磁性粉末を含有する。更に、必要に応じて
バインダ及びその他の成分を含有することができる。
【００２８】前記最上層の厚みとしては、通常0.01〜0.
7μmであり、好ましくは0.02〜0.6μmであり、特に好ま
しくは0.02〜0.4μmである。前記厚みが0.01μmよりも
小さいと、記録が十分なされないために再生時に出力が
得られないことがあり、一方、0.7μmよりも大きいと、
膜厚損失により十分な再生出力が得られないことがある
ので好ましくない。
【００２９】（Ｂ−１）磁性粉末 この発明においては、磁性層である最上層は公知の各種
の磁性粉末を使用できるが強磁性金属粉末を含有するこ
とがより好ましい。
【００３０】この強磁性金属粉末の含有量としては、そ
の層における固型分全体に対し、通常60〜95wt％であ
り、好ましくは70〜90wt％であり、特に好ましくは75〜
85wt％である。
【００３１】本発明に用いられる磁性粉末としては、強
磁性酸化鉄粉末、強磁性金属粉末、六方晶板状粉末等を
挙げることができる。
【００３２】これらの中でも、強磁性金属粉末、六方晶
系フェライト粉末を好適に用いることができ、特に強磁
性金属粉末を含有することが好ましい。
【００３３】前記強磁性酸化鉄粉末としては、γ-Fe
2O3、Fe3O4又はこれらの中間酸化鉄でFeOx（1.33＜ｘ＜
1.5）で表される化合物や、Coが付加されたもので（コ
バルト変性）Co-FeOx（1.33＜ｘ＜1.5）で表される化合
物等を挙げることができる。
【００３４】前記強磁性金属粉末としては、Fe,Coを初
め、Fe-Al系、Fe-Al-Ni系、Fe-Al-Zn系、Fe-Al-Co系、F
e-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、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、Fe、Ni、Co等を主成分とするメタル磁性
粉末等の強磁性金属粉末を挙げることができる。これら
の中でも、Fe系金属粉が電気的特性に優れる。
【００３５】他方、耐蝕性及び分散性の点から見ると、
Fe-Al系、Fe-Al-Ca系、Fe-Al-Ni系、Fe-Al-Zn系、Fe-Al
-Co系、Fe-Ni-Si-Al-Co系、Fe-Co-Al-Ca系等のFe-Al系
強磁性金属粉末が好ましい。
【００３６】特に、この発明の目的に好ましい強磁性金
属粉末は、鉄を主成分とする金属磁性粉末であり、Al又
はAl及びCaを、Alについては重量比でFe：Al＝100：0.5
〜100：20、Caについては重量比でFe：Ca＝100：0.1〜1
00：10の範囲で含有するのが望ましい。
【００３７】Fe：Alの比率をこのような範囲にすること
で耐蝕性が著しく改良され、またFe：Caの比率をこのよ
うな範囲にすることで電磁変換特性を向上させ、ドロッ
プアウトを減少させることができる。
【００３８】電磁変換特性の向上やドロップアウトの減
少がもたらされる理由は明らかでないが、分散性が向上
することによる保磁力の向上や凝集物の減少等の効果が
考えられる。
【００３９】この発明に用いられるこれらの強磁性粉末
は、その長軸長が50〜350nmであり、好ましくは50〜200
nmであり、更に好ましくは80〜170nmであることが好ま
しい。強磁性粉末の長軸長が前記範囲内にあると、磁気
記録媒体の表面性を向上させることができると共に電気
的特性の向上も図ることができる。
【００４０】また、この発明に用いられる強磁性粉末
は、その保磁力（Hc）が通常600〜5,000 Oeの範囲にあ
ることが好ましい。この保磁力が600 Oe未満であると、
電磁変換特性が劣化することがあり、また保磁力が5,00
0 Oeを超えると、通常のヘッドでは記録不能になること
があるので好ましくない。
【００４１】また、前記強磁性粉末は、磁気特性である
飽和磁化量（σs）が通常、70emu／ｇ以上であることが
好ましい。この飽和磁化量が70emu／ｇ未満であると、
電磁変換特性が劣化することがある。また、特に、この
強磁性粉末が強磁性金属粉末であるときには、この飽和
磁化量が120emu／ｇ以上であることが望ましい。
【００４２】更に、この発明においては、記録の高密度
化に応じて、ＢＥＴ法による比表面積で30m2／ｇ以上、
特に、45m2／ｇ以上の強磁性金属粉末を好ましく用いる
ことができる。
【００４３】この比表面積及びその測定方法について
は、「粉体の測定」（J.M.Dallavelle，Clyeorr Jr.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P1170〜1171（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。
【００４４】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／m2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。
【００４５】測定装置は、例えば、カウンタソープ（湯
浅アイオニクス（株）製）を使用する。
【００４６】また、前記六方晶板状粉末としては、例え
ば、六方晶系フェライトを挙げることができる。このよ
うな六方晶系フェライトは、バリウムフェライト、スト
ロンチウムフェライト等からなり、鉄元素の一部が他の
元素（例えば、Ti，Co，Zn，In，Mn，Ge，Hb等）で置換
されてもよい。このフェライト磁性体については、IEEE
trans on MAG-18 16（1982）に詳しく述べられてい
る。
【００４７】これらの中で、この発明においては、バリ
ウムフェライトを好ましく用いることができる。
【００４８】前記バリウムフェライト（以下、Ba-フェ
ライトと記す）磁性粉末の例としては、Feの一部が少な
くともCo及びZnで置換された平均粒径（六方晶系フェラ
イトの板面の対角線の長さ）が400〜900Åであり、板状
比（六方晶系フェライトの板面の対角線の長さを板厚で
除した値）が2.0〜10.0であり、好ましくは2.0〜6.0で
あり、保磁力（Hc）が450〜1500 OeであるBa-フェライ
トを挙げることができる。
【００４９】上記磁性粉末は１種でも、あるいは２種以
上組合せて用いてもよい。
【００５０】（Ｂ−２）バインダ 第４層が含有するバインダとしては、例えば、ポリウレ
タン、ポリエステル、塩化ビニル系共重合体等の塩化ビ
ニル系樹脂等が代表的なものであり、これらの樹脂は−
SO3 M，−OSO3M，−COOM及び−PO(OM1)2、スルホベタイ
ン基から選ばれた少なくとも一種の極性基を有する繰返
し単位を含むことが好ましい。
【００５１】ただし、上記極性基において、Ｍは水素原
子又はNa，Ｋ，Li等のアルカリ原子又はアルキル基を表
す。
【００５２】上記極性基は磁性粉末の分散性を向上させ
る作用があり、各樹脂中の含有率は0.1〜8.0モル％であ
り、好ましくは0.2〜6.0モル％である。この含有率が0.
1モル％未満であると、磁性粉末の分散性が低下し、ま
た含有率が8.0モル％を超えると、磁性塗料がゲル化し
易くなる。なお、前記各樹脂の重量平均分子量は、15,0
00〜50,000の範囲が好ましい。
【００５３】バインダの含有量は、強磁性金属粉末100
重量部に対して、通常８〜25重量部、好ましくは10〜20
重量部である。
【００５４】バインダは一種単独に限らず、二種以上を
組合せて用いることができるが、この場合、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の比
は、重量比で、通常90：10〜10：90であり、好ましくは
70：30〜30：70の範囲である。
【００５５】塩化ビニル系共重合体にはエポキシ基が導
入されていることが好ましい。このようにすると、重合
体の熱安定性が向上するからである。
【００５６】エポキシ基を導入する場合、エポキシ基を
有する繰返し単位の共重合体中における含有率は、１〜
30モル％が好ましく、１〜20モル％がより好ましい。
【００５７】エポキシ基を導入するためのモノマーとし
ては、例えば、グリシジルアクリレートが好ましい。
【００５８】なお、塩化ビニル系共重合体への極性基の
導入技術に関しては、特開昭57-44227号、同58-108052
号、同59-8127号、同60-101161号、同60-235814号、同6
0-238306号、同60-238371号、同62-121923号、同62-146
432号、同62-146433号等に記載があり、本発明において
もこれらを利用することができる。
【００５９】（Ｂ−３）その他の成分 この発明においては、磁性層である最上層の品質の向上
を図るため、研磨剤、潤滑剤、耐久性向上剤、分散剤、
帯電防止剤及び導電性微粉末など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。
【００６０】前記研磨剤としては、公知の物質を使用す
ることができる。
【００６１】この研磨剤の平均粒子径としては、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0.05〜0.3μmである。
【００６２】前記研磨剤の最上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
であり、特に好ましくは５〜10重量部である。
【００６３】潤滑剤としては、脂肪酸及び／又は脂肪酸
エステルを使用することができる。この場合、脂肪酸の
添加量は、磁性粉末に対して0.2〜10重量％が好まし
く、特に好ましくは0.5〜５重量％である。添加量が0.2
重量％未満であると、走行性が低下し易く、また10重量
％を超えると、脂肪酸が磁性層の表面にしみ出したり、
出力低下が生じ易くなる。
【００６４】また、脂肪酸エステルの添加量も、磁性粉
末に対して0.2〜10重量％が好ましく、特に好ましくは
0.5〜５重量％である。その添加量が0.2重量％未満であ
ると、スチル耐久性が劣化し易く、また10重量％を超え
ると、脂肪酸エステルが磁性層の表面にしみ出したり、
出力低下が生じ易くなる。
【００６５】脂肪酸と脂肪酸エステルとを併用して潤滑
効果をより高めたい場合には、脂肪酸と脂肪酸エステル
は重量比で10：90〜90：10が好ましい。
【００６６】脂肪酸としては一塩基酸であっても二塩基
酸であってもよく、炭素数は６〜30が好ましく、12〜22
の範囲がより好ましい。
【００６７】また、上記脂肪酸、脂肪酸エステル以外の
潤滑剤としてそれ自体公知の物質を使用することがで
き、例えばシリコーンオイル、弗化カーボン、脂肪酸ア
ミド、α-オレフィンオキサイド等を使用することがで
きる。
【００６８】硬化剤としては、ポリイソシアネートを挙
げることができ、ポリイソシアネートとしては、例え
ば、トリレンジイソシアネート（TDI）等と活性水素化
合物との付加体などの芳香族ポリイソシアネートと、ヘ
キサメチレンジイソシアネート（HMDI）等と活性水素化
合物との付加体などの脂肪族ポリイソシアネートがあ
る。なお、前記ポリイソシアネートの重量平均分子量
は、100〜3,000の範囲にあることが望ましい。
【００６９】分散剤としては、例えば特開平4-214218号
の段落番号0093に記載のものなどを使用できる。これら
の分散剤は、通常、磁性粉末に対して0.5〜５重量％の
範囲で用いられる。
【００７０】帯電防止剤としては、第四級アミン等のカ
チオン界面活性剤；スルホン酸、硫酸、燐酸、燐酸エス
テル、カルボン酸等の酸基を含むアニオン界面活性剤；
アミノスルホン酸等の両性界面活性剤；サポニン等の天
然界面活性剤などを挙げることができる。上述した帯電
防止剤は、通常、バインダに対して0.01〜40重量％の範
囲で添加される。
【００７１】更に本発明においては、帯電防止剤として
導電性微粉末を好ましく用いることができる。前記帯電
防止剤としては、カーボンブラック、グラファイト、酸
化錫、銀粉、酸化銀、硝酸銀、銀の有機化合物、銅粉等
の金属粒子等、酸化亜鉛、硫酸バリウム、酸化チタン等
の金属酸化物等の顔料を酸化錫被膜又はアンチモン固溶
酸化錫被膜等の導電性物質でコーティング処理したもの
等を挙げることができる。
【００７２】前記導電性微粉末の平均粒子径としては、
通常５〜700nmであり、好ましくは５〜200nmであり、よ
り好ましくは５〜50nmである。
【００７３】前記導電性微粉末の含有量としては、磁性
粉末100重量部に対して、0.1〜10重量部であり、好まし
くは0.1〜２重量部より好ましくは0.1〜１重量部であ
る。
【００７４】（ｃ）下層（第１層、第２層、第３層） 下層は、少なくとも３つの層からなり、非磁性支持体と
磁性層である最上層との間に複数層をもって形成され
る。
【００７５】下層としては、例えば、磁性粉末を含有す
る磁性層（Ｃ−１）、非磁性粉末を含有する非磁性層
（Ｃ−２）、高透磁率材料を含有する層（Ｃ−３）、又
はこれらの層の組合せからなる層等を挙げることができ
る。この発明においては、第１層、第２層としては非磁
性層（Ｃ−２）が好ましく、特に好ましくは、針状の非
磁性粉末を含有する非磁性層である。また第３層として
は、磁性層（Ｃ−１）が好ましく、特に好ましくは酸化
鉄磁性粉末を含有する磁性層である。
【００７６】第１層、第２層の合計の厚みとしては、通
常0.1〜2.5μmであり、好ましくは0.2〜2.0μmであり、
特に好ましくは0.5〜2.0μmである。前記厚みが2.5μm
よりも大きいと、重層後の上層表面の表面粗さが大きく
なり、いわゆる重層面粗れが発生し、好ましい電磁変換
特性が得られないことがあり、一方、0.1μmよりも小さ
いと、カレンダ時における下層の効果がなくなり、高い
平滑性が得られなくなるため電磁変換特性が悪化するこ
とがあるので好ましくない。
【００７７】（Ｃ−１）磁性層 下層における磁性層は、磁性粉末を含有する。また必要
に応じてバインダ及びその他の成分を含有する。
【００７８】（Ｃ−１−１）磁性粉末 下層における磁性層が含有する磁性粉末としては、特に
制限はなく、（Ｂ−１）のところで例示した化合物を好
適に用いることができる。これらの磁性粉末は一種単独
でも、あるいは二種以上組合せて用いてもよい。
【００７９】これらの磁性粉末の中で好ましいのは、酸
化鉄であり、特にCo-含有酸化鉄である。下層における
磁性層がCo-含有酸化鉄を含有すると、記録波長が大き
い領域、特に１μm以上の領域での再生出力が良好にな
る。
【００８０】磁性粉末の含有量としては、その層におけ
る固型分全体に対し、通常70〜90wt％であり、好ましく
は75〜85wt％である。
【００８１】（Ｃ−１−２）バインダ 下層における磁性層が含有するバインダとしては、（Ｂ
−２）のところで例示した化合物を用いることができ、
その量としては強磁性粉末100重量部に対し、通常５〜2
5重量部であり、好ましくは10〜20重量部である。
【００８２】（Ｃ−１−３）その他の成分 下層における磁性層が含有するその他の成分としては、
（Ｂ−３）のところで例示した化合物を用いることがで
きる。その量としては、本発明の目的を阻害することが
なければ、特に制限はなく、適宜選択することができ
る。
【００８３】（Ｃ−２）非磁性層 非磁性層は、非磁性粉末を含有する。また必要に応じて
バインダ及びその他の成分を含有する。
【００８４】（Ｃ−２−１）非磁性粉末 この発明においては、各種の公知の非磁性粉末を適宜に
選択して使用することができる。
【００８５】非磁性粉末としては、例えば、カーボンブ
ラック、グラファイト、TiO2、硫酸バリウム、ZnS、MgC
O3、CaCO3、ZnO、CaO、二硫化タングステン、二硫化モ
リブデン、窒化硼素、MgO、SnO2、SiO2、Cr2O3、α-Al2
O3、α-Fe2O3、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、窒化硼素、炭化珪素、炭化モ
リブデン、炭化硼素、炭化タングステン、チタンカーバ
イド、トリボリ、珪藻土、ドロマイト等を挙げることが
できる。
【００８６】これらの中で好ましいのは、カーボンブラ
ック、CaCO3、TiO2、硫酸バリウム、α-Al2O3、α-Fe2O
3、α-FeOOH、Cr2O3等の無機粉末であり、その中でもα
−Fe2O3，α−FeOOHが好ましく、特に好ましいのはα−
Fe2O3である。
【００８７】この発明においては、粉末の形状が針状で
ある非磁性粉末を好適に使用することができる。前記針
状の非磁性粉末を用いると、非磁性層の表面の平滑性を
向上させることができ、その上に積層される磁性層から
なる最上層における表面の平滑性も向上させることがで
きる。
【００８８】第２層に用いられる非磁性粉末の長軸長と
しては、通常５〜500nm以下であり、好ましくは５〜400
nm以下であり、特に好ましくは５〜300nm以下である。
【００８９】前記非磁性粉末の軸比としては、通常２〜
20であり、好ましくは５〜15であり、特に好ましくは５
〜10である。ここでいう軸比とは、短軸長に対する長軸
長の比（長軸長／短軸長）のことをいう。
【００９０】また、この発明においては、前記非磁性粉
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最上層の表面状態を良好
にすることができる。前記Si及び／又はAlの含有量とし
ては、前記非磁性粉末に対して、Siが0.1〜10重量％、A
lが0.1〜10重量％であるのが好ましく、より好ましくは
Siが0.1〜５重量％、Alが0.1〜５重量％であり、特にSi
が0.1〜２重量％、Alが0.1〜２重量％であるのがよい。
又Si，Alの重量比がAl／Si≧１であるのがよい。表面処
理に関しては特開平2-83219号に記載された方法により
行なうことができる。又導電性を付与する観点から、Sn
O2やアンチモン固溶体SnO2等により表面処理されている
ことが好ましい。
【００９１】前記非磁性粉末の非磁性層中における含有
量としては、非磁性層を構成する全成分の合計に対し
て、通常50〜99重量％であり、好ましくは60〜95重量％
であり、特に好ましくは70〜95重量％である。非磁性粉
末の含有量が前記範囲内にあると、磁性層である最上層
及び非磁性層の表面状態を良好にすることができる。
【００９２】（Ｃ−２−２）バインダ 下層における非磁性層が含有するバインダとしては、
（Ｂ−２）のところで例示した化合物を用いることがで
き、その量としては、非磁性粉末100重量部に対し、通
常５〜150重量部であり、好ましくは10〜120重量部であ
る。
【００９３】（Ｃ−２−３）その他の成分 下層における非磁性層が含有するその他の成分として
は、（Ｂ−３）のところで例示した化合物を用いること
ができる。その量としては、この発明の目的を阻害する
ことがなければ特に制限はなく、適宜選択することがで
きる。
【００９４】（Ｃ−３）高透磁率材料を含有する層 高透磁率材料を含有する層は、高透磁率材料を含有す
る。また必要に応じてバインダ及びその他の成分を含有
する。
【００９５】（Ｃ−３−１）高透磁率材料 高透磁率材料としては、その保磁力Hcが０＜Hc≦1.0×1
04（A／m）、好ましくは０＜Hc≦5.0×103（A／m）であ
る。保磁力が前記範囲内にあると、高透磁率材料として
最上層の磁化領域の安定化の効果が発揮される。保磁力
が前記範囲を超えると、磁性材料としての特性が発現す
ることにより所望の特性が得られなくなることがあるの
で好ましくない。
【００９６】この発明においては、高透磁率材料とし
て、前記保磁力の範囲内にある材料を適宜に選択するの
が好ましい。そのような高透磁率材料としては、例え
ば、金属軟質磁性材料、酸化物軟質磁性材料等を挙げる
ことができる。
【００９７】前記金属軟質磁性材料としては、Fe-Si合
金、Fe-Al合金（Alperm，Alfenol，Alfer）、パーマロ
イ（Ni-Fe系二元合金、及びこれにMo，Cu，Crなどを添
加した多元系合金）、センダスト（Fe-Si-Al｛9.6重量
％のSi，5.4％のAl，残りがFeである組成｝）、Fe-Co合
金等を挙げることができる。これらの中でも好ましい金
属軟質磁性材料としてはセンダストが好ましい。なお、
高透磁率材料としての金属軟質磁性材料としては以上に
例示したものに限定されず、その他の金属軟質磁性材料
を使用することができる。高透磁率材料は、その一種を
単独で使用することもできるし、又その二種以上を併用
することもできる。
【００９８】前記酸化物軟質磁性材料としては、スピネ
ル型フェライトであるMnFe2O4、Fe3O4、CoFe2O4、NiFe2
O4、MgFe2O4、Li0.5Fe2.5O4や、Mn-Zn系フェライト、Ｎ
ｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｃｕ系フェライト、Cu-Z
n系フェライト、Mg-Zn系フェライト、Li-ZN系フェライ
トを挙げることができる。これらの中でも、Mn-Zn系フ
ェライト及びNi-Zn系フェライトが好ましい。なお、こ
れらの酸化物軟質磁性材料はその一種を単独で使用する
こともできるが、その二種以上を併用することもでき
る。
【００９９】この高透磁率材料はボールミルやその他の
粉砕装置を用いて微細粉末にし、その粒径が１〜1,000m
μ、特に１〜500mμであるのが好ましい。このような微
細な粉末を得るために、金属軟質磁性材料においては、
鎔融した合金を真空雰囲気下に噴霧することにより得る
ことができる。又、酸化物軟質磁性材料においては、ガ
ラス結晶化法、共沈焼成法、水熱合成法、フラックス
法、アルコキシド法、プラズマジェット法等により微細
粉末にすることができる。
【０１００】この高透磁率材料を含有する層において
は、高透磁率材料の含有量は、10〜99重量％、好ましく
は50〜95重量％、更に好ましくは60〜90重量％である。
高透磁率材料の含有量が前記範囲内にあると、最上層の
磁化の安定化の効果が十分に得られる。又、高透磁率材
料が50重量％未満であると、高透磁率層としての効果が
得られなくなることがあるので好ましくない。
【０１０１】なお、この高透磁率材料を含有する層に
は、非磁性の粒子を含有していてもよい。
【０１０２】（Ｃ−３−２）バインダ 下層における高透磁率材料を含有する層中に含まれるバ
インダとしては、（Ｂ−２）のところで例示した化合物
を挙げることができ、その量としては、高透磁率材料10
0重量部に対し、通常５〜30重量部であり、好ましくは1
0〜25重量部である。
【０１０３】（Ｃ−３−３）その他の成分 下層における高透磁率材料を含有する層中に含まれるそ
の他の成分としては、（Ｂ−３）のところで例示した化
合物を挙げることができる。その量としては、この発明
の目的を阻害することがなければ特に制限はなく、適宜
選択することができる。
【０１０４】−磁気記録媒体の製造− この発明の磁気記録媒体は、上層の積層を、下層が湿潤
状態にあるときに行う所謂wet on wet方式で塗設するの
が好ましい。このwet on wet方式は、特開平2-251265
号、同2-268862号に示される公知の重層構造型の磁気記
録媒体の製造に使用される方法を適宜に採用することが
できる。
【０１０５】例えば、一般的には磁性粉末、バインダ、
分散剤、潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤等と溶媒とを混練
して高濃度塗料を調製し、次いでこの高濃度塗料を希釈
して塗布用塗料を調製した後、この塗料を非磁性支持体
の表面に塗布する。
【０１０６】上記溶媒としては、例えば、特開平4-2142
18号の段落番号0119に記載のものなどを用いることがで
きる。磁性層形成成分の混練分散に当たっては、各種の
混練分散機を使用することができる。
【０１０７】この混練分散機としては、例えば、特開平
4-214218号の段落番号0112に記載のものなどを挙げるこ
とができる。上記混練分散機のうち、0.05〜0.5KW（磁性
粉末１Kg当たり）の消費電力負荷を提供することのでき
る混練分散機は、加圧ニーダ、オープンニーダ、連続ニ
ーダ、二本ロールミル、三本ロールミルである。
【０１０８】このwet on wet方式における重層塗布にお
いては、最上層の下に位置する下層が湿潤状態になった
ままで最上層の磁性層を塗布するので、下層の表面（即
ち、最上層との境界面）が滑らかになると共に最上層の
表面性が良好になり、かつ、上下層間の接着性も向上す
る。この結果、特に高密度記録のために高出力、低ノイ
ズの要求される、例えば磁気テープとしての要求性能を
満たしたものとなり、かつ、高耐久性の性能が要求され
ることに対しても膜剥離をなくし、膜強度が向上し、耐
久性が十分となる。また、wet on wet重層塗布方式によ
り、ドロップアウトも低減することができ、信頼性も向
上する。
【０１０９】−表面の平滑化− この発明においては、次にカレンダリングにより表面平
滑化処理を行うのもよい。
【０１１０】その後は、必要に応じてバーニッシュ処理
又はブレード処理を行ってスリッティングされる。
【０１１１】表面平滑化処理においては、カレンダ条件
として温度、線圧力、Ｃ／Ｓ（コーティングスピード）
等を挙げることができる。
【０１１２】この発明においては、通常、上記温度を50
〜140℃、上記線圧力を50〜400kg／cm、上記Ｃ／Ｓを20
〜1,000ｍ／minに保持することが好ましい。これらの数
値を満足しないと、磁気記録媒体の表面性を良好な状態
に保つことが困難になる、あるいは、不可能になること
がある。
【０１１３】上記のように処理した結果の最上層の層の
厚さは0.6μm以下、好ましくは、0.02〜0.6μmにする。
前記層の厚さが0.6μmを越えると、電気的特性が劣化す
るため、この発明の目的たるデジタル記録媒体として好
適な磁気記録媒体を得ることができない。
【０１１４】
【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。
【０１１５】以下に示す成分、割合、操作順序は、この
発明の範囲から逸脱しない範囲において種々変更するこ
とができる。なお、下記の実施例において「部」は全て
「重量部」である。
【０１１６】実施例１〜９、比較例１〜６ 下記の最上層（第４の層）用磁性組成物及び下層（第１
〜３の層）用磁性組成物の各成分をニーダ及びサンドミ
ルを用いて混練分散して最上層（第４の層）用磁性塗料
及び下層（第１〜３の層）用塗料を調製した。但し、平
均長軸長、結晶子サイズ、膜厚、ポリウレタンは表１、
２の通り適宜変更した。
【０１１７】 ｛最上層（第４の層）用磁性塗料−ａ｝ 強磁性金属粉末（試料No.１） 100部 （平均長軸長：120nm、Hc：1700 Oe、結晶子サイズ 12nm、 BET：60m2／ｇ、 Fe：Al：Ca＝100：４：１（重量比）） 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（株）製 ＭＲ−110） スルホン酸ナトリウム基含有ポリウレタン樹脂 10部 （東洋紡績（株）製、ＵＲ−8300） α-アルミナ（0.15μm） 8部 カーボンブラック（40nm） 0.5部 ステアリン酸 1部 ブチルステアレート 1部 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 ｛下層（第１、２の層）用塗料Ａ｝ α-Fe2O3 100部 （長軸長：100nm、短軸長：20nm、結晶子サイズ 18nm BET：55m2／ｇ、Si，Al化合物(α-Fe2O3に対してSi含有量 0.1重量％、 Al含有量0.9重量％)で表面処理） 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（株）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（株）製、ＵＲ−8700） α-アルミナ（0.2μm） 5部 カーボンブラック（15nm） 10部 ステアリン酸 1部 ブチルステアレート 1部 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 得られた最上層（第４の層）用磁性塗料（ａ）、第３層
用磁性塗料Ｂ及び下層（第１、２の層）用塗料Ａ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（株）製）５部を添加した。
【０１１８】なお、下層（第１の層）のポリウレタンと
して、表１に示すようにスルホン酸ナトリウム基含有ポ
リウレタン樹脂（東洋紡績(株)製、ＵＲ−8200）をＵＲ
−8700にかえて用いた。
【０１１９】｛第３層用塗料Ｂ｝下層用塗料Ｂは、下層
塗料Ａにおけるα-Fe2O3に代えてCo-γ-Fe2O3（Hc：650
Oe、平均長軸長 190nm、結晶子サイズ 35nm、磁性粉
中のSi含有量0.8重量％、Al含有量0.1重量％）とした外
は下層用塗料Ａと同様にして得た。
【０１２０】実施例１〜９及び比較例（１）〜（６） 表１及び表２に示した、上述の最上層（第４の層）用磁
性塗料、及び３つの下層（第１〜３の層）用塗料を用い
て、wet on wet方式で厚さ６μmの下引処理されたポリ
エチレン-2,6-ナフタレート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、カレンダで表面平滑化処理を行い、
表１、２に示された厚さを有する下層及び最上層からな
る磁性層を形成した。
【０１２１】更に、この磁性層とは反対側の前記ポリエ
チレン-2,6-ナフタレートフィルムの面（裏面）に下記
の組成を有する塗料を塗布し、この塗膜を乾燥し、上述
したカレンダ条件にしたがってカレンダ加工をすること
によって、厚さ0.8μm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。
【０１２２】 カーボンブラック（ラベン1035） 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（株）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（株）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 ｛第４層磁性塗料−ｂ｝最上層用磁性塗料ａにおいて強
磁性金属粉末に代えてCo置換バリウムフェライト（Hc：
1100 Oe、BET45m2／ｇ、平均粒径30nm、結晶子サイズ30
nm、σs：64emu／ｇ 板状比４）を用いた以外はａと同
様。
【０１２３】
【表１】
【０１２４】
【表２】
【０１２５】こうして得られた原反磁気テープをスリッ
トして、８mm幅のビデオ用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
を表３、４に示した。
【０１２６】（測定方法） ＜ＲＦ出力、クロマ出力＞ソニー社製８mmビデオカメラ
ＣＣＶＤ−900によりビデオ信号を用いてＲＦ出力およ
びクロマ信号を用いてクロマ出力を測定し、リファレン
ステープ(コニカ社製８mmＳＧ）を０dBとして評価し
た。
【０１２７】＜高温高湿での走行耐久性＞高温高湿（40
℃、湿度80％）の環境下でＳ−550（ソニー社製）を用
いてテープを全長録画させ、再生時に２dB以上のＲＦ出
力低下が１秒以上継続して起こった場合をヘッド目詰と
し回数を数えた。
【０１２８】＜低温下での走行耐久性＞低温（20℃、湿
度20％）の環境下でＳ−550（ソニー社製）を用いてテ
ープを全長録画させ、再生時に２dB以上のＲＦ出力の低
下が１秒以上継続して起こった場合をヘッド目詰として
回数を数えた。
【０１２９】＜低温でのスチル耐久性＞ソニー社製８mm
ビデオカメラＥＶ−Ｓ900を用い、温度０℃、湿度20％
においてスチールモードにしたときのＲＦ出力が２dB低
下するまでの時間（分単位）を示した。
【０１３０】＜ヤング率＞オリエンテック社製テンシロ
ンＨＴＭ−100を用い、引張試料長さ200mm×幅12.65mm
の試料を引張速度100mm／min、チャック圧接力50kgで、
１％の伸びが生ずる荷重feを求め、次式によりヤング率
Ｅを求める。
【０１３１】Ｅ＝〔fe／(12.65×ｄ）〕×100 上式に則って、テープ全体（厚みｄT）のヤング率ＥT、
及び支持体（バックコート層を含む厚みｄB）のヤング
率ＥBから、磁性層塗膜（厚みｄM）のヤング率ＥMを次
式により求める。
【０１３２】ＥM＝（ＥT／ｄT−ＥB／ｄB）／ｄＭ
【０１３３】
【表３】
【０１３４】
【表４】
【０１３５】上記結果から分かるように、本発明の試料
は、比較試料に比べて優れた磁気記録特性と耐久性を有
することがわかる。
【０１３６】
【発明の効果】本発明の構成により、磁気記録媒体の表
面性を改善すると共に、電気的特性及び走行性に優れ、
デジタル記録媒体として好適な磁気記録媒体を提供す
る。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 支持体上に少なくとも第１、第２、第
    ３、第４の層を支持体に近い方からこの順に形成し、各
    層の全フィラーのうち最も重量比で多く含まれるフィラ
    ーの粒径（球状粒子の場合は平均粒径、針状粒子の場合
    は平均長軸長）を第１、第２、第３、第４の層について
    それぞれＡ（nm）、Ｂ（nm）、Ｃ（nm）、Ｄ（nm）とす
    るとき、第４の層が磁性層であり、Ａ＞Ｂ、Ｃ＞Ｄであ
    る磁気記録媒体。
  2. 【請求項２】 支持体上に少なくとも第１、第２、第
    ３、第４の層を支持体に近い方からこの順に形成し、各
    層の全フィラーのうち最も重量比で多く含まれるフィラ
    ーの結晶子サイズを第１、第２、第３、第４の層につい
    てそれぞれａ（nm）、ｂ（nm）、ｃ（nm）、ｄ（nm）と
    するとき、第４の層が磁性層であり、ａ＞ｂ、ｃ＞ｄで
    ある磁気記録媒体。
  3. 【請求項３】 支持体上に少なくとも第１、第２、第
    ３、第４の層を支持体に近い方からこの順に形成し、各
    層のヤング率を、それぞれＹ1（kg／mm2）、Ｙ2（kg／m
    m2）、Ｙ3（kg／mm2）、Ｙ4（kg／mm2）とするとき、第
    ４の層が磁性層であり、Ｙ1＞Ｙ2、Ｙ4＞Ｙ3である磁気
    記録媒体。
  4. 【請求項４】 第１、第２の層が非磁性層であり、第
    ３、第４の層が磁性層である請求項１乃至３に記載の磁
    性記録媒体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007042185A (ja) * 2005-08-02 2007-02-15 Dowa Holdings Co Ltd 非磁性粉末および重層磁気記録媒体

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JP2007042185A (ja) * 2005-08-02 2007-02-15 Dowa Holdings Co Ltd 非磁性粉末および重層磁気記録媒体

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