JPH10302246A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気テープ、磁気ディスク等の塗布型の磁気
記録媒体に関し、電磁変換特性、走行性、耐久性に優れ
た磁気記録媒体を提供すること。 【解決手段】 磁性層の平滑化工程前後の媒体の保磁力
の変化率△Ｈｃを４％以上としたことにより、優れた電
磁変換特性、耐久性、走行性が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気テープ、磁気
ディスク等の塗布型の磁気記録媒体、特に磁性層厚が薄
い薄層磁気記録媒体に関し、電磁変換特性、走行性、耐
久性に優れた磁気記録媒体を提供することを目的として
いる。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録は、アナログ記録からデジタル
記録に移行するに当たり記録密度向上の厳しい要求があ
る。また、トラック密度の向上により更なる出力の向上
が要求されている。デジタル記録においては、記録密度
を上げて、飽和記録を行なうに当たり、記録膜厚が薄い
ことが望ましい。従来、塗布型磁気記録媒体において、
塗膜厚が１μｍ以下もしくは０．５μｍ以下と言うよう
な単層の薄膜の磁性塗膜を形成した場合、所望の電磁変
換特性を得られることが難しかった。そこで、特開昭６
２−１１１５、６２−２２２４２７、６３ー１８７４１
８、６３ー１９１３１５、特開平３ー２４１５２２等
で、支持体の片面側に、非磁性塗膜（下層非磁性層）と
磁性塗膜（上層磁性層）とを２層に形成することが提案
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭６２−
１１１５は、下層非磁性層である導電層がカーボンない
しグラファイトであり、導電性物質が導電層中３０〜７
０重量％と多く、導電層表面性が十分でないため、要求
されているレベルの電磁変換特性を得ることは出来な
い。

【０００４】６２−１５４２２５は導電層（下層非磁性
層）がカーボンブラックであり、導電層表面性が十分で
ないため、要求されているレベルの電磁変換特性を得る
ことは出来ない。６２−２２２４２７は下塗り層（下層
非磁性層）中の研磨材及びカーボンの結合剤に対する比
率が小さく、更に研磨材の粒子径が大きく、要求されて
いるレベルの電磁変換特性を得ることは出来ない。

【０００５】６３−４４１２は導電層（下層非磁性層）
がカーボンブラックであり、導電層表面性が十分でない
ため、要求されているレベルの電磁変換特性を得ること
は出来ない。６３−１８７４１８は下層非磁性層の結合
剤において、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）とウレタン比率
が１５／５ないし２０／５であり、結合剤硬成分が多
く、要求されているレベルの電磁変換特性を得ることは
出来ない。６３ー１９１３１５は下層非磁性層の結合剤
が硬化剤を含有せず、熱可塑性であることを特徴として
いるが、要求されているレベルの電磁変換特性を得るこ
とは出来ない。

【０００６】３−２４１５２２は下層磁性層の結合剤に
おいて、ＰＶＣとウレタン比率が１０／５であり、結合
剤硬成分が多く、要求されているレベルの電磁変換特性
を得ることは出来ない。また、従来の生産性の優れてい
る塗布型磁気記録媒体においては、出力やＣ／Ｎ等の電
磁変換特性が金属薄膜媒体に対して十分ではなかった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、上記課題を解決
するために本発明は、強磁性体磁性粉と結合剤とを含む
磁性層を、塗布工程により非磁性支持体の片面側に設
け、前記磁性層に平滑化処理を行って得る磁気記録媒体
において、下記式に定義される△Ｈｃ［％］が４％以上
であることを特徴とする塗布型磁気記録媒体を提供する
ものである。 △Ｈｃ＝（Ｈｃ<Co>−Ｈｃ<CL>）／Ｈｃ<Co>＊１００
［％］ Ｈｃ<Co>：平滑化処理前の保磁力Ｈｃ Ｈｃ<CL>：平滑化処理後の保磁力Ｈｃ

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明者は前記状況を鑑み鋭意研
究を重ねた。その結果、前記従来の方法では塗布型磁気
記録媒体の場合、通常良く知られている表面平滑化工程
であるカレンダー工程での磁性塗膜（磁性層）の圧縮に
おいて、磁性塗膜への圧縮力が十分でないため、飽和
磁束密度（Ｂｍ）が小さく、また磁性塗膜の表面粗さ
が大きく、十分な平滑性が得られていない、ことを見い
だした。

【０００９】本発明者はカレンダー等の磁性層の平滑化
工程での塗膜の圧縮状況における挙動を鋭意研究し、下
記記載の平滑化工程前後での媒体の保磁力の変化率△Ｈ
ｃを４％以上とすることにより、表面性、電磁変換特性
の優れた、更に、走行性、スチル等の耐久性に優れた磁
気記録媒体が得られることを見いだした。△Ｈｃを４％
以上とすることによる効果は、非磁性支持体に直接磁性
層を設けた媒体に有効であるばかりでなく、非磁性支持
体に下層非磁性層を設けその上に磁性層を設けた媒体に
も非常に有効である。

【００１０】△Ｈｃ＝（Ｈｃ<Co>−Ｈｃ<CL>）／Ｈｃ<C
o>＊１００［％］ Ｈｃ<Co>：平滑化処理前の保磁力Ｈｃ Ｈｃ<CL>：平滑化処理後の保磁力Ｈｃ

【００１１】△Ｈｃを４％以上とする手段としては下記
〜が考えられる。 非磁性層中の結合剤の硬成分比率 磁性層中の結合剤の硬成分比率 磁性層における磁性体と結合剤の比率 磁性塗料の分散条件 非磁性層に硬化剤を含有させる カレンダー条件 △Ｈｃを４％以上とするための手段としては勿論、他の
方法でもよい。

【００１２】本発明において、より電磁変換特性を重視
した場合には、磁性層の厚さは０．３μｍ以下であるこ
とが好ましく、平滑化処理後の保磁力Ｈｃ<CL>は１２０
ｋＡ／ｍ以上であることが好ましい。

【００１３】本発明において下層非磁性層に使用する非
磁性粉末は、金属酸化物、金属水和物、金属炭酸塩、金
属硫酸塩、金属炭化物、金属硫化物等が挙げられる。具
体的にはＴｉＯ2 （ルチル、アナタース）、酸化錫、Ｚ
ｎＯ、ＺｒＯ2 、ＳｉＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 、アルミナ、α
酸化鉄、ゲーサイト、コランダム、ＣａＣＯ3 、ＢａＣ
Ｏ3 、ＢａＳＯ4 、炭化珪素、炭化チタン等が単独また
は組合せで使用される。これら非磁性粉末の形状、サイ
ズ等は任意であり、必要に応じて、異なる非磁性粉末を
組合わせたり、単独の非磁性粉末でも粒径分布等を選択
するようにしてもよい。好ましい非磁性粉末としては、
形状は針状で針状比が４以上２０未満、長軸長が０．２
μｍ以下、比表面積が４０〜１００ｍ² ／ｇである。

【００１４】また、本発明は下層に前記非磁性粉末以外
にカーボンブラックを使用することができ、公知である
電気抵抗を下げることもできる。このカーボンブラック
として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が使用できる。好ましく
は比表面積１００〜５００ｍ² ／ｇ、粒子径５〜５０ｎ
ｍ、ＤＢＰ吸油量２０〜４００ｍｌ／１００ｇ、ｐＨ２
〜１０のカーボンブラックである。

【００１５】本発明において磁性層、下層非磁性層に使
用する結合剤は、従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹
脂、反応型樹脂やこれらの混合物である。好ましくは、
塩化ビニル樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル樹脂、塩化ビニ
ルビニルアルコール樹脂、ニトロセルロース樹脂の群か
ら選ばれる少なくても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
ものが挙げられる。それらの樹脂には分散性を向上させ
るための各種官能基を含有してもよい。

【００１６】本発明に用いられる強磁性体磁性粉は針状
の強磁性粉が望ましく、針状比が好ましくは３以上１５
以下であり、長軸長が０．２μｍ以下が好ましい。更
に、磁性粉の抗磁力は１５００以上３０００Ｏｅ以下、
飽和磁化量は１２０以上２００ｅｍｕ／ｇ以下が望まし
い。強磁性体磁性粉としては、例えば、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｃ
ｏ、Ｆｅ−Ｎｉ等Ｆｅ合金、炭化鉄、窒化鉄等が考えら
れる。また、強磁性体磁性粉に使用する強磁性合金粉末
には所定の原子以外にＡｌ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｃｕ，
Ｙ，Ｍｏ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｔｅ，Ｂ
ａ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ａｕ，Ｈｇ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｌａ，
Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｚｎ，Ｎｉ，Ｓ
ｒ，Ｂ等の原子を含んでもかまわない。

【００１７】本発明の磁性層に含まれる非磁性粒子とし
ては金属酸化物、金属窒化物、金属珪化物、金属炭化物
等の研磨材が挙げられる。具体的には、ＴｉＯ2 （ルチ
ル、アナタース）、ＺｎＯ、ＺｒＯ2 、ＳｉＯ2 、Ｃｒ
2 Ｏ3 、アルミナ、α酸化鉄、ゲーサイト、コランダ
ム、窒化珪素、炭化珪素、炭化チタン等モース硬度が６
以上の公知の材料を単独または組合せで使用する事が好
ましい。これら非磁性粉末の形状、サイズ等は任意であ
り、これらは必要に応じて、異なる非磁性粉末を組合わ
せたり、単独の非磁性粉末でも粒径分布等を選択するこ
ともできる。好ましい粒径は０．０１以上０．５μｍ以
下である。形状は針状、粒状、球状、サイコロ状、板状
の何れでも良い。

【００１８】本発明は磁性層に必要に応じてカーボンブ
ラックを使用することが出来る。このカーボンブラック
として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が使用できる。好ましく
は、比表面積１００〜５００ｍ² ／ｇ、粒子径５〜５０
ｎｍ、ＤＢＰ吸油量２０〜４００ｍｌ／１００ｇ、ｐＨ
２〜１０のカーボンブラックである。磁性層に添加する
上記非磁性研磨材とカーボンブラックとは、必要に応じ
て前分散によりペースト化して、更に混練、分散工程の
最初または途中で添加してもかまわない。

【００１９】非磁性支持体としては、例えばポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレー
ト（ＰＥＮ）等の延伸フィルムが用いられる。

【００２０】本発明の目的を達成するためには、従来か
ら公知の製造技術を一部の工程として用いることが出来
ることは勿論である。塗布方式で一般に用いられている
グラビア塗布、各種ロール塗布、ブレード塗布、ダイ塗
布装置等により、磁性層を塗布する。下層非磁性層と上
層磁性層との２層構造にする場合には、先ず下層非磁性
層を塗布した後、ダイ塗布装置で上層磁性層を塗布する
ようにしてもよいし、２層を同時重層塗布してもよい。

【００２１】磁性層の平滑化処理であるカレンダー処理
としては、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド等の耐熱
性を有するプラスチックロール及び金属ロールを単独も
しくは組み合わせて用いる。処理温度は８０℃以上が好
ましい。線圧は３００ｋｇ／ｃｍ以上が好ましく、さら
に好ましくは５００ｋｇ／ｃｍ以上である。

【００２２】 ［実施例１］ ＜下層非磁性層用の非磁性塗料＞ ・非磁性酸化鉄粉末（針状αーＦｅ2Ｏ3） （比表面積：６５ｍ² ／ｇ 長軸長：０．１μｍ） １００重量部 ・結合剤 ポリウレタン樹脂 １０重量部 （−ＳＯ3Ｈ基 ０．０８ｍmol/ｇ含有） 塩化ビニル樹脂 １０重量部 （日本ゼオン製 ＭＲ１１０） ・カーボンブラック １０重量部 （ＲＡＶＥＮ １２５０） ・パルミチン酸 ２重量部 ・ミリスチン酸ブチル ３重量部 ・メチルエチルケトン ８０重量部 ・シクロヘキサノン ８０重量部 上記混合物をサンドミルにより混合、分散した後、メチ
ルエチルケトンとシクロヘキサノンを各７０重量部を加
え、更に、硬化剤（コロネートＬ；日本ポリウレタン社
製）を６重量部加え撹拌した。

【００２３】上記の組成の非磁性塗料を５．２μｍのＰ
ＥＮフィルム上に１．２μｍの塗膜厚に塗布し、非磁性
層を形成する。更に、下記記載の磁性塗料を混練処理
後、メチルエチルケトンとシクロヘキサノンを各７０重
量部を加えて希釈し、更にサンドミルで６時間混合、分
散した後メチルエチルケトンとシクロヘキサノンを各７
０重量部を加えて更に２時間分散する。その後硬化剤
（コロネートＬ；日本ポリウレタン社製）４重量部を加
え撹拌し、塗膜厚０．１２μｍで塗布、配向し、温度９
０℃、線圧５００ｋｇ／ｃｍでカレンダー処理を行っ
た。この様にして作製したものに、磁性層とは反対の側
にカーボンブラックと結合剤を主成分とするバックコー
ト層を設け、所定の硬化処理を行い、幅６．３２ｍｍに
裁断し、磁気テープとした。

【００２４】 ＜磁性塗料＞ ・強磁性合金粉末 １００重量部 （組成：Ｆｅ ７０％ Ｃｏ ３０％ 保磁力：１９０ｋＡ／ｍ， 比表面積：５０ｍ² ／ｇ 長軸長：０．０８μｍ） ・結合剤 ポリウレタン樹脂 ６．５重量部 （−ＳＯ3Ｈ基 ０．０８ｍmol/ｇ含有） 塩化ビニル樹脂 ６．５重量部 （日本ゼオン製 ＭＲ１１０） ・αーアルミナ ５重量部 （粒子径 ０．１８μｍ） ・パルミチン酸 ２重量部 ・ミリスチン酸ブチル １重量部 ・メチルエチルケトン １５重量部 ・シクロヘキサノン １５重量部 ［実施例２］実施例１において、非磁性塗料のポリウレ
タン樹脂と塩化ビニル樹脂それぞれ１０重量部を５重量
部に代え、その他は実施例１と同様にして磁気テープを
得る。 ［実施例３］実施例１において、Ｆｅ−Ｃｏ合金磁性粉
をα−Ｆｅ磁性粉（保磁力：１４０ｋＡ／ｍ，比表面
積：５８ｍ² ／ｇ 長軸長：０．１μｍ）に代えて、そ
の他は実施例１と同様にして磁気テープを得る。

【００２５】［実施例４］実施例１において、磁性塗膜
厚を０．１２μｍから０．２５μｍに代えて、その他は
実施例１と同様にして磁気テープを得る。 ［実施例５］実施例１において、下層非磁性層を塗布す
ることなく、また磁性塗膜厚を０．３μｍに代えて、そ
の他は実施例１と同様にして磁気テープを得る。 ［実施例６］実施例１において、同時重層塗布すること
の他は実施例１と同様にして磁気テープを得る。

【００２６】［比較例１］実施例１において、磁性塗膜
厚を０．１２μｍから０．８μｍに代えて、その他は実
施例１と同様にして磁気テープを得る。 ［比較例２］実施例１において、磁性塗膜厚を０．１２
μｍから０．５μｍに代えて、その他は実施例１と同様
にして磁気テープを得る。 ［比較例３］実施例５において、磁性塗膜厚を０．３μ
ｍから０．８μｍに代えて、その他は実施例５と同様に
して磁気テープを得る。

【００２７】［比較例４］実施例１において、非磁性塗
料の塩化ビニル樹脂をニトロセルロース樹脂に代えて、
その他は実施例１と同様にして磁気テープを得る。 ［比較例５］実施例１において、非磁性塗料のポリウレ
タン樹脂と塩化ビニル樹脂それぞれ１０重量部を、ポリ
ウレタン樹脂５重量部と塩化ビニル１５重量部に代え
て、その他は実施例１と同様にして磁気テープを得る。 ［比較例６］実施例１において、磁性塗料のポリウレタ
ン樹脂と塩化ビニル樹脂それぞれ６．５重量部を、ポリ
ウレタン樹脂５重量部と塩化ビニル１５重量部に代え
て、その他は実施例１と同様にして磁気テープを得る。

【００２８】［比較例７］実施例１において、磁性塗料
のポリウレタン樹脂と塩化ビニル樹脂それぞれ６．５重
量部を、ポリウレタン樹脂１０重量部と塩化ビニル１０
重量部に代えて、その他は実施例１と同様にして磁気テ
ープを得る。 ［比較例８］実施例１において、下層非磁性層の非磁性
針状酸化鉄を弁柄（ＴＦ１００；戸田工業製）２０重量
部、カーボンブラックを１００重量部、塩化ビニル５０
重量部とし、他は実施例１と同様にして磁気テープを得
る。 ［比較例９］実施例１において、下層非磁性層の非磁性
針状酸化鉄を５０重量部、カーボンブラックを２０重量
部、塩化ビニル１００重量部、ポリウレタン１００重量
部、硬化剤６０重量部とし、他は実施例１と同様にして
磁気テープを得る。

【００２９】［比較例１０］実施例１において、カレン
ダーの処理温度を９０℃から７０℃に代えて、他は実施
例１と同様にして磁気テープを得る。 ［比較例１１］実施例６において、非磁性塗料のポリウ
レタン樹脂と塩化ビニル樹脂それぞれ１０重量部をポリ
ウレタン樹脂５重量部と塩化ビニル１５重量部に代え
て、その他は実施例６と同様にして磁気テープを得る。

【００３０】上記各実施例、比較例の特性を表１に示
す。表１の各項目を簡単に説明する。 ［△Ｈｃ］前記式にて定義した、磁性層の平滑化処理前
後の媒体の保磁力の変化率である。 ［Ｈｃ］ＶＳＭ（振動型磁力計）で測定した、外部磁場
１０ｋＯｅを加えたときの媒体の保磁力（＝Ｈｃ<CL>）
である。

【００３１】［表面粗さ］サーフコム等で測定された磁
性層の中心線平均表面粗さＲａである。 ［高域出力］記録波長０．４９μｍの矩形波をヘッドギ
ャップ０．１５μｍ、トラック幅１０μｍの積層ＦｅＴ
ａＮヘッドにて当該磁気記録媒体に記録再生した時の出
力を、比較例１０を０ｄＢとして見たものである。 ［低域出力］記録波長２２μｍの矩形波をヘッドギャッ
プ０．１５μｍ、トラック幅１０μｍの積層ＦｅＴａＮ
ヘッドにて当該磁気記録媒体に記録再生した時の出力
を、比較例１０を０ｄＢとして見たものである。

【００３２】［Ｏ／Ｗ］ヘッドギャップ０．１５μｍ、
トラック幅１０μｍの積層ＦｅＴａＮヘッドにて記録波
長２２μｍの信号を記録した後、記録波長０．４９μｍ
の矩形波を記録し、記録波長２２μｍの消え残り信号の
出力を初期の記録波長２２μｍの出力と比較したもので
ある。 ［スチル］当該磁気記録媒体にヘッドギャップ０．１５
μｍ、トラック幅１０μｍの積層ＦｅＴａＮヘッドにて
記録波長０．４９μｍの信号を記録した後、スチルモー
ドにて６０分再生した時に、初期出力を０ｄＢとし、−
６ｄＢの出力低下までの時間を見たものである。

【００３３】

【表１】

【００３４】表１に示されるように、△Ｈｃが４％以上
である各実施例は、比較例に比べて表面が平滑であり、
高域出力に見られるように記録波長が短い領域において
高い出力が得られている。また、△Ｈｃが４％以上であ
る各実施例は、同一磁性層厚の比較例に対して、低域出
力やＯ／Ｗが良好な値を示しており、更にスチルに代表
される耐久性に優れていることが分かる。表面が平滑で
あるので走行性にも優れている。高域出力、Ｏ／Ｗを特
に重視する場合には、磁性層１層構造の実施例５より
も、２層構造の実施例１〜４，６の方が有利である。

【００３５】

【発明の効果】以上の通り、本発明の磁気記録媒体は、
磁性層の平滑化工程前後の媒体の保磁力の変化率△Ｈｃ
を４％以上としたことにより、優れた電磁変換特性、耐
久性、走行性が得られる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】強磁性体磁性粉と結合剤とを含む磁性層
   を、塗布工程により非磁性支持体の片面側に設け、前記
   磁性層に平滑化処理を行って得る磁気記録媒体におい
   て、 下記式に定義される△Ｈｃ［％］が４％以上であること
   を特徴とする塗布型磁気記録媒体。 △Ｈｃ＝（Ｈｃ<Co>−Ｈｃ<CL>）／Ｈｃ<Co>＊１００
   ［％］ Ｈｃ<Co>：平滑化処理前の保磁力Ｈｃ Ｈｃ<CL>：平滑化処理後の保磁力Ｈｃ
2. 【請求項２】非磁性粉末と結合剤とを含む下層非磁性層
   を非磁性支持体の片面側に設け、強磁性体磁性粉と結合
   剤とを含む磁性層を、塗布工程により前記下層非磁性層
   上に設け、前記磁性層に平滑化処理を行って得る磁気記
   録媒体において、 下記式に定義される△Ｈｃ［％］が４％以上であること
   を特徴とする塗布型磁気記録媒体。 △Ｈｃ＝（Ｈｃ<Co>−Ｈｃ<CL>）／Ｈｃ<Co>＊１００
   ［％］ Ｈｃ<Co>：平滑化処理前の保磁力Ｈｃ Ｈｃ<CL>：平滑化処理後の保磁力Ｈｃ