JPH1021522A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPH1021522A
JPH1021522A JP17251696A JP17251696A JPH1021522A JP H1021522 A JPH1021522 A JP H1021522A JP 17251696 A JP17251696 A JP 17251696A JP 17251696 A JP17251696 A JP 17251696A JP H1021522 A JPH1021522 A JP H1021522A
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JP
Japan
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magnetic
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magnetic layer
magnetic recording
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Application number
JP17251696A
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Inventor
Masatoshi Takahashi
昌敏 高橋
Naoto Murao
直人 村尾
Hiroaki Doshita
廣昭 堂下
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁変換特性と走行性の双方が同時に改良さ
れた磁気記録媒体を提供すること、および該磁気記録媒
体が適用される磁気記録システムを提供すること 【解決手段】 非磁性支持体上に強磁性金属粉末及び結
合剤樹脂を主体とする厚さ2μm以上の磁性層を有する
磁気記録媒体において、該強磁性金属粉末が長軸長が
0.15μm以下、軸比が1/4〜1/9であり、原子
間力顕微鏡(AFM)で測定される高さが10〜25n
mの突起が1000ヶ/900μm2 以上で、且つ30
nm以上である突起が250ヶ/900μm2 以下であ
り、該磁性層の表面硬度が350〜750nmであるこ
とを特徴とする磁気記録媒体、および磁気ヘッドのコア
幅が80μm以上であり、磁気ヘッドと磁気記録媒体の
相対速度が20m/秒以上、最短記録波長が1μm以下
の磁気記録システムにおいて、磁気記録媒体が前記磁気
記録媒体である磁気記録システム。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気録媒体に関す
るものであり、ディジタル磁気記録システムで高出力、
かつ良好な走行性を併せ有する磁気記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にオーディオ用、ビデオ用、コンピ
ュータ用(ディスク、メモリーテープ)等の磁気記録媒
体として、強磁性粉末を結合剤(バインダー)中に分散
させた磁性層を非磁性支持体上に設けた磁気記録媒体が
用いられている。近年、これらの磁気記録媒体分野で
は、従来のアナログ記録からダビング時の記録の劣化が
少ないディジタル記録の実用化が進展している。一般的
にディジタル記録ではアナログ記録に比べ多くの信号の
記録が必要となるうえ、使用される装置および磁気媒体
には高画質・高音質であると同時に小型化・省スペース
化が求められるために、より一層の高密度記録化が要求
されている。
【0003】高密度記録を達成するためには、記録波長
の短波長化と記録トラックの狭トラック化が行われる。
このため、出力が高く、C/N比の高い磁気媒体が求め
られている。磁気媒体は高密度記録における出力、C/
N比を高くするため、強磁性粉末の微粒子化、高充填化
が行われ、磁性層表面はますます平滑化されている。し
かし磁性層表面が平滑になると走行時の摩擦係数が大き
くなり走行不良を起こすという問題がある。また走行性
を向上させようとして磁性層表面を粗くすると出力、C
/N比が低くなる。したがって電磁変換特性と走行性間
で表面粗さのバランスをとる必要がある。
【0004】しかし近年の記録密度の向上にともないバ
ランスのとれる表面粗さの範囲が狭くなってきており、
従来の表面粗さ測定手段ではバランス範囲を見つけにく
くなっている。例えば中心線平均粗さRaが7nm以下
になるとRaに比例して必ずしも出力、C/N比が高く
ならない。中心線平均粗さRaは、本来ヘッド・媒体間
のスペーシングには無関係の凹部の影響を受け、スペー
シングの評価にはかえって判断を誤らせる因子を含んで
いる。スペーシングにはむしろ凸部を重視すべきであ
る。
【0005】磁性層表面の凸部を評価する手段として、
タリステップ粗さ計を用いて測定した表面粗さ断面曲線
の平均線から0.01μm突出した突起数Nsと同平均
線から突出した全ピーク数Ns(t)との比Ns/Ns
(t)を用いることが提案されている(特開平3−17
816)が、磁気媒体と磁気ヘッドは面で接触している
ため、磁性層表面の粗さの平均面からの突起数を測定す
べきである。
【0006】また磁性層表面粗さの評価手段として、光
学式非接触表面粗さ計(HIPOSS)を用いて3次元
粗さを測定し、平均面から±5nmの領域を下から横切
って上に出ている突起数を一個と数えた場合の突起数を
数えることが提案されている(特開平3−22412
7)が、スペーシングには平均面から−5nmの領域を
下から横切っていない突起も影響する。この場合も平均
面からの凹部の影響を受けるためスペーシングの評価に
は判断を誤らせる因子を含んでいる。
【0007】放送用ビデオシステムにあっては、D3シ
ステムからD5システムに発展してきているが、D5シ
ステムになるとこれまでのシステムにはない特徴、即
ち、ヘッド走行方向の直角方向に磁気テープに対する摺
動面の幅(以下、磁気ヘッドのコア幅ともいう)を12
0μmの広幅とし、磁気テープの送り速度を非常に速く
するという特徴があるが、磁気ヘッドの長時間使用にお
ける磁気ヘッドの耐磨耗性と磁性層との耐久性を両立さ
せるのが、より困難になってきた。
【0008】即ち、D5システムでは磁気ヘッドの構造
がコンポーネントタイプになっていること、磁気ヘッド
と磁気テープの相対速度が大きいだけでなく、テープの
送り速度も非常に早くなってD3システムの2倍の毎分
10mにもなっている。VTR中での磁気テープの高速
搬送およびヘッドの高速回転化による磁気テープ/ヘッ
ド相対速度の増加によりヘッド摩耗が大きくなる傾向が
ある。この様なヘッド摩耗を最適範囲内に確保するため
に磁気テープの研磨性あるいは表面硬度を適性範囲に調
整するとともに、上述のようにコア幅を広げて磁気ヘッ
ドコアのテープへの接触面積を大きくすることで対処さ
れてきた。
【0009】しかしながら、磁気ヘッドの長時間使用に
おける磁気ヘッドの耐磨耗性と磁性層との耐久性を両立
させるために、磁気ヘッドの面積を大きくするとRF出
力の低下および変動が大きくなる傾向にあるという問題
が生じた。RF出力低下および出力変動はシリンダーヘ
ッドのヘッド取り付け窓部への磁気テープの引き込まれ
等で、磁気テープとヘッドの間の隙間が大きくなるから
である。また、上記走行耐久性の確保のために犠牲とな
った電磁変換特性を改善しようと磁性層の表面性を上げ
るために表面硬度を上げすぎるとヘッド当たりが不十分
となり、電磁変換特性は改善できないという問題があっ
た。
【0010】即ち、D5システムにおいて、磁気ヘッド
のヘッド当たりを改善すると共に磁性層の耐久性を確保
できる磁性層を有した磁気記録媒体が望まれていた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電磁変換特
性と走行性の双方が同時に改良された磁気記録媒体を提
供すること、および該磁気記録媒体が適用される磁気記
録システムを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は非磁性支持体上
に強磁性金属粉末及び結合剤樹脂を主体とする厚さ2μ
m以上の磁性層を有する磁気記録媒体において、該強磁
性金属粉末が長軸長が0.15μm以下、軸比が1/4
〜1/9であり、原子間力顕微鏡(AFM)で測定され
る高さが10〜25nmである突起が1000ヶ/90
0μm2 以上で、且つ30nm以上である突起が250
ヶ/900μm2 以下であり、該磁性層の表面硬度が3
50〜750nm以上であることを特徴とする磁気記録
媒体である。
【0013】本発明者らはヘッド・媒体間のスペーシン
グに影響する因子として磁性層表面の凸部と磁性層の表
面硬度に着目して鋭意検討した結果、原子間力顕微鏡
(AFM)により磁性層表面の粗さの平均面から突出し
た突起の大きさと個数が電磁変換特性、走行性に大きく
影響し、かつ磁性層表層をダイヤモンド針で擦ったとき
に磁性層表面にできる溝の深さが電磁変換特性と耐久性
に影響することを見いだし本発明に至った。
【0014】磁気ヘッドのコア幅が80μm以上で磁気
ヘッドと磁気記録媒体の相対速度が20m/秒以上、最
短記録波長1μm以下の磁気記録システムにおいて、長
軸長が0.15μm以下、好ましくは0.11μm以下
であり、軸比が1/4〜1/9、好ましくは1/4〜1
/7の強磁性金属粉末を用い、AFMにより測定された
10〜25nmの高さの突起数が1000ヶ/900μ
m2 以上、好ましくは3000ヶ/900μm2 以上1
0000ヶ/900μm2 以下、かつ30nm以上の高
さの突起数が250ヶ/900μm2 以下好ましくは1
00ヶ/900μm2 以下磁性層表面に存在させ、磁性
層の表面硬度が350〜750nm以上、好ましくは4
00〜600nmにすることで優れた電磁変換特性と耐
久性が得られる。
【0015】ここで強磁性金属粉末の長軸長が0.15
μmより大きいと磁性層の30nm以上の突起数が25
0ケ/900μm2 より増えて電磁変換特性が悪化す
る。また強粉末の軸比が1/4より大きいと磁気テ−プ
にしたときに配向が悪くなり電磁変換特性が悪化する。
また強磁性金属粉末の軸比が1/9より小さいと磁気テ
−プにしたときの充填度が悪くなり電磁変換特性が悪化
する。
【0016】表面硬度が350nmより小さいと電磁変
換特性が悪化する。表面硬度が750nmより大きいと
磁性層の耐スリ傷性が低下して目詰まり、ドロップアウ
ト増加等の問題を生じやすくなりこの好ましくない。
尚、本発明において、強磁性金属粉末の長軸長とは平均
長軸長を意味し、軸比とは、(平均短軸長/平均長軸
長)を意味する。
【0017】次に本発明において、電磁変換特性、走行
性に直接影響を及ぼす磁性層表面の凸部を突起数として
評価する測定方法と磁性層の表面硬度の測定方法につい
て述べる。本発明において、突起の高さとは、Digi
tal Instruments社製AFM(原子間力
顕微鏡)を用いて3次元表面粗さを測定し、磁性層の表
面粗さの平均面から突起の頂部までの距離を言う。ここ
で、平均面とは測定面内の凹凸の体積が等しくなる面の
ことである。突起数は、上記範囲の突起の高さを有した
突起の数を求める。測定条件を以下に示す。
【0018】 探針:稜角70度の四角すい、材質SiN4 測定面積:30μm×30μm 走査速度:1Hz 磁性層の表面硬度は一定の先端形状を持ったダイヤモン
ド針で一定荷重を掛けながら磁性層表面を擦り、その磁
性層表面にできる溝の深さを測定することにより求める
ことができる。具体的には表面性測定装置 HEIDO
N−14((株)新棟科学製)を用いて0.1μmRの
先端形状を持つダイヤモンド針を使用し、荷重25gで
磁性層を擦り、次に3次元粗さ測定装置 TOPO−3
D(WYKO社製)でダイヤモンド針により生じた溝の
深さ(Peak−Valley)を測定することから求
めることができる。
【0019】本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体
と、この支持体上に設けられた磁性層と必要に応じて磁
性層と反対側に設けられるバック層からなる。磁性層
は、強磁性金属粉末と必要に応じて添加フィラーなどの
粉状成分や潤滑剤等の液状成分と、この粉状成分等が分
散している結合剤からなる。結合剤は樹脂成分とさらに
必要に応じて配合される硬化剤とにより構成されてい
る。
【0020】本発明において、上記突起分布および表面
硬度を有した磁気記録媒体を得るためには磁性層を構成
する強磁性金属粉末の長軸長および軸比を所定の範囲と
すると共に、結合剤樹脂、及び研磨剤、カーボンブラッ
ク、粉末状潤滑剤等の添加フィラーの配合量を調整する
とともにカレンダー処理方式及び条件を制御することに
より達成できる。
【0021】強磁性金属粉末および添加フィラー等の粉
体成分は、結合剤樹脂100重量部に対し好ましくは
0.5〜40重量部、更に好ましくは6〜30重量部の
範囲で用いることが望ましい。本発明に使用される非磁
性支持体としては、厚み5〜20μm程度、特に6〜1
5μm程度が好ましい。素材としてはポリエチレンテレ
フタレ−ト、ポリエチレンナフタレ−ト等のポリエステ
ル類、ポリプロピレン等ポリオレフイン類、セルロ−ス
トリアセテ−ト、セルロ−スダイアセテ−ト等のセルロ
−ス誘導体,ポリ塩化ビニル等のビニル系樹脂類、ポリ
カ−ボネ−ト、ポリイミド、ポリアミド,ポリスルホン
等のプラスチックが使用出来るが、好ましくはポリエチ
レンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレ−ト、ポリ
アミドおよびポリイミドが使用される。これらの支持体
は塗布に先立って、コロナ放電処理、プラズマ処理、下
塗処理、熱処理、除塵埃処理、金属烝着処理、アルカリ
処理をおこなってもよい。これら支持体に関しては例え
ば、西独特許3338854A、特開昭59−1169
26号、特開昭61−129731号、米国特許438
8368号;三石幸夫著,『繊維と工業』31巻 p5
0〜55,1975年などに記載されている。これら支
持体の中心線平均表面粗さは0.001〜0.5μm
(カットオフ値0.25mm)が好ましい。
【0022】本発明の強磁性金属粉末としては、強磁性
金属粉末中の金属分が75重量%であり、その内の80
重量%以上が少なくとも一種類の強磁性金属あるいは強
磁性合金としては、例えば、Fe、Co、Fe−Al、
Fe−Co、Fe−Ni、Co−Ni、Co−Ni−F
e)等が挙げられる。そして、このような強磁性金属も
しくは強磁性合金の20重量%以下の範囲内で他の金属
成分、例えば、Al、Si、S、Sc、Ti、V、C
r、Mn、Cu、Zn、Y、Mo、Rh、Ag、Sn、
Sb、Te、Ba、Ta、W、Re、Au、Hg、P
b、La、Ce、Pr、Nd、B、Pを含有するもので
あっても良い。
【0023】強磁性金属粉末の粒子サイズは約0.00
5〜0.15μmの平均長軸長、軸比、即ち、平均短軸
長/平均長軸長の比は1/4〜1/9である。また、こ
れらの強磁性金属粉末の比表面積(S−bet)は47
〜80m2 /gより好ましくは53〜70m2 /g、抗
磁力(Hc)は1250〜2500Oe、含水率は0.
1〜2.0重量%、pHは3〜11(5g強磁性金属粉
末/100g水)が好ましい。これらの強磁性金属粉末
の表面に、後に述べる防錆剤、表面処理剤、分散剤、潤
滑剤、帯電防止剤等をそれぞれの目的の為に分散に先だ
って溶剤中で含浸させて吸着させてもよい。
【0024】また、強磁性金属粉末はFe単独でもよい
が、これに含まれ得るFe以外の金属元素としては、C
o、Ni等の強磁性金属元素の他、Al、Si、S、S
c、Ti、V、Cr、Mn、Cu、Zn、Y、Mo、R
h、Pd、Ag、Sn、Sb、Te、Ba、Ta、W、
Re、Au、Hg、Pb、Bi、La、Ce、Pr、N
d、B、P、N、C等を挙げることができる。特にこの
中で金属鉄の強度を補うためにAl、Si、Crを単独
ないしは混合して表層に設けることが望ましい。また,
上記強磁性金属が少量の水酸化物または酸化物、アルカ
リ金属元素(Na、K、等)、アルカリ土類金属元素
(Mg、Ca、Sr)を含むものなどであってもよい。
これらの強磁性金属粉末の製造方法は既に公知であり、
本発明で用いる強磁性金属粉末についてもこれら公知の
方法に従って製造することができる。
【0025】すなわち、強磁性金属粉末の製造方法の例
としては、下記の方法を挙げることができる。 (a)複合有機酸塩(主としてシュウ酸塩)を水素など
の還元性気体で還元する方法、(b)酸化鉄を水素など
の還元性気体で還元してFeあるいはFe−Co粒子な
どを得る方法、(c)金属カルボニル化合物を熱分解す
る方法、(d)強磁性金属の水溶液に水素化ホウ素ナト
リウム、次亜リン酸塩あるいはヒドラジンなどの還元剤
を添加して還元する方法、(e)水銀陰極を用い強磁性
金属粉末を電解祈出させたのち水銀と分離する方法、
(f)金属を低圧の不活性気体中で蒸発させて微粉末を
得る方法 強磁性金属粉末を使用する場合に、その形状にとくに制
限はないが通常は針状、粒状、米粒状のものなどが使用
され、特に針状のものが好ましい。またこれら強磁性体
のσsは100〜210emu/gが好ましい。結晶子
サイズは100〜300Aが好ましい。これらの強磁性
金属粉末の例示は特開昭53−70397号、特開昭5
8−119609号、特開昭58−130435号、特
開昭59−80901号、特開昭59−16903号、
特開昭59−41453号、特公昭61−37761
号、米国特許4447264号、米国特許479102
1号、米国特許4931198号の公報等に記載されて
いる。
【0026】本発明の磁性層とバック層に使用される結
合剤の樹脂成分としては従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬
化性樹脂、反応型樹脂、電子線硬化型樹脂、紫外線硬化
型樹脂、可視光線硬化型樹脂やこれらの混合物が使用さ
れる。熱可塑性樹脂としては軟化温度が150℃以下、
平均分子量が10000〜300000、重合度が約5
0〜2000程度のものでより好ましくは200〜60
0程度であり、例えば塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、
塩化ビニル共重合体、塩化ビニル酢酸ビニルビニルアル
コール共重合体、塩化ビニルビニルアルコール共重合
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、アクリル酸エステルアクリロ
ニトリル共重合体、アクリル酸エステル塩化ビニリデン
共重合体、アクリル酸エステルスチレン共重合体、メタ
クリル酸エステルアクリロニトリル共重合体、メタクリ
ル酸エステル塩化ビニリデン共重合体、メタクリル酸エ
ステルスチレン共重合体,ウレタンエラストマ−、ナイ
ロン−シリコン系樹脂、ニトロセルロ−ス−ポリアミド
樹脂、ポリフッカビニル、塩化ビニリデンアクリロニト
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−ル、セルロ−ス誘
導体(セルロ−スアセテ−トブチレ−ト、セルロ−スダ
イアセテ−ト、セルロ−ストリアセテ−ト、セルロ−ス
プロピオネ−ト、ニトロセルロ−ス、エチルセルロ−
ス、メチルセルロ−ス、プロピルセルロ−ス、メチルエ
チルセルロ−ス、カルボキシメチルセルロ−ス,アセチ
ルセルロ−ス等)、スチレンブタジエン共重合体,ポリ
エステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、クロロビニルエ
ーテルアクリル酸エステル共重合体、アミノ樹脂,各種
の合成ゴム系の熱可塑性樹脂及びこれらの混合物等が使
用される。これらの樹脂の例示は特公昭37−6877
号、特公昭39−12528号、特公昭39−1928
2号、特公昭40−5349号、特公昭40−2090
7号、特公昭41−9463号、特公昭41−1405
9号、特公昭41−16985号、特公昭42−642
8号、特公昭42−11621号、特公昭43−462
3号、特公昭43−15206号、特公昭44−288
9号、特公昭44−17947号、特公昭44−182
32号、特公昭45−14020号、特公昭45−14
500号、特公昭47−18573号、特公昭47−2
2063号、特公昭47−22064号、特公昭47−
22068号、特公昭47−22069号、特公昭47
−22070号、特公昭47−27886号、特開昭5
7−133521号、特開昭58−137133号、特
開昭58−166533号、特開昭58−222433
号、特開昭59−58642号、米国特許457136
4号、米国特許4752530号の公報等に記載されて
いる。
【0027】熱硬化性樹脂または反応型樹脂としては塗
布液の状態では200000以下の分子量であり、塗
布、乾燥後に加熱加湿することにより、縮合、付加等の
反応により分子量は無限大のものとなる。また、これら
の樹脂のなかで、樹脂が熱分解するまでの間に軟化また
は溶融しないものが好ましい。具体的には例えばフェノ
−ル樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタ
ン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタンポリカーボネ
ート樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、
シリコン樹脂、アクリル系反応樹脂(電子線硬化樹
脂)、エポキシ−ポリアミド樹脂、ニトロセルロ−スメ
ラミン樹脂、高分子量ポリエステル樹脂とイソシアネ−
トプレポリマ−の混合物、メタクリル酸塩共重合体とジ
イソシアネ−トプレポリマ−の混合物、ポリエステルポ
リオ−ルとポリイソシアネ−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−ル/高分子量ジオ−
ル/トリフェニルメタントリイソシアネ−トの混合物、
ポリアミン樹脂、ポリイミン樹脂及びこれらの混合物等
である。これらの樹脂の例示は特公昭39−8103
号、特公昭40−9779号、特公昭41−7192
号、特公昭41−8016号、特公昭41−14275
号、特公昭42−18179号、特公昭43−1208
1号、特公昭44−28023号、特公昭45−145
01号、特公昭45−24902号、特公昭46−13
103号、特公昭47−22065号、特公昭47−2
2066号、特公昭47−22067号、特公昭47−
22072号、特公昭47−22073号、特公昭47
−28045号、特公昭47−28048号、特公昭4
7−28922号等の公報に記載されている。これらの
熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂は、主たる官
能基以外に官能基としてカルボン酸(COOM)、スル
フィン酸、スルフェン酸、スルホン酸(SO3 M)、燐
酸(PO(OM)(OM))、ホスホン酸、硫酸(OS
O3 M)、及びこれらのエステル基等の酸性基(Mは
H、アルカリ金属、アルカリ土類金属、炭化水素基)、
アミノ酸類;アミノスルホン酸類,アミノアルコ−ルの
硫酸または燐酸エステル類、アルキルベタイン型等の両
性類基、アミノ基、イミノ基、イミド基、アミド基等ま
た、水酸基、アルコキシル基、チオ−ル基、アルキルチ
オ基、ハロゲン基(F、Cl、Br、I)、シリル基、
シロキサン基、エポキシ基、イソシアナト基、シアノ
基、ニトリル基、オキソ基、アクリル基、フォスフィン
基を通常1種以上6種以内含み、各々の官能基は樹脂1
gあたり1×10-6eq〜1×10-2eq含む事が好ま
しい。
【0028】硬化剤としては通常は、ポリイソシアネー
ト化合物が使用される。本発明の磁性層及び或いはバッ
ク層に用いるポリイソシアネ−ト化合物としては、トリ
レンジイソシアネ−ト、4,4’−ジフェニルメタンジ
イソシアネ−ト、ヘキサメチレンジイソシアネ−ト、キ
シリレンジイソシアネ−ト、ナフチレン−1、5−ジイ
ソシアネ−ト、o−トルイジンジイソシアネ−ト、イソ
ホロンジイソシアネ−ト、トリフェニルメタントリイソ
シアネ−ト、イソホロンジイソシアネ−ト等のイソシア
ネ−ト類、また当該イソシアネ−ト類とポリアルコ−ル
との生成物、またイソシアネ−ト類の縮合に依って生成
した2〜10量体のポリイソシアネ−ト、またトリイソ
シアネートとポリウレタンとの生成物で末端官能基がイ
ソシアネートであるもの等を使用することができる。こ
れらポリイソシアネ−ト類の平均分子量は100〜20
000のものが好適である。これらポリイソシアネ−ト
の市販されている商品名としては、コロネ−トL、コロ
ネ−トHL、コロネ−ト2030、コロネ−ト203
1、ミリオネ−トMR、ミリオネ−トMTL(日本ポリ
ウレタン株製)、タケネ−トD−102、タケネ−トD
−110N、タケネ−トD−200、タケネ−トD−2
02、タケネ−ト300S、タケネ−ト500(武田薬
品株製)、スミジュ−ルT−80、スミジュ−ル44
S、スミジュ−ルPF、スミジュ−ルL、スミジュ−ル
N、デスモジュ−ルL、デスモジュ−ルIL、デスモジ
ュ−ルN、デスモジュ−ルHL、デスモジュ−ルT6
5、デスモジュ−ル15、デスモジュ−ルR、デスモジ
ュ−ルRF、デスモジュ−ルSL、デスモジュ−ルZ4
273(住友バイエル社製)等があり、これらを単独若
しくは硬化反応性の差を利用して二つ若しくはそれ以上
の組み合わせによって使用することができる。また、硬
化反応を促進する目的で、水酸基(ブタンジオ−ル、ヘ
キサンジオ−ル、分子量が1000〜10000のポリ
ウレタン、水等)、アミノ基(モノメチルアミン、ジメ
チルアミン、トリメチルアミン等)を有する化合物や金
属酸化物の触媒や鉄アセチルアセトネート等の触媒を併
用する事も出来る。これらの水酸基やアミノ基を有する
化合物は多官能である事が望ましい。これらポリイソシ
アネ−トは磁性層、バック層とも結合剤樹脂とポリイソ
シアネ−トの総量100重量部あたり2〜70重量部で
使用することが好ましく、よりこのましくは5〜50重
量部である。これらの例示は特開昭60−131622
号、特開昭61−74138号等の公報において示され
ている。
【0029】これらの結合剤の単独または組合わされた
ものが使われ、ほかに添加剤が加えられる。磁性層の強
磁性金属粉末と結合剤との混合割合は重量比で強磁性金
属粉末100重量部に対して好ましくは結合剤5〜25
重量部、更に好ましくは8〜22重量部の範囲で使用さ
れる。バック層の微粉末と結合剤の混合割合は重量比で
微粉末100重量部に対して通常、結合剤8〜400重
量部、好ましくは50〜300重量部の範囲で使用され
る。添加剤としてはカーボンブラック、研磨材、潤滑
剤、分散剤・分散助剤、防黴剤、帯電防止剤、溶剤等が
加えられる。
【0030】本発明の磁性層とバック層に使用されるカ
ーボンブラックはゴム用ファ−ネス、ゴム用サ−マル、
カラ−用ブラック、アセチレンブラック等を用いる事が
できる。これらカーボンブラックはテープの帯電防止
剤、遮光剤、摩擦係数調節剤、耐久性向上を目的として
使用される。 これらカ−ボンブラックの米国における
略称の具体例をしめすとSAF、ISAF、IISA
F、T、HAF、SPF、FF、FEF、HMF、GP
F、APF、SRF、MPF、ECF、SCF、CF、
FT、MT、HCC、HCF、MCF、LFF、RCF
等があり、米国のASTM規格のD−1765−82a
に分類されているものを使用することができる。本発明
に使用されるこれらカ−ボンブラックの平均粒子サイズ
は5〜1000nm(電子顕微鏡)、窒素吸着法比表面
積は1〜800m2 /g、pHは4〜11(JIS規格
K−6221−1982法)、ジブチルフタレ−ト(D
BP)吸油量は10〜800ml/100g(JIS規
格K−6221−1982法)である。本発明に使用さ
れるカ−ボンブラックのサイズは、塗布膜の表面電気抵
抗を下げる目的で 5〜100nmのカ−ボンブラック
を、また塗布膜の強度を制御するときに50〜1000
nmのカ−ボンブラックをもちいる。また塗布膜の表面
粗さを制御する目的でスペ−シングロス減少のための平
滑化のためにより微粒子のカ−ボンブラック(100n
m未満)を、粗面化して摩擦係数を下げる目的で粗粒子
のカ−ボンブラック(100nm以上)をもちいる。こ
のようにカ−ボンブラックの種類と添加量は磁気記録媒
体に要求される目的に応じて使い分けらる。また、これ
らのカ−ボンブラックを、後述の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よい。また、
カ−ボンブラックを製造するときの炉の温度を2000
℃以上で処理して表面の一部をグラファイト化したもの
も使用できる。また、特殊なカ−ボンブラックとして中
空カ−ボンブラックを使用することもできる。これらの
カ−ボンブラックは磁性層の場合強磁性金属粉末100
重量部に対して好ましくは0.1〜10重量部、更に好
ましくは0.5〜5重量部で用いることが望ましい。ま
たバック層の場合後述する樹脂100重量部に対して通
常、20〜400重量部、好ましくは50〜350重量
部で用いることが望ましい。本発明に使用出来るカ−ボ
ンブラックは例えば『カ−ボンブラック便覧』、カ−ボ
ンブラック協会編(昭和46年発行)を参考にすること
が出来る。これらカ−ボンブラックの例示は米国特許4
539257号、米国特許4614685号、特開昭6
1−92424号、特開昭61−99927号の公報等
に記載されている。
【0031】本発明の磁性層およびバック層で用いられ
る研磨材は磁気記録媒体の耐久性やVTRのヘッドクリ
ーニング効果を向上させるために用いられ、一般的に研
磨作用若しくは琢磨作用をもつ材料で α−アルミナ、
γ−アルミナ、α,γ−アルミナ 熔融アルミナ、炭化
珪素、酸化クロム、酸化セリウム、コランダム、人造ダ
イヤモンド、ダイヤモンド、α−酸化鉄、ザクロ石、エ
メリ−(主成分:コランダムと磁鉄鉱)、ガ−ネット、
珪石、窒化珪素、窒化硼素、炭化モリブデン、炭化硼
素、炭化タングステン、チタンカ−バイド、トリポリ、
ケイソウ土、ドロマイト等で、主としてモ−ス硬度6以
上、好ましくはモース硬度8以上の材料が1内至4種迄
の組合わせで使用される.これらの研磨材は平均粒子サ
イズが0.005〜5μmの大きさのものが使用され、
特に好ましくは0.01〜2μmである。これらの研磨
材は磁性層の場合、強磁性金属粉末100重量部に対し
て好ましくは0.1〜25重量部、更に好ましくは5〜
20重量部の範囲で添加される。またバック層の場合後
述する樹脂100重量部に対して通常、0.01〜5重
量部、好ましくは0.05〜3重量部で用いることが望
ましい。これらの具体例としては住友化学(株)製のA
KP1、AKP15、AKP20、AKP30、AKP
50、AKP80、Hit50、Hit100等が挙げ
られる。これらについては特公昭52−28642号、
特公昭49−39402号、特開昭63−98828
号、米国特許3687725号、米国特許300780
7号、米国特許3041196号、米国特許32930
66号、米国特許3630910号、米国特許3833
412号、米国特許4117190号、英国特許114
5349号、西独特許853211号等に記載されてい
る。
【0032】本発明の磁性層とバック層に使用される粉
末状潤滑剤としては、グラファイト、二硫化モリブデ
ン、窒化硼素、弗化黒鉛、炭酸カルシウム、硫酸バリウ
ム、酸化珪素、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、二硫化
タングステン等の無機微粉末、アクリルスチレン系樹脂
微粉末、ベンゾグアナミン系樹脂微粉末、メラミン系樹
脂微粉末,ポリオレフイン系樹脂微粉末、ポリエステル
系樹脂微粉末、ポリアミド系樹脂微粉末、ポリイミド系
樹脂微粉末、ポリフッ化エチレン系樹脂微粉末等の樹脂
微粉末等がある。
【0033】また有機化合物系潤滑剤としてはシリコン
オイル(ジアルキルポリシロキサン、ジアルコキシポリ
シロキサン、フェニルポリシロキサン、フルオロアルキ
ルポリシロキサン(信越化学製KF96、KF69
等))、脂肪酸変性シリコンオイル、フッ素アルコ−
ル、ポリオレフィン(ポリエチレンワックス、ポリプロ
ピレン等)、ポリグリコ−ル(エチレングリコール、ポ
リエチレンオキシドワックス等)、テトラフルオロエチ
レンオキシドワックス、ポリテトラフルオログリコ−
ル、パーフルオロアルキルエーテル、パ−フルオロ脂肪
酸、パ−フルオロ脂肪酸エステル、パ−フルオロアルキ
ル硫酸エステル、パ−フルオロアルキルスルホン酸エス
テル、パ−フルオロアルキルベンゼンスルホン酸エステ
ル、パ−フルオロアルキル燐酸エステル等の弗素や珪素
を導入した化合物、アルキル硫酸エステル、アルキルス
ルホン酸エステル、アルキルホスホン酸トリエステル、
アルキルホスホン酸モノエステル、アルキルホスホン酸
ジエステル、アルキル燐酸エステル、琥珀酸エステル等
の有機酸および有機酸エステル化合物、トリアザインド
リジン、テトラアザインデン、ベンゾトリアゾール、ベ
ンゾトリアジン、ベンゾジアゾール、EDTA等の窒素
・硫黄を含む複素(ヘテロ)環化合物、炭素数10〜4
0の一塩基性脂肪酸と炭素数2〜40個の一価のアルコ
−ルもしくは二価のアルコ−ル、三価のアルコ−ル、四
価のアルコ−ル、六価のアルコ−ルのいずれか1つもし
くは2つ以上とから成る脂肪酸エステル類、炭素数10
個以上の一塩基性脂肪酸と該脂肪酸の炭素数と合計して
炭素数が11〜70個と成る一価〜六価のアルコ−ルか
ら成る脂肪酸エステル類、炭素数8〜40の脂肪酸或い
は脂肪酸アミド類、脂肪酸アルキルアミド類、脂肪族ア
ルコ−ル類も使用できる。
【0034】これら化合物の具体的な例としては、カプ
リル酸ブチル、カプリル酸オクチル、ラウリン酸エチ
ル、ラウリン酸ブチル、ラウリン酸オクチル、ミリスチ
ン酸エチル、ミリスチン酸ブチル、ミリスチン酸オクチ
ル、ミリスチン酸2エチルヘキシル、パルミチン酸エチ
ル、パルミチン酸ブチル、パルミチン酸オクチル、パル
ミチン酸2エチルヘキシル、ステアリン酸エチル、ステ
アリン酸ブチル、ステアリン酸イソブチル、ステアリン
酸オクチル、ステアリン酸2エチルヘキシル、ステアリ
ン酸アミル、ステアリン酸イソアミル、ステアリン酸2
エチルペンチル、ステアリン酸2ヘキシルデシル、ステ
アリン酸イソトリデシル、ステアリン酸アミド、ステア
リン酸アルキルアミド、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−ト、アンヒドロソ
ルビタンジステアレ−ト、アンヒドロソルビタントリス
テアレ−ト、アンヒドロソルビタンテトラステアレ−
ト、オレイルオレ−ト、オレイルアルコ−ル、ラウリル
アルコ−ル、モンタンワックス、カルナウバワックス、
等が有り単独若しくは組み合わせ使用出来る。
【0035】また本発明に使用される潤滑剤としては所
謂潤滑油添加剤も単独若しくはくみあわせで使用出来、
防錆剤としてしられている酸化防止剤(アルキルフェノ
−ル、ベンゾトリアジン、テトラアザインデン、スルフ
ァミド、グアニジン、核酸、ピリジン、アミン、ヒドロ
キノン、EDTA等の金属キレート剤 )、錆どめ剤
(ナフテン酸、アルケニルコハク酸、燐酸、ジラウリル
フォスフェ−ト等)、油性剤(ナタネ油、ラウリルアル
コ−ル等)、極圧剤(ジベンジルスルフィド、トリクレ
ジルフォスフェ−ト、トリブチルホスファイト等)、清
浄分散剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、泡どめ剤等
がある。これらの潤滑剤は結合剤100重量部に対して
通常、0.01〜30重量部、好ましくは1〜10重量
部の範囲で添加される。これらについては、特公昭43
−23889号、特公昭48−24041号、特公昭4
8−18482号、特公昭44−18221号、特公昭
47−28043号、特公昭57−56132、特開昭
59−8136号、特開昭59−8139号、特開昭6
1−85621号、米国特許3423233号、米国特
許3470021号、米国特許3492235号、米国
特許3497411号、米国特許3523086号、米
国特許3625760号、米国特許3630772号、
米国特許3634253号、米国特許3642539
号、米国特許3687725号、米国特許413503
1号、米国特許4497864号、米国特許45527
94号、アイビ−エムテクニカル デイ スクロジャ−ブ
リテン(IBM Technical Disclos
ure Bulletin)Vol.9,No7,p7
79(1966年12月)、エレクトロニク(ELEK
TRONIK)1961年No12,p380、化学便
覧,応用編,p954−967,1980年丸善株発行
等に記載されている。
【0036】本発明に使用する分散剤、分散助剤として
は、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、オレイン酸、エライ
ジン酸、リノ−ル酸、リノレン酸、ステアロ−ル酸、ベ
ヘン酸、マレイン酸、フタル酸等の炭素数2〜40個の
脂肪酸(R1COOH,R1 は炭素数1〜39個のアル
キル基、フェニル基、アラルキル基)、前記の脂肪酸の
アルカリ金属(Li、Na、K、NH4+等)またはア
ルカリ土類金属(Mg、Ca、Ba等)、Cu,Pb等
から成る金属石鹸(オレイン酸銅)、脂肪酸アミド;レ
シチン(大豆油レシチン)等が使用される。この他に炭
素数4〜40の高級アルコ−ル、(ブタノ−ル、オクチ
ルアルコ−ル、ミリスチルアルコ−ル、ステアリルアル
コ−ル)及びこれらの硫酸エステル、スルホン酸、フェ
ニルスルホン酸、アルキルスルホン酸、スルホン酸エス
テル、燐酸モノエステル、燐酸ジエステル、燐酸トリエ
ステル、アルキルホスホン酸、フェニルホスホン酸、ア
ミン化合物等も使用可能である。また、ポリエチレング
リコール、ポリエチレンオキサイド、スルホ琥珀酸、ス
ルホ琥珀酸金属塩、スルホ琥珀酸エステル等も使用可能
である。これらの分散剤は通常一種類以上で用いられ、
一種類の分散剤は結合剤100重量部に対して通常、
0.005〜20重量部、好ましくは0.01〜5重量
部の範囲で添加される。これら分散剤の使用方法は、強
磁性微粉末や非磁性微粉末の表面に予め被着させても良
く、また分散途中で添加してもよい。このようなもの
は、例えば特公昭39−28369号、特公昭44−1
7945号、特公昭44−18221号、特公昭48−
7441号、特公昭48−15001号、特公昭48−
15002号,特公昭48−16363号、特公昭49
−39402号、米国特許3387993号、同347
0021号等において示されている。
【0037】本発明に用いる防黴剤としては2−(4−
チアゾリル)−ベンズイミダゾール、N−(フルオロジ
クロロメチルチオ)−フタルイミド、10,10’−オ
キシビスフェノキサルシン、2,4,5,6−テトラク
ロロイソフタロニトリル、P−トリルジヨードメチルス
ルホン、トリヨードアリルアルコール、ジヒドロアセト
酸、フェニルオレイン酸水銀、酸化ビス(トリブチル
錫)、サルチルアニライド等がある。 このようなもの
は、例えば「微生物災害と防止技術」1972年工学図
書、「化学と工業」32,904(1979)等に於い
て示されている。
【0038】本発明に用いるカーボンブラック以外の帯
電防止剤としてはグラファイト、変成グラファイト、カ
−ボンブラックグラフトポリマ−、酸化錫−酸化アンチ
モン、酸化錫、酸化チタン−酸化錫−酸化アンチモン、
等の導電性粉末;サポニン等の天然界面活性剤;アルキ
レンオキサイド系、グリセリン系、グリシド−ル系、多
価アルコ−ル、多価アルコ−ルエステル、アルキルフェ
ノ−ルEO付加体等のノニオン界面活性剤;高級アルキ
ルアミン類、環状アミン、ヒダントイン誘導体、アミド
アミン、エステルアミド、第四級アンモニウム塩類、ピ
リジンそのほかの複素環類、ホスホニウムまたはスルホ
ニウム類等のカチオン界面活性剤;カルボン酸、スルホ
ン酸、ホスホン酸、燐酸、硫酸エステル基、ホスホン酸
エステル、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−ルの硫酸または燐酸エステル類、アルキルベタ
イン型等の両性界面活性剤等が使用される。これら帯電
防止剤として使用し得る界面活性剤化合物例の一部は特
開昭60−28025号、米国特許2271623号、
同2240472号、同2288226号、同2676
122号、同2676924号、同2676975号、
同2691566号、同2727860号、同2730
498号、同2742379号、同2739891号、
同3068101号、同3158484号、同3201
253号、同3210191号、同3294540号、
同3415649号、同3441413号、同3442
654号、同3475174号、同3545974号、
西独特許公開(OLS)1942665号、英国特許1
077317号,同1198450号等をはじめ,小田
良平他著『界面活性剤の合成とその応用』(槙書店19
72年版);A.W.ベイリ著『サ−フエス アクテイ
ブ エ−ジエンツ』(インタ−サイエンス パブリケ−
ション コ−ポレイテッド1985年版);T.P.シ
スリ−著『エンサイクロペディア オブ サ−フエスア
クティブ エ−ジェンツ,第2巻』(ケミカルパブリシ
ュカンパニ−1964年版);『界面活性剤便覧』第六
刷(産業図書株式会社、昭和41年12月20日);丸
茂秀雄著『帯電防止剤』幸書房(1968)等の成書に
記載されている。これらの界面活性剤は単独または混合
して添加しても良い。磁気記録媒体におけるこれらの界
面活性剤の使用量は強磁性金属粉末100重量部当たり
通常、0.01〜10重量部、好ましくは0.1〜5重
量部である。またバック層での使用量は結合剤100重
量部当たり0.01〜30重量部である。これらは帯電
防止剤として用いられるものであるが、時としてそのほ
かの目的、例えば分散、磁気特性の改良、潤滑性の改
良、塗布助剤、湿潤剤、硬化促進剤、分散促進剤として
適用される場合もある。
【0039】磁性層の形成は、通常の方法に従って行う
ことができる。例えば、上記強磁性金属粉末および樹脂
成分ならびに必要に応じて配合される研磨材および硬化
剤などの磁性層形成成分を溶剤とともに混連分散して磁
性塗料を調整し、この磁性塗料を非磁性支持体上に塗布
する方法を利用できる。本発明の分散、混練、塗布の際
に使用する有機溶媒としては、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、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
ン系;メタノ−ル、エタノ−ル、プロパノ−ル、ブタノ
−ル、イソブチルアルコ−ル、イソプロピルアルコ−
ル、メチルシクロヘキサノ−ルなどのアルコ−ル系;酢
酸メチル、酢酸エチル、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−ルモノエ
チルエ−テル等のエステル系;ジエチルエ−テル、テト
ラヒドロフラン、グリコ−ルジメチルエ−テル、グリコ
−ルモノエチルエ−テル、ジオキサンなどのエ−テル
系;ベンゼン、トルエン、キシレン、クレゾ−ル、クロ
ルベンゼン、スチレンなどのタ−ル系(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、ジク
ロルベンゼン等の塩素化炭化水素、N,N−ジメチルホ
ルムアルデヒド、ヘキサン等のものが使用できる。また
これら溶媒は通常任意の比率で2種以上で用いる。また
1重量%以下の量で微量の不純物(その溶媒自身の重合
物、水分、原料成分等)を含んでもよい。
【0040】これらの溶剤は磁性液もしくはバック液、
下塗液の合計固形分100重量部に対して通常、100
〜20000重量部で用いられる。好ましい磁性液の固
形分率は10〜40重量%である。またバック液の好ま
しい固形分率は通常、5〜20重量%である。有機溶媒
の代わりに水系溶媒(水、アルコール、アセトン等)を
使用することもできる。
【0041】分散、混練の方法には特に制限はなく、ま
た各成分の添加順序(樹脂、粉体、潤滑剤、溶媒等)、
分散・混練中の添加位置、分散温度(0〜80°C)な
どは適宜設定することができる。磁性塗料およびバック
層塗料の調製には通常の混練機、例えば、二本ロ−ルミ
ル、三本ロ−ルミル、ボ−ルミル、ペブルミル、トロン
ミル、サンドグラインダ−、ツェグバリ(Szegva
ri)アトライタ−、高速インペラ−、分散機、高速ス
ト−ンミル、高速度衝撃ミル、ディスパ−、ニ−ダ−、
高速ミキサ−、リボンブレンダ−、コニ−ダ−、インテ
ンシブミキサ−、タンブラ−、ブレンダ−、ディスパ−
ザ−、ホモジナイザ−、単軸スクリュ−押し出し機、二
軸スクリュ−押し出し機、及び超音波分散機などを用い
ることができる。通常分散・混練にはこれらの分散・混
練機を複数備え、連続的に処理を行う。混練分散に関す
る技術の詳細は、T.C.PATTON著(テ−.シ
−.パットン)“Paint Flow and Pi
gment Dispersion”(ペイント フロ
− アンド ピグメント デイ スパ−ジョン)1964
年John Wiley & Sons社発行(ジョン
ウイリ− アンド サンズ))や田中信一著『工業材
料』25巻37(1977)などや当該書籍の引用文献
に記載されている。これら分散、混練の補助材料として
分散・混練を効率よく進めるため、球相当径で10cm
φ〜0.05mmφの径のスチールボール、スチールビ
ーズ、セラミツクビーズ、ガラスビーズ、有機ポリマー
ビーズを用いることが出来る。またこれら材料は球形に
限らない。また、米国特許第2581414号及び同第
2855156号などの明細書にも記載がある。本発明
においても上記の書籍や当該書籍の引用文献などに記載
された方法に準じて混練分散を行い磁性塗料およびバッ
ク層塗料を調製することができる。
【0042】支持体上へ前記の磁気記録層用塗布液なら
びにバック層用塗布液を塗布する方法としては塗布液の
粘度を1〜20000センチストークス(25℃)に調
整し、エア−ドクタ−コ−ト、ブレ−ドコ−ト、エアナ
イフコ−ト、スクイズコ−ト、含浸コ−ト、リバ−スロ
−ルコ−ト、トランスファ−ロ−ルコ−ト、グラビアコ
−ト、キスコ−ト、キヤストコ−ト、スプレイコ−ト、
ロッドコ−ト、正回転ロ−ルコ−ト、カ−テンコ−ト、
押出コ−ト、バ−コ−ト等が利用出来、その他の方法も
可能であり、これらの具体的説明は朝倉書店発行の『コ
−テイング工学』253頁〜277頁(昭和46.3.
20.発行)等に詳細に記載されている。これら塗布液
の塗布の順番は任意に選択でき、また所望の液の塗布の
前に下塗り層あるいは支持体との密着力向上のためにコ
ロナ放電処理等を行っても良い。また磁性層もしくはバ
ック層を多層で構成したいときは、同時多層塗布、逐次
多層塗布等を行ってもよい。これらは、例えば、特開昭
57−123532号公報,特公昭62−37451号
公報,特開昭59−142741号公報、特開昭59−
165239号公報の明細書等にしめされている。
【0043】このような方法により、支持体上に通常、
約1〜200μm、好ましくは20〜100μmほどで
塗布された磁性液は必要により層中の磁性粉末を直ちに
通常、20〜130℃、好ましくは40〜120℃で多
段階で乾燥しながら500〜5000G程で所望の方向
(垂直、長手、幅、ランダム、斜め等)へ配向させる処
理、すなわち磁場配向処理を施した後、形成した磁性層
を2μm以上、通常、2〜30μm、好ましくは2.5
〜10μm厚みに乾燥する。このときの支持体の搬送速
度は、通常100m/分〜600m/分で行われ、複数
の乾燥ゾーンで乾燥温度を通常、20℃〜130℃で制
御し塗布膜の残留溶剤量を通常、0.1〜40mg/
(1/2吋)/m2 、好ましくは0.1〜15mg/
(1/2吋)/m2 とする。
【0044】また、このようにして乾燥された後、塗布
層に必要によりカレンダー処理を行う。カレンダー処理
には、例えばスパーカレンダーロールなどが利用され
る。カレンダー処理を行うことにより、乾燥時の溶剤の
除去によって生じた空孔が減少し磁性層中の強磁性金属
粉末の充填率が向上するので、電磁変換特性の高い磁気
記録媒体を得ることができる。
【0045】カレンダーロールの組み合わせとしては、
金属ロールと弾性ロールとの組み合わせが好ましく、金
属ロールとしては、例えば、好ましくは、鋼材にハード
クロムメッキを施したもので、表面粗さRaが15nm
以下のもの等が挙げられ、弾性ロールとしては、例え
ば、好ましくは、ナイロン、ウレタン、エポキシ、ポリ
エステルアミド等のプラスチック樹脂製で表面粗さが5
0nm以下のもの等が挙げられる。
【0046】カレンダー処理条件しては、温度が好まし
くは60〜120℃、更に好ましくは70〜100℃、
線圧が好ましくは200〜500Kg/cm、更に好ま
しくは270〜350Kg/cmである。前記のカレン
ダー処理された段階では、結合剤の形成成分として硬化
剤を使用した場合、磁性層に含まれる硬化剤のうち、通
常90重量%以上が未反応の状態で磁性層に含有されて
いるので、硬化処理を行って、少なくとも硬化剤の50
重量%(特に好ましくは80重量%以上)を反応させた
後に、その次の処理を行うことが望ましい。硬化処理に
は、加熱硬化処理と電子線硬化処理とがあり、本発明に
おいては、いずれの方法であっても利用することができ
る。この硬化処理によりカレンダー処理された磁性層に
含有される未反応の硬化剤が、例えば塩化ビニル系共重
合体およびポリウレタン系樹脂のような樹脂成分と三次
元網状の架橋構造を形成するように反応する。加熱処理
の工程自体は既に公知であり、本発明においてもこれら
の方法に準じて加熱処理を行うことができる。例えば、
加熱処理は、加熱時間を通常40℃以上(好ましくは5
0〜80℃の範囲内)、加熱時間を通常20時間以上
(好ましくは24時間〜7日間)に設定して行われる。
また、電子線照射による硬化処理の工程自体も既に公知
であり、本発明においてもこれらの方法に準じて硬化処
理を行うことができる。
【0047】本発明においては、このように作製した磁
気記録媒体をスリッター等の通常の裁断機等を使用して
通常の条件で所望の形状に裁断した後プラスチックや金
属のリールに巻き取る。本発明においては、こうして作
製した磁性層の表面、または磁性層の表面およびバック
層の表面を、巻き取る直前ないしはそれ以前の工程にお
いて磁気記録媒体(磁性層、バック層、エッジ端面、ベ
ース面)を研磨テープによりバーニッシュ処理を行って
もよい。これらは、例えば、特開昭63−259830
号、特開昭62−172532号および特開昭63−9
88345号公報等に開示されている。
【0048】また磁気記録媒体の拭き取り処理は、磁気
記録媒体表面の汚れや余分な潤滑剤を除去する目的で磁
気記録媒体表層を不織布などで磁性層面、バック層面、
エッジ端面、バック側のベース面をワイピングすること
により行う。このようなワイピングの材料としては例え
ば日本バイリーン製の各種バイリーンや東レ製のトレシ
ー、エクセーヌやクラレ製のクラレWRPシリーズ、ま
た不織布としてナイロン製不織布、ポリエステル製不織
布、レーヨン製不織布、アクリロニトリル製不織布、混
紡不織布等も使用できる。その他、ティッシュペーパ
ー、キムワイプ等も使用できる。これらは例えば特公昭
46−39309号、特公昭58−46768号、特開
昭56−90429号、特公昭58−46767号、特
開昭63−259830号、特開平1−201824号
等にも記載されている。この拭き取り処理によって、磁
性層および/またはバック層の付着物および有機物質の
除去が完全に行われることになり、ドロップアウトある
いは目詰まり発生頻度が低下する。
【0049】これらの製造方法は粉体の予備処理・表面
処理、混練・分散、塗布・配向・乾燥、カレンダー処
理、硬化処理(熱処理、EB処理)、裁断、バーニッシ
ュ処理、拭き取り処理および巻き取りの工程を連続して
行うことが望ましい。これらは、例えば、特公昭40−
23625号公報,特公昭39−28368号公報、特
公昭47−38802号公報、英国特許1191424
号、特公昭48−11336号公報、特開昭49−53
631号、特開昭50−110005号、特開昭51−
77303号、特公昭52−17404号、特開昭60
−70532号公報、特開平2−265672号、米国
特許第3473960号、米国特許第4728569
号、米国特許4746542号明細書等にしめされてい
る。また、特公昭41−13181号公報にしめされる
方法はこの分野における基本的、かつ重要な技術と考え
られている。但し、処理を行う順序は、上記順序に限定
するものではない。
【0050】本発明に使用される強磁性金属粉末、結合
剤、添加剤(潤滑剤,分散剤、帯電防止剤、表面処理
剤、カ−ボンブラック、研磨材、遮光剤、酸化防止剤、
防黴剤等)、溶剤及び支持体(下塗層、バック層、バッ
ク下塗を有してもよい)或いは磁気記録媒体の製法等は
特公昭56−26890号等に記載されているものも参
考にできる。
【0051】
【実施例】以下に実施例を示し、本発明を更に具体的に
説明する。ここに示す成分、割合、操作順序等は本発明
の精神から逸脱しない範囲において変更しうるものであ
ることは本業界に携わるものにとっては容易に理解され
ることである。従って、本発明は下記の実施例に制限さ
れるべきではない。なお、各例において、「部」は特に
指定しない限り「重量部」を意味する。
【0052】〔実施例1〕下記に示す組成の磁性塗料
(1)をオープンニーダーで混練し、組成(2)を加え
た後サンドミルで分散し、塗布前に(3)を加えて、調
整して乾燥後の磁性層の厚さが3μmになるように予め
下塗層を施した厚さ10μmの非磁性支持体ポリエチレ
ンテレフタレート上に塗布した。
【0053】 磁性塗料組成 (1)強磁性合金粉末 100部 (Fe金属粉末、長軸長0.11μm、軸比1/6、 Hc1810Oe、σs140emu/g) カーボンブラック(旭カーボン製ブラック#50) 1部 燐酸エステル(フェニルスルフォン酸) 3部 塩化ビニル共重合体樹脂(日本ゼオン製:MR110) 10部 ウレタン樹脂(東洋紡製:UR8400) 4部 シクロヘキサノン 130部 メチルエチルケトン 75部 トルエン 50部 (2)研磨材(住友化学製:Hit−60) 14部 メチルエチルケトン 5部 (3)ポリイソシアネート 4部 (日本ポリウレタン製:コロネート3041) トルエン 30部 ステアリン酸 1部 ステアリン酸2−エチルヘキシル 1部 ステアリン酸アミド 0.5部 磁性塗料を塗布した非磁性支持体を、磁性塗料が未乾燥
の状態で3000Gの磁力を持つコバルト磁石と300
0Gの磁力を持つソレノイドで磁場配向処理、乾燥を行
い、引き続き下記のバック塗料(4)に塗布直前に
(5)を加え乾燥厚み0.6μmで塗布した。
【0054】 バック塗料組成 (4)カーボンブラック(キャボット製:BP800) 95部 カーボンブラック(カンカルブ製:MTCI) 5部 α−Al2 O3 (住友化学製:Hit−55) 0.1部 硫酸バリウム(境化学製:BF1) 0.1部 ステアリン酸2エチルヘキシル 0.5部 オレイン酸銅 0.1部 塩化ビニル共重合体樹脂(日本ゼオン製:MR110) 50部 ポリウレタン樹脂(東洋紡製:UR8300) 40部 シクロヘキサノン 200部 メチルエチリルケトン 300部 (5)ポリイソシアネート 20部 (日本ポリウレタン製:コロネート3040) メチルエチルケトン 3500部 トルエン 200部 シリコーン化合物(信越化学製:KF69) 0.1部 さらに乾燥後、金属ロールと弾性ロールで構成される7
段のカレンダーを使用し、温度90℃、線圧260Kg
/cm、速度80m/minで処理し、非磁性支持体と
磁性層およびバック層からなる積層体を作製した。この
積層体を70℃で48時間加熱処理を行い積層体中に含
有されるポリイソシアネート化合物を硬化させた後、1
/2インチ幅にスリットして研磨テープ(富士フィルム
製:K10000)で磁性層表面のバーニッシュ処理を
行った後、ワイピング材(クラレ製:WRP736)を
用いて拭き取り処理を施して、1/2インチビデオテー
プを作製した。
【0055】〔実施例2〕実施例1において、カレンダ
ー処理を温度80℃、線圧260Kg/cm、速度80
m/minで行った以外は実施例1と同様な処理を行
い、1/2インチビデオテープを作製した。 〔実施例3〕実施例1において、カレンダー処理を温度
90℃、線圧300Kg/cm、速度50m/minで
行った以外は実施例1と同様な処理を行い、1/2イン
チビデオテープを作製した。
【0056】〔実施例4〕実施例1において、長軸長
0.08μmで軸比1/6、Hc1840Oe、σs1
40emu/gの強磁性合金粉末を使用した以外は実施
例と同様な処理を行い、1/2インチビデオテープを作
製した。 〔実施例5〕実施例1において、長軸長0.08μm、
軸比1/4、Hc1830Oe、σs142emu/g
の強磁性合金粉末を使用した以外は実施例と同様な処理
を行い、1/2インチビデオテープを作製した。
【0057】〔実施例6〕実施例1において、長軸長
0.06μm、軸比1/4、Hc1850Oe、σs1
45emu/gの強磁性合金粉末を使用した以外は実施
例と同様な処理を行い、1/2インチビデオテープを作
製した。 〔実施例7〕実施例1において、長軸長0.13μm、
軸比1/8、Hc1800Oe、σs138emu/g
の強磁性合金粉末を使用した以外は実施例と同様な処理
を行い、1/2インチビデオテープを作製した。
【0058】〔実施例8〕実施例1において、長軸長
0.13μm、軸比1/8、Hc1800Oe、σs1
38emu/gの強磁性合金粉末を使用し、カレンダー
処理を温度80℃、線圧260Kg/cm、速度80m
/minで行った以外は実施例と同様な処理を行い、1
/2インチビデオテープを作製した。
【0059】〔実施例9〕実施例1において、長軸長
0.15μm、軸比1/9、Hc1800Oe、σs1
40emu/gの強磁性合金粉末を使用し、カレンダー
処理を温度80℃、線圧260Kg/cm、速度80m
/minで行った以外は実施例と同様な処理を行い、1
/2インチビデオテープを作製した。
【0060】〔実施例10〕実施例1において、磁性塗
料組成物を下記組成に変えた以外は実施例1と同様な処
理を行い、1/2インチビデオテープを作製した。 磁性塗料組成 (1)強磁性合金粉末 100部 (Fe金属粉末、長軸長0.11μm、軸比1/6、 Hc1810Oe、σs140emu/g) カーボンブラック(旭カーボン製ブラック#50) 1部 燐酸エステル(フェニルスルフォン酸) 3部 塩化ビニル共重合体樹脂(日本ゼオン製:MR110) 7部 ウレタン樹脂(東洋紡製:UR8400) 12部 シクロヘキサノン 130部 メチルエチルケトン 75部 トルエン 50部 (2)研磨材(住友化学製:Hit−60) 14部 メチルエチルケトン 5部 (3)ポリイソシアネート 4部 (日本ポリウレタン製:コロネート3041) トルエン 30部 ステアリン酸 1部 ステアリン酸2エチルヘキシル 1部 ステアリン酸アミド 0.5部 〔実施例11〕実施例1において、磁性塗料組成物を下
記組成に変えた以外は実施例1と同様な処理を行い、1
/2インチビデオテープを作製した。
【0061】 磁性塗料組成 (1)強磁性合金粉末 100部 (Fe金属粉末、長軸長0.11μm、軸比1/6、 Hc1810Oe、σs140emu/g) カーボンブラック(旭カーボン製ブラック#50) 1部 燐酸エステル(フェニルスルフォン酸) 3部 塩化ビニル共重合体樹脂(日本ゼオン製:MR110) 5部 ウレタン樹脂(東洋紡製:UR8400) 15部 シクロヘキサノン 130部 メチルエチルケトン 75部 トルエン 50部 (2)研磨材(住友化学製:Hit−60) 14部 メチルエチルケトン 5部 (3)ポリイソシアネート 4部 (日本ポリウレタン製:コロネート3041) トルエン 30部 ステアリン酸 1部 ステアリン酸2エチルヘキシル 1部 ステアリン酸アミド 0.5部 〔比較例1〕実施例1において、磁性層に添加するカー
ボンブラック(旭カーボン製:ブラック#50)を3部
とした以外は実施例1と同様な処理を行い、1/2イン
チビデオテープを作製した。
【0062】〔比較例2〕実施例1において、磁性層に
添加するカーボンブラックを0部としてカレンダー処理
を温度90℃、線圧260Kg/cm、速度20m/m
inで行った以外は実施例1と同様な処理を行い、1/
2インチビデオテープを作製した。 〔比較例3〕実施例1において、長軸長0.18μmで
軸比1/9の強磁性合金粉末を使用した以外は実施例と
同様な処理を行い、1/2インチビデオテープを作製し
た。
【0063】〔比較例4〕実施例1において、長軸長
0.08μm、軸比1/3、Hc1820Oe、σs1
40emu/gの強磁性合金粉末を使用した以外は実施
例と同様な処理を行い、1/2インチビデオテープを作
製した。 〔比較例5〕実施例1において、長軸長0.14μm、
軸比1/10、Hc1800oe、σs138emu/
gの強磁性合金粉末を使用した以外は実施例と同様な処
理を行い、1/2インチビデオテープを作製した。
【0064】〔比較例6〕実施例1において、磁性塗料
組成物を下記組成に変えた以外は実施例1と同様な処理
を行い、1/2インチビデオテープを作製した。 磁性塗料組成 (1)強磁性合金粉末 100部 (Fe金属粉末、長軸長0.11μm、軸比1/6、 Hc1810Oe、σs140emu/g) カーボンブラック(旭カーボン製ブラック#50) 1部 燐酸エステル(フェニルスルフォン酸) 3部 塩化ビニル共重合体樹脂(日本ゼオン製:MR110) 15部 ウレタン樹脂(東洋紡製:UR8400) 4部 シクロヘキサノン 130部 メチルエチルケトン 75部 トルエン 50部 (2)研磨材(住友化学製:Hit−60) 14部 メチルエチルケトン 5部 (3)ポリイソシアネート 15部 (日本ポリウレタン製:コロネート3041) トルエン 30部 ステアリン酸 1部 ステアリン酸2エチルヘキシル 1部 ステアリン酸アミド 0.5部 〔比較例7〕実施例1において、金属ロールだけで構成
された7段をカレンダーを使用し、温度90℃、線圧2
60Kg/cm、速度80m/minで処理した以外は
実施例1と同様な処理を行い、1/2インチビデオテー
プを作製した。
【0065】〔比較例8〕実施例1において、磁性層に
添加するカーボンブラックを3部とし、金属ロールだけ
で構成された7段をカレンダーを使用し、温度90℃、
線圧260Kg/cm、速度80m/minで処理した
以外は実施例1と同様な処理を行い、1/2インチビデ
オテープを作製した。
【0066】〔比較例9〕実施例1において、磁性塗料
組成物を下記組成に変えた以外は実施例1と同様な処理
を行い、1/2インチビデオテープを作製した。 磁性塗料組成 (1)強磁性合金粉末 100部 (Fe金属粉末、長軸長0.11μm、軸比1/6) カーボンブラック(旭カーボン製ブラック#50) 1部 燐酸エステル(フェニルスルフォン酸) 3部 塩化ビニル共重合体樹脂(日本ゼオン製:MR110) 5部 ウレタン樹脂(東洋紡製:UR8400) 25部 シクロヘキサノン 130部 メチルエチルケトン 75部 トルエン 50部 (2)研磨材(住友化学製:Hit−60) 14部 メチルエチルケトン 5部 (3)ポリイソシアネート 3部 (日本ポリウレタン製:コロネート3041) トルエン 4部 ステアリン酸 1部 ステアリン酸2エチルヘキシル 1部 ステアリン酸アミド 0.5部 尚、本実施例、および比較例では以下の方法を用いた。
また、試料の評価結果を表1に示す。
【0067】〔磁性体長軸長、軸比〕300kVの透過
型電子顕微鏡で10万倍の写真を撮影し、画像解析装置
(カールツァイス社製IBASS−1)で電子顕微鏡写
真をトレースし長軸長と短軸長を読みとり(n=500
ケ)、長軸長、軸比を求めた。 〔静磁気特性〕振動試料型磁束計(東英工業製)を用
い、最大磁場5kOeで測定した。Bsは飽和磁束密
度、SQは角形比を示す。
【0068】〔微小突起〕Digital Instr
uments社製AFM(原子間力顕微鏡)を用い30
μm平方角(900μm2 )の3次元表面粗さを測定
し、磁性層の表面粗さの平均面から60nmまで5nm
毎の突起数を測定した。測定条件を以下に示す。
【0069】 探針:稜角70度の四角すい、材質SiN4 測定面積:30μm×30μm 走査速度:1Hz 〔磁性層表面硬度〕磁性層の表面硬度は一定の先端形状
を持ったダイヤモンド針で一定荷重を掛けながら磁性層
表面を擦り、その磁性層表面にできる溝の深さを測定す
ることにより求めた。表面性測定装置 HEIDON−
14((株)新棟科学製)を用いて0.1μmRの先端
形状を持つダイヤモンド針を使用し、荷重25gで磁性
層を擦り、次に3次元粗さ測定装置 TOPO−3D
(WYKO社製)でダイヤモンド針により生じた溝の深
さ(Peak−Valley)を測定し、これを磁性層
の表面硬度とした。
【0070】〔出力〕D3VTR(松下電器製AJ−D
350、磁気ヘッドコア幅120μm、磁気ヘッドと磁
気テープの相対速度21.4m/秒)で記録波長0.7
μmの信号を記録再生したときの再生出力を測定した。
リファレンステープは当社製D3リファレンステープを
用いた。
【0071】〔摩擦係数〕4mmφの420JのSUS
棒を用いて180度の角度でテープを渡し、荷重を50
g、42mm/秒で100パス摺動させて、オイラーの
式に基づいて100パス目の摩擦係数を求めた。 〔磁性層スリ傷性〕4mmφの420JのSUS棒を用
いて180度の角度でテープを渡し、荷重を50g、4
2mm/秒で500パス摺動させて、500パス後の磁
性層摺動面を光学顕微鏡(50倍)で観察し傷の程度で
判断した。
【0072】 1視野中に傷がない A(大変良い) 1視野中に傷が1〜3本 B(良い) 1視野中に傷が4〜8本 C(実用可) 1視野中に傷が9本以上 D(実用不可)
【0073】
【表1】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性支持体上に強磁性金属粉末及び結
    合剤樹脂を主体とする厚さ2μm以上の磁性層を有する
    磁気記録媒体において、該強磁性金属粉末が長軸長が
    0.15μm以下、軸比が1/4〜1/9であり、原子
    間力顕微鏡(AFM)で測定される高さが10〜25n
    mの突起が1000ヶ/900μm2 以上で、且つ30
    nm以上である突起が250ヶ/900μm2 以下であ
    り、該磁性層の表面硬度が350〜750nmであるこ
    とを特徴とする磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】 磁気ヘッドのコア幅が80μm以上であ
    り、磁気ヘッドと磁気記録媒体の相対速度が20m/秒
    以上、最短記録波長が1μm以下の磁気記録システムに
    おいて、磁気記録媒体が請求項1に記載の磁気記録媒体
    であることを特徴とする磁気記録システム。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1170730A1 (en) * 2000-07-03 2002-01-09 Fuji Photo Film Co., Ltd. Magnetic disk

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