JPH08235561A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPH08235561A
JPH08235561A JP7056770A JP5677095A JPH08235561A JP H08235561 A JPH08235561 A JP H08235561A JP 7056770 A JP7056770 A JP 7056770A JP 5677095 A JP5677095 A JP 5677095A JP H08235561 A JPH08235561 A JP H08235561A
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JP
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magnetic layer
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present
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JP7056770A
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Shinji Saito
真二 斉藤
Nobuo Yamazaki
信夫 山崎
Hitoshi Noguchi
仁 野口
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】電磁変換特性が良好で、かつ摩擦係数の低減に
より走行耐久性に優れる磁気記録媒体を提供する。 【構成】非磁性支持体上に六方晶系フェライト磁性粉を
結合剤中に分散してなる磁性層を少なくとも一層設け、
その反対側にバックコート層を設けてなる磁気記録媒体
において、磁性層の表面粗さ(カットオフ0.25m
m)が1〜20nm、バックコート層の表面粗さ(カッ
トオフ0.8mm)が20〜150nmであることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は六方晶フェライト磁性体
を含む、高密度記録用に優れた電磁変換特性を有する磁
気記録媒体に関し、特に摩擦係数が低減されたことによ
り耐久性に優れた磁気記録媒体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ビデオテープ、オーディオテー
プ、磁気ディスク等の磁気記録媒体としては強磁性酸化
鉄、Co変性強磁性酸化鉄、CrO2 、強磁性合金粉末
等を結合剤中に分散した磁性層を非磁性支持体に塗設し
たものが広く用いられる。しかし、これらの磁性体は一
般には針状で長手方向に磁化されるため、今日要求され
ている短波長記録では、自己減磁が大きくなり十分な出
力が得られないという問題が発生している。特開昭58
−9526号公報、特開昭58−12130号公報、特
開昭61−217936号公報には六方晶フェライト磁
性体を用いた磁気記録媒体が提案されている。また、六
方晶フェライト磁性体を面内垂直方向に配向させること
で、さらに自己減磁を小さくすることが特開昭57−1
95328号公報、特開昭56−60001号公報等に
開示されている。
【0003】しかし、六方晶フェライト磁性体は分散性
が劣るため、従来の針状磁性体と同様にして磁性層に適
用すると、磁性層表面が粗くなりスペース損失が大きく
なり、十分な出力が得られなかった。また磁性層の厚さ
が厚いと出力が低下し、記録時の自己減磁損失、再生時
の厚み損失等の問題が大きくなることに着目し、磁性層
を薄くすることも行われている。しかし、磁性層を約2
μm以下に薄くすると磁性層の表面に非磁性支持体の影
響が表れやすくなり、電磁変換特性が悪化するという問
題があった。このため、支持体表面に非磁性の厚い下塗
層を設けてから磁性層を上層として設けることが、特開
昭57−198536号公報、特開昭63−19131
5号公報で行われている。しかし、磁性層を薄く塗ると
塗布欠陥が生じ歩留まりが悪くなるという問題があっ
た。これを解決する方法として、特開昭63−1913
15号公報、特開昭63−187418号公報に記され
ているように、同時重層塗布方式を用いて下層に非磁性
の層を設ける方法がある。このような方法を用いること
で、表面粗さも改善されるため、特に六方晶フェライト
磁性体を用いたとき、電磁変換特性が向上する。
【0004】しかしながら、このように磁性層を平滑化
すると摩擦係数が上昇するため、走行性、耐久性が悪化
する問題点がある。このため磁性層が設けられた支持体
の反対側にバックコート層を設け、走行中のテンション
を下げることが考えられる。六方晶フェライトを用いた
磁気記録媒体で耐久性の優れるバックコート層を設けた
ものとして、特開昭61−214129号公報、特開昭
62−52717号公報、特開昭62−121927号
公報、特開平1−185821号公報などがある。特開
昭61−214129号公報および特開昭62−121
927号公報にはバックコート層のバインダーとして放
射線硬化型樹脂を用い、その層の電気抵抗を特定値以
下、弾性率を特定値の範囲内にすることにより、ドロッ
プアウトが少なく耐久性が改善された磁気記録媒体が開
示されている。また特開昭62−52717号公報に
は、カーボンブラックを磁性層には含ませないでバック
層に含ませることにより、磁性体の分散性が良く表面電
気抵抗も低くなるため出力および走行性が良好になる磁
気記録媒体が開示されている。さらに、特開平1−18
5821号公報には3種類の異なる特性のカーボンをバ
ックコート層に含ませることにより、摩擦係数、表面電
気抵抗がバランスよく低減され、走行性、耐久性が改善
された磁気記録媒体が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の4つの
文献に記載の磁気記録媒体は、主に、表面電気抵抗の改
善によって耐久性の向上が成されたものである。特開平
1−185821号公報には摩擦係数を低減させる事も
開示されているが、十分に低下されたものではなく、満
足できる走行耐久性を得ることはできなかった。本発明
は上記の問題を解決し、電磁変換特性が良好で、かつ摩
擦係数の低減により走行耐久性に優れる磁気記録媒体を
提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らはバックコー
ト層を有する従来の六方晶フェライトを使用した磁気記
録媒体の走行耐久性が十分ではない原因を調べたとこ
ろ、バックコート層の表面粗さが平滑で摩擦係数が十分
低くないことが一つの原因であることをつきとめた。こ
のような課題を解決すべく本発明者らは鋭意検討したと
ころ、六方晶フェライトを含む磁性層の表面粗さとバッ
クコート層の表面粗さに特定の関係を満たすことで、電
磁変換特性と走行耐久性を両立させることが可能である
ことを見いだし、本発明に至った。即ち本発明は、非磁
性支持体上に六方晶系フェライト磁性粉を結合剤中に分
散してなる磁性層を少なくとも一層設け、その反対側に
バックコート層を設けてなる磁気記録媒体において、磁
性層の表面粗さ(カットオフ0.25mm)が1〜20
nm、バックコート層の表面粗さ(カットオフ0.8m
m)が20〜150nmであることを特徴とする磁気記
録媒体である。好ましくは、非磁性支持体上に主として
無機質非磁性粉末を結合剤中に分散させた非磁性層を設
け、その上に六方晶系フェライト磁性粉を結合剤中に分
散してなる磁性層を設けた磁気記録媒体である。磁性層
およびバックコート層の表面粗さは上記の範囲内であれ
ば良いが、磁性層の表面粗さは10nm以下が好まし
く、バックコート層の表面粗さは50〜100nmが好
ましい。磁性層の表面粗さに特に下限はないが、20n
mを越えると電磁変換特性が低下する。バックコート層
の表面粗さは20nm未満では走行耐久性が十分ではな
く、150nmを越えるとバックコート層の表面粗さが
磁性層面へ転写することにより電磁変換特性が低下した
りドロップアウトが増加する。
【0007】また本発明者らは、バックコート層を粗く
し摩擦係数を下げただけでは、製造工程におけるカレン
ダ処理により、磁性層表面にバックコート層の粗さが転
写され、磁性層の表面が粗くなり電磁変換特性が低下す
ることを見いだした。このような課題を解決すべく本発
明者らは鋭意検討したところ、本発明の磁性層とバック
コート層の表面粗さの関係を満たすためには、支持体お
よび塗布層の弾性率が重要であることも見いだした。こ
のことから、本発明の磁気記録媒体において、支持体の
長手方向の弾性率が500kg/mm2以上、及び塗布
層(磁性層または磁性層と非磁性層からなる塗布層)の
長手方向の弾性率が700kg/mm2以上であること
が好ましいことを見いだした。また、支持体の長手方向
の弾性率が700kg/mm2以上、及び塗布層(磁性
層または磁性層と非磁性層からなる塗布層)の長手方向
の弾性率が1000kg/mm2以上であることがさら
に好ましい。支持体の弾性率が500kg/mm2未満
では本願の所望の磁性層の表面粗さを得られないことが
あり、出力の低下が表れる。また塗布層の弾性率が70
0kg/mm2未満でも同様に本願の所望の磁性層の表
面粗さを得ることが難しい。
【0008】
【作用】本発明の磁気記録媒体が優れた電磁変換特性と
走行耐久性を有する理由は定かではないが次のように考
えられる。六方晶フェライトは一般的に微粒子であって
磁性層の表面が平滑になりやすい。磁性層を平滑化する
とスペース損失が小さくなり電磁変換特性が向上するが
摩擦係数が高くなり、一方、バックコート層を粗くする
と摩擦係数が低下する。走行においては磁性層面とバッ
クコート面がそれぞれ、ハーフ部材またはデッキ内部材
と接触するが、走行のテンションはこれらの接触による
摩擦力の合計で決まると考えられる。磁性層面を平滑に
した場合は、バックコート層の粗さを粗くし、全体での
摩擦力を低減させる必要があると考えられる。一方、こ
のように磁性層に対しバックコート層の粗さが粗いと、
カレンダ工程でバックコート層の粗さが磁性層面に転写
され、磁性層が粗くなる傾向がある。
【0009】これは、バックコート層の突起がカレンダ
によって圧縮されたときの内部応力が、支持体と塗布層
内部を介して磁性層表面を変形させていると考えられ
る。この問題の解決策として、支持体または塗布層の弾
性率を高くすることで、バックコート層の内部応力が磁
性面側に伝わり難くなり、磁性層の平滑性を維持するこ
とができたと考えられる。また非磁性層を磁性層の下層
として設けることで、磁性層のみの場合に比較し塗布面
が平滑になり好ましい。またバックコート層の粗さの転
写を防止するため磁性層の弾性率を高くすると磁性面の
カレンダ成型性が低下しまうが、下層に非磁性層を設
け、磁性層ではなく下層非磁性層の弾性率を高くして塗
布層の弾性率を高くすれば、バックコート面の粗さの転
写が防止できるだけではなく、磁性面のカレンダ成型性
も向上し、電磁変換特性がより優れたものとなる。
【0010】以下、本発明の磁気記録媒体の磁性層につ
いて説明する。本発明の磁性層は、六方晶系フェライト
磁性粉を結合剤中に分散してなるものである。本発明の
最上層に含まれる六方晶フェライトとしてバリウムフェ
ライト、ストロンチウムフェライト、鉛フェライト、カ
ルシウムフェライトの各置換体、Co置換体等の六方晶
Co粉末が使用できる。具体的にはマグネットプランバ
イト型のバリウムフェライト及びストロンチウムフェラ
イト、更に一部スピネル相を含有したマグネットプラン
バイト型のバリウムフェライト及びストロンチウムフェ
ライト等が挙げられ、その他所定の原子以外にAl、S
i、S、Sc、Ti、V、Cr、Cu、Y、Mo、R
h、Pd、Ag、Sn、Sb、Te、Ba、Ta、W、
Re、Au、Hg、Pb、Bi、La、Ce、Pr、N
d、P、Co、Mn、Zn、Ni、Sr、B、Ge、N
bなどの原子を含んでも構わない。一般にはCo−T
i、Co−Ti−Zr、Co−Ti−Zn、Ni−Ti
−Zn、Ir−Zn等の元素を添加した物を使用するこ
とができるが、特に好ましいものはバリウムフェライ
ト、ストロンチウムフェライトの各Co置換体である。
長手方向のSFDは0.3以下にすると抗磁力の分布が
小さくなり好ましい。抗磁力を制御するためには、粒子
径、粒子厚を均一にする、六方晶フェライトのスピネル
相の厚みを一定にする、スピネル相の置換元素の量を一
定にする、スピネル相の置換サイトの場所を一定にす
る、などの方法がある。本発明に用いられる六方晶フェ
ライトは通常六角板状の粒子であり、その粒子径は六角
板状の粒子の板の幅を意味し電子顕微鏡を使用して測定
する。
【0011】本発明では粒子径(板径)は0.01〜
0.2μm、特に好ましくは0.03〜0.1μmの範
囲に規定するものである。また、該微粒子の平均厚さ
(板厚)は0.001〜0.2μmであるが特に0.0
03〜0.05μmが好ましい。更に板状比(粒子径/
板厚)は1〜15であり、好ましくは3〜7である。ま
た、これら六方晶フェライト微粉末のBET法による比
表面積(SBET)は25〜100m2/g、40〜70m
2/gが好ましい。25m2/g未満ではノイズが高くな
り、100m2/gを越えると表面性が得難くなり好ま
しくない。磁性体の抗磁力は800〜4000Oeが好ま
しく、更に好ましくは1200〜3000Oeである。8
00Oe未満では短波長出力が低下し、4000Oeを越え
るとヘッドによる記録が難しく好ましくない。σsは5
0emu/g以上、好ましくは60emu/g以上である。タップ
密度は0.5g/cc以上が好ましく、0.8g/cc
以上がさらに好ましい。六方晶フェライトは用途に応じ
長手配向または垂直配向を用いることができ、磁性層の
残留磁束密度(Br)は配向方向で1000〜2500
G、角型比は長手方向が0.6〜0.95が好ましい。
また特に必要な場合は斜め配向やランダム配向を施すこ
とも可能である。
【0012】結晶子サイズは450〜50オングストロ
ームであり、好ましくは350〜100オングストロー
ムである。磁性体の含水率は0.01〜2%とするのが
好ましい。結合剤の種類によって磁性体の含水率は最適
化するのが好ましい。磁性体のpHは用いる結合剤との
組合せにより最適化することが好ましい。その範囲は4
〜12であるが、好ましくは6〜10である。磁性体は
必要に応じ、Al、Si、Pまたはこれらの酸化物など
で表面処理を施しても構わない。好ましくはAl23
たはSiO2による表面処理であり、用いるバインダー
によってその量と比率を変えることが好ましい。その量
は磁性体に対し0.1〜10%であり表面処理を施すと
脂肪酸などの潤滑剤の吸着が100mg/m2以下にな
り好ましい。磁性体には可溶性のNa、Ca、Fe、N
i、Srなどの無機イオンを含む場合があるが500p
pm以下であれば特に磁性体の特性に影響を与えない。
また、本発明に用いられる磁性体は空孔が少ないほうが
好ましくその値は20容量%以下、さらに好ましくは5
容量%以下である。
【0013】本発明の磁気記録媒体の磁性層に使用され
る結合剤としては、従来公知の熱可塑系樹脂、熱硬化系
樹脂、反応型樹脂やこれらの混合物が使用される。熱可
塑系樹脂としては、ガラス転移温度が−100〜150
℃、数平均分子量が1000〜200000、好ましく
は10000〜100000、重合度が約50〜100
0程度のものである。このような例としては、塩化ビニ
ル、酢酸ビニル、ビニルアルコール、マレイン酸、アク
ルリ酸、アクリル酸エステル、塩化ビニリデン、アクリ
ロニトリル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、ス
チレン、ブタジエン、エチレン、ビニルブチラール、ビ
ニルアセタール、ビニルエーテル、等を構成単位として
含む重合体または共重合体、ポリウレタン樹脂、各種ゴ
ム系樹脂がある。また、熱硬化性樹脂または反応型樹脂
としてはフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン
硬化型樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、
アクリル系反応樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、シリコー
ン樹脂、エポキシ−ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂
とイソシアネートプレポリマーの混合物、ポリエステル
ポリオールとポリイソシアネートの混合物、ポリウレタ
ンとポリイソシアネートの混合物等があげられる。これ
らの樹脂については朝倉書店発行の「プラスチックハン
ドブック」に詳細に記載されている。また、公知の電子
線硬化型樹脂を各層に使用することも可能である。これ
らの例とその製造方法については特開昭62−2562
19号公報に詳細に記載されている。以上の樹脂は単独
または組合せて使用できるが、好ましいものとして塩化
ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル
−酢酸ビニル−ビニルアルコール樹脂、塩化ビニル−酢
酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、中から選ばれる少
なくとも1種とポリウレタン樹脂の組合せ、またはこれ
らにポリイソシアネートを組み合わせたものがあげられ
る。
【0014】ポリウレタン樹脂の構造はポリエステルポ
リウレタン、ポリエーテルポリウレタン、ポリエーテル
ポリエステルポリウレタン、ポリカーボネートポリウレ
タン、ポリエステルポリカーボネートポリウレタン、ポ
リカプロラクトンポリウレタンなど公知のものが使用で
きる。ここに示したすべての結合剤について、より優れ
た分散性と耐久性を得るためには必要に応じ、−COO
M,−SO3M、−OSO3M、−P=O(OM)2、−
O−P=O(OM)2、(以上につきMは水素原子、ま
たはアルカリ金属塩基)、−OH、−NR2、−N+3
(Rは炭化水素基)、エポキシ基、−SH、−CN、な
どから選ばれる少なくともひとつ以上の極性基を共重合
または付加反応で導入したものをを用いることが好まし
い。このような極性基の量は10-1〜10-8モル/gであ
り、好ましくは10-2〜10-6モル/gである。
【0015】本発明に用いられるこれらの結合剤の具体
的な例としてはユニオンカーバイト社(株)製VAG
H,VYHH,VMCH,VAGF,VAGD,VRO
H,VYES,VYNC,VMCC,XYHL,XYS
G,PKHH,PKHJ,PKHC,PKFE、日信化
学工業社(株)製MPR−TA,MPR−TA5,MP
R−TAL,MPR−TSN,MPR−TMF,MPR
−TS,MPR−TM,MPR−TAO、電気化学社
(株)製1000W,DX80,DX81,DX82,
DX83,100FD、日本ゼオン社(株)製MR−1
04,MR−105,MR110,MR100,400
X−110A、日本ポリウレタン社(株)製ニッポラン
N2301,N2302,N2304、大日本インキ社
(株)製パンデックスT−5105,T−R3080,
T−5201、バーノックD−400,D−210−8
0,クリスボン6109,7209、東洋紡社(株)製
バイロンUR8200,UR8300,UR−860
0,UR−5500,UR4300,RV530,RV
280、大日精化社(株)製ダイフェラミン4020,
5020,5100,5300,9020,9022,
7020、三菱化成社(株)製,MX5004、三洋化
成社(株)製サンプレンSP−150,TIM−300
3,TIM−3005、旭化成社(株)製サランF31
0,F210などがあげられる。
【0016】本発明の磁性層に用いられる結合剤は六方
晶フェライト磁性粉に対し、5〜50%の範囲、好まし
くは10〜30%の範囲で用いられる。塩化ビニル系樹
脂を用いる場合は5〜30%、ポリウレタン樹脂を用い
る場合は2〜20%、ポリイソシアネートは2〜20%
の範囲でこれらを組み合わせて用いるのが好ましい。本
発明において、ポリウレタンを用いる場合はガラス転移
温度が−50〜100℃、破断伸びが100〜2000
%、破断応力は0.05〜10kg/cm2、降伏点は
0.05〜10kg/cm2が好ましい。
【0017】本発明の磁気記録媒体の磁性層には、カー
ボンブラックを混合させて公知の効果であるRsを下げ
ることができる。本発明の磁性層に使用されるカーボン
ブラックはゴム用ファーネス、ゴム用サーマル、カラー
用ブラック、アセチレンブラック、等を用いることがで
きる。比表面積は5〜500m2/g、DBP吸油量は
10〜400ml/100g、粒子径は5〜300n
m、pHは2〜10、含水率は0.1〜10%、タップ
密度は0.1〜1g/CC、が好ましい。本発明に用いら
れるカーボンブラックの具体的な例としてはキャボット
社(株)製BLACKPEARLS 2000,130
0,1000,900,800,700、VULCAN
XC−72、旭カーボン社(株)製#80,#60,
#55,#50,#35、三菱化成工業社(株)製#2
400B,#2300,#900,#1000,#3
0,#40,#10B,#3250B,#650B,#
950B、コンロンビアカーボン社(株)製CONDU
CTEX SC RAVEN150,50,40,15
などがあげられる。カーボンブラックを分散剤などで表
面処理したり、樹脂でグラフト化して使用しても、表面
の一部をグラファイト化したものを使用しても構わな
い。また、カーボンブラックを磁性塗料に添加する前に
あらかじめ結合剤で分散しても構わない。これらのカー
ボンブラックは単独、または組合せで使用することがで
きる。カーボンブラックを使用する場合は磁性体に対す
る量の0.1〜30%で用いることが好ましい。カーボ
ンブラックは磁性層の帯電防止、摩擦係数低減、遮光性
付与、膜強度向上などの働きがあり、これらは用いるカ
ーボンブラックにより異なる。従って本発明に使用され
るこれらのカーボンブラックは上層磁性層、下層非磁性
層でその種類、量、組合せを変え、粒子サイズ、吸油
量、電導度、pHなどの先に示した諸特性をもとに目的
に応じて使い分けることはもちろん可能である。本発明
の磁性層で使用できるカーボンブラックは例えば「カー
ボンブラック便覧」カーボンブラック協会編を参考にす
ることができる。
【0018】以下、本発明の磁気記録媒体のバックコー
ト層について説明する。本発明のバックコート層は、非
磁性支持体性の磁性層側と反対側に設けられたもので、
その厚みは0.1〜2μm、好ましくは0.3〜1.0
μmである。バックコート層は公知のものが使用できる
が、カーボンブラックを主成分とするもので、表面粗さ
はカーボンブラックの粒径と混合比率で制御することが
できる。用いられるカーボンブラックは磁性層や非磁性
層にも用いるものを使用できるが、好ましい微粒子カー
ボンとして、キャボット社(株)製BLACK PEA
RL800,XC72,コロンビアカーボン社(株)製
Conductex SC−U、三菱化成社(株)製
#650Bなどがある。また好ましい粗粒子カーボンと
してコロンビアカーボン社(株)製 Reven MT
−P、キャンカーブ社(株)製 Thermax MT
が上げられる。これらカーボンブラックを分散する樹脂
は磁性層と同じものを用いることができるが、好ましい
ものとして塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル樹
脂、ニトロセルロースなどの繊維素系樹脂、フェノキシ
樹脂、およびこれらとポリウレタン樹脂、イソシアネー
ト硬化剤との併用が挙げられる。バックコート層には必
要に応じ、脂肪酸、脂肪酸エステルなどの添加剤、レシ
チン、オレイン酸銅、銅フタロシアニンなどの分散剤を
添加することができる。また、より耐久性を向上させる
ために、カーボンブラック以外の非磁性粉末としてAl
23、Cr23、α−Fe23などのモース硬度6以上
の研磨剤やBaSO4、CaCO3などをカーボンブラッ
クに対し0.5〜100%の範囲で添加することが好ま
しく、モース硬度6以上の研磨剤をカーボンブラックに
対して0.5〜30重量%含むことが、さらに好まし
い。
【0019】次に本発明の磁気記録媒体の、必要に応じ
て設けられる下層非磁性層について説明する。本発明の
下層非磁性層(以下、単に下層または非磁性層ともい
う)に用いられる非磁性粉末は、例えば金属酸化物、金
属炭酸塩、金属硫酸塩、金属窒化物、金属炭化物、金属
硫化物等の無機質化合物から選択することができる。無
機化合物としては例えばα化率90%以上のα−アルミ
ナ、β−アルミナ、γ−アルミナ、炭化ケイ素、酸化ク
ロム、酸化セリウム、α−酸化鉄、コランダム、窒化珪
素、チタンカーバイト、酸化チタン、二酸化珪素、酸化
スズ、酸化マグネシウム、酸化タングステン、酸化ジル
コニウム、窒化ホウ素、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、硫
酸カルシウム、硫酸バリウム、二硫化モリブデンなどが
単独または組合せで使用される。特に好ましいのは二酸
化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、硫酸バリウムであり、更
に好ましいのは二酸化チタンである。これら非磁性粉末
の粒子サイズは0.005〜2μmが好ましいが、必要
に応じて粒子サイズの異なる非磁性粉末を組み合わせた
り、単独の非磁性粉末でも粒径分布を広くして同様の効
果をもたせることもできる。取分け好ましいのは0.0
1〜0.2μmである。タップ密度は0.05〜2g/
cc、好ましくは0.2〜1.5g/ccである。含水
率は0.1〜5%、好ましくは0.2〜3%である。p
Hは2〜11であるが、6〜9の間が特に好ましい。比
表面積は1〜100m2/g、好ましくは5〜50m2
g、更に好ましくは7〜40m2/gである。
【0020】結晶子サイズは0.01〜2μmが好ましい。
DBPを用いた吸油量は5〜100ml/100g、好ま
しくは10〜80ml/100g、更に好ましくは20〜
60ml/100gである。比重は1〜12、好ましく
は3〜6である。形状は針状、球状、多面体状、板状の
いずれでも良い。強熱減量は20%以下であることが好
ましい。本発明に用いられる上記無機粉体のモース硬度は
4以上のものが好ましい。これらの粉体表面のラフネス
ファクターは0.8〜1.5が好ましく、更に好ましい
のは0.9〜1.2である。ステアリン酸(SA)吸着
量は1〜20μmol/m2、更に好ましくは2〜15μmol
/m2である。下層非磁性粉体の25℃での水への湿潤熱
は200〜600erg/cm2の範囲にあることが好まし
い。また、この湿潤熱の範囲にある溶媒を使用すること
ができる。100〜400℃での表面の水分子の量は1
〜10個/100Åが適当である。水中での等電点のpHは
3〜6の間にあることが好ましい。これらの粉体の表面
はAl23、SiO2、TiO2、ZrO2,SnO2、S
23,ZnOで表面処理することが好ましい。特に分
散性に好ましいのはAl23、SiO2、TiO2、Zr
2、であるが、更に好ましいのはAl23、SiO2
ZrO2である。これらは組み合わせて使用しても良い
し、単独で用いることもできる。また、目的に応じて共
沈させた表面処理層を用いても良いし、先ずアルミナで
処理した後にその表層をシリカで処理する構造、その逆
の構造を取ることもできる。また、表面処理層は目的に
応じて多孔質層にしても構わないが、均質で密である方
が一般には好ましい。
【0021】本発明に用いられる非磁性粉末の具体的な
例としては、昭和電工製UA5600,UA5605,
ナノタイト、住友化学(株)製AKP−20,AKP−
30,AKP−50,HIT−55,HIT−100,
ZA−G1、日本化学工業(株)製G5,G7,S−
1、戸田工業(株)製TF−100,TF−120,T
F−140,R516,DPN250BX、石原産業
(株)製TTO−51B,TTO−55A,TTO−5
5B,TTO−55C,TTO−55S,TTO−55
D,FT−1000,FT−2000,FTL−10
0,FTL−200,M−1,S−1,SN−100,
R−820、R−830,R−930,R−550,C
R−50,CR−80,R−680,TY−50、チタ
ン工業(株)製ECT−52,STT−4D,STT−
30D,STT−30,STT−65C、三菱マテリア
ル(株)製T−1、日本触媒(株)NS−O,NS−3
Y,NS−8Y、テイカ(株)製MT−100S,MT
−100T,MT−150W,MT−500B,MT−
600B,MT−100F、堺化学(株)製FINEX
−25,BF−1,BF−10,BF−20,BF−1
L,BF−10P、同和鉱業製(株)DEFIC−Y,
DEFIC−R、チタン工業(株)製Y−LOP及びそ
れを焼成した物等が挙げられる。
【0022】特に好ましい非磁性粉体は二酸化チタンで
あるので、二酸化チタンを例に製法を詳しく記す。これ
らの酸化チタンの製法は主に硫酸法と塩素法がある。硫
酸法はイルミナイトの源鉱石を硫酸で蒸解し、Ti,F
eなどを硫酸塩として抽出する。硫酸鉄を晶析分離して
除き、残りの硫酸チタニル溶液を濾過精製後、熱加水分
解を行なって、含水酸化チタンを沈澱させる。これを濾
過洗浄後、夾雑不純物を洗浄除去し、粒径調節剤などを
添加した後、80〜1000℃で焼成すれば粗酸化チタ
ンとなる。ルチル型とアナターゼ型は加水分解の時に添
加される核剤の種類によりわけられる。この粗酸化チタ
ンを粉砕、整粒、表面処理などを施して作成する。塩素
法は原鉱石は天然ルチルや合成ルチルが用いられる。鉱
石は高温還元状態で塩素化され、TiはTiCl4にF
eはFeCl2となり、冷却により固体となった酸化鉄
は液体のTiCl4と分離される。得られた粗TiCl4
は精留により精製した後核生成剤を添加し、1000℃
以上の温度で酸素と瞬間的に反応させ、粗酸化チタンを
得る。この酸化分解工程で生成した粗酸化チタンに顔料
的性質を与えるための仕上げ方法は硫酸法と同じであ
る。表面処理は上記酸化チタン素材を乾式粉砕後、水と
分散剤を加え、湿式粉砕、遠心分離により粗粒分級が行
なわれる。その後、微粒スラリーは表面処理槽に移さ
れ、ここで金属水酸化物の表面被覆が行なわれる。ま
ず、所定量のAl,Si,Ti,Zr,Sb,Sn,Z
nなどの塩類水溶液を加え、これを中和する酸、または
アルカリを加えて、生成する含水酸化物で酸化チタン粒
子表面を被覆する。副生する水溶性塩類はデカンテーシ
ョン、濾過、洗浄により除去し、最終的にスラリーpH
を調節して濾過し、純水により洗浄する。洗浄済みケー
キはスプレードライヤーまたはバンドドライヤーで乾燥
される。最後にこの乾燥物はジェットミルで粉砕され、
製品になる。また、水系ばかりでなく酸化チタン粉体に
AlCl3,SiCl4の蒸気を通じその後水蒸気を流入
してAl,Si表面処理を施すことも可能である。その
他の顔料の製法については”Characteriza
tion of Powder Surfaces”A
cademic Pressを参考にすることができ
る。
【0023】また、下層にカーボンブラックを混合させ
て公知の効果であるRsを下げることができる。このた
めにはゴム用ファーネス、ゴム用サーマル、カラー用ブ
ラック、アセチレンブラック、等を用いることができ
る。比表面積は100〜500m2/g、好ましくは1
50〜400m2/g、DBP吸油量は20〜400m
l/100g、好ましくは30〜200ml/100g
である。粒子径は5〜80nm、好ましく10〜50n
m、さらに好ましくは10〜40nmである。pHは2
〜10、含水率は0.1〜10%、タップ密度は0.1
〜1g/CC、が好ましい。本発明に用いられるカーボン
ブラックの具体的な例としてはキャボット社(株)製
BLACKPEARLS 2000,1300,100
0,900,800,880,700、VULCAN
XC−72、三菱化成工業社(株)製#3050B,#
3150B,#3250B,#3750B,#3950
B,#950,#650B,#970B,#850B,
MA−600、コンロンビアカーボン社(株)製CON
DUCTEX SC RAVEN 8800,800
0,7000,5750,5250,3500,210
0,2000,1800,1500,1255,125
0、アクゾー社(株)製ケッチェンブラックECなどが
あげられる。カーボンブラックを分散剤などで表面処理
したり、樹脂でグラフト化して使用しても、表面の一部
をグラファイト化したものを使用しても構わない。ま
た、カーボンブラックを塗料に添加する前にあらかじめ
結合剤で分散しても構わない。これらのカーボンブラッ
クは上記無機質粉末に対して50重量%を越えない範
囲、非磁性層総重量の40%を越えない範囲で使用でき
る。これらのカーボンブラックは単独、または組合せで
使用することができる。本発明で使用できるカーボンブ
ラックは例えば「カーボンブラック便覧」カーボンブラ
ック協会編」を参考にすることができる。
【0024】本発明に用いられる有機質粉末はアクリル
スチレン系樹脂粉末、ベンゾグアナミン樹脂粉末、メラ
ミン系樹脂粉末、フタロシアニン系顔料が挙げられる
が、ポリオレフィン系樹脂粉末、ポリエステル系樹脂粉
末、ポリアミド系樹脂粉末、ポリイミド系樹脂粉末、ポ
リフッ化エチレン樹脂が使用される。その製法は特開昭
62−18564号公報、特開昭60−255827号
公報に記されているようなものが使用できる。なお、一
般の磁気記録媒体において下塗層を設けることが行われ
ているが、これは支持体と磁性層等の接着力を向上させ
るために設けられるものであって、厚さも0.5μm以
下で本発明の下層非磁性層とは異なるものである。本発
明においても下層非磁性層と支持体との接着性を向上さ
せるために下塗層を設けることが好ましい。非磁性層の
バインダー、潤滑剤、分散剤、添加剤、溶剤、分散方法
その他は磁性層のそれが適用できる。特に、バインダー
量、種類、添加剤、分散剤の添加量、種類に関しては磁
性層に関する公知技術が適用できる。このような下層非
磁性層の厚みは0.2〜5μm、好ましくは1〜3μm
である。なお、本発明における非磁性層とは非磁性粉体
を主成分としたものであり、本発明の効果が発揮される
範囲において、少量の磁性体が含まれる場合も本発明の
非磁性層の範疇に属するものである。少量の磁性体とは
非磁性粉体に対して20重量%以下である。20%を超
えると本発明の効果は失われる。本発明の非磁性層に使
用される結合剤としては、磁性層に使用したものと同様
のものが、同様の配合で使用することができる。
【0025】本発明の磁気記録媒体で塗布層が磁性層と
下層非磁性層の二層からなる場合については、結合剤
量、結合剤中に占める塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン
樹脂、ポリイソシアネート、あるいはそれ以外の樹脂の
量、塗布層を形成する各樹脂の分子量、極性基量、ある
いは先に述べた樹脂の物理特性などを必要に応じ非磁性
層、磁性層とで変えることはもちろん可能であり、多層
磁性層に関する公知技術を適用できる。例えば、各層で
バインダー量を変更する場合、磁性層表面の擦傷を減ら
すためには磁性層のバインダー量を増量することが有効
であり、ヘッドに対するヘッドタッチを良好にする為に
は、非磁性層層のバインダー量を多くして柔軟性を持た
せることにより達成される。
【0026】本発明に用いるポリイソシアネートとして
は、トリレンジイソシアネート、4−4’−ジフェニル
メタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネ
ート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレン−1,
5−ジイソシアネート、o−トルイジンジイソシアネー
ト、イソホロンジイソシアネート、トリフェニルメタン
トリイソシアネート等のイソシアネート類、また、これ
らのイソシアネート類とポリアルコールとの生成物、ま
た、イソシアネート類の縮合によって生成したポリイソ
シアネート等を使用することができる。これらのイソシ
アネート類の市販されている商品名としては、日本ポリ
ウレタン社(株)製コロネートL,コロネートHL,コ
ロネート2030,コロネート2031,ミリオネート
MR,ミリオネートMTL、武田薬品社(株)製タケネ
ートD−102,タケネートD−110N,タケネート
D−200,タケネートD−202、住友バイエル社
(株)製デスモジュールL,デスモジュールIL,デス
モジュールN,デスモジュールHL等がありこれらを単
独または硬化反応性の差を利用して二つもしくはそれ以
上の組合せで各層とも用いることができる。
【0027】本発明に用いられる結合剤は上記のごとく
であるが、本発明の好ましい態様である弾性率700k
g/mm2以上の塗布膜を得るには塩化ビニル樹脂、ア
クリル樹脂、フェノキシ樹脂など硬質な結合剤を用い
る、ガラス転移点が50℃以上のポリウレタン樹脂を用
いる、極性基を含有し磁性体に強く吸着する結合剤を用
いることが好ましい。
【0028】本発明に用いられる研磨剤としてはα化率
90%以上のα−アルミナ、β−アルミナ、炭化ケイ
素、酸化クロム、酸化セリウム、α−酸化鉄、コランダ
ム、人造ダイアモンド、窒化珪素、炭化珪素チタンカー
バイト、酸化チタン、二酸化珪素、窒化ホウ素、など主
としてモース6以上の公知の材料が単独または組合せで
使用される。また、これらの研磨剤どうしの複合体(研
磨剤を他の研磨剤で表面処理したもの)を使用してもよ
い。これらの研磨剤には主成分以外の化合物または元素
が含まれる場合もあるが主成分が90%以上であれば効
果にかわりはない。これら研磨剤の粒子サイズは0.0
1〜2μmが好ましいが、必要に応じて粒子サイズの異
なる研磨剤を組み合わせたり、単独の研磨剤でも粒径分
布を広くして同様の効果をもたせることもできる。タッ
プ密度は0.3〜2g/cc、含水率は0.1〜5%、
pHは2〜11、比表面積は1〜30m2/g、が好ま
しい。本発明に用いられる研磨剤の形状は針状、球状、
サイコロ状、のいずれでも良いが、形状の一部に角を有
するものが研磨性が高く好ましい。本発明に用いられる
研磨剤の具体的な例としては、住友化学社(株)製AK
P−20AKP−30,AKP−50,HIT−50,
HIT-100、日本化学工業社(株)製G5,G7,S−
1、戸田工業社(株)製TF−100,TF−140な
どがあげられる。本発明に用いられる研磨剤は磁性層、
非磁性層およびバックコート層で種類、量および組合せ
を変え、目的に応じて使い分けることはもちろん可能で
ある。これらの研磨剤はあらかじめ結合剤で分散処理し
たのち磁性層、非磁性層、バックコート層用塗料中に添
加しても構わない。本発明の磁気記録媒体の磁性層表面
および磁性層端面に存在する研磨剤は5個/100μm
2以上が好ましい。
【0029】本発明に使用される、添加剤としては潤滑
効果、帯電防止効果、分散効果、可塑効果、などをもつ
ものが使用される。二硫化モリブデン、二硫化タングス
テングラファイト、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、シリコー
ンオイル、極性基をもつシリコーン、脂肪酸変性シリコ
ーン、フッ素含有シリコーン、フッ素含有アルコール、
フッ素含有エステル、ポリオレフィン、ポリグリコー
ル、アルキル燐酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、
アルキル硫酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、ポリ
フェニルエーテル、フッ素含有アルキル硫酸エステルお
よびそのアルカリ金属塩、炭素数10〜24の一塩基性
脂肪酸(不飽和結合を含んでも、また分岐していても構
わない)、および、これらの金属塩(Li、Na、K、
Cuなど)または、炭素数12〜22の一価、二価、三
価、四価、五価、六価アルコール、(不飽和結合を含ん
でも、また分岐していても構わない)、炭素数12〜2
2のアルコキシアルコール、炭素数10〜24の一塩基
性脂肪酸(不飽和結合を含んでも、また分岐していても
構わない)と炭素数2〜12の一価、二価、三価、四
価、五価、六価アルコールのいずれか一つ(不飽和結合
を含んでも、また分岐していても構わない)とからなる
モノ脂肪酸エステルまたはジ脂肪酸エステルまたはトリ
脂肪酸エステル、アルキレンオキシド重合物のモノアル
キルエーテルの脂肪酸エステル、炭素数8〜22の脂肪
酸アミド、炭素数8〜22の脂肪族アミン、などが使用
できる。
【0030】これらの具体例としてはラウリン酸、ミリ
スチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、ス
テアリン酸ブチル、オレイン酸、リノール酸、リノレン
酸、エライジン酸、ステアリン酸オクチル、ステアリン
酸アミル、ステアリン酸イソオクチル、ミリスチン酸オ
クチル、ステアリン酸ブトキシエチル、アンヒドロソル
ビタンモノステアレート、アンヒドロソルビタンジステ
アレート、アンヒドロソルビタントリステアレート、オ
レイルアルコール、ラウリルアルコール、があげられ
る。また、アルキレンオキサイド系、グリセリン系、グ
リシド−ル系、アルキルフェノールエチレンオキサイド
付加体、等のノニオン界面活性剤、環状アミン、エステ
ルアミド、第四級アンモニウム塩類、ヒダントイン誘導
体、複素環類、ホスホニウムまたはスルホニウム類、等
のカチオン系界面活性剤、カルボン酸、スルフォン酸、
燐酸、硫酸エステル基、燐酸エステル基、などの酸性基
を含むアニオン界面活性剤、アミノ酸類、アミノスルホ
ン酸類、アミノアルコールの硫酸または燐酸エステル
類、アルキルベダイン型、等の両性界面活性剤等も使用
できる。これらの界面活性剤については、「界面活性剤
便覧」(産業図書株式会社発行)に詳細に記載されてい
る。これらの潤滑剤、帯電防止剤等は必ずしも100%
純粋ではなく、主成分以外に異性体、未反応物、副反応
物、分解物、酸化物等の不純分がふくまれても構わな
い。これらの不純分は30%以下が好ましく、さらに好
ましくは10%以下である。本発明で使用されるこれら
の潤滑剤、界面活性剤は非磁性層、磁性層でその種類、
量を必要に応じ使い分けることができる。例えば、非磁
性層、磁性層で融点のことなる脂肪酸を用い表面へのに
じみ出しを制御する、沸点や極性の異なるエステル類を
用い表面へのにじみ出しを制御する、界面活性剤量を調
節することで塗布の安定性を向上させる、潤滑剤の添加
量を中間層で多くして潤滑効果を向上させるなど考えら
れ、無論ここに示した例のみに限られるものではない。
【0031】また本発明で用いられる添加剤のすべてま
たはその一部は、磁性、非磁性およびバックコート塗料
製造のどの工程で添加しても構わない、例えば、混練工
程前に磁性体と混合する場合、磁性体と結合剤と溶剤に
よる混練工程で添加する場合、分散工程で添加する場
合、分散後に添加する場合、塗布直前に添加する場合な
どがある。また、目的に応じて磁性層を塗布した後、同
時または逐次塗布で、添加剤の一部または全部を塗布す
ることにより目的が達成される場合がある。また、目的
によってはカレンダーした後、またはスリット終了後、
磁性層表面に潤滑剤を塗布することもできる。本発明で
使用されるこれら潤滑剤の商品例としては、日本油脂社
(株)製、NAA−102,NAA−415,NAA−
312,NAA−160,NAA−180,NAA−1
74,NAA−175,NAA−222,NAA−3
4,NAA−35,NAA−171,NAA−122,
NAA−142,NAA−160,NAA−173K、
ヒマシ硬化脂肪酸NAA−42,NAA−44,カチオ
ンSA,カチオンMA,カチオンAB,カチオンBB,
ナイミーンL−201,ナイミーンL−202,ナイミ
ーンS−202,ノニオンE−208,ノニオンP−2
08,ノニオンS−207,ノニオンK−204,ノニ
オンNS−202,ノニオンNS−210,ノニオンH
S−206,ノニオンL−2,ノニオンS−2,ノニオ
ンS−4,ノニオンO−2、ノニオンLP−20R,ノ
ニオンPP−40R,ノニオンSP−60R,ノニオン
OP−80R,ノニオンOP−85R,ノニオンLT−
221,ノニオンST−221,ノニオンOT−22
1,モノグリMB,ノニオンDS−60,アノンBF,
アノンLG,ブチルステアレート,ブチルラウレート,
エルカ酸、関東化学社(株)製オレイン酸,竹本油脂社
(株)製FAL−205,FAL−123、新日本理化
社(株)製エヌジェルブLO,エヌジョルブIPM,サ
ンソサイザーE4030、信越化学社(株)製TA−
3,KF−96,KF−96L,KF96H,KF41
0,KF420,KF965,KF54,KF50,K
F56,KF907,KF851,X−22−819,
X−22−822,KF905,KF700,KF39
3,KF−857,KF−860,KF−865,X−
22−980,KF−101,KF−102,KF−1
03,X−22−3710,X−22−3715,KF
−910,KF−3935、ライオンアーマー社(株)
製アーマイドP,アーマイドC,アーモスリップCP、
ライオン油脂社(株)製デユオミンTDO、日清製油社
(株)製BA−41G、三洋化成社(株)製プロファン
2012E,ニューポールPE61,イオネットMS−
400,イオネットMO−200 イオネットDL−2
00,イオネットDS−300,イオネットDS−10
00,イオネットDO−200などがあげられる。
【0032】本発明で用いられる有機溶媒は任意の比率
でアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケ
トン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホ
ロン、テトラヒドロフラン、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、イソブチ
ルアルコール、イソプロピルアルコール、メチルシクロ
ヘキサノール、などのアルコール類、酢酸メチル、酢酸
ブチル、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピル、乳酸エチ
ル、酢酸グリコール等のエステル類、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、などのグリコールエーテル系、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、クレゾール、クロルベンゼン、などの芳
香族炭化水素類、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、ジクロルベンゼン、等の塩素化炭化水素類、N,
N−ジメチルホルムアミド、ヘキサン等のものが使用で
きる。これら有機溶媒は必ずしも100%純粋ではな
く、主成分以外に異性体、未反応物、副反応物、分解
物、酸化物、水分等の不純分がふくまれても構わない。
これらの不純分は30%以下が好ましく、さらに好まし
くは10%以下である。本発明で用いる有機溶媒は磁性
層と非磁性層でその種類は同じであることが好ましい。
その添加量は変えても構わない。非磁性層に表面張力の
高い溶媒(シクロヘキサノン、ジオキサンなど)を用い
塗布の安定性をあげる、具体的には上層溶剤組成の算術
平均値が下層溶剤組成の算術平均値を下回らないことが
肝要である。分散性を向上させるためにはある程度極性
が強い方が好ましく、溶剤組成の内、誘電率が15以上
の溶剤が50%以上含まれることが好ましい。また、溶
解パラメータは8〜11であることが好ましい。
【0033】本発明の磁気記録媒体の厚み構成は非磁性
支持体が1〜100μm、好ましくは3〜15μmであ
る。磁性層と非磁性層とバックコート層を合わせた厚み
は非磁性支持体の厚みの1/100〜2倍の範囲で用い
られる。また、非磁性支持体性と非磁性層、磁性層また
バックコート層の間に密着性向上のためのの下塗り層を
設けても構わない。本下塗層厚みは0.01〜2μm、
このましくは0.02〜0.5μmである。本発明に用
いられる非磁性支持体はポリエチレンテレフタレート、
ポリエチレンナフタレート、等のポリエステル類、ポリ
オレフィン類、セルローストリアセテート、ポリカーボ
ネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、
ポリスルフォン、アラミド、芳香族ポリアミド、ポリベ
ンゾオキサゾールなどの公知のフィルムが使用できる
が、本願の目的を達成するためには高弾性率の支持体を
用いることが好ましく、強化ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリベン
ゾオキサゾールなどが好ましい。また必要に応じ、磁性
面とベ−ス面の表面粗さを変えるため特開平3−224
127号公報に示されるような積層タイプの支持体を用
いることもできる。これらの支持体にはあらかじめコロ
ナ放電処理、プラズマ処理、易接着処理、熱処理、除塵
処理、などをおこなっても良い。本発明の目的を達成す
るには、非磁性可撓性支持体として中心線平均表面粗さ
がカットオフ0.25mmで0.03μm以下、好まし
くは0.01μm以下、さらに好ましくは0.005μ
m以下のものを使用する必要がある。これらの非磁性支
持体は単に中心線平均表面粗さが小さいだけではなく、
0.5μm以上の粗大突起がないことが好ましい。また
表面の粗さ形状は必要に応じて支持体に添加されるフィ
ラーの大きさと量により自由にコントロールされるもの
である。これらのフィラーとしては一例としてはCa,
Si、Tiなどの酸化物や炭酸塩の他、アクリル系など
の有機微粉末があげられる。支持体の最大高さSRma
xは1μm以下、十点平均粗さSRzは0.5μm以
下、中心面山高さはSRpは0.5μm以下、中心面谷
深さSRvは0.5μm以下、中心面面積率SSrは1
0〜90%、平均波長Sλaは5〜300μmが好まし
い。これら支持体の表面突起はフィラーにより0.01
〜1μmの大きさのものを0.1mm2あたり0〜20
00個の範囲でコントロールすることができる。本発明
に用いられる非磁性支持体のテープ走行方向の弾性率は
500kg/mm2以上が好ましく、700kg/mm2
上がさらに好ましい。幅方向の弾性率は特に限定されな
いが、走行性やヘッド当たりの改善のため必要に応じ、
長手方向の弾性率に対し、0.5〜2倍に設定される。
【0034】本発明の磁気記録媒体の磁性塗料および非
磁性塗料、バックコート用塗料を製造する工程は、少な
くとも混練工程、分散工程およびこれらの工程の前後に
必要に応じて設けた混合工程からなる。個々の工程はそ
れぞれ2段階以上にわかれていても構わない。本発明に
使用する磁性体、非磁性粉体、結合剤、カーボンブラッ
ク、研磨剤、帯電防止剤、潤滑剤、溶剤などすべての原
料はどの工程の最初または途中で添加しても構わない。
また、個々の原料を2つ以上の工程で分割して添加して
も構わない。例えば、ポリウレタンを混練工程、分散工
程、分散後の粘度調整のための混合工程で分割して投入
してもよい。本発明の目的を達成するためには、従来の
公知の製造技術のを一部の工程としてを用いることがで
きることはもちろんであるが、混練工程では連続ニーダ
や加圧ニーダなど強い混練力をもつものを使用すること
が好ましい。連続ニーダまたは加圧ニーダを用いる場合
は磁性体または非磁性粉体と結合剤のすべてまたはその
一部(ただし全結合剤の30%以上が好ましい)および
磁性体100部に対し15〜500部の範囲で混練処理
される。これらの混練処理の詳細については特開平1−
166338号公報、特開昭64−79274号公報に
記載されている。また、非磁性層液を調整する場合には
高比重の分散メディアを用いることが望ましく、ジルコ
ニアビーズが好適である。
【0035】本発明のような重層構成の磁気記録媒体を
塗布する装置、方法の例として以下のような構成を提案
できる。 1,磁性塗料の塗布で一般的に用いられるグラビア塗
布、ロール塗布、ブレード塗布、エクストルージョン塗
布装置等により、まず下層を塗布し、下層がウェット状
態にのうちに特公平1−46186号公報や特開昭60
−238179号公報,特開平2−265672号公報
に開示されている支持体加圧型エクストルージョン塗布
装置により上層を塗布する。 2,特開昭63−88080号公報、特開平2−179
71号公報,特開平2−265672号公報に開示され
ているような塗布液通液スリットを二つ内蔵する一つの
塗布ヘッドにより上下層をほぼ同時に塗布する。 3,特開平2−174965号公報に開示されているバ
ックアップロール付きエクストルージョン塗布装置によ
り上下層をほぼ同時に塗布する。なお、磁性粒子の凝集
による磁気記録媒体の電磁変換特性等の低下を防止する
ため、特開昭62−95174号公報や特開平1−23
6968号公報に開示されているような方法により塗布
ヘッド内部の塗布液に剪断を付与することが望ましい。
さらに、塗布液の粘度については、特開平3−8471
号公報に開示されている数値範囲を満足する必要があ
る。
【0036】配向装置は公知のものを用いることができ
るが、垂直配向は1000G以上の異極対抗コバルト磁
石、長手配向は3000G以上の同極対抗コバルト磁
石、または1000G以上のソレノイドを用いるのが好
ましい。ソレノイドを用いる場合は、出口付近での磁界
の湾曲をなくすため反発磁石を設置すると幅方向の磁化
成分が少なくなり好ましい。長手配向磁石ゾーン出口付
近で塗膜を乾燥するには、適度の予備乾燥を行なうこと
が好ましい。カレンダ処理ロールとしてエポキシ、ポリ
イミド、ポリアミド、ポリイミドアミド等の耐熱性のあ
るプラスチックロールを使用する。また、金属ロール同
志で処理することも出来る。処理温度は、好ましくは7
0℃以上、さらに好ましくは80℃以上である。線圧力
は好ましくは200kg/cm以上、さらに好ましくは
300kg/cm以上である。本発明の磁気記録媒体の
磁性層面およびバックコート層面のSUS420Jに対
する摩擦係数は温度−10〜40℃、湿度0〜95%の
範囲において0.5以下、好ましくは0.3以下、表面
固有抵抗は好ましくは磁性面、裏面とも104〜1012
オーム/sq、帯電位は−500〜+500V以内が好
ましい。100℃以下のあらゆる温度での熱収縮率は好
ましくは1%以下、さらに好ましくは0.5%以下、も
っとも好ましくは0.1%以下である。磁性層のガラス
転移温度(110Hzで測定した動的粘弾性測定の損失
弾性率の極大点)は50〜100℃が好ましく、下層非
磁性層のそれは60〜120℃が好ましい。
【0037】磁性層、非磁性層およびバックコート層に
含まれる残留溶媒は好ましくは100mg/m2以下、
さらに好ましくは10mg/m2以下である。本発明の
磁性層の表面粗さは先に記載したとおりであるが、磁性
層の最大高さSRmaxは0.5μm以下、十点平均粗
さSRzは0.3μm以下、中心面山高さSRpは0.
3μm以下、中心面谷深さSRvは0.3μm以下、中
心面面積率SSrは20〜80%、平均波長Sλaは5
〜300μmが好ましい。磁性層の表面突起は0.01
〜1μmの大きさのものを0個から2000個の範囲で
ある。これらは支持体のフィラーによる表面性のコント
ロールやカレンダ処理のロール表面形状などで容易にコ
ントロールすることができる。
【0038】
〔磁性層塗料 X〕
六方晶バリウムフェライト 100部 Hc 1500Oe、 BET法による比表面積 40m2/g 平均粒径(板径) 0.05μm、 平均板厚 0.01μm σs:60emu/g 表面処理剤Al23 5重量% SiO2 2重量% 塩化ビニル系共重合体 12部 −SO3Na含有量:1×10-4eq/g 重合度300 ポリウレタン樹脂 (ガラス転移温度 40℃) 3部 α−アルミナ(粒子サイズ0.3μm) 2部 カーボンブラック(粒子サイズ0.015μm) 5部 ブチルステアレート 1部 ステアリン酸 2部 メチルエチルケトン 90部 シクロヘキサノン 30部 トルエン 60部
【0039】 〔非磁性層塗料 Y〕 非磁性粉体 TiO2 結晶系ルチル 80部 平均一次粒子径0.035μm、BET法による比表面積 40m2/g pH 7 TiO2含有量90%以上、 DBP吸油量27〜38ml/100g、 表面処理剤Al23 8重量% カーボンブラック 20部 平均一次粒子径 16mμ DBP吸油量 80ml/100g pH 8.0 BET法による比表面積 250m2/g 揮発分 1.5% 塩化ビニル系共重合体 8部 −SO3Na含有量: 1×10-4eq/g 重合度300 ポリウレタン樹脂(ガラス転移温度 90℃) 8部 ブチルステアレート 1部 ステアリン酸 1部 メチルエチルケトン 100部 シクロヘキサノン 50部 トルエン 50部
【0040】 〔バックコート層塗料 Z〕 カーボンブラックA 80部 粒径 15mμ、比表面積350m2/g 吸油量150ml、pH7 カーボンブラックB 20部 粒径 250mμ、比表面積10m2/g 吸油量35ml、pH10 ニトロセルロース樹脂 75部 ポリウレタン樹脂 5部 α−アルミナ(粒子サイズ0.2μm) 2部 炭酸カルシウム 10部 ブチルステアレート 1部 オレイン酸銅 1部 メチルエチルケトン 400部 酢酸ブチル 300部 トルエン 300部
【0041】上記塗料X,Yについて、各成分を連続ニ
ーダで混練したのち、サンドミルを用いて分散させた。
得られた分散液にポリイソシアネートを3部を加え、さ
らにそれぞれにメチルエチルケトン、シクロヘキサノン
混合溶媒40部を加え,1μmの平均孔径を有するフィ
ルターを用いて濾過し、磁性層塗料X、非磁性層塗料Y
を調整した。塗料Zは各成分を三本ロールで混練したの
ち、サンドミルを用いて分散させ、得られた分散液にポ
リイソシアネート5部とメチルエチルケトン1000部
を加え、1μmの平均孔径を有するフィルターを用い濾
過し、バックコート層塗料Zを調整した。
【0042】実施例1 非磁性塗料Yの乾燥膜の厚さ2μm、磁性塗料Xを乾燥
膜の厚さが0.5μmになるように、厚さ7μmで中心
線表面粗さが0.005μm、弾性率450kg/mm
2のポリエチレンテレフタレート、弾性率600kg/
mm2の強化ポリエチレンテレフタレート、弾性率75
0kg/mm2のポリエチレンナフタレートの各々の支
持体上に塗布速度200m/分で同時重層塗布をおこな
い、5000Gの磁力をもつ同極対抗コバルト磁石によ
り長手配向させた。さらにコイルバー塗布方式を用いバ
ックコート層塗料Zを支持体の反対面に塗布した。その
後金属ロールのみから構成される7段のカレンダで温度
90℃にて処理を行い、8mmの幅にスリットし、8m
mビデオテープを製造した。得られたサンプルを各々A
−1、A−2,A−3とし第1表にその結果を示した。
次に非磁性層塗料Yのポリウレタンとしてガラス転移温
度60℃のポリウレタンを用いた以外はサンプルA−
1,A−2,A−3と同様にして得られたサンプルを各
々A−4,A−5、A−6とし、ポリウレタンとしてガ
ラス転移温度30℃のポリウレタンを用いた以外はサン
プルA−1、A−2,A−3と同様にして得られたサン
プルを各々A−7,A−8,A−9とし、ポリウレタン
としてガラス転移温度0℃のポリウレタンを用いた以外
はサンプルA−1,A−2,A−3と同様にして得られ
たサンプルを各々B−1,A−10,A−11とした。
【0043】実施例2 次に中心線表面粗さが各々0.003μm、0.007
μm、0.010μm、0.015μmのポリエチレン
ナフタレートの支持体を用いた以外はサンプルA−3と
同様にして得られたサンプルをA−12、A−13,A
−14、B−2とした。 実施例3 次にバックコート層塗料ZのカーボンブラックA/カー
ボンブラックBの混合比率を100/0,95/5,9
0/10,60/40,40/60とした以外はサンプ
ルA−3と同様にして得られたサンプルを各々B−3,
B−4,A−15,A−16,B−5とした。 実施例4 次に非磁性層塗料Yを設けず、支持体上に磁性層塗料X
を乾燥膜が2.0μmの厚さで設けた以外はサンプルA
−3,A−6と同様にして得られたサンプルを各々A−
17,A−18とした。
【0044】上記の各磁気記録媒体の特性を、以下に示
す評価方法で測定し、その結果を表1に示した。 (中心線平均表面粗さ)触針式の三次元表面粗さ計(小
坂研究所製)を用い、磁性層はカットオフ0.25mm
で、バックコート層はカットオフ0.8mmで測定し
た。 (電磁変換特性) 7MHz、2MHz出力 富士写真フィルム(株)製FUJIX8 8mmビデオ
デッキを用いて7MHz信号を記録し、この信号を再生
したときの7MHz信号再生出力をオシロスコープで測
定した。レファレンスは富士写真フィルム(株)製8ミ
リテープSAGP6−120である。 (弾性率)東洋ボールドウィン製万能引っ張り試験機S
TM−T−50BPを用い、雰囲気23℃70%、引っ
張り速度10%/分で0.5%伸びにおける応力を測定
し弾性率を求めた。バックコート層を剥離させたテープ
(厚みdT)の弾性率ET、バックコート層と塗布層を
剥離させた支持体(厚みdB)の弾性率EBを各々測定
で求め、以下の式から塗布層(厚みdC)の弾性率を求
めた。 EC=(ETdT−EBdB)/dC
【0045】
【表1】
【0046】
【発明の効果】実施例の表1より明かなごとく、本発明
の磁気記録媒体であるサンプルA−1〜A−18は短波
長出力を高いだけではなく走行耐久性も優れていること
がわかる。一方、従来の磁気記録媒体であるサンプルB
−1〜B−5は短波長出力が低いか走行耐久性が劣るか
何れかの問題点があり使用できないことがわかる。また
本発明の磁気記録媒体であるサンプルA−1〜A−18
の中でも、塗布層の弾性率が700Kg/mm2以上、支持体
の弾性率が500Kg/mm2以上のサンプルは、特に磁性層
表面粗さが10nm以下の平滑なものが多くあり、高い
出力を得ることができる。これに対し、塗布層の弾性率
が700Kg/mm2未満(A−10,A−11)、支持体の
弾性率が500Kg/mm2未満(A−1,A−4,A−7)
のサンプルは、磁性層表面粗さが10nmを越え、出力
も2.5dB以下と若干劣っている。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性支持体上に六方晶系フェライト磁
    性粉を結合剤中に分散してなる磁性層を少なくとも一層
    設け、その反対側にバックコート層を設けてなる磁気記
    録媒体において、磁性層の表面粗さ(カットオフ0.2
    5mm)が1〜20nm、バックコート層の表面粗さ
    (カットオフ0.8mm)が20〜150nmであるこ
    とを特徴とする磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】 非磁性支持体上に主として無機質非磁性
    粉末を結合剤中に分散させた非磁性層を設け、その上に
    六方晶系フェライト磁性粉を結合剤中に分散してなる磁
    性層を設けた請求項1記載の磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】 非磁性支持体の長手方向の弾性率が50
    0〜2000kg/mm2、及び磁性層と非磁性層を含
    んでなる塗布膜の長手方向の弾性率が700〜3000
    kg/mm2であることを特徴とする請求項1または2
    記載の磁気記録媒体。
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