JPH103647A

JPH103647A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH103647A
Application number: JP15692796A
Authority: JP
Inventors: Makoto Ochi; 誠越智; Osamu Shimomura; 理下村; Hiroyasu Inoue; 博保井上
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1996-06-18
Filing date: 1996-06-18
Publication date: 1998-01-06

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】下層非磁性層を形成する塗布液に、バイ
ンダー樹脂に対して２０重量％以上のポリイソシアネー
ト化合物を含有させておいて、下層非磁性層内にバイン
ダー樹脂の三次元網目構造を形成させる。

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
の磁気記録媒体においては、塗布により上層の磁性層を
形成する際に、上下両層の界面で混合が起きたり、混合
しないまでも界面が荒れて、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】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。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気記録媒
体は、可撓性非磁性支持体上に主として非磁性粉末と結
合剤とから成る下層非磁性層を設け、その上に強磁性金
属粉末と結合剤とを含む磁性層を設けた磁気記録媒体に
おいて、下層非磁性層が結合剤に対し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ること
を特徴とするものである。

【０００６】

【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
として非磁性粉末と結合剤とから成り、且つ結合剤に対
して２０重量％以上の架橋剤を含有する塗布液を、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。

【０００７】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。また、ｐ
Ｈは２〜１１、特に４〜１０であるのが好ましく、ＤＢ
Ｐ吸油量は５〜１００ｍｌ／１００ｇ、特に１０〜８０
ｍｌ／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。

【０００８】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。本発明においては、後記する架橋剤により結合剤を
架橋させて硬化させるので、結合剤は架橋剤と反応する
官能基を有するものでなければならないが、２種以上の
結合剤を併用する場合には、その一部は官能基を有さな
いものであっても差支えない。

【０００９】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、且つ耐溶剤性に富
んでいて上層の磁性層を形成する際に界面の荒れを生じ
難い三次元網目構造を形成するものを用いるべきであ
り、そのため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％以上となるように用いる。

【００１０】２０重量％未満では架橋剤の効果が十分に
発現しない。架橋剤量の上限は結合剤に対し通常１００
重量％、好ましくは６０重量％である。架橋剤は前述の
如く結合剤と反応してこれを網状化するが、イソシアネ
ート基の一部は、結合剤と反応せずに大気中の水分など
の作用で架橋剤同志で反応し、かつ架橋剤量が多くなる
とこの反応に関与する架橋剤の比率が増加するものと考
えられる。従って結合剤に対する架橋剤の比率を大きく
しても、その効果は自ずと飽和し、逆に結合剤が相対的
に減少することの悪影響があらわれる。

【００１１】下層非磁性層は、上記した非磁性粉末、結
合剤、架橋剤を適当な溶媒に添加して均一な塗布液とし
て、可撓性非磁性支持体に塗布することにより形成され
る。なお、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。

【００１２】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。本発明では、前述の如く、下層非磁性層は架橋
剤で硬化させられていて剛性に富むので、可撓性非磁性
支持体は厚さ４０μｍ以下の薄いもので十分である。可
撓性非磁性支持体が厚くなると、剛性が高くなり過ぎて
ヘッドが磁気記録媒体と接触する際のペネトレーション
が悪くなり、電磁変換特性が劣化するおそれがある。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。

【００１３】上層磁性層は、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。

【００１４】通常は下層非磁性層を塗布したのち、４０
〜７０℃、特に５０〜７０℃に保持して、溶媒の蒸発及
び架橋反応により下層非磁性層が硬化してから、上層磁
性層を形成する塗布液を塗布する。所望ならば下層非磁
性層の上に接着層や補助記録用の磁性層を形成してか
ら、上層磁性層用の塗布液を塗布してもよい。強磁性金
属粉末としては、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−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１
２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以上、保磁力（Ｈｅ）が１６０
０Ｏｅ以上、比表面積が４０ｍ²／ｇ以上のものが好ま
しい。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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】脂肪酸エステル系の潤滑剤は、強磁性金属
粉末に対し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。

【００２２】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。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。塗布後は常法
に従いキュアリングして硬化させ、更にカレンダー加工
を施して磁気記録媒体とする。なお、所望ならば磁性層
の上に更に潤滑層を形成してもよい。

【００２３】

【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。

【００２４】下層非磁性層用塗布液非磁性粉末（アルミナで表面処理したα−酸化鉄、比表面積６２ｍ²／ｇ、ｐＨ７．５）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）表−１に記載メチルエチルケトン５０部シクロヘキサノン５０部

【００２５】上層磁性層用塗布液強磁性金属粉末（Ｆｅ／Ｃｏ＝９０／１０（原子比）、 σｓ＝１３０ｅｍｕ、Ｈｃ＝１８００Ｏｅ、比表面積５８ｍ²／ｇ）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）４部架橋剤（三菱化学社製品ＡＤ３０）５部 α−アルミナ８部カーボンブラック３部ブチルステアレート６部ミリスチン酸１部メチルエチルケトン１８０部シクロヘキサノン１８０部

【００２６】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。６０℃で７２時間保持して硬化
させたのち、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７
２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。

【００２７】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。

【００２８】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、重量記録前後の２０Ｋｆｔ
Ｐｉ出力の比をオーバーライト消去率とした。

【００２９】

【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、主として非磁
性粉末と結合剤とから成る下層非磁性層を設け、その上
に強磁性金属粉末と結合剤とを含む磁性層を設けた磁気
記録媒体において、下層非磁性層が結合剤に対し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
であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】磁性層の強磁性金属粉末が、σｓ≧１２
０ｅｍｕ、Ｈｃ≧１６００Ｏｅ、比表面積≧４０ｍ²／
ｇであることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒
体。
【請求項３】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又は２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】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３のいずれか
に記載の磁気記録媒体。
【請求項５】磁気記録媒体が磁気ディスクであり、且
つ可撓性非磁性支持体上に非磁性層を形成する塗布液を
塗布して硬化させたのち、磁性層を形成する塗布液を塗
布して磁性層を形成したもの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。