JP2001243619A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JP2001243619A
JP2001243619A JP2000051722A JP2000051722A JP2001243619A JP 2001243619 A JP2001243619 A JP 2001243619A JP 2000051722 A JP2000051722 A JP 2000051722A JP 2000051722 A JP2000051722 A JP 2000051722A JP 2001243619 A JP2001243619 A JP 2001243619A
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powder
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layer
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Noboru Jinbo
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 短波長出力を向上させるため磁性層の表面粗
さを1.0〜3.0nmに小さくし、全体の厚み、バッ
ク層の厚みも比較的薄く形成した場合であっても電磁変
換特性や走行耐久性が優れ、またデータの記録、読み出
しに対する信頼性が高くかつ湿熱保存特性が優れ、特に
デジタルデータ記録用として有利に用いることができる
磁気テープを提供すること。 【解決手段】 支持体上に少なくとも強磁性粉末を含む
磁性層と該支持体と該磁性層の間に少なくとも非磁性粉
末を含む下地層を設けた磁気記録媒体において、前記下
地層が、該非磁性粉末として炭素質粉粒体表面をフッ素
含有ガスで処理した後、水蒸気含有ガスで表面処理して
なる改質炭素質粉粒体を含有することを特徴とする磁気
記録媒体。

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等の磁気
記録媒体に関し、特に強磁性金属粉末と結合剤を主体と
する磁性塗料を非磁性支持体上に塗布して磁性層を形成
した塗布型の磁気記録媒体に関連し短波長領域における
出力、C/N、ドロップアウト特性が優れた磁気記録媒
体に関する。
【0002】
【従来の技術】磁気記録技術は、媒体の繰り返し使用が
可能であること、信号の電子化が容易であり周辺機器と
の組み合わせによるシステムの構築が可能であること、
信号の修正も簡単にできること等の他の記録方式にはな
い優れた特長を有することから、ビデオ、オーディオ、
コンピューター用途等を始めとして様々な分野で幅広く
利用されてきた。そして、機器の小型化、記録再生信号
の質の向上、記録の長時間化、記録容量の増大等の要求
に対応するために、記録媒体に関しては、記録密度、信
頼性、耐久性をより一層向上させることが常に望まれて
きた。
【0003】近年、ミニコンピュータ、パーソナルコン
ピュータなどのオフィスコンピュータの普及に伴って、
外部記憶媒体として、コンピュータ情報を保存するため
の磁気テープ(所謂、バックアップテープ)の研究が盛
んに行われている。このような用途の磁気記録媒体の実
用化に際しては、特にコンピュータの小型化、情報処理
能力の増大および搭載されるハ−ドディスクの大容量化
と相まって、記録容量の向上が強く要求される。また磁
気記録媒体が可換媒体であること、磁気記録媒体の使用
環境の広がりによる幅広い環境条件下(特に、変動の激
しい温湿度条件下など)での使用、データ保存に対する
信頼性、更に高速での繰り返し使用による多数回走行に
おけるデータの安定した記録、読み出し等の性能に対す
る信頼性なども従来にまして要求される。
【0004】一般に、磁気記録媒体は、合成樹脂などの
可撓性材料の支持体上に、磁性層が設けられた構成であ
る。そして上記のような大きい記録容量(体積記録容
量)を達成するためには、磁性粉末の粉体サイズを小さ
くする、その分散性を向上させる、あるいは磁性層を更
に薄膜化するなどの磁性層自体の面記録密度を高めると
共に、磁気記録媒体の全厚を薄くすることが有効な方法
であるとされている。また良好な感度(特に高周波領域
での出力)を維持させるためには磁性層は平滑、通常、
中心面平均表面粗さで1.0〜3.0nmであることが
好ましいが、この平滑化を達成するために支持体と磁性
層の間に下地層を設けたり、巻き乱れ、走行性の低下を
防止するために、上記支持体の磁性層とは反対の面に通
常バック層が設けられることが多い。そして特に全厚を
薄くした場合には、磁気テープの自己支持性と強度も低
下するため、バック層の付設は、繰り返し使用に対する
良好な走行耐久性を維持させるためにも必要になる。但
し、上記のように磁気テープの薄手化に伴って下地層、
バック層の厚さも比較的薄く設けられることが必要にな
る。
【0005】磁気記録媒体の全厚、そしてバック層の厚
さを比較的薄くした磁気記録媒体は、例えば、特開平6
−215350号公報に開示されている。そしてこの公
報に記載されている磁気テープの具体的な例としては、
磁気テープの全厚を10μm、バック層の層厚を0.5
μmにした態様のもの、あるいはまた全厚を9.5μ
m、バック層の層厚を0.5μmにした態様のものが挙
げられている。これらの態様におけるバック層には、帯
電防止と安定した走行性付与のために、前者の態様で
は、比較的微粒子状のカーボンブラックが単独で使用さ
れており、また後者の態様では、比較的微粒子状のカー
ボンブラックと比較的粗粒子状のカーボンブラックの二
種類のカーボンブラックが使用されている。
【0006】一方、バック層の高い表面平滑性、ガイド
ピンに対する摩擦係数の低減化、そして良好な走行安定
性を得る目的で、バック層中に、微粒子状カーボンブラ
ックと、粗粒子状のカーボンブラックと、微粒子状炭酸
カルシウムを含有した磁気テープが提案されている(特
開平2−7223号公報)。また上記バック層には、更
に無機質粉末(例えば、α−酸化鉄など)が添加される
ことがあると記載されている。
【0007】本発明者は、磁気テープの全厚が10μm
以下と薄く、かつバック層の層厚も0.2〜0.8μm
と非常に薄く抑えた磁気記録媒体のデジタルデータ用の
外部記録媒体としての利用について検討した。その結
果、前記特開平6−215350号公報に記載の磁気テ
ープでは、充分満足できる性能は得られないことが判明
した。すなわち、磁気記録媒体の薄型化に伴って媒体自
体の強度が不足するためか、特に湿度及び温度が高いか
又は低いときに磁性層の摩擦係数が増大し、ドロップア
ウトが増加し、また出力も低下する傾向にあるという問
題が生じた。これは、走行を繰り返すうちにカーボンブ
ラックが磁性層から脱落し易くなることが関与している
ものと考えられる。
【0008】そこで、フッ素ガスを用いたカーボンブラ
ック表面の処理法が考案されている(化学、46巻、9
号、1991)。この方法では粒子表面がフッ素ガスに
よって炭素粒子表面がイオン化することにより、分散性
に優れた炭素が得られることが挙げられている。しかし
ながら、炭素粒子表面のイオン化は、粉体状態での保存
中の性能安定性に問題が有り、分散系中のpHや温度変
化に対して不安定であるという欠点を有し、上記表面改
質したカーボンブラックを用いて磁性塗料化、磁気記録
媒体としても、まだ不十分であった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、短波
長出力を向上させるため磁性層の表面粗さを1.0〜
3.0nmに小さくし、全体の厚み、バック層の厚みも
比較的薄く形成した場合であっても電磁変換特性や走行
耐久性が優れ、またデータの記録、読み出しに対する信
頼性が高くかつ湿熱保存特性が優れ、特にデジタルデー
タ記録用として有利に用いることができる磁気テープを
提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者は、下地層に特
定の表面処理を施してなる改質炭素質粉粒体を含有させ
ることが、特に比較的薄型にした磁気テープの電磁変換
特性、走行耐久性、湿熱保存特性が改良できることを見
いだし本発明にいたった。
【0011】本発明は、支持体上に少なくとも強磁性粉
末を含む磁性層と該支持体と該磁性層の間に少なくとも
非磁性粉末を含む下地層を設けた磁気記録媒体におい
て、前記下地層が、該非磁性粉末として炭素質粉粒体表
面をフッ素含有ガスで処理した後、水蒸気含有ガスで表
面処理してなる改質炭素質粉粒体を含有することを特徴
とする磁気記録媒体である。
【0012】本発明は以下の態様であることが好まし
い。 1 前記改質炭素質粉粒体は、水に対する浸漬熱が90
〜140mJ/m2である炭素質粉粒体を含有すること
を特徴とする磁気記録媒体。 2 前記改質炭素質粉粒体は平均粒子サイズが、3〜2
0nmであることを特徴とする磁気記録媒体。 3 前記改質炭素質粉粒体の添加量が前記下地層におけ
る非磁性粉末の総量に対し5〜50質量%であることを
特徴とする磁気記録媒体。 4 前記磁性層の厚みが0.01〜0.5μmであり、
且つ前記磁性層の表面粗さが3D-MIRAU法による中心面平
均表面粗さで、1.0〜3.0nmであることを特徴と
する磁気記録媒体。 5 前記磁性層の抗磁力が1800エルステッド(1.
43×105A/m)以上であり、前記磁性層の飽和磁
束密度と磁性層厚みの積φm(飽和磁束密度×磁性層厚
み/4π)が(1.0〜8.0)×10-9Wb/m
((1.0〜8.0)memu/cm2)であることを
特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の磁気記
録媒体。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の下地層に使用される改質
炭素質粉粒体は、炭素質粉粒体の表面をフッ素含有ガス
で処理を施した後、水蒸気含有ガスで処理してなるもの
で、本発明の目的を満足することができるものであれ
ば、特に制限されるべきものではないが、好ましくは水
に対する浸漬熱が90〜140mJ/m2、更に好まし
くは95〜135mJ/m2の範囲のものから選択され
る。即ち、本発明に使用される改質炭素質粉粒体は、そ
の表面の水に対する物性、特に濡れ性が向上し、このよ
うな表面物性を有した改質炭素質粉粒体を用いることに
より、下地層塗料の分散性、下地層の塗膜強度、及び下
地層の表面粗さ、表面物性等を各々向上させることがで
き、更には磁性層との界面物性、磁性層の表面粗さ、表
面物性等が改善されるために、各種粉体の脱落減少、お
よび特に高温高湿保存環境下での安定性、走行耐久性が
改善される。
【0014】即ち、本発明は改質炭素質粉粒体の表面
性、特に濡れ性(親水性特性)に着目し、かつこれを下
地層に添加することにより、常温・常湿、低温・低湿、
高温・高湿という何れの環境下においても磁性層の摩擦
係数が低く保持され、走行耐久性が改善されるという効
果を奏することができる。尚、改質炭素質粉粒体の上記
親水性は、改質される前の炭素質粉粒体に比べて親水性
は強化されるものであるが、相対的な量であり、改質前
の炭素質粉粒体本来の物性、即ち、親油性等が全く消去
されてしまう程のものではないことは明らかであり、上
記したように広範な環境において上記効果を奏し得るこ
とは、両者のバランスが改善されるものと考えられる。
上記浸漬熱は、東京理工(株)社製、双子型カロリメー
ターを用い、水に対する浸漬熱を文献(セラミックス第
11巻(1976)No.5,PP.433−440)
に従って測定される値を意味する。また、改質炭素質粉
粒体の水に対する濡れ性の尺度として浸漬熱の他に簡易
親水性が挙げられる。
【0015】簡易親水性の測定法は、以下の通りであ
る。室温でビーカーに水30mlを入れ、その上に約3
0mgのサンプルを落として水に沈む時間の違いによっ
て親水性のランクづけを行う。ランクづけは次の通りで
あり、水に沈む時間が速い方が親水性が高いことを示
す。 S;15秒以内、A;16〜30秒、A′;31〜45
秒、B;46〜60秒、B′;61〜75秒、C;76
〜90秒、C′;91秒以上(落ちない) 本発明に用いられる改質炭素質粉粒体の簡易親水性は、
ランクSが好ましい。
【0016】このような改質炭素質粉粒体は、黒鉛、カ
ーボンブラック、石油コークスなどの粉体を初めにフッ
素含有ガスで接触反応させることにより処理する。ここ
で、フッ素含有ガスとしては、フッ素ガス単独、もしく
はとフッ素ガスと不活性ガス及び/又は酸素含有ガスと
の混合ガスが挙げられる。
【0017】接触反応の条件は、0〜50℃の温度、数
秒〜1時間の範囲で任意に選定される。それぞれのガス
の混合割合は分圧として、フッ素ガス1〜100mmHg
(133〜13300Pa)、酸素含有ガスを酸素とし
て1〜750mmHg(133〜99750Pa)、不活性
ガスとして9〜759mmHg(1197〜100947P
a)の範囲から選定される。反応圧力は、通常は常圧で
行われるが、数mmHg〜2kg/cm2(数百Pa〜20
0kPa)の範囲内で行われる。フッ素含有ガスで処理
された炭素質粉粒体は、次いで水蒸気含有ガスで処理さ
れる。水蒸気含有ガスの組成としては、飽和水蒸気とし
て通常、1〜60容量%、好ましくは10〜40容量%
を含む空気及び/又は不活性ガスが挙げられる。水蒸気
含有ガスの流量は、通常、50〜1000ml/分、好
ましくは200〜800ml/分で、温度は150〜3
50℃、好ましくは200〜300℃で、処理時間は数
分〜数十時間、好ましくは1〜10時間であり、好ましく
はフッ素化処理を行った装置と同じ装置内で処理するこ
とができる。改質炭素質粉粒体の平均粒子サイズは、3
〜20nmが好ましく、6〜18nmがより好ましい。
【0018】本発明の磁気記録媒体は、総厚みが3〜1
0μmの範囲が好ましく、3〜9μmが更に好ましく、
磁性層の厚みは、好ましくは0.01〜0.5μmの範
囲であり、更に好ましくは0.05〜0.30μmの範
囲であり、下地層の厚さは、好ましくは0.3〜2.5
μm、さらに好ましくは0.5〜2.0μmであり、バ
ック層の厚みは、0.2〜0.8μmが好ましく、0.
2〜0.7μmの範囲が更に好ましい。また、磁性層の
中心面平均表面粗さRaは、好ましくは1.0〜3.0
nmであり、更に好ましくは1.0〜2.5nmの範囲
である。
【0019】上述の磁気記録媒体を得るには、該下地層
に含有させる改質炭素質粉粒体の添加量は、下地層にお
ける非磁性粉末に対して好ましくは、5〜50質量%、
更に好ましくは5〜30質量%の範囲である。ここで、
非磁性粉末とは、改質炭素質粉粒体を含む全ての非磁性
粉末を意味する。また、バック層には平均粒子サイズが
好ましくは10〜20nm、更に好ましくは10〜18
nmの微粒子状カーボンブラックと平均粒子サイズが好
ましくは1〜300nm、更に好ましくは3〜120n
mの改質炭素質粉粒体を含ませることが好ましい。改質
炭素質粉粒体及びカーボンブラックのバック層への添加
量は、バック層の結合剤質量(ポリイソシアネートを含
む)に対して好ましくは1〜90質量%、更に好ましく
は3〜80質量%、特に好ましくは5〜70質量%の範
囲である。
【0020】本願明細書において、平均粒子サイズとは
一次粒子の円相当径の平均を意味する。一次粒子とは、
凝集のない独立した1個の粉体であって、粉体形状が球
形、多面体状、不特定形等であって、かつ形状から粉体
を構成する長軸を特定できない場合を意味し、円相当径
とは、円投影法で求められるものを言う。後述のカーボ
ンブラックの平均粒子サイズについても上記と同様であ
る。
【0021】本願明細書において、上記改質炭素質粉粒
体、カーボンブラックや強磁性粉末のように種々の粉体
のサイズ(以下、「粉体サイズ」と言う)は、高分解能
透過型電子顕微鏡写真より求められる。即ち、粉体サイ
ズは、粉体の形状が針状、紡錘状、柱状(ただし、高
さが底面の最大長径より大きい)等の場合は、粉体を構
成する長軸の長さ、即ち長軸長で表され、粉体の形状
が板状乃至柱状(ただし、厚さ乃至高さが板面乃至底面
の最大長径より小さい)場合は、その板面乃至底面の最
大長径で表され、改質炭素質粉粒体のように粉体の形
状が球形、多面体状、不特定形等であって、かつ形状か
ら粉体を構成する長軸を特定できない場合は、円相当径
で表される。
【0022】また、該粉体の平均粉体サイズは、上記粉
体サイズの算術平均であり、約500個の粉体について
上記の如く測定を実施して求めたものである。また、該
粉体の平均針状比は、上記測定において粉体の短軸の長
さ、即ち短軸長を測定し、各粉体の(長軸長/短軸長)
の値の算術平均を指す。ここで、短軸長とは、上記粉体
サイズの定義での場合は、粉体を構成する短軸の長さ
を、同じくの場合は、厚さ乃至高さを各々指し、の
場合は、長軸と短軸の区別がないから、(長軸長/短軸
長)は便宜上、1とみなす。
【0023】そして、粉体の形状が特定の場合、例え
ば、上記粉体サイズの定義の場合は、平均粉体サイズ
を平均長軸長と言い、同定義の場合は平均粉体サイズ
を平均板径と言い、(最大長径/厚さ乃至高さ)の算術
平均を平均板状比という。同定義の場合は平均粉体サ
イズを平均粒子サイズという。
【0024】このような磁気記録媒体に使用する磁性層
は、好ましくは面記録密度が0.3〜3Gbit/inch
2(0.0465〜0.465Gbit/cm2)更には面記録
密度が0.5〜3Gbit/inch2(0.0775〜0.4
65Gbit/cm2)である。
【0025】このような塗布型の磁気記録媒体で高密度
特性と優れた耐久性を併せ持つ磁気記録媒体が得られた
のは以下のようなポイントを有機的に結合し、総合した
結果である。高Hc、超平滑化、複合潤滑剤や高耐
久性結合剤、強磁性粉末の改良による耐久性確保、磁
性層の超薄層化と下地層との界面での変動減少、強磁
性粉末の高充填化、粉体(強磁性粉末、非磁性粉末)
の超微粒子化、ヘッドタッチの安定化、寸法安定性
とサーボ、磁性層、支持体の熱収縮率改良、高温、
低温での潤滑剤の作用等が挙げられ、これらを結合した
結果である。
【0026】本発明の磁気記録媒体は磁性層と支持体と
の間に実質的に非磁性である下地層を設け、磁性層を超
薄層化すると共に高出力、分散性、耐久性に優れた超微
粒子磁性粉を含有させ、下地層に球状又は針状などの無
機粉末を含み、磁性層を薄くすることで磁性層内の自己
減磁作用を低減し、高周波領域での出力を大幅に高め、
更に重ね書き特性も向上させたものである。磁気ヘッド
の改良により、狭ギャップヘッドとの組合せにより超薄
層磁性層の効果が一層発揮でき、デジタル記録特性の向
上が図れる。特に再生ヘッドにMR素子、巨大磁気抵抗
素子を使用するシステムで使用されると好適である。
【0027】尚、本願明細書において、磁性層を上層磁
性層又は上層、下地層を非磁性層または下層ともいう。
磁性層の厚みは高密度記録の磁気記録方式や磁気ヘッド
から要求される性能に適合するように好ましくは0.0
1〜0.5μmの薄層に選択される。均一でかつ薄層に
したこのような超薄層磁性層は微粒子の磁性粉や非磁性
粉を分散剤の使用と分散性の高い結合剤の組み合わせに
より高度に分散させ、高充填化を図った。使用される磁
性体は高密度領域の適性を最大限に引き出すために、高
出力、高分散性、配向性に優れた磁性体を使用してい
る。即ち非常に微粒子で且つ高出力を達成できる強磁性
金属粉末、特に平均長軸長が0.03〜0.12μm
で、強磁性金属粉末の結晶子サイズが80Å〜180Å
であること、更にCoを多く含み、焼結防止剤としてA
lやY化合物を含む強磁性金属粉末を使用することによ
り高出力、高耐久性が達成できる。また微粒子六方晶フ
ェライトは、垂直磁気異方性に基づく高い高密度特性を
持っているので、本発明に使用すると好適である。本発
明の磁気記録媒体の磁性層の抗磁力(Hc)は好ましく
は1800エルステッド(1.43×105A/m)以
上であり、更に好ましくは2000エルステッド(1.
59×105)A/m以上であり、特に好ましくは22
00〜5000エルステッド(1.75×105〜3.
98×105A/m)である。上限は明確ではないが、
記録ヘッドの改良にともない上限が拡大すると考えられ
る。1800エルステッド(1.43×105A/m)
未満では本発明が指向する高記録密度は達成されない。
磁性層の最大磁束密度Bmは0.18〜0.65T(テ
スラ)であることが好ましい。システムで使用されるヘ
ッドとの関係で、磁性層の抗磁力、磁性層厚み、磁性層
のφmを最適化することが好ましい。
【0028】本発明の磁性層の中心面平均表面粗さRa
は、3D−MIRAU法により測定される値であり、本
発明では好ましくは1.0〜3.0nm、更に好ましく
は1.0〜2.5nmである。3.0nmを越えると磁
気記録媒体とヘッドのスペーシングロスが大きくなり、
出力が低くなる傾向があり、本発明の磁気記録媒体が有
する媒体性能を発揮することが困難となる傾向がある。
耐久性は磁気記録媒体にとって重要な要素である。特に
高転送レートを実現するために磁気ヘッドの回転数を従
来の記録システムに比べて0.5〜1桁以上上げたり、
リニアドライブ系ではテープ走行速度を0.5〜1桁以
上上げる必要があり、磁気ヘッド/カートリッジ内部品
と媒体とが高速摺動する場合の媒体の耐久性の確保は重
要な課題である。媒体の耐久性を向上させる手段には、
媒体自身の膜強度を上げるバインダー処方と、磁気ヘッ
ドとの滑り性を維持する潤滑剤処方がある。本発明の媒
体では超薄層磁性層に適した3次元ネットワークバイン
ダーシステムを用い、高速回転時における走行の安定
性、耐久性を確保し、さらにバック層に工夫をして高転
送レートを実現している。
【0029】潤滑剤は、使用される種々の温・湿度環境
下でそれぞれ優れた効果を発揮する潤滑剤を複数組み合
わせて使用し、広範囲な温度(低温、室温、高温)、湿
度(低湿、高湿)環境下でも各潤滑剤がそれぞれ機能を
発揮し、総合的に安定した潤滑効果を維持できるもので
ある。
【0030】また上下2層の構造において、下層が改質
炭素質粉粒体を含むことにより、下層の表面特性が改善
されるために、ひいては磁性層の表面特性が向上し、高
温高湿、低温低湿のいずれの環境下でも摩擦係数が低く
保持され、且つ下地層に潤滑剤のタンク効果を持たせて
いずれの環境下でも上層磁性層に常に適量の潤滑剤が供
給されるようにし、更に、上層磁性層の耐久性を向上で
きるようにしたものである。超薄層の磁性層に含ませる
ことが出来る潤滑剤量には限度があり、単純に磁性層を
うすくすることは潤滑剤の絶対量が減少し、走行耐久性
の劣化につながるので耐久性を確保することは困難であ
った。上下2層に別々の機能を持たせ、互いに補完する
ことで電磁変換特性の向上と耐久性の向上を両立させ
た。この機能分化は磁気ヘッドとメデイアを高速摺動さ
せるシステムでは特に有効であった。
【0031】下地層には潤滑剤の保持機能の他に表面電
気抵抗のコントロール機能を付与できる。一般に電気抵
抗のコントロールには、磁性層中にカーボンブラック等
の固体導電材料を加えることが多いが、本発明では下地
層に導電材料でもある改質炭素質粉粒体を加えることに
よって磁性層への固体導電材料の添加量を低減し磁性体
の充填密度の向上を図ることができる。また、本発明で
は磁性層に導電材料として改質炭素質粉粒体を単独で乃
至改質炭素質粉粒体とカーボンブラックを併用して使用
することができ更に磁性体の充填密度の向上を図ること
ができる。また下地層のクッション効果は良好なヘッド
タッチと安定した走行性をもたらすことができる。
【0032】磁気記録の大容量化/高密度化に伴い、記
録トラック密度が向上する。一般には媒体上にサーボ記
録エリアを設け、記録トラックに対する磁気ヘッドのト
レーサビリテイを確保している。磁気記録媒体の支持体
として等方的寸度安定性を高めたベースを使用し、トレ
ーサビリテイの一層の安定化が図られる。そして超平滑
なベースを用いることによって、磁性層の平滑性を更に
向上できる。
【0033】マルチメデイア社会になり、画像記録への
ニーズは産業界のみならず家庭でも益々強くなってお
り、本発明の大容量磁気記録媒体は単に文字、数字など
のデータ以外に、画像記録用媒体としての機能/コスト
の要請に十分応えられる能力を持つものである。本発明
の大容量媒体は実績のある塗布型磁気記録媒体をベース
としており、長期信頼性に富み、またコストパフォーマ
ンスに優れているものである。上述の磁気記録媒体は、
以上のような種々の要因を積み重ね、相乗的、有機的に
作用させ、初めて達成されるものである。
【0034】[磁性層]磁性層は単層であっても2層以
上から構成してもよく、後者の場合、それら層同士の位
置関係は目的により隣接して設けても間に磁性層以外の
層を介在させて設けてもよく、公知の層構成が採用でき
る。尚、本発明において、磁性層の厚みとは、複層の場
合は最上層の磁性層の乾燥厚みを言う。
【0035】磁性層を複層で構成する例としては、強磁
性酸化鉄、強磁性コバルト変性酸化鉄、CrO2粉末、
六方晶系フェライト粉末及び各種強磁性金属粉末等から
選択した強磁性粉末を結合剤中に分散した磁性層を組み
合わせたものが挙げられる。尚、この場合、同種の強磁
性粉末であっても元素組成、粉体サイズ等の異なる強磁
性粉末を含む磁性層を組み合わせることもできる。
【0036】本発明の磁気記録媒体は、下地層と磁性層
を支持体上に設けたものであるが、下地層を塗布後、下
地層が湿潤状態の内に上層を同時、又は逐次に塗布する
ウェット・オン・ウェット法(W/W)でも、下地層が乾
燥した後に上層磁性層を設けるドライ・オン・ウェット法
(W/D)でも作成できる。生産得率の点から同時、又
は逐次湿潤塗布が好ましい。本発明では同時、又は逐次
湿潤塗布(W/W)では上層/下地層が同時に形成でき
るため、カレンダー工程などの表面処理工程を有効に活
用でき、超薄層でも上層磁性層の表面粗さを良化でき
る。
【0037】[強磁性粉末]本発明に使用する強磁性粉
末としては、強磁性金属粉末または六方晶系フェライト
粉末が好ましい。強磁性金属粉末としては、α−Feを
主成分とする強磁性金属粉末が好ましい。強磁性金属粉
末には所定の原子以外にAl、Si、Ca、Mg、T
i、Cr、Cu、Y、Sn、Sb、Ba、W、La、C
e、Pr、Nd、P、Co、Mn、Zn、Ni、Sr、
Bなどの原子を含んでもかまわない。特に、Al、C
a、Mg、Y、Ba、La、Nd、Sm、Co、Niの
少なくとも1つをα−Fe以外に含むことが好ましい。
CoはFeと合金を作ると飽和磁化が増加し、かつ減磁
が改良されるので特に好ましい。Coの含有量はFeに
対して1原子%〜40原子%が好ましく、さらに好まし
くは15原子%〜35原子%、より好ましくは20原子
%〜35原子%である。Y等の希土類元素の含有量は
1.5原子%〜12原子%が好ましく、さらに好ましく
は3原子%〜10原子%、より好ましくは4原子%〜9
原子%である。Alは1.5原子%〜12原子%が好ま
しく、さらに好ましくは3原子%〜10原子%、より好
ましくは4原子%〜9原子%である。Yを含む希土類や
Alは焼結防止剤として機能しており、組合わせて使用
することでより高い焼結防止効果が得られる。これらの
強磁性粉末にはあとで述べる分散剤、潤滑剤、界面活性
剤、帯電防止剤などで分散前にあらかじめ処理を行って
もかまわない。具体的には、特公昭44−14090
号、特公昭45−18372号、特公昭47−2206
2号、特公昭47−22513号、特公昭46−284
66号、特公昭46−38755号、特公昭47−42
86号、特公昭47−12422号、特公昭47−17
284号、特公昭47−18509号、特公昭47−1
8573号、特公昭39−10307号、特公昭46−
39639号、米国特許第3026215号、同303
1341号、同3100194号、同3242005
号、同3389014号などに記載されている。
【0038】強磁性金属粉末には少量の水酸化物、また
は酸化物が含まれてもよい。強磁性金属粉末の公知の製
造方法により得られたものを用いることができ、下記の
方法を挙げることができる。焼結防止処理を行った含水
酸化鉄、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、複合有機酸塩
(主としてシュウ酸塩)と水素などの還元性気体で還元
する方法、金属カルボニル化合物を熱分解する方法、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、金属を低圧の不活性気体中で蒸発させて粉末を
得る方法などである。このようにして得られた強磁性金
属粉末は公知の徐酸化処理する。含水酸化鉄、酸化鉄を
水素などの還元性気体で還元し、酸素含有ガスと不活性
ガスの分圧、温度、時間を制御して表面に酸化皮膜を形
成する方法が、減磁量が少なく好ましい。
【0039】本発明の磁性層の強磁性粉末をBET法に
よる比表面積(SBET)で表せば40〜80m2/gであ
り、好ましくは45〜70m2/gである。40m2/g以下で
はノイズが高くなり、80m2/g以上では平滑な表面が得
にくく好ましくない。本発明の磁性層の強磁性粉末の結
晶子サイズは80〜180Åであり、好ましくは100
〜170Å、更に好ましくは110〜165Åである。
強磁性粉末の平均長軸長は0.02μm〜0.25μm
であり、好ましくは0.03μm〜0.15μmであ
り、さらに好ましくは0.03μm〜0.12μmであ
る。強磁性粉末の平均針状比{(長軸長/短軸長)の平
均}は3〜15が好ましく、さらには3〜10が好まし
い。磁性金属粉末の飽和磁化σs は通常、90〜170
A・m2/kgであり、好ましくは100〜160A・
2/kg、更に好ましくは110〜160A・m2/k
gである。強磁性金属粉末の抗磁力は1700エルステ
ッド〜3500エルステッド(1.35×105A/m
〜2.79×105A/m)が好ましく、更に好ましく
は1800エルステッド〜3000エルステッド(1.
43×105A/m〜2.39×105A/m)である。
【0040】強磁性金属粉末の含水率は0.1〜2質量
%とするのが好ましい。結合剤の種類によって強磁性粉
末の含水率は最適化するのが好ましい。強磁性粉末のp
H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6〜12であるが、好ましくは7
〜11である。強磁性金属粉末のSA(ステアリン酸)
吸着量(表面の塩基性点の尺度)は1〜15μmol/m2
好ましくは2〜10μmol/m2、さらに好ましくは3〜
8μmol/m2である。ステアリン酸吸着量が多い強磁性金属
粉末を使用する時、表面に強く吸着する有機物で表面修
飾して磁気記録媒体を作成することが好ましい。強磁性
粉末には可溶性のNa、Ca、Fe、Ni、Sr、NH
4、SO4、Cl、NO2、NO3などの無機イオンを含む
場合がある。これらは、本質的に無い方が好ましい。各
イオンの総和が300ppm以下程度であれば、特性には
影響しない。また、本発明に用いられる強磁性粉末は空
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。また形状について
は先に示した粉体サイズ、磁気特性を満足すれば針状、
米粒状、紡錘状のいずれでもかまわない。強磁性粉末自
体のSFD(switching-field distribution)は小さい
方が好ましく、強磁性粉末のHc分布を小さくする必要
がある。テ−プのSFDが小さいと、磁化反転がシャー
プでピークシフトが小さくなり、高密度デジタル磁気記
録に好適である。Hc分布を小さくするためには、強磁
性金属粉末においてはゲ−タイトの粒度分布を良くす
る、単分散αFe23を使用する、粒子間の焼結を防止
するなどの方法がある。
【0041】[六方晶フェライト粉末]六方晶フェライ
トとしては、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およびこ
れらの各種の各置換体、Co置換体等がある。具体的に
はマグネ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、スピネルで粒子表面を被覆し
たマグネトプランバイト型フェライト、更に一部スピネ
ル相を含有した複合マグネ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、Si、S、Nb、S
n、Ti、V、Cr、Cu、Y、Mo、Rh、Pd、A
g、Sn、Sb、Te、W、Re、Au、Bi、La、
Ce、Pr、Nd、P、Co、Mn、Zn、Ni、B、
Ge、Nbなどの原子を含んでもかまわない。一般には
Co−Zn、Co−Ti、Co−Ti−Zr、Co−T
i−Zn、Ni−Ti−Zn、Nb−Zn−Co、Sn
ーZn−Co、Sn−Co−Ti、Nb−Zn等の元素
を添加した物を使用することができる。原料・製法によ
っては特有の不純物を含有するものもある。粉体サイズ
は六角板径で好ましくは平均板径が10〜55nm、更に
好ましくは10〜45nmであり、特に好ましくは10〜
40nmである。
【0042】特にトラック密度を上げるため磁気抵抗ヘ
ッド(MRヘッド)で再生する場合、低ノイズにする必
要があり、平均板径は45nm以下が好ましいが、10nm
より小さいと熱揺らぎのため安定な磁化が望めない。5
5nmより大きいとノイズが高く、いずれも高密度磁気記
録には向かない。板状比(板径/板厚)は1〜15が望
ましい。好ましくは1〜7である。板状比が小さいと磁
性層中の充填性は高くなり好ましいが、十分な配向性が
得られない。15より大きいと粉体間のスタッキングに
よりノイズが大きくなる。この粉体サイズ範囲のBET
法による比表面積は30〜200m2/gを示す。比表面積
は概ね粉体板径と板厚からの算術計算値と符号する。粉
体板径・板厚の分布は狭いほど好ましい。数値化は困難
であるが、粉体TEM(透過型電子顕微鏡)写真より約
500個を無作為に測定する事で比較できる。分布は正
規分布ではない場合が多いが、計算して平均サイズに対
する標準偏差で表すとσ/平均粉体サイズ=0.1〜
1.5である。粉体サイズ分布をシャープにするには粉
体生成反応系をできるだけ均一にすると共に、生成した
粉体に分布改良処理を施すことも行われている。たとえ
ば酸溶液中で超微細粉体を選別的に溶解する方法等も知
られている。ガラス化結晶法では、熱処理を複数回行
い、核生成と成長を分離することでより均一な粉体を得
ている。磁性粉で測定された抗磁力Hcは500〜50
00エルステッド(0.4×105A/m〜4×105
/m)程度まで作成できる。高Hcの方が高密度記録に
有利であるが、記録ヘッドの能力で制限される。Hcは
粉体サイズ(板径・板厚)、含有元素の種類と量、元素
の置換サイト、粉体生成反応条件等により制御できる。
飽和磁化σsは30〜70A・m2/kgである。σs
は、微粉体になるほど小さくなる傾向がある。製法では
結晶化温度、または熱処理温度時間を小さくする方法、
添加する化合物を増量する、表面処理量を多くする方法
等がある。またW型六方晶フェライトを用いることも可
能である。磁性体を分散する際に磁性体粉体表面を分散
媒、ポリマーに合った物質で処理することも行われてい
る。表面処理剤は無機化合物、有機化合物が使用され
る。主な化合物としてはSi、Al、P等の酸化物また
は水酸化物、各種シランカップリング剤、各種チタンカ
ップリング剤が代表例である。量は磁性体に対して0.
1〜10質量%である。磁性体のpHも分散に重要であ
る。通常4〜12程度で分散媒、ポリマーにより最適値
があるが、媒体の化学的安定性、保存性から6〜11程
度が選択される。磁性体に含まれる水分も分散に影響す
る。分散媒、ポリマーにより最適値があるが通常0.1
〜2.0質量%が選ばれる。六方晶フェライトの製法と
しては、炭酸バリウム・酸化鉄・鉄を置換する金属酸
化物とガラス形成物質として酸化ホウ素等を所望のフェ
ライト組成になるように混合した後溶融し、急冷して非
晶質体とし、次いで再加熱処理した後、洗浄・粉砕して
バリウムフェライト結晶粉体を得るガラス化結晶法、
バリウムフェライト組成金属塩溶液をアルカリで中和
し、副生成物を除去した後100℃以上で液相加熱後、
洗浄・乾燥・粉砕してバリウムフェライト結晶粉体を得
る水熱反応法、バリウムフェライト組成金属塩溶液を
アルカリで中和し、副生成物を除去した後乾燥し110
0℃以下で処理し、粉砕してバリウムフェライト結晶粉
体を得る共沈法等があるが、本発明は製法を選ばない。
【0043】[下地層]次に下地層に関する詳細な内容
について説明する。下地層は、非磁性粉末と結合剤を含
む構成で実質的に非磁性であれば、特に制限されるべき
ものではない。下地層は実質的に非磁性である範囲で磁
性粉末も使用され得るものである。下地層が実質的に非
磁性であるとは、上層の電磁変換特性を実質的に低下さ
せない範囲で下地層が磁性を有することを許容するとい
うことである。
【0044】本発明の下地層に用いられる非磁性粉末と
しては、例えば、金属酸化物、含水金属酸化物、金属炭
酸塩、金属窒化物、金属炭化物、等の無機質化合物から
選択することができる。無機質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、θ−アルミナ、炭化ケイ素、酸化クロム、酸化
セリウム、α−酸化鉄、ゲータイト、窒化珪素、二酸化
チタン、二酸化珪素、酸化スズ、酸化マグネシウム、酸
化ジルコニウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム、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、粒度分
布の小ささ、機能付与の手段が多いこと等から、二酸化
チタン、酸化亜鉛、α−酸化鉄、ゲ−タイト、硫酸バリ
ウムであり、更に好ましいのは二酸化チタン、α−酸化
鉄、ゲ−タイトである。α−酸化鉄は、粉体サイズがそ
ろった磁性酸化鉄やメタル用原料を加熱脱水、アニ−ル
処理し空孔を少なくし、必要により表面処理をしたもの
が好ましい。通常、二酸化チタンは光触媒性を持ってい
るので、光があたるとラジカルが発生しバインダー、潤
滑剤と反応する懸念がある。このため、本発明に使用す
る二酸化チタンは、Al、Fe等を1〜10質量%固溶
させ光触媒特性を低下させることが好ましい。さらに表
面をAl及び/又はSi化合物で処理し、触媒作用を低
下させることが好ましい。これら非磁性粉末の粉体サイ
ズは0.005〜1μmが好ましいが、必要に応じて粉
体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。とりわけ好ましいのは非磁性粉末の粉
体サイズは0.01μm〜0.5μmである。特に、非
磁性粉末が粒状金属酸化物である場合は、平均粒子サイ
ズ0.08μm以下が好ましく、針状金属酸化物である
場合は、平均長軸長が0.3μm以下が好ましく、0.
2μm以下がさらに好ましい。タップ密度は通常、0.
3〜1.5g/ml、好ましくは0.4〜1.3g/mlであ
る。非磁性粉末の含水率は通常、0.2〜5質量%、好
ましくは0.3〜3質量%、更に好ましくは0.3〜
1.5質量%である。非磁性粉末のpHは通常、3〜1
2であるが、pHは5.5〜11の間が特に好ましい。
非磁性粉末の比表面積は通常、1〜100m2/g、好まし
くは5〜80m2/g、更に好ましくは10〜80m2/gであ
る。非磁性粉末の結晶子サイズは40〜1000Åが好
ましく、40〜800Åが更に好ましい。DBP(ジブ
チルフタレート)を用いた吸油量は通常、5〜100ml
/100g、好ましくは10〜80ml/100g、更に好ましくは
20〜60ml/100gである。比重は通常、1.5〜7、
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。非磁性粉末のSA(ステア
リン酸)吸着量は通常、1〜20μmol/m2、好ましく
は2〜15μmol/m2、さらに好ましくは3〜8μmol/
m2である。ステアリン酸吸着量が多い非磁性粉末を使用する
時、表面に強く吸着する有機物で表面修飾して磁気記録
媒体を作成することが好ましい。これらの非磁性粉末の
表面にはAl、Mg、Si、Ti、Zr、Sn、Sb、
Zn、Y化合物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、MgOおよびこれらの含水酸化物であるが、更に
好ましいのはAl23、SiO2、ZrO2およびこれら
の含水酸化物である。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
ナを被覆処理した後にその表層をシリカを被覆処理する
方法、またはその逆の方法を採ることもできる。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。
【0045】本発明の下地層に用いられる非磁性粉末の
具体的な例としては、昭和電工製ナノタイト、住友化学
製HIT−100、HIT−82、戸田工業製α−酸化
鉄DPN−250BX、DPN−245、DPN−27
0BX、DPN−550BX、DPN−550RX、D
BN−650RX、DAN−850RX、石原産業製酸
化チタンTTO−51B、TTO−55A、TTO−5
5B、TTO−55C、TTO−55S、TTO−55
D、SN−100、チタン工業製酸化チタンSTT−4
D、STT−30D、STT−30、STT−65C、
α−酸化鉄α−40、テイカ製酸化チタンMT−100
S、MT−100T、MT−150W、MT−500
B、MT−600B、MT−100F、MT−500H
D、堺化学製FINEX−25、BF−1、BF−1
0、BF−20、ST−M、同和鉱業製酸化鉄DEFI
C−Y、DEFIC−R、日本アエロジル製AS2B
M、TiO2 P25、宇部興産製100A、500A、
及びそれを焼成したものが挙げられる。下地層に改質炭
素質粉粒体を混合させることにより公知の効果である表
面電気抵抗Rsを下げること、光透過率を小さくするこ
と、所望のマイクロビッカース硬度を得る事ができる。
また、下地層に改質炭素質粉粒体を含ませることで潤滑
剤貯蔵の効果をもたらすことも可能である。下地層に
は、カーボンブラックを併用することもできる。カーボ
ンブラックの種類はゴム用ファ−ネス、ゴム用サ−マ
ル、カラ−用ブラック、導電性カーボンブラック、アセ
チレンブラック等を用いることができる。下地層のカー
ボンブラックは所望する効果によって、以下のような特
性を最適化すべきであり、併用することでより効果が得
られることがある。併用する場合は、改質炭素質粉粒体
に対して、通常、0.1〜80質量%、好ましくは0.
1〜50質量%の範囲である。下地層のカーボンブラッ
クの比表面積は通常、50〜500m2/g、好ましくは7
0〜400m2/g、DBP吸油量は通常、20〜400ml
/100g、好ましくは30〜400ml/100gである。カーボ
ンブラックの平均粒子サイズは通常、5〜80nm、好ま
しく10〜50nm、さらに好ましくは10〜40nmであ
る。カーボンブラックのpHは2〜10、含水率は0.
1〜10質量%、タップ密度は0.1〜1g/ml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製 BLACKPEARLS 2
000、1300、1000、900、800、88
0、700、VULCAN XC−72、三菱化学製
#3050B、#3150B、#3750B、#395
0B、#950、#650B、#970B、#850
B、MA−600、MA−230、#4000、#40
10、コロンビアンカーボン製 CONDUCTEX
SC、RAVEN 8800、8000、7000、5
750、5250、3500、2100、2000、1
800、1500、1255、1250、アクゾー製ケ
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
を使用してもかまわない。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かまわ
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。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。上記カー
ボンブラックは、改質炭素質粉粒体の原料としても好適
である。
【0046】また下地層には有機質粉末を目的に応じ
て、添加することもできる。例えば、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
チレン樹脂も使用することができる。その製法は特開昭
62−18564号、特開昭60−255827号に記
されているようなものが使用できる。
【0047】下地層の結合剤樹脂(種類と量)、潤滑剤・
分散剤・添加剤の量、種類、溶剤、分散方法に関しては
磁性層に関する公知技術が適用できる。
【0048】[結合剤]本発明に使用される結合剤とし
ては従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹
脂やこれらの混合物が使用される。熱可塑性樹脂として
は、ガラス転移温度が−100〜150℃、数平均分子
量が1,000〜200,000、好ましくは10,00
0〜100,000、重合度が約50〜1000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、アクリル酸、
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−ル、ビニルアセ
タ−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−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−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62−256219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、塩化ビニル酢酸ビニル無水
マレイン酸共重合体、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−トを組み合わせたものがあげられる。
【0049】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−ボネ−トポリウレ
タン、ポリエステルポリカ−ボネ−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
で導入したものをもち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。
【0050】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−バイト製VAGH、VYH
H、VMCH、VAGF、VAGD、VROH、VYE
S、VYNC、VMCC、XYHL、XYSG、PKH
H、PKHJ、PKHC、PKFE、日信化学工業製、
MPR−TA、MPR−TA5、MPR−TAL、MP
R−TSN、MPR−TMF、MPR−TS、MPR−
TM、MPR−TAO、電気化学製1000W、DX8
0、DX81、DX82、DX83、100FD、日本
ゼオン製MR−104、MR−105、MR110、M
R100、MR555、400X−110A、日本ポリ
ウレタン製ニッポランN2301、N2302、N23
04、大日本インキ製パンデックスT−5105、T−
R3080、T−5201、バ−ノックD−400、D
−210−80、クリスボン6109、7209、東洋
紡製バイロンUR8200、UR8300、UR−87
00、RV530、RV280、大日精化製、ダイフェ
ラミン4020、5020、5100、5300、90
20、9022、7020、三菱化学製、MX500
4、三洋化成製サンプレンSP−150、旭化成製サラ
ンF310、F210などがあげられる。
【0051】本発明の非磁性層、磁性層に用いられる結
合剤は非磁性粉末または磁性体に対し、通常、5〜50
質量%の範囲、好ましくは10〜30質量%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質
量%、ポリウレタン樹脂を用いる場合は2〜20質量
%、ポリイソシアネートは2〜20質量%の範囲でこれ
らを組み合わせて用いることが好ましいが、例えば、微
量の脱塩素によりヘッド腐食が起こる場合は、ポリウレ
タンのみまたはポリウレタンとイソシアネートのみを使
用することも可能である。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通常、−50〜15
0℃、好ましくは0〜100℃、破断伸びが100〜2
000%、破断応力は0.05〜10Kg/mm2(0.49
〜98MPa)、降伏点は0.05〜10Kg/mm2(0.
49〜98MPa)が好ましい。
【0052】本発明の磁気記録媒体は少なくとも二層か
らなる。従って、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、磁性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
などを必要に応じ各層とで変えることはもちろん可能で
あり、むしろ各層で最適化すべきであり、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ためには、非
磁性層のバインダー量を多くして柔軟性を持たせること
ができる。
【0053】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、武田薬品製、タケネートD−10
2、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。
【0054】[カーボンブラック]本発明の磁性層は、
所望によりカーボンブラックを含むことができる。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、導電性カーボンブラック、
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、平均粒子サイズは5nm〜300nm、pHは
2〜10、含水率は0.1〜10質量%、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製、B
LACKPEARLS 2000、1300、100
0、900、905、800、700、VULCAN
XC−72、旭カーボン製、#80、#60、#55、
#50、#35、三菱化学製、#2400B、#230
0、#900、#1000、#30、#40、#10
B、コロンビアンカーボン製、CONDUCTEX S
C、RAVEN 150、50、40、15、RAVE
N−MT−P、アクゾー社製、ケッチェンブラックE
C、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かま
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かまわない。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質量%で通常、用いることが
できる。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、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
り、むしろ各層で最適化すべきものである。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。
【0055】[研磨剤]本発明の磁性層に使用できる研
磨剤としては、α化率90%以上のα−アルミナ、β−
アルミナ、微粒子ダイヤモンド、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、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−ス硬度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
らの研磨剤同士の複合体(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質量%以上であれば効果にかわりはない。こ
れら研磨剤の粉体サイズは0.01〜1μが好ましく、
特に電磁変換特性を高めるためには、その粒度分布が狭
い方が好ましい。また耐久性を向上させるには必要に応
じて粉体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
ことも可能である。タップ密度は0.3〜1.5g/cc、
含水率は0.1〜5質量%、pHは2〜11、比表面積
は1〜40m2/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。具体的には住友化学社製AKP−10、AKP−1
5、AKP−20、AKP−30、AKP−50、HI
T−20、HIT−30、HIT−50、HIT−60
A、HIT−50G、HIT−70、HIT−80、H
IT−82、HIT−100、レイノルズ社製ERC−
DBM、HP−DBM、HPS−DBM、不二見研磨剤
社製WA10000、上村工業社製UB20、日本化学
工業社製G−5、クロメックスU2、クロメックスU
1、戸田工業社製TF100、TF140、イビデン社
製ベータランダムウルトラファイン、昭和鉱業社製B−
3などが挙げられる。これらの研磨剤は必要に応じ下地
層に添加することもできる。下地層に添加することで表
面形状を制御したり、研磨剤の突出状態を制御したりす
ることができる。これら磁性層、下地層の添加する研磨
剤の粉体サイズ、量はむろん最適値に設定すべきもので
ある。
【0056】[添加剤]本発明の磁性層、非磁性層に使
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、フェニ
ルホスホン酸、αナフチル燐酸、フェニル燐酸、ジフェ
ニル燐酸、p−エチルベンゼンホスホン酸、フェニルホ
スフィン酸、アミノキノン類、各種シランカップリング
剤、チタンカップリング剤、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
いてもかまわない)、およびこれらの金属塩(Li、N
a、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かまわない)、炭素数
12〜22のアルコキシアルコール(不飽和結合を含ん
でも、また分岐していてもかまわない)、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
岐していてもかまわない)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かまわな
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。
【0057】これらの具体例としては脂肪酸では、カプ
リン酸、カプリル酸、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、オレイン酸、エラ
イジン酸、リノール酸、リノレン酸、イソステアリン
酸、などが挙げられる。エステル類ではブチルステアレ
ート、オクチルステアレート、アミルステアレート、イ
ソオクチルステアレート、ブチルミリステート、オクチ
ルミリステート、ブトキシエチルステアレート、ブトキ
シジエチルステアレート、2−エチルヘキシルステアレ
ート、2−オクチルドデシルパルミテート、2−ヘキシ
ルドデシルパルミテート、イソヘキサデシルステアレー
ト、オレイルオレエート、ドデシルステアレート、トリ
デシルステアレート、エルカ酸オレイル、ネオペンチル
グリコールジデカノエート、エチレングリコールジオレ
イル、アルコール類ではオレイルアルコール、ステアリ
ルアルコール、ラウリルアルコール、などがあげられ
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−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含まれてもかまわな
い。これらの不純分は30質量%以下が好ましく、さら
に好ましくは10質量%以下である。
【0058】本発明で使用されるこれらの潤滑剤、界面
活性剤は個々に異なる物理的作用を有するものであり、
その種類、量、および相乗的効果を生み出す潤滑剤の併
用比率は目的に応じ最適に定められるべきものである。
非磁性層、磁性層で融点の異なる脂肪酸を用い表面への
にじみ出しを制御する、沸点、融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。一般には潤滑剤の総量として磁性体または非磁
性粉末に対し、0.1質量%〜50質量%、好ましくは
2質量%〜25質量%の範囲で選択される。
【0059】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、磁性および非磁性塗料製造のどの工程
で添加してもかまわない、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−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。本発明で用いられる有
機溶剤は公知のものが使用でき、例えば特開昭6−68
453に記載の溶剤を用いることができる。
【0060】[層構成]本発明の磁気記録媒体の厚み構
成は支持体が好ましくは2.5〜8μmであるが、体積
密度を大きくするため更に好ましくは2.5〜7.5μ
m、特に好ましくは2.5〜7μmである。支持体と非
磁性層また磁性層の間に密着性向上のための下塗り層を
設けてもかまわない。本下塗層厚みは0.01〜0.5
μm、好ましくは0.02〜0.5μmである。これら
の下塗層は公知のものが使用できる。本発明の媒体の磁
性層の厚みは用いるヘッドの飽和磁化量やヘッドギャッ
プ長、記録信号の帯域により最適化されるものである
が、好ましくは0.01μm〜0.5μmであり、更に
好ましくは0.05μm〜0.30μmである。磁性層
を異なる磁気特性を有する2層以上に分離してもかまわ
ず、公知の重層磁性層に関する構成が適用できる。
【0061】本発明になる媒体の下地層である非磁性層
の厚みは、好ましくは0.3〜2.5μm、さらに好ま
しくは0.5〜2.0μmである。なお、本発明媒体の
下地層は実質的に非磁性であればその効果を発揮するも
のであり、たとえば不純物としてあるいは意図的に少量
の磁性体を含んでも、本発明の効果を示すものであり、
本発明と実質的に同一の構成と見なすことができること
は言うまでもない。実質的に非磁性とは下地層の残留磁
束密度が0.05T以下もしくは抗磁力が上層磁性層の
〜40%以下であることを示し、好ましくは残留磁束密
度と抗磁力がゼロである。
【0062】以下に、バック層について詳述する。バッ
ク層は基本的に帯電防止やカール補正などの効果を有す
る。バック層は、改質炭素質粉粒体を含有することがで
きる。また、バック層は微粒子で電気伝導性がすぐれた
カーボンブラックをフィラーとして含有し、平均粒子サ
イズの異なる二種類のカーボンブラックを含有させた
り、必要により無機質粉末を含有してもよい。例えば、
モース硬度5〜9の無機質粉末を含有させることができ
る。
【0063】バック層に一般的に含有されるカーボンブ
ラックは、平均粒子サイズが10〜20nmの微粒子状
カーボンブラックと平均粒子サイズが50〜300nm
(このましくは230〜300nm)の粗粒子状カーボン
ブラックである。一般に、上記のような微粒子状のカー
ボンブラックの添加により、バック層の表面電気抵抗を
低く設定でき、また光透過率も低く設定できる。磁気記
録の装置によっては、テープの光透過率を利用し、動作
の信号に使用しているものが多くあるため、このような
場合には特に微粒子状のカーボンブラックの添加は有効
になる。また微粒子状カーボンブラックは一般に潤滑剤
の保持力に優れ、潤滑剤併用時、摩擦係数の低減化に寄
与する。一方、50〜300nm(このましくは230
〜300nm)の粗粒子状カーボンブラックは、固体潤
滑剤としての機能を有しており、またバック層の表面に
微小突起を形成し、接触面積を低減化して、摩擦係数の
低減化に寄与する。しかし粗粒子状カーボンブラック
は、過酷な走行系では、テープ摺動により、バック層か
らの脱落が生じ易くなり、エラー比率の増大につながる
欠点を有している。
【0064】本発明で用いることができる微粒子状カー
ボンブラックの具体的な商品としては、以下のものを挙
げることができる。かっこ内は、平均粒子サイズを示
す。RAVEN2000B(18nm)、RAVEN15
00B(17nm)(以上、コロンビアカーボン社製)、
BP800(17nm)(キャボット社製)、PRINN
TEX90(14nm)、PRINTEX95(15n
m)、PRINTEX85(16nm)、PRINTEX
75(17nm)(以上、デグサ社製)、#3950(1
6nm)(三菱化学(株)製)。また粗粒子カーボンブラ
ックの具体的な商品の例としては、サーマルブラック
(270nm)(カーンカルブ社製)、RAVENMTP
(275nm)(コロンビアカーボン社製)を挙げること
ができる。50〜200nmのカーボンブラックは,ゴム
用カーボンブラックや,カラー用カーボンブラックより
選択することができる.
【0065】本発明において、前記バック層の厚みが、
0.2〜0.8μmであり、前記磁気記録媒体の総厚み
が3〜10μmであり、該バック層の中心面平均表面粗
さRaが、1.0〜15nmである磁気記録媒体を得る
ためには、バック層において、平均粒子サイズ1〜30
0nmの改質炭素質粉粒体を単独で用いるか、または、
10〜20nmの微粒子状カーボンブラックまたは50
〜300nmの粗粒子状カーボンブラックから適宜選択し
て、改質炭素質粉粒体と適量混合して用いる。
【0066】バック層に添加することができる無機質粉
末としては、好ましくは平均粉体サイズが20〜250
nm、更に好ましくは20〜150μmでモース硬度が
5〜9の無機質粉末が挙げられる。無機質粉末として
は、前述した下地層に使用される非磁性粉末や研磨剤な
どと同様のものが使用されるが、中でもα−酸化鉄、α
−アルミナ等が好ましい。
【0067】カーボンブラックを除いた無機質粉末のバ
ック層への添加量は、後述する結合剤100質量部に対
して、好ましくは3〜40質量部の範囲であり、更に好
ましくは5〜30質量部の範囲である。本発明に係るバ
ック層は、上記各成分が後述する結合剤中に分散されて
なるものであるが、他の任意の成分として、分散剤、潤
滑剤を添加することが好ましい。分散剤としては、例え
ば、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、ベヘン酸、オレイン
酸、エライジン酸、リノール酸、リノレン酸、ステアロ
ール酸等の炭素数12〜18個の脂肪酸(RCOOH、
Rは炭素数11〜17個のアルキル基、又はアルケニル
基)、前記脂肪酸のアルカリ金属又はアルカリ土類金属
からなる金属石けん、前記の脂肪酸エステルのフッ素を
含有した化合物、前記脂肪酸のアミド、ポリアルキレン
オキサイドアルキルリン酸エステル、レシチン、トリア
ルキルポリオレフィンオキシ第四級アンモニウム塩(ア
ルキルは炭素数1〜5個、オレフィンは、エチレン、プ
ロピレンなど)、硫酸エステル、及び銅フタロシアニン
等を使用することができる。これらは、単独でも組み合
わせて使用しても良い。上記の中では、オレイン酸銅、
銅フタロシアニン、及び硫酸バリウムが好ましい。分散
剤は、結合剤樹脂100質量部に対して通常、0.5〜
20質量部の範囲で添加される。
【0068】潤滑剤としては、従来から磁気テープに通
常使用されている潤滑剤から適宜選択して使用できる
が、本発明では特に炭素数18以上の脂肪酸、あるいは
脂肪酸エステルが走行性の向上の点から好ましい。潤滑
剤は、結合剤樹脂100質量部に対して通常1〜5質量
部の範囲で添加される。
【0069】バック層で使用できる結合剤としては、例
えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂やこれ
らの混合物を挙げることができる。熱可塑性樹脂の例と
しては、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル
−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−アクリルニト
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、メタアク
リル酸エステル−アクリルニトリル共重合体、メタアク
リル酸エステル−塩化ビニリデン共重合体、メタアクリ
ル酸エステル−スチレン共重合体、ポリ弗化ビニル、塩
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
ルブチラール、繊維素系樹脂(セルロースアセテートブ
チレート、セルロースダイアセテート、セルロースプロ
ピオネート、ニトロセルロースなど)、スチレン−ブタ
ジエン共重合体、ポリエステル樹脂、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
ゴム系樹脂を挙げることができる。
【0070】また熱硬化性樹脂または反応型樹脂として
は、例えば、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、エポキシーポリアミド樹脂、ポリイソシア
ネートを挙げることができる。バック層は、通常の方法
に従って支持体の磁性層が設けられている側とは反対側
に設けられる。即ち、前記の各成分を適当な有機溶媒に
溶解、分散させた塗布液を調製し、これを常法の塗布方
法に従い、塗布、乾燥することにより、支持体上にバッ
ク層を設けることができる。本発明において、バック層
は、その表面粗さRaが、3D−MIRAU法による中
心面平均表面粗さで好ましくは1.0〜15nm、更に
好ましくは1.0〜10nmの範囲にある。この表面粗
さは、テープが巻かれた状態でバック層の表面が磁性層
の表面に転写され、再生出力に影響を与えたり、ガイド
ポールに対する摩擦係数に影響を与えるため、上記の範
囲に調整することが好ましい。なお、この表面粗さRa
の調整は、通常バック層を塗布形成後、カレンダーによ
る表面処理工程において、用いるカレンダーロールの材
質、その表面性、圧力等の調整により行われる。本発明
において、バック層は、その厚みが0.2〜0.8μ
m、さらに好ましくは0.2〜0.7μmの範囲であ
る。
【0071】[支持体]本発明に用いられる支持体はポ
リエチレンテレフタレ−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−スト
リアセテ−ト、ポリカ−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、芳香族ポリ
アミド、ポリベンゾオキサゾ−ルなどの公知のフィルム
が使用できる。ガラス転移温度が100℃以上の支持体
がこのましく、ポリエチレンナフタレ−ト、アラミドな
どの高強度支持体を用いることが特に好ましい。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3−224127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、などを行ってもよい。
【0072】本発明の目的を達成するには、支持体とし
てWYKO社製TOPO−3DのMIRAU法で測定し
た中心面平均表面粗さ(SRa)は通常、5.0nm以下、
好ましくは3.0nm以下、さらに好ましくは2.0nm以
下のものを使用することが好ましい。これらの支持体は
単に中心面平均表面粗さが小さいだけではなく、0.5
μm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−の
大きさと量により自由にコントロ−ルされるものであ
る。これらのフィラ−としては一例としてはCa、S
i、Tiなどの酸化物や炭酸塩の他、アクリル系などの
有機粉末があげられる。支持体の最大高さSRmaxは1
μm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10%以上、
90%以下、平均波長Sλaは5μm以上、300μm
以下が好ましい。所望の電磁変換特性と耐久性を得るた
め、これら支持体の表面突起分布をフィラーにより任意
にコントロールできるものであり、0.01μmから1
μmの大きさのもの各々を0.1mm2あたり0個から2
000個の範囲でコントロ−ルすることができる。
【0073】本発明に用いられる支持体のF−5値は好
ましくは5〜50Kg/mm2(49〜490MPa)、ま
た、支持体の100℃30分での熱収縮率は好ましくは
3%以下、さらに好ましくは1.5%以下、80℃30
分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%以下である。破断強度は5〜100Kg/mm
2(49〜980MPa)、弾性率は100〜2000K
g/mm2(980〜19600MPa)、が好ましい。温
度膨張係数は10-4〜10-8/℃であり、好ましくは1
-5〜10-6/℃である。湿度膨張係数は10-4/RH%以
下であり、好ましくは10-5/RH%以下である。これら
の熱特性、寸法特性、機械強度特性は支持体の面内各方
向に対し10%以内の差でほぼで等しいことが好まし
い。
【0074】[製法]本発明の磁気記録媒体の磁性塗料
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
いてもかまわない。本発明に使用する磁性体、非磁性粉
末、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
途中で添加してもかまわない。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かまわない。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を一部
の工程として用いることができる。混練工程ではオープ
ンニーダ、連続ニ−ダ、加圧ニ−ダ、エクストルーダな
ど強い混練力をもつものを使用することが好ましい。ニ
−ダを用いる場合は磁性体または非磁性粉末と結合剤の
すべてまたはその一部(ただし全結合剤の30質量%以
上が好ましい)および磁性体100部に対し15〜50
0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1−106338、特開平1−792
74に記載されている。また、磁性層液および非磁性層
液を分散させるにはガラスビーズを用ることができる
が、高比重の分散メディアであるジルコニアビーズ、チ
タニアビーズ、スチールビーズが好適である。これら分
散メディアの粒径と充填率は最適化して用いられる。分
散機は公知のものを使用することができる。分散速度が
ことなる磁性体、研磨剤、カーボンブラック等をあらか
じめ別々に分散し、混合し必要によりさらに微分散して
塗布液とすることができる。
【0075】本発明で重層構成の磁気記録媒体を塗布す
る場合、以下のような方式を用いることが好ましい。第
一に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、まず下地層を塗布し、下地層がウェッ
ト状態のうちに特公平1−46186や特開昭60−2
38179、特開平2−265672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
塗布する方法。第二に特開昭63−88080、特開平
2−17971、特開平2−265672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地層をほぼ同時に塗布する方法。第
三に特開平2−174965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
地層をほぼ同時に塗布する方法である。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や特開平1−23
6968に開示されているような方法により塗布ヘッド
内部の塗布液にせん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に開
示されている数値範囲を満足する必要がある。本発明の
構成を実現するには下地層を塗布し乾燥させたのち、そ
の上に磁性層を設ける逐次重層塗布をもちいてもむろん
かまわず、本発明の効果が失われるものではない。ただ
し、塗布欠陥を少なくし、ドロップアウトなどの品質を
向上させるためには、前述の同時重層塗布を用いること
が好ましい。
【0076】カレンダ処理ロ−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−ルまたは金属ロ−ルで処理するが、
特に両面磁性層とする場合は金属ロ−ル同志で処理する
ことが好ましい。処理温度は、好ましくは50℃以上、
さらに好ましくは100℃以上である。線圧力は好まし
くは200Kg/cm(1.96kN/m)以上、さらに好
ましくは300kg/cm(2.94kN/m)以上であ
る。
【0077】本発明の磁気記録媒体のヘッドに対する摩
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、表面電
気抵抗は好ましくは磁性面が104〜1012Ω/sq、帯電
位は−500Vから+500V以内が好ましい。磁性層の
0.5%伸びでの弾性率は面内各方向で好ましくは10
0〜2000Kg/mm2(980〜1960MPa)、破断
強度は好ましくは10〜70Kg/mm2(98〜686MP
a)、磁気記録媒体の弾性率は面内各方向で好ましくは
100〜1500Kg/mm2(980〜14700MP
a)、残留のびは好ましくは0.5%以下、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(110H
zで測定した動的粘弾性測定の損失弾性率の極大点)は5
0℃以上120℃以下が好ましく、下層非磁性層のそれ
は0℃〜100℃が好ましい。損失弾性率は1×107
〜8×108N/m2の範囲にあることが好ましく、損失
正接は0.2以下であることが好ましい。損失正接が大
きすぎると粘着故障が発生しやすい。これらの熱特性や
機械特性は媒体の面内各方向で10%以内でほぼ等しい
ことが好ましい。磁性層中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。塗布層が有する空隙率は非磁性層、磁性層とも
好ましくは30容量%以下、さらに好ましくは20容量
%以下である。空隙率は高出力を果たすためには小さい
方が好ましいが、目的によってはある値を確保した方が
良い場合がある。
【0078】磁性層を3D−MIRAU法で測定した中
心面表面粗さRaは、好ましくは1.0〜3.0nm、
更に好ましくは1.0〜2.5nmである。磁性層の最
大高さRmaxは0.5μm以下、十点平均粗さRzは0.
3μm以下、中心面山高さRpは0.3μm以下、中心
面谷深さRvは0.3μm以下、中心面面積率Srは20
〜80%以下、平均波長λaは5〜300μm以下が好
ましい。磁性層の表面突起は0.01μm〜1μmの大
きさのものを0〜2000個の範囲で任意に設定するこ
とが可能であり、これにより電磁変換特性、摩擦係数を
最適化することが好ましい。これらは支持体のフィラ−
による表面性のコントロ−ルや磁性層に添加する粉体の
粒径と量、カレンダ処理のロ−ル表面形状などで容易に
コントロ−ルすることができる。カールは±3mm以内と
することが好ましい。
【0079】本発明の磁気記録媒体は、目的に応じ非磁
性層と磁性層でこれらの物理特性を変えることができる
のは容易に推定されることである。例えば、磁性層の弾
性率を高くし走行耐久性を向上させると同時に非磁性層
の弾性率を磁性層より低くして磁気記録媒体のヘッドへ
の当りを良くするなどである。
【0080】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明の要旨を越えない限りこれら実施例に限定さ
れるものではない。製造例(下地層に添加する改質炭素
質粉粒体の製造)表1に示すカーボンブラック(炭素質
粉粒体)を原料として、以下の改質炭素質粉粒体を製造
した。
【0081】改質炭素質粉粒体(A)の製造 表1に示す炭素質粉粒体(A)〔カーボンブラック(CO
LUMBIAN Chem.社製RAVEN 2500 URTLA、平均粒子サイズ
13nm)〕を、フッ素化処理用反応器内に入れ、容器
内を真空に保った後、フッ素ガスを導入し、室温でフッ
素圧5mmHg(0.67kPa)、酸素圧50mmH
g(6.7kPa)、窒素圧705mmHg(94kP
a)、5分間の条件でフッ素化処理した。このものを温
度250℃で、飽和水蒸気25容量%を含んだ空気60
0ml/分を流しながら2時間処理した。得られた改質
カーボンブラックの水に対する濡れ性の尺度として簡易
親水性および浸漬熱を測定した。
【0082】〔簡易親水性の測定法〕室温でビーカーに
水30mlを入れ、その上に約30mgのサンプルを落
として水に沈む時間の違いによって親水性のランクづけ
を行った。ランクづけは次の通りであり、水に沈む時間
が速い方が親水性が高いことを示す。 S;15秒以内、A;16〜30秒、A′;31〜45
秒、B;46〜60秒、B′;61〜75秒、C;76
〜90秒、C′;91秒以上(落ちない)
【0083】〔浸漬熱の測定法〕浸漬熱は、東京理工
(株)社製、双子型カロリメーターを用い、水に対する
浸漬熱を文献(セラミックス第11巻(1976)N
o.5,PP.433−440)に従って測定した。 〔サンプルの前処理〕カーボンブラックを0.3g精秤
し、これをガラスアンプルに取り、10-5torr
(1.33×10-3Pa)の真空下150℃で3時間加
熱脱気処理後そのまま封管した。 〔測定〕上記アンプルを20ccの水が入った容器に入
れ、これを双子型カロリメーター内にセットする。恒温
槽内の温度が一定(25℃)になってから、ガラスアン
プルを破壊して、水とカーボンブラックを接触させ、こ
の時発生する熱量を検出した。ガラスアンプルの破壊熱
は参照側の空アンプルの破壊熱を差し引くことによって
校正した。測定された値は115mJ/m2 であり、原
料カーボンブラックの値87mJ/m2 と比較して大き
な値を示した。結果を表2に示した。また、簡易親水性
を測定したところランクSであった。以上の結果を表2
に示した。
【0084】改質炭素質粉粒体(B)の製造 炭素質粉粒体(A)を用い、改質炭素質粉粒体(A)の
製造と同様にしてフッ素化処理したものを、温度200
℃で、飽和水蒸気25容量%を含んだ空気600ml/
分を流しながら8時間処理した。得られた改質カーボン
ブラックの水に対する濡れ性の尺度として簡易親水性を
測定した。簡易親水性の結果はランクSであった。結果
を表2に示した。
【0085】改質炭素質粉粒体(C)の製造 炭素質粉粒体(C)であるCOLUMBIAN Chem.社製 RAVEN
5000 URTLA II、平均粒子サイズ 8nmに変えた以外
は、改質炭素質粉粒体(A)の製造と同様にして、フッ
素化処理した。このものを温度250℃で、飽和水蒸気
25容量%を含んだ空気600ml/分を流しながら2
時間処理した。得られた改質カーボンブラックの水に対
する濡れ性の尺度として簡易親水性および浸漬熱を測定
した。結果を表2に示した。
【0086】改質炭素質粉粒体(C′)の製造 炭素質粉粒体(C′)であるCOLUMBIAN Chem.社製 RAV
EN 5000 URTLA III、平均粒子サイズ 8nmに変えた以
外は、改質炭素質粉粒体(A)の製造と同様にして、フ
ッ素化処理した。このものを温度250℃で、飽和水蒸
気25容量%を含んだ空気600ml/分を流しながら
2時間処理した。得られた改質カーボンブラックの水に
対する濡れ性の尺度として簡易親水性および浸漬熱を測
定した。結果を表2に示した。
【0087】改質炭素質粉粒体(D)の製造 炭素質粉粒体(D)であるCABOT社製BLACK PEARS 1100:
平均粒子サイズ14nmに変えた以外は、改質炭素質粉粒
体(A)の製造と同様にして、フッ素化処理した。この
ものを温度250℃で、飽和水蒸気25容量%を含んだ
空気600ml/分を流しながら2時間処理した。得ら
れた改質カーボンブラックの水に対する濡れ性の尺度と
して簡易親水性を測定した。結果を表2に示した。
【0088】改質炭素質粉粒体(E)の製造 炭素質粉粒体(E)であるCABOT社製 MONARCH 1
100:平均粒子サイズ14nmに変えた以外は、改質炭素
質粉粒体(A)の製造と同様にして、フッ素化処理し
た。このものを温度250℃で、飽和水蒸気25容量%
を含んだ空気600ml/分を流しながら2時間処理し
た。得られた改質カーボンブラックの水に対する濡れ性
の尺度として簡易親水性を測定した。結果を表2に示し
た。
【0089】改質炭素質粉粒体(F)の製造 炭素質粉粒体(F)であるCABOT社製 BLACK PEARS 90
0:平均粒子サイズ15nmに変えた以外は、改質炭素質
粉粒体(A)の製造と同様にして、フッ素化処理した。
このものを温度250℃で、飽和水蒸気25容量%を含
んだ空気600ml/分を流しながら2時間処理した。
得られた改質カーボンブラックの水に対する濡れ性の尺
度として簡易親水性および浸漬熱を測定した。結果を表
2に示した。
【0090】改質炭素質粉粒体(G)の製造 炭素質粉粒体(G)であるCABOT社製 BLACK PEARS 80
0:平均粒子サイズ17nmに変えた以外は、改質炭素質
粉粒体(A)の製造と同様にして、フッ素化処理した。
このものを温度250℃で、飽和水蒸気25容量%を含
んだ空気600ml/分を流しながら2時間処理した。
得られた改質カーボンブラックの水に対する濡れ性の尺
度として簡易親水性を測定した。結果を表2に示した。
【0091】改質炭素質粉粒体(H)の製造 炭素質粉粒体(H)である三菱化学社製#950:平均粒子
サイズ16nmに変えた以外は、改質炭素質粉粒体(A)
の製造と同様にして、フッ素化処理した。このものを温
度250℃で、飽和水蒸気25容量%を含んだ空気60
0ml/分を流しながら2時間処理した。得られた改質
カーボンブラックの水に対する濡れ性の尺度として簡易
親水性および浸漬熱を測定した。結果を表2に示した。
【0092】炭素質粉粒体(I)(比較例) 炭素質粉粒体(G)を改質炭素質粉粒体(A)の製造条
件でフッ素化したものであるが、水蒸気処理を施さなか
った炭素質粉粒体(I)の簡易親水性を測定したところ
ランクはAであった。結果を表2に示した。また、参考
例として炭素質粉粒体(H)の浸漬熱及び簡易親水性を
測定し、表2に示した。
【0093】
【表1】
【0094】
【表2】
【0095】 (磁気記録媒体の製造) 実施例1 磁性塗料1 強磁性金属粉末 100部 (Co/Fe=30原子%、Al/Fe=8原子%、Y/Fe=6原子%、 Hc2350エルステッド(1.87×105A/m)、 比表面積55m2/g、 σs140A・m2/kg、 結晶子サイズ140Å、平均長軸長0.068μm、平均針状比 6 表面酸化膜厚25Å) 塩化ビニル重合体 MR110(日本ゼオン社製) 12部 ポリウレタン樹脂 UR8200(東洋紡社製) 4部 αアルミナ(平均粒子サイズ 0.15μm) 5部 カーボンブラック(平均粒子サイズ 40nm) 5 部 フェニルホスホン酸 3部 ブチルステアレート 5部 ステアリン酸 6部 メチルエチルケトン 180部 シクロヘキサノン 180部
【0096】 非磁性塗料 非磁性粉末 α−Fe23 80部 平均長軸長 0.12μm、BET法による比表面積 50m2/g pH 9、 表面処理剤アルミ化合物(Al23として 1質量%) αアルミナ(平均粒子サイズ 0.15μm) 7部 改質炭素質粉粒体(A) 20部 塩化ビニル重合体 MR110(日本ゼオン製) 12部 ポリウレタン樹脂 UR8200(東洋紡社製) 5部 フェニルホスホン酸 4部 ブチルステアレート 6部 ステアリン酸 5部 メチルエチルケトン/シクロヘキサノン(7/3混合溶剤) 250部
【0097】 バック層形成用塗布液組成(1) 微粒子状カーボンブラック粉末 100部 (キャボット社製、BP−800、平均粒子サイズ:17nm) 粗粒子状カーボンブラック粉末 10部 (カーンカルブ社製、サーマルブラック、平均粒子サイズ:270nm) α−アルミナ 15部 (住友化学工業(株)製、HIT60A、平均粒子サイズ:0.17μm、 モース硬度:9) ニトロセルロース樹脂 120部 ポリウレタン樹脂 15部 ポリイソシアネート 40部 ポリエステル樹脂 5部 分散剤:オレイン酸銅 5部 銅フタロシアニン誘導体 5部 硫酸バリウム 5部 メチルエチルケトン 2200部 トルエン 800部
【0098】上記の磁性層用塗料、非磁性層用塗料のそ
れぞれについて、顔料、ポリ塩化ビニル、フェニルホス
ホン酸と処方量の50質量%の各溶剤をニ−ダで混練し
たのち、ポリウレタン樹脂と残りの成分を加えてサンド
グラインダーで分散した。得られた分散液にポリイソシ
アネートを非磁性層の塗布液には15部、磁性層の塗布
液には14部を加え、さらにそれぞれにシクロヘキサノ
ン30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、非磁性層形成用および磁性層形成用の
塗布液をそれぞれ調製した。
【0099】得られた非磁性層形成用塗布液を、乾燥後
の下地層の厚さが1.7μm になるようにさらにその
直後にその上に磁性塗料1の塗布液を磁性層の厚さが
0.20μmとなるように、厚さ5.5μm で中心面
平均表面粗さが2nmのアラミドベース上に同時重層塗
布をおこない、両層がまだ湿潤状態にあるうちに600
0エルステッド(4.8×105A/m)の磁力を持つ
コバルト磁石と6000エルステッド(4.8×105
A/m)の磁力を持つソレノイドにより配向、乾燥させ
た。その後、バック層形成用塗布液(1)を厚み0.4
μmとなるように塗布した。金属ロ−ルのみから構成さ
れる7段のカレンダ−で温度95℃にて分速150m/
min.で処理を行い、熱処理を施した。次いで、得ら
れた塗布物を3.8mm幅にスリットし、表面研磨処理
を施した後、所定のカートリッジに組み込んでサンプル
(磁気テープ)とした。得られた磁性層の磁気特性、磁
性層とバック層のRaを測定した。さらに4.7MHz再
生出力、DO評価、初期と60℃90%RH7日保存後
の摩擦係数を測定した。
【0100】(1)磁気特性(Hc、φm):振動試料
型磁力計(東英工業社製)を用い、Hm10キロエルス
テッド(8×105A/m)で測定した。 (2)中心面平均表面粗さ(Ra):WYKO社製TO
PO3Dを用いて、3D−MIRAU法で約250×2
50μmの面積のRa値を測定した。測定波長約650
nmにて球面補正、円筒補正を加えている。本方式は光干
渉にて測定する非接触表面粗さ計である。
【0101】(3)4.7MHz再生出力 DDSドライブにて4.7MHzの単一周波数信号を最
適記録電流にて記録し、その再生出力を測定した。出力
値は、実施例5の再生出力を0dBとして相対値で示し
た。 (4)ドロップアウト(DO) DATデッキにて周波数2.35MHzの信号を最適電
流値で書き込み、その再生信号をドロップアウトカウン
タ(シバソク(株)製)で計数した。計測は、5分間行
い、15μ秒、−16dBのDOの1分間当りの平均個
数を求めた。
【0102】(5)23℃60%RH環境下での磁性層面
の1パス目の摩擦係数(μ(N)値)、及び100パス
目の摩擦係数(μ(N)値) DDSドライブで使用されている磁性層面面タッチのガ
イドポールに対して、磁気テープの磁性層面を接触させ
て荷重20g(T1)をかけ、14mm/秒の速度にな
るように張力(T2)をかけ引っ張り、T2/T1より
ガイドポールに対する磁性層面の摩擦係数μ(N)を求
めた。測定は繰り返し100パスまで行い、1パス目の
摩擦係数μ1と100パス目の摩擦係数μ100を求め
た。
【0103】(6)60℃90%RH7日保存後の磁性
層面の1パス目の摩擦係数(μ値)、及び100パス目
の摩擦係数(μ値)(保存後) カ−トリッジを60℃90%RH7日保存した後、前記
(5)と同様にして磁性層面の摩擦係数を求めた。測定
は繰り返し100パスまで行い、1パス目の摩擦係数μ
1と100パス目の摩擦係数μ100を求めた。
【0104】(7)23℃60%RH環境下での磁性層面
の表面電気抵抗 磁性層面の表面電気抵抗を計測した。実施例の表面電気
抵抗測定値−比較例1の表面電気抵抗測定値(2×10
9Ω/sq)を求めた。実施例測定値−比較例の測定値
が、+0.5×101以上の場合を×、−0.5×101Ω/s
qより大きく+0.5×101Ω/sq未満の場合を△、−
0.5×102Ω/sqより大きく−0.5×101Ω/sq以
下の場合を○、−0.5×102Ω/sq以下の場合を◎、
と評価した。
【0105】実施例2〜8 実施例1において、下地層の改質炭素質粉粒体を表3に
示す種類に変更した以外は実施例1と同様にサンプルを
作成した。
【0106】比較例1 実施例1の下地層に改質炭素質粉粒体を用いず、代わり
にカーボンブラック三菱化学社製 #950(炭素質粉
粒体(H))を使用した以外は実施例1と同様に作成し
た。
【0107】
【表3】
【0108】上記表3の結果から,比較例1〜2は磁性
層の表面粗さ(Ra)が同等にもかかわらず、初期の走行摩
擦係数の絶対値が大きく、及び 初期と繰り返し走行で
の摩擦係数の変化が大きく、さらに60℃90%RHに
保管後の摩擦係数が大幅に大きくなり、特に比較例1で
は、張付きが発生した。DO数も大きく、表面改質された
炭素質粉粒体を使用した本発明に比較して走行、耐久性
が劣っている。
【0109】 実施例9 磁性塗料 2 バリウムフェライト磁性粉 100部 (Hc2100エルステッド(1.67×105A/m)、比表面積52m 2 /g、σs56A・m2/kg、平均板径40nm、平均板状比 3) 塩化ビニル共重合体 MR110(日本ゼオン社製) 5部 ポリウレタン樹脂 UR8200(東洋紡社製) 3部 αアルミナ(平均粒子サイズ 0.15μm) 6部 カーボンブラック(平均粒子サイズ 40nm) 1部 フェニルホスホン酸 2部 ブチルステアレート 10部 ブトキシエチルステアレート 5部 イソヘキサデシルステアレート 3部 ステアリン酸 2部 メチルエチルケトン 125部 シクロヘキサノン 125部
【0110】非磁性層用塗料:実施例1と同じ
【0111】 バック層形成用塗布液組成(2) 微粒子状カーボンブラック粉末 100部 (キャボット社製、BP−800、平均粒子サイズ:17nm) 粗粒子状カーボンブラック粉末 10部 (カーンカルブ社製、サーマルブラック、平均粒子サイズ:270nm) α−酸化鉄 15部 (戸田工業(株)製、TF100、平均粉体サイズ(平均長軸長):110n m、モース硬度:5.5) ニトロセルロース樹脂 140部 ポリウレタン樹脂 15部 ポリイソシアネート 40部 ポリエステル樹脂 5部 分散剤:オレイン酸銅 5部 銅フタロシアニン誘導体 5部 硫酸バリウム 5部 メチルエチルケトン 2200部 酢酸ブチル 300部 トルエン 600部
【0112】上記の磁性層用塗料、非磁性層用塗料のそ
れぞれについて、顔料、ポリ塩化ビニル、フェニルホス
ホン酸と処方量の50質量%の各溶剤をニ−ダで混練し
たのち、ポリウレタン樹脂と残りの成分を加えてサンド
グラインダーで分散した。得られた分散液にポリイソシ
アネートを非磁性層の塗布液には15部、磁性層の塗布
液には14部を加え、さらにそれぞれにシクロヘキサノ
ン30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、非磁性層形成用および磁性層形成用の
塗布液をそれぞれ調製した。
【0113】得られた非磁性層形成用塗布液を、乾燥後
の下地層の厚さが1.5μm になるようにさらにその
直後にその上に磁性塗料2の塗布液を磁性層の厚さが
0.15μmとなるように、厚さ5.5μm で中心面
平均表面粗さが2nmのPENベース上に同時重層塗布
をおこない、両層がまだ湿潤状態にあるうちに6000
エルステッド(4.8×105A/m)の磁力を持つコ
バルト磁石と6000エルステッド(4.8×105
/m)の磁力を持つソレノイドにより配向させた。乾燥
後、バック層形成用塗布液(2)を厚み0.6μmとな
るように塗布した。金属ロ−ルのみから構成される7段
のカレンダ−で温度95℃にて分速200m/min.
でカレンダ−処理を行い、その後、3.8mm幅にスリ
ットし、パンケ−キを作成した。表面研磨処理を施した
後、所定のカートリッジに組み込んでサンプル(磁気テ
ープ)とした。得られた磁性層の磁気特性、磁性層とバ
ック層のRaを測定した。さらに4.7MHz再生出力、
DO評価、初期と60℃90%RH7日保存後の摩擦係
数を測定した。出力は比較例2に対する相対値で示す。
評価条件は表3と同様に実施した。
【0114】実施例10〜16 実施例1の下地層の改質炭素質粉粒体を表4に示す種類
に変更した以外は実施例9と同様に作成した。
【0115】比較例2 実施例9の下地層に改質炭素質粉粒体を用いず、代わり
にカーボンブラック三菱化学社製#950(炭素質粉粒体
(H))を使用した以外は実施例9と同様に作成した
【0116】
【表4】
【0117】上記表4の結果から、実施例は比較例に対
して、磁性層の表面粗さ(Ra)が小さく、平滑で、出力に
優れ、ドロップアウトも少なく良好である。初期の走行
摩擦係数の値も同等で且つ、繰り返し走行での摩擦係数
の変化が小さく、さらに60℃90%RHに保管後の摩
擦係数も安定である。実施例は、炭素質粉粒体の表面を
フッ素含有ガスで処理を施した後、水蒸気含有ガスを処
理した炭素質粉粒体を用いることで、分散性向上し、導
電性も向上し、平滑で出力に優れ、表面電気抵抗を低減
できたと考えている。また実施例は、表面電気抵抗が低
めであることも、ドロップアウトが低減できている要因
の一つと推定している。
【0118】
【発明の効果】本発明の磁気テープは、炭素質粉粒体の
表面をフッ素含有ガスで処理を施した後、水蒸気含有ガ
スを処理した炭素質粉粒体を下地層に用いるのである
が、全厚、下地層、磁性層及びバック層共に薄くした形
態に拘らず、平滑で出力に優れ、ドロップアウトも少な
く良好である。また、本発明は優れた電磁変換特性を維
持した状態で、繰り返し走行による摩擦係数の上昇も少
なく、また60℃90%RHで保存した場合でも繰り返
し走行による摩擦係数の増加がなく良好な走行耐久性を
備えている。また本発明は表面電気抵抗も低めであり、
ドロップアウトも少ないので、データの記録、読み出し
に対する信頼性が高く、さらに劣悪な環境で保存されて
もデ−タ−の再生に関して信頼性が優れている。従って
本発明のように炭素質粉粒体の表面をフッ素含有ガスで
処理を施した後、水蒸気含有ガスを処理した炭素質粉粒
体を用いた磁気テープは、コンピュータデータ記録用の
磁気テープとして特に有利に用いることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J037 AA01 CA05 CA08 DD05 EE02 EE08 EE28 FF18 FF30 4J038 CA021 CB021 CC021 CD021 CD081 CE021 CE051 CE071 CF021 CG001 CG031 CG071 CG141 CG161 DA011 DA041 DA161 DD001 DG001 DL031 HA026 HA066 HA166 HA266 HA316 KA14 NA17 NA22 PB11 PC08 5D006 BA19 CA04 FA03 FA04 FA09

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持体上に少なくとも強磁性粉末を含む
    磁性層と該支持体と該磁性層の間に少なくとも非磁性粉
    末を含む下地層を設けた磁気記録媒体において、前記下
    地層が、該非磁性粉末として炭素質粉粒体表面をフッ素
    含有ガスで処理した後、水蒸気含有ガスで表面処理して
    なる改質炭素質粉粒体を含有することを特徴とする磁気
    記録媒体。
  2. 【請求項2】 前記改質炭素質粉粒体は、水に対する浸
    漬熱が90〜140mJ/m2である炭素質粉粒体を含
    有することを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒
    体。
  3. 【請求項3】 前記改質炭素質粉粒体は平均粒子サイズ
    が、3〜20nmであることを特徴とする請求項1また
    は請求項2に記載の磁気記録媒体。
  4. 【請求項4】 前記改質炭素質粉粒体の添加量が前記下
    地層における非磁性粉末の総量に対し5〜50質量%で
    あることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記
    載の磁気記録媒体。
  5. 【請求項5】 前記磁性層の厚みが0.01〜0.5
    μmであり、且つ前記磁性層の表面粗さが3D-MIRAU法に
    よる中心面平均表面粗さで、1.0〜3.0nmである
    ことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の磁
    気記録媒体。
  6. 【請求項6】 前記磁性層の抗磁力が1800エルス
    テッド(1.43×105A/m)以上であり、前記磁
    性層の飽和磁束密度と磁性層厚みの積φm(飽和磁束密
    度×磁性層厚み/4π)が(1.0〜8.0)×10-9
    Wb/m((1.0〜8.0)memu/cm2)であ
    ることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載
    の磁気記録媒体。
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