【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高密度記録再生用の磁気記録媒体に関する。特に磁気抵抗型ヘッド（ＭＲヘッド）を用いて再生するシステムにおいて、高い耐久性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】
磁気ディスクの分野においては、現在ではＭＦ−２ＨＤフロッピーディスクを用いるフロッピーディスクドライブがパーソナルコンピューターに標準搭載されるようになっている。しかしながら、画像データ等処理するデータ容量が急激に増加している今日において、その容量は十分とは言えなくなり、フロッピーディスクの大容量化が望まれている。
一方、磁気テープの分野においても、近年ミニコンピューター、パーソナルコンピューター、ワークステーションなどのオフィスコンピューターの普及に伴って、外部記憶媒体としてコンピューターデータを記録するための磁気テープ（いわゆるバックアップテープ）の研究が盛んに行われている。このような用途の磁気テープの実用化に際しては、特にコンピューターの小型化、情報処理能力の増大と相まって、記録の大容量化、小型化を達成するために、記録容量の向上が強く要求される。
【０００３】
従来、磁気記録媒体には酸化鉄、Ｃｏ変性酸化鉄、ＣｒＯ２、強磁性金属粉末、六方晶系フェライト粉末等の磁性体を結合剤中に分散した磁性層を支持体に塗設したものが広く用いられている。近年、フレキシブル記録媒体を用いたシステムにおいて、ハードディスク装置用として磁気抵抗型ヘッド（ＭＲヘッド）が用いられ始めている。ＭＲヘッドは、高感度で充分な再生出力が得られるので、比較的飽和磁化σｓが低い磁性体微粒子を用いると低ノイズ化によって高いＣ／Ｎ比が得られる。例えば、特開平１０−３０２２４３号公報には、バリウムフェライト（ＢａＦｅ）微粒子を用いてＭＲヘッドで再生した例が開示されている。
また、記録密度（特に線記録密度）が高い記録システムでは、前記ＭＲヘッドを再生時に使用することに加えて記録条件と媒体との関係を最適化する必要がある。一般に高線記録密度では、記録時に起きる記録減磁、ビットシフト等の影響を軽減するために記録ヘッドのギャップを小さくする。しかしながら、これによって記録磁界が狭まり、オーバーライト、厚み損失がトレードオフになってくる。さらに磁化反転幅が狭くなるので磁化遷移領域での磁化の乱れの影響が無視できなくなり、結果的にＳ／Ｎの損失が生じる。
更に，強磁性金属粉末を用いることにより，高いＣ／Ｎを得る検討がなされているが，蒸着テープ（以下ＭＥテープと呼ぶ）に比べキャリア近傍のノイズが高くなり，このキャリア近傍のノイズ低減が望まれている。
【０００４】
近年磁気記録媒体の高密度記録化に伴い、媒体の走行安定性及び耐久性の向上が課題となっている。上記課題を解決する目的で、特開２０００−４０２１８号公報には磁性層表面およびバック層表面に特定の窪みを設けた磁気記録媒体が提案されているが、更なる改善が望まれている。
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、電磁変換特性が良好で特に高密度記録領域でのキャリア近傍ノイズが低く耐久性に優れた磁気記録媒体を提供することを課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、鋭意検討した結果、磁性層に強磁性金属粉末を含み，かつバック層に針状非磁性粉末を含むことによって上記課題を解決し得ることを見出し、本発明に至った。
即ち、本発明は下記構成である。
（１） 支持体上に強磁性金属粉末と結合剤とを含む磁性層を有し、該強磁性金属粉末は鉄もしくは鉄とコバルトを主成分とし，長軸長が２５〜８０ｎｍの範囲であり，結晶子サイズが８０Å〜１３０Åの範囲にあり，該磁性層を有する面と反対側の面上に針状非磁性粉末と結合剤とを含むバック層を有することを特徴とする磁気記録媒体。
【０００６】
更に、本発明の好ましい実施態様を以下に示す。
（２） 上記強磁性金属粉末は少なくとも、Ａｌ、希土類元素を含み、上記磁性層の厚みが０．０３〜３μｍの範囲にあることを特徴とする磁気記録媒体。
（３） 上記（１）において針状非磁性粉末は平均長軸長（長軸長の算術平均）が３０ｎｍ〜３００ｎｍであり、その軸比（針状比）（長軸長／短軸長）の算術平均（平均軸比または平均針状比）が２〜１２の範囲にあること特徴とする磁気記録媒体。
（４） 上記バック層の厚みが、０．１μｍ〜０．７μｍであることを特徴とする磁気記録媒体。
（５） 上記バック層が、平均粒径５ｎｍ〜１５０ｎｍの導電性粉末を含有することを特徴とする磁気記録媒体。
（６） 上記バック層が炭素数１０〜２６の脂肪酸及び／又は脂肪酸エステルを０．１〜５質量％含有し、該バック層の表面が原子間力顕微鏡によって測定された高さ２５〜１００ｎｍの突起を有し、かつ該バック層表面に存在する原子間力顕微鏡によって測定された高さ２５〜１００ｎｍの突起密度が９０μｍ角あたり５０〜１０００個であることを特徴とする磁気記録媒体。
（７） 前記磁気記録媒体は、前記支持体と前記磁性層の間に非磁性粉末と結合剤樹脂を主体とする非磁性層を設けてなり、該非磁性層は前記磁性層及びバック層より厚いことを特徴とする磁気記録媒体。
（８） 前記磁気記録媒体は、前記磁性層に含まれる前記強磁性金属粉末は前記バック層に含まれる前記針状非磁性粉末より平均長軸長が小さいことを特徴とする磁気記録媒体。
（９） 前記磁気記録媒体は、前記支持体と前記磁性層の間に非磁性粉末と結合剤樹脂を主体とする非磁性層を設けてなり、非磁性層に含まれる非磁性粉末がバック層に含まれる非磁性粉末と同一であることを特徴とする磁気記録媒体。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、支持体上に強磁性金属粉末と結合剤とを含む磁性層において磁性層に含まれる強磁性金属粉末を特定すること並びに支持体の磁性層を有する面と反対側の面上に、結合剤を含むバック層に特定の粉体、即ち針状非磁性粉末を用いることを特徴とした磁気記録媒体であり、特にバック層を上記特定の構成とすることが好ましい。
一般に、コンピュータデータ記録用の磁気テープは、ビデオテープ、オーディオテープに比較して、繰り返し走行性が強く要求される。このような高い走行耐久性を維持させるために、バック層を設ける。本発明においては、このバック層が、針状非磁性粉末と結合剤とを含み、脂肪酸及び／又は脂肪酸エステルを１〜５質量％含有し、バック層の表面が原子間力顕微鏡によって測定された高さ２５〜１００ｎｍの突起を有し、かつバック層表面に存在する原子間力顕微鏡によって測定された高さ２５〜１００ｎｍの突起密度が９０μｍ角あたり５０〜１０００個であることが好ましい。特に本発明のバック層は、高密度記録に対応させるため磁性層に用いる磁性体が、特定サイズの微小な強磁性金属粉末の場合に、キャリア近傍のノイズ低減に効果の大きいことがわかった。
【０００８】
以下本発明の磁気記録媒体の構成に関して詳細に説明する。
【０００９】
［バック層］
本発明で用いるバック層は針状非磁性粉末と結合剤とを含み、更に脂肪酸及び／又は脂肪酸エステルを特定量含有することが好ましい。
本発明において、バック層は、針状非磁性粉末と結合剤とを含有するが、針状非磁性粉末としては、粒度分布の揃った無機物質が好ましく、好ましくはオキシ水酸化鉄、α―Ｆｅ２Ｏ３、ルチル型の酸化チタンを使用することが有効である。これらの針状非磁性粉末はＣ、Ａｌ等で表面処理されていても良い。結合剤は、後述する結合剤を使用することができる。
上記バック層の針状非磁性粉末の平均長軸長は３０ｎｍ〜３００ｎｍが好ましく、更に好ましくは３５ｎｍ〜２５０ｎｍであり、その変動率（標準偏差／平均長軸長）は３０％以下であることが好ましい。針状非磁性粉末の平均軸比は２〜１２の範囲にあることが好ましい。バック層に含有される針状非磁性粉末の量は通常５０〜９０質量％であり、結合剤の量は通常５〜４５質量％である。
【００１０】
バック層に含有される脂肪酸としては、好ましくは炭素数１０〜２６の一塩基性脂肪酸、これらの金属塩（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｕなど）が挙げられる。
脂肪酸エステルとしては、好ましくは上記炭素数１０〜２６の一塩基性脂肪酸とアルコールとのエステルが挙げられる。
【００１１】
より詳細には、炭素数１０〜２６の一塩基性脂肪酸、および、これらの金属塩（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｕなど）または、炭素数４〜２２の一価、二価、三価、四価、五価、六価アルコール、、炭素数１２〜２２のアルコキシアルコール、炭素数１０〜２６の一塩基性脂肪酸と炭素数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等が挙げられる。これら化合物は、不飽和結合を含んでも、また分岐していてもかまわない。
【００１２】
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あげられる。
【００１３】
これら脂肪酸及び／又は脂肪酸エステルの含有量は、通常、バック層中０．１〜１０質量％であるが、好ましくは０．１〜５質量％、より好ましくは０．５〜４．５質量％である。
バック層中、脂肪酸及び／又は脂肪酸エステルの含有量が、少なすぎると媒体中の潤滑剤が局所的に存在しない部分から塗膜が破壊され、走行耐久性が悪化するという問題があり、また逆に多すぎると磁性層が可塑化され塗膜の強度が落ちるという問題が生じる。
【００１４】
本発明のバック層の表面は、原子間力顕微鏡によって測定された高さ２５〜１００ｎｍの突起を所定の密度で有することが好ましい。このような突起をバック層表面に所定の密度で存在させることによって、例えばテープ状磁気記録媒体の場合にはテープが巻かれた時に生じる圧力が適度に分散されるが、１００ｎｍ超の突起があっても２５〜１００ｎｍの突起が存在しないとこのような圧力分散が行われず、バックコート面の突起が磁性層面に写ることによって生じる窪みが深くなるという問題が生じる。
尚、上記したことは、１００ｎｍ以上の突起が全く存在しないことを意味するのではなく、１００ｎｍを超える突起は本発明の効果を損なわない程度であれば存在していてもよい。しかしながら、本発明においては、１００ｎｍを超える突起は存在しない方が好ましい。
本発明において針状非磁性粉末を用いたバック層表面に存在する原子間力顕微鏡によって測定された高さは２５〜１００ｎｍの突起密度は、好ましくは、９０μｍ角あたり５０〜１０００個であり、更に好ましくは８００個以下である。本発明の針状非磁性粉末を用いたバック層で実現可能となることが判明した。
突起密度が高すぎると、テープ状媒体を巻く際に、特に芯側ではバックコート面の突起により磁性層面に必要以上に窪みが生じ、特に強磁性金属粉末を磁性層に用いるとキャリア近傍のノイズ増加が顕著であるとともに、ドロップアウト増加を引き起こす。
【００１５】
本発明において、バック層には、上記した針状非磁性粉末、結合剤、脂肪酸及び／又は脂肪酸エステルの他に、通常バック層に含有される各種の添加剤を使用することが可能であるが、本発明においては特に導電性粉末を含有するのが好ましい。
導電性粉末としては、カーボンブラック、金属、金属又はカーボンを表面に付着した無機粉末、ＴｉＯ２やＩｎ２Ｏ３などの半導体等が挙げられ、特にカーボンブラックが好ましい。導電性粉末の平均粒径は通常、５ｎｍ〜１５０ｎｍ、好ましくは６ｎｍ〜１４０ｎｍの範囲の大きさのものである。ここで、平均粒径とは、凝集のない単独の粒子の粒径の算術平均である。
【００１６】
以下、特に好ましい導電性粉末である、カーボンブラックについて説明する。カーボンブラックは、平均粒子径の異なる二種類のものを組み合わせて使用することが好ましい。即ち、微粒子状カーボンブラックと粗粒子状カーボンブラックとの組み合わせである。この場合、両者の平均で上記範囲内の粒径になるように使用する。
一般に、上記のような微粒子状のカーボンブラックの添加により、バック層の表面電気抵抗を低く設定でき、また光透過率も低く設定できる。磁気記録装置によっては、テープの光透過率を利用し、動作の信号に使用しているものが多くあるため、このような場合には特に微粒子状のカーボンブラックの添加は有効になる。また微粒子状カーボンブラックは一般に液体潤滑剤の保持力に優れ、潤滑剤併用時、摩擦係数の低減化に寄与する。一方、粗粒子状カーボンブラックは、固体潤滑剤としての機能を有しており、またバック層の表面に微小突起を形成し、接触面積を低減化して、摩擦係数の低減化に寄与する。しかし粗粒子状カーボンブラックを単独で用いると、過酷な走行系では、テープ摺動により、バック層からの脱落が生じ易くなり、エラー比率の増大につながる欠点を有している。
【００１７】
微粒子状カーボンブラックの具体的な商品としては、以下のものを挙げることができる。カッコ内に平均粒子径を示す。ＲＡＶＥＮ２０００Ｂ（１８ｎｍ）、ＲＡＶＥＮ１５００Ｂ（１７ｎｍ）（以上、コロンビアカーボン社製）、ＢＰ８００（１７ｎｍ）（キャボット社製）、ＰＲＩＮＮＴＥＸ９０（１４ｎｍ）、ＰＲＩＮＴＥＸ９５（１５ｎｍ）、ＰＲＩＮＴＥＸ８５（１６ｎｍ）、ＰＲＩＮＴＥＸ７５（１７ｎｍ）（以上、デグサ社製）、＃３９５０（１６ｎｍ）（三菱化学（株）製）。
【００１８】
また粗粒子カーボンブラックの具体的な商品の例としては、サーマルブラック（２７０ｎｍ）（カーンカルブ社製）、ＲＡＶＥＮ ＭＴＰ（２７５ｎｍ）（コロンビアカーボン社製）を挙げることができる。
【００１９】
バック層において、平均粒子径の異なる二種類のものを使用する場合、５〜３０ｎｍの微粒子状カーボンブラックと８０〜３００ｎｍの粗粒子状カーボンブラックの含有比率（質量比）は、前者：後者＝９９：１〜７５：２５の範囲にあることが好ましく、更に好ましくは、９９：１〜８５：１５の範囲である。
【００２０】
バック層中の導電性粉末（二種類のものを使用する場合には、その全量）の含有量は、結合剤１００質量部に対して、通常５０〜２００質量部の範囲であり、好ましくは、８０〜１５０質量部の範囲である。
【００２１】
本発明のバック層中には非磁性粉末として針状非磁性粉末の他に無機粉末を用いることができる。無機粉末は、硬さの異なる二種類のものを併用することが好ましい。具体的には、モース硬度３〜４．５の軟質無機粉末とモース硬度５〜９の硬質無機粉末とを使用することが好ましい。モース硬度が３〜４．５の軟質無機粉末を添加することで、繰り返し走行による摩擦係数の安定化を図ることができる。しかもこの範囲の硬さでは、摺動ガイドポールが削られることもない。またこの無機粉末の平均粒子径は、３０〜５０ｎｍの範囲にあることが好ましい。
【００２２】
モース硬度が３〜４．５の軟質無機粉末としては、例えば、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、珪酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、及び酸化亜鉛を挙げることができる。これらは、単独で、あるいは二種以上を組み合わせて使用することができる。
【００２３】
バック層内の軟質無機粉末の含有量は、導電性粉末１００質量部に対して１０〜１４０質量部の範囲にあることが好ましく、更に好ましくは、３５〜１００質量部である。
【００２４】
モース硬度が５〜９の硬質無機粉末を添加することにより、バック層の強度が強化され、走行耐久性が向上する。これらの無機粉末をカーボンブラックや前記軟質無機粉末と共に使用すると、繰り返し摺動に対しても劣化が少なく、強いバック層となる。またこの無機粉末の添加により、適度の研磨力が付与され、テープガイドポール等への削り屑の付着が低減する。特に軟質無機粉末と併用すると、表面の粗いガイドポールに対しての摺動特性が向上し、バック層の摩擦係数の安定化も図ることができる。
【００２５】
硬質無機粉末は、その平均粒子サイズが８０〜２５０ｎｍ（更に好ましくは、１００〜２１０ｎｍ）の範囲にあることが好ましい。
【００２６】
モース硬度が５〜９の硬質無機質粉末としては、例えば、α−酸化鉄、α−アルミナ、及び酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）を挙げることができる。これらの粉末は、それぞれ単独で用いても良いし、あるいは併用しても良い。これらの内では、α−酸化鉄又はα−アルミナが好ましい。硬質無機粉末の含有量は、導電性粉末１００質量部に対して通常１〜５５０質量部であり、好ましくは、１０〜５００質量部である。
【００２７】
バック層に前記軟質無機粉末と硬質無機粉末とを併用する場合、軟質無機粉末と硬質無機粉末との硬さの差が、２以上（更に好ましくは、２．５以上、特に、３以上）であるように軟質無機粉末と硬質無機粉末とを選択して使用することが好ましい。
【００２８】
バック層には、前記それぞれ特定の平均粒子サイズを有するモース硬度の異なる二種類の無機粉末と、前記平均粒子サイズの異なる二種類のカーボンブラックとが含有されていることが好ましい。
【００２９】
バック層には、必要により潤滑剤を含有させることができる。潤滑剤は、後述する非磁性層、あるいは磁性層に使用できる潤滑剤として挙げた潤滑剤の中から適宜選択して使用できる。バック層において、潤滑剤は、結合剤１００質量部に対して通常１〜５質量部の範囲で添加される。
【００３０】
本発明においてバック層の厚みは、限定されるものではないが、０．１μｍ〜０．７μｍであるのが好ましい。
【００３１】
［磁性層］
本発明の磁気記録媒体は、支持体上に直接磁性層を設けても、非磁性層を介して磁性層を設けてもよい。磁性層は、強磁性金属粉末と結合剤とを含むが、後記する各種その他の添加剤を含有していてもよい。
磁性層の厚みは、限定されるものではないが、通常０．０１〜５μｍであり、好ましくは０．０３〜４μｍであり、更に好ましくは０．０３〜０．３μｍである。
磁性層の抗磁力Ｈｃは１２０〜３２０ｋＡ／ｍ（１５００〜４０００Ｏｅ）が好ましく、１４０〜２８０ｋＡ／ｍで有ることが更に好ましい。磁化分布に於いて、８０ｋＡ／ｍ以下の印可磁場によって磁化反転する成分が好ましくは最大１％未満、更に好ましくは０．７％以下、特に０．５％以下に規定されることがさらに好ましい。
また、磁性層の面内方法に測定した角形比ＳＱは通常、０．６〜０．９８、好ましくは０．７５〜０．９５である。
【００３２】
［強磁性粉末］
本発明の磁性層に使用する強磁性金属粉末は、針状を有する強磁性金属粉末が好ましい。本発明の強磁性金属粉末はＸ線回折により、α−Ｆｅのピークが存在するものである。強磁性金属粉末の粒子サイズが長軸長で２５ｎｍ〜８０ｎｍであり、好ましくは２５ｎｍ〜７５ｎｍであり、更に好ましくは２５ｎｍ〜６０ｎｍである。その変動率が２５％以下であり、且つ平均軸比が４〜８であり、平均軸比が４より小さいときには、形状異方性に立脚した抗磁力Ｈｃが極端に小さくなり、高密度記録に不利になる。強磁性金属粉末の平均軸比が４〜７のとき、平均軸比が大きいほど抗磁力Ｈｃが大きくなる。強磁性金属粉末の長軸長および短軸長の各々の変動率が２５％以下で小さいほうが好ましい。これら長軸長と軸比の変動率が小さいと、Ｈｃ分布が小さく、特に、高Ｈｃ成分（３５０ｋＡ／ｍ以上で磁化反転する成分の割合）が減少するので、オ−バ−ライト特性上好ましい。平均粒子サイズが一定の場合長軸長と軸比の変動率が小さい状態が、高ＨｃかつＨｃ分布が小さく、高抗磁力成分が少なく、ＳＦＤが小さくなる傾向が認められた。特に軸比の寄与が大きい。強磁性金属粉末の結晶子サイズは好ましくは８０Å〜１３０Å、更に好ましくは８５Å〜１２５Åである。
【００３３】
本発明の強磁性金属粉末のσｓは、通常、８０Ａｍ２／ｋｇ以上１６０Ａｍ２／ｋｇ未満、好ましくは８５〜１３０Ａｍ２／ｋｇ、更に好ましくは９０〜１２５Ａｍ２／ｋｇである。σｓが８５Ａｍ２／ｋｇより低いと、ＳＦＤの劣化が極端に大きくなるとともに、Ｈｃも小さくなり、高密度記録に不利となる。一方σｓが１３０Ａｍ２／ｋｇ以上では、Ｂｒ（残留磁束密度）が高くなり、磁性層厚みを薄くしても、媒体の残留磁束（Φｒ）が高くなってしまい、ＭＲヘッドを飽和して、波形歪みやパルスの非対称性が発生する等の悪影響を及ぼす。但し、インダクティブヘッド使用の場合は１６０Ａｍ２／ｋｇ以下であれば使用可能である。σｓは高い程磁性層の耐久性が弱くなり、σｓは低い程耐久性が良くなることがわかった。また、充填度を下げて残留磁束密度を低くすると、磁性層厚みを薄くすることにより、単位面積当たりの強磁性金属粉末の粒子の存在量が少なくなり、必要なＳ／Ｎを得ることができなくなってしまう。徐酸化を強化して酸化膜を厚くしてσｓを低くするとＳＦＤが大きくなり、特に長軸長が６５ｎｍ以下でＳＦＤの増加が顕著であるため、徐酸化条件を制御して、表面の酸化物層（酸化膜）を緻密にし、かつ極力薄くすることが有効である。長軸長が６５ｎｍ以下でＳＦＤの増加が顕著であるのは、粒子は長軸長、短軸長、軸比および酸化膜厚に分布をもっており、長軸長が小さくなると超常磁性成分が含まれてくるためと考えられる。更に、徐酸化してσｓを下げることにより、超常磁性成分が更に増加するためと思われる。酸化膜厚を１．５ｎｍより薄くすると膜厚変動の影響が大きくなり、減磁の増加、ＳＦＤの増加を生じてしまう。酸化膜厚は１．５〜３．５ｎｍの範囲に保ち、酸化膜の均一化を保つには、Ｃｏの含有量が多いことが効果的であり、Ｃｏ／Ｆｅで２０％〜４５％の範囲内に保つことが良好である。
【００３４】
強磁性金属粉末の抗磁力Ｈｃは通常、１１５〜３００ｋＡ／ｍ、好ましくは１３８〜２８０ｋＡ／ｍ、更に好ましくは１４３〜２３０ｋＡ／ｍである。先に述べたように強磁性微粒子金属粉粒子の長軸長、結晶子サイズ、酸化膜厚みを規定することで、形状異方性により立脚したＨｃの発現、かつＨｃ分布を小さくでき、本発明の微粒子を用いて磁性層厚みを薄くすることによりＨｃ分布の少ない、すなわち、ＳＦＤの増加を抑えた磁気記録媒体得られたと推定している。なお、σｓが小さいほど、媒体にした時のＨｃは粉体のＨｃに対し大きい値となる傾向にある。
【００３５】
本発明の磁性層の残留磁束（Φｒ）｛残留磁束密度（Ｂｒ）×磁性層の平均厚み（δ）｝は、通常、５〜１６００ｍＴ・μｍであり、好ましくは１０〜７０ｍＴ・μｍ、更に好ましくは、１５〜６０ｍＴ・μｍである。磁性層の残留磁束（Φｒ）はＭＲヘッドの性能により最適値を設定することが望ましく、ＭＲヘッドが飽和しない範囲で高めに選ぶことが好ましい。Ｈｃ、Ｂｒ、Φｒが下限値より小さいと短波長出力を十分に得ることができず、また、それらが上限値より大きいと記録に使用するヘッドが飽和してしまうので出力を確保することができない場合がある。
【００３６】
強磁性金属粉末は、少なくともＦｅを主成分として質量比で１０％〜４５％のＣｏ、質量比で５％〜２０％のＡｌ及び質量比で５％〜２５％の希土類元素（Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ等）を含み、これ以外に質量比で５％以下の割合でＳｉ、Ｓ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｗ、Ａｕ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｇｄ、Ｐ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｂ、Ｎａ、Ｃａなどの原子を含むことが好ましい。これらの元素は出発原料の形状制御の他に、粒子間の焼結防止と還元の促進及び還元した強磁性金属粉末の形状と粒子表面の凹凸制御に効果がある。
強磁性金属粉末の粒子サイズは、記録ヘッドのギャップ長（ｇｌ）との関係において、次の様に規定されることが好ましい。すなわち、平均長軸長は、好ましくはｇｌの１／１０〜１／２、より好ましくは１／８〜１／３である。平均短軸長は、好ましくはｇｌの１／１００〜１／５、より好ましくは１／５０〜１／８である。小さすぎると熱揺らぎにより磁化が不安定、大きすぎるとＳ／Ｎが低下する傾向がある。
【００３７】
本発明で用いる強磁性金属粉末などの粒子サイズは、各粉体の高分解能透過型電子顕微鏡写真をとり画像解析装置を用いて求めものであり、粒子サイズ測定において、標準偏差／平均値を百分率で表示したものを変動率と定義する。
【００３８】
本発明においては、支持体上に磁性層を直接塗布してもよいが、好ましくは支持体と磁性層との間に下層として非磁性層を設けることである。
以下に、非磁性層に関して詳細に説明する。
［非磁性層（下層）］
本発明の下層は実質的に非磁性であればその構成は制限されるべきものではないが、通常、少なくとも樹脂からなり、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、下層が実質的に非磁性である範囲で磁性粉末も使用され得るものである。
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、オキシ水酸化鉄、α−Ｆｅ２Ｏ３、硫酸バリウムであり、更に好ましいのは二酸化チタン、α−Ｆｅ２Ｏ３、オキシ水酸化鉄である。
【００３９】
これら非磁性粉末の粉体サイズは０．００５〜２μｍが好ましいが、必要に応じて粉体サイズの異なる非磁性粉末を組み合わせたり、単独の非磁性粉末でも粒径分布を広くして同様の効果をもたせることもできる。とりわけ好ましいのは非磁性粉末の粉体サイズは０．０１μｍ〜０．２μｍ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以下がさらに好ましい。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通常、０．１〜５質量％、好ましくは０．２〜３質量％、更に好ましくは０．３〜１．５質量％である。非磁性粉末のｐＨは通常、２〜１１であるが、ｐＨは５．５〜１０の間が特に好ましい。非磁性粉末のＢＥＴ法による比表面積（ＳＢＥＴ）は通常、１〜１００ｍ２／ｇ、好ましくは５〜８０ｍ２／ｇ、更に好ましくは１０〜７０ｍ２／ｇである。非磁性粉末の結晶子サイズは４０Å〜１０，０００Å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）を用いた吸油量は通常、５〜１００ｍｌ／１００ｇ、好ましくは１０〜８０ｍｌ／１００ｇ、更に好ましくは２０〜６０ｍｌ／１００ｇである。比重は通常、１〜１２、好ましくは３〜６である。形状は針状、球状、多面体状、板状のいずれでも良い。モース硬度は通常、４以上、１０以下のものが好ましい。非磁性粉末のＳＡ（ステアリン酸）吸着量は通常、１〜２０μｍｏｌ／ｍ２、好ましくは２〜１５μｍｏｌ／ｍ２、さらに好ましくは３〜８μｍｏｌ／ｍ２である。ｐＨは３〜６の間にあることが好ましい。
【００４０】
これらの非磁性粉末の表面には表面処理を施すことによりＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｙ２Ｏ３を存在させることが好ましい。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をシリカで処理する方法、またはその逆の方法を採ることもできる。また、表面処理層は目的に応じて多孔質層にしても構わないが、均質で密である方が一般には好ましい。
【００４１】
本発明の下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、戸田工業社製ヘマタイトＤＰＮ−２５０、ＤＰＮ−２５０ＢＸ、ＤＰＮ−２４５、ＤＰＮ−２７０ＢＸ、ＤＰＮ−５００ＢＸ、ＤＢＮ−ＳＡ１、ＤＢＮ−ＳＡ３、ＤＰＮ−５５０ＲＸ、ＤＰＮ−０１１０ＲＸ、石原産業製酸化チタンＴＴＯ−５１Ｂ、ＴＴＯ−５５Ａ、ＴＴＯ−５５Ｂ、ＴＴＯ−５５Ｃ、ＴＴＯ−５５Ｓ、ＴＴＯ−５５Ｄ、ＳＮ−１００、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、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−Ｆｅ２Ｏ３（ヘマタイト）、オキシ水酸化鉄である。
【００４２】
また、下層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とともに、所望のマイクロビッカース硬度を得る事ができる。更に、潤滑剤貯蔵の効果をもたらすことも可能である。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。下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。
【００４３】
下層のカーボンブラックの比表面積（ＳＢＥＴ）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粒子径は５ｎｍ〜８０ｎｍ、好ましく１０〜５０ｎｍ、さらに好ましくは１０〜４０ｎｍである。カーボンブラックのｐＨは２〜１０、含水率は０．１〜１０％、タップ密度は０．１〜１ｇ／ｍｌが好ましい。下層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、三菱化学社製＃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、ＲＡＶＥＮ ８８００、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などがあげられる。カーボンブラックを分散剤などで表面処理したり、樹脂でグラフト化して使用しても、表面の一部をグラファイト化したものを使用してもかまわない。また、カーボンブラックを塗料に添加する前にあらかじめ結合剤で分散してもかまわない。これらのカーボンブラックは上記無機質粉末に対して５０質量％を越えない範囲、非磁性層総質量の４０％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。
【００４４】
また下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号各公報に記されているようなものが使用できる。
【００４５】
下層の結合剤樹脂、潤滑剤、分散剤、添加剤、溶剤、分散方法その他は以下に記載する磁性層のそれが適用できる。特に、結合剤樹脂量、種類、添加剤、分散剤の添加量、種類に関しては磁性層に関する公知技術が適用できる。
【００４６】
［結合剤］
本発明の磁性層や任意の非磁性層、及びバック層に使用される結合剤としては、従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂やこれらの混合物が使用される。熱可塑系樹脂としては、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。
【００４７】
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あげられる。これらの樹脂については朝倉書店発行の「プラスチックハンドブック」に詳細に記載されている。また、公知の電子線硬化型樹脂を各層に使用することも可能である。これらの例とその製造方法については特開昭６２−２５６２１９号公報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あげられる。
【００４８】
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、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、（以上につきＭは水素原子、またはアルカリ金属）、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。
【００４９】
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、ＭＰＲ−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などがあげられる。
【００５０】
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質量％の範囲、好ましくは１０〜３０質量％の範囲で用いられる。塩化ビニル系樹脂を用いる場合は５〜３０質量％、ポリウレタン樹脂を用いる場合は２〜２０質量％、ポリイソシアネートは２〜２０質量％の範囲でこれらを組み合わせて用いることが好ましいが、例えば、微量の脱塩素によりヘッド腐食が起こる場合は、ポリウレタンのみまたはポリウレタンとイソシアネートのみを使用することも可能である。本発明において、ポリウレタンを用いる場合はガラス転移温度が−５０〜１５０℃、好ましくは０℃〜１００℃、破断伸びが１００〜２０００％、破断応力は０．０５〜１０Ｋｇ／ｍｍ２（０．４９〜９８ＭＰａ）、降伏点は０．０５〜１０Ｋｇ／ｍｍ２（０．４９〜９８ＭＰａ）が好ましい。
【００５１】
本発明の磁気記録媒体において、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、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、各層で結合剤量を変更する場合、磁性層表面の擦傷を減らすためには磁性層の結合剤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、非磁性層の結合剤量を多くして柔軟性を持たせることができる。最近は環境破壊への影響を考慮して塩化ビニル系樹脂の低減もしくは削除した系も検討されており、本発明においても塩化ビニル系樹脂を削除した系でも有効である。
【００５２】
本発明で使用し得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。
【００５３】
［カーボンブラック、研磨剤］
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（ＳＢＥＴ）は５〜５００ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量は１０〜４００ｍｌ／１００ｇ、粒子径は５ｎｍ〜３００ｎｍ、好ましくは１０〜２５０ｎｍ、更に好ましくは２０〜２００ｎｍである。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、ＢＬＡＣＫＰＥＡＲＬＳ ２０００、１３００、１０００、９００、９０５、８００、７００、ＶＵＬＣＡＮ ＸＣ−７２、旭カーボン社製、＃８０、＃６０、＃５５、＃５０、＃３５、三菱化学社製、＃２４００Ｂ、＃２３００、＃９００、＃１０００＃３０、＃４０、＃１０Ｂ、コロンビアンカーボン社製、ＣＯＮＤＵＣＴＥＸ ＳＣ、ＲＡＶＥＮ １５０、５０、４０、１５、ＲＡＶＥＮ−ＭＴ−Ｐ、日本ＥＣ社製、ケッチェンブラックＥＣ、などがあげられる。カーボンブラックを分散剤などで表面処理したり、樹脂でグラフト化して使用しても、表面の一部をグラファイト化したものを使用してもかまわない。また、カーボンブラックを磁性塗料に添加する前にあらかじめ結合剤で分散してもかまわない。これらのカーボンブラックは単独、または組合せで使用することができる。カーボンブラックを使用する場合は磁性体に対する量の０．１〜３０％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上層磁性層、下層非磁性層でその種類、量、組合せを変え、粉体サイズ、吸油量、電導度、ｐＨなどの先に示した諸特性をもとに目的に応じて使い分けることはもちろん可能であり、むしろ各層で最適化すべきものである。本発明の磁性層で使用できるカーボンブラックは例えば「カーボンブラック便覧」（カーボンブラック協会編）を参考にすることができる。
【００５４】
本発明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。これら研磨剤の粉体サイズは０．０１〜２μｍが好ましく、更に好ましくは０．０５〜１．０μｍ、特に好ましくは０．０５〜０．５μｍの範囲である。特に電磁変換特性を高めるためには、その粒度分布が狭い方が好ましい。また耐久性を向上させるには必要に応じて粉体サイズの異なる研磨剤を組み合わせたり、単独の研磨剤でも粒径分布を広くして同様の効果をもたせることも可能である。タップ密度は０．３〜２ｇ／ｃｃ、含水率は０．１〜５％、ｐＨは２〜１１、比表面積（ＳＢＥＴ）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。
【００５５】
具体的には住友化学社製ＡＫＰ−１２、ＡＫＰ−１５、ＡＫＰ−２０、ＡＫＰ−３０、ＡＫＰ−５０、ＨＩＴ２０、ＨＩＴ−３０、ＨＩＴ−５５、ＨＩＴ６０、ＨＩＴ７０、ＨＩＴ８０、ＨＩＴ１００、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、量はむろん最適値に設定すべきものである。
【００５６】
［添加剤］
本発明において、磁性層、任意の非磁性層、及びバック層に使用され得る添加剤としては潤滑効果、帯電防止効果、分散効果、可塑効果、などをもつものが使用される。二硫化モリブデン、二硫化タングステングラファイト、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、シリコーンオイル、極性基をもつシリコーン、脂肪酸変性シリコーン、フッ素含有シリコーン、フッ素含有アルコール、フッ素含有エステル、ポリオレフィン、ポリグリコール、アルキル燐酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、アルキル硫酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、ポリフェニルエーテル、フェニルホスホン酸、αナフチル燐酸、フェニル燐酸、ジフェニル燐酸、ｐ−エチルベンゼンホスホン酸、フェニルホスフィン酸、アミノキノン類、各種シランカップリング剤、チタンカップリング剤、フッ素含有アルキル硫酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、炭素数１０〜２４の一塩基性脂肪酸（不飽和結合を含んでも、また分岐していてもかまわない）、および、これらの金属塩（Ｌｉ、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。
【００５７】
これらの具体例としては脂肪酸では、カプリン酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リノレン酸、イソステアリン酸、などが挙げられる。エステル類ではブチルステアレート、オクチルステアレート、アミルステアレート、イソオクチルステアレート、ブチルミリステート、オクチルミリステート、ブトキシエチルステアレート、ブトキシジエチルステアレート、２−エチルヘキシルステアレート、２−オクチルドデシルパルミテート、２−ヘキシルドデシルパルミテート、イソヘキサデシルステアレート、オレイルオレエート、ドデシルステアレート、トリデシルステアレート、エルカ酸オレイル、ネオペンチルグリコールジデカノエート、エチレングリコールジオレイル、アルコール類ではオレイルアルコール、ステアリルアルコール、ラウリルアルコール、などがあげられる。
尚、脂肪酸及び脂肪酸エステルは、バック層については、上述した通りであり、バック層の項で説明したものが好ましく適用される。
【００５８】
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、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。
【００５９】
本発明で使用されるこれらの潤滑剤、界面活性剤は個々に異なる物理的作用を有するものであり、その種類、量、および相乗的効果を生み出す潤滑剤の併用比率は目的に応じ最適に定められるべきものである。非磁性層、磁性層で融点の異なる脂肪酸を用い表面へのにじみ出しを制御する、沸点、融点や極性の異なるエステル類を用い表面へのにじみ出しを制御する、界面活性剤量を調節することで塗布の安定性を向上させる、潤滑剤の添加量を中間層で多くして潤滑効果を向上させるなど考えられ、無論ここに示した例のみに限られるものではない。一般には潤滑剤の総量として磁性体または非磁性粉末に対し、０．１％〜５０％、好ましくは２％〜２５％の範囲で選択される。
【００６０】
また本発明で用いられる添加剤のすべてまたはその一部は、磁性および非磁性塗料製造のどの工程で添加してもかまわない、例えば、混練工程前に磁性体と混合する場合、磁性体と結合剤と溶剤による混練工程で添加する場合、分散工程で添加する場合、分散後に添加する場合、塗布直前に添加する場合などがある。また、目的に応じて磁性層を塗布した後、同時または逐次塗布で、添加剤の一部または全部を塗布することにより目的が達成される場合がある。また、目的によってはカレンダーした後、またはスリット終了後、磁性層表面に潤滑剤を塗布することもできる。本発明で用いられる有機溶剤は公知のものが使用でき、例えば特開昭６−６８４５３号公報の溶剤を用いることができる。
【００６１】
［層構成］
本発明の磁気記録媒体の厚み構成は支持体が２〜１００μｍ、好ましくは２〜８０μｍである。コンピューターテープの支持体は、３．０〜６．５μｍ（好ましくは、３．０〜６．０μｍ、更に好ましくは、４．０〜５．５μｍ）の範囲の厚さのものが使用される。
【００６２】
支持体と非磁性層または磁性層の間に密着性向上のための下塗層を設けてもかまわない。本下塗層厚みは０．０１〜０．５μｍ、好ましくは０．０２〜０．５μｍである。
【００６３】
本発明において下層である非磁性層を設ける場合、非磁性層の厚みは０．０３μｍ以上５．０μｍ以下、好ましくは０．０３μｍ以上３．０μｍ以下、さらに好ましくは０．０５μｍ以上２．５μｍ以下である。なお、本発明媒体の下層は実質的に非磁性層であればその効果を発揮するものであり、たとえば不純物としてあるいは意図的に少量の磁性体を含んでも、本発明の効果を示すものであり、本発明と実質的に同一の構成と見なすことができることは言うまでもない。実質的に非磁性とは下層の残留磁束密度が０．０１Ｔ以下または抗磁力が７．９６ｋＡ／ｍ（１００Ｏｅ以下）であることを示し、好ましくは残留磁束密度と抗磁力をもたないことを示す。
【００６４】
［支持体］
本発明に用いられる支持体は、特に制限されるべきものではないが、実質的に非磁性で可撓性のものが好ましい。
本発明に用いられる可撓性支持体としてはポリエチレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレート、等のポリエステル類、ポリオレフィン類、セルロ−ストリアセテ−ト、ポリカ−ボネート、ポリアミド（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などの公知のフィルムが使用できる。ポリエチレンナフタレ−ト、ポリアミドなど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−ス面の表面粗さを変えるため特開平３−２２４１２７号公報に示されるような積層タイプの支持体を用いることもできる。これらの支持体にはあらかじめコロナ放電処理、プラズマ処理、易接着処理、熱処理、除塵処理、などをおこなっても良い。また本発明の支持体としてアルミまたはガラス基板を適用することも可能である。
【００６５】
本発明は、支持体として中心面平均表面粗さ（Ｒａ）は８．０ｎｍ以下が好ましく、更に好ましくは４．０ｎｍ以下、特に好ましくは２．０ｎｍ以下のものを使用することが好ましい。中心面平均表面粗さ（Ｒａ）は、ＷＹＫＯ社（ＵＳアリゾナ州）製の光干渉３次元粗さ計「ＨＤ−２０００」を用いて、磁性層表面を約１８４μｍ×２４２μｍの面積のＲａを測定する。対物レンズ５０倍、中間レンズ０．５倍で傾き補正、円筒補正、を加えている。本方式は光干渉にて測定する非接触表面粗さ計である。
支持体は単に中心面平均表面粗さが小さいだけではなく、０．５μｍ以上の粗大突起がないことが好ましい。また表面の粗さ形状は必要に応じて支持体に添加されるフィラ−の大きさと量により自由にコントロ−ルされるものである。これらのフィラ−の一例としては、Ｃａ、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あげられる。支持体の最大高さＲｍａｘは１μｍ以下、十点平均粗さＲｚは０．５μｍ以下、中心面山高さはＲｐは０．５μｍ以下、中心面谷深さＲｖは０．５μｍ以下、中心面面積率Ｓｒは１０％以上、９０％以下、平均波長λａは５μｍ以上、３００μｍ以下が好ましい。所望の電磁変換特性と耐久性を得るため、これら支持体の表面突起分布をフィラーにより任意にコントロールできるものであり、０．０１μｍから１μｍの大きさのもの各々を０．１ｍｍ２あたり０個から２０００個の範囲でコントロ−ルすることができる。本発明に用いられる支持体のＦ−５値は好ましくは５〜５０Ｋｇ／ｍｍ２（４９〜４９０ＭＰａ）である。また、支持体の１００℃３０分での熱収縮率は好ましくは３％以下、さらに好ましくは１．５％以下、８０℃３０分での熱収縮率は好ましくは１％以下、さらに好ましくは０．５％以下である。破断強度は５〜１００Ｋｇ／ｍｍ２（≒４９〜９８０ＭＰａ）、弾性率は１００〜２０００Ｋｇ／ｍｍ２（≒０．９８〜１９．６ＧＰａ）が好ましい。温度膨張係数は１０−４〜１０−８／℃であり、好ましくは１０−５〜１０−６／℃である。湿度膨張係数は１０−４／ＲＨ％以下であり、好ましくは１０−５／ＲＨ％以下である。これらの熱特性、寸法特性、機械強度特性は支持体の面内各方向に対し１０％以内の差でほぼ等しいことが好ましい。
【００６６】
［製法］
本発明の磁気記録媒体の磁性塗料、非磁性塗料を製造する工程は、少なくとも混練工程、分散工程、およびこれらの工程の前後に必要に応じて設けた混合工程からなる。個々の工程はそれぞれ２段階以上にわかれていてもかまわない。本発明に使用する磁性体、非磁性粉体、結合剤、カ−ボンブラック、研磨剤、帯電防止剤、潤滑剤、溶剤などすべての原料はどの工程の最初または途中で添加してもかまわない。また、個々の原料を２つ以上の工程で分割して添加してもかまわない。例えば、ポリウレタンを混練工程、分散工程、分散後の粘度調整のための混合工程で分割して投入してもよい。本発明の目的を達成するためには、従来の公知の製造技術を一部の工程として用いることができる。混練工程ではオープンニーダ、連続ニ−ダ、加圧ニ−ダ、エクストルーダなど強い混練力をもつものを使用することが好ましい。ニ−ダを用いる場合は磁性体または非磁性粉体と結合剤のすべてまたはその一部（ただし全結合剤の３０％以上が好ましい）および磁性体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号公報、特開平１−７９２７４号公報に記載されている。また、磁性層液および非磁性層液を分散させるにはガラスビーズを用ることができるが、高比重の分散メディアであるジルコニアビーズ、チタニアビーズ、スチールビーズが好適である。これら分散メディアの粒径と充填率は最適化して用いられる。分散機は公知のものを使用することができる。
【００６７】
本発明で重層構成の磁気記録媒体を塗布する場合、以下のような方式を用いることが好ましい。
第一に磁性塗料の塗布で一般的に用いられるグラビア塗布、ロール塗布、ブレード塗布、エクストルージョン塗布装置等により、まず下層を塗布し、下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号の各公報に開示されている支持体加圧型エクストルージョン塗布装置により上層を塗布する方法。
第二に特開昭６３−８８０８０号、特開平２−１７９７１号、特開平２−２６５６７２号の各公報に開示されているような塗布液通液スリットを二つ内蔵する一つの塗布ヘッドにより上下層をほぼ同時に塗布する方法。
第三に特開平２−１７４９６５号公報に開示されているバックアップロール付きエクストルージョン塗布装置により上下層をほぼ同時に塗布する方法である。なお、磁性粒子の凝集による磁気記録媒体の電磁変換特性等の低下を防止するため、特開昭６２−９５１７４号公報や特開平１−２３６９６８号公報に開示されているような方法により塗布ヘッド内部の塗布液にせん断を付与することが望ましい。さらに、塗布液の粘度については、特開平３−８４７１号公報に開示されている数値範囲を満足する必要がある。本発明の構成を実現するには下層を塗布し乾燥させたのち、その上に磁性層を設ける逐次重層塗布をもちいてもむろんかまわず、本発明の効果が失われるものではない。
【００６８】
デイスクの場合、配向装置を用いず無配向でも十分に等方的な配向性が得られることもあるが、コバルト磁石を斜めに交互に配置すること、ソレノイドで交流磁場を印加するなど公知のランダム配向装置を用いることが好ましい。等方的な配向とは強磁性金属微粉末の場合、一般的には面内２次元ランダムが好ましいが、垂直成分をもたせて３次元ランダムとすることもできる。また異極対向磁石など公知の方法を用い、垂直配向とすることで円周方向に等方的な磁気特性を付与することもできる。特に高密度記録を行う場合は垂直配向が好ましい。また、スピンコートを用い円周配向をしてもよい。
【００６９】
磁気テープの場合はコバルト磁石やソレノイドを用いて長手方向に配向する。乾燥風の温度、風量、塗布速度を制御することで塗膜の乾燥位置を制御できる様にすることが好ましく、塗布速度は２０ｍ／分〜１０００ｍ／分、乾燥風の温度は６０℃以上が好ましい、また磁石ゾ−ンに入る前に適度の予備乾燥を行なうこともできる。
【００７０】
上記塗布、乾燥後、通常、磁気記録媒体にカレンダー処理を施す。カレンダー処理ロ−ルとしてエポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド等の耐熱性のあるプラスチックロ−ルまたは金属ロ−ルで処理するが、特に両面磁性層とする場合は金属ロ−ル同志で処理することが好ましい。処理温度は、好ましくは５０℃以上、さらに好ましくは１００℃以上である。線圧力は好ましくは２００ｋｇ／ｃｍ（１９６ｋＮ／ｍ）以上、さらに好ましくは３００ｋｇ／ｃｍ（２９４ｋＮ／ｍ）以上である。
【００７１】
［物理特性］
本発明による磁気記録媒体の磁性層の飽和磁束密度は通常、０．１５〜０．５Ｔである。抗磁力ＨｃおよびＨｒは１５１０〜４０２０Ｏｅ（１２０〜３２０ｋＡ／ｍ）であるが、好ましくは１７６０〜３５２０Ｏｅ（１４０〜２８０ｋＡ／ｍ）である。抗磁力の分布は狭い方が好ましく、ＳＦＤおよびＳＦＤｒは１．２以下、好ましくは０．６以下、更に好ましくは０．５以下である。
磁気テープの場合、角形比は０．６以上、好ましくは０．７５以上である。
【００７２】
本発明の磁気記録媒体のヘッドに対する摩擦係数は温度−１０℃から４０℃、湿度０％から９５％の範囲において０．５以下、好ましくは０．３以下、表面固有抵抗は好ましくは磁性面１０４〜１０１２オ−ム／ｓｑ、帯電位は−５００Ｖから＋５００Ｖ以内が好ましい。磁性層の０．５％伸びでの弾性率は面内各方向で好ましくは１００〜２０００Ｋｇ／ｍｍ２（０．９８〜１９．６ＧＰａ）、破断強度は好ましくは１０〜７０Ｋｇ／ｍｍ２（９８〜６８６ＭＰａ）、磁気記録媒体の弾性率は面内各方向で好ましくは１００〜１５００Ｋｇ／ｍｍ２（０．９８〜１４．７ＧＰａ）、残留のびは好ましくは０．５％以下、１００℃以下のあらゆる温度での熱収縮率は好ましくは１％以下、さらに好ましくは０．５％以下、もっとも好ましくは０．１％以下である。磁性層のガラス転移温度（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、下層非磁性層のそれは０℃〜１００℃が好ましい。損失弾性率は１×１０９〜８×１０１０μＮ／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発生しやすい。これらの熱特性や機械特性は媒体の面内各方向で１０％以内でほぼ等しいことが好ましい。磁性層中に含まれる残留溶媒は好ましくは１００ｍｇ／ｍ２以下、さらに好ましくは１０ｍｇ／ｍ２以下である。塗布層が有する空隙率は非磁性層、磁性層とも好ましくは３０容量％以下、さらに好ましくは２０容量％以下である。空隙率は高出力を果たすためには小さい方が好ましいが、目的によってはある値を確保した方が良い場合がある。例えば、繰り返し用途が重視されるディスク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。
【００７３】
磁性層の中心面平均表面粗さ（Ｒａ）は、ＷＹＫＯ社（ＵＳアリゾナ州）製の光干渉３次元粗さ計「ＨＤ−２０００」を用いて、磁性層表面を約１８４μｍ×２４２μｍの面積のＲａを測定する。通常、４．０ｎｍ以下、好ましくは３．８ｎｍ以下、さらに好ましくは３．５ｎｍ以下である。磁性層の最大高さＲｍａｘは０．５μｍ以下、十点平均粗さＲｚは０．３μｍ以下、中心面山高さＲｐは０．３μｍ以下、中心面谷深さＲｖは０．３μｍ以下、中心面面積率Ｓｒは２０％以上、８０％以下、平均波長λａは５μｍ以上、３００μｍ以下が好ましい。磁性層の表面突起は前述の通りに設定することにより電磁変換特性、摩擦係数を最適化することが好ましい。これらは支持体のフィラ−による表面性のコントロ−ルや前述したように磁性層に添加する粉体の粒径と量、カレンダ処理のロ−ル表面形状などで容易にコントロ−ルすることができる。カールは±３ｍｍ以内とすることが好ましい。
【００７４】
本発明の磁気記録媒体で非磁性層と磁性層を有する場合、目的に応じ非磁性層と磁性層でこれらの物理特性を変えることができるのは容易に推定されることである。例えば、磁性層の弾性率を高くし走行耐久性を向上させると同時に非磁性層の弾性率を磁性層より低くして磁気記録媒体のヘッドへの当りを良くするなどである。
【００７５】
【実施例】
以下、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べきものではない。なお、以下の「部」とは「質量部」のことである。
〔実施例１〕
強磁性金属粉末を磁性層に使用した磁気テープを作成するため以下の磁性層の組成物、下層用非磁性層の組成物及びバック層の組成物を作成した。
【００７６】
【００７７】
【００７８】
上記の磁性（上層用）及び非磁性（下層用）塗料のそれぞれについて、顔料、塩化ビニル重合体、フェニルホスホン酸と処方量の５０％の各溶剤をニ−ダで混練したのち、ポリウレタン樹脂と残りの成分を加えてサンドミルで分散して磁性層用または非磁性層用の分散液を作成した。得られた各々の分散液にシクロヘキサノン３０部と非磁性層用には更にイソシアネート５部加え、仕上げ分散をした後、１μｍの平均孔径を有するフィルターを用いて濾過し、非磁性層形成用および磁性層形成用の塗布液をそれぞれ調製した。また、バック層は顔料、塩化ビニル重合体と処方量の５０％の各溶剤をニ−ダで混練したのち、ポリウレタン樹脂と残りの成分を加えて、サンドミルを用いて分散させた。得られた分散液を１μｍの平均孔径を有するフィルターを用いて濾過し、バック層形成用塗布液を調製した。
【００７９】
厚さ３．７μｍで中心面平均表面粗さが２ｎｍのアラミド支持体（商品名：ミクトロン）上に非磁性層形成用塗布液（下層用）を、乾燥後の下層の厚さが１．２μｍになるように塗布をおこない、その上に磁性層の厚さが、所望の厚みとなるように、磁性層形成用塗布液の塗布を行い、湿潤状態にあるうちに４７７．５ｋＡ／ｍの磁力を持つコバルト磁石と４７７．５ｋＡ／ｍの磁力を持つソレノイドにより配向し、乾燥により塗膜をセットした。乾燥後の非磁性層と磁性層の厚みを合せて所望の厚みとなるように調整した。
乾燥後、金属ロ−ルとプラスチックロールとから構成される７段のカレンダ−で温度８５℃にて速度２００ｍ／ｍｉｎ．線圧２９４０Ｎ／ｃｍで処理を行い、その後、バック層形成用塗布液を用いて所望の厚みのバック層を塗布した。所望の幅（８ｍｍ、１／４吋、１／２吋または３．８ｍｍ）にスリットし、スリット品の送り出し、巻き取り装置を持った装置に不織布と研磨テ−プが磁性面に押し当たるように取り付け、テ−プクリ−ニング装置で磁性層の表面のクリ−ニングを行い、テープ試料を得た。
【００８０】
〔実施例２〕
実施例１において、下層用非磁性層の組成物の針状ヘマタイト−１に代えてバック層の組成物−１で用いた針状ヘマタイト−ａを用いた他は実施例１と同様のものを作成した。
〔実施例３〜４〕
実施例１において、強磁性金属粉末（Ａ）の代わりに以下の強磁性金属粉末を使用した他は実施例１と同様のものを作成した。
実施例３：強磁性金属粉末（Ｂ）
（平均長軸長３５ｎｍ、軸比５．４、 Ｆｅ／Ｃｏ／Ａｌ／Ｙ＝１００／４０／１２／１６、σｓ１００Ａｍ２／ｋｇ、Ｈｃ１６０ｋＡ／ｍ、結晶子サイズ９０Å）
実施例４：強磁性金属粉末（Ｃ）
（平均長軸長６０ｎｍ、軸比５．８、Ｆｅ／Ｃｏ／Ａｌ／Ｙ＝１００／２４／１２／１４、σｓ１２３Ａｍ２／ｋｇ、Ｈｃ１９７ｋＡ／ｍ、結晶子サイズ１２０Å）
【００８１】
〔実施例５〕
実施例１において、強磁性金属粉末（Ａ）の代わりに以下の強磁性金属粉末（Ｄ）を使用した他は実施例１と同様のものを作成した。但し、下層は使用せず、また、支持体として、厚さ６．７μｍで中心面平均表面粗さが４ｎｍのＰＥＴ支持体（商品名：ルミラー）を使用した。
強磁性金属粉末（Ｄ）：（平均長軸長７５ｎｍ、軸比６．４、Ｆｅ／Ｃｏ／Ａｌ／Ｙ＝１００／２４／１２／１６、σｓ１４２Ａｍ２／ｋｇ、Ｈｃ２０５ｋＡ／ｍ、結晶子サイズ１２４Å）
〔実施例６〕
実施例１において磁性層の組成物、下層用非磁性層の組成物及びバック層の組成物の組成物処方の結合剤樹脂を下記ポリウレタン樹脂Ａに変更したほかは実施例１と同様のものを作成した。
「ポリウレタン樹脂Ａの合成」
還流式冷却器、攪拌機を具備し、予め窒素置換した容器に水添ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡのプロピレンオキシド付加物（分子量７００）、ポリプロピレングリコール（分子量４００）及びビス（２−ヒドロキシエチル）スルホイソフタレートのナトリウム塩を各々モル比で２４：１４：１０：２でシクロヘキサノンとジメチルアセトアミドを５０：５０の重量比で含む混合溶媒に溶解し、窒素気流下で６０℃で溶解した。触媒として、ジ−ｎ−ジブチルスズジラウレートを、使用した原料の総量に対して６０ｐｐｍ加えた。次に、ＭＤＩ（４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート）をジオールの総和と等モル加え、９０℃にて６時間加熱反応し、エーテル基を４．０ｎｍｏｌ／ｇ含有し、かつ−ＳＯ３Ｎａ基が８×１０−５／ｇ導入されたＭｗ４５０００でＭｎ２５０００のポリウレタン樹脂Ａを得た。
【００８２】
〔実施例７〜１０〕
実施例２において、バック層の組成物−１で用いた針状ヘマタイト−ａの代わりに以下の以下の針状非磁性粉末を使用した他は実施例２と同様のものを作成した。
実施例７：針状ヘマタイトー１
実施例８：針状ゲータイト（平均長軸長：０．１５μｍ、ＳＢＥＴ：７０ｍ２／ｇ、平均針状比１０、ｐＨ：８．２、表面処理層：Ａｌ２Ｏ３）
実施例９：針状ＴｉＯ２（平均長軸長：０．１５μｍ、ＳＢＥＴ：５０ｍ２／ｇ、平均針状比１０、ｐＨ：８．９、表面処理層：Ａｌ２Ｏ３）
実施例１０：針状ヘマタイトーｂ（平均長軸長：０．１５μｍ、ＳＢＥＴ：６０ｍ２／ｇ、平均針状比１０、ｐＨ：８．９、表面Ｃ処理：５質量％）
【００８３】
〔比較例１〜５〕
実施例１、３、４及び５においてバック層の組成物−１の代わりに下記に示すバック層の組成物−２を用いた他は実施例１、３、４及び５と同様のものを作成した。それぞれ比較例１、２、３及び４とした。但し、比較例４は支持体として、厚さ６．７μｍで中心面平均表面粗さが４ｎｍのＰＥＴ支持体（商品名：ルミラー）を使用した。また、実施例１のバック層の組成物−１の代わりに下記に示すバック層の組成物−３を用いた他は実施例１と同様のものを作成した（比較例５）。
【００８４】
【００８５】
【００８６】
〔比較例６〜７〕
実施例２において強磁性金属粉末（Ａ）の代わりに以下の強磁性金属粉末を使用した他は実施例２と同様のものを作成した。
比較例６：強磁性金属粉末（Ｅ）
（平均長軸長９０ｎｍ、軸比６．４、 Ｆｅ／Ｃｏ／Ａｌ／Ｙ＝１００／３０／１２／１６、σｓ１００Ａｍ２／ｋｇ、Ｈｃ２０２ｋＡ／ｍ、結晶子サイズ１２０Å）
比較例７：強磁性金属粉末（Ｆ）
（平均長軸長７５ｎｍ、軸比５．２、Ｆｅ／Ｃｏ／Ａｌ／Ｙ＝１００／２４／１２／１４、σｓ１２３Ａｍ２／ｋｇ、Ｈｃ１９７ｋＡ／ｍ、結晶子サイズ１４０Å）
【００８７】
得られたサンプルの各層の厚み、表面性（Ｒａ、突起密度）、電磁変換特性、摩擦係数を測定した。
電磁変換特性の測定法は次の方法によった。
データー記録用８ミリデッキにＭＩＧヘッド（ヘッドギャップ０．２μｍ、トラック幅１７μｍ、飽和磁束密度１．５Ｔ、アジマス角２０°）と再生用ＭＲヘッド（ＳＡＬバイアス、ＭＲ素子はＦｅ−Ｎｉ、トラック幅６μｍ、ギャップ長０．２μｍ、アジマス角２０°）を搭載した。ＭＩＧヘッドを用いて、テープとヘッドの相対速度を１０．２ｍ／秒とし、１／２Ｔｂ（λ＝０．５μｍ）の入出力特性から最適記録電流を決めこの電流で信号を記録し、ＭＲヘッドで再生した。
Ｃ／Ｎは再生キャリアのピークから消磁ノイズまでとし、スペクトルアナライザーの分解能バンド幅は１００ｋＨｚとした。キャリア近傍のノイズレベルはキャリアから前後０．３ＭＨｚはなれた値の平均値を用いた。実施例１を使用したテープに対する特性で表わした。但し、実施例５と比較例４は再生用にインダクティブヘッドを使用した。
【００８８】
磁性層厚みの測定は、磁気記録媒体の長手方向に渡ってダイアモンドカッターで約０．１μｍの厚みに切り出し、透過型電子顕微鏡で倍率３万倍で観察し、その写真撮影を行った。写真のプリントサイズはＡ４版である。その後、磁性層、非磁性層の強磁性粉末や非磁性粉末の形状差に着目して界面を目視判断して黒く縁どり、かつ磁性層表面も同様に黒く縁どりした後、画像解析装置（カールツァイス社製：ＫＳ４０００）にて縁どりした線の間隔を測定した。試料写真の長さが２１ｃｍの範囲にわたり、測定点を点取って測定した。その際の測定値の単純加算平均を倍率で除して磁性層の厚みとした。
【００８９】
中心面平均表面粗さ（Ｒａ）は、ＷＹＫＯ社（ＵＳアリゾナ州）製の光干渉３次元粗さ計「ＨＤ−２０００」を用いて、磁性層表面約１８４μｍ×２４２μｍの面積のＲａを測定する。対物レンズ５０倍、中間レンズ０．５倍で傾き補正、円筒補正、を加えている。本方式は光干渉にて測定する非接触表面粗さ計である。
【００９０】
バック面摩擦係数：
ＳＵＳ４２０ＪのＳＵＳ棒に２０ｇの荷重をかけ、温度２３℃、湿度７０％の環境下で１／４巾のテープを速度１４ｍｍ／ｓｅｃで１００回（Ｐ）摺動させた時のバックコート面の動摩擦係数を測定した。
【００９１】
耐久性：
ＳＵＳ４２０ＪのＳＵＳ棒に２０ｇの荷重をかけ、温度２３℃、湿度７０％の環境下で１／４巾のテープを速度１４ｍｍ／ｓｅｃで４００回摺動させた時のバックコート面の動摩擦係数を測定した。
【００９２】
バック層厚み：媒体の切片を作成し、ＴＥＭにてバック層の平均厚みを測定した。
【００９３】
強磁性金属粉末の磁気特性を振動試料型磁力計（東英工業製）で外部磁場７９６ｋＡ／ｍで測定した。得られた強磁性金属粉末の高分解能透過型電子顕微鏡写真をとり強磁性金属粉末の平均長軸長と平均軸比を求めた。
【００９４】
Ｘ線回折装置により以下の方法により結晶子サイズを求めた。
粉末Ｘ線回折法（５０ｋＶ−３００ｍＡ：ＣｕＫβ線使用）によりα−Ｆｅに相当する（１１０）面と（２２０）面の回折線の半値幅の広がりから求めた。
【００９５】
バック層の突起密度：
原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）としてＤＩＧＩＴＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ社製のＮＡＮＯＳＣＯＰＥ ３を用い、コンタクトモードで９０μｍ×９０μｍの範囲をスキャンして求めた。
突起とくぼみの体積が等しくなる面を基準面とし、２５ｎｍ以上の高さでスライスした場合の高さ２５〜１００ｎｍの突起密度及び高さ１００ｎｍを超える突起密度をカウントした。
【００９６】
【表１】
【００９７】
表１中、バック層及び下層の粉体サイズの欄で、非磁性粉末が針状の場合は、平均長軸長を、粒状の場合は、平均粒子径を各々示す。
上表より、バック層に針状非磁性粉末を用いている本発明の実施例は、比較例に比べて磁性層への裏写りの抑制による電磁変換特性の改善及び耐久性の両立に優れていることが分かる。
【発明の効果】
【００９８】
本発明は磁性層に特定サイズの微小な強磁性金属粉末を用いた磁性層において、バック層に針状非磁性粉末を用いることによりバック層表面に特定高さの突起の密度を所定に形成することができ、バック面の磁性層への裏写りが防止され、かつ潤滑剤の機能を有効に発揮させることができるために高密度記録領域での電磁変換特性が良好で耐久性に優れる磁気記録媒体を提供することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic recording medium for high density recording / reproduction. In particular, the present invention relates to a magnetic recording medium having high durability in a system for reproducing using a magnetoresistive head (MR head).
[0002]
[Prior art]
In the field of magnetic disks, a floppy disk drive using an MF-2HD floppy disk is now standard-installed in personal computers. However, today, when the data capacity for processing image data and the like is rapidly increasing, the capacity is not sufficient, and it is desired to increase the capacity of the floppy disk.
On the other hand, in the field of magnetic tape, with the recent spread of office computers such as minicomputers, personal computers, and workstations, research on magnetic tapes (so-called backup tapes) for recording computer data as external storage media has become active. Has been done. In practical use of magnetic tapes for such applications, in particular, in combination with downsizing computers and increasing information processing capabilities, there is a strong demand for improvement in recording capacity in order to achieve large recording capacity and miniaturization. .
[0003]
Conventionally, magnetic recording media include iron oxide, Co-modified iron oxide, CrO. 2 A magnetic layer in which a magnetic material such as ferromagnetic metal powder or hexagonal ferrite powder is dispersed in a binder is coated on a support. In recent years, magnetoresistive heads (MR heads) have begun to be used for hard disk drives in systems using flexible recording media. Since the MR head has high sensitivity and sufficient reproduction output can be obtained, when magnetic fine particles having a relatively low saturation magnetization σs are used, a high C / N ratio can be obtained by reducing noise. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-302243 discloses an example in which barium ferrite (BaFe) fine particles are used and reproduced by an MR head.
In a recording system having a high recording density (particularly linear recording density), it is necessary to optimize the relationship between recording conditions and the medium in addition to using the MR head during reproduction. In general, at a high linear recording density, the gap of the recording head is reduced in order to reduce the influence of recording demagnetization, bit shift, etc. that occur during recording. However, this narrows the recording magnetic field and trades off overwrite and thickness loss. Furthermore, since the magnetization reversal width is narrowed, the influence of the magnetization disturbance in the magnetization transition region cannot be ignored, resulting in a loss of S / N.
Furthermore, studies have been made to obtain a high C / N ratio by using a ferromagnetic metal powder, but the noise near the carrier is higher than that of a vapor deposition tape (hereinafter referred to as ME tape), and this noise reduction near the carrier is reduced. It is desired.
[0004]
In recent years, with high-density recording of magnetic recording media, improvement in running stability and durability of the media has been an issue. In order to solve the above problems, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-40218 proposes a magnetic recording medium in which specific depressions are provided on the surface of the magnetic layer and the surface of the back layer, but further improvement is desired.
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a magnetic recording medium having good electromagnetic conversion characteristics, low noise in the vicinity of a carrier especially in a high-density recording region, and excellent durability.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above problem can be solved by including a ferromagnetic metal powder in the magnetic layer and including a needle-like nonmagnetic powder in the back layer, and have reached the present invention.
That is, the present invention has the following configuration.
(1) It has a magnetic layer containing a ferromagnetic metal powder and a binder on a support, and the ferromagnetic metal powder is mainly composed of iron or iron and cobalt and has a major axis length in the range of 25 to 80 nm. A magnetic recording medium comprising a back layer having a crystallite size in the range of 80 to 130 mm and containing acicular nonmagnetic powder and a binder on a surface opposite to the surface having the magnetic layer.
[0006]
Furthermore, the preferable embodiment of this invention is shown below.
(2) The magnetic recording medium, wherein the ferromagnetic metal powder contains at least Al and a rare earth element, and the thickness of the magnetic layer is in the range of 0.03 to 3 μm.
(3) In the above (1), the acicular nonmagnetic powder has an average major axis length (arithmetic average of major axis length) of 30 nm to 300 nm, and its axial ratio (acicular ratio) (major axis length / minor axis length). A magnetic recording medium having an arithmetic average (average axial ratio or average needle ratio) of 2 to 12.
(4) The magnetic recording medium, wherein the back layer has a thickness of 0.1 μm to 0.7 μm.
(5) The magnetic recording medium, wherein the back layer contains conductive powder having an average particle diameter of 5 nm to 150 nm.
(6) The back layer contains 0.1 to 5% by mass of a fatty acid and / or fatty acid ester having 10 to 26 carbon atoms, and the surface of the back layer has a height of 25 to 100 nm measured by an atomic force microscope. A magnetic recording medium having protrusions and a protrusion density of 25 to 100 nm in height measured by an atomic force microscope existing on the surface of the back layer is 50 to 1000 per 90 μm square.
(7) The magnetic recording medium is provided with a nonmagnetic layer mainly composed of nonmagnetic powder and binder resin between the support and the magnetic layer, and the nonmagnetic layer is thicker than the magnetic layer and the back layer. A magnetic recording medium characterized by the above.
(8) In the magnetic recording medium, the ferromagnetic metal powder contained in the magnetic layer has an average major axis length smaller than that of the acicular nonmagnetic powder contained in the back layer.
(9) The magnetic recording medium includes a nonmagnetic layer mainly composed of a nonmagnetic powder and a binder resin between the support and the magnetic layer, and the nonmagnetic powder contained in the nonmagnetic layer is a back layer. A magnetic recording medium characterized by being the same as the nonmagnetic powder contained in the magnetic recording medium.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention specifies a ferromagnetic metal powder contained in a magnetic layer in a magnetic layer containing a ferromagnetic metal powder and a binder on a support, and on the surface of the support opposite to the surface having the magnetic layer. The magnetic recording medium is characterized in that a specific powder, that is, acicular nonmagnetic powder, is used for the back layer containing the binder, and the back layer preferably has the above specific configuration.
In general, a magnetic tape for recording computer data is strongly required to have repeated running characteristics as compared with a video tape and an audio tape. In order to maintain such high running durability, a back layer is provided. In the present invention, this back layer contains acicular nonmagnetic powder and a binder, contains 1 to 5% by mass of fatty acid and / or fatty acid ester, and the surface of the back layer was measured by an atomic force microscope. It is preferable that the protrusion density of 25 to 100 nm having a protrusion of 25 to 100 nm in height and measured by an atomic force microscope existing on the surface of the back layer is 50 to 1000 per 90 μm square. In particular, it has been found that the back layer of the present invention is highly effective in reducing noise near the carrier when the magnetic material used in the magnetic layer to cope with high-density recording is a fine ferromagnetic metal powder of a specific size.
[0008]
The configuration of the magnetic recording medium of the present invention will be described in detail below.
[0009]
[Back layer]
The back layer used in the present invention preferably contains acicular nonmagnetic powder and a binder, and further contains a specific amount of fatty acid and / or fatty acid ester.
In the present invention, the back layer contains acicular nonmagnetic powder and a binder, and the acicular nonmagnetic powder is preferably an inorganic substance having a uniform particle size distribution, preferably iron oxyhydroxide, α-Fe. 2 O 3 It is effective to use rutile type titanium oxide. These acicular nonmagnetic powders may be surface-treated with C, Al or the like. As the binder, a binder described later can be used.
The average major axis length of the acicular nonmagnetic powder of the back layer is preferably 30 nm to 300 nm, more preferably 35 nm to 250 nm, and the variation rate (standard deviation / average major axis length) is 30% or less. preferable. The average axial ratio of the acicular nonmagnetic powder is preferably in the range of 2-12. The amount of acicular nonmagnetic powder contained in the back layer is usually 50 to 90% by mass, and the amount of binder is usually 5 to 45% by mass.
[0010]
The fatty acid contained in the back layer is preferably a monobasic fatty acid having 10 to 26 carbon atoms and a metal salt thereof (Li, Na, K, Cu, etc.).
The fatty acid ester is preferably an ester of a monobasic fatty acid having 10 to 26 carbon atoms and an alcohol.
[0011]
More specifically, a monobasic fatty acid having 10 to 26 carbon atoms and a metal salt thereof (Li, Na, K, Cu, etc.) or a monovalent, divalent, trivalent, or tetravalent carbon atom having 4 to 22 carbon atoms. Valence, pentavalent, hexavalent alcohol, alkoxy alcohol having 12 to 22 carbon atoms, monobasic fatty acid having 10 to 26 carbon atoms and monovalent, divalent, trivalent, tetravalent and pentavalent carbon atoms having 2 to 12 carbon atoms And mono-fatty acid esters or di-fatty acid esters or tri-fatty acid esters composed of any one of hexavalent alcohols, fatty acid esters of monoalkyl ethers of alkylene oxide polymers, and the like. These compounds may contain an unsaturated bond or may be branched.
[0012]
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, isostearic acid, and the like.
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 Examples thereof include alcohol and lauryl alcohol.
[0013]
The content of these fatty acids and / or fatty acid esters is usually 0.1 to 10% by mass in the back layer, preferably 0.1 to 5% by mass, more preferably 0.5 to 4.5% by mass. It is.
If the content of fatty acid and / or fatty acid ester in the back layer is too small, there is a problem that the coating film is destroyed from the portion where the lubricant in the medium is not locally present, and the running durability is deteriorated. If the amount is too large, the problem arises that the magnetic layer is plasticized and the strength of the coating film decreases.
[0014]
The surface of the back layer of the present invention preferably has projections having a height of 25 to 100 nm measured with an atomic force microscope at a predetermined density. By providing such protrusions on the back layer surface at a predetermined density, for example, in the case of a tape-shaped magnetic recording medium, the pressure generated when the tape is wound is moderately dispersed, but there are protrusions exceeding 100 nm. However, if there is no projection of 25 to 100 nm, such pressure dispersion is not performed, and there arises a problem that the dent generated by the projection on the backcoat surface appearing on the magnetic layer surface becomes deep.
The above does not mean that there are no protrusions of 100 nm or more, and protrusions exceeding 100 nm may be present as long as the effects of the present invention are not impaired. However, in the present invention, it is preferable that no protrusions exceeding 100 nm exist.
In the present invention, the height measured by an atomic force microscope present on the surface of the back layer using the acicular nonmagnetic powder is preferably from 25 to 100 nm in protrusion density of 50 to 1000 per 90 μm square, Preferably it is 800 or less. It has been found that this can be realized with a back layer using the acicular nonmagnetic powder of the present invention.
If the protrusion density is too high, when winding a tape-shaped medium, the back coat surface protrusions on the core side cause undulations on the magnetic layer surface more than necessary, especially when ferromagnetic metal powder is used for the magnetic layer. The increase is noticeable and causes an increase in dropout.
[0015]
In the present invention, in addition to the above-described acicular nonmagnetic powder, binder, fatty acid and / or fatty acid ester, various additives usually contained in the back layer can be used for the back layer. In the present invention, it is particularly preferable to contain a conductive powder.
Examples of the conductive powder include carbon black, metal, metal, or inorganic powder with a carbon attached to the surface, TiO 2 And In 2 O 3 And the like, and carbon black is particularly preferable. The average particle size of the conductive powder is usually 5 nm to 150 nm, preferably 6 nm to 140 nm. Here, the average particle diameter is an arithmetic average of the particle diameters of single particles without aggregation.
[0016]
Hereinafter, carbon black which is a particularly preferable conductive powder will be described. It is preferable to use a combination of two types of carbon black having different average particle sizes. That is, a combination of fine particle carbon black and coarse particle carbon black. In this case, the average particle size is used so that the particle size is within the above range.
In general, the addition of the fine particulate carbon black as described above can set the surface electrical resistance of the back layer to a low level and can also set the light transmittance to a low level. Some magnetic recording devices utilize the light transmittance of the tape and are used for the operation signal. In such a case, the addition of particulate carbon black is particularly effective. In addition, particulate carbon black is generally excellent in retention of liquid lubricants, and contributes to reduction of the friction coefficient when used in combination with lubricants. On the other hand, coarse particulate carbon black has a function as a solid lubricant, and forms fine protrusions on the surface of the back layer, thereby reducing the contact area and contributing to the reduction of the friction coefficient. However, when coarse particle carbon black is used alone, in a severe traveling system, there is a drawback that the tape is liable to fall off from the back layer due to sliding of the tape, leading to an increase in the error ratio.
[0017]
Specific products of the particulate carbon black include the following. The average particle size is shown in parentheses. RAVEN2000B (18nm), RAVEN1500B (17nm) (above, Columbia Carbon Co., Ltd.), BP800 (17nm) (Cabot Corp.), PRINTEX90 (14nm), PRINTEX95 (15nm), PRINTEX85 (16nm), PRINTEX75 (17nm) (above, Degussa), # 3950 (16 nm) (Mitsubishi Chemical Corporation).
[0018]
Moreover, as an example of a concrete product of coarse particle carbon black, thermal black (270 nm) (made by Khan Kalb), RAVEN MTP (275 nm) (made by Columbia Carbon Co.) can be mentioned.
[0019]
In the case of using two types of back layers having different average particle diameters, the content ratio (mass ratio) of 5 to 30 nm fine particle carbon black and 80 to 300 nm coarse particle carbon black is the former: the latter = 99. : It is preferable to exist in the range of 1-75: 25, More preferably, it is the range of 99: 1-85: 15.
[0020]
The content of the conductive powder in the back layer (the total amount when two types are used) is usually in the range of 50 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder, It is the range of 80-150 mass parts.
[0021]
In addition to the acicular nonmagnetic powder, an inorganic powder can be used as the nonmagnetic powder in the back layer of the present invention. It is preferable to use two types of inorganic powders having different hardnesses. Specifically, it is preferable to use a soft inorganic powder having a Mohs hardness of 3 to 4.5 and a hard inorganic powder having a Mohs hardness of 5 to 9. By adding a soft inorganic powder having a Mohs hardness of 3 to 4.5, the friction coefficient can be stabilized by repeated running. Moreover, when the hardness is within this range, the sliding guide pole is not scraped. Moreover, it is preferable that the average particle diameter of this inorganic powder exists in the range of 30-50 nm.
[0022]
Examples of the soft inorganic powder having a Mohs hardness of 3 to 4.5 include calcium sulfate, calcium carbonate, calcium silicate, barium sulfate, magnesium carbonate, zinc carbonate, and zinc oxide. These can be used alone or in combination of two or more.
[0023]
The content of the soft inorganic powder in the back layer is preferably in the range of 10 to 140 parts by mass, more preferably 35 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the conductive powder.
[0024]
By adding a hard inorganic powder having a Mohs hardness of 5 to 9, the strength of the back layer is enhanced and the running durability is improved. When these inorganic powders are used together with carbon black or the soft inorganic powder, there is little deterioration even with repeated sliding, and a strong back layer is obtained. In addition, the addition of the inorganic powder provides an appropriate polishing force and reduces the adhesion of shavings to the tape guide pole and the like. Particularly when used in combination with a soft inorganic powder, the sliding characteristics with respect to the guide pole having a rough surface are improved, and the friction coefficient of the back layer can be stabilized.
[0025]
The hard inorganic powder preferably has an average particle size in the range of 80 to 250 nm (more preferably, 100 to 210 nm).
[0026]
Examples of the hard inorganic powder having a Mohs hardness of 5 to 9 include α-iron oxide, α-alumina, and chromium oxide (Cr 2 O 3 ). These powders may be used alone or in combination. Among these, α-iron oxide or α-alumina is preferable. Content of hard inorganic powder is 1-550 mass parts normally with respect to 100 mass parts of electroconductive powder, Preferably, it is 10-500 mass parts.
[0027]
When the soft inorganic powder and the hard inorganic powder are used in combination in the back layer, the difference in hardness between the soft inorganic powder and the hard inorganic powder is 2 or more (more preferably 2.5 or more, particularly 3 or more). It is preferable to select and use a soft inorganic powder and a hard inorganic powder.
[0028]
It is preferable that the back layer contains the two types of inorganic powders having different specific Mohs hardnesses each having a specific average particle size and the two types of carbon blacks having different average particle sizes.
[0029]
If necessary, the back layer can contain a lubricant. The lubricant can be appropriately selected from the lubricants mentioned as the lubricant that can be used for the nonmagnetic layer or the magnetic layer described later. In the back layer, the lubricant is usually added in the range of 1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder.
[0030]
In the present invention, the thickness of the back layer is not limited, but is preferably 0.1 μm to 0.7 μm.
[0031]
[Magnetic layer]
In the magnetic recording medium of the present invention, a magnetic layer may be provided directly on the support, or a magnetic layer may be provided via a nonmagnetic layer. The magnetic layer contains a ferromagnetic metal powder and a binder, but may contain various other additives described later.
Although the thickness of a magnetic layer is not limited, Usually, it is 0.01-5 micrometers, Preferably it is 0.03-4 micrometers, More preferably, it is 0.03-0.3 micrometers.
The coercive force Hc of the magnetic layer is preferably 120 to 320 kA / m (1500 to 4000 Oe), and more preferably 140 to 280 kA / m. In the magnetization distribution, the component whose magnetization is reversed by an applied magnetic field of 80 kA / m or less is preferably less than 1% at maximum, more preferably 0.7% or less, and particularly preferably 0.5% or less.
Further, the squareness ratio SQ measured by the in-plane method of the magnetic layer is usually 0.6 to 0.98, preferably 0.75 to 0.95.
[0032]
[Ferromagnetic powder]
The ferromagnetic metal powder used in the magnetic layer of the present invention is preferably a ferromagnetic metal powder having a needle shape. The ferromagnetic metal powder of the present invention has an α-Fe peak by X-ray diffraction. The particle size of the ferromagnetic metal powder is 25 nm to 80 nm in terms of major axis length, preferably 25 nm to 75 nm, and more preferably 25 nm to 60 nm. When the variation rate is 25% or less, the average axial ratio is 4 to 8, and the average axial ratio is smaller than 4, the coercive force Hc based on the shape anisotropy becomes extremely small, and high density recording is possible. It will be disadvantageous. When the average axial ratio of the ferromagnetic metal powder is 4 to 7, the coercive force Hc increases as the average axial ratio increases. It is preferable that the fluctuation rate of each of the long axis length and the short axis length of the ferromagnetic metal powder is 25% or less and is small. When the fluctuation rate of the major axis length and the axial ratio is small, the Hc distribution is small, and in particular, the high Hc component (the ratio of the component that undergoes magnetization reversal at 350 kA / m or more) is reduced. . When the average particle size is constant, a state in which the fluctuation rate of the long axis length and the axial ratio is small has a tendency that the high Hc and the Hc distribution are small, the high coercive force component is small, and the SFD is small. In particular, the contribution of the axial ratio is large. The crystallite size of the ferromagnetic metal powder is preferably 80 to 130 and more preferably 85 to 125.
[0033]
The σs of the ferromagnetic metal powder of the present invention is usually 80 Am 2 / Kg or more 160Am 2 / Kg, preferably 85-130 Am 2 / Kg, more preferably 90 to 125 Am 2 / Kg. σs is 85 Am 2 If it is lower than / kg, the deterioration of SFD becomes extremely large and Hc also becomes small, which is disadvantageous for high-density recording. On the other hand, σs is 130 Am 2 / Kg or more, Br (residual magnetic flux density) increases, and even if the magnetic layer thickness is reduced, the residual magnetic flux (Φr) of the medium increases, saturates the MR head, and waveform distortion and pulse asymmetry Adverse effects such as the occurrence of sex. However, when using an inductive head, 160 Am 2 / Kg or less can be used. It was found that the higher the σs, the weaker the durability of the magnetic layer, and the lower the σs, the better the durability. In addition, when the residual magnetic flux density is lowered by lowering the filling degree, the amount of the ferromagnetic metal powder particles per unit area is reduced by reducing the thickness of the magnetic layer, and the required S / N can be obtained. It will disappear. When gradual oxidation is strengthened and the oxide film is thickened and σs is lowered, the SFD increases. In particular, since the increase of SFD is remarkable when the major axis length is 65 nm or less, the gradual oxidation conditions are controlled to control the surface oxide. It is effective to make the layer (oxide film) dense and as thin as possible. The increase in SFD is significant when the major axis length is 65 nm or less. The particles have distributions in major axis length, minor axis length, axial ratio, and oxide film thickness. When the major axis length becomes smaller, superparamagnetic components are included. It is thought to come. Furthermore, it seems that superparamagnetic components are further increased by gradually oxidizing and lowering σs. If the oxide film thickness is thinner than 1.5 nm, the influence of the film thickness fluctuation increases, resulting in an increase in demagnetization and an increase in SFD. In order to keep the oxide film thickness in the range of 1.5 to 3.5 nm and to keep the oxide film uniform, it is effective that the content of Co is large, and the range of Co / Fe is 20% to 45%. It is good to keep inside.
[0034]
The coercive force Hc of the ferromagnetic metal powder is usually 115 to 300 kA / m, preferably 138 to 280 kA / m, more preferably 143 to 230 kA / m. As described above, by defining the long axis length, crystallite size, and oxide film thickness of the ferromagnetic fine particle metal powder particles, the expression of Hc based on the shape anisotropy and the Hc distribution can be reduced. It is presumed that a magnetic recording medium having a small Hc distribution, that is, suppressing an increase in SFD was obtained by reducing the thickness of the magnetic layer using the fine particles. Note that the smaller the σs, the higher the Hc of the medium when compared with the Hc of the powder.
[0035]
The residual magnetic flux (Φr) {residual magnetic flux density (Br) × average magnetic layer thickness (δ)} of the magnetic layer of the present invention is usually 5 to 1600 mT · μm, preferably 10 to 70 mT · μm, more preferably. Is 15 to 60 mT · μm. The residual magnetic flux (Φr) of the magnetic layer is desirably set to an optimum value according to the performance of the MR head, and is preferably selected to be higher within a range where the MR head is not saturated. If Hc, Br, and Φr are smaller than the lower limit value, short wavelength output cannot be sufficiently obtained, and if they are larger than the upper limit value, the head used for recording is saturated, so that the output cannot be secured. There is a case.
[0036]
The ferromagnetic metal powder is composed of at least Fe as a main component, 10% to 45% Co by mass ratio, 5% to 20% Al by mass ratio, and 5% to 25% rare earth elements (Y, La, In addition to this, Si, S, Ti, V, Cr, Cu, Mo, Rh, Pd, Ag, Sn, Sb, Te, Ba, It preferably contains atoms such as Sr, W, Au, Pb, Bi, Gd, P, Mg, Mn, Zn, Sr, B, Na, and Ca. In addition to controlling the shape of the starting material, these elements are effective in preventing sintering between particles, promoting reduction, and controlling the shape of the reduced ferromagnetic metal powder and the unevenness of the particle surface.
The particle size of the ferromagnetic metal powder is preferably defined as follows in relation to the gap length (gl) of the recording head. That is, the average major axis length is preferably 1/10 to 1/2 of gl and more preferably 1/8 to 1/3. The average minor axis length is preferably 1/100 to 1/5 of gl, more preferably 1/50 to 1/8. If it is too small, the magnetization is unstable due to thermal fluctuation, and if it is too large, the S / N tends to decrease.
[0037]
The particle size of the ferromagnetic metal powder or the like used in the present invention is determined by taking a high-resolution transmission electron micrograph of each powder and using an image analysis apparatus. In measuring the particle size, the standard deviation / average value is expressed as a percentage. The one displayed in is defined as the rate of change.
[0038]
In the present invention, the magnetic layer may be directly coated on the support, but preferably a nonmagnetic layer is provided as a lower layer between the support and the magnetic layer.
Hereinafter, the nonmagnetic layer will be described in detail.
[Non-magnetic layer (lower layer)]
The structure of the lower layer of the present invention should not be limited as long as it is substantially non-magnetic, but usually comprises at least a resin, and preferably a powder, for example, an inorganic powder or an organic powder is dispersed in the resin. The thing which was done is mentioned. The inorganic powder is usually preferably a non-magnetic powder, but a magnetic powder may be used as long as the lower layer is substantially non-magnetic.
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 is titanium dioxide, zinc oxide, iron oxyhydroxide, α-Fe because of its small particle size distribution and many means for imparting functions. 2 O 3 , Barium sulfate, more preferably titanium dioxide, α-Fe 2 O 3 , Iron oxyhydroxide.
[0039]
The powder size of these non-magnetic powders is preferably 0.005 to 2 μm. However, if necessary, non-magnetic powders having different powder sizes can be combined, or even a single non-magnetic powder can have the same effect by widening the particle size distribution. Can also be given. The powder 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. The tap density is 0.05 to 2 g / ml, preferably 0.2 to 1.5 g / ml. The moisture content of the nonmagnetic powder is usually 0.1 to 5% by mass, preferably 0.2 to 3% by mass, and more preferably 0.3 to 1.5% by mass. The pH of the nonmagnetic powder is usually 2 to 11, but the pH is particularly preferably between 5.5 and 10. Specific surface area of nonmagnetic powder by BET method (S BET ) Is usually 1-100m 2 / G, preferably 5 to 80 m 2 / G, more preferably 10 to 70 m 2 / G. The crystallite size of the non-magnetic powder is preferably 40 to 10,000 and more preferably 0.04 to 0.1 μm. The oil absorption amount using DBP (dibutyl phthalate) is usually 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 usually 1-12, preferably 3-6. The shape may be any of a needle shape, a spherical shape, a polyhedron shape, and a plate shape. The Mohs hardness is usually preferably 4 or more and 10 or less. SA (stearic acid) adsorption amount of non-magnetic powder is usually 1-20 μmol / m 2 , Preferably 2 to 15 μmol / m 2 More preferably, 3 to 8 μmol / m 2 It is. The pH is preferably between 3-6.
[0040]
By applying surface treatment to the surface of these nonmagnetic powders, 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 surface-treated layer co-precipitated according to the purpose may be used, or a method of treating the surface layer with silica after first making alumina exist, or vice versa can 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.
[0041]
Specific examples of the non-magnetic powder used in the lower layer of the present invention include Showa Denko Nano Tight, Sumitomo Chemical HIT-100, ZA-G1, Toda Kogyo Hematite DPN-250, DPN-250BX, DPN-245. , DPN-270BX, DPN-500BX, DBN-SA1, DBN-SA3, DPN-550RX, DPN-0110RX, manufactured by Ishihara Sangyo TTO-51B, TTO-55A, TTO-55B, TTO-55C, TTO-55S, TTO-55D, SN-100, Hematite E270, E271, E300, E303, Titanium Industry Titanium Oxide STT-4D, STT-30D, STT-30, STT-65C, Hematite α-40, Teica MT-100S, MT -100T, MT-150W, MT-500B, MT-6 0B, MT-100F, MT-500HD, Sakai Chemical FINEX-25, BF-1, BF-10, BF-20, ST-M, Dowa Mining DEFIC-Y, DEFIC-R, Nippon Aerosil AS2BM, TiO2P25 Ube Industries, Ltd. 100A, 500A, and those obtained by firing it. Particularly preferred non-magnetic powders are titanium dioxide and α-Fe. 2 O 3 (Hematite), iron oxyhydroxide.
[0042]
In addition, carbon black can be mixed with the lower nonmagnetic layer to lower the surface electrical resistance Rs, which is a known effect, to reduce the light transmittance, and to obtain a desired micro Vickers hardness. Furthermore, it is possible to bring about the effect of storing the lubricant. As the type of carbon black, furnace for rubber, thermal for rubber, black for color, acetylene black, and the like can be used. The lower layer carbon black should have the following characteristics optimized depending on the desired effect, and the effect may be obtained by using it together.
[0043]
Specific surface area of the underlying carbon black (S BET ) 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 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%, and a tap density of 0.1 to 1 g / ml. Specific examples of carbon black used in the lower layer include Cabot Corporation's BLACKPEARLS 2000, 1300, 1000, 900, 800, 880, 700, VULCAN XC-72, Mitsubishi Chemical Corporation # 3050B, # 3150B, # 3250B, # 3750B, # 3950B, # 950, # 650B, # 970B, # 850B, MA-600, MA-230, # 4000, # 4010, Columbian Carbon Corporation CONDUCTEX SC, RAVEN 8800, 8000, 7000, 5750, 5250, Examples thereof include 3500, 2100, 2000, 1800, 1500, 1255, 1250, and Ketjen Black EC manufactured by Akzo. 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. Moreover, before adding carbon black to a coating material, you may disperse | distribute with a binder beforehand. These carbon blacks can be used in a range not exceeding 50% by mass relative to the inorganic powder and not exceeding 40% of the total mass of the nonmagnetic layer. These carbon blacks can be used alone or in combination. The carbon black that can be used in the present invention can be referred to, for example, “Carbon Black Handbook” (edited by Carbon Black Association).
[0044]
Further, an organic powder can be added to the lower 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.
[0045]
For the lower layer binder resin, lubricant, dispersant, additive, solvent, dispersion method, etc., those of the magnetic layer described below can be applied. In particular, with respect to the binder resin amount, type, additive, and dispersant addition amount and type, known techniques relating to the magnetic layer can be applied.
[0046]
[Binder]
Conventionally known thermoplastic resins, thermosetting resins, reactive resins, and mixtures thereof are used as the binder used in the magnetic layer, optional nonmagnetic layer, and back layer of the present invention. 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 polymerization degree of about 50 to 1,000. is there.
[0047]
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 structural 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, but are preferably selected from vinyl chloride resin, vinyl chloride vinyl acetate copolymer, vinyl chloride vinyl acetate vinyl alcohol copolymer, vinyl chloride vinyl acetate vinyl maleic anhydride copolymer. A combination of at least one selected from the above and a polyurethane resin, or a combination of these with a polyisocyanate.
[0048]
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, -COOM, -SO are used as necessary to obtain better dispersibility and durability. 3 M, -OSO 3 M, -P = O (OM) 2 , -OP = O (OM) 2 , (Wherein M is a hydrogen atom or an alkali metal), 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, etc. 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.
[0049]
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, MPR-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, Pandex T-5105, T-R3080, T- 201, Barnock D-400, D-210-80, Crisbon 6109, 7209, Byron UR8200, UR8300, UR-8700, RV530, RV280, manufactured by Toyobo Co., Ltd., Daifer Seika, Daiferamin 4020, 5020, 5100, 5300, 9020 9022, 7020, Mitsubishi Kasei Co., Ltd., MX5004, Sanyo Kasei Co., Ltd. sampler SP-150, Asahi Kasei Co., Ltd. Saran F310, F210, and the like.
[0050]
The binder used for the nonmagnetic layer and the magnetic layer of the present invention is used in the range of 5 to 50% by mass, preferably in the range of 10 to 30% by mass with respect to the nonmagnetic powder or the ferromagnetic powder. When using a vinyl chloride resin, it is preferable to use 5-30% by mass, when using a polyurethane resin, 2-20% by mass, and polyisocyanate in a range of 2-20% by mass. 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 elongation at break is 100 to 2000%, and the stress at break is 0.05 to 10 kg / mm. 2 (0.49 to 98 MPa), yield point is 0.05 to 10 kg / mm 2 (0.49 to 98 MPa) is preferable.
[0051]
In the magnetic recording medium of the present invention, the amount of the 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 amount of polar groups, Alternatively, it is of course possible to change the physical characteristics of the resin described above between the non-magnetic layer and the magnetic layer as needed, and rather it should be optimized for each layer, and known techniques relating to multilayer magnetic layers can be applied. For example, when changing the amount of binder in each layer, it is effective to increase the amount of binder in the magnetic layer in order to reduce scratches on the surface of the magnetic layer. The amount of binder in the magnetic layer can be increased to provide flexibility. Recently, a system in which the vinyl chloride resin is reduced or eliminated in consideration of the influence on environmental destruction has been studied, and the present invention is also effective in a system in which the vinyl chloride resin is omitted.
[0052]
Examples of polyisocyanates that can be 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. Isocyanates such as triisocyanate, products of these isocyanates and polyalcohol, polyisocyanate generated 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, Death Module L, Death Module IL, Death Module N, Death Module HL, etc. Each layer can be used in combination of one or more.
[0053]
[Carbon black, abrasive]
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 (S BET ) Is 5-500m 2 / G, DBP oil absorption is 10 to 400 ml / 100 g, particle size is 5 nm to 300 nm, preferably 10 to 250 nm, more preferably 20 to 200 nm. The pH is preferably 2 to 10, the water content is preferably 0.1 to 10%, and the tap density is preferably 0.1 to 1 g / cc. Specific examples of carbon black used in the present invention include Cabot Corporation, BLACKPEARLS 2000, 1300, 1000, 900, 905, 800, 700, VULCAN XC-72, Asahi Carbon Corporation, # 80, # 60, # 55, # 50, # 35, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, # 2400B, # 2300, # 900, # 1000 # 30, # 40, # 10B, manufactured by Columbian Carbon Corporation, CONDUCTEX SC, RAVEN 150, 50, 40, 15 RAVEN-MT-P, manufactured by Nippon EC Co., Ltd., Ketjen Black EC, 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 with a binder in advance before being added to the magnetic coating. 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% with respect to the magnetic material. 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 present invention change the type, amount, and combination of the upper magnetic layer and the lower nonmagnetic layer, and exhibit the above-mentioned characteristics such as powder size, oil absorption, conductivity, pH, etc. Of course, it is possible to use properly according to the purpose, but rather it should be optimized in each layer. 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 the Carbon Black Association).
[0054]
As an abrasive used in the present invention, α-alumina, β-alumina, silicon carbide, chromium oxide, cerium oxide, α-iron oxide, corundum, artificial diamond, silicon nitride, silicon carbide, titanium having an α conversion rate of 90% or more Known materials having a Mohs hardness of 6 or more, such as carbide, titanium oxide, silicon dioxide and boron nitride, are used alone or in combination. Further, a composite of these abrasives (a product obtained by surface-treating an abrasive with another abrasive) may be used. These abrasives may contain compounds or elements other than the main component, but the effect is not affected if the main component is 90% or more. The powder size of these abrasives is preferably from 0.01 to 2 μm, more preferably from 0.05 to 1.0 μm, particularly preferably from 0.05 to 0.5 μm. In particular, in order to enhance electromagnetic conversion characteristics, it is preferable that the particle size distribution is narrow. Further, in order to improve the durability, it is possible to combine abrasives having different powder sizes as necessary, or to obtain the same effect by widening the particle size distribution even with a single abrasive. Tap density is 0.3-2 g / cc, moisture content is 0.1-5%, pH is 2-11, specific surface area (S BET ) 1-30m 2 / G is preferred. The shape of the abrasive used in the present invention may be any of a needle shape, a spherical shape, and a dice shape, but those having a corner in a part of the shape are preferable because of high polishing properties.
[0055]
Specifically, AKP-12, AKP-15, AKP-20, AKP-30, AKP-50, HIT20, HIT-30, HIT-55, HIT60, HIT70, HIT80, HIT100, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., Reynolds, ERC-DBM, HP-DBM, HPS-DBM, manufactured by Fujimi Abrasive Co., Ltd., WA10000, manufactured by Uemura Kogyo Co., Ltd., UB20, manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd., G-5, Chromex U2, Chromex U1, manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd. , TF100, TF140, Ibiden, Beta Random Ultra Fine, Showa Mining, B-3, and the like.
These abrasives can be added to the nonmagnetic layer 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 of course be set to optimum values.
[0056]
[Additive]
In the present invention, additives having a lubricating effect, an antistatic effect, a dispersing effect, a plasticizing effect, and the like are used as additives that can be used in the magnetic layer, optional nonmagnetic layer, and back layer. 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 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 these metal salts (Li, Na, K, Cu, etc.) or monovalent, divalent, trivalent, tetravalent, pentavalent, hexavalent alcohol (unsaturated bonds) having 12 to 22 carbon atoms. Or an alkoxy alcohol having 12 to 22 carbon atoms, a monobasic fatty acid having 10 to 24 carbon atoms (which may include an unsaturated bond or may be branched). A monovalent, divalent, trivalent, tetravalent, pentavalent, or hexavalent alcohol having 2 to 12 carbon atoms (which may contain an unsaturated bond or may be branched). Fatty acid esters, difatty acid esters or trifatty acid esters, fatty acid esters of monoalkyl ethers of alkylene oxide polymers, fatty acid amides having 8 to 22 carbon atoms, aliphatic amines having 8 to 22 carbon atoms, and the like can be used.
[0057]
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, isostearic acid, and the like. 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 Examples include alcohol and lauryl alcohol.
The fatty acid and the fatty acid ester are as described above for the back layer, and those described in the section of the back layer are preferably applied.
[0058]
Nonionic surfactants such as alkylene oxide, glycerin, glycidol, and alkylphenol ethylene oxide adducts, cyclic amines, ester amides, quaternary ammonium salts, hydantoin derivatives, heterocycles, phosphonium or sulfoniums, etc. Cationic surfactants, anionic surfactants containing acidic groups such as carboxylic acid, sulfonic acid, phosphoric acid, sulfate ester group, phosphate ester group, amino acids, aminosulfonic acids, sulfuric acid or phosphate esters of amino alcohol, Amphoteric surfactants such as alkylbedine type 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% or less, more preferably 10% or less.
[0059]
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. Adjusting the amount of surfactant to control bleeding on the surface using fatty acids with different melting points in the nonmagnetic layer and magnetic layer, and controlling bleeding on the surface using esters with different boiling points, melting points and polarities. In this case, it is conceivable to improve the stability of coating and increase the lubricating effect by increasing the additive amount of the lubricant in the intermediate layer. Of course, it is not limited to the examples shown here. Generally, the total amount of the lubricant is selected in the range of 0.1% to 50%, preferably 2% to 25%, based on the magnetic material or nonmagnetic powder.
[0060]
Further, all or a part of the additives used in the present invention may be added in any step of magnetic and non-magnetic coating production. For example, when mixed with a magnetic material before the kneading step, the additive is combined with the magnetic material. When adding in a kneading step with an agent and a solvent, adding in a dispersing step, adding after dispersing, adding in just before coating, and the like. Moreover, after applying a magnetic layer according to the purpose, the object may be achieved by applying a part or all of the additive by simultaneous or sequential application. Depending on the purpose, a lubricant can be applied to the surface of the magnetic layer after calendering or after completion of the slit. As the organic solvent used in the present invention, known ones can be used, for example, a solvent disclosed in JP-A-6-68453 can be used.
[0061]
[Layer structure]
The thickness of the magnetic recording medium of the present invention is such that the support is 2 to 100 μm, preferably 2 to 80 μm. The support of the computer tape has a thickness in the range of 3.0 to 6.5 [mu] m (preferably 3.0 to 6.0 [mu] m, more preferably 4.0 to 5.5 [mu] m).
[0062]
An undercoat layer may be provided between the support and the nonmagnetic layer or magnetic layer to improve adhesion. The thickness of the undercoat layer is 0.01 to 0.5 μm, preferably 0.02 to 0.5 μm.
[0063]
In the present invention, when a nonmagnetic layer as a lower layer is provided, the thickness of the nonmagnetic layer is 0.03 μm or more and 5.0 μm or less, preferably 0.03 μm or more and 3.0 μm or less, more preferably 0.05 μm or more and 2.5 μm or less. It is. The lower layer of the medium of the present invention exhibits its effect if it is substantially a non-magnetic layer. For example, even if a small amount of magnetic material is included as an impurity, the effect of the present invention is exhibited. Needless to say, the present invention can be regarded as substantially the same configuration as the present invention. Substantially non-magnetic means that the residual magnetic flux density of the lower layer is 0.01 T or less or the coercive force is 7.96 kA / m (100 Oe or less), and preferably has no residual magnetic flux density and coercive force. Show.
[0064]
[Support]
The support used in the present invention is not particularly limited, but is preferably substantially nonmagnetic and flexible.
Examples of the flexible support used in the present invention include polyesters such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyolefins, cellulose triacetate, polycarbonate, polyamides (aromatic polyamides and aromatic fragrances such as aramids). And other 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 disclosed 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 previously subjected to corona discharge treatment, plasma treatment, easy adhesion treatment, heat treatment, dust removal treatment, and the like. It is also possible to apply an aluminum or glass substrate as the support of the present invention.
[0065]
In the present invention, the support preferably has a center surface average surface roughness (Ra) of 8.0 nm or less, more preferably 4.0 nm or less, particularly preferably 2.0 nm or less. The center surface average surface roughness (Ra) is measured by measuring the surface of the magnetic layer with an area of about 184 μm × 242 μm using an optical interference three-dimensional roughness meter “HD-2000” manufactured by WYKO (Arizona, US). To do. Tilt correction and cylindrical correction are added with an objective lens 50 times and an intermediate lens 0.5 times. This method is a non-contact surface roughness meter that measures light interference.
It is preferable that the support not only has a small center surface average surface roughness but also has no coarse protrusions of 0.5 μm or more. The surface roughness shape can be 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, and Ti, and acrylic fine organic powders. The maximum height Rmax of the support is 1 μm or less, the ten-point average roughness Rz is 0.5 μm or less, the center surface peak height is Rp of 0.5 μm or less, the center face valley depth Rv is 0.5 μm or less, and the center surface area The rate Sr is preferably 10% to 90%, and the average wavelength λa is preferably 5 μm to 300 μm. In order to obtain desired electromagnetic conversion characteristics and durability, the surface protrusion distribution of these supports can be arbitrarily controlled by a filler, each having a size of 0.01 μm to 1 μm is 0.1 mm. 2 It is possible to control in the range of 0 to 2000 per unit. The F-5 value of the support used in the present invention is preferably 5 to 50 kg / mm. 2 (49 to 490 MPa). The heat shrinkage rate of the support at 100 ° C. for 30 minutes is preferably 3% or less, more preferably 1.5% or less, and the heat shrinkage rate at 80 ° C. for 30 minutes is preferably 1% or less, more preferably 0. .5% or less. Breaking strength is 5-100Kg / mm 2 (≈49 to 980 MPa), elastic modulus is 100 to 2000 kg / mm 2 (≈0.98 to 19.6 GPa) is preferable. The temperature expansion coefficient is 10 −4 to 10 −8 / ° C., preferably 10 −5 to 10 −6 / ° C. The humidity expansion coefficient is 10-4 / RH% or less, preferably 10-5 / RH% or less. These thermal characteristics, dimensional characteristics, and mechanical strength characteristics are preferably substantially equal with a difference within 10% in each in-plane direction of the support.
[0066]
[Production method]
The process for producing a magnetic coating material and a non-magnetic 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. Each process may be divided into two or more stages. All raw materials such as magnetic materials, nonmagnetic powders, binders, carbon blacks, abrasives, antistatic agents, lubricants and solvents 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. When using a kneader, the magnetic material or non-magnetic powder and all or a part of the binder (preferably 30% or more of the total binder) and 100 parts of the magnetic material are kneaded in the range of 15 to 500 parts. It is processed. 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 magnetic layer liquid and nonmagnetic layer liquid, 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.
[0067]
When applying a magnetic recording medium having a multi-layer structure in the present invention, the following method is preferably used.
First, a lower layer is first applied by a gravure coating, a roll coating, a blade coating, an extrusion coating device or the like generally used in the application of a magnetic paint, and the lower layer is in a wet state. A method of coating the upper layer with a support pressure type extrusion coating apparatus disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication Nos. 60-238179 and 2-265672.
Secondly, a coating head having two built-in slits for passing a coating liquid as disclosed in JP-A-63-88080, JP-A-2-17971, and JP-A-2-265672 is used for the above. A method of applying the lower layer almost simultaneously.
Thirdly, the upper and lower layers are applied almost simultaneously by an extrusion coating apparatus with a backup roll disclosed in JP-A-2-174965. In order to prevent the deterioration of the electromagnetic conversion characteristics of the magnetic recording medium due to the aggregation of the magnetic particles, the inside of the coating head is formed by a method as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 62-95174 and 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 Japanese Patent Laid-Open No. 3-8471. In order to realize the configuration of the present invention, it is possible to use a sequential multilayer coating in which a magnetic layer is provided on the lower layer after coating and drying, and the effects of the present invention are not lost.
[0068]
In the case of a disk, a sufficiently isotropic orientation may be obtained even without non-orientation without using an orientation device, but a known random method such as alternately arranging cobalt magnets obliquely or applying an alternating magnetic field with a solenoid. It is preferable to use an alignment device. In the case of a ferromagnetic metal fine powder, the isotropic orientation is generally preferably in-plane two-dimensional random, but can also be three-dimensional random with a vertical component. Further, isotropic magnetic characteristics can be imparted in the circumferential direction by using a well-known method such as a counter-polarized magnet and making it vertically oriented. In particular, when performing high density recording, vertical alignment is preferable. Further, circumferential orientation may be performed using spin coating.
[0069]
In the case of a magnetic tape, it is oriented in the longitudinal direction using a cobalt magnet or solenoid. It is preferable that the drying position of the coating film can be controlled by controlling the temperature, air volume, and coating speed of the drying air, the coating speed is preferably 20 m / min to 1000 m / min, and the temperature of the drying air is preferably 60 ° C. or higher. In addition, moderate preliminary drying can be performed before entering the magnet zone.
[0070]
After the coating and drying, the magnetic recording medium is usually subjected to a calendar process. The calendering roll is treated with a heat-resistant plastic roll or metal roll such as epoxy, polyimide, polyamide, polyimide amide, etc., but especially with a double-sided magnetic layer, it is treated with metal rolls. It is preferable. The treatment temperature is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher. The linear pressure is preferably 200 kg / cm (196 kN / m) or more, more preferably 300 kg / cm (294 kN / m) or more.
[0071]
[Physical properties]
The saturation magnetic flux density of the magnetic layer of the magnetic recording medium according to the present invention is usually 0.15 to 0.5T. The coercive forces Hc and Hr are 1510 to 4020 Oe (120 to 320 kA / m), preferably 1760 to 3520 Oe (140 to 280 kA / m). The coercive force distribution is preferably narrow, and SFD and SFDr are 1.2 or less, preferably 0.6 or less, and more preferably 0.5 or less.
In the case of a magnetic tape, the squareness ratio is 0.6 or more, preferably 0.75 or more.
[0072]
The friction coefficient with respect to the head of the magnetic recording medium of the present invention is 0.5 or less, preferably 0.3 or less, and the surface resistivity is preferably 10 or less in the temperature range of −10 ° C. to 40 ° C. and humidity of 0% to 95%. 4 -10 12 The ohmic / sq and the charged position are preferably within -500V to + 500V. The elastic modulus at 0.5% elongation of the magnetic layer is preferably 100 to 2000 kg / mm in each in-plane direction. 2 (0.98 to 19.6 GPa), the breaking strength is preferably 10 to 70 kg / mm 2 (98 to 686 MPa), the elastic modulus of the magnetic recording medium is preferably 100 to 1500 kg / mm in each in-plane direction. 2 (0.98 to 14.7 GPa), the residual spread is preferably 0.5% or less, and the thermal shrinkage at any temperature of 100 ° C. or less is preferably 1% or less, more preferably 0.5% or less, most preferably Is 0.1% or less. The glass transition temperature of the magnetic layer (maximum point of loss elastic modulus in dynamic viscoelasticity measurement measured at 110 Hz) is preferably 50 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, and that of the lower nonmagnetic layer is preferably 0 ° C. to 100 ° C. Loss modulus is 1 × 10 9 ~ 8x10 10 μN / cm 2 The loss tangent is preferably 0.2 or less. If the loss tangent is too large, adhesion failure is likely to occur. It is preferable that these thermal characteristics and mechanical characteristics are substantially equal within 10% in each in-plane direction of the medium. The residual solvent contained in the magnetic layer is preferably 100 mg / m 2 Or less, more preferably 10 mg / m 2 It is as follows. The porosity of the coating layer is preferably 30% by volume or less, more preferably 20% by volume or less for both the nonmagnetic layer and the magnetic layer. The porosity is preferably small in order to achieve high output, but it may be better to ensure a certain value depending on the purpose. For example, in the case of a disk medium in which repeated use is important, a larger void ratio is often preferable for running durability.
[0073]
The center surface average surface roughness (Ra) of the magnetic layer was measured by using an optical interference three-dimensional roughness meter “HD-2000” manufactured by WYKO (US Arizona), and the surface of the magnetic layer had an area of about 184 μm × 242 μm. Ra is measured. Usually, it is 4.0 nm or less, preferably 3.8 nm or less, more preferably 3.5 nm or less. The maximum height Rmax of the magnetic layer is 0.5 μm or less, the ten-point average roughness Rz is 0.3 μm or less, the center surface peak height Rp is 0.3 μm or less, the center surface valley depth Rv is 0.3 μm or less, the center surface The area ratio Sr is preferably 20% to 80%, and the average wavelength λa is preferably 5 μm to 300 μm. It is preferable to optimize the electromagnetic conversion characteristics and the friction coefficient by setting the surface protrusions of the magnetic layer as described above. These can be easily controlled by the surface property control by the filler of the support, the particle size and amount of the powder added to the magnetic layer as described above, the roll surface shape of the calendar treatment, and the like. it can. The curl is preferably within ± 3 mm.
[0074]
When the magnetic recording medium of the present invention has a nonmagnetic layer and a magnetic layer, 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.
[0075]
【Example】
Hereinafter, specific examples of the present invention will be described, but the present invention should not be limited thereto. In addition, the following “parts” means “parts by mass”.
[Example 1]
In order to prepare a magnetic tape using a ferromagnetic metal powder for the magnetic layer, the following magnetic layer composition, lower non-magnetic layer composition and back layer composition were prepared.
[0076]
[0077]
[0078]
For each of the above magnetic (for upper layer) and non-magnetic (for lower layer) paints, a pigment, a vinyl chloride polymer, phenylphosphonic acid and 50% of each solvent of the prescribed amount are kneaded with a kneader, and then polyurethane resin and The remaining components were added and dispersed with a sand mill to prepare a dispersion for a magnetic layer or a nonmagnetic layer. 30 parts of cyclohexanone and 5 parts of isocyanate are added to each dispersion obtained and 5 parts of isocyanate for final dispersion, followed by dispersion using a filter having an average pore diameter of 1 μm, for forming a nonmagnetic layer and magnetic A coating solution for layer formation was prepared. The back layer was prepared by kneading the pigment, vinyl chloride polymer and 50% of each solvent in a kneader with a kneader, and then adding the polyurethane resin and the remaining components and dispersing the mixture using a sand mill. The obtained dispersion was filtered using a filter having an average pore size of 1 μm to prepare a coating solution for forming a back layer.
[0079]
A non-magnetic layer-forming coating solution (for lower layer) is formed on an aramid support (trade name: Mictron) having a thickness of 3.7 μm and a center plane average surface roughness of 2 nm, and the thickness of the lower layer after drying is 1.2 μm. Then, a magnetic layer forming coating solution is applied so that the magnetic layer has a desired thickness, and a magnetic force of 477.5 kA / m is applied while it is in a wet state. The film was oriented by a cobalt magnet having a magnetic force and a solenoid having a magnetic force of 477.5 kA / m, and the coating film was set by drying. The non-magnetic layer and the magnetic layer after drying were adjusted to have a desired thickness.
After drying, a seven-stage calendar composed of a metal roll and a plastic roll at a temperature of 85 ° C. and a speed of 200 m / min. The treatment was performed at a linear pressure of 2940 N / cm, and then a back layer having a desired thickness was applied using a back layer forming coating solution. Slit to desired width (8mm, 1 / 4mm, 1 / 2mm or 3.8mm), so that non-woven fabric and polishing tape are pressed against the magnetic surface on the device with slitting device and take-up device The surface of the magnetic layer was cleaned with a tape cleaning device to obtain a tape sample.
[0080]
[Example 2]
In Example 1, the same thing as Example 1 except having used the acicular hematite-a used by the composition-1 of the back layer instead of the acicular hematite-1 of the composition of the nonmagnetic layer for lower layers. Created.
[Examples 3 to 4]
In Example 1, the same thing as Example 1 was created except having used the following ferromagnetic metal powder instead of the ferromagnetic metal powder (A).
Example 3: Ferromagnetic metal powder (B)
(Average major axis length 35 nm, axial ratio 5.4, Fe / Co / Al / Y = 100/40/12/16, σs100 Am 2 / Kg, Hc160kA / m, crystallite size 90mm)
Example 4: Ferromagnetic metal powder (C)
(Average major axis length 60 nm, axial ratio 5.8, Fe / Co / Al / Y = 100/24/12/14, σs 123 Am 2 / Kg, Hc197kA / m, crystallite size 120mm)
[0081]
Example 5
In Example 1, the same thing as Example 1 was created except having used the following ferromagnetic metal powder (D) instead of the ferromagnetic metal powder (A). However, the lower layer was not used, and a PET support (trade name: Lumirror) having a thickness of 6.7 μm and a center plane average surface roughness of 4 nm was used as the support.
Ferromagnetic metal powder (D): (average major axis length 75 nm, axial ratio 6.4, Fe / Co / Al / Y = 100/24/12/16, σs 142 Am 2 / Kg, Hc205kA / m, crystallite size 124mm)
Example 6
In Example 1, the same composition as in Example 1 except that the binder resin in the composition formulation of the magnetic layer composition, the nonmagnetic layer composition for the lower layer, and the composition of the back layer was changed to the following polyurethane resin A. Created.
"Synthesis of polyurethane resin A"
Provided with a reflux condenser and a stirrer, hydrogenated bisphenol A, propylene oxide adduct of bisphenol A (molecular weight 700), polypropylene glycol (molecular weight 400) and bis (2-hydroxyethyl) sulfoisophthalate in a container previously purged with nitrogen Was dissolved in a mixed solvent containing cyclohexanone and dimethylacetamide in a weight ratio of 50:50 at a molar ratio of 24: 14: 10: 2, respectively, and dissolved at 60 ° C. under a nitrogen stream. As a catalyst, 60 ppm of di-n-dibutyltin dilaurate was added to the total amount of raw materials used. Next, MDI (4,4-diphenylmethane diisocyanate) is added in an equimolar amount with the sum of the diols, and heated and reacted at 90 ° C. for 6 hours to contain 4.0 nmol / g ether groups, and —SO 3 Na group is 8 × 10 -5 / G of polyurethane resin A with Mn of 25000 was obtained with Mw of 45000 introduced.
[0082]
[Examples 7 to 10]
In Example 2, the same thing as Example 2 was created except having used the following acicular nonmagnetic powders instead of the acicular hematite-a used in the composition-1 of the back layer.
Example 7: Acicular hematite-1
Example 8: Acicular goethite (average major axis length: 0.15 μm, S BET : 70m 2 / G, average needle ratio 10, pH: 8.2, surface treatment layer: Al 2 O 3 )
Example 9: Acicular TiO 2 (Average major axis length: 0.15 μm, S BET : 50m 2 / G, average needle ratio 10, pH: 8.9, surface treatment layer: Al 2 O 3 )
Example 10: Acicular hematite-b (average major axis length: 0.15 μm, S BET : 60m 2 / G, average needle ratio 10, pH: 8.9, surface C treatment: 5% by mass)
[0083]
[Comparative Examples 1-5]
In Example 1, 3, 4 and 5, the same composition as in Examples 1, 3, 4 and 5 was prepared except that the composition 2 of the back layer shown below was used instead of the composition 1 of the back layer did. It was set as Comparative Examples 1, 2, 3, and 4, respectively. However, in Comparative Example 4, a PET support (trade name: Lumirror) having a thickness of 6.7 μm and a center plane average surface roughness of 4 nm was used as the support. Moreover, the thing similar to Example 1 was created except having used the composition 3 of the back layer shown below instead of the composition 1 of the back layer of Example 1 (Comparative Example 5).
[0084]
[0085]
[0086]
[Comparative Examples 6-7]
In Example 2, the same ferromagnetic metal powder as in Example 2 was prepared except that the following ferromagnetic metal powder was used instead of the ferromagnetic metal powder (A).
Comparative Example 6: Ferromagnetic metal powder (E)
(Average major axis length 90 nm, axial ratio 6.4, Fe / Co / Al / Y = 100/30/12/16, σs100 Am 2 / Kg, Hc202kA / m, crystallite size 120mm)
Comparative Example 7: Ferromagnetic metal powder (F)
(Average major axis length 75 nm, axial ratio 5.2, Fe / Co / Al / Y = 100/24/12/14, σs 123 Am 2 / Kg, Hc197kA / m, crystallite size 140mm)
[0087]
The thickness, surface property (Ra, protrusion density), electromagnetic conversion characteristics, and friction coefficient of each layer of the obtained sample were measured.
The electromagnetic conversion characteristics were measured by the following method.
8 mm deck for data recording, MIG head (head gap 0.2 μm, track width 17 μm, saturation magnetic flux density 1.5 T, azimuth angle 20 °) and reproducing MR head (SAL bias, MR element is Fe-Ni, track width 6 μm) , Gap length 0.2 μm, azimuth angle 20 °). Using the MIG head, the relative speed of the tape and the head is 10.2 m / sec, the optimum recording current is determined from the input / output characteristics of 1/2 Tb (λ = 0.5 μm), and the signal is recorded with this current. Played with.
C / N is from the peak of the reproduced carrier to the demagnetizing noise, and the resolution bandwidth of the spectrum analyzer is 100 kHz. As the noise level in the vicinity of the carrier, an average value of values separated from the carrier by 0.3 MHz was used. The characteristics for the tape using Example 1 are shown. However, Example 5 and Comparative Example 4 used an inductive head for reproduction.
[0088]
The thickness of the magnetic layer was measured with a diamond cutter along the longitudinal direction of the magnetic recording medium, cut into a thickness of about 0.1 μm, observed with a transmission electron microscope at a magnification of 30,000, and photographed. The photo print size is A4 size. Then, pay attention to the shape difference between the magnetic layer and the ferromagnetic powder of the non-magnetic layer and the non-magnetic powder, and visually determine the interface, and the surface of the magnetic layer is similarly blacked. Then, the image analysis apparatus (Carl Zeiss) The distance between the edged lines was measured with KS4000. Measurements were taken over a sample photograph having a length of 21 cm. The simple addition average of the measured values at that time was divided by the magnification to obtain the thickness of the magnetic layer.
[0089]
The center surface average surface roughness (Ra) is measured by measuring the Ra of the magnetic layer surface area of about 184 μm × 242 μm using an optical interference three-dimensional roughness meter “HD-2000” manufactured by WYKO (US Arizona). . Tilt correction and cylindrical correction are added with an objective lens 50 times and an intermediate lens 0.5 times. This method is a non-contact surface roughness meter that measures light interference.
[0090]
Back surface friction coefficient:
Dynamic friction of the back coat surface when a SUS420J SUS rod is subjected to a load of 20 g and a 1/4 width tape is slid 100 times (P) at a speed of 14 mm / sec in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 70%. The coefficient was measured.
[0091]
durability:
Measure the coefficient of dynamic friction of the back coat surface when a SUS420J SUS rod is subjected to a load of 20 g and a 1/4 width tape is slid 400 times at a speed of 14 mm / sec in an environment of 23 ° C and 70% humidity. did.
[0092]
Back layer thickness: A section of the medium was prepared, and the average thickness of the back layer was measured by TEM.
[0093]
The magnetic properties of the ferromagnetic metal powder were measured with a vibrating sample magnetometer (manufactured by Toei Industry Co., Ltd.) with an external magnetic field of 796 kA / m. A high-resolution transmission electron micrograph of the obtained ferromagnetic metal powder was taken, and the average major axis length and average axis ratio of the ferromagnetic metal powder were determined.
[0094]
The crystallite size was determined by the following method using an X-ray diffractometer.
It calculated | required from the breadth of the half value width of the diffraction line of (110) plane and (220) plane corresponding to (alpha) -Fe by the powder X-ray-diffraction method (50kV-300mA: CuK (beta) use use).
[0095]
Back layer protrusion density:
It was determined by scanning a range of 90 μm × 90 μm in contact mode using a DINOGITAL INSTRUMENT NANOSCOPE 3 as an atomic force microscope (AFM).
The surface where the volume of the protrusion and the indentation is equal was taken as the reference surface, and the protrusion density of 25 to 100 nm and the protrusion density exceeding 100 nm were counted when sliced at a height of 25 nm or more.
[0096]
[Table 1]
[0097]
In Table 1, in the column of the powder size of the back layer and the lower layer, the average major axis length is shown when the nonmagnetic powder is needle-shaped, and the average particle diameter is shown when it is granular.
From the above table, the example of the present invention using the acicular nonmagnetic powder for the back layer is superior in both the improvement of the electromagnetic conversion characteristics and the durability by suppressing the show-through to the magnetic layer as compared with the comparative example. I understand that.
【The invention's effect】
[0098]
According to the present invention, in a magnetic layer using a small ferromagnetic metal powder of a specific size for the magnetic layer, a density of protrusions having a specific height is formed on the back layer surface by using a needle-like nonmagnetic powder for the back layer. Magnetic recording with excellent electromagnetic conversion characteristics in the high-density recording area and excellent durability because the back surface is prevented from being exposed to the magnetic layer and the lubricant function can be effectively exhibited. A medium can be provided.