【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は少なくとも一層の磁性層と非磁性層を有し、高出力と低摩擦係数を有する磁気記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ビデオテープ、オーディオテープ、コンピューターテープ等の磁気記録媒体としては強磁性酸化鉄、Ｃｏ変性強磁性酸化鉄、ＣｒＯ２、強磁性合金粉末、六方晶フェライト等を結合剤中に分散した磁性層を非磁性支持体に塗設したものが広く用いられる。特に高密度記録に適する優れた電磁変換特性を示す磁性体として強磁性合金粉末や六方晶フェライトが近年用いられている。金属薄膜では斜め蒸着やスパッタ膜が注目されている。また異なる磁気特性を有する磁性層の重層構成を用い広く周波数帯域での出力を高める方法、あるいは下層に非磁性層を設け、上層として磁性層を薄層化することで特に短波長での出力を高める方法などもすでに実用化されている。一方、優れた電磁変換特性を達成させるために磁性層の磁気特性を向上させることと同時に表面平滑性を高める必要がある。
【０００３】
このような問題に対し表面性の制御を行う様々な提案がなされている。例えば、磁性層の中心線平均表面粗さＲａと最大高さＲｍａｘに着目している（例えば特許文献１参照。）。また、中心線平均表面粗さと中心線深さに着目している（例えば特許文献２参照。）。更に、表面突起の個数に着目している（例えば特許文献３参照。）。その他、表面の空間周波数、表面のうねり成分への着目など多数の例を挙げることができる。
一方、磁気記録媒体（以下、「磁気記録媒体」を単に「媒体」ということもある）の高容量化にともない媒体の薄手化が進むと媒体強度が低下する。特にこのような薄手媒体において近年要求される高い電磁変換特性を達成するために磁性層の平滑化を行う場合、これらの技術では走行性と耐久性を確保することが非常に困難な状況になってきている。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６１−１６８１２４号公報
【特許文献２】
特開平４−１２５８１０号公報
【特許文献３】
特開平５−７３８８４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、電磁変換特性のなかでも特に出力が高くかつ低摩擦係数である高密度記録用の磁気記録媒体を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、高出力と低摩擦係数を両立させる磁気記録媒体の表面性を鋭意検討した。その結果、従来とは異なった磁性層表面粗さの方向性にその解決方法があることを見出したのである。
即ち、本発明は、非磁性支持体上に非磁性層と磁性層とがこの順で形成されている磁気記録媒体において、非接触式三次元表面構造解析顕微鏡を用いて測定した磁性層表面における、３０μｍ以下の波長成分からなる領域での表面積２３０００μｍ２当たり３〜７ｎｍの高さの突起が２００個以下で、３０μｍを超える波長成分からなる領域での表面の平均粗さＷａが３．３ｎｍ以上であることを特徴とする磁気記録媒体である。
【０００７】
本発明の磁気記録媒体が高出力を示し、かつ低摩擦係数である理由は定かでないが次のように考えられる。
記録再生を行う磁気ヘッドのギャップ付近と媒体が接触する面積は、ＳＯＮＹ製、ＤＴＦ２やＨＤＣＡＭの場合、数百〜１０００μｍ２程度と考えられる。従って、主に３０μｍ以下の波長成分からなる領域の表面の形状が出力に大きく影響し、その表面にある３〜７ｎｍ程度の高さの突起の数が少ないとヘッドギャップと媒体との距離が小さくなり、スペーシング損失が小さくなるため高い出力が得られる。
一方、摩擦係数を測定するときに使用する粗いＳＵＳ４２０Ｊの棒や平滑なＳＵＳ棒等の部材と接触する面積は、直径５ｍｍのＳＵＳ棒と１／２吋幅のテープがラップ角１８０度で接した場合、約１×１０８μｍ２となり、３０μｍ以下の波長成分を無視できると考えられる。したがって、それを超える波長成分からなる領域の表面を粗くすれば、特にうねりの影響を大きく反映する平均粗さＷａが大きい場合低摩擦係数が得られるわけである。すなわち、本発明の新しい着眼点は、高出力は媒体の３０μｍ以下の波長成分からなる領域での表面の突起を少なくすること、低摩擦係数は３０μｍを超える波長成分からなる領域での表面の平均粗さを大きくすることというように、それぞれを独立して改善できることを見出したところにある。
【０００８】
本発明は３０μｍ以下の波長成分からなる表面の表面積２３０００μｍ２当たりの３〜７ｎｍの高さの突起数を２００個以下にし、３０μｍを超える波長成分からなる表面の平均粗さＷａを３．３ｎｍ以上にすることで、好ましくは３〜７ｎｍの高さの突起数を１００個以下にすることである。３〜７ｎｍの突起数が２００個よりも多いと高出力が得られないため好ましくない。また、Ｗａが３．３ｎｍ未満であると摩擦係数が高くなり好ましくない。
【０００９】
本発明において、３０μｍ以下の波長成分からなる表面の３〜７ｎｍの高さにある突起数を２００個以下にし、３０μｍを超える波長成分からなる表面の平均粗さＷａを３．３ｎｍ以上にするための手段は特に制限されないが、好ましくは以下の方法が例示される。
▲１▼ 非磁性層を厚くすることでカレンダー成形性を上げ、表面の３〜７ｎｍの突起数を減らす。この場合、Ｗａも低くなるが、突起数減少の割合に比べれば、Ｗａの変化の割合は非常に小さい。
▲２▼ 磁性層表面の突起となる研磨剤を制御すること。研磨剤は使用量を少なくすることが好ましく、具体的には研磨剤の中心粒径が０．２〜０．４μｍ程度ならば、塗布液における研磨剤重量が磁性体の重量に対して１割以下が好ましい。
▲３▼ 磁性層表面のＷａに影響する非磁性支持体の表面を制御すること。支持体表面のＷａは非磁性層、磁性層の合計厚みが５μｍ程度以下ならば磁性層表面のＷａに影響し、Ｗａが大きい方が好ましく、具体的には３ｎｍ以上が好ましい。
▲４▼ カレンダー条件による表面成形性の変更、具体的にはカレンダーのロールを樹脂ロールから金属ロールに変更すると非常に強くなるが、５ｎｍ程度の突起とＷａが同時に大きく変化することがあるので注意を要する。
【００１０】
本発明において、これらの方法を単独に用いて、好ましくはこれらの幾つかを併用することで所定の３〜７ｎｍの突起数とＷａを有した磁気記録媒体を製造することができる。尚、３〜７ｎｍの突起数とＷａを制御する方法は上記の▲１▼〜▲４▼に限定されるものではなく、公知の方法が適用できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の磁気記録媒体について詳細に説明する。
本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体、その一方の面側に設けられた非磁性層（下層ともいう）、磁性層（上層ともいう）、及び必要に応じ他方の面側に設けられたバックコート層からなる。以下、磁気記録媒体を構成する各層、各層の構成成分、層の形成方法等につき説明する。
先ず、本発明の磁気記録媒体の特徴的構成要素である磁性層について説明する。
〔磁性層〕
本発明の磁気記録媒体の磁性層は強磁性粉末と結合剤を含有する。
本発明の磁性層に用いられる強磁性粉末（以下強磁性金属粉末とも称する）としては、α−Ｆｅを主成分とする強磁性合金粉末が好ましい。これらの強磁性粉末には所定の原子以外にＡｌ、Ｓｉ、Ｓ、Ｓｃ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｙ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｂａ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、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、Ｓｉ、Ｃａ、Ｙ、Ｂａ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｂの少なくとも１つをα−Ｆｅ以外に含むことが好ましく、Ｃｏ、Ｙ、Ａｌ、Ｎｄ、Ｓｍの少なくとも一つを含むことがさらに好ましい。Ｃｏの含有量はＦｅに対して０原子％以上４０原子％以下が好ましく、さらに好ましくは５原子％以上３５原子％以下、より好ましくは１０原子％以上３５原子％以下である。Ｙの含有量は１．５原子％以上１２原子％以下が好ましく、さらに好ましくは３原子％以上１０原子％以下、より好ましくは３原子％以上９原子％以下である。Ａｌは１．５原子％以上１３原子％以下が好ましく、さらに好ましくは３原子％以上１１原子％以下、より好ましくは４原子％以上１０原子％以下である。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４７−２２０６２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４７−１７２８４号、特公昭４７−１８５０９号、特公昭４７−１８５７３号、特公昭３９−１０３０７号、特公昭４６−３９６３９号の各公報、米国特許第３０２６２１５号、同３０３１３４１号、同３１００１９４号、同３２４２００５号、同３３８９０１４号などに記載されている。
【００１２】
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。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金属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。
【００１３】
本発明の磁性層の強磁性金属粉末をＢＥＴ法による比表面積で表せば４５〜８０ｍ２／ｇであり、好ましくは５０〜７０ｍ２／ｇである。４５ｍ２／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。本発明の磁性層の強磁性金属粉末の結晶サイズは８０〜１８０オングストロームであり、好ましくは１００〜１８０オングストローム、更に好ましくは１１０〜１７５オングストロームである。強磁性金属粉末の平均長軸長は、好ましくは３０〜１５０ｎｍであり、さらに好ましくは３０〜１００ｎｍである。強磁性金属粉末の針状比は３以上１５以下が好ましく、さらには５以上１２以下が好ましい。強磁性金属粉末の飽和磁化（σｓ）は１００〜２００Ａ・ｍ２／ｋｇであり、好ましくは１２０〜１８０Ａ・ｍ２／ｋｇである。
【００１４】
強磁性金属粉末の含水率は０．０１〜２重量％とするのが好ましい。結合剤の種類によって強磁性金属粉末の含水率は最適化するのが好ましい。強磁性金属粉末の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。その範囲は通常、４〜１２であるが、好ましくは６〜１０である。強磁性金属粉末は必要に応じ、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。その量は強磁性金属粉末に対し通常、０．１〜１０重量％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。強磁性金属粉末には可溶性のＮａ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｒなどの無機イオンを含む場合がある。これらは、本質的に無い方が好ましいが、２００ｐｐｍ以下であれば特に特性に影響を与えることは少ない。また、本発明に用いられる強磁性金属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、米粒状、紡錘状のいずれでもかまわない。強磁性金属粉末自体のＳＦＤ（ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｆｉｅｌｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）は小さい方が好ましく、０．８以下が好ましい。強磁性金属粉末の抗磁力Ｈｃの分布を小さくする必要がある。尚、ＳＦＤが０．８以下であると、電磁変換特性が良好で、出力が高く、また、磁化反転がシャープでピークシフトも少なくなり、高密度デジタル磁気記録に好適である。Ｈｃの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ータイトの粒度分布を良くする、焼結を防止するなどの方法がある。
【００１５】
本発明の磁気記録媒体の磁性層にはカーボンブラックを含有することが好ましい。
本発明の磁性層に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、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、平均粒子径は５ｎｍ〜３００ｎｍ、ｐＨは２〜１０、含水率は０．１〜１０重量％、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、キャボット社製ＢＬＡＣＫＰＥＡＲＬＳ ２０００，１３００，１０００，９００，９０５，８００，７００，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、コロンビアンカーボン社製 ＣＯＮＤＵＣＴＥ ＳＣ，ＲＡＶＥＮ１５０，５０，４０，１５、ＲＡＶＥＮ−ＭＴ−Ｐ、日本ＥＣ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かまわない。また、カーボンブラックを磁性層形成用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体に対する量の０．１〜３０重量％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。従って本発明の磁性層に使用されるこれらのカーボンブラックは、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。
【００１６】
本発明の磁気記録媒体の磁性層には研磨剤を含有することが好ましい。本発明の磁性層において、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、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、ダイヤモンド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重量％以上であれば効果にかわりはない。これら研磨剤の平均粒径は０．０１〜２μｍ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粒子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持たせることも可能である。タップ密度は０．３〜２ｇ／ｃｃ、含水率は０．１〜５重量％、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。具体的には住友化学社製ＡＫＰ−１２、ＡＫＰ−１５、ＡＫＰ−２０、ＡＫＰ−３０、ＡＫＰ−５０、ＨＩＴ−２０、ＨＩＴ−３０、ＨＩＴ−５５、ＨＩＴ−６０、ＨＩＴ−７０、ＨＩＴ−８０、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Ｕ１、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後述の非磁性層に添加することもできる。非磁性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、非磁性層の添加する研磨剤の粒径、量はむしろ最適値に設定すべきものである。
【００１７】
〔非磁性層〕
次に本発明の磁気記録媒体の非磁性層に関する詳細な内容について説明する。本発明の非磁性層は少なくとも樹脂（結合剤）からなり、好ましくは、粉体、例えば、無機粉末あるいは有機粉末が樹脂中に分散されたものが挙げられる。該無機粉末は、通常、好ましくは非磁性粉末であるが、磁性粉末を電磁変換特性に実質的に影響しない範囲で混合して使用してもよい。
【００１８】
該非磁性粉末としては、例えば、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、金属硫化物等の無機化合物から選択することができる。無機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、ヘマタイト、ゲータイト、コランダム、窒化珪素、チタンカーバイト、酸化チタン、二酸化珪素、酸化スズ、酸化マグネシウム、酸化タングステン、酸化ジルコニウム、窒化ホウ素、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、酸化鉄、硫酸バリウムであり、更に好ましいのは二酸化チタン、α酸化鉄である。
【００１９】
これら非磁性粉末の平均粒子径は０．００５〜２μｍが好ましいが、必要に応じて粒子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平均粒子径は０．０１μｍ〜０．２μｍである。特に、非磁性粉末が粒状金属酸化物である場合は、平均粒子径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以下が更に好ましい。
【００２０】
タップ密度は０．０５〜２ｇ／ｍｌ、好ましくは０．２〜１．５ｇ／ｍｌである。非磁性粉末の含水率は０．１〜５重量％、好ましくは０．２〜３重量％、更に好ましくは０．３〜１．５重量％である。非磁性粉末のｐＨは通常、２〜１１であるが、ｐＨは３〜１０の間が特に好ましい。非磁性粉末の比表面積は１〜１００ｍ２／ｇ、好ましくは５〜８０ｍ２／ｇ、更に好ましくは１０〜７０ｍ２／ｇである。
非磁性粉末の結晶サイズは０．００４μｍ〜１μｍが好ましく、０．０４μｍ〜０．１μｍ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１〜１２、好ましくは３〜６である。形状は針状、球状、多面上、板状のいずれでも良い。モース硬度は４以上、１０以下のものが好ましい。
【００２１】
非磁性粉末のＳＡ（ステアリン酸）吸着量は１〜２０μｍｏｌ／ｍ２、好ましくは２〜１５μｍｏｌ／ｍ２、更に好ましくは３〜８μｍｏｌ／ｍ２である。
これらの非磁性粉末の表面は表面処理が施されＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｙ２Ｏ３が存在することが好ましい。特に分散性に好ましいのはＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２であるが、更に好ましいのはＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２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、先ずアルミナを存在させた後にその表層にシリカを存在させる方法、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。
【００２２】
本発明の非磁性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，ＺＡ−Ｇ１、戸田工業社製αヘマタイトＤＰＮ−２５０，ＤＰＮ−２５０ＢＸ，ＤＰＮ−２４５，ＤＰＮ−２７０ＢＸ，ＤＰＮ−５００ＢＸ，ＤＢＮ−ＳＡ１，ＤＢＮ−ＳＡ３，石原産業製酸化チタンＴＴＯ−５１Ｂ，ＴＴＯ−５５Ａ，ＴＴＯ−５５Ｂ，ＴＴＯ−５５Ｃ，ＴＴＯ−５５Ｓ，ＴＴＯ−５５Ｄ，ＳＮ−１００、αヘマタイトＥ２７０、Ｅ２７１，Ｅ３００，Ｅ３０３，チタン工業製酸化チタンＳＴＴ−４Ｄ，ＳＴＴ−３０Ｄ，ＳＴＴ−３０，ＳＴＴ−６５Ｃ，αヘマタイトα−４０、テイカ製ＭＴ−１００Ｓ，ＭＴ−１００Ｔ，ＭＴ−１５０Ｗ，ＭＴ−５００Ｂ，ＭＴ−６００Ｂ，ＭＴ−１００Ｆ，ＭＴ−５００ＨＤ，堺化学製ＦＩＮＥＸ−２５，ＢＦ−１，ＢＦ−１０，ＢＦ−２０，ＳＴ−Ｍ、同和鉱業製ＤＥＦＩＣ−Ｙ，ＤＥＦＩＣ−Ｒ、日本アエロジル製ＡＳ２ＢＭ，ＴｉＯ２Ｐ２５、宇部興産製１００Ａ，５００Ａ、及びそれを焼成したものが挙げられる。特に好ましい非磁性粉末は二酸化チタンとα−酸化鉄である。
【００２３】
非磁性層にカーボンブラックを混合させて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ができる。カーボンブラックの種類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。非磁性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。
【００２４】
非磁性層のカーボンブラックの比表面積は１００〜５００ｍ２／ｇ、好ましくは１５０〜４００ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量は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径は５ｎｍ〜８０ｎｍ、好ましくは１０〜５０ｎｍ、更に好ましくは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重量％、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社製 ＢＬＡＣＫＰＥＡＲＬＳ ２０００，１３００，１０００，９００，８００，８８０，７００，ＶＵＬＣＡＮ ＸＣ−７２、三菱化成工業社製 ♯３０５０Ｂ，♯３１５０Ｂ，♯３２５０Ｂ，♯３７５０Ｂ，♯３９５０Ｂ，♯９５０，♯６５０Ｂ，♯９７０Ｂ，♯８５０Ｂ，ＭＡ−６００，ＭＡ−２３０，♯４０００，♯４０１０、コロンビアンカーボン社製 ＣＯＮＤＵＣＴＥＸ ＳＣ，ＲＡＶＥＮ８８００，８０００，７０００，５７５０，５２５０，３５００，２１００，２０００，１８００，１５００，１２５５，１２５０、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かまわない。また、カーボンブラックを非磁性層形成用塗布液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上記無機粉末に対して５０重量％を越えない範囲、非磁性層総重量の４０重量％を越えない範囲で使用できる。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。本発明の非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。
【００２５】
また非磁性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。
【００２６】
非磁性層の結合剤樹脂（種類と量）、潤滑剤・分散剤・添加剤の種類、量、溶剤、分散方法に関しては、磁性層に関する公知の技術が適用できる。
【００２７】
〔結合剤〕
本発明の磁気記録媒体の磁性層及び非磁性層に使用されるされる結合剤（以下、バインダーとも称する）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１０，０００〜１００，０００、重合度が約５０〜１０００程度のものである。
【００２８】
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−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挙げられる。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ートを組み合わせたものが挙げられる。
【００２９】
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。ここに示したすべての結合剤については、より優れた分散性と耐久性を得るためには必要に応じ、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ３Ｍ、−ＯＳＯ３Ｍ、−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）２、−Ｏ−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）２、（以上、Ｍは水素原子、またはアルカリ金属塩基）、−ＯＨ、−ＮＲ２、−Ｎ＋Ｒ３（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用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。
【００３０】
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−ＴＡＬ，ＭＰＲ−ＴＳＮ，ＮＰＲ−ＴＭＦ，ＭＰＲ−ＴＳ，ＭＰＲ−ＴＭ，ＭＰＲ−ＴＡＯ、電気化学社製１０００Ｗ、ＤＸ８０，ＤＸ８１，ＤＸ８２，ＤＸ８３，１００ＦＤ、日本ゼオン社製ＭＲ−１０４，ＭＲ−１０５，ＭＲ１１０，ＭＲ１００，ＭＲ５５５，４００Ｘ−１１０Ａ、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−Ｒ３０８０，Ｔ−５２０１、バーノックＤ−４００，Ｄ−２１０−８０、クリスボン６１０９，７２０９、東洋紡社製バイロンＵＲ８２００，ＵＲ８３００，ＵＲ−８７００，ＲＶ５３０，ＲＶ２８０、大日精化社製、ダイフェラミン４０２０，５０２０，５１００，５３００，９０２０，９０２２，７０２０、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，Ｆ２１０などが挙げられる。
【００３１】
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強磁性粉末に対し、５〜５０重量％の範囲、好ましくは１０〜３０重量％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重量％、ポリウレタン樹脂を用いる場合は２〜２０重量％、ポリイソシアネートは２〜２０重量％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−５０〜１５０℃、好ましくは０℃〜１００℃、破断伸びが１００〜２０００％、破断応力は０．４９〜９８ｋＰａ、降伏点は０．４９〜９８ｋＰａが好ましい。
【００３２】
本発明の磁気記録媒体は二層以上から構成されている。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非磁性層、各磁性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。
【００３３】
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２０３１、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各層とも用いることができる。
【００３４】
〔添加剤〕
本発明の磁気記録媒体の磁性層と非磁性層にはその他の添加剤を添加してもよい。本発明で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、可塑効果などを持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、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（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。
【００３５】
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等が挙げられる。
【００３６】
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、アルキルフェ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、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、酸化物等の不純物が含まれてもかまわない。これらの不純物は３０重量％以下が好ましく、更に好ましくは１０重量％以下である。
【００３７】
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滲み出しを制御する。沸点、融点や極性の異なるエステル類を用い表面への滲み出しを制御する。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。一般には潤滑剤の総量として磁性層の強磁性粉末または非磁性層の非磁性粉末に対し、０．１重量％〜５０重量％、好ましくは２重量％〜２５重量％の範囲で選択される。
【００３８】
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、磁性及び非磁性層用塗布液（以下、単に塗料とも称する。）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等がある。また、目的に応じて磁性層を塗布した後、同時にまたは逐次塗布で、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ー処理（カレンダーロールによる加熱加圧処理）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。
【００３９】
本発明で用いられる有機溶剤は公知のものが使用でき、例えば特開平６−６８４５３号公報に記載の溶剤を用いることができる。
【００４０】
〔支持体〕
本発明の磁気記録媒体に用いられる非磁性支持体としては、ポリエチレンテフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル類、ポリオレフィン類、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（脂肪族ポリアミドやアラミド等の芳香族ポリアミドを含む）、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスルフォン、ポリベンゾオキサゾール等の公知のフィルムが使用できる。ポリエチレンナフタレート、ポリアミド等の高強度支持体を用いることが好ましい。また必要に応じ、磁性面とベース面の表面粗さを変えるため特開平３−２２４１２７号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、除塵処理等を行っても良い。
【００４１】
本発明の目的を達成するには、支持体としてＷＹＫＯ社製の表面粗さ計ＴＯＰＯ−３ＤのＭＩＲＡＵ法で測定した中心面平均表面粗さ（Ｒａ）は３．０ｎｍ以上のものを使用することが好ましい。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。これらのフィラーの一例としてはＣａ、Ｓｉ、Ｔｉ等の酸化物や炭酸塩の他、アクリル系等の有機微粉末が挙げられる。支持体の最大高さＳＲｍａｘは１μｍ以下、十点平均粗さＳＲｚは０．５μｍ以下、中心面山高さＳＲｐは０．５μｍ以下、中心面谷深さＳＲｖは０．５μｍ、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。
本発明に用いられる非磁性支持体のＦ−５値は好ましくは５〜５０Ｋｇ／ｍｍ２、また、支持体の８０℃３０分での熱収縮率は好ましくは０．５％以下、更に好ましくは０．２％以下である。破断強度は５〜１００Ｋｇ／ｍｍ２が好ましい。
【００４２】
〔層構成〕
本発明の磁気記録媒体の厚み構成は支持体が４〜１０μｍ、好ましくは７〜９μｍである。
支持体と非磁性層と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。この下塗層厚みは０．００５〜０．５μｍ、好ましくは０．０１〜０．５μｍである。
本発明は、支持体の一方に非磁性層と磁性層を設け、他方にバック層を設けてもよく、この厚みは０．１〜１μｍ、好ましくは０．３〜０．７μｍである。これらの下塗層、バックコート層は公知のものが使用できる。
【００４３】
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０．０１〜０．６μｍ、更に好ましくは０．０５〜０．３μｍ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。
本発明による媒体の非磁性層の厚みは０．２μｍ以上５．０μｍ以下、好ましくは０．３μｍ以上３．０μｍ以下、更に好ましくは０．５μｍ以上１．５μｍ以下である。
【００４４】
〔製法〕
本発明の磁気記録媒体の磁性塗料又は非磁性層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、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、溶剤等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、連続ニーダ、加圧ニーダ、エクストルーダ等強い混練力を持つものを使用することが好ましい。ニーダを用いる場合は強磁性粉末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重量％以上が好ましい）、例えば強磁性粉末１００重量部に対し非磁性粉末と結合剤を１５〜５００重量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、特開平１−７９２７４号に記載されている。また、磁性層形成用塗布液および非磁性層形成用塗布液を分散させるにはガラスビーズを用いることができるが、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。
【００４５】
本発明の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、まず非磁性層を塗布し、非磁性層がウェット状態のうちに特公平１−４６１８６号や、特開昭６０−２３８１７９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磁性層を塗布する方法、第二に特開昭６３−８８０８０号、特開平２−１７９７１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非磁性層と磁性層とをほぼ同時に塗布する方法、第三に特開平２−１７４９６５号に開示されているバックアップロール付きエクストルージョン塗布装置により非磁性層と磁性層をほぼ同時に塗布する方法である。なお、強磁性粉体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せん断を付与することが望ましい。更に、塗布液の粘度については、特開平３−８４７１号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非磁性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用いても無論かまわず、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、ドロップアウト等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。
【００４６】
本発明では、配向装置は、コバルト磁石とソレノイドで交流磁場を印加するなど公知の配向装置を用いることが好ましい。
【００４７】
カレンダー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または金属ロールで処理することが好ましい。処理温度は、好ましくは８０℃以上、更に好ましくは８５℃以上である。線圧力は好ましくは２ｋＮ／ｃｍ以上、更に好ましくは３ｋＮ／ｃｍ以上である。
【００４８】
〔物理特性〕
本発明の磁気記録媒体の磁性層の飽和磁束密度は強磁性金属粉末を用いた場合０．２Ｔ以上０．６Ｔ以下である。抗磁力の分布は狭い方が好ましく、ＳＦＤは０．３以下が好ましい。角形比は０．８以上である。
【００４９】
本発明の磁気記録媒体において、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等である。
【００５０】
【実施例】
以下に本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、勿論本発明の範囲は、これらによって限定されるものではない。なお、以下の「部」とは「重量部」のことである。
実施例に使用した磁性体の特性を以下に示す。
【００５１】
＜強磁性粉末（Ｆｅ／Ｃｏ＝７０／３０、原子比）＞
Ａｌ／Ｆｅ＝１１原子％、
Ｙ／Ｆｅ＝７原子％、
Ｈｃ＝１９５ｋＡ／ｍ、
平均長軸長＝０．０８μｍ、
σｓ＝１４５Ａ・ｍ２／ｋｇ、
結晶サイズ＝１５０オングストローム、
ＳＢＥＴ比表面積＝５３ｍ２／ｇ
【００５２】
【００５３】
【００５４】
上記の塗料のそれぞれについて、各成分をニーダで混練したのち、得られた磁性層用分散液に、研磨剤としてα−アルミナ（住友化学社製ＨＩＴ６０）を塩化ビニル共重合体（日本ゼオン社製ＭＲ１１０）に分散したペースト（住友化学社製ＳＬＨ１６０）をα−アルミナの量として１０部もしくは５部を加え、更にポリイソシアネートを磁性層用分散液には５部、非磁性層用分散液には１３部を加え、更に磁性層用液にはシクロヘキサノン４０部を、非磁性層用液にはシクロヘキサノンを１００部を加え、３μｍの平均孔径を有するフィルターを用いて濾過し、磁性層形成用および非磁性層形成用の塗布液を調製した。
支持体には厚さ７．０〜８．５μｍで３０μｍ以上の波長成分からなる表面粗さＷａが１．５〜６．４ｎｍのポリエチレンナフタレートを使用した。
【００５５】
得られた非磁性層塗布液を、乾燥後の厚さが１．５〜３．０μｍになるようにさらにその直後にその上に磁性層の厚さが０．２μｍになるように、支持体上の一方の面に同時重層塗布を行い、まだ湿潤状態にあるうちに磁場強度０．６ＴのＣｏ磁石及び０．４Ｔのソレノイド配向装置で配向処理を行い乾燥させた。
次いでもう片方の支持体面にはカーボンブラック粉末と結合剤からなる公知のバックコート用塗布液を乾燥厚み０．５μｍになるように、塗布し乾燥させた。その後７段のカレンダーを用い、線圧３．３ｋＮ／ｃｍ、温度８０℃で金属ロールを用いて処理を行い、シート状のサンプルを作成し、１２．６５ｍｍ幅のテープにスリットした。
【００５６】
上記各実施例及び比較例において、用いたベース（支持体）のＷａ、研磨剤の添加量、カレンダーロール組合せ及び非磁性層の厚みは、下記表１に示す。
【００５７】
上記、作成した磁気記録媒体サンプルの表面粗さ、出力、摩擦係数を下記の試験法により測定した。
【００５８】
〔測定方法〕
（１） 表面粗さ
ＺＹＧＯ社製 Ｎｅｗ Ｖｉｅｗ５０１０（三次元表面構造解析顕微鏡）を用いて、対物レンズ２０倍、ズーム倍率２．０倍、Ｈｉｇｈ Ｆｉｌｔｅｒ０．８３μｍ、Ｌｏｗ Ｆｉｌｔｅｒ３０μｍの条件にすることで、３０μｍ以下の波長からなる表面と３０μｍを超える波長成分からなる表面に分ける。３０μｍ以下の波長からなる表面の３〜７ｎｍの高さの突起数はｐｅａｋｓ ｔｏ ｖａｌｌｅｙｓ モードにて測定する。３０μｍを超える波長成分からなる表面の平均粗さはｗａｖｅｎｅｓｓ ｆｉｅｌｄ ｐｌｏｔのＷａ値を用いる。
（２） 出力
ＳＯＮＹ製ＤＴＦ−２ ＧＹ−８２４０を用い、テープに波長０．３１５μｍの信号を記録した後、再生出力を測定し、比較例１を基準に、出力をｄＢ表示した。
（３） 摩擦係数
ＳＭＥ社製ＩＥＣμ値測定器を使って磁性層の摩擦係数を測定した。
【００５９】
得られた各実施例及び比較例の磁気記録媒体の測定結果を表１に示す。
【００６０】
【表１】
【００６１】
表１から明らかなように、実施例１の結果は、比較例１を基準にすると、非磁性層厚みを１．５μｍから２．５μｍに上げたことでカレンダー成形性が向上し、表面の突起数が３０５個から１６１個に減少したことで１．９ｄＢと高い出力が得られた。一方、Ｗａは若干小さくなっただけで、摩擦係数は上がらなかった。実施例２の結果は、実施例１からベースのＷａを４．０ｎｍにしたことで、テープＷａが３．７ｎｍから３．４ｎｍに下がった。出力は変化しなかったが、摩擦係数は若干上がったが０．３を超えなかった。
【００６２】
実施例３の結果は、実施例１から更に非磁性層の厚みを３．０μｍまで上げたことで、表面の突起数が１３０個まで減少して２．２ｄＢと高い出力が得られた。テープＷａは若干小さくなり、摩擦係数も若干上がったがほとんど同等である。
実施例４の結果は、実施例３から磁性層の研磨剤を１０部から５部に減らしたことで、表面の突起数が６６個まで減少して２．８ｄＢと実施例の中で最も高い出力が得られた。テープＷａも若干小さくなり、摩擦係数も若干上がったが０．３を超えなかった。
【００６３】
比較例１の結果は、３〜７ｎｍの高さの突起数が多く出力が最も低い。テープＷａは４．０μｍと高いので摩擦係数は低い。
比較例２の結果は、実施例２よりもベースＷａ１．５ｎｍと更に小さくしたため、突起数は変化しないがテープＷａが３．１ｎｍまで小さくなり、摩擦係数が０．３３と高くなってしまった。
比較例３の結果は、実施例３をカレンダーロールを樹脂ロールから金属ロールに変更することで、成形性が大幅に向上し、３．０ｄＢと非常に高い出力が得られたが、テープＷａが大幅に低下し摩擦係数が非常に高くなってしまった。
【００６４】
上記の結果より、３０μｍ以下の波長成分からなる表面に表面積２３０００μｍ２当たり３〜７ｎｍの高さの突起が２００個以下で、３０μｍを超える波長成分からなる表面の平均粗さＷａが３．３ｎｍ以上である本発明の磁気記録媒体は、高出力と低摩擦係数であることが明らかである。
従来、出力や摩擦係数が依存する表面性の指標としてＲａ（平均的表面粗さ）が多く用いられてきたが、従来より記録波長が非常に短くなる一方、テープが接触する部材の表面性は大きく変わっておらず、同一の指標（特に出力の場合）では対応しなくなってきた。
本発明の磁気記録媒体の結果より、出力と摩擦係数は、異なる波長成分で構成される表面性に依存することが判明した。
【００６５】
【発明の効果】
本発明は磁気記録媒体は、非接触式三次元表面構造解析顕微鏡を用いて測定した磁性層表面における、３０μｍ以下の波長成分からなる領域での表面積２３０００μｍ２当たり３〜７ｎｍの高さの突起が２００個以下で、３０μｍを超える波長成分からなる領域での表面の平均粗さＷａが３．３ｎｍ以上であることにより、高出力と低摩擦係数の両立を可能にした。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic recording medium having at least one magnetic layer and a nonmagnetic layer, and having a high output and a low friction coefficient.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as magnetic recording media such as video tape, audio tape, computer tape, etc., ferromagnetic iron oxide, Co-modified ferromagnetic iron oxide, CrO 2 In general, a magnetic layer in which a ferromagnetic alloy powder, hexagonal ferrite or the like is dispersed in a binder and coated on a nonmagnetic support is widely used. In recent years, ferromagnetic alloy powders and hexagonal ferrites have been used as magnetic materials exhibiting excellent electromagnetic conversion characteristics particularly suitable for high-density recording. Diagonal vapor deposition and sputtered films are attracting attention as metal thin films. In addition, a method of increasing the output in a wide frequency band by using a multilayer structure of magnetic layers having different magnetic characteristics, or providing a nonmagnetic layer in the lower layer and thinning the magnetic layer as the upper layer, particularly outputs at a short wavelength. The method of raising has already been put into practical use. On the other hand, in order to achieve excellent electromagnetic conversion characteristics, it is necessary to improve the magnetic characteristics of the magnetic layer and at the same time increase the surface smoothness.
[0003]
Various proposals have been made to control surface properties for such problems. For example, attention is paid to the centerline average surface roughness Ra and the maximum height Rmax of the magnetic layer (see, for example, Patent Document 1). Further, attention is paid to the centerline average surface roughness and the centerline depth (see, for example, Patent Document 2). Furthermore, attention is paid to the number of surface protrusions (see, for example, Patent Document 3). In addition, many examples can be given such as attention to the spatial frequency of the surface and the swell component of the surface.
On the other hand, as the recording capacity of a magnetic recording medium (hereinafter, “magnetic recording medium” may be simply referred to as “medium”) increases, the medium strength decreases. In particular, when smoothing the magnetic layer in order to achieve the high electromagnetic conversion characteristics required in recent years in such a thin medium, it is very difficult to ensure running performance and durability with these technologies. It is coming.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-61-168124
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 4-125810
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-73884
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a magnetic recording medium for high-density recording that has a particularly high output and a low friction coefficient among electromagnetic conversion characteristics.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors diligently studied the surface properties of a magnetic recording medium that achieves both high output and low friction coefficient. As a result, it has been found that there is a solution to the directionality of the surface roughness of the magnetic layer which is different from the conventional one.
That is, the present invention relates to a magnetic recording medium in which a nonmagnetic layer and a magnetic layer are formed in this order on a nonmagnetic support, on the surface of the magnetic layer measured using a non-contact type three-dimensional surface structure analysis microscope. , Surface area 23,000 μm in a region composed of wavelength components of 30 μm or less 2 The magnetic recording medium is characterized in that the number of projections having a height of 3 to 7 nm per unit is 200 or less and the average roughness Wa of the surface in a region composed of a wavelength component exceeding 30 μm is 3.3 nm or more.
[0007]
The reason why the magnetic recording medium of the present invention has a high output and a low friction coefficient is not clear, but can be considered as follows.
The area where the medium contacts the gap near the magnetic head for recording / reproducing is several hundred to 1000 μm in the case of DTF2 or HDCAM manufactured by SONY. 2 It is thought to be about. Therefore, the shape of the surface of a region mainly composed of a wavelength component of 30 μm or less greatly affects the output, and the distance between the head gap and the medium becomes small if the number of protrusions with a height of about 3 to 7 nm on the surface is small. Therefore, high output can be obtained because the spacing loss is small.
On the other hand, the area in contact with a member such as a rough SUS420J rod or a smooth SUS rod used when measuring the friction coefficient is such that a SUS rod having a diameter of 5 mm and a tape having a width of 1/2 mm are in contact at a wrap angle of 180 degrees. About 1 × 10 8 μm 2 Therefore, it is considered that the wavelength component of 30 μm or less can be ignored. Therefore, if the surface of the region composed of the wavelength component exceeding it is roughened, a low friction coefficient can be obtained particularly when the average roughness Wa that largely reflects the influence of waviness is large. That is, the new focus of the present invention is to reduce surface protrusions in a region composed of a wavelength component of 30 μm or less of a medium with a high output, and a low friction coefficient is an average of the surface in a region composed of a wavelength component exceeding 30 μm. They have found that each can be improved independently, such as increasing the roughness.
[0008]
The present invention has a surface area of 23,000 μm comprising a wavelength component of 30 μm or less. 2 By setting the number of projections having a height of 3 to 7 nm per hit to 200 or less and the average roughness Wa of the surface composed of wavelength components exceeding 30 μm to 3.3 nm or more, projections having a height of preferably 3 to 7 nm are preferable. The number is to be 100 or less. If the number of protrusions of 3 to 7 nm is more than 200, it is not preferable because high output cannot be obtained. Further, when Wa is less than 3.3 nm, the friction coefficient increases, which is not preferable.
[0009]
In the present invention, the number of protrusions at a height of 3 to 7 nm on the surface comprising a wavelength component of 30 μm or less is set to 200 or less, and the average roughness Wa of the surface comprising a wavelength component exceeding 30 μm is set to 3.3 nm or more. The means is not particularly limited, but preferably the following method is exemplified.
(1) By increasing the thickness of the non-magnetic layer, the calendar moldability is improved and the number of protrusions of 3 to 7 nm on the surface is reduced. In this case, Wa also decreases, but the rate of change in Wa is very small compared to the rate of decrease in the number of protrusions.
{Circle around (2)} Controlling the abrasive that becomes the protrusion on the surface of the magnetic layer. It is preferable to reduce the amount of the abrasive used. Specifically, if the center particle size of the abrasive is about 0.2 to 0.4 μm, the weight of the abrasive in the coating solution is 10% of the weight of the magnetic material. The following is preferred.
(3) To control the surface of the nonmagnetic support that affects the Wa of the magnetic layer surface. If the total thickness of the nonmagnetic layer and the magnetic layer is about 5 μm or less, Wa on the surface of the support affects the Wa on the surface of the magnetic layer, and Wa is preferably large, specifically 3 nm or more.
(4) Changes in surface formability due to calender conditions, specifically when the calender roll is changed from a resin roll to a metal roll, the strength becomes very strong, but the 5 nm protrusion and Wa may change greatly at the same time. Cost.
[0010]
In the present invention, a magnetic recording medium having a predetermined number of protrusions of 3 to 7 nm and Wa can be produced by using these methods alone, and preferably using some of them together. The method for controlling the number of protrusions of 3 to 7 nm and Wa is not limited to the above (1) to (4), and a known method can be applied.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The magnetic recording medium of the present invention will be described in detail below.
The magnetic recording medium of the present invention is provided on a nonmagnetic support, a nonmagnetic layer (also referred to as a lower layer) provided on one side, a magnetic layer (also referred to as an upper layer), and, if necessary, provided on the other side. A backcoat layer. Hereinafter, each layer constituting the magnetic recording medium, constituent components of each layer, formation method of the layer, and the like will be described.
First, the magnetic layer which is a characteristic component of the magnetic recording medium of the present invention will be described.
[Magnetic layer]
The magnetic layer of the magnetic recording medium of the present invention contains a ferromagnetic powder and a binder.
As the ferromagnetic powder (hereinafter also referred to as a ferromagnetic metal powder) used in the magnetic layer of the present invention, a ferromagnetic alloy powder containing α-Fe as a main component is preferable. These ferromagnetic powders include Al, Si, S, Sc, Ca, Ti, V, Cr, Cu, Y, Mo, Rh, Pd, Ag, Sn, Sb, Te, Ba, Ta, other than predetermined atoms. It may contain atoms such as W, Re, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Sm, P, Co, Mn, Zn, Ni, Sr, and B. In particular, it is preferable to contain at least one of Al, Si, Ca, Y, Ba, La, Nd, Sm, Co, Ni, and B in addition to α-Fe, and at least one of Co, Y, Al, Nd, and Sm. More preferably, one is included. The Co content is preferably 0 atomic percent to 40 atomic percent, more preferably 5 atomic percent to 35 atomic percent, and still more preferably 10 atomic percent to 35 atomic percent with respect to Fe. The content of Y is preferably 1.5 atom% or more and 12 atom% or less, more preferably 3 atom% or more and 10 atom% or less, more preferably 3 atom% or more and 9 atom% or less. Al is preferably 1.5 atomic percent or more and 13 atomic percent or less, more preferably 3 atomic percent or more and 11 atomic percent or less, and more preferably 4 atomic percent or more and 10 atomic percent or less. These ferromagnetic powders may be treated in advance with a dispersant, lubricant, surfactant, antistatic agent, etc. described later before dispersion. Specifically, Japanese Patent Publication No. 44-14090, Japanese Patent Publication No. 45-18372, Japanese Patent Publication No. 47-22062, Japanese Patent Publication No. 47-22513, Japanese Patent Publication No. Sho 46-28466, Japanese Patent Publication No. Sho 46-38755, Japanese Patent Publication No. 47 No. -4286, JP-B 47-12422, JP-B 47-17284, JP-B 47-18509, JP-B 47-18573, JP-B 39-10307, JP-B 46-39639, US Patent Nos. 3026215, 3031341, 3100194, 324005, 3389014 and the like.
[0012]
The ferromagnetic metal powder may contain a small amount of hydroxide or oxide. What was obtained by the well-known manufacturing method of ferromagnetic metal powder can be used, and the following method can be mentioned. Method of reducing complex organic acid salt (mainly oxalate) with reducing gas such as hydrogen, method of reducing iron oxide with reducing gas such as hydrogen to obtain Fe or Fe-Co particles, metal carbonyl compound A method of thermal decomposition, a method of reducing by adding a reducing agent such as sodium borohydride, hypophosphite, or hydrazine to an aqueous solution of a ferromagnetic metal, and evaporating the metal in a low-pressure inert gas to form a fine powder. How to get. The ferromagnetic metal powder obtained in this manner is a known slow oxidation treatment, that is, a method of drying after being immersed in an organic solvent, and after being immersed in an organic solvent, an oxygen-containing gas is fed to form an oxide film on the surface and then dried. Any of the methods of forming an oxide film on the surface by adjusting the partial pressure of oxygen gas and inert gas without using an organic solvent can be used.
[0013]
If the ferromagnetic metal powder of the magnetic layer of the present invention is represented by a specific surface area by the BET method, it is 45 to 80 m. 2 / G, preferably 50-70 m 2 / G. 45m 2 / G or less, noise is high, 80m 2 / G or more is not preferred because it is difficult to obtain surface properties. The crystal size of the ferromagnetic metal powder of the magnetic layer of the present invention is 80 to 180 angstrom, preferably 100 to 180 angstrom, and more preferably 110 to 175 angstrom. The average major axis length of the ferromagnetic metal powder is preferably 30 to 150 nm, and more preferably 30 to 100 nm. The acicular ratio of the ferromagnetic metal powder is preferably 3 or more and 15 or less, and more preferably 5 or more and 12 or less. Saturation magnetization of ferromagnetic metal powder (σ s ) Is 100-200A ・ m 2 / Kg, preferably 120 to 180 A · m 2 / Kg.
[0014]
The moisture content of the ferromagnetic metal powder is preferably 0.01 to 2% by weight. It is preferable to optimize the moisture content of the ferromagnetic metal powder depending on the type of the binder. The pH of the ferromagnetic metal powder is preferably optimized depending on the combination with the binder used. The range is usually from 4 to 12, but preferably from 6 to 10. The ferromagnetic metal powder may be surface-treated with Al, Si, P, or an oxide thereof as required. The amount is usually 0.1 to 10% by weight with respect to the ferromagnetic metal powder. When the surface treatment is performed, the adsorption of a lubricant such as a fatty acid is 100 mg / m 2. 2 The following is preferable. The ferromagnetic metal powder may contain inorganic ions such as soluble Na, Ca, Fe, Ni, and Sr. Although it is preferable that these are essentially not present, if they are 200 ppm or less, they do not particularly affect the characteristics. The ferromagnetic metal powder used in the present invention preferably has fewer vacancies, and its value is 20% by volume or less, more preferably 5% by volume or less. As for the shape, any of needle shape, rice grain shape, or spindle shape may be used as long as the above-mentioned characteristics regarding the particle size are satisfied. The SFD (switching field distribution) of the ferromagnetic metal powder itself is preferably small, and preferably 0.8 or less. It is necessary to reduce the distribution of the coercive force Hc of the ferromagnetic metal powder. When the SFD is 0.8 or less, the electromagnetic conversion characteristics are good, the output is high, the magnetization reversal is sharp, and the peak shift is small, which is suitable for high density digital magnetic recording. In order to reduce the distribution of Hc, there are methods such as improving the particle size distribution of goethite and preventing sintering in the ferromagnetic metal powder.
[0015]
The magnetic layer of the magnetic recording medium of the present invention preferably contains carbon black.
As the carbon black used in the magnetic layer of the present invention, furnace for rubber, thermal for rubber, black for color, acetylene black and the like can be used. Specific surface area is 5-500m 2 / G, DBP oil absorption is 10 to 400 ml / 100 g, average particle size is 5 nm to 300 nm, pH is 2 to 10, moisture content is 0.1 to 10% by weight, tap density is 0.1 to 1 g / cc. preferable. Specific examples of the carbon black used in the present invention include BLACKPEARLS 2000, 1300, 1000, 900, 905, 800, 700, VULCAN XC-72 manufactured by Cabot Corporation, # 80, # 60, # manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd. 55, # 50, # 35, # 2400B, # 2300, # 900, # 1000, # 30, # 40, # 10B manufactured by Mitsubishi Chemical Industries, Ltd. CONDUCTE SC, RAVEN150, 50, 40, 15, manufactured by Colombian Carbon RAVEN-MT-P, Nippon EC Co., Ltd., Ketjen Black EC, etc. are mentioned. Carbon black may be surface-treated with a dispersant or the like, or may be used after being grafted with a resin, or may be obtained by graphitizing a part of the surface. Further, carbon black may be dispersed with a binder in advance before being added to the magnetic layer forming paint. These carbon blacks can be used alone or in combination. When carbon black is used, it is preferably used in an amount of 0.1 to 30% by weight based on the amount of the ferromagnetic powder. Carbon black functions to prevent the magnetic layer from being charged, reduce the coefficient of friction, impart light-shielding properties, and improve the film strength. These differ depending on the carbon black used. Therefore, these carbon blacks used in the magnetic layer of the present invention vary in type, amount, and combination, depending on the purpose based on the characteristics shown above, such as particle size, oil absorption, conductivity, and pH. Should be optimized. The carbon black that can be used in the magnetic layer of the present invention can be referred to, for example, ("Carbon Black Handbook" edited by Carbon Black Association).
[0016]
The magnetic layer of the magnetic recording medium of the present invention preferably contains an abrasive. In the magnetic layer of the present invention, as an abrasive, α-alumina, β-alumina, silicon carbide, chromium oxide, cerium oxide, α-iron oxide, corundum, silicon nitride, silicon carbide, titanium car having an α conversion ratio of 90% or more are used. Known materials having a Mohs hardness of 6 or more such as bite, titanium oxide, silicon dioxide, boron nitride and diamond are mainly used alone or in combination. Moreover, you may use the composite_body | complex (what surface-treated the abrasive | polishing agent with the other abrasive | polishing agent) of these abrasive | polishing agents. These abrasives may contain compounds or elements other than the main component, but the effect is not affected if the main component is 90% by weight or more. The average particle size of these abrasives is preferably 0.01 to 2 μm, and in order to improve electromagnetic conversion characteristics, it is preferable that the particle size distribution is narrow. Further, in order to improve durability, it is possible to combine abrasives having different particle sizes as necessary, or even a single abrasive to widen the particle size distribution to have the same effect. Tap density is 0.3-2 g / cc, moisture content is 0.1-5 wt%, pH is 2-11, specific surface area is 1-30 m. 2 / G is preferred. The shape of the abrasive used in the present invention may be any of acicular, spherical, and dice, but those having a corner in a part of the shape are preferable because of high polishing properties. Specifically, AKP-12, AKP-15, AKP-20, AKP-30, AKP-50, HIT-20, HIT-30, HIT-55, HIT-60, HIT-70, HIT- manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. 80, HIT-100, Reynolds, ERC-DBM, HP-DBM, HPS-DBM, Fujimi Abrasives, WA10000, Uemura Kogyo, UB20, Nippon Chemical Industry, G-5, Chromex U2, Chromex U1, Toda Kogyo, TF100, TF140, Ibiden, Beta Random Ultra Fine, Showa Mining, B-3, and the like. These abrasives can also be added to the nonmagnetic layer described later as required. By adding to the nonmagnetic layer, the surface shape can be controlled, and the protruding state of the abrasive can be controlled. The particle size and amount of the abrasive added to these magnetic and nonmagnetic layers should be set to optimum values.
[0017]
(Nonmagnetic layer)
Next, the detailed content regarding the nonmagnetic layer of the magnetic recording medium of the present invention will be described. The nonmagnetic layer of the present invention comprises at least a resin (binder), and preferably includes a powder, for example, an inorganic powder or an organic powder dispersed in a resin. The inorganic powder is usually preferably a non-magnetic powder, but the magnetic powder may be mixed and used within a range that does not substantially affect the electromagnetic conversion characteristics.
[0018]
The nonmagnetic powder can be selected from, for example, inorganic compounds such as metal oxides, metal carbonates, metal sulfates, metal nitrides, metal carbides, and metal sulfides. Examples of inorganic compounds include α-alumina, β-alumina, γ-alumina, θ-alumina, silicon carbide, chromium oxide, cerium oxide, α-iron oxide, hematite, goethite, corundum, silicon nitride with an α conversion rate of 90% or more. , Titanium carbide, titanium oxide, silicon dioxide, tin oxide, magnesium oxide, tungsten oxide, zirconium oxide, boron nitride, zinc oxide, calcium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate, molybdenum disulfide, etc. are used alone or in combination . Particularly preferred are titanium dioxide, zinc oxide, iron oxide and barium sulfate because of their small particle size distribution and many means for imparting functions, and more preferred are titanium dioxide and alpha iron oxide.
[0019]
The average particle size of these non-magnetic powders is preferably 0.005 to 2 μm, but if necessary, non-magnetic powders having different particle sizes can be combined, or even a single non-magnetic powder can have the same effect by widening the particle size distribution. You can also. The average particle size of the nonmagnetic powder is particularly preferably 0.01 μm to 0.2 μm. In particular, when the nonmagnetic powder is a granular metal oxide, the average particle diameter is preferably 0.08 μm or less, and when the nonmagnetic powder is an acicular metal oxide, the average major axis length is preferably 0.3 μm or less, and 0.2 μm. The following is more preferable.
[0020]
The tap density is 0.05 to 2 g / ml, preferably 0.2 to 1.5 g / ml. The water content of the nonmagnetic powder is 0.1 to 5% by weight, preferably 0.2 to 3% by weight, and more preferably 0.3 to 1.5% by weight. The pH of the nonmagnetic powder is usually 2 to 11, but the pH is particularly preferably between 3 and 10. Specific surface area of non-magnetic powder is 1-100m 2 / G, preferably 5 to 80 m 2 / G, more preferably 10 to 70 m 2 / G.
The crystal size of the nonmagnetic powder is preferably 0.004 μm to 1 μm, more preferably 0.04 μm to 0.1 μm.
The oil absorption using DBP (dibutyl phthalate) is 5 to 100 ml / 100 g, preferably 10 to 80 ml / 100 g, and more preferably 20 to 60 ml / 100 g. The specific gravity is 1 to 12, preferably 3 to 6. The shape may be any of a needle shape, a spherical shape, a multifaceted shape, and a plate shape. The Mohs hardness is preferably 4 or more and 10 or less.
[0021]
SA (stearic acid) adsorption amount of non-magnetic powder is 1-20 μmol / m 2 , Preferably 2 to 15 μmol / m 2 More preferably, 3 to 8 μmol / m 2 It is.
The surface of these non-magnetic powders is surface treated and Al 2 O 3 , SiO 2 TiO 2 , ZrO 2 , SnO 2 , Sb 2 O 3 , ZnO, Y 2 O 3 Is preferably present. Particularly preferred for dispersibility is Al. 2 O 3 , SiO 2 TiO 2 , ZrO 2 More preferred is Al 2 O 3 , SiO 2 , ZrO 2 It is. These may be used in combination or may be used alone.
Further, a co-precipitated surface treatment layer may be used depending on the purpose, and a method in which alumina is first present and then silica is present in the surface layer, or vice versa may be employed. The surface treatment layer may be a porous layer depending on the purpose, but it is generally preferable that the surface treatment layer is homogeneous and dense.
[0022]
Specific examples of non-magnetic powders used in the non-magnetic layer of the present invention include Showa Denko Nano Tight, Sumitomo Chemical HIT-100, ZA-G1, Toda Kogyo α-Hematite DPN-250, DPN-250BX, DPN-245, DPN-270BX, DPN-500BX, DBN-SA1, DBN-SA3, Ishihara Sangyo Titanium oxide TTO-51B, TTO-55A, TTO-55B, TTO-55C, TTO-55S, TTO-55D, SN -100, α-hematite E270, E271, E300, E303, Titanium Industries titanium oxide STT-4D, STT-30D, STT-30, STT-65C, α-hematite α-40, MT-100S, MT-100T manufactured by Teika, MT-150W, MT-500B, MT-600B, MT-100F, MT-50 HD, Sakai Chemical Co. FINEX-25, BF-1, BF-10, BF-20, ST-M, Dowa Mining Ltd. DEFIC-Y, DEFIC-R, manufactured by Japan Aerosil AS2BM, TiO 2 P25, Ube Industries 100A, 500A, and the thing which baked it are mentioned. Particularly preferred nonmagnetic powders are titanium dioxide and α-iron oxide.
[0023]
By mixing carbon black into the nonmagnetic layer, the surface electrical resistance Rs, which is a known effect, can be reduced, and the light transmittance can be reduced. As the type of carbon black, furnace for rubber, thermal for rubber, black for color, acetylene black, and the like can be used. The carbon black of the nonmagnetic layer should be optimized for the following characteristics depending on the desired effect, and the effect may be obtained more when used in combination.
[0024]
The specific surface area of carbon black in the nonmagnetic layer is 100-500m 2 / G, preferably 150-400m 2 / G, DBP oil absorption is 20 to 400 ml / 100 g, preferably 30 to 400 ml / 100 g. The average particle size of carbon black is 5 nm to 80 nm, preferably 10 to 50 nm, and more preferably 10 to 40 nm. Carbon black preferably has a pH of 2 to 10, a water content of 0.1 to 10% by weight, and a tap density of 0.1 to 1 g / ml. Specific examples of carbon black used in the present invention include BLACKPEARLS 2000, 1300, 1000, 900, 800, 880, 700, VULCAN XC-72 manufactured by Cabot Corporation, # 3050B, # 3150B, # 3250B manufactured by Mitsubishi Kasei Corporation. , # 3750B, # 3950B, # 950, # 650B, # 970B, # 850B, MA-600, MA-230, # 4000, # 4010, CONDUCTEX SC, RAVEN8800, 8000, 7000, 5750, 5250, manufactured by Columbian Carbon Corporation. , 3500, 2100, 2000, 1800, 1500, 1255, 1250, Ketjen Black EC manufactured by Akzo Corporation, and the like. Carbon black may be surface-treated with a dispersant or the like, or may be used after being grafted with a resin, or may be obtained by graphitizing a part of the surface. Carbon black may be dispersed in advance with a binder before it is added to the coating solution for forming the nonmagnetic layer. These carbon blacks can be used in a range not exceeding 50% by weight relative to the inorganic powder and not exceeding 40% by weight of the total weight of the nonmagnetic layer. These carbon blacks can be used alone or in combination. The carbon black that can be used in the nonmagnetic layer of the present invention can be referred to, for example, “Carbon Black Handbook” (edited by Carbon Black Association).
[0025]
In addition, an organic powder can be added to the nonmagnetic layer depending on the purpose. Examples include acrylic styrene resin powder, benzoguanamine resin powder, melamine resin powder, and phthalocyanine pigment, but polyolefin resin powder, polyester resin powder, polyamide resin powder, polyimide resin powder, and polyfluorinated ethylene resin are also included. Can be used. As the production method, those described in JP-A Nos. 62-18564 and 60-255827 can be used.
[0026]
Regarding the binder resin (type and amount) of the nonmagnetic layer, the type, amount, solvent, and dispersion method of the lubricant / dispersant / additive, known techniques relating to the magnetic layer can be applied.
[0027]
[Binder]
Examples of the binder (hereinafter also referred to as a binder) used in the magnetic layer and nonmagnetic layer of the magnetic recording medium of the present invention include conventionally known thermoplastic resins, thermosetting resins, reactive resins, and mixtures thereof. Is used. The thermoplastic resin has a glass transition temperature of −100 to 150 ° C., a number average molecular weight of 1,000 to 200,000, preferably 10,000 to 100,000, and a degree of polymerization of about 50 to 1,000. .
[0028]
Examples of such include vinyl chloride, vinyl acetate, vinyl alcohol, maleic acid, acrylic acid, acrylic ester, vinylidene chloride, acrylonitrile, methacrylic acid, methacrylic ester, styrene, butadiene, ethylene, vinyl butyral, vinyl acetal, There are polymers or copolymers containing vinyl ether as a constituent unit, polyurethane resins, and various rubber resins. Thermosetting resins or reactive resins include phenolic resins, epoxy resins, polyurethane curable resins, urea resins, melamine resins, alkyd resins, acrylic reactive resins, formaldehyde resins, silicone resins, epoxy-polyamide resins, polyester resins. And a mixture of an isocyanate prepolymer, a mixture of a polyester polyol and a polyisocyanate, a mixture of a polyurethane and a polyisocyanate, and the like. These resins are described in detail in “Plastic Handbook” published by Asakura Shoten. It is also possible to use a known electron beam curable resin for each layer. These examples and their production methods are described in detail in JP-A No. 62-256219. The above resins can be used alone or in combination. Preferred are vinyl chloride resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer. The combination of at least 1 sort (s) chosen from a polymer and a polyurethane resin, or what combined these with polyisocyanate is mentioned.
[0029]
As the structure of the polyurethane resin, known structures such as polyester polyurethane, polyether polyurethane, polyether polyester polyurethane, polycarbonate polyurethane, polyester polycarbonate polyurethane, and polycaprolactone polyurethane can be used. For all the binders shown here, in order to obtain better dispersibility and durability, -COOM, -SO 3 M, -OSO 3 M, -P = O (OM) 2 , -OP = O (OM) 2 (In the above, M is a hydrogen atom or an alkali metal base), -OH, -NR 2 , -N + R 3 It is preferable to use one in which at least one polar group selected from (R is a hydrocarbon group), epoxy group, —SH, —CN and the like is introduced by copolymerization or addition reaction. The amount of such polar groups is 10 -1 -10 -8 Mol / g, preferably 10 -2 -10 -6 Mol / g.
[0030]
Specific examples of these binders used in the present invention include VAGH, VYHH, VMCH, VAGF, VAGD, VROH, VYES, VYNC, VMCC, XYHL, XYSG, PKHH, PKHJ, PKHC, PKFE manufactured by Union Carbide. , Manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., MPR-TA, MPR-TA5, MPR-TAL, MPR-TSN, NPR-TMF, MPR-TS, MPR-TM, MPR-TAO, Denki Kagaku 1000W, DX80, DX81, DX82, DX83, 100FD, Nippon Zeon's MR-104, MR-105, MR110, MR100, MR555, 400X-110A, Nippon Polyurethane's Nipporan N2301, N2302, N2304, Dainippon Ink's Pandex T-5105, T-R3080, T- 201, Vernock D-400, D-210-80, Crisbon 6109, 7209, Byron UR8200, UR8300, UR-8700, RV530, RV280, manufactured by Toyobo Co., Ltd. , 9022, 7020, MX5004 manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd., Sanprene SP-150 manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd., Saran F310, F210 manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd., and the like.
[0031]
The binder used in the nonmagnetic layer and magnetic layer of the present invention is used in the range of 5 to 50% by weight, preferably in the range of 10 to 30% by weight, based on the nonmagnetic powder or the ferromagnetic powder. It is preferable to use a combination of 5 to 30% by weight when using a vinyl chloride resin, 2 to 20% by weight when using a polyurethane resin, and 2 to 20% by weight of polyisocyanate. In the case where head corrosion occurs due to dechlorination, it is possible to use only polyurethane or only polyurethane and isocyanate. In the present invention, when polyurethane is used, the glass transition temperature is −50 to 150 ° C., preferably 0 ° C. to 100 ° C., the breaking elongation is 100 to 2000%, the breaking stress is 0.49 to 98 kPa, and the yield point is 0.49. -98 kPa is preferred.
[0032]
The magnetic recording medium of the present invention is composed of two or more layers. Therefore, the amount of binder, the amount of vinyl chloride resin, polyurethane resin, polyisocyanate, or other resin in the binder, the molecular weight of each resin forming the magnetic layer, the polar group amount, or the resin described above Of course, it is possible to change the physical characteristics of each layer between the non-magnetic layer and each magnetic layer as needed, and rather, it should be optimized for each layer, and a known technique relating to a multilayer magnetic layer can be applied. For example, when changing the binder amount in each layer, it is effective to increase the binder amount of the magnetic layer in order to reduce scratches on the surface of the magnetic layer, and in order to improve the head touch to the head, the nonmagnetic layer The amount of binder can be increased to give flexibility.
[0033]
Examples of the polyisocyanate used in the present invention include tolylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, naphthylene-1,5-diisocyanate, o-toluidine diisocyanate, isophorone diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate. And the like, products of these isocyanates and polyalcohols, polyisocyanates produced by condensation of isocyanates, and the like can be used. Commercially available product names of these isocyanates include: Nippon Polyurethane, Coronate L, Coronate HL, Coronate 2030, Coronate 2031, Millionate MR, Millionate MTL, Takeda Pharmaceutical, Takenate D-102, Takenate D- 110N, Takenate D-200, Takenate D-202, manufactured by Sumitomo Bayer Co., Ltd., Death Module L, Death Module IL, Death Module N, Death Module HL, etc. are available either individually or by utilizing the difference in curing reactivity. Each layer can be used in combination of one or more.
[0034]
〔Additive〕
Other additives may be added to the magnetic layer and the nonmagnetic layer of the magnetic recording medium of the present invention. As the additive used in the present invention, those having a lubricating effect, an antistatic effect, a dispersing effect, a plasticizing effect and the like are used. Molybdenum disulfide, tungsten disulfide graphite, boron nitride, fluorinated graphite, silicone oil, silicone with polar group, fatty acid-modified silicone, fluorine-containing silicone, fluorine-containing alcohol, fluorine-containing ester, polyolefin, polyglycol alkyl phosphate ester and the like Alkali metal salt, alkyl sulfate ester and alkali metal salt thereof, polyphenyl ether, phenylphosphonic acid, α-naphthyl phosphoric acid, phenyl phosphoric acid, diphenyl phosphoric acid, p-ethylbenzenephosphonic acid, phenylphosphinic acid, aminoquinones, various silane coupling agents, Titanium coupling agents, fluorine-containing alkyl sulfates and alkali metal salts thereof, monobasic fatty acids having 10 to 24 carbon atoms (which may contain unsaturated bonds or may be branched) ), And metal salts thereof (Li, Na, K, Cu, etc.) or monovalent, divalent, trivalent, tetravalent, pentavalent, hexavalent alcohols (including unsaturated bonds) having 12 to 22 carbon atoms However, it may be branched), an alkoxy alcohol having 12 to 22 carbon atoms (which may contain an unsaturated bond or may be branched), a monobasic fatty acid having 10 to 24 carbon atoms (unsaturated). One of monovalent, divalent, trivalent, tetravalent, pentavalent, and hexavalent alcohols (having unsaturated bonds). Monofatty acid ester or difatty acid ester or trifatty acid ester, fatty acid ester of monoalkyl ether of alkylene oxide polymer, fatty acid amide having 8 to 22 carbon atoms, carbon The aliphatic amine of several 8-22 can be used.
[0035]
Specific examples of these fatty acids include capric acid, caprylic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, behenic acid, oleic acid, elaidic acid, linoleic acid, linolenic acid, and isostearic acid. Esters include butyl stearate, octyl stearate, amyl stearate, isooctyl stearate, butyl myristate, octyl myristate, butoxyethyl stearate, butoxydiethyl stearate, 2-ethylhexyl stearate, 2-octyldodecyl palmitate 2-hexyldecyl palmitate, isohexadecyl stearate, oleyl oleate, dodecyl stearate, tridecyl stearate, oleyl erucate, neopentyl glycol didecanoate, ethylene glycol dioleyl, oleyl alcohol, stearyl for alcohols Alcohol, lauryl alcohol, etc. are mentioned.
[0036]
Also, nonionic surfactants such as alkylene oxide, glycerin, glycidol, and alkylphenol ethylene oxide adducts, cyclic amines, ester amides, quaternary ammonium salts, hydantoin derivatives, heterocyclics, phosphonium or sulfonium cations Surfactants, anionic surfactants containing acidic groups such as carboxylic acid, sulfonic acid, phosphoric acid, sulfuric acid ester group, phosphoric acid ester group, amino acids, aminosulfonic acids, sulfuric acid or phosphoric acid esters of amino alcohols, alkylbedines Amphoteric surfactants such as molds can also be used. These surfactants are described in detail in “Surfactant Handbook” (published by Sangyo Tosho Co., Ltd.). These lubricants, antistatic agents, and the like are not necessarily 100% pure, and may contain impurities such as isomers, unreacted materials, side reaction products, decomposed products, and oxides in addition to the main components. These impurities are preferably 30% by weight or less, more preferably 10% by weight or less.
[0037]
These lubricants and surfactants used in the present invention have different physical actions, and the type, amount, and combination ratio of lubricants that produce a synergistic effect are optimally determined according to the purpose. It should be done. The use of fatty acids having different melting points in the nonmagnetic layer and the magnetic layer controls the oozing to the surface. Control of oozing to the surface using esters with different boiling points, melting points and polarities. It is conceivable to improve the stability of coating by adjusting the amount of surfactant, and to improve the lubrication effect by increasing the amount of lubricant added in the non-magnetic layer. Of course, it is limited to the examples shown here. It is not a thing. Generally, the total amount of the lubricant is selected in the range of 0.1 to 50% by weight, preferably 2 to 25% by weight, based on the ferromagnetic powder of the magnetic layer or the nonmagnetic powder of the nonmagnetic layer.
[0038]
Further, all or a part of the additives used in the present invention may be added in any step of manufacturing the coating liquid for magnetic and nonmagnetic layers (hereinafter also simply referred to as paint), for example, before the kneading step. When mixed with a magnetic material, added in a kneading step with a magnetic material, a binder and a solvent, added in a dispersing step, added after dispersion, added in just before coating, or the like. Further, after applying the magnetic layer according to the purpose, the purpose may be achieved by applying a part or all of the additive simultaneously or sequentially. Further, depending on the purpose, a lubricant can be applied to the surface of the magnetic layer after calendering (heating and pressurizing with a calender roll) or after completion of the slit.
[0039]
As the organic solvent used in the present invention, known ones can be used. For example, the solvents described in JP-A-6-68453 can be used.
[0040]
[Support]
Nonmagnetic supports used in the magnetic recording medium of the present invention include polyesters such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyolefins, cellulose triacetate, polycarbonate, and polyamides (including aromatic polyamides such as aliphatic polyamides and aramids). ), Known films such as polyimide, polyamideimide, polysulfone, polybenzoxazole and the like can be used. It is preferable to use a high strength support such as polyethylene naphthalate or polyamide. If necessary, a laminated type support as shown in JP-A-3-224127 can be used to change the surface roughness of the magnetic surface and the base surface. These supports may be subjected in advance to corona discharge treatment, plasma treatment, easy adhesion treatment, heat treatment, dust removal treatment and the like.
[0041]
In order to achieve the object of the present invention, a support having a center surface average surface roughness (Ra) of 3.0 nm or more measured by the MIRAU method of a surface roughness meter TOPO-3D manufactured by WYKO is used. Is preferred. The surface roughness shape is freely controlled by the size and amount of filler added to the support as required. Examples of these fillers include oxides and carbonates such as Ca, Si, Ti, and organic fine powders such as acrylic. The maximum height SRmax of the support is 1 μm or less, the ten-point average roughness SRz is 0.5 μm or less, the center surface peak height SRp is 0.5 μm or less, the center surface valley depth SRv is 0.5 μm, and the center surface area ratio SSr. Is preferably 10% to 90%, and the average wavelength Sλa is preferably 5 μm to 300 μm.
The F-5 value of the non-magnetic support used in the present invention is preferably 5 to 50 kg / mm. 2 The heat shrinkage rate of the support at 80 ° C. for 30 minutes is preferably 0.5% or less, more preferably 0.2% or less. Breaking strength is 5-100Kg / mm 2 Is preferred.
[0042]
〔Layer structure〕
The thickness of the magnetic recording medium of the present invention is such that the support is 4 to 10 μm, preferably 7 to 9 μm.
An undercoat layer may be provided between the support and the nonmagnetic layer to improve adhesion. The thickness of the undercoat layer is 0.005 to 0.5 μm, preferably 0.01 to 0.5 μm.
In the present invention, a nonmagnetic layer and a magnetic layer may be provided on one side of the support, and a back layer may be provided on the other side, and this thickness is 0.1 to 1 μm, preferably 0.3 to 0.7 μm. Known undercoat layers and backcoat layers can be used.
[0043]
The thickness of the magnetic layer of the medium of the present invention is optimized depending on the saturation magnetization amount of the head used, the head gap length, and the band of the recording signal, but is preferably 0.01 to 0.6 μm, more preferably 0.8. It is 05-0.3 micrometer. The magnetic layer may be separated into two or more layers having different magnetic characteristics, and a configuration related to a known multilayer magnetic layer can be applied.
The thickness of the nonmagnetic layer of the medium according to the present invention is 0.2 μm or more and 5.0 μm or less, preferably 0.3 μm or more and 3.0 μm or less, more preferably 0.5 μm or more and 1.5 μm or less.
[0044]
[Production method]
The process for producing the magnetic coating material or non-magnetic layer coating material for the magnetic recording medium of the present invention comprises at least a kneading step, a dispersing step, and a mixing step provided before and after these steps as necessary. Each process may be divided into two or more stages. All raw materials such as ferromagnetic powder, non-magnetic powder, binder, carbon black, abrasive, antistatic agent, lubricant, and solvent used in the present invention may be added at the beginning or middle of any step. In addition, individual raw materials may be added in two or more steps. For example, polyurethane may be divided and added in a kneading step, a dispersing step, and a mixing step for adjusting the viscosity after dispersion. In order to achieve the object of the present invention, a conventional known manufacturing technique can be used as a partial process. In the kneading step, it is preferable to use a material having a strong kneading force such as an open kneader, a continuous kneader, a pressure kneader, or an extruder. In the case of using a kneader, the non-magnetic powder and the binder with respect to all or part of the ferromagnetic powder or non-magnetic powder and the binder (preferably 30% by weight or more of the total binder), for example, 100 parts by weight of the ferromagnetic powder. Is kneaded in the range of 15 to 500 parts by weight. Details of these kneading treatments are described in JP-A-1-106338 and JP-A-1-79274. Glass beads can be used to disperse the coating solution for forming the magnetic layer and the coating solution for forming the nonmagnetic layer, but zirconia beads, titania beads, and steel beads, which are high specific gravity dispersion media, are preferred. The particle diameter and filling rate of these dispersion media are optimized. A well-known thing can be used for a disperser.
[0045]
When applying the magnetic recording medium having the multilayer structure of the present invention, it is preferable to use the following method. First, a nonmagnetic layer is first applied by a gravure coating, a roll coating, a blade coating, an extrusion coating apparatus or the like generally used in the coating of a magnetic paint, and the nonmagnetic layer is in a wet state. No. 46186, JP-A-60-238179, JP-A-2-265672, a method of applying a magnetic layer by a support pressure type extrusion coating apparatus, secondly, JP-A-63-88080, A method of applying a nonmagnetic layer and a magnetic layer almost simultaneously by a single coating head having two coating liquid passage slits as disclosed in JP-A-2-17971 and JP-A-2-265672; Thirdly, a non-magnetic layer and a magnetic layer are applied almost simultaneously by an extrusion coating apparatus with a backup roll disclosed in JP-A-2-174965. It is. In order to prevent deterioration of electromagnetic conversion characteristics and the like of the magnetic recording medium due to aggregation of the ferromagnetic powder, the inside of the coating head is formed by a method as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-95174 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-2236968. It is desirable to apply shear to the coating solution. Furthermore, the viscosity of the coating solution needs to satisfy the numerical range disclosed in JP-A-3-8471. In order to realize the configuration of the present invention, it is of course possible to use sequential multilayer coating in which a nonmagnetic layer is applied and dried and then a magnetic layer is provided thereon, and the effects of the present invention are not lost. However, in order to reduce coating defects and improve quality such as dropout, it is preferable to use the above-described simultaneous multilayer coating.
[0046]
In the present invention, it is preferable to use a known alignment device such as an alternating magnetic field applied by a cobalt magnet and a solenoid.
[0047]
The calendering roll is preferably treated with a heat-resistant plastic roll or metal roll such as epoxy, polyimide, polyamide, and polyimideamide. The treatment temperature is preferably 80 ° C. or higher, more preferably 85 ° C. or higher. The linear pressure is preferably 2 kN / cm or more, more preferably 3 kN / cm or more.
[0048]
[Physical properties]
The saturation magnetic flux density of the magnetic layer of the magnetic recording medium of the present invention is 0.2T or more and 0.6T or less when the ferromagnetic metal powder is used. The coercive force distribution is preferably narrow, and the SFD is preferably 0.3 or less. The squareness ratio is 0.8 or more.
[0049]
In the magnetic recording medium of the present invention, it is easily estimated that these physical characteristics can be changed between the nonmagnetic layer and the magnetic layer according to the purpose. For example, the elastic modulus of the magnetic layer is increased to improve running durability, and at the same time, the elastic modulus of the nonmagnetic layer is made lower than that of the magnetic layer to improve the contact of the magnetic recording medium with the head.
[0050]
【Example】
The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, the scope of the present invention is not limited to these examples. In the following, “parts” means “parts by weight”.
The characteristics of the magnetic material used in the examples are shown below.
[0051]
<Ferromagnetic powder (Fe / Co = 70/30, atomic ratio)>
Al / Fe = 11 atomic%,
Y / Fe = 7 atomic%,
Hc = 195 kA / m,
Average long axis length = 0.08 μm,
σ s = 145A ・ m 2 / Kg,
Crystal size = 150 angstrom,
S BET Specific surface area = 53m 2 / G
[0052]
[0053]
[0054]
About each of said coating materials, after kneading each component with a kneader, an α-alumina (HIT60 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) as a polishing agent and a vinyl chloride copolymer (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) are used as the abrasive. MR110) paste (SLH160 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) is added in an amount of α-alumina of 10 parts or 5 parts, and polyisocyanate is added to the magnetic layer dispersion and 5 parts to the nonmagnetic layer dispersion. Add 13 parts, add 40 parts of cyclohexanone to the liquid for the magnetic layer, add 100 parts of cyclohexanone to the liquid for the nonmagnetic layer, and filter using a filter having an average pore diameter of 3 μm. A coating solution for forming the magnetic layer was prepared.
For the support, polyethylene naphthalate having a thickness of 7.0 to 8.5 μm and a surface roughness Wa comprising a wavelength component of 30 μm or more of 1.5 to 6.4 nm was used.
[0055]
The obtained non-magnetic layer coating solution is supported so that the thickness after drying is 1.5 to 3.0 μm, and immediately after that, the thickness of the magnetic layer is 0.2 μm thereon. Simultaneous multilayer coating was performed on the one upper surface, and while still wet, orientation treatment was performed with a Co magnet having a magnetic field strength of 0.6T and a solenoid orientation device having a 0.4T, and the coating was dried.
Next, a known back coat coating solution comprising carbon black powder and a binder was applied to the other support surface so as to have a dry thickness of 0.5 μm and dried. Thereafter, using a seven-stage calendar, a metal roll was used at a linear pressure of 3.3 kN / cm and a temperature of 80 ° C. to prepare a sheet-like sample, which was slit into a 12.65 mm wide tape.
[0056]
In each of the above Examples and Comparative Examples, Wa of the base (support) used, the addition amount of the abrasive, the calendar roll combination, and the thickness of the nonmagnetic layer are shown in Table 1 below.
[0057]
The surface roughness, output, and friction coefficient of the magnetic recording medium sample prepared above were measured by the following test methods.
[0058]
〔Measuring method〕
(1) Surface roughness
Using a New View 5010 (three-dimensional surface structure analysis microscope) manufactured by ZYGO, the surface has a wavelength of 30 μm or less when the objective lens is 20 times, the zoom magnification is 2.0 times, the high filter is 0.83 μm, and the low filter is 30 μm. And a surface composed of wavelength components exceeding 30 μm. The number of protrusions having a height of 3 to 7 nm on the surface having a wavelength of 30 μm or less is measured in the peaks to valleys mode. For the average roughness of the surface composed of wavelength components exceeding 30 μm, the Wa value of wave field field plot is used.
(2) Output
A Sony DTF-2 GY-8240 was used to record a signal having a wavelength of 0.315 μm on the tape, and the reproduction output was measured. The output was displayed in dB based on Comparative Example 1.
(3) Friction coefficient
The friction coefficient of the magnetic layer was measured using an IEC μ value measuring device manufactured by SME.
[0059]
Table 1 shows the measurement results of the magnetic recording media of the obtained examples and comparative examples.
[0060]
[Table 1]
[0061]
As is clear from Table 1, the results of Example 1 are based on Comparative Example 1, and the calender moldability is improved by increasing the thickness of the nonmagnetic layer from 1.5 μm to 2.5 μm, and the protrusions on the surface By reducing the number from 305 to 161, a high output of 1.9 dB was obtained. On the other hand, Wa was only slightly reduced, and the coefficient of friction did not increase. As a result of Example 2, the tape Wa was lowered from 3.7 nm to 3.4 nm by changing the base Wa from Example 1 to 4.0 nm. The output did not change, but the coefficient of friction increased slightly but did not exceed 0.3.
[0062]
As a result of Example 3, as the thickness of the nonmagnetic layer was further increased to 3.0 μm from Example 1, the number of protrusions on the surface was reduced to 130 and a high output of 2.2 dB was obtained. The tape Wa is slightly smaller and the friction coefficient is slightly increased but is almost the same.
The result of Example 4 is that the number of protrusions on the surface is reduced to 66 by reducing the magnetic layer polishing agent from 10 parts to 5 parts from Example 3, and is the highest among the examples of 2.8 dB. Output was obtained. The tape Wa also slightly decreased and the friction coefficient slightly increased but did not exceed 0.3.
[0063]
As a result of Comparative Example 1, the number of protrusions having a height of 3 to 7 nm is large and the output is the lowest. Since the tape Wa is as high as 4.0 μm, the friction coefficient is low.
The result of Comparative Example 2 was smaller than that of Example 2 with a base Wa of 1.5 nm. Therefore, the number of protrusions did not change, but the tape Wa was reduced to 3.1 nm, and the friction coefficient was as high as 0.33.
The result of Comparative Example 3 was that, by changing the calender roll of Example 3 from a resin roll to a metal roll, the moldability was greatly improved and a very high output of 3.0 dB was obtained. The coefficient of friction has dropped significantly and the friction coefficient has become very high.
[0064]
From the above results, the surface area of 23,000 μm on the surface composed of wavelength components of 30 μm or less 2 The magnetic recording medium of the present invention having 200 or less protrusions with a height of 3 to 7 nm per unit and an average surface roughness Wa of a wavelength component exceeding 30 μm is 3.3 nm or more has a high output and a low friction coefficient. It is clear that there is.
Conventionally, Ra (average surface roughness) has been often used as an index of surface properties on which output and coefficient of friction depend. However, while the recording wavelength is much shorter than in the past, the surface property of the member in contact with the tape is It has not changed greatly, and it has become unsupported with the same index (especially in the case of output).
From the result of the magnetic recording medium of the present invention, it has been found that the output and the friction coefficient depend on the surface properties composed of different wavelength components.
[0065]
【The invention's effect】
In the present invention, the magnetic recording medium has a surface area of 23,000 μm in a region composed of a wavelength component of 30 μm or less on the surface of the magnetic layer measured using a non-contact type three-dimensional surface structure analysis microscope. 2 The number of protrusions with a height of 3 to 7 nm per unit is 200 or less, and the average roughness Wa of the surface in a region composed of a wavelength component exceeding 30 μm is 3.3 nm or more, thereby achieving both high output and a low friction coefficient. Made possible.