JPH1021533A

JPH1021533A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH1021533A
Application number: JP17651496A
Authority: JP
Inventors: Makoto Ochi; 誠越智
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1996-07-05
Filing date: 1996-07-05
Publication date: 1998-01-23

Abstract

(57)【要約】【課題】高密度記録に適した、塗布型重層構造の磁気
記録媒体を提供する。【解決手段】下層非磁性層に含有させる非磁性粉とし
てｐＨ７．０〜１０．０のものを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は塗布型磁気記録媒体
に関するものである。特に本発明は高密度記録に適し
た、表面が平滑で、高周波での出力が高く、オーバーラ
イト特性の優れた磁気記録媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気記録媒体は高密度化が進み、
記録波長も短くなっている。塗布型磁気記録媒体への高
周波での記録では、記録時の自己減磁損失、再生時の厚
み損失の問題が大きく、そのため磁性層を薄くする必要
がある。しかしながら単に磁性層を薄くしたのでは耐久
性、表面性が劣化するので、非磁性粉末を含有する下層
と、磁性粉末を含有する上層との重層構造の磁気記録媒
体が提案されている（特開昭６２−１５４２２５、１５
９３３８号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら重層構造
の磁気記録媒体の製造に際しては、下層と上層とをどの
ようにして形成するかが問題となる。すなわち、最も簡
単な下層を塗布、乾燥したのち上層を塗布する方法は、
工程が複雑となるので大量生産には適さない。また、こ
の方法では、上層を薄くすると乾燥が早くなり、表面性
が悪化したり磁性粉の配向処理に支障をきたすという問
題もある。更には、上層を塗布する際に下層の上面が膨
潤して両層の界面が荒れて、磁気記録媒体の電磁変換特
性が劣化したり、表面性が劣化するという問題がある。
表面性の劣化は、上層である磁性層が薄くなるにつれて
特に問題となる。

【０００４】従って、下層が湿潤状態にあるうちに上層
を塗布する方法が望ましいが、この方法は界面で混合が
生ずるなど、上記の乾燥後に塗布する方法以上に両層の
界面の荒れが生じ易い。また、磁性粉として高密度記録
に有効な強磁性金属粉末を用いた場合には、凝集しやす
いので、下層と上層との適当な組合せを見出すのが非常
に困難である。

【０００５】また、最近ではノート型パソコンの普及な
ど、記録装置の小型化が進んでいるが、これに伴い、ド
ライブ、磁気ディスクカートリッジなども一段と小型化
が求められている。そのため磁気ディスクの可撓性非磁
性支持体の厚みも制限される方向にある。しかし可撓性
非磁性支持体の厚さを削減すると剛性が不足して、ヘッ
ドが接触した状態でなめらかに回転することが出来なく
なる。従って本発明は、表面性に優れた重層構造の磁気
記録媒体を提供せんとするものである。また本発明は、
剛性の乏しい薄い可撓性非磁性支持体を用いた場合で
も、なめらかな回転が可能な磁気ディスクを提供せんと
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、下層非
磁性層の非磁性粉末としてｐＨが７．０〜１０．０のも
のを用いることにより、界面の荒れを少なくし、表面性
を向上させることができる。すなわち本発明に係る磁気
記録媒体は、可撓性非磁性支持体上に非磁性粉末と結合
剤とを含む下層非磁性層を設け、その上に磁性粉末と結
合剤とを含む磁性層を設けてなる磁気記録媒体におい
て、下層非磁性層の非磁性粉末のｐＨが７．０〜１０．
０であることを特徴とするものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明について更に詳細に説明す
ると、本発明に係る磁気記録媒体の下層非磁性層は、主
として非磁性粉末、結合剤及び溶媒から成る塗布液を、
可撓性非磁性支持体上に塗布して形成される。下層非磁
性層の厚さは通常０．１〜４．０μｍ、好ましくは０．
３〜２．０μｍである。非磁性粉末としては、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
などの無機物が用いられる。例えばグラファイト、酸化
チタン、α−酸化鉄、α−アルミナ、炭化ケイ素、酸化
クロム、酸化セリウム、ゲータイト、コランダム、窒化
ケイ素、二酸化ケイ素、酸化スズ、酸化マグネシウム、
酸化ジルコニウム、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用いられる。こ
れらのうちで好ましいのは二酸化チタン、α−酸化鉄、
α−アルミナ、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなどであ
る。特に二酸化チタン又はα−酸化鉄を用いるのが好ま
しい。

【０００８】これらの非磁性粉末の大きさは、通常０．
０１〜０．２μｍ、特に０．０２〜０．０８μｍである
のが好ましい。比表面積は通常１〜１００ｍ²／ｇであ
り、１０〜７０ｍ²／ｇであるのが好ましい。ＤＢＰ吸
油量は５〜１００ｍｌ／１００ｇ、特に１０〜８０ｍｌ
／１００ｇであるのが好ましい。非磁性粉末の形状は任
意であり、例えば、針状、球状、多面体状、板状などの
形状のものが用いられる。また、分散性を高めるため、
非磁性粉末は、アルミナ、二酸化ケイ素、二酸化チタ
ン、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化アンチモン、酸
化亜鉛などで表面処理しておくのが好ましい。特に好ま
しいのは、アルミナ及び／又は二酸化ケイ素で表面処理
した非磁性粉末である。アルミナ及びシリカは、非磁性
粉末に対し、０．１〜１０重量となるように付着させる
のが好ましい。

【０００９】これらの非磁性粉末のうち、本発明ではそ
のｐＨが７．０〜１０．０の範囲にあるものを用いるこ
とにより、表面性の良好な磁気記録媒体が得られる。ま
たこのｐＨ範囲内の非磁性粉末を用いる場合でも、下層
非磁性層の上に積層される磁性層中の強磁性金属粉末の
ｐＨにより表面性は影響され、非磁性粉末のｐＨに対す
る強磁性金属粉末のｐＨの比が０．９〜１．５の範囲に
あるときに、特に優れた表面性が得られる。なお、本明
細書において、非磁性粉末及び強磁性金属粉末のｐＨ
は、ＪＩＳＫ５１０１の２４により測定するものと
する。

【００１０】結合剤としては、可撓性非磁性支持体との
密着性及び耐摩耗性に優れた樹脂であって、ガラス転移
点が−１００〜１５０℃、数平均分子量１０００〜１５
００００程度のものを用いるのが好ましい。結合剤とし
て用いるのに好ましい樹脂としては、ポリウレタン、ポ
リエステル、セルロースアセテートブチレート、セルロ
ースジアセテート、ニトロセルロース等のセルロース誘
導体、塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、塩化ビニル
−塩化ビニリデン系共重合体、塩化ビニル−アクリル系
共重合体等の塩化ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン
共重合体等の各種合成ゴム、エポキシ樹脂、フェノキシ
樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、非磁性層中の２
〜５０重量％、特に５〜３５重量％を占めるのが好まし
い。本発明の好ましい一態様では、結合剤の少くとも一
部として官能基を有するものを用い、且つこの官能基と
反応する架橋剤を併用して、塗布後に結合剤を架橋させ
て硬化させる。これにより三次元網目構造が形成され、
下層非磁性層が剛性に富むものとなるので、可撓性非磁
性支持体として４０μｍ以下の薄いものを用いることが
できる。

【００１１】架橋剤としては、結合剤と反応して下層非
磁性層中に三次元網目構造を形成し得るものであれば任
意のものを用い得る。例えばイソシアヌレートなどが用
いられるが、取扱い性や反応性などの点からしてポリイ
ソシアネート化合物が好ましい。ポリイソシアネート化
合物としては、機械的強度が大きく、且つ剛性に富む三
次元網目構造を形成する比較的低分子量のものを用いる
のが好ましい。このようなポリイソシアネート化合物と
しては、トルエンジイソシアネート、メチレンビスフェ
ニルイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘ
キサメチレンジイソシアネートやこれらと活性水素化合
物との付加体、例えばトリメチロールプロパン１モルに
３モルのトルエンジイソシアネートが付加した化合物の
ような、イソシアネート基当りの分子量が４００以下、
特に３００以下のポリイソシアネートが用いられる。架
橋剤は結合剤に対し２０重量％以上、特に２０〜６０重
量％となるように用いるのが好ましい。

【００１２】なお、下層非磁性層を形成する塗布液に
は、上記に加えて、カーボンブラック、潤滑剤、分散剤
など、磁性層を形成する際に塗布液に添加される助剤を
適宜添加してもよい。溶媒としては、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケ
トン類、メタノール、エタノール、プロパノール、イソ
プロパノール等のアルコール類、酢酸メチル、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル等のエステル類、ジエチルエーテル、テ
トラヒドロフラン等のエーテル類、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ｎ−ヘキサン、シ
クロヘキサン等の脂肪族炭化水素類などが用いられる。

【００１３】可撓性非磁性支持体としては、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、セルロースジアセ
テート等のセルロース誘導体、アラミド、ポリカーボネ
ートなど、常用のものを用いることができる。好ましく
はポリエチレンテレフタレートその他のポリエステルを
用いる。なお、可撓性非磁性支持体には、下層非磁性層
との接着性を改善するために、予じめコロナ放電処理
や、アミン水溶液、トリクロル酢酸、フェノール類等の
表面改質剤による表面処理を施しておいてもよい。

【００１４】上層磁性層は、磁性粉末、好ましくは強磁
性金属粉末と結合剤に加えて常用の種々の助剤を適当な
溶媒に添加して均一な塗布液としたものを、下層非磁性
層の上に塗布して形成される。上層磁性層の厚さは０．
５μｍ以下が好ましく、これより厚くなると自己減磁損
失、厚み損失などの点で高密度記録に適さなくなる。磁
性層の好適な厚さは０．１〜０．５μｍである。

【００１５】強磁性金属粉末としては、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆ
ｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉなど常用のものを用いるこ
とができる。強磁性金属粉末の平均長軸長は０．５μｍ
以下、特に０．３μｍ以下が好ましい。また針状軸比は
磁性層における強磁性金属粉末の密度を高め、記録の高
密度化をはかるため１２以下が好ましい。これらの強磁
性金属粉末のなかでも、σｓが１２０ｅｍｕ／ｇ以上、
保磁力（Ｈｃ）が１６００Ｏｅ以上、比表面積が４０ｍ
²／ｇ以上のものが好ましい。

【００１６】既に述べたように、非磁性粉末のｐＨに対
する強磁性金属粉末のｐＨの比は０．９〜１．５が好ま
しく、両者のｐＨの比をこの範囲に制御することによ
り、特に優れた表面性を有する磁気記録媒体を得ること
ができる。磁性層は耐久性その他の他の特性が許す限
り、できるだけ多量の強磁性金属粉末を含有しているの
が好ましく、磁性層中の強磁性金属粉末の含有量が少な
いと記録密度を大きくすることができない。

【００１７】結合剤としては、下層非磁性層の結合剤と
して説明したものをいずれも用いることができる。磁性
層中に占める結合剤の含有量は、２〜５０重量％、特に
５〜２５重量％が好ましい。また、溶媒も、下層非磁性
層を形成する塗布液の調製に用いるものと同じものを用
いることができる。上層磁性層を形成するための塗布液
は、本質的には上述の強磁性金属粉末と結合剤とを溶媒
に添加して均一な組成としたものであるが、通常はこれ
に更に種々の助剤、例えば架橋剤、分散剤、研磨剤、帯
電防止剤、潤滑剤などが添加される。架橋剤は、結合剤
を架橋して磁性層に三次元網目構造を形成するためのも
ので、下層非磁性層の架橋剤として説明したものをいず
れも用いることができる。架橋剤は結合剤に対し１０〜
５０重量％となるように用いるのが好ましい。

【００１８】分散剤としては、ポリエーテルリン酸エス
テル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルリン酸エス
テルなどのリン酸エステル基を有するものを用いるのが
好ましい。このような分散剤としては、ホスファチジル
コリン（レシチン）、ＲＥ−６１０（東邦化学社製）、
ＰＷ−３６（楠元化成社製）等がある。また、上記のリ
ン酸エステル基を含有するものに加えて、カプリン酸、
ラウリン酸、ミリスチン酸、オレイン酸、リノール酸等
の炭素数１２〜１８の脂肪酸、この脂肪酸のアルカリ金
属またはアルカリ土類金属塩からなる金属石鹸、レシチ
ン等を併用しても良い。分散剤は、磁性層の０．１〜１
０重量％、特に１〜５重量％を占めるのが好ましい。

【００１９】研磨剤としては、例えば、α−アルミナ、
β−アルミナ、γ−アルミナ、α−酸化鉄、窒化ケイ
素、窒化ホウ素、酸化チタン、二酸化ケイ素、酸化ス
ズ、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、酸化タングステン、炭化
ケイ素、酸化クロム等が用いられる。代表的なものとし
ては、住友化学社製ＡＫＰ−２０、ＡＫＰ−３０、ＡＫ
Ｐ−５０、ＨＩＴ−５０、ＨＩＴ−１００、戸田工業社
製ＴＦ−１００、ＴＦ−１２０、ＴＦ−１４０、石原産
業社製ＦＴ−１０００、ＦＴ−２０００、チタン工業社
製ＳＴＴ−４Ｄ、ＳＴＴ−３０、ＳＴＴ−６５Ｃ、日本
化学工業社製Ｓ−１、Ｇ５、Ｇ７などが挙げられ、これ
らのうちでも比較的硬度の高いものが好ましい。

【００２０】研磨剤は数平均粒径０．５μｍ以下の微粒
であるのが好ましい。研磨剤は磁性層の１〜１０重量％
を占めるのが好ましい。帯電防止剤としては、カーボン
ブラック、導電性金属およびその化合物や酸化物、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
リセリン系等のノニオン界面活性剤、高級アルキルアミ
ン類、第４級アンモニウム塩類、ピリジニウム塩類その
他の複素環塩類等のカチオン界面活性剤、カルボン酸
基、スルホン酸基、燐酸基、硫酸エステル基、燐酸エス
テル基等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
は燐酸エステル類等の両性界面活性剤等が使用される。

【００２１】カーボンブラックとしてはアセチレンブラ
ック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、サー
マルブラック等を用いることができる。代表的なものと
しては、キャボット社製ＢＬＡＣＫＰＥＡＲＬＳ２００
０、１０００、９００、８００、ＶＵＬＣＡＮＸＣ−
７２、コロンビアンカーボン社製ＲＡＶＥＮ８８００、
８０００、７０００、三菱化学社製＃３７５０Ｂ、＃３
７５０、＃３２５０Ｂ、＃３２５０、＃９５０、＃８５
０Ｂ、＃６５０Ｂ、＃４５、＃４０、＃５、ＭＡ−７
７、ＭＡ−７等などがあげられる。これらのカーボンブ
ラックは分散剤などで表面処理したり、一部をグラファ
イト化したものであってもよい。

【００２２】導電性金属およびその化合物や酸化物とし
ては、酸化スズ、スズ−インジウム酸化物等を用いるこ
とができる。帯電防止剤は通常、磁性層の１〜１０重量
％を占めるように用いられる。なお、帯電防止剤は潤滑
剤としての効果を期待して用いられることもある。潤滑
剤としては通常は脂肪酸エステル系のものが用いられ
る。脂肪酸は一塩基性であっても二塩基性であってもよ
く、また、アルコールも、一価アルコールであっても、
二、三価であってもよい。また、エステルはモノエステ
ル、ジエステル、トリエステル等のいずれであってもよ
い。脂肪酸エステルの例を挙げると、オレイルオレー
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、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、イソブチルオレート、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、メチルオレート、イソトリデシルオレート、２−エ
チルヘキシルパルミテート、メチルステアレート、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、メチルラウレート、セ
チル−２−エチルヘキサノエート、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等がある。

【００２３】脂肪酸エステル系の潤滑剤は、強磁性金属
粉末に対し２〜１５重量％、特に３〜１０重量％となる
ように用いるのが好ましい。使用量が少ないと磁気記録
媒体の耐久性が不十分となる。また、塗布液の粘度が高
く、分散性や作業性が劣ることもある。逆に使用量が多
過ぎるとヘッドが汚染される危険性がある。なお、脂肪
酸エステル系潤滑剤に加えて、脂肪酸、脂肪酸金属塩、
脂肪酸アミド、脂肪族アルコール等を併用してもよい。
脂肪酸としては例えばオレイン酸、ラウリン酸、ミリス
チン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸などが
用いられ、その使用量は強磁性金属粉末に対し０．１〜
１０重量％、好ましくは１〜５重量％である。

【００２４】上層磁性層は、上述の成分からなる塗布液
を用いて、常法に従って形成される。本発明では、上層
磁性層は下層非磁性層が湿潤状態にある間に塗布され
る。塗布装置としては常用の任意のものを用いることが
できる。例えば下層非磁性層形成用の塗布液の吐出口
と、上層磁性層形成用の塗布液の吐出口とが並設されて
いる２層塗布装置を用いることができる。塗布後は常法
に従い乾燥、硬化させ、更にカレンダー加工を施して磁
気記録媒体とする。上層及び下層のいずれかに架橋剤を
含有させた場合には、カレンダー加工後に適宜の温度、
例えば４０〜７０℃に保持して架橋させる。なお、本発
明に係る磁気記録媒体は、基本的には上記の下層と上層
との２層よりなるが、所望ならば更に他の補助層を設け
ることもできる。例えば３個の塗布液吐出口を有する３
層塗布装置を用いて上層と下層との間に補助記録層を形
成することができる。また上層磁性層の上に更に潤滑層
を形成することもある。

【００２５】

【実施例】以下に実施例により、本発明を更に具体的に
説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもので
はない。なお、実施例中「部」は重量部を表わす。塗布液の調製；下層非磁性層を形成するための塗布液及
び上層磁性層を形成するための塗布液は、下記の組成の
ものを用いた。塗布液の調製にはサンドミルを用い、使
用前に平均孔径１μｍのフィルターで濾過した。

【００２６】下層非磁性層用塗布液非磁性粉体^*1（α−Ｆｅ₂Ｏ₃、比表面積６８ｍ²／ｇ）３０部結合剤（ポリエステルポリウレタン）１０部架橋剤（三菱化学社製品ＡＤ３０（トルエンジイソシアネート３モルとトリメチロールプロパン１モルとの付加体）２部メチルエチルケトン５０部シクロヘキサノン５０部 ^*1非磁性粉末は表面処理されている。用いた表面処理剤と粉末のｐＨは表− １に記載した。

【００２７】上層磁性層用塗布液強磁性金属粉末（Ｆｅ／Ｃｏ＝９０／１０、σｓ＝１３０ｅｍｕ／ｇ、Ｈｃ＝１８００Ｏｅ、比表面積５８ｍ²／ｇ、ｐＨ＝９．３）１００部結合剤（塩化ビニル系共重合体）１０部結合剤（ポリエステルポリウレタン）１０部架橋剤（三菱化学社製品ＡＤ３０）５部メチルエチルケトン１８０部シクロヘキサノン１８０部

【００２８】磁気記録媒体の作成；厚さ３２μｍのポリ
エチレンテレフタレートフィルムに、下層非磁性層用塗
布液を乾燥厚さが０．７μｍとなるようにエクストルー
ジョン方式で塗布した。その後直ちにその上に上層磁性
層用塗布液を、同じくエクストルージョン方式で塗布し
た。熱風で乾燥させたのち１００℃でカレンダー加工を
施し、次いで６０℃で７２時間保持して硬化させた。こ
れから直径約４５ｍｍの磁気ディスクを切出して下記の
測定を行なった。結果を表−１に示す。なお、測定値は
いずれも磁気ディスク５枚についての平均値である。

【００２９】表面光沢：カレンダー加工前の試料につい
て、ＢＹＫＧａｒｄｎｅｒ表面光沢計を用いて６０°
光沢とＨａｚｅを測定した。なお、Ｈａｚｅは２０°光
沢の反射光受光部よりはずれた反射光の強さである。表面粗度：光干渉型非接触表面粗さ計（ＺＹＧＯ）で測
定した。４０ＫｆｔＰｉ時の出力；ディスクを５００ｒｐｍで回
転させ、フェライトＭＩＧヘッドを用いて、測定した。

【００３０】オーバーライト消去率；ディスクを５００
ｒｐｍで回転させ、フェライトＭＩＧヘッドを用いて測
定。測定は２０ＫｆｔＰｉで記録−再生したのち４０Ｋ
ｆｔＰｉで重畳記録再生し、重畳記録前後の２０Ｋｆｔ
Ｐｉ出力の比をオーバーライト消去率とした。

【００３１】

【表１】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可撓性非磁性支持体上に非磁性粉末と結
合剤とを含む下層非磁性層を設け、その上に磁性粉末と
結合剤とを含む磁性層を設けてなる磁気記録媒体におい
て、下層非磁性層の非磁性粉末のｐＨが７．０〜１０．
０であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】下層非磁性層に含まれている非磁性粉末
のｐＨに対する磁性層に含まれている磁性粉末である強
磁性金属粉末のｐＨの比が０．９〜１．５であることを
特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】磁性層に含まれている磁性粉末である強
磁性金属粉末が、σｓ≧１２０ｅｍｕ／ｇ、Ｈｃ≧１６
００Ｏｅ、比表面積≧４０ｍ²／ｇであることを特徴と
する請求項１又は２記載の磁気記録媒体。
【請求項４】磁性層の厚さが０．５μｍ以下であるこ
とを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の磁
気記録媒体。
【請求項５】下層非磁性層が、結合剤に対して２０重
量％以上の架橋剤を含む塗布液を用いて形成されたもの
であり、且つ可撓性非磁性支持体の厚さが４０μｍ以下
であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに
記載の磁気記録媒体。
【請求項６】可撓性非磁性支持体上に、下層非磁性層
を形成する塗布液を塗布し、これが湿潤状態にあるうち
にその上に磁性層を形成する塗布液を塗布する過程を経
て製造されたものであることを特徴とする請求項１ない
し５のいずれかに記載の磁気記録媒体。