JP3086840B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JP3086840B2
JP3086840B2 JP05136968A JP13696893A JP3086840B2 JP 3086840 B2 JP3086840 B2 JP 3086840B2 JP 05136968 A JP05136968 A JP 05136968A JP 13696893 A JP13696893 A JP 13696893A JP 3086840 B2 JP3086840 B2 JP 3086840B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】強磁性粉末を結合剤中に分散して
得られる磁性層を非磁性支持体上に設けた磁気記録媒体
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】磁気記録媒体は、録音用テープ、ビデオ
テープ、コンピュータテープ、ディスクなどとして広く
用いられている。磁気記録媒体は年々高密度化され記録
波長が短くなっており、記録方式もアナログ方式から、
ディジタル方式まで検討されている。この高密度の要求
に対して、磁性層に金属薄膜を用いた磁気記録媒体が提
案されている。
【0003】塗布型磁気記録媒体の電磁変換特性の向上
には、強磁性粉末の磁気特性の改良、表面の平滑化など
があり、種々の方法が提案されているが、高密度化に対
しては充分なものではない。また、近年、高密度化と共
に記録波長が短くなる傾向にあり、磁性層の厚さが厚い
と出力が低下する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なっている。
【0004】この為、磁性層を薄くする事が行われてい
るが、磁性層を薄くすると磁性層の表面に非磁性支持体
の表面粗さの影響が現れやすくなり、電磁変換特性の悪
化傾向が見られる。また、電磁変換特性を良好に確保し
ようとすると走行耐久性が得られにくくなるという問題
もある。そしてこれらの問題を解決するために、結合剤
を改良することにより強磁性粉末の分散性を向上すると
共に磁性層の機械的強度を改善しようとする試みが種々
提案されてきた。
【0005】例えば、 特開平1−236290号公報には、アセトアセタ
ール化度が85重量%以上のポリビニルアセタール樹脂
を使用して、角形比、耐磨耗性等を改善できることを開
示している。 特開平2−220221号公報は、親水性基を有す
るユニット組成のポリビニルアセタール樹脂を使用して
角形比、S/N比を改善する技術を開示している。 特開昭60−34166号公報は、COOM含有ポ
リビニルアセタール樹脂を開示している。 特公昭58−41565号公報は、SO3 M基含有
ポリウレタンを開示している。
【0006】しかし、ポリビニルアセタール樹脂に親水
性基が導入されると分散性がより改善されたが、なお不
十分であり、ひいては磁性層の平滑性が不十分で電磁変
換特性が不十分であることが判明した。また、塩化ビニ
ル系結合剤に比べると上記ポリビニルアセタール樹脂は
ともにTgが高く、塗膜強度が強いが走行耐久性が不十
分であり、かつ特に目詰まりが発生するという問題があ
る。
【0007】そして、目詰まりを改善するためにポリビ
ニルアセタール樹脂とポリウレタン樹脂を組み合わせて
この問題を解決しようと試みたが、これら両樹脂は相溶
性が十分でなく、ポリウレタン樹脂が磁性層表面に出や
すくなり、耐久性が低下し、粘着故障を起こしやすくな
るという新たな問題が生起した。すなわち、磁性層表面
に出たポリウレタン樹脂は柔らかいためヘッドでこすら
れて削られ、ヘッドに付着して目詰まりを生じたり、テ
ープをリール状に巻いた状況で表面にポリウレタン樹脂
が粘着しやすくなるという問題である。
【0008】
【発明を解決しようとする課題】本発明は、上記課題を
解消し、分散性、平滑性、電磁変換特性に優れた磁気記
録媒体を提供することにある。また、本発明は、走行耐
久性、特に目詰まりの発生しにくい磁気記録媒体を提供
することにある。更に、本発明は、長期保存の粘着故障
が起こりにくい磁気記録媒体を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、非磁性
支持体の少なくとも一面に強磁性粉末と結合剤を含む
層磁性層又は非磁性粉末と結合剤を含む非磁性層を設
け、その上に強磁性粉末と結合剤を含む上層磁性層を設
けた磁気記録媒体において、少なくとも前記上層磁性層
に含まれる結合剤が少なくとも極性基を含むポリビニル
アセタール樹脂と極性基を含むポリウレタン樹脂からな
り、前記極性基は、−COOM、−SO3M、−OSO3
M、−PO(OM′)2 、−OPO(OM′)2、−N
12 、−NR12 3 +-(ここで、Mは、H、L
i、Na、Kを示す。M′は、H、Li、Na、K、ア
ルキル基を示す。R1 、R2 、およびR3 は、水素また
はアルキル基で各々同一でも異なってもよい。Xはハロ
ゲン原子を示す。)から選ばれた少なくとも1種であ
り、かつ前記極性基を1×10-6eq/g〜1×10-3
eq/g含むことを特徴とする磁気記録媒体により達成
できる。
【0010】本発明は、ポリビニルアセタール樹脂とポ
リウレタン樹脂として、その両者が極性基を有するもの
を設計、選定したことを特徴とするものである。即ち、
本発明は、この極性基の働きによりポリウレタン樹脂と
ポリビニルアセタール樹脂との相溶性を向上せしめると
共に強磁性粉末の分散性を更に高め、平滑性を改善する
と共に目詰まり、粘着故障を防止することができる。
【0011】また、ポリビニルアセタール樹脂は、塩化
ビニル樹脂に比較し、HClの生成はないから、強磁性
粉末の減磁が低く、ヘッド腐食も少ないという利点もあ
る。そして、ポリビニルアセタール樹脂は、ビニルアル
コールが存在するから、親水性が強く、更に強い極性基
を導入したため本発明のポリビニルアセタール樹脂は、
強磁性粉末を強く吸着する。また、同じく強磁性粉末を
強く吸着するポリウレタン樹脂に極性基を導入して、ポ
リウレタン樹脂と極性基を含むポリビニルアセタール樹
脂との相溶性が改善されたため上記課題が解決されたも
のと考えられる。 これらの効果は、従来の極性基含有
塩化ビニル系結合剤と極性基含有ポリウレタンを組み合
わせた場合の知見からは全く予想もできなかったことで
本発明で初めて明らかになったものである。
【0012】本発明の磁気記録媒体は少なくとも磁性層
からなり、該磁性層は多層構成でもかまわない。また、
磁性層と非磁性支持体の間に非磁性層を有していてもよ
い。従って、単に磁性層と言う場合は、複層の各層を含
むものとする。そして、重層磁性層の場合、非磁性支持
体側から下層磁性層、上層磁性層という。本発明におい
ては、磁性層が多層構成である場合には、少なくとも最
上層に極性基を含むポリビニルアセタール樹脂及び極性
基を含むポリウレタン樹脂を少なくとも含む必要がある
が、それ以外の他の磁性層あるいは非磁性層にも適宜そ
の両者あるいは一方を使用することができる。
【0013】本発明に使用される極性基を含むポリビニ
ルアセタール樹脂は、少なくともアセタールモノマー単
位を有し、かつ極性基を含むものであれば、特に制限な
く、その他のモノマー単位を含む組成のものでもよい。
ここで、極性基としては、特に制限なく、一般的に使用
し得るものを包含する。本発明に使用されるポリビニル
アセタール樹脂として好ましい構造は下記式(1)で表
されるモノマー組成からなる樹脂である。なお、該モノ
マー単位は、左からa(ビニルアセタール単位)、b
(酢酸ビニル(VAc)単位)、c(ビニルアルコール
単位(VOH)、d(極性基含有モノマー単位)の各単
位を示し、それら単位の配列順序は任意である。
【0014】
【化1】
【0015】ここで、mは、40mol%以上、好まし
くは、50〜80mol%、特に好ましくは60〜75
mol%の範囲である。nは、10mol%以下、好ま
しくは、8〜0mol%、特に好ましくは5〜0mol
%の範囲である。oは、40mol%以下、好ましく
は、38〜5mol%、特に好ましくは30〜10mo
l%の範囲である。pは、5mol%以下、好ましく
は、3〜0.01mol%、特に好ましくは2〜0.1
mol%の範囲である。但し、m+n+o+p=100
である。
【0016】Rは、水素または炭素数1〜18のアルキ
ル基を表す(ただし、同一分子、または異分子間におい
て複数種の混合でもよい)。Rは、特にメチルが好まし
い。炭素数が多くなると分散性が低下するだけでなく、
Tgが低下し、耐久性が低下する。Hが多いと、溶剤溶
解性が低下する。式(1)の樹脂の重合度は、100〜
1000、200〜600、特に好ましくは250〜5
00の範囲である。
【0017】本発明に使用するポリビニルアセタール樹
脂の極性基、あるいはXの極性基としては、−COO
M、−SO3 M、−OSO3 M、−PO(OM′)2
−OPO(OM′)2 、−NR1 2 、−NR1 2
3 + - (ここで、Mは、H、Li、Na、Kを示す。
M′は、H、Li、Na、K、アルキル基を示す。
1、R2 、およびR3 は、水素またはアルキル基で各
々同一でも異なってもよい。Xはハロゲン原子を示
す。)等が例示される。ただし、これら極性基は、同一
分子、または異分子間において複数種の混合でもよく、
また、例えば、ベタイン残基のように複数の極性基が同
一基に含むものでもよい。
【0018】極性基を含むポリビニルアセタール樹脂
は、前記極性基を1×10-6eq/g〜1×10-3eq
/g、好ましくは1×10-5〜5×10-4eq/g、特
に好ましくは2×10-5〜2×10-4eq/g含む。こ
の範囲より多いと粘度が高く分散性が低下し、少ないと
分散性が低下する。該ポリビニルアセタール樹脂の重量
平均分子量(Mw)としては、1万〜10万、好ましく
は2万〜8万、特に好ましくは3万〜6万の範囲であ
る。
【0019】また、該ポリビニルアセタール樹脂のTg
(レオバイブロン110HzでのE′′ピーク温度)
は、50〜130℃、好ましくは60〜120℃、特に
好ましくは70〜110℃の範囲である。本発明に使用
する極性基を含むポリビニルアセタール樹脂の全結合剤
(硬化剤も含む)に対する割合は、25〜90重量%、
好ましくは30〜60重量%、特に好ましくは35〜5
5重量%の範囲である。
【0020】本発明に使用される極性基を含むポリウレ
タン樹脂としては、少なくともジイソシアネートモノマ
ー単位とこれとウレタン結合可能なモノマー単位とを有
し、かつ極性基を含むものであれば、特に制限なく、そ
の他ウレタン結合に寄与しないモノマー単位を含む組成
のものでもよい。ここで、極性基としては、特に制限な
く、一般的に使用し得るものを包含し、前記極性基を含
むポリビニルアセタール樹脂と同様のものが例示され
る。また、極性基は、モノマー単位に含めても、付加反
応にて通常のポリウレタン樹脂に結合せしめたものであ
ってもよい。
【0021】極性基を含むポリウレタン樹脂は、前記極
性基を1×10-6eq/g〜1×10-3eq/g、好ま
しくは1×10-5〜5×10-4eq/g、特に好ましく
は2×10-5〜2×10-4eq/g含む。この範囲より
多いと粘度が高く分散性が低下し、少ないと分散性が低
下する。本発明に使用される極性基を含むポリウレタン
樹脂として好ましい骨格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、ポリカーボネートポリウレタン、ポ
リエステルポリカーボネートポリウレタン、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。
【0022】また、使用されるジイソシアネートとして
は、従来公知のものが使用でき、好ましくはMDI、T
DI、XDI、IPDI等が例示できる。該ポリウレタ
ン樹脂の重量平均分子量(Mw)としては、1万〜20
万、好ましくは2万〜7万、特に好ましくは3万〜6万
の範囲である。また、該ポリウレタン樹脂のTg(レオ
バイブロン110HzでのE′′ピーク温度)は、−4
0〜100℃、好ましくは20〜60℃、特に好ましく
は25〜55℃の範囲である。
【0023】本発明に使用する極性基を含むポリウレタ
ン樹脂の全結合剤(硬化剤も含む)に対する割合は、1
0〜50重量%、好ましくは20〜40重量%、特に好
ましくは24〜35重量%の範囲である。本発明におい
て、上記極性基を含むポリビニルアセタール樹脂および
極性基を含むポリウレタン樹脂は、他の任意の樹脂と併
用することもできる。併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。熱可塑系樹脂としては、ガラス
転移温度が−100〜150℃、数平均分子量が100
0〜200000、好ましくは10000〜10000
0、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、ビニルブチラール、ビニルアセタール、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エノール樹
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
−ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂とイソシアネート
プレポリマーの混合物、ポリエステルポリオールとポリ
イソシアネートの混合物、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。
【0024】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号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。ここに示したす
べての結合剤についも、前記極性基を導入することもで
きる。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。
【0025】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、ユニオンカーバイト社製:VAGH、
VYHH、VMCH、VAGF、VAGD、VROH、
VYES、VYNC、VMCC、XYHL、XYSG、
PKHH、PKHJ、PKHC、PKFE、日信化学工
業社製:MPR−TA、MPR−TA5、MPR−TA
L、MPR−TSN、MPR−TMF、MPR−TS、
MPR−TM、MPR−TAO、電気化学社製:100
0W、DX80、DX81、DX82、DX83、10
0FD、日本ゼオン社製:MR105、MR110、M
R100、400X110A、日本ポリウレタン社製:
ニッポランN2301、N2302、N2304、大日
本インキ社製:パンデックスT−5105、T−R30
80、T−5201、バーノックD−400、D−21
0−80、クリスボン6109、7209、東洋紡社
製:バイロンUR8200、UR8300、UR860
0、UR5500、UR4300、RV530、RV2
80、大日精化社製:ダイフエラミン4020、502
0、5100、5300、9020、9022、702
0、三菱化成社製:MX5004、三洋化成社製:サン
プレンSP−150、旭化成社製:サランF310、F
210などがあげられる。
【0026】これら併用し得る樹脂量は、全結合剤に対
し、30重量%以下である。本発明においては、硬化剤
としてポリイソシアネートを用いることができる。該ポ
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′−ジフエ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−
トルイジンイソシアネート、イソホロンジイソシアネー
ト、トリフエ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、日本ポリウレタン社製:コロネートL、
コロネートHL、コロネート2030、コロネート20
31、コロネート3041、ミリオネートMR、ミリオ
ネートMTL、武田薬品社製:タケネートD−102、
タケネートD−110N、タケネートD−200、タケ
ネートD−202、住友バイエル社製: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用いるこ
とができる。
【0027】これら、ポリイソシアネートの使用量は、
全結合剤に対し、10〜40重量%、好ましくは15〜
35重量%、特に好ましくは20〜30重量%の範囲で
ある。本発明の磁性層に用いられる結合剤は強磁性粉末
に対し、10〜50重量%、好ましくは15〜35重量
%の範囲で用いられる。
【0028】本発明に非磁性層に用いられる結合剤は非
磁性粉末に対し、10〜50重量%、好ましくは15〜
35重量%の範囲で用いられる。本発明において、結合
剤量、結合剤中に占める極性基を含むポリビニルアセタ
ール樹脂、極性基を含むポリウレタン樹脂、ポリイソシ
アネート、あるいはそれ以外の樹脂の量、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
を必要に応じ磁性層あるいは非磁性層の各層とで変える
ことはもちろん可能である。
【0029】本発明の磁性層に使用する強磁性粉末とし
てはγ−FeOx(x=1.33〜1.5)、Co変性
γ−FeOx(x=1.33〜1.5)、FeまたはN
iまたはCoを主成分(75%以上)とする強磁性合金
粉末、バリウムフエライト、ストロンチウムフエライト
など公知の強磁性粉末が使用できるが、強磁性合金粉末
が更に好ましい。。これらの強磁性粉末には所定の原子
以外にAl、Si、S、Sc、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などの原子を含んでもかまわない。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47−22062号、
特公昭47−22513号、特公昭46−28466
号、特公昭46−38755号、特公昭47−4286
号、特公昭47−12422号、特公昭47−1728
4号、特公昭47−18509号、特公昭47−185
73号、特公昭39−10307号、特公昭48−39
639号、米国特許第3026215号、同30313
41号、同3100194号、同3242005号、同
3389014号などに記載されている。
【0030】上記強磁性粉末の中で強磁性合金粉末につ
いては少量の水酸化物、または酸化物を含んでもよい。
強磁性合金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、下記の方法をあげることができる。
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、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、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微粉末を得
る方法などである。このようにして得られた強磁性合金
粉末は公知の徐酸化処理、すなわち有機溶剤に浸漬した
のち乾燥させる方法、有機溶剤に浸漬したのち酸素含有
ガスを送り込んで表面に酸化膜を形成したのち乾燥させ
る方法、有機溶剤を用いず酸素ガスと不活性ガスの分圧
を調整して表面に酸化皮膜を形成する方法のいずれを施
したものでも用いることができる。
【0031】強磁性粉末をBET法による比表面積で表
せば25〜80m2 /gであり、好ましくは40〜70
2 /gである。25m2 /g以下ではノイズが高くな
り、80m2 /g以上では表面性が得にくく好ましくな
い。本発明の上層磁性層の強磁性粉末の結晶子サイズは
450〜100オングストロームであり、好ましくは3
50〜100オングストロームである。酸化鉄磁性粉末
のσS は50emu/g以上、好ましくは70emu/
g以上であり、強磁性金属粉末の場合は100emu/
g以上が好ましく、更に好ましくは110emu/g〜
170emu/g、特に好ましくは120emu/g以
上である。抗磁力は1100Oe以上、2500Oe以
下が好ましく、更に好ましくは1400Oe以上200
0Oe以下である。強磁性粉末の針状比は18以下が好
ましく、更に好ましくは12以下である。
【0032】強磁性粉末のr1500は1.5以下であ
ることが好ましい。さらに好ましくはr1500は1.
0以下である。r1500とは磁気記録媒体を飽和磁化
したのち反対の向きに1500Oeの磁場をかけたとき反
転せずに残っている磁化量の%を示すものである。強磁
性粉末の含水率は0.01〜2%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。γ酸化鉄のタップ密度は0.5g/cc
以上が好ましく、0.8g/cc以上がさらに好まし
い。合金粉末の場合は、0.2〜0.8g/ccが好ま
しく、0.8g/cc以上に使用すると強磁性粉末の圧
密過程で酸化が進みやすく、充分な飽和磁化( σS ) を
得ることが困難になる。0.2cc/g以下では分散が
不十分になりやすい。
【0033】γ酸化鉄を用いる場合、2価の鉄の3価の
鉄に対する比は好ましくは0〜20%であり、さらに好
ましくは5〜10%である。また鉄原子に対するコバル
ト原子の量は0〜15%、好ましくは2〜8%である。
強磁性粉末のpH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4〜12であるが、
好ましくは6〜10である。強磁性粉末は必要に応じ、
Al、Si、Pまたはこれらの酸化物などで表面処理を
施してもかまわない。その量は強磁性粉末に対し0.1
〜10%であり表面処理を施すと脂肪酸などの潤滑剤の
吸着が100mg/m2 以下になり好ましい。強磁性粉
末には可溶性のNa、Ca、Fe、Ni、Srなどの無
機イオンを含む場合があるが、500ppm以下であれ
ば特に特性に影響を与えない。
【0034】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
は先に示した粒子サイズについての特性を満足すれば針
状、粒状、米粒状、板状いずれでもかまわない。強磁性
粉末のSFD0.6以下を達成するためには、強磁性粉
末のHcの分布を小さくする必要がある。そのために
は、ゲータイトの粒度分布をよくする、γ−ヘマタイト
の焼結を防止する、コバルト変性の酸化鉄についてはコ
バルトの被着速度を従来より遅くするなどの方法があ
る。
【0035】本発明にはまた、板状六方晶フエライトと
してバリウムフエライト、ストロンチウムフエライト、
鉛フェライト、カルシウムフェライトの各置換体、Co
置換体等、六方晶Co粉末が使用できる。具体的にはマ
グネトブ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、更に一部スピネル相を含有したマ
グネトブ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、特に好ましいものと
してはバリウムフェライト、ストロンチウムフェライト
の各置換体である。また、抗磁力を制御するために上記
六方晶フェライトにCo−Ti、Co−Ti−Zr、C
o−Ti−Zn、Ni−Ti−Zn、Ir−Zn等の元
素を添加した物を使用することができる。
【0036】六方晶フェライトは、通常、六角板状の粒
子であり、その粒子径は六角板状の粒子の板の幅を意味
し、電子顕微鏡を使用して測定する。本発明ではこのを
粒子径0.01〜0.2、特に好ましくは0.03〜
0.1μmの範囲に規定するとよい。また、該微粒子の
平均厚さ(板厚)は、0.001〜0.2μm程度であ
るが、特に0.003〜0.05μmが好ましい。更に
板状比(粒子径/板厚)は1〜10であり、好ましくは
3〜7である。また、これら六方晶フェライト微粉末の
BET法による比表面積(SBET )は25〜70m2
gが好ましい。
【0037】本発明において、磁性層あるいは非磁性層
は、所望により種々の非磁性粉末を含有することができ
る。これら非磁性粉末は、磁性層に適用する場合は、研
磨機能および結合剤との相互作用による磁性膜強度強化
等に効果的に作用し、非磁性層に適用する場合は、主と
して磁性層の諸機能、例えば、磁性層の薄膜化および高
密度化等を保全するために使用することができる。
【0038】本発明において、使用される非磁性粉末の
好ましいものとしては、アルミナ、酸化クロム、ベンガ
ラ、炭化ケイ素、酸化チタンより選ばれた少なくとも1
種が挙げられ、単独もしくは組み合わせて使用され、磁
性層または非磁性層に使用する場合はその物性(粒子サ
イズ、粒子形状、、タップ密度、モース硬度等)を適宜
選択することが好ましい。
【0039】非磁性層にに使用できる非磁性無機質粉末
としては、例えば、金属、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、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
ゼ)、TiOX 、酸化セリウム、酸化スズ、酸化タング
ステン、ZnO、ZrO2 、SiO2 、Cr2 3 、α
化率90%以上のるαアルミナ、βアルミナ、γアルミ
ナ、α酸化鉄、ゲータイト、コランダム、窒化珪素、チ
タンカーバイト、酸化マグネシウム、窒化硼素、2硫化
モリブデン、酸化銅、MgCO3 、CaCO3 、BaC
3 、SrCO3 、BaSO4 、炭化珪素、炭化チタン
などが単独または組み合わせて使用される。これら無機
質粉末の形状、サイズ等は任意であり、これらは必要に
応じて異なる無機質粉末を組み合わせたり、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。粒子サ
イズとしては、粒状にあっては、1〜0.005μm、
好ましくは0.8〜0.01μmの範囲が、針状にあっ
ては長軸長3〜0.01μm、好ましくは1〜0.05
μm、針状比1/15〜1/1、好ましくは1/12〜
1/2の範囲から選択される。非磁性粉末としては、次
のものが好ましい。タップ密度は0.05〜2g/c
c、好ましくは0.2〜1.5g/cc。含水率は0.
1〜5%、好ましくは0.2〜3%。pHは2〜11。
DBPを用いた吸油量は5〜100ml/100g、好
ましくは10〜80ml/100g、更に好ましくは2
0〜60ml/100gである。上記の非磁性粉末は必
ずしも100%純粋である必要はなく、目的に応じて表
面を他の化合物、例えば、Al、Si、Ti、Zr、S
n、Sb、Zn等の各化合物で処理し、それらの酸化物
を表面に形成してもよい。その際、純度は70%以上で
あれば効果を減ずることにはならない。強熱減量は20
%以下であることが好ましい。
【0040】本発明に用いられる非磁性粉末の具体的な
例としては、昭和電工社製UA5600、UA560
5、住友化学社製AKP−20、AKP−30、チタン
工業社製Y−LOP及びそれを焼成した物等が挙げられ
る。本発明に使用される非磁性無機質粉末としては、特
に酸化チタン(特に二酸化チタン)が好ましい。ルチル
型とアナターゼ型は加水分解の時に添加される核材の種
類によりわけられる。
【0041】また、本発明は非磁性層にカーボンブラッ
クを使用することができ、公知の効果であるRS (表面
電気抵抗)等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、等を用いることが
できる。比表面積は100〜500m2 /g、DBP吸
油量は20〜400ml/100g、粒子径は5mμ〜
30mμ、pHは2〜10含水率は0.1〜10%、タ
ップ密度は0.1〜1g/ccが好ましい。
【0042】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社製、BLACKPEAR
LS、三菱化成工業社製#3050等、コロンビアカー
ボン社製、CONDUCTEX SC、RAVEN社製
8800等、アクゾー社製ケッチェンブラックECなど
が挙げられる。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構わない。ま
た、カーボンブラックを非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、または組み合わせて使用することが
できる。
【0043】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。非磁性層には非磁性
有機質粉末も所望により使用でき、具体的には、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粉末が使用される。その製法は、
特開昭62−18564号、同60−255827号の
各公報に記載されているようなものが使用できる。
【0044】これらの非磁性粉末は、通常、結合剤に対
して、重量比率で20〜0.1、体積比率で10〜0.
1の範囲で用いられる。なお、一般の磁気記録媒体にお
いては下塗層を設けることが行われているが、これは支
持体と磁性層等の接着力を向上させるために設けられる
ものであって、厚さも0.5μm以下で本発明の非磁性
層とは異なるものである。本発明においても非磁性層を
設ける場合は、支持体との接着性を向上させるために下
塗層を設けることが好ましい。
【0045】磁性層に用いられる研磨剤としてはα化率
90%以上のα−アルミナ、β−アルミナ、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、人造ダイアモンド、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
主としてモース硬度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、これらの研磨剤どうしの複合
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%以上であ
れば効果にかわりはない。これら研磨剤の粒子サイズは
0.01〜2μmが好ましいが、必要に応じて粒子サイ
ズの異なる研磨剤を組合せたり、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できる。タ
ップ密度は0.3〜2g/cc、含水率は0.1〜5
%、pHは2〜11、比表面積は1〜30m2 /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。
【0046】研磨剤の具体的な例としては、住友化学社
製:AKP−20,AKP−30,AKP−50,HI
T−50、日本化学工業社製:G5,G7,S−1、戸
田工業社製:TF−100、TF−140、100E
D、140EDなどがあげられる。本発明に用いられる
研磨剤は下層、上層で種類、量および組合せを変え、目
的に応じて使い分けることはもちろん可能である。これ
らの研磨剤はあらかじめ結合剤で分散処理したのち磁性
塗料中に添加してもかまわない。本発明の磁気記録媒体
の磁性層表面および磁性層端面に存在する研磨剤は5個
/100μm2 以上が好ましい。
【0047】磁性層に使用されるカーボンブラックはゴ
ム用フアーネス、ゴム用サーマル、カラー用ブラック、
アセチレンブラック、等を用いることができる。比表面
積は5〜500m2 /g、DBP吸油量は10〜400
ml/100g、粒子径は5mμ〜300mμ、pHは
2〜10、含水率は0.1〜10%、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社製:BL
ACKPEARLS 2000、1300、1000、
900、800、700、VULCAN XC−72、
旭カーボン社製:♯80、♯60、♯55、♯50、♯
35、三菱化成工業社製:♯2400B、♯2300、
♯900、♯1000、♯30、♯40、♯10B、コ
ンロンビアカーボン社製:CONDUCTEX SC、
RAVEN 150、50,40,15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
ア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強磁性粉末に対する量の
0.1〜30%で用いることが好ましい。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下層、上層でその種類、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る。本発明の上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。
【0048】本発明の磁性層あるいは非磁性層に使用さ
れるその他の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、グラフアイト、
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、ポリオレフイン、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、ポリフエニルエーテル、
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,Na,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、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。こ
れらの具体例としてはラウリン酸、ミリスチン酸、パル
ミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、ステアリン酸ブチ
ル、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エライジン
酸、ステアリン酸オクチル、ステアリン酸アミル、ステ
アリン酸イソオクチル、ミリスチン酸オクチル、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
アレート、アンヒドロソルビタンジステアレート、アン
ヒドロソルビタントリステアレート、オレイルアルコー
ル、ラウリルアルコール、があげられる。
【0049】また、アルキレンオキサイド系、グリセリ
ン系、グリシドール系、アルキルフエノールエチレンオ
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%以下が好まし
く、さらに好ましくは10%以下である。
【0050】本発明で使用されるこれらの潤滑剤、界面
活性剤は非磁性層、磁性層でその種類、量を必要に応じ
使い分けることができる。例えば、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、潤滑剤の添加量を非磁性層で多
くして潤滑効果を向上させるなどが考えられ、無論ここ
に示した例のみに限られるものではない。 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
練工程前に強磁性粉末と混合する場合、強磁性粉末と結
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。
【0051】本発明で使用されるこれら潤滑剤の商品例
としては、日本油脂社製:NAA−102、ヒマシ硬化
脂肪酸,NAA−42,カチオンSA,ナイミーンL−
201,ノニオンE−208,アノンBF,アノンL
G,ブチルステアレート,ブチルラウレート,エルカ
酸、関東化学社製:オレイン酸、竹本油脂社製:FAL
−205,FAL−123、新日本理化社製:エヌジエ
ルブLO、信越化学社製:TA−3、ライオンアーマー
社製:アーマイドP、ライオン油脂社製:デュオミンT
DO、日清製油社製:BA−41G、三洋化成社製:プ
ロフアン2012E,ニューポールPE61,イオネッ
トMS−400などがあげられる。
【0052】本発明で用いられる有機溶媒は任意の比率
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、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホ
ロン、テトラヒドロフラン、等のケトン類、メタノー
ル、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソブチ
ルアルコール、イソプロピルアルコール、メチルシクロ
ヘキサノール、などのアルコール類、酢酸メチル、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、酢酸グリコール等のエステル類、グリコールジメチ
ルエーテル、グリコールモノエチルエーテル、ジオキサ
ン、などのグリコールエーテル系、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、クレゾール、クロルベンゼン、などの芳
香族炭化水素類、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類、N,
N−ジメチルホルムアミド、ヘキサン等のものが使用で
きる。これら有機溶媒は必ずしも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、水分等の不純分がふくまれてもかまわな
い。これらの不純分は30重量%以下が好ましく、さら
に好ましくは10重量%以下である。本発明で用いる有
機溶媒は必要ならば各層でその種類は同じであることが
好ましい。その添加量は変えてもかまわない。下層に表
面張力の高い溶媒(シクロヘキサノン、ジオキサンな
ど)を用い塗布の安定性をあげる。具体的には上層溶剤
組成の算術平均値が下層溶剤組成の算術平均値を下回ら
ないことが肝要である。分散性を向上させるためにはあ
る程度極性が強い方が好ましく、溶剤組成の内、誘電率
が15以上の溶剤が15%以上含まれることが好まし
い。また、溶解パラメーターは8〜11であることが好
ましい。
【0053】本発明において、下層が磁性層の場合、下
層磁性層が1〜10μm、好ましくは2〜5μm、特に
好ましくは2.5〜4μmであり、上層磁性層が、0.
05〜5μm、好ましくは0.08〜6μm、特に好ま
しくは0.1〜1μmであり、下層が非磁性層の場合
は、非磁性層が、1〜10μm、好ましくは2〜5μ
m、特に好ましくは2.5〜4μmであり、上層磁性層
が、0.05〜5μm、好ましくは0.08〜6μm、
特に好ましくは0.1〜1μmである。上層と下層を合
わせた厚みは非磁性支持体の厚みの1/100〜2倍の
範囲で用いられる。また、非磁性支持体と下層の間に密
着性向上のための下塗り層を設けてもかまわない。これ
らの厚みは0.01〜2μm、好ましくは0.05〜
0.5μmである。また、非磁性支持体の磁性層側と反
対側にバックコート層を設けてもかまわない。この厚み
は0.1〜2μm、好ましくは0.3〜1.0μmであ
る。これらの下塗り層、バックコート層は公知のものが
使用できる。
【0054】本発明に用いられる非磁性支持体はポリエ
チレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、等
のポリエステル類、ポリオレフイン類、セルローストリ
アセテート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミ
ド、ポリアミドイミド、ポリスルフオン、アラミド、芳
香族ポリアミドなどの公知のフイルムが使用できる。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、などをおこなっ
ても良い。本発明の目的を達成するには、非磁性支持体
として中心線平均表面粗さが0.03μm以下、好まし
くは0.02μm以下、さらに好ましくは0.01μm
以下のものを使用する必要がある。また、これらの非磁
性支持体は単に中心線平均表面粗さが小さいだけではな
く、1μ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
ィラーの大きさと量により自由にコントロールされるも
のである。これらのフィラーとしては一例としてはC
a、Si、Tiなどの酸化物や炭酸塩の他、アクリル系
などの有機微粉末が挙げられる。
【0055】また、非磁性支持体のテープ走行方向およ
び幅方向の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。破断強度は両方向とも5〜100
Kg/mm2 、弾性率は100〜2000Kg/mm2
が好ましい。
【0056】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。本発明に使用する強磁性粉末、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、極性基を含むポ
リビニルアセタール樹脂、極性基を含むポリウレタン樹
脂等を混練工程、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。
【0057】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
ことはもちろんであるが、混練工程では連続ニーダや加
圧ニーダなど強い混練力をもつものを使用することによ
り本発明の磁気記録媒体の高いBrを得ることができ
る。連続ニーダまたは加圧ニーダを用いる場合は強磁性
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重量%以上が好ましい)および強磁性粉末100
部に対し15〜500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
号、特開昭64−79274号に記載されている。ま
た、下層非磁性層液を調製する場合には高比重の分散メ
ディアを用いることが望ましく、ジルコニアビーズ、金
属ビーズが好適である。
【0058】本発明では、特開昭62−212933号
に示されるような同時重層塗布方式を用いることによ
り、より効率的に生産することができる。本発明のよう
な重層構成の磁気記録媒体を塗布する装置、方法の例と
して以下のような構成を提案できる。 1.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、まず下層を塗布し、下層がウエット状
態のうちに特公平1−46186号や特開昭60−23
8179号、特開平2−265672号に開示されてい
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。 2.特開昭63−88080号、特開平2−17921
号、特開平2−265672号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
より上層及び下層をほぼ同時に塗布する。 3.特開平2−174965号に開示されているバック
アップロール付きエキストルージョン塗布装置により上
層及び下層をほぼ同時に塗布する。 なお、強磁性粉末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
号や特開平1−236968号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剪断を付与するこ
とが望ましい。さらに、塗布液の粘度については、特願
平1−312659号に開示されている数値範囲を満足
することが好ましい。
【0059】本発明の媒体を得るためには強力な配向を
行う必要がある。1000G(ガウス)以上のソレノイ
ドと2000G以上のコバルト磁石を併用することが好
ましく、さらには乾燥後の配向性が最も高くなるように
配向前に予め適度の乾燥工程を設けることが好ましい。
また、ディスク媒体として、本発明を適用する場合はむ
しろ配向をランダマイズするような配向法が必要であ
る。
【0060】さらに、カレンダ処理ロールとしてエポキ
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ールを使用する。また、金属
ロール同志で処理することもできる。処理温度は、好ま
しくは80℃以上、さらに好ましくは90℃以上であ
る。線圧力は好ましくは200kg/cm、さらに好ま
しくは300kg/cm以上である。本発明の効果は8
0℃以上の温度で300kg/cm以上の線圧でより一
層効果を上げることができる。
【0061】本発明の磁気記録媒体の磁性層およびその
反対面のSUS420Jに対する摩擦係数は好ましくは
0.5以下、さらに0.3以下、磁性層表面固有抵抗1
4〜1011オーム/sq、非磁性層を単独で塗布した
場合の表面固有抵抗は104〜108 オーム/sq、バ
ック層の表面電気抵抗は103 〜109 が好ましい。磁
性層の0.5%伸びでの弾性率は走行方向、幅方向とも
好ましくは300〜2000Kg/mm2 、破断強度は
好ましくは2〜30Kg/cm2 、磁気記録媒体の弾性
率は走行方向、幅方向とも好ましくは100〜1500
Kg/mm2、残留のびは好ましくは0.5%以下、1
00℃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。
【0062】磁性層のガラス転移温度(110Hzで測
定した動的粘弾性測定の損失弾性率の極大点)は、50
℃以上120℃以下が好ましく、非磁性層のそれは0℃
〜100℃が好ましい。損失弾性率は1×108 〜8×
109 dyne/cm2 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出やすい。
【0063】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/m
2 以下であり、上層に含まれる残留溶媒が下層に含まれ
る残留溶媒より少ないほうが好ましい。磁性層、非磁性
層が有する空隙率は、ともに好ましくは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。例え
ば、繰り返し用途が重視されるデータ記録用磁気記録媒
体では空隙率が大きい方が走行耐久性は好ましいことが
多い。これらの値を目的に応じた適当な範囲に設定する
ことは容易に実施できることである。
【0064】本発明の磁気記録媒体の磁気特性は磁場5
KOeで測定した場合、テープ走行方向の角形比は0.
70以上であり、好ましくは0.80以上さらに好まし
くは0.90以上である。テープ走行方向に直角な二つ
の方向の角型比は走行方向の角型比の80%以下となる
ことが好ましい。磁性層のSFDは0.6以下であるこ
とが好ましい。
【0065】磁性層の中心平均表面粗さRaは1nm〜
20nmが好ましいが、その値は目的により適宜設定さ
れるべきである。電磁変換特性を良好にするためにはR
aは小さいほど好ましいが、走行耐久性を良好にするた
めには逆に大きいほど好ましい。STMによる評価で求
めたRMS表面粗さRRMS は3nm〜16nmの範囲に
あることが好ましい。
【0066】本発明の磁気記録媒体は、複層構造を許容
し、目的に応じ各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、上層
の弾性率を高くし走行耐久性を向上させると同時に下層
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
の当たりを良くするなどである。
【0067】
【実施例】本発明の具体的実施例を説明するが、本発明
はこれに限定されるものではない。実施例中「部」との
表示は「重量部」を示す。(参考例1〜3および比較例
1〜2)強磁性合金粉末(組成:Fe 94%、Zn
4%、Ni 2%、Hc:1500Oe、結晶子サイズ
200Å)100部をオープンニーダーで10分間粉
砕し、次いで表1〜2の極性基を含むポリビニルアセタ
ール樹脂を15部及びメチルエチルケトン20部及びシ
クロヘキサノン30部で60分間混練し、次いで、 ポリウレタン樹脂(表13) 5部 研磨剤(Al23 粒子サイズ 0.3μm) 2部 カーボンブラック(平均粒径:40nm) 2部 メチルエチルケトン/トルエン=1/1 200部 を加えてサンドミルで120分間分散した。これに ポリイソシアネート(日本ポリウレタン製 コロネート3041)3部 (固形分) sec−ブチルステアレート 1部 ブトキシエチルステアレート 1部 ステアリン酸 1部 メチルエチルケトン 50部 を加え、さらに20分間攪拌混合した後、1μmの平均
孔径を有するフィルターを用いて濾過し、磁性塗料を調
製した。得られた磁性塗料を乾燥後の厚さが2.5μm
になるように、厚さ8μmのアラミド支持体の表面にリ
バースロールを用いて塗布した。
【0068】磁性塗料が塗布された非磁性支持体を磁性
塗料が未乾燥の状態で3000ガウスの磁石で磁場配向
を行い、さらに乾燥後、金属ロール−金属ロール−金属
ロール−金属ロール−金属ロール−金属ロール−金属ロ
ールの組合せによるカレンダー処理を(速度 100m
/min、線圧 300Kg/cm、温度 90℃)で
行った後、8mm幅にスリットし、8mmビデオテープ
サンプルを作成した。
【0069】
【表1】
【0070】
【表2】
【0071】
【表3】
【0072】実施例4〜6、比較例3、4 上層磁性層用塗布液の調製 実施例1〜3、比較例1、2の各塗布液を使用した。 非磁性層用塗布液の調製 非磁性層用塗布液処法 TiO2 85部 平均粒径 0.035μm 結晶型 ルチル TiO2 含有量 90%以上 表面処理層 Al2 3 BET 35〜45m2 /g 真比重 4.1 pH 6.5〜8.0 カーボンブラック 5部 平均粒径 160nm DBP吸油量 80ml/100g pH 8.0 SBET 250m2 /g 着色力 143% 塩化ビニル共重合体(日本セゾン(株)製、MR110) 13部 −SO3 Na 8×10-5eq/g、−OH、エポキシ基含有 Tg 71℃、重合度 300、数平均分子量(Mn)12000、 重量平均分子量(Mw)38000 ポリウレタン(東洋紡績製、UR8300) 5部 シクロヘキサン 100部 メチルエチルケトン 100部 上記組成物をサンドミル中で4時間混合分散した後、ポ
リイソシアネート(コロネートL)5部、オレイン酸
5部、ステアリン酸 5部、ステアリン酸ブチル 15
部を加えて非磁性層用塗布液を得た。
【0073】上記の塗布液をギャップの異なる2つのド
クターを用いて、湿潤状態で塗布した後、3500ガウ
スの永久磁石、次いで1600ガウスの電磁石にて配向
処理後、乾燥した。その後、金属ロールと金属ロールに
よるスーパーカレンダー処理を温度80℃で行った。塗
布厚味は、磁性層0.3μm、非磁性層3.0μmであ
った。
【0074】次いで以下の処方により、バックコート層
の塗布液を調製した。 バックコート層処方 カーボンブラック 100部 SBET 220m2 /g 平均粒径 170nm DBP吸油量 75ml/100g 揮発分 1.5% pH 8.0 嵩密度 240.2kg/m3 ニトロセルロース RSI/2(商品名) 100部 ポリウレタン(東洋紡績製、UR8300) 30部 分散剤 オレイン酸銅 10部 銅フタロシアニン 10部 硫酸バリウム(沈降性) 5部 メチルエチルケトン 500部 トルエン 500部 上記組成物を予備混練し、ロールミルで混練し、得られ
た組成物100部に大して、 カーボンブラック 100部 SBET 200m2 /g 平均粒径 200nm DBP吸油量 36ml/100g pH 8.5 α−Al2 3 (平均粒径 0.2μm) 0.1部 を添加した組成にてサンドグラインダーで分散を行い、
濾過後、上記組成物100部に対して以下の組成を添加
し、塗布液を調製した。
【0075】 メチルエチルケトン 120部 ポリイソシアネート 5部 得られた塗布液をバーコーターにより、非磁性支持体の
磁性層を設けた側の反対側に乾燥厚味0.5μmになる
ように塗布した。このようにして得られた原反を8mm
幅に裁断し8mmビデオテープを作成した。
【0076】実施例7〜9、比較例5、6 下層用塗布液を以下の磁性塗布液とした以外は実施例4
〜6、比較例3、4と同様に作成した。 Co−γ−FeOx 100部 (x=1.45、長軸長0.25μm、Hc 8500Oe、Br 1400 ガウス) 塩化ビニル共重合体(スルホン酸基 0.25重量%含有) 11部 ポリウレタン樹脂 4部 (COOH基含有ポリエステルポリウレタン、組成 カプロラクトン/ネオペ ンチルグリコール/イソフタル酸/MDI、Tg=20℃、COOH基=5×1 0-5eq/g、Mw=5.8万) ポリイソシアネート(日本ポリウレタン製 コロネートL) 6部 ステアリン酸(工業用) 1部 ブチルステアレート(工業用) 1部 導電性カーボン(平均粒径 20nm) 1部 メチルエチルケトン/シクロヘキサヘキサノン=7/3溶剤 200部 得られた各試料を以下により評価した。
【0077】〔測定方法〕 電磁変換特性:試料テープにHi8−VTR(So
ny(株)製:TR−705)を用いて信号を記録し、
再生した。このときのS/Nをノイズメーターで測定し
比較例1の値を0dBとして相対値で表した。 表面粗さRa:デジタルオプチカルプロフィメータ
ー(WYKO製)による光干渉法により、カットオフ値
0.25mmの条件で中心線平均粗さRaとして求め
た。 角形比(SQ):テープサンプルを振動試料型磁束
計(東英工業製)を用い、Hm 10kOeでSQ=B
r/Bmを求めた。 表面ウレタン樹脂量(N/Fe):磁性層表面をE
SCA(ファイ社製 PHI−560)を用い、X線源
はMgアノード、出力300W、強磁性粉末のFeに対
する表面ウレタン樹脂のNを強度比(N1sピーク)/
(Fe2p(3/2) ピーク)で表した。 目詰まり:のデッキを用いて90分長のテープを
23℃、20%RHの雰囲気で100回繰り返し走行さ
せ、目詰まりが発生し、信号が再生できなかった場合を
×、発生しなかったものを○とした。 保存粘着:リールに巻いたテープを60℃、90%
RH環境に2日入れたのち、テープが粘着してほぐれな
くなったものを×、ならなかったものを○とした。
【0078】
【表4】
【0079】
【表5】
【0080】
【表6】
【0081】上表から分かるように、本発明の実施例で
は、平滑性、SQに優れ、表面ウレタン樹脂量が、比較
例に比べ少なく、電磁変換特性に優れ、かつ目詰まり、
保存粘着を効果的に防止できた。
【0082】
【発明の効果】本発明の磁気記録媒体は、結合剤樹脂組
成成分として、共に極性基を含むポリビニルアセタール
樹脂とポリウレタン樹脂を選定したことにより、効果的
に分散性を改善すると共に目詰まりおよび粘着故障がな
くかつ電磁変換特性に優れるという効果を奏する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沖田 務 神奈川県小田原市扇町2丁目12番1号 富士写真フイルム株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−258282(JP,A) 特開 平5−307735(JP,A) 特開 平6−96437(JP,A) 特開 平6−352347(JP,A) 特開 平5−287233(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 5/702 G11B 5/716 C09D 5/23 C09D 129/14 C09D 175/04 WPIDS(STN)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性支持体の少なくとも一面に強磁性
    粉末と結合剤を含む下層磁性層又は非磁性粉末と結合剤
    を含む非磁性層を設け、その上に強磁性粉末と結合剤を
    含む上層磁性層を設けた磁気記録媒体において、少なく
    とも前記上層磁性層に含まれる結合剤が少なくとも極性
    基を含むポリビニルアセタール樹脂と極性基を含むポリ
    ウレタン樹脂からなり、前記極性基は、−COOM、−
    SO3M、−OSO3M、−PO(OM′)2 、−OPO
    (OM′)2、−NR12 、−NR12 3 +-(こ
    こで、Mは、H、Li、Na、Kを示す。M′は、H、
    Li、Na、K、アルキル基を示す。R1 、R2 、およ
    びR3 は、水素またはアルキル基で各々同一でも異なっ
    てもよい。Xはハロゲン原子を示す。)から選ばれた少
    なくとも1種であり、かつ前記極性基を1×10-6eq
    /g〜1×10-3eq/g含むことを特徴とする磁気記
    録媒体。
  2. 【請求項2】 前記下層磁性層、上層磁性層および非磁
    性層の少なくとも1層にアルミナ、酸化クロム、ベンガ
    ラ、炭化ケイ素、酸化チタンより選ばれた少なくとも1
    種を含むことを特徴とする請求項1記載の磁気記録媒
    体。
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