JP2005276258A - Magnetic recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、塗布型の磁気記録媒体に関し、特に高密度記録において安定したエラーレートと走行耐久性と寸度安定性とを低コストで実現できる磁気記録媒体に関する。 The present invention relates to a coating-type magnetic recording medium, and more particularly to a magnetic recording medium capable of realizing a stable error rate, running durability, and dimensional stability at high cost in high-density recording.
強磁性粉末が結合剤(バインダ)中に分散された磁性層を非磁性支持体上に設けた磁気記録媒体は、録音用テープ、ビデオテープあるいはフレキシブルディスクなどとして広く用いられている。そして、その電磁変換特性、走行耐久性および走行性能などの諸特性は高いレベルにあることが要求されている。例えば、音楽録音再生用のオーディオテープにおいては、より高度の原音再生能力が要求されている。また、ビデオテープについては、原画再生能力が優れているなど電磁変換特性が優れていることが要求されている。 A magnetic recording medium in which a magnetic layer in which ferromagnetic powder is dispersed in a binder (binder) is provided on a nonmagnetic support is widely used as a recording tape, a video tape, a flexible disk, or the like. And various characteristics, such as the electromagnetic conversion characteristic, running durability, and running performance, are required to be at a high level. For example, an audio tape for recording and reproducing music is required to have a higher original sound reproduction capability. In addition, video tapes are required to have excellent electromagnetic conversion characteristics such as excellent reproduction of original images.
かかる要求に対応するよう優れた電磁変換特性を有するために、磁性層中の強磁性粉末はγ酸化鉄からメタル磁性体へと改良が進められ、高Hc化、高σs化がなされている。特に、8mmビデオテープや放送分野における映像記録用ビデオテープのメタル化が進められている。また、最近では映像、音楽のデジタル記録再生化が進み、再生編集過程での原画、原音の再生劣化をなくし、原画・原音を忠実に再現できるようになってきた。 In order to have excellent electromagnetic conversion characteristics to meet such demands, the ferromagnetic powder in the magnetic layer has been improved from γ iron oxide to a metal magnetic material, and has been increased in Hc and σs. In particular, metalization of 8 mm video tapes and video recording video tapes in the broadcasting field has been promoted. Recently, digital recording and reproduction of video and music has progressed, and it has become possible to faithfully reproduce the original picture and original sound by eliminating the reproduction deterioration of the original picture and original sound during the reproduction and editing process.
更なる高記録密度媒体で安定したエラーレートを維持するためには、高いSNRとPW50(パルスの半値幅)の最適化が必要である。高いSNRを得るためには、(a)高出力化、(b)低ノイズ化が考えられるが、(a)高出力化に関しては磁性層の平滑化が有効であり、(b)低ノイズ化に関しては微粒子の磁性体を使用することが有効である。PW50を最適化するには磁性層厚み制御(薄層化)が効果的である。
このような観点から特許文献1〜6におけるような種々の磁気記録媒体が提案されている。
このような磁性体の微粒子化、磁性層の薄層化の下、高記録密度媒体においては、サーボ品質やエラーレートに影響を及ぼす一因であるテープエッジに要求される品質は益々厳しくなってきている。例えば、スリット工程で巻かれたパンケーキに飛び出しがあったり、カートリッジ内のテープの巻きが悪く飛び出しがあるとすると、輸送や保存中にその飛び出した部部がエッジダメージを受ける可能性があり、ドライブで走行させた時に、走行時のエラーレートが悪くなる懸念がある。従って、巻いた時の飛び出しを出きる限り抑えることは品質上重要な要素の一つとなってくる。
In order to maintain a stable error rate with a higher recording density medium, it is necessary to optimize a high SNR and PW50 (pulse half width). In order to obtain a high SNR, (a) high output and (b) low noise can be considered, but (a) smoothing of the magnetic layer is effective for high output, and (b) low noise. It is effective to use a fine magnetic material. In order to optimize the PW50, control of the magnetic layer thickness (thinning) is effective.
From such a viewpoint, various magnetic recording media as in Patent Documents 1 to 6 have been proposed.
With such a fine magnetic material and a thin magnetic layer, the quality required for the tape edge, which contributes to the servo quality and error rate, is becoming increasingly severe in high recording density media. ing. For example, if the pancake wound in the slit process has popped out, or if the tape in the cartridge is badly wound and there is popping out, there is a possibility that the part that protrudes during the transportation or storage will receive edge damage, When running with a drive, there is a concern that the error rate during running will deteriorate. Therefore, it is one of the important factors in quality to suppress the popping out when it is wound.
高記録密度媒体で安定したエラーレートを示す磁気記録媒体を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a magnetic recording medium exhibiting a stable error rate with a high recording density medium.
すなわち、本発明の目的は、以下の磁気記録媒体により達成される。
非磁性支持体の一方の面に、強磁性金属粉末及び結合剤を含有する磁性層、他方の面にバックコート層を設けた磁気記録媒体において、当該磁性層の厚みが10〜150nm、強磁性金属粉末の平均長軸長が20〜60nm、かつ磁性層とバックコート層間の摩擦係数が0.4〜0.6であることを特徴とする磁気記録媒体。
また、当該磁性層の下層として、非磁性無機粉末及び結合剤を含有する非磁性層を有することが好ましい。
That is, the object of the present invention is achieved by the following magnetic recording medium.
In a magnetic recording medium in which a magnetic layer containing a ferromagnetic metal powder and a binder is provided on one side of a nonmagnetic support, and a backcoat layer is provided on the other side, the magnetic layer has a thickness of 10 to 150 nm, ferromagnetic A magnetic recording medium, wherein the average major axis length of the metal powder is 20 to 60 nm and the friction coefficient between the magnetic layer and the backcoat layer is 0.4 to 0.6.
Moreover, it is preferable to have a nonmagnetic layer containing a nonmagnetic inorganic powder and a binder as a lower layer of the magnetic layer.
本発明により、飛び出しもなく安定した巻き姿が得られ、良好な耐久性を示し、高い記録密度で安定したエラーレートを示す磁気記録媒体を提供することが出来る。 According to the present invention, it is possible to provide a magnetic recording medium that can obtain a stable winding shape without popping out, exhibits good durability, and exhibits a stable error rate at a high recording density.
以下に本発明の磁気記録媒体について、詳細に説明する。
本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体の磁性層を設けた面の反対面に、バックコート層が設けられている。
The magnetic recording medium of the present invention will be described in detail below.
In the magnetic recording medium of the present invention, a back coat layer is provided on the surface opposite to the surface provided with the magnetic layer of the nonmagnetic support.
〔磁性層とバックコート層間の摩擦係数〕
本発明の磁気記録媒体は、磁性層とバックコート層間の摩擦係数が0.4〜0.6の範囲内である。
[Friction coefficient between magnetic layer and backcoat layer]
In the magnetic recording medium of the present invention, the coefficient of friction between the magnetic layer and the backcoat layer is in the range of 0.4 to 0.6.
磁性層及びバックコート層間の摩擦係数γの測定方法は、以下のとおりである。
23℃、相対湿度50%のもとで、直径25.4mmのAlO/TiC製シリンダーに、全巻き角度が180°以上でバックコート面を外側にしてテープを巻きつける。この周りに別のテープを磁性面を内側にして全巻き角度が170〜180°で巻きつけ、F1=0.64Nの力を加える。もう一方の端に、直線スライドに載せたフォースゲージを付け、スライドを速度0.5mm/secで動かすのに必要な力F2を測定する。
γ=ln(F2/F1)(1/α) α:巻きつけ角度(単位:ラジアン)
磁性層及びバックコート層間の摩擦係数γを上記の範囲に制御することにより、飛び出しもなく安定した巻き姿が得られ、良好な耐久性を有する磁気記録媒体を提供することが可能となる。
The method for measuring the friction coefficient γ between the magnetic layer and the backcoat layer is as follows.
A tape is wound around an AlO / TiC cylinder having a diameter of 25.4 mm at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50% with a total winding angle of 180 ° or more and the back coat surface facing outward. Around this, another tape is wound with the magnetic surface facing inward at a total winding angle of 170 to 180 °, and a force of F 1 = 0.64 N is applied. A force gauge mounted on a linear slide is attached to the other end, and the force F 2 required to move the slide at a speed of 0.5 mm / sec is measured.
γ = ln (F 2 / F 1 ) (1 / α) α: winding angle (unit: radians)
By controlling the coefficient of friction γ between the magnetic layer and the backcoat layer within the above range, a stable winding shape without popping out can be obtained, and a magnetic recording medium having good durability can be provided.
磁性層とバックコート層間の摩擦係数を0.4〜0.6の範囲内であるとするためには、例えば、磁性層及びバックコート層の表面粗さ、表面潤滑剤の量等を制御すればよい。
磁性層の表面粗さの好ましい範囲は、Raとして2.0〜6.0nmであり、バックコート層の表面粗さの好ましい範囲は、Raとして5.0〜15.0nmである。
Raは、例えば、WYKO社製の表面粗さ計TOPO−3Dにより測定できる。
磁性層の表面潤滑剤量の好ましい範囲は、表面潤滑剤指数として、5〜20である。
なお、表面潤滑剤指数とは、媒体表面に存在する潤滑剤の量を表す指標であり、以下の方法で測定できる。表面に存在する物質の測定方法として、オージェ電子分光法がある。オージェ電子分光法では表面から数十オングストローム(Å)の深さの元素を分析することができ、極表層に存在する物質とその量論的関係を知ることが可能である。表面に存在する潤滑剤および結合剤樹脂の量を、それらに由来するC元素量と強磁性金属粉末に由来するFe元素量の比(C/Fe=A)で表し、表面潤滑剤指数は、潤滑剤を媒体からn−ヘキサン浸漬法により除去して測定したC元素量(表面の結合剤成分)とFe元素量との比(C/Fe=B)を求め、A/Bで表わされる。
In order to set the friction coefficient between the magnetic layer and the backcoat layer to be within the range of 0.4 to 0.6, for example, the surface roughness of the magnetic layer and the backcoat layer, the amount of surface lubricant, etc. are controlled. That's fine.
A preferable range of the surface roughness of the magnetic layer is 2.0 to 6.0 nm as Ra, and a preferable range of the surface roughness of the backcoat layer is 5.0 to 15.0 nm as Ra.
Ra can be measured by, for example, a surface roughness meter TOPO-3D manufactured by WYKO.
A preferable range of the surface lubricant amount of the magnetic layer is 5 to 20 as a surface lubricant index.
The surface lubricant index is an index representing the amount of lubricant present on the medium surface, and can be measured by the following method. Auger electron spectroscopy is a method for measuring substances present on the surface. Auger electron spectroscopy can analyze elements at a depth of several tens of angstroms (Å) from the surface, and it is possible to know the substances present in the extreme surface layer and their stoichiometric relationship. The amount of lubricant and binder resin present on the surface is expressed by the ratio of the amount of C element derived from them to the amount of Fe element derived from ferromagnetic metal powder (C / Fe = A), and the surface lubricant index is A ratio (C / Fe = B) of the amount of C element (a binder component on the surface) and the amount of Fe element measured by removing the lubricant from the medium by n-hexane immersion method is expressed by A / B.
[バックコート層]
バックコート層の厚みは、薄いことが好ましく、より具体的には0.5μm以下が好ましい。
バックコート層に使用する結合剤は、従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型
樹脂等を用いることができる。好ましい結合剤は、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂、ニトロセルロース等の繊維素系樹脂、フェノキシ樹脂、ポリウレタン樹脂である。その中でも、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂を用いるのがより好ましい。特に好ましい結合剤は、分子量50以上500未満の環状構造を有する短鎖ジオール単位17〜40重量%と分子量500〜5000の長鎖ジオール単位10〜50重量%を含み、長鎖ジオール単位のエーテル基を1.0〜5.0mol/g含むポリウレタン樹脂である。
[Back coat layer]
The thickness of the back coat layer is preferably thin, more specifically 0.5 μm or less.
As the binder used for the back coat layer, conventionally known thermoplastic resins, thermosetting resins, reactive resins and the like can be used. Preferred binders are vinyl chloride resins, vinyl chloride-vinyl acetate resins, fibrous resins such as nitrocellulose, phenoxy resins, and polyurethane resins. Among these, it is more preferable to use vinyl chloride resin, vinyl chloride-vinyl acetate resin, and polyurethane resin. Particularly preferred binders include 17 to 40% by weight of a short-chain diol unit having a cyclic structure with a molecular weight of 50 or more and less than 500 and 10 to 50% by weight of a long-chain diol unit having a molecular weight of 500 to 5000, and an ether group of the long-chain diol unit. Is a polyurethane resin containing 1.0 to 5.0 mol / g.
バックコート層で使用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。この場合、平均粒子径が10〜20nmの微粒子状カーボンブラックと平均粒子径が230〜300nmの粗粒子状カーボンブラックを組み合わせて使用することが好ましい。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、バックコート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、平均粒子径が230〜300nmの粗粒子状カーボンブラックは、固体潤滑剤としての機能を有しており、またバックコート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。 The carbon black used in the back coat layer is preferably used in combination of two types having different average particle diameters. In this case, it is preferable to use a combination of fine particle carbon black having an average particle size of 10 to 20 nm and coarse particle carbon black having an average particle size of 230 to 300 nm. In general, by adding fine carbon black as described above, the surface electrical resistance of the backcoat layer can be set low, and the light transmittance can also be set low. 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 lubricant, and contributes to reduction of the friction coefficient when used in combination with lubricant. On the other hand, coarse carbon black having an average particle size of 230 to 300 nm has a function as a solid lubricant, and also forms fine protrusions on the surface of the backcoat layer to reduce the contact area, thereby reducing friction. Contributes to reducing the coefficient.
本発明においてバックコート層に用いられる微粒子状カーボンブラック及び粗粒子状カーボンブラックとして、市販のものを用いる場合、具体的な商品としては、WO98/35345に記載のものを挙げることができる。
バックコート層において、平均粒子径の異なる二種類のものを使用する場合、10〜20nmの微粒子状カーボンブラックと230〜300nm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=98:2〜75:25の範囲にあることが好ましく、95:5〜85:15の範囲にあることがさらに好ましい。
バックコート層中のカーボンブラック(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30〜80質量部の範囲であり、好ましくは、45〜65質量部の範囲である。
In the present invention, when a commercially available product is used as the fine particulate carbon black and the coarse particulate carbon black used for the backcoat layer, specific products may include those described in WO 98/35345.
In the case of using two types of backcoat layers having different average particle diameters, the content ratio (mass ratio) of fine particle carbon black of 10 to 20 nm and coarse particle carbon black of 230 to 300 nm is the former: the latter = It is preferably in the range of 98: 2 to 75:25, and more preferably in the range of 95: 5 to 85:15.
The content of carbon black in the backcoat layer (the total amount when two types are used) is usually in the range of 30 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder, It is the range of 45-65 mass parts.
バックコート層で使用する無機粉末は、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。
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。
バックコート層内の軟質無機粉末の含有量は、カーボンブラック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、35〜100質量部であることがさらに好ましい。
The inorganic powder used in the backcoat layer is preferably used in combination of two types having different hardness. 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.
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.
The content of the soft inorganic powder in the back coat 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 carbon black.
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、バックコート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、強いバックコート層となる。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、バックコート層の摩擦係数の安定化も図ることができる。
硬質無機粉末の平均粒子径は80〜250nmの範囲にあることが好ましく、100〜210nmの範囲にあることがさらに好ましい。
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よいし、あるいは併用してもよい。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、カーボンブラック100質量部に対して通常、3〜30質量部であり、3〜20質量部であることが好ましい。
By adding a hard inorganic powder having a Mohs hardness of 5 to 9, the strength of the backcoat 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 backcoat layer is obtained. Moreover, by adding this inorganic powder, an appropriate polishing force is imparted, and adhesion of shavings to a tape guide pole or the like is reduced. In particular, when used in combination with soft inorganic powder, the sliding characteristics with respect to the guide pole having a rough surface are improved, and the friction coefficient of the backcoat layer can be stabilized.
The average particle size of the hard inorganic powder is preferably in the range of 80 to 250 nm, and more preferably in the range of 100 to 210 nm.
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. The content of the hard inorganic powder is usually 3 to 30 parts by mass and preferably 3 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon black.
バックコート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(さらに好ましくは、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。
バックコート層には、前記それぞれ特定の平均粒子径を有するモース硬度の異なる二種類の無機粉末と、前記平均粒子径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。
When the soft inorganic powder and the hard inorganic powder are used in combination in the back coat 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.
The backcoat layer preferably contains the two types of inorganic powders having different specific Mohs hardnesses having the specific average particle size and the two types of carbon blacks having different average particle sizes.
バックコート層には、潤滑剤を含有させることができる。潤滑剤は、後述の非磁性層、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。バックコート層において、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。 The back coat layer can contain a lubricant. The lubricant can be used by appropriately selecting from the lubricants mentioned as the lubricant that can be used for the nonmagnetic layer or the magnetic layer described later. In the backcoat 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.
バックコート層の潤滑剤、分散剤、添加剤、溶剤、分散方法、含有量その他は、後述の磁性層および非磁性層のそれが適用できる。特に、結合剤の量、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。 As for the lubricant, dispersant, additive, solvent, dispersion method, content, etc. of the backcoat layer, those of the magnetic layer and nonmagnetic layer described later can be applied. In particular, known techniques relating to the magnetic layer can be applied to the amount, type, additive, and dispersant added amount, type.
本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体の一方の面に、磁性層を形成して作製される。磁性層は、磁性粉末を結合剤中に分散した組成物を塗布することによって形成される。 The magnetic recording medium of the present invention is produced by forming a magnetic layer on one surface of a nonmagnetic support. The magnetic layer is formed by applying a composition in which magnetic powder is dispersed in a binder.
[磁性層]
磁性層が含有する結合剤は、特に限定されないが、ポリウレタン樹脂であることが好ましい。特にTgが100〜200℃であるポリウレタン樹脂が好ましい。
[Magnetic layer]
The binder contained in the magnetic layer is not particularly limited, but is preferably a polyurethane resin. Particularly preferred is a polyurethane resin having a Tg of 100 to 200 ° C.
本発明において、磁性層においてTgが100〜200℃であるポリウレタン樹脂を含む結合剤が用いられると、従来の磁気記録媒体の製造方法で採られていたバルク熱処理工程を省略しても、記録再生ヘッドと磁性層表面との摺動により発生する摩擦熱による磁性層の塑性流動が抑制され、良好な塗膜強度が得られ、優れた走行耐久性を達成することができる。特に、その効果は磁性層が薄層である場合に顕著である。さらに、後述の非磁性層でも上記ポリウレタン樹脂を含む結合剤を使用したことにより、高い塗膜強度が得られ、ドライブ内でテープを走行させた時に、規制ガイドとの摺動によるテープのエッジ削れを防止できる。 In the present invention, when a binder containing a polyurethane resin having a Tg of 100 to 200 ° C. is used in the magnetic layer, recording / reproduction can be performed even if the bulk heat treatment step employed in the conventional method of manufacturing a magnetic recording medium is omitted. Plastic flow of the magnetic layer due to frictional heat generated by sliding between the head and the surface of the magnetic layer is suppressed, good coating strength can be obtained, and excellent running durability can be achieved. In particular, the effect is remarkable when the magnetic layer is a thin layer. Furthermore, by using the binder containing the polyurethane resin in the non-magnetic layer described later, high coating strength is obtained, and when the tape is run in the drive, the edge of the tape is scraped by sliding with the regulation guide. Can be prevented.
本発明において結合剤に含まれるポリウレタン樹脂のTgは、100〜200℃の範囲であり、好ましくは120〜170℃の範囲である。Tgが100℃以上であれば、塗膜強度が低下することなく、良好な走行耐久性を得ることができる。また、Tgが200℃以下であれば、カレンダ処理時の平滑化効果が得られ、良好な電磁変換特性及び走行耐久性が得られる。 In the present invention, the Tg of the polyurethane resin contained in the binder is in the range of 100 to 200 ° C, preferably in the range of 120 to 170 ° C. When Tg is 100 ° C. or higher, good running durability can be obtained without lowering the coating film strength. Moreover, if Tg is 200 degrees C or less, the smoothing effect at the time of a calendar process will be acquired and a favorable electromagnetic conversion characteristic and driving | running | working durability will be acquired.
前記ポリウレタン樹脂は、ウレタン基濃度が2.5〜6.0mmol/gの範囲であることが好ましく、3.0〜4.5mmol/gであることがさらに好ましい。ウレタン基濃度が2.5mmol/g以上であると、塗膜のTgが高く良好な耐久性を得ることがで
き、6.0mmol/g以下であると、溶剤溶解性が高いため分散性が良好である。ウレタン基濃度が過度に高いと必然的にポリオールを含有することができなくなるため、分子量コントロールが困難になる等、合成上好ましくない。
The polyurethane resin preferably has a urethane group concentration in the range of 2.5 to 6.0 mmol / g, and more preferably 3.0 to 4.5 mmol / g. When the urethane group concentration is 2.5 mmol / g or more, the coating film has a high Tg and good durability can be obtained. When the urethane group concentration is 6.0 mmol / g or less, the solvent solubility is high and the dispersibility is good. It is. If the urethane group concentration is excessively high, it is inevitably impossible to contain a polyol, which makes it difficult to control the molecular weight.
前記ポリウレタン樹脂の重量平均分子量(Mw)は、30,000〜200,000の範囲であることが好ましく、50,000〜100,000の範囲であることがさらに好ましい。分子量が30,000以上であると、塗膜強度が高く良好な耐久性を得ることができ、200,000以下であると溶剤溶解性が高く分散性が良好である。 The polyurethane resin preferably has a weight average molecular weight (Mw) in the range of 30,000 to 200,000, and more preferably in the range of 50,000 to 100,000. When the molecular weight is 30,000 or more, the coating film strength is high and good durability can be obtained, and when it is 200,000 or less, the solvent solubility is high and the dispersibility is good.
前記ポリウレタン樹脂の極性基としては、−SO3M、−OSO3M、−PO3M2、−COOMが好ましく、−SO3M、−OSO3M(但し、Mは水素原子、アルカリ金属、アンモニウムから選ばれる)であることがさらに好ましい。極性基の含有量は、1×10-5〜2×10-4eq/gであることが好ましい。1×10-5eq/g以上であると、強磁性粉末や非磁性粉末への吸着性が高く分散性が良好である。一方、2×10-4eq/g以下であると、溶剤溶解性が高く、分散性が良好である。 The polar group of the polyurethane resin is preferably —SO 3 M, —OSO 3 M, —PO 3 M 2 , or —COOM, and —SO 3 M, —OSO 3 M (where M is a hydrogen atom, an alkali metal, More preferably, it is selected from ammonium. The polar group content is preferably 1 × 10 −5 to 2 × 10 −4 eq / g. When it is 1 × 10 −5 eq / g or more, the adsorptivity to the ferromagnetic powder and the nonmagnetic powder is high and the dispersibility is good. On the other hand, when it is 2 × 10 −4 eq / g or less, the solvent solubility is high and the dispersibility is good.
前記ポリウレタン樹脂中のOH基含有量は、1分子当たり2〜20個であることが好ましく、1分子当たり3〜15個であることがさらに好ましい。1分子当たり2個以上のOH基を含むことにより、イソシアネート硬化剤と良好に反応するため、塗膜強度が高く、良好な耐久性を得ることができる。一方、1分子当たり15個以下のOH基を含むと、溶剤溶解性が高く分散性が良好である。OH基を付与するために用いる化合物としては、OH基が3官能以上の化合物、例えばトリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、無水トリメリット酸、グリセリン、ペンタエリスリトール、ヘキサントリオール、3官能以上OH基を持つ分岐ポリエステル又はポリエーテルエステルを用いることができる。これらのなかでも、3官能のものが好ましい。4官能以上になると硬化剤との反応が速くなりすぎポットライフが短くなる。 The OH group content in the polyurethane resin is preferably 2 to 20 per molecule, and more preferably 3 to 15 per molecule. By containing two or more OH groups per molecule, it reacts well with the isocyanate curing agent, so that the coating strength is high and good durability can be obtained. On the other hand, when it contains 15 or less OH groups per molecule, the solvent solubility is high and the dispersibility is good. As a compound used for imparting an OH group, a compound having an OH group having a trifunctional or higher functional group such as trimethylolethane, trimethylolpropane, trimellitic anhydride, glycerin, pentaerythritol, hexanetriol, or a trifunctional or higher functional OH group Branched polyesters or polyether esters can be used. Among these, trifunctional ones are preferable. If it is tetrafunctional or more, the reaction with the curing agent becomes too fast and the pot life is shortened.
本発明において、磁性層の結合剤に含まれるポリウレタン樹脂のポリオール成分としては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルエステルポリオール、ポリオレフィンポリオールやダイマージオール等の環構造及び長鎖アルキル鎖を有するジオール化合物等の公知のポリオールを用いることができる。
上記ポリオールの分子量は500〜2000程度が好ましい。分子量が上記範囲内であると、実質的にジイソシアネートの重量比を増やすことができるため、ウレタン結合が増えて分子間の相互作用が強まり、ガラス転移温度が高く、力学強度の高い塗膜を得ることができる。
In the present invention, the polyol component of the polyurethane resin contained in the binder of the magnetic layer includes a ring structure such as polyester polyol, polyether polyol, polycarbonate polyol, polyether ester polyol, polyolefin polyol or dimer diol, and a long alkyl chain. Known polyols such as diol compounds can be used.
The molecular weight of the polyol is preferably about 500 to 2,000. When the molecular weight is within the above range, the weight ratio of the diisocyanate can be substantially increased, so that the urethane bond is increased, the interaction between molecules is increased, the glass transition temperature is high, and a coating film having high mechanical strength is obtained. be able to.
上記ジオール成分は、環状構造及び長鎖アルキル鎖を有するジオール化合物であることが好ましい。ここで、長鎖アルキル鎖とは、炭素数2〜18のアルキル基をいう。環状構造及び長鎖アルキル鎖を有すると、屈曲した構造を有するため、溶剤への溶解性に優れる。これにより、塗布液中で磁性体又は非磁性体表面に吸着したウレタン分子鎖の広がりを大きくできるので、分散安定性を向上させる作用があり、優れた電磁変換特性(SNR)を得ることができる。また、環状構造を有することにより、ガラス転移温度が高いポリウレタンを得ることができる。
環状構造及び長鎖アルキル鎖を有するジオール化合物は、下式で示されるジオール化合物が特に好ましい。
The diol component is preferably a diol compound having a cyclic structure and a long alkyl chain. Here, the long alkyl chain refers to an alkyl group having 2 to 18 carbon atoms. Since it has a bent structure when it has a cyclic structure and a long alkyl chain, it is excellent in solubility in a solvent. As a result, the spread of urethane molecular chains adsorbed on the surface of the magnetic material or non-magnetic material in the coating solution can be increased, so that there is an effect of improving dispersion stability and excellent electromagnetic conversion characteristics (SNR) can be obtained. . Moreover, polyurethane having a high glass transition temperature can be obtained by having a cyclic structure.
The diol compound having a cyclic structure and a long alkyl chain is particularly preferably a diol compound represented by the following formula.
式中、Zは、シクロヘキサン環、ベンゼン環及びナフタレン環から選ばれる環状構造であり、R1及びR2は炭素数1〜18のアルキレン基であり、R3及びR4は炭素数2〜18のアルキル基である。 In the formula, Z is a cyclic structure selected from a cyclohexane ring, a benzene ring and a naphthalene ring, R 1 and R 2 are alkylene groups having 1 to 18 carbon atoms, and R 3 and R 4 are 2 to 18 carbon atoms. It is an alkyl group.
上記ジオール成分は、ポリウレタン樹脂中に10〜50質量%含まれることが好ましく、15〜40質量%含まれることがさらに好ましい。10質量%以上であると、溶剤溶解性が高く分散性が良好であり、50質量%以下であると、Tgが高く優れた耐久性を有する塗膜が得られる。 The diol component is preferably contained in the polyurethane resin in an amount of 10 to 50% by mass, more preferably 15 to 40% by mass. When it is 10% by mass or more, the solvent solubility is high and the dispersibility is good, and when it is 50% by mass or less, a coating film having high Tg and excellent durability is obtained.
上記ポリウレタン樹脂には、鎖延長剤として上記ジオール成分以外のジオール成分を併用することもできる。ジオール成分の分子量が大きくなると、必然的にジイソシアネート含有量が少なくなるため、ポリウレタン中のウレタン結合が少なくなり、塗膜強度に劣る。よって、十分な塗膜強度を得るためには、併用される鎖延長剤は、分子量500未満、好ましくは300以下である低分子量ジオールであることが好ましい。 The polyurethane resin may be used in combination with a diol component other than the diol component as a chain extender. When the molecular weight of the diol component is increased, the diisocyanate content is inevitably reduced, so that the urethane bond in the polyurethane is reduced and the coating strength is inferior. Therefore, in order to obtain a sufficient coating strength, the chain extender used in combination is preferably a low molecular weight diol having a molecular weight of less than 500, preferably 300 or less.
具体的には、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール(NPG)、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2−ブチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール等の脂肪族グリコール、シクロヘキサンジメタノール(CHDM)、シクロヘキサンジオール(CHD)、水素化ビスフェノールA(H−BPA)等の脂環族グリコール及びこれらのエチレンオキサイド付加物、プロピレンオキサイド付加物、ビスフェノールA(BPA)、ビスフェノールS、ビスフェノールP、ビスフェノールF等の芳香族グリコール及びこれらのエチレンオキサイド付加物、プロピレンオキサイド付加物を用いることができる。特に好ましいものは水素化ビスフェノールAである。 Specifically, ethylene glycol, 1,3-propanediol, propylene glycol, neopentyl glycol (NPG), 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8- Octanediol, 1,9-nonanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 2-ethyl-2-butyl-1,3-propanediol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol Aliphatic glycols such as cyclohexanedimethanol (CHDM), cyclohexanediol (CHD), alicyclic glycols such as hydrogenated bisphenol A (H-BPA) and their ethylene oxide adducts, propylene oxide adducts, bisphenol A ( BPA), bisphenol S, bisphenol P, bisphenol Aromatic glycols and their ethylene oxide adducts, such as Le F, it is possible to use propylene oxide adducts. Particularly preferred is hydrogenated bisphenol A.
上記ポリウレタン樹脂に用いるジイソシアネートとしては、公知のものを用いることができる。具体的には、TDI(トリレンジイソシアネート)、MDI(ジフェニルメタンジイソシアネート)、p−フェニレンジイソシアネート、o−フェニレンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等が好ましい。 As the diisocyanate used for the polyurethane resin, known ones can be used. Specifically, TDI (tolylene diisocyanate), MDI (diphenylmethane diisocyanate), p-phenylene diisocyanate, o-phenylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate and the like are preferable.
本発明において、上記ポリウレタン樹脂は、塩化ビニル系の合成樹脂と併用してもよい。併用することができる塩化ビニル系樹脂の重合度は200〜600が好ましく、250〜450が特に好ましい。塩化ビニル系樹脂はビニル系モノマー、例えば酢酸ビニル、ビニルアルコール、塩化ビニリデン、アクリロニトリルなどを共重合させたものでもよい。 In the present invention, the polyurethane resin may be used in combination with a vinyl chloride synthetic resin. The degree of polymerization of the vinyl chloride resin that can be used in combination is preferably from 200 to 600, particularly preferably from 250 to 450. The vinyl chloride resin may be a copolymer of vinyl monomers such as vinyl acetate, vinyl alcohol, vinylidene chloride, acrylonitrile and the like.
上記ポリウレタン樹脂は、上記塩化ビニル系樹脂の他、さらに各種の合成樹脂と併用できる。そのような合成樹脂としては、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ニトロセ
ルロース樹脂などのセルロース誘導体、アクリル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂等を挙げることができる。これらは、単独でも組み合わせでも使用することができる。
The polyurethane resin can be used in combination with various synthetic resins in addition to the vinyl chloride resin. Examples of such synthetic resins include cellulose derivatives such as ethylene / vinyl acetate copolymers and nitrocellulose resins, acrylic resins, polyvinyl acetal resins, polyvinyl butyral resins, epoxy resins, and phenoxy resins. These can be used alone or in combination.
上記ポリウレタン樹脂と上記合成樹脂とを併用する場合、磁性層に含まれるポリウレタン樹脂は、結合剤中に10〜90質量%含有されていることが好ましく、20〜80質量%含有されることがさらに好ましく、25〜60質量%含有されることが特に好ましい。また塩化ビニル系樹脂は、結合剤中に10〜80質量%含有されていることが好ましく、20〜70質量%含有されていることがさらに好ましく、30〜60質量%含有されていることが特に好ましい。 When using the said polyurethane resin and the said synthetic resin together, it is preferable that 10-90 mass% of polyurethane resins contained in a magnetic layer are contained in binder, and it is further contained 20-80 mass%. The content is preferably 25 to 60% by mass, particularly preferably. The vinyl chloride resin is preferably contained in the binder in an amount of 10 to 80% by mass, more preferably 20 to 70% by mass, and particularly preferably 30 to 60% by mass. preferable.
また、本発明の結合剤とともに、ポリイソシアネート化合物等の硬化剤を使用することができる。ポリイソシアネート化合物の例としては、トリレンジイソシアネート3モルとトリメチロールプロパン1モルとの反応性生物(例、デスモジュールL−75(バイエル社製))、キシリレンジイソシアネートあるいはヘキサメチレンジイソシアネートなどのジイソシアネート3モルとトリメチロールプロパン1モルとの反応生成物、ヘキサメチレンジイソシアネート3モルとのビューレット付加化合物、トリレンジイソシアネート5モルのイソシアヌレート化合物、トリレンジイソシアネート3モルとヘキサメチレンジイソシアネート2モルのイソシアヌレート付加化合物、イソホロンジイソシアネート及びジフェニルメタンジイソシアネートのポリマーを挙げることができる。 Moreover, hardeners, such as a polyisocyanate compound, can be used with the binder of this invention. Examples of the polyisocyanate compound include a reactive product of 3 mol of tolylene diisocyanate and 1 mol of trimethylolpropane (eg, Desmodur L-75 (manufactured by Bayer)), diisocyanate 3 such as xylylene diisocyanate or hexamethylene diisocyanate. Reaction product of 1 mol of trimethylolpropane, 3 moles of burette addition compound with 3 moles of hexamethylene diisocyanate, 5 moles of isocyanurate compound of tolylene diisocyanate, isocyanurate addition of 3 moles of tolylene diisocyanate and 2 moles of hexamethylene diisocyanate Mention may be made of compounds, polymers of isophorone diisocyanate and diphenylmethane diisocyanate.
磁性層に含まれるポリイソシアネート化合物は、結合剤中に10〜50質量%の範囲で含有されていることが好ましく、さらに好ましくは20〜40質量%の範囲である。また、電子線照射による硬化処理を行う場合には、ウレタンアクリレート等のような反応性二重結合を有する化合物を使用できる。樹脂成分と硬化剤との合計(すなわち結合剤)の重量は、強磁性粉末100重量部に対して、通常15〜40重量部の範囲内にあることが好ましく、さらに好ましくは20〜30重量部である。 The polyisocyanate compound contained in the magnetic layer is preferably contained in the binder in the range of 10 to 50% by mass, and more preferably in the range of 20 to 40% by mass. Moreover, when performing the hardening process by electron beam irradiation, the compound which has reactive double bonds like urethane acrylate etc. can be used. The total weight of the resin component and the curing agent (that is, the binder) is preferably in the range of usually 15 to 40 parts by weight, more preferably 20 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ferromagnetic powder. It is.
<強磁性金属粉末>
磁性層で用いられる強磁性金属粉末は、平均長軸長20〜60nmの強磁性金属粉末である。これにより高記録密度で安定したエラーレートを示す磁気記録媒体とすることができる。
<Ferromagnetic metal powder>
The ferromagnetic metal powder used in the magnetic layer is a ferromagnetic metal powder having an average major axis length of 20 to 60 nm. As a result, a magnetic recording medium having a high recording density and a stable error rate can be obtained.
本発明において磁性層で用いられる強磁性金属粉末は、SBET比表面積が40〜80m2/g 、好ましくは50〜70m2/gであるコバルト含有強磁性酸化鉄又は強磁性合金粉末であることが好ましい。結晶子サイズは12〜25nm、好ましくは13〜22nmであり、特に好ましくは14〜20nmである。
強磁性粉末としては、イットリウムを含むFe、Fe−Co、Fe−Ni、Co−Ni−Feが挙げられ、強磁性粉末中のイットリウム含有量は、鉄原子に対してイットリウム原子の比、Y/Feが0.5原子%〜20原子%が好ましく、さらに好ましくは、5〜10原子%であることが適当である。0.5原子%以上であると、強磁性粉末の高飽和磁化(σS)化が可能となり磁気特性が向上し、良好な電磁変換特性を得ることができる。20原子%以下であると、鉄の含有量が適当であり磁気特性が良好であり、電磁変換特性が向上する。さらに、鉄100原子%に対して20原子%以下の範囲内で、アルミニウム、ケイ素、硫黄、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、銅、亜鉛、モリブデン、ロジウム、パラジウム、錫、アンチモン、ホウ素、バリウム、タンタル、タングステン、レニウム、金、鉛、リン、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、テルル、ビスマス等を含むことができる。また、強磁性金属粉末が少量の水、水酸化物または酸化物を含むものなどであってもよい。
The ferromagnetic metal powder used in the magnetic layer in the present invention is a cobalt-containing ferromagnetic iron oxide or ferromagnetic alloy powder having an S BET specific surface area of 40 to 80 m 2 / g, preferably 50 to 70 m 2 / g. Is preferred. The crystallite size is 12 to 25 nm, preferably 13 to 22 nm, and particularly preferably 14 to 20 nm.
Examples of the ferromagnetic powder include Fe, Fe—Co, Fe—Ni, and Co—Ni—Fe containing yttrium, and the yttrium content in the ferromagnetic powder is the ratio of yttrium atoms to iron atoms, Y / Fe is preferably 0.5 atomic% to 20 atomic%, and more preferably 5 to 10 atomic%. When the content is 0.5 atomic% or more, high saturation magnetization (σ S ) of the ferromagnetic powder can be achieved, magnetic characteristics can be improved, and good electromagnetic conversion characteristics can be obtained. When the content is 20 atomic% or less, the iron content is appropriate, the magnetic characteristics are good, and the electromagnetic conversion characteristics are improved. Furthermore, within a range of 20 atomic% or less with respect to 100 atomic% of iron, aluminum, silicon, sulfur, scandium, titanium, vanadium, chromium, manganese, copper, zinc, molybdenum, rhodium, palladium, tin, antimony, boron, Barium, tantalum, tungsten, rhenium, gold, lead, phosphorus, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, tellurium, bismuth, and the like can be included. Further, the ferromagnetic metal powder may contain a small amount of water, hydroxide or oxide.
本発明において使用可能なコバルト、イットリウムを導入した強磁性粉末の製造方法の一例を示す。第一鉄塩とアルカリを混合した水性懸濁液に、酸化性気体を吹き込むことによって得られるオキシ水酸化鉄を出発原料とする例を挙げることができる。このオキシ水酸化鉄の種類としては、α−FeOOHが好ましく、その製法としては、第一鉄塩を水酸化アルカリで中和してFe(OH)2の水性懸濁液とし、この懸濁液に酸化性ガスを吹き込んで針状のα−FeOOHとする第一の製法がある。一方、第一鉄塩を炭酸アルカリで中和してFeCO3の水性懸濁液とし、この懸濁液に酸化性気体を吹き込んで紡錘状のα−FeOOHとする第二の製法がある。このようなオキシ水酸化鉄は第一鉄塩水溶液とアルカリ水溶液とを反応させて水酸化第一鉄を含有する水溶液を得て、これを空気酸化等により酸化して得られたものであることが好ましい。この際、第一鉄塩水溶液にNi塩や、Ca塩、Ba塩、Sr塩等のアルカリ土類元素の塩、Cr塩、Zn塩などを共存させてもよく、このような塩を適宣選択して用いることによって粒子形状(軸比)などを調製することができる。 An example of the manufacturing method of the ferromagnetic powder which introduce | transduced cobalt and yttrium which can be used in this invention is shown. An example in which iron oxyhydroxide obtained by blowing an oxidizing gas into an aqueous suspension in which a ferrous salt and an alkali are mixed is used as a starting material can be given. As the type of this iron oxyhydroxide, α-FeOOH is preferable, and as its production method, ferrous salt is neutralized with alkali hydroxide to form an aqueous suspension of Fe (OH) 2. There is a first production method in which an oxidizing gas is blown into a needle-like α-FeOOH. On the other hand, there is a second production method in which ferrous salt is neutralized with alkali carbonate to form an aqueous suspension of FeCO 3 , and oxidizing gas is blown into this suspension to form spindle-shaped α-FeOOH. Such an iron oxyhydroxide is obtained by reacting a ferrous salt aqueous solution and an alkaline aqueous solution to obtain an aqueous solution containing ferrous hydroxide and oxidizing it by air oxidation or the like. Is preferred. At this time, Ni salt, alkaline earth element salt such as Ca salt, Ba salt and Sr salt, Cr salt and Zn salt may coexist in the ferrous salt aqueous solution. The particle shape (axial ratio) etc. can be prepared by selecting and using.
第一鉄塩としては、塩化第一鉄、硫酸第一鉄等が好ましい。またアルカリとしては水酸化ナトリウム、アンモニア水、炭酸アンモニウム、炭酸ナトリウム等が好ましい。また、共存させることができる塩としては、塩化ニッケル、塩化カルシウム、塩化バリウム、塩化ストロンチウム、塩化クロム、塩化亜鉛等の塩化物が好ましい。次いで、鉄にコバルトを導入する場合は、イットリウムを導入する前に、硫酸コバルト、塩化コバルト等のコバルト化合物の水溶液を前記のオキシ水酸化鉄のスラリーに撹拌混合する。コバルトを含有するオキシ水酸化鉄のスラリーを調製した後、このスラリーにイットリウムの化合物を含有する水溶液を添加し、撹拌混合することによって導入することができる。 As the ferrous salt, ferrous chloride, ferrous sulfate and the like are preferable. As the alkali, sodium hydroxide, aqueous ammonia, ammonium carbonate, sodium carbonate and the like are preferable. Moreover, as a salt which can coexist, chlorides, such as nickel chloride, calcium chloride, barium chloride, strontium chloride, chromium chloride, zinc chloride, are preferable. Next, when introducing cobalt into iron, before introducing yttrium, an aqueous solution of a cobalt compound such as cobalt sulfate or cobalt chloride is stirred and mixed into the iron oxyhydroxide slurry. After preparing a slurry of iron oxyhydroxide containing cobalt, an aqueous solution containing a compound of yttrium can be added to the slurry and mixed by stirring.
本発明の強磁性粉末には、イットリウム以外にもネオジム、サマリウム、プラセオジウム、ランタン等を導入することができる。これらは、塩化イットリウム、塩化ネオジム、塩化サマリウム、塩化プラセオジウム、塩化ランタン等の塩化物、硝酸ネオジム、硝酸ガドリニウム等の硝酸塩などを用いて導入することができ、これらは、二種以上を併用しても良い。強磁性粉末の形状に特に制限はないが、通常は針状、粒状、サイコロ状、米粒状及び板状のものなどが使用される。特に針状の強磁性粉末を使用することが好ましい。 In addition to yttrium, neodymium, samarium, praseodymium, lanthanum, and the like can be introduced into the ferromagnetic powder of the present invention. These can be introduced using chlorides such as yttrium chloride, neodymium chloride, samarium chloride, praseodymium chloride, lanthanum chloride, and nitrates such as neodymium nitrate and gadolinium nitrate. Also good. There are no particular restrictions on the shape of the ferromagnetic powder, but needle-shaped, granular, dice-shaped, rice-grained and plate-shaped ones are usually used. It is particularly preferable to use acicular ferromagnetic powder.
上記の樹脂成分、硬化剤及び強磁性粉末を、通常磁性塗料の調製の際に使用されているメチルエチルケトン、ジオキサン、シクロヘキサノン、酢酸エチル等の溶剤と共に混練分散して磁性塗料とする。混練分散は通常の方法に従って行うことができる。なお、磁性塗料中には、上記成分以外に、α−Al2O3、Cr2O3等の研磨材、カーボンブラック等の帯電防止剤、脂肪酸、脂肪酸エステル、シリコーンオイル等の潤滑剤、分散剤など通常使用されている添加剤あるいは充填剤を含むものであってもよい。 The above resin component, curing agent and ferromagnetic powder are kneaded and dispersed together with a solvent such as methyl ethyl ketone, dioxane, cyclohexanone or ethyl acetate which is usually used in the preparation of a magnetic coating material to obtain a magnetic coating material. The kneading and dispersing can be performed according to a usual method. In addition to the above components, the magnetic paint contains an abrasive such as α-Al 2 O 3 and Cr 2 O 3, an antistatic agent such as carbon black, a lubricant such as a fatty acid, a fatty acid ester, and silicone oil, a dispersion It may contain a commonly used additive or filler such as an agent.
<磁性層の厚み及び抗磁力Hc>
本発明において、磁性層の厚みは10〜150nmである。
磁性層の厚みが10〜150nmであれば、PW50(パルスの半値幅)の値を低くすることができ、高密度記録時に安定したエラーレートが得られる。その他、高いSNRを得ることができ、安定したエラーレートが得られる。
<Thickness of magnetic layer and coercive force Hc>
In the present invention, the thickness of the magnetic layer is 10 to 150 nm.
If the thickness of the magnetic layer is 10 to 150 nm, the value of PW50 (half width of pulse) can be lowered, and a stable error rate can be obtained during high density recording. In addition, a high SNR can be obtained and a stable error rate can be obtained.
本発明において、磁性層の長手方向又は面内方向の抗磁力(Hc)の値は、特に限定されないが、自己減磁損失を減少させ、高密度記録を達成するために、159〜239kA/m(2000〜3000 Oe)であることが適当である。抗磁力(Hc)の値が159kA/m以上であれば、良好な高密度記録を達成できる。一方、抗磁力(Hc)の値は、高いほど高密度記録時に高SNRが得られるため好ましいが、余りに高すぎると消去率が低下することから、本発明では磁性層の長手方向又は面内方向のHcの上限値を239kA/mとすることが適当である。抗磁力(Hc)の値は、好ましくは175〜207kA/
m(2200〜2600 Oe)の範囲であり、さらに好ましくは183〜199kA/m(2300〜2500 Oe)の範囲である。
In the present invention, the value of the coercive force (Hc) in the longitudinal direction or the in-plane direction of the magnetic layer is not particularly limited, but in order to reduce self-demagnetization loss and achieve high density recording, it is 159 to 239 kA / m. (2000 to 3000 Oe) is appropriate. If the coercive force (Hc) is 159 kA / m or more, good high density recording can be achieved. On the other hand, the higher the coercive force (Hc) value, the higher the SNR that can be obtained during high-density recording. However, if the value is too high, the erasure rate decreases, so in the present invention the longitudinal direction or in-plane direction of the magnetic layer. It is appropriate to set the upper limit value of Hc to 239 kA / m. The value of the coercive force (Hc) is preferably 175 to 207 kA /
m (2200 to 2600 Oe), more preferably 183 to 199 kA / m (2300 to 2500 Oe).
なお、本明細書において、磁性層の長手方向とは、テープ状磁気記録媒体の走行方向と一致する方向であり、幅方向と垂直関係にある方向をいう。また、本明細書において磁性層の面内方向とは、ディスク状磁気記録媒体における走行方向と幅方向で形成される面をいう。 In the present specification, the longitudinal direction of the magnetic layer is a direction that coincides with the running direction of the tape-like magnetic recording medium, and is a direction that is perpendicular to the width direction. In the present specification, the in-plane direction of the magnetic layer refers to a surface formed in the running direction and the width direction of the disk-shaped magnetic recording medium.
本発明において、磁性層の長手方向又は面内方向における上記抗磁力(Hc)を実現するために、本発明では、例えば、平均サイズが60nm以下の微小な強磁性粉末であって、飽和磁化(σs)が110〜155Am2 /kgであり、強磁性粉末の抗磁力(Hc)が159kA/m以上である強磁性粉末を使用することが適当である。 In the present invention, in order to realize the coercive force (Hc) in the longitudinal direction or the in-plane direction of the magnetic layer, in the present invention, for example, a fine ferromagnetic powder having an average size of 60 nm or less, It is appropriate to use a ferromagnetic powder in which [sigma] s) is 110 to 155 Am < 2 > / kg and the coercive force (Hc) of the ferromagnetic powder is 159 kA / m or more.
次に、本発明において上記の結合剤、強磁性粉末とともに磁性層に含有させることのできる添加物について説明する。
<カーボンブラック>
本発明において、磁性層で使用されるカーボンブラックとしては、ゴム用ファーネス、ゴム用サーマル、カラー用ブラック、アセチレンブラック等を挙げることができる。比表面積は5〜500m2/g、DBP吸油量は10〜400ml/100g、平均粒子径は5〜300nm、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。具体的には、WO98/35345に記載のもが挙げられる。
Next, additives that can be contained in the magnetic layer together with the binder and the ferromagnetic powder in the present invention will be described.
<Carbon black>
In the present invention, examples of the carbon black used in the magnetic layer include a furnace for rubber, a thermal for rubber, a black for color, and acetylene black. Specific surface area is 5 to 500 m 2 / g, DBP oil absorption is 10 to 400 ml / 100 g, average particle size is 5 to 300 nm, pH is 2 to 10, water content is 0.1 to 10%, tap density is 0.1 ˜1 g / ml is preferred. Specific examples include those described in WO98 / 35345.
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。したがって、本発明が多層構成の場合には、各層でその種類、量、組み合わせを変え、粒子径、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。 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, when the present invention has a multi-layer structure, the type, amount, and combination of each layer are changed, and the layer is properly used according to the purpose based on the above-described various characteristics such as particle diameter, oil absorption, conductivity, and pH. Of course, it is possible, rather it should be optimized at each layer.
<研磨剤>
本発明において、磁性層に研磨剤を含有させることができる。研磨剤としてはα化率90%以上のα−アルミナ、β−アルミナ、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、人造ダイヤモンド、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又は組み合わせで使用される。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。
<Abrasive>
In the present invention, the magnetic layer can contain an abrasive. As an abrasive, α-alumina, β-alumina, silicon carbide, chromium oxide, cerium oxide, α-iron oxide, corundum, artificial diamond, silicon nitride, silicon carbide, titanium carbide, titanium oxide having an α conversion rate of 90% or more Known materials having a Mohs hardness of 6 or more, such as 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.
本発明において研磨剤は、主成分以外の化合物又は元素を含む場合もあるが、主成分が90%以上であれば効果に変わりはない。これら研磨剤の平均粒子径は、0.01〜2μmであることが好ましく、特に電磁変換特性(SNR)を高めるためには、その粒度分布が狭い方が好ましい。また耐久性を向上させるには、必要に応じて粒子径の異なる研磨剤を組み合わせ、あるいは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。 In the present invention, the abrasive may contain a compound or element other than the main component, but the effect is not changed if the main component is 90% or more. The average particle size of these abrasives is preferably 0.01 to 2 μm, and in particular, in order to improve electromagnetic conversion characteristics (SNR), 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 particle diameters as necessary, or to obtain the same effect by widening the particle size distribution even with a single abrasive.
研磨剤のタップ密度は、0.3〜2g/ml、含水率は0.1〜5%、pHは2〜11、比表面積は1〜30m2/gであることが好ましい。本発明に用いられる研磨剤の形状は、針状、球状及びサイコロ状のいずれでもよいが、形状の一部に角を有するものが、研磨性が高くて好ましい。具体的には、WO98/35345に記載のものが挙げられ、中でもダイヤモンドを同記載のごとく用いると、走行耐久性及び電磁変換特性の改善に有効である。磁性層に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。 The tap density of the abrasive is preferably 0.3 to 2 g / ml, the water content is 0.1 to 5%, the pH is 2 to 11, and the specific surface area is preferably 1 to 30 m 2 / g. 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. Specific examples include those described in WO 98/35345. Above all, the use of diamond as described therein is effective in improving running durability and electromagnetic conversion characteristics. The particle size and amount of the abrasive added to the magnetic layer should of course be set to optimum values.
<その他の添加剤>
本発明において磁性層に添加できるその他の添加剤としては、潤滑効果、帯電防止効果、分散効果、可塑効果などを有するものが挙げられ、これらを組み合わせることにより総合的な性能向上を図ることができる。潤滑効果を示すものとしては、物質表面同士の摩擦により生じる凝着に著しい作用を示す潤滑剤が使用される。潤滑剤には2つの型のものがある。磁気記録媒体に使用される潤滑剤は、完全に流体潤滑か境界潤滑であるか判定することはできないが、一般的概念で分類すれば流体潤滑を示す高級脂肪酸エステル、流動パラフィン、シリコーン誘導体などや境界潤滑を示す長鎖脂肪酸、フッ素系界面活性剤、含フッ素系高分子などに分類される。塗布型媒体では、潤滑剤は結合剤に溶解した状態、また一部は強磁性粉末表面に吸着した状態で存在するものであり、磁性層表面に潤滑剤が移行してくるが、その移行速度は結合剤と潤滑剤との相溶性の良否によって決まる。結合剤と潤滑剤との相溶性が高いときは移行速度が小さく、相溶性の低いときには早くなる。相溶性の良否に対する一つの考え方として、両者の溶解パラメーターの比較がある。流体潤滑には非極性潤滑剤が有効であり、境界潤滑には極性潤滑剤が有効である。
<Other additives>
Examples of other additives that can be added to the magnetic layer in the present invention include those having a lubricating effect, an antistatic effect, a dispersing effect, a plasticizing effect, and the like, and a combination of these can improve the overall performance. . As a material that exhibits a lubricating effect, a lubricant that has a remarkable effect on adhesion caused by friction between the material surfaces is used. There are two types of lubricants. Lubricants used in magnetic recording media cannot be determined completely as fluid lubrication or boundary lubrication, but can be classified by general concepts such as higher fatty acid esters, liquid paraffin, silicone derivatives, etc. They are classified into long-chain fatty acids that exhibit boundary lubrication, fluorine-based surfactants, fluorine-containing polymers, and the like. In coated media, the lubricant exists in the state dissolved in the binder and partly adsorbed on the surface of the ferromagnetic powder, and the lubricant moves to the surface of the magnetic layer. Is determined by the compatibility of the binder and the lubricant. When the compatibility between the binder and the lubricant is high, the transition speed is low, and when the compatibility is low, the transition speed is low. One way of thinking about compatibility is to compare the solubility parameters of the two. Nonpolar lubricants are effective for fluid lubrication, and polar lubricants are effective for boundary lubrication.
本発明において、これら特性の異なる流体潤滑を示す高級脂肪酸エステルと境界潤滑を示す長鎖脂肪酸とを組み合わせることが好ましく、少なくとも3種組み合わせることがさらに好ましい。これらに組み合わせて固体潤滑剤を使用することもできる。
固体潤滑剤としては例えば二硫化モリブデン、二硫化タングステングラファイト、窒化ホウ素、フッ化黒鉛などが使用される。境界潤滑を示す長鎖脂肪酸としては、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)、及びこれらの金属塩(Li、Na、K、Cuなど)が挙げられる。フッ素系界面活性剤、含フッ素系高分子としては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、フッ素含有アルキル硫酸エステル及びそのアルカリ金属塩などが挙げられる。流体潤滑を示す高級脂肪酸エステルとしては、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、ジ脂肪酸エステル又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などが挙げられる。また流動パラフィン、そしてシリコーン誘導体としてジアルキルポリシロキサン(アルキルは炭素数1〜5個)、ジアルコキシポリシロキサン(アルコキシは炭素数1〜4個)、モノアルキルモノアルコキシポリシロキサン(アルキルは炭素数1〜5個、アルコキシは炭素数1〜4個)、フェニルポリシロキサン、フロロアルキルポリシロキサン(アルキルは炭素数1〜5個)などのシリコーンオイル、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などが挙げられる。
In the present invention, it is preferable to combine a higher fatty acid ester exhibiting fluid lubrication having different properties and a long chain fatty acid exhibiting boundary lubrication, and it is more preferable to combine at least three kinds. A solid lubricant can also be used in combination with these.
As the solid lubricant, for example, molybdenum disulfide, tungsten disulfide graphite, boron nitride, graphite fluoride and the like are used. Examples of long-chain fatty acids exhibiting boundary lubrication include monobasic fatty acids having 10 to 24 carbon atoms (which may include unsaturated bonds or branched), and metal salts thereof (Li, Na, K, Cu etc.). Examples of the fluorine-containing surfactant and fluorine-containing polymer include fluorine-containing silicones, fluorine-containing alcohols, fluorine-containing esters, fluorine-containing alkyl sulfates, and alkali metal salts thereof. Higher fatty acid esters exhibiting fluid lubrication include monobasic fatty acids having 10 to 24 carbon atoms (which may include unsaturated bonds or branched) and monovalent or divalent carbon atoms having 2 to 12 carbon atoms. Mono fatty acid ester, di fatty acid ester or tri fatty acid ester, alkylene, consisting of any one of trivalent, tetravalent, pentavalent and hexavalent alcohols (which may contain unsaturated bonds or may be branched) Examples thereof include fatty acid esters of monoalkyl ethers of oxide polymers. Liquid paraffin and dialkylpolysiloxane (alkyl is 1 to 5 carbon atoms), dialkoxypolysiloxane (alkoxy is 1 to 4 carbon atoms), monoalkyl monoalkoxypolysiloxane (alkyl is 1 to carbon atoms) 5; alkoxy has 1 to 4 carbon atoms), silicone oil such as phenyl polysiloxane and fluoroalkylpolysiloxane (alkyl is 1 to 5 carbon atoms), silicone with polar group, fatty acid-modified silicone, fluorine-containing silicone, etc. Is mentioned.
その他の潤滑剤として炭素数12〜22の一価、二価、三価、四価、五価、六価アルコール(不飽和結合を含んでも、また分岐していてもかまわない)、炭素数12〜22のアルコキシアルコール(不飽和結合を含んでも、また分岐していてもかまわない)、フッ素含有アルコールなどのアルコール、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、エチレングリコール、ポリエチレンオキシドワックスなどのポリグリコール、アルキル燐酸エステル及びそのアルカリ金属塩、アルキル硫酸エステル及びそのアルカリ金属塩、ポリフェニルエーテル、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挙げられる。 Other lubricants include monovalent, divalent, trivalent, tetravalent, pentavalent, and hexavalent alcohols having 12 to 22 carbon atoms (which may contain an unsaturated bond or may be branched), and 12 carbon atoms. Alkoxy alcohol of -22 (which may contain an unsaturated bond or may be branched), alcohol such as fluorine-containing alcohol, polyolefin such as polyethylene wax and polypropylene, polyglycol such as ethylene glycol and polyethylene oxide wax, alkyl Examples thereof include phosphate esters and alkali metal salts thereof, alkyl sulfate esters and alkali metal salts thereof, polyphenyl ethers, fatty acid amides having 8 to 22 carbon atoms, and aliphatic amines having 8 to 22 carbon atoms.
帯電防止効果、分散効果、可塑効果などを示すものとして、フェニルホスホン酸、具体的には、日産化学(株)社の「PPA」など、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及びそのアルカリ金属塩などが使用できる。 As an antistatic effect, a dispersion effect, a plasticizing effect, etc., phenylphosphonic acid, specifically, “PPA” of Nissan Chemical Co., Ltd., α-naphthyl phosphoric acid, phenylphosphoric acid, diphenylphosphonic acid, p-ethylbenzenephosphone Acid, phenylphosphinic acid, aminoquinones, various silane coupling agents, titanium coupling agents, fluorine-containing alkyl sulfates and alkali metal salts thereof can be used.
本発明において使用される潤滑剤は、特に脂肪酸と脂肪酸エステルであることが好ましく、具体的にはWO98/35345に記載のものが挙げられる。これらに加えて別異の潤滑剤、添加剤も組み合わせて使用することができる。 The lubricant used in the present invention is particularly preferably a fatty acid and a fatty acid ester, and specific examples include those described in WO 98/35345. In addition to these, different lubricants and additives can be used in combination.
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、ホスホニウム又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又は燐酸エステル類、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)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。
本発明は、脂肪酸エステルとしてWO98/35345に記載のようにモノエステルとジエステルを組み合わせて使用することも好ましい。
In addition, nonionic surfactants such as alkylene oxide, glycerin, glycidol, and alkylphenol ethylene oxide adducts, cyclic amines, ester amides, quaternary ammonium salts, hydantoin derivatives, heterocycles, phosphonium, sulfonium, and other cations Surfactants, carboxylic acids, sulfonic acids, phosphoric acids, anionic surfactants containing acidic groups such as sulfate ester groups, phosphate ester groups, amino acids, aminosulfonic acids, amino alcohol sulfates or phosphate esters, alkylbedines Amphoteric surfactants such as molds can also be used.
These surfactants are described in detail in “Surfactant Handbook” (published by Sangyo Tosho Co., Ltd.). These lubricants, antistatic agents, and the like are not necessarily 100% pure, and may contain impurities such as isomers, unreacted materials, side reaction products, decomposed products, and oxides in addition to the main components. These impurities are preferably 30% or less, more preferably 10% or less.
In the present invention, it is also preferable to use a combination of a monoester and a diester as described in WO 98/35345 as a fatty acid ester.
本発明において、磁性層での潤滑剤の含有量は、強磁性粉末100質量部に対し5〜30質量部であることが好ましい。 In the present invention, the content of the lubricant in the magnetic layer is preferably 5 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ferromagnetic powder.
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、量及び相乗的効果を生み出す潤滑剤の併用比率は、目的に応じ最適に定められるべきものである。非磁性層、磁性層で融点の異なる脂肪酸を用い表面への滲み出しを制御する、沸点、融点や極性の異なるエステル類を用い表面への滲み出しを制御する、界面活性剤量を調節することで塗布の安定性を向上させる、潤滑剤の添加量を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粉末または非磁性粉末100質量部に対し、0.1〜50質量部、好ましくは2〜25質量部の範囲で選択される。 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. Control the leaching to the surface using fatty acids with different melting points in the nonmagnetic layer and magnetic layer, and control the amount of surfactant to control the leaching to 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. In general, the total amount of the lubricant is selected in the range of 0.1 to 50 parts by mass, preferably 2 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the magnetic powder or nonmagnetic powder.
また本発明で用いられる添加剤のすべて又はその一部は、磁性塗料製造のどの工程で添加してもかまわない、例えば、混練工程前に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処理した後、またはスリット終了後、磁性層表面に潤滑剤を塗布することもできる。 Further, all or a part of the additives used in the present invention may be added in any step of magnetic coating production. For example, when mixed with a magnetic material before the kneading step, the magnetic material, the binder, and the solvent In the case of adding in the kneading step, the case of adding in the dispersing step, the case of adding after the dispersing, the case of adding 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.
[非磁性層]
本発明の磁気記録媒体は、前記磁性層の下層として非磁性層を有することが好ましい。以下に非磁性層について詳細に説明する。
本発明における非磁性層は、実質的に非磁性であればその効果を発揮するものであり、たとえば不純物として、或いは意図的に少量の磁性粉を含んでも、本発明の効果を示すものである限り、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。
ここで、実質的に非磁性層とは、非磁性層の残留磁束密度が10T・m以下又は抗磁力(Hc)が8kA/m(100 Oe)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持たないことを示す。また、非磁性層に磁性粉を含む場合は、非磁性層の全無機粉末の1/2未満含むことが好ましい。さらに下層として、非磁性層に代えて軟磁性粉末と
結合剤を含む軟磁性層を形成してもよい。軟磁性層の厚みは非磁性層と同様である。
[Nonmagnetic layer]
The magnetic recording medium of the present invention preferably has a nonmagnetic layer as a lower layer of the magnetic layer. The nonmagnetic layer will be described in detail below.
The nonmagnetic layer in the present invention exhibits its effect if it is substantially nonmagnetic. For example, even if it contains a small amount of magnetic powder as an impurity, the effect of the present invention is exhibited. Needless to say, the configuration can be regarded as substantially the same as that of the present invention.
Here, the substantially nonmagnetic layer means that the residual magnetic flux density of the nonmagnetic layer is 10 T · m or less or the coercive force (Hc) is 8 kA / m (100 Oe) or less, preferably the residual magnetic flux density. And shows no coercive force. Further, when the nonmagnetic layer contains magnetic powder, it is preferable to contain less than half of the total inorganic powder of the nonmagnetic layer. Further, as a lower layer, a soft magnetic layer containing soft magnetic powder and a binder may be formed instead of the nonmagnetic layer. The thickness of the soft magnetic layer is the same as that of the nonmagnetic layer.
本発明において非磁性層は、非磁性無機粉末と前記磁性層で用いる結合剤と同様のガラス転移温度が100〜200℃の範囲であるポリウレタン樹脂を主体とすることが好ましい。
非磁性層に用いられる非磁性無機粉末としては、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質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又は組み合わせで使用される。特に好ましいのは、粒度分布の小ささ、機能付与の手段が多いこと等から、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、硫酸バリウムであり、さらに好ましいのは二酸化チタン、α酸化鉄である。
In the present invention, the nonmagnetic layer is preferably mainly composed of a nonmagnetic inorganic powder and a polyurethane resin having a glass transition temperature in the range of 100 to 200 ° C., similar to the binder used in the magnetic layer.
The nonmagnetic inorganic powder used in the nonmagnetic layer can be selected from inorganic compounds such as metal oxides, metal carbonates, metal sulfates, metal nitrides, metal carbides, and metal sulfides. Examples of inorganic compounds include α-alumina, β-alumina, γ-alumina, θ-alumina, silicon carbide, chromium oxide, cerium oxide, α-iron oxide, hematite, goethite, corundum, silicon nitride with an α conversion rate of 90% or more. , Titanium carbide, titanium oxide, silicon dioxide, tin oxide, magnesium oxide, tungsten oxide, zirconium oxide, boron nitride, zinc oxide, calcium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate, molybdenum disulfide, etc. are used alone or in combination . Particularly preferred are titanium dioxide, zinc oxide, iron oxide and barium sulfate because of their small particle size distribution and many means for imparting functions, and more preferred are titanium dioxide and α-iron oxide.
上記の非磁性無機粉末の平均粒子径は5〜200nmであることが好ましい。また、必要に応じて平均粒子径の異なる非磁性無機粉末を組み合わせることができ、さらに単独の非磁性無機粉末であって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無機粉末の平均粒子径は10〜200nmである。特に、非磁性無機粉末が粒状金属酸化物である場合は、平均粒子径80nm以下であることが好ましく、針状金属酸化物である場合には、平均長軸長が300nm以下であることが好ましく、200nm以下であることがさらに好ましい。 The average particle diameter of the nonmagnetic inorganic powder is preferably 5 to 200 nm. Further, if necessary, nonmagnetic inorganic powders having different average particle diameters can be combined, and even a single nonmagnetic inorganic powder can have the same effect by widening the particle size distribution. The average particle size of the nonmagnetic inorganic powder is particularly preferably 10 to 200 nm. In particular, when the nonmagnetic inorganic powder is a granular metal oxide, the average particle diameter is preferably 80 nm or less, and when the nonmagnetic inorganic powder is an acicular metal oxide, the average major axis length is preferably 300 nm or less. More preferably, it is 200 nm or less.
タップ密度は、通常、0.05〜2g/ml、好ましくは0.2〜1.5g/mlである。非磁性無機粉末の含水率は通常、0.1〜5質量%、好ましくは0.2〜3質量%、さらに好ましくは0.3〜1.5質量%である。非磁性無機粉末のpHは、通常2〜11であるが、pHは5.5〜10の間が特に好ましい。非磁性無機粉末の比表面積は通常、1〜100m2/gであり、5〜80m2/gであることが好ましく、10〜70m2/gであることがさらに好ましい。非磁性無機粉末の結晶子サイズは、0.004〜1μmであることが好ましく、0.04〜0.1μmであることがさらに好ましい。DBP(ジブチルフタレート)を用いた吸油量は通常、5〜100ml/100gであり、10〜80ml/100gであることが好ましく、20〜60ml/100gであることがさらに好ましい。比重は、通常1〜12であり、3〜6であることがさらに好ましい。形状は、針状、球状、多面体状、板状のいずれであってもよい。モース硬度は、4〜10であることが好ましい。非磁性無機粉末のSA(ステアリン酸)吸着量は、1〜20μmol/m2であり、2〜15μmol/m2であることがより好ましく、3〜8μmol/m2であることがさらに好ましい。 The tap density is usually 0.05 to 2 g / ml, preferably 0.2 to 1.5 g / ml. The water content of the nonmagnetic inorganic 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 inorganic powder is usually 2 to 11, but the pH is particularly preferably between 5.5 and 10. The specific surface area of the nonmagnetic inorganic powder is generally from 1 to 100 m 2 / g, is preferably 5~80m 2 / g, more preferably from 10 to 70 m 2 / g. The crystallite size of the nonmagnetic inorganic powder is preferably 0.004 to 1 μm, and more preferably 0.04 to 0.1 μm. The oil absorption 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 from 1 to 12, and more preferably from 3 to 6. The shape may be any of a needle shape, a spherical shape, a polyhedron shape, and a plate shape. The Mohs hardness is preferably 4-10. SA (stearic acid) adsorption amount of nonmagnetic inorganic powder is 1 to 20 [mu] mol / m 2, more preferably from 2 to 15 [mu] mol / m 2, further preferably 3 to 8 [mu] mol / m 2.
これらの非磁性無機粉末の表面には、表面処理によりAl2O3、SiO2、TiO2、ZrO2、SnO2、Sb2O3、ZnO、Y2O3が存在することが好ましい。特に分散性に好ましいのはAl2O3、SiO2、TiO2、ZrO2であるが、さらに好ましいのはAl2O3、SiO2、ZrO2である。これらは組み合わせて使用してもよいし、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よいし、先ずアルミナを存在させた後にその表層にシリカを存在させる方法、又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。
本発明の下層に用いられる非磁性無機粉末の具体的な例及び製造法としては、WO98/35345に記載のものが例示される。
It is preferable that Al 2 O 3 , SiO 2 , TiO 2 , ZrO 2 , SnO 2 , Sb 2 O 3 , ZnO, and Y 2 O 3 exist on the surface of these nonmagnetic inorganic powders by surface treatment. Particularly preferred for dispersibility are Al 2 O 3 , SiO 2 , TiO 2 , and ZrO 2 , but more preferred are Al 2 O 3 , SiO 2 , and ZrO 2 . These may be used in combination or may be used alone. Further, a co-precipitated surface treatment layer may be used depending on the purpose, and a method in which alumina is first present and then silica is present in the surface layer, or vice versa may be employed. The surface treatment layer may be a porous layer depending on the purpose, but it is generally preferable that the surface treatment layer is homogeneous and dense.
Specific examples of the nonmagnetic inorganic powder used for the lower layer of the present invention and the production method thereof include those described in WO98 / 35345.
非磁性層にはさらに目的に応じて、有機質粉末を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。また、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号公報、特開昭60−255827号公報に記されているようなものが使用できる。 An organic powder can also be added to the nonmagnetic layer according to the purpose. Examples thereof include acrylic styrene resin powder, benzoguanamine resin powder, melamine resin powder, and phthalocyanine pigment. Polyolefin resin powder, polyester resin powder, polyamide resin powder, polyimide resin powder, and polyfluorinated ethylene resin can also be used. As the production method, those described in JP-A Nos. 62-18564 and 60-255827 can be used.
非磁性層の結合剤、潤滑剤、分散剤、添加剤、溶剤、分散方法、含有量その他は、上記の磁性層のそれが適用できる。特に、結合剤の量、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。 The binder, lubricant, dispersant, additive, solvent, dispersion method, content, etc. of the nonmagnetic layer can be those of the above magnetic layer. In particular, known techniques relating to the magnetic layer can be applied to the amount, type, additive, and dispersant added amount, type.
[非磁性支持体]
本発明の磁気記録媒体に用いられる非磁性支持体は、非磁性可撓性支持体であることが好ましく、支持体の面内各方向に対し、100℃30分での熱収縮率は、3%以下であることが好ましく、1.5%以下であることがさらに好ましい。80℃30分での熱収縮率は、1%以下であることが好ましく、0.5%以下であることがさらに好ましい。さらに前記支持体の100℃30分での熱収縮率及び80℃30分での熱収縮率が前記支持体の面内各方向に対し、10%以内の差で等しいことが好ましい。
これら支持体としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル類、ポリオレフィン類、セルローストリアセテート、ポリカーボネート、芳香族又は脂肪族ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスルフォン、ポリアラミド、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ート、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。また必要に応じて、磁性層面と支持体のベース面での表面粗さを変えることができ、例えば、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、除塵処理などを行ってもよい。また本発明の支持体としてアルミニウム又はガラス基板を適用することも可能である。
特に、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミドが好ましい。
[Non-magnetic support]
The nonmagnetic support used in the magnetic recording medium of the present invention is preferably a nonmagnetic flexible support, and the thermal shrinkage rate at 100 ° C. for 30 minutes is 3 for each in-plane direction of the support. % Or less, more preferably 1.5% or less. The heat shrinkage rate at 80 ° C. for 30 minutes is preferably 1% or less, and more preferably 0.5% or less. Furthermore, it is preferable that the heat shrinkage rate at 100 ° C. for 30 minutes and the heat shrinkage rate at 80 ° C. for 30 minutes of the support are equal to each other within 10% of the in-plane direction of the support.
These supports include known films such as polyesters such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyolefins, cellulose triacetate, polycarbonate, aromatic or aliphatic polyamide, polyimide, polyamideimide, polysulfone, polyaramid, polybenzoxazole, etc. Can be used. It is preferable to use a high strength support such as polyethylene naphthalate or polyamide. If necessary, the surface roughness of the magnetic layer surface and the base surface of the support can be changed. For example, a laminated type support as disclosed in JP-A-3-224127 can be used. These supports may be subjected in advance to corona discharge treatment, plasma treatment, easy adhesion treatment, heat treatment, dust removal treatment and the like. Moreover, it is also possible to apply aluminum or a glass substrate as a support body of this invention.
In particular, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polyamide are preferable.
好ましくは、支持体としてWYKO社製HD−2000型を用いて測定した中心面平均表面粗さRaは4.0nm以下、好ましくは2.0nm以下のものを使用することである。これらの支持体は単に中心面平均表面粗さが小さいだけではなく、0.5μm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ーの大きさと量により自由にコントロールされるものである。これらのフィラーとしては一例としては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粉末が挙げられる。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10〜90%、平均波長λaは5〜300μm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、0.01〜1μmの大きさのもの各々を0.1mm2当り0〜2000個の範囲でコントロールすることができる。 Preferably, the support has a center surface average surface roughness Ra of 4.0 nm or less, preferably 2.0 nm or less, measured using WYKO HD-2000 type as a support. These supports preferably have not only a small center plane average surface roughness but also no coarse protrusions of 0.5 μm or more. The surface roughness shape is freely controlled by the size and amount of filler added to the support as required. Examples of these fillers include oxides and carbonates such as Ca, Si and Ti, and acrylic 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 mountain height Rp is 0.5 μm or less, the center surface valley depth Rv is 0.5 μm or less, and the center surface area ratio Sr is preferably 10 to 90%, and the average wavelength λa is preferably 5 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, and each having a size of 0.01 to 1 μm is 0 to 2000 per 0.1 mm 2 . It can be controlled within a range.
本発明に用いられる支持体のF−5値は、49〜490MPa(5〜50kg/mm2)であることが好ましい。破断強度は、49〜980MPa(5〜100kg/mm2)であることが好ましい。また弾性率は、980〜19600MPa(100〜2000kg/mm2)であることが好ましい。温度膨張係数は10-4〜10-8/℃であり、10-5〜10-6/℃であることが好ましい。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。
The F-5 value of the support used in the present invention is preferably 49 to 490 MPa (5 to 50 kg / mm 2 ). The breaking strength is preferably 49 to 980 MPa (5 to 100 kg / mm 2 ). The elastic modulus is preferably 980 to 19600 MPa (100 to 2000 kg / mm 2 ). The temperature expansion coefficient is 10 −4 to 10 −8 / ° C., and 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 of 10% or less in each in-plane direction of the support.
本発明の磁気記録媒体は、磁気記録媒体に磁気記録された信号をMRヘッドにより再生する磁気記録再生システムで用いることができる。再生に用いられるMRヘッドは特に制限はなく、例えばGMRヘッドやTMRヘッドを用いることもできる。また、磁気記録に用いるヘッドの飽和磁化量は特に制限されないが、飽和磁化量が1.0T以上であり、1.5T以上であることが好ましい。 The magnetic recording medium of the present invention can be used in a magnetic recording / reproducing system in which a signal magnetically recorded on a magnetic recording medium is reproduced by an MR head. The MR head used for reproduction is not particularly limited, and for example, a GMR head or a TMR head can be used. The saturation magnetization amount of the head used for magnetic recording is not particularly limited, but the saturation magnetization amount is 1.0 T or more, preferably 1.5 T or more.
[層構成]
本発明の磁気記録媒体の厚み構成は、非磁性支持体が通常、2〜100μmであり、2〜80μmであることが好ましい。コンピューターテープの非磁性支持体は、3.0〜6.5μm(好ましくは、3.0〜6.0μm、さらに好ましくは、4.0〜5.5μm)の範囲の厚みのものが使用される。バックコート層の厚みは、0.2〜1.0μm、好ましくは0.3〜0.7μmである。
[Layer structure]
In the thickness structure of the magnetic recording medium of the present invention, the nonmagnetic support is usually 2 to 100 μm, preferably 2 to 80 μm. The non-magnetic support for 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). . The back coat layer has a thickness of 0.2 to 1.0 μm, preferably 0.3 to 0.7 μm.
本発明の磁気記録媒体の非磁性層及び磁性層の厚みは、用いるヘッドの飽和磁化量やヘッドギャップ長、記録信号の帯域により最適化される。本発明では前述したとおり、磁性層の厚みを10〜150nmの範囲とする。また、非磁性層の厚みは、通常1.0〜3.0μmであり、1.0〜2.5μmであることが好ましく、1.0〜1.5μmであることがさらに好ましい。 The thicknesses of the nonmagnetic layer and the magnetic layer of the magnetic recording medium of the present invention are optimized depending on the saturation magnetization of the head used, the head gap length, and the recording signal bandwidth. In the present invention, as described above, the thickness of the magnetic layer is in the range of 10 to 150 nm. The thickness of the nonmagnetic layer is usually 1.0 to 3.0 μm, preferably 1.0 to 2.5 μm, and more preferably 1.0 to 1.5 μm.
[製法]
本発明の磁気記録媒体の磁性塗料を製造する工程は、少なくとも混練工程、分散工程、及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段階以上に別れていてもかまわない。本発明の磁気記録媒体に使用する磁性粉末、非磁性粉末、結合剤、カーボンブラック、研磨剤、帯電防止剤、潤滑剤、溶剤などのすべての原料は、どの工程の最初又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。
[Production method]
The process for producing the magnetic coating material of the magnetic recording medium of the present invention comprises at least a kneading process, a dispersing process, and a mixing process provided as necessary before and after these processes. Each process may be divided into two or more stages. All raw materials such as magnetic powder, non-magnetic powder, binder, carbon black, abrasive, antistatic agent, lubricant and solvent used in the magnetic recording medium of the present invention are added at the beginning or in the middle of any process. It doesn't matter. 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.
本発明の目的を達成するためには、従来の公知の製造技術を一部の工程として用いることができる。混練工程ではオープンニーダ、連続ニーダ、加圧ニーダ、エクストルーダなど強い混練力を持つものを使用することが好ましい。ニーダを用いる場合、磁性粉末又は非磁性粉末と結合剤のすべて又はその一部(但し、全結合剤の30%以上が好ましい)は、磁性粉末100質量部に対し15〜500質量部の範囲で混練処理される。これらの混練処理の詳細については特開平1−106338号公報、特開平1−79274号公報に記載されている。また、磁性層用塗料及び非磁性層用塗料を分散させるには、ガラスビーズを用いることができるが、高比重の分散メディアであるジルコニアビーズ、チタニアビーズ、スチールビーズが好適である。これら分散メディアの粒径と充填率は最適化して用いられる。分散機は公知のものを使用することができる。 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 kneading force such as an open kneader, a continuous kneader, a pressure kneader, or an extruder. When a kneader is used, the magnetic powder or non-magnetic powder and all or part of the binder (preferably 30% or more of the total binder) are in the range of 15 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the magnetic powder. Kneaded. Details of these kneading treatments are described in JP-A-1-106338 and JP-A-1-79274. In order to disperse the coating material for the magnetic layer and the coating material for the nonmagnetic layer, glass beads can be used, but zirconia beads, titania beads, and steel beads, which are high specific gravity dispersion media, are suitable. The particle diameter and filling rate of these dispersion media are optimized. A well-known thing can be used for a disperser.
非磁性層用塗料と磁性層用塗料とは、逐次又は同時に重層塗布されてもよく、また、磁性層を2層有する場合には、下層磁性層用塗料と上層磁性層用塗料とは、逐次又は同時に重層塗布されてもよい。好ましくは非磁性層及び磁性層が、非磁性支持体上に非磁性粉末及び結合剤を含む非磁性層用塗料を塗布した後に乾燥して非磁性層を形成し、次いでこの非磁性層上に強磁性粉末及び結合剤を含む磁性層用塗料を塗布した後に乾燥して磁性層を形成すること、すなわち、乾燥後塗布法(wet on dry塗布法)で磁性層を形成することである。 The non-magnetic layer coating and the magnetic layer coating may be applied sequentially or simultaneously, and when there are two magnetic layers, the lower magnetic layer coating and the upper magnetic layer coating are sequentially performed. Or it may be applied in multiple layers simultaneously. Preferably, the nonmagnetic layer and the magnetic layer are coated on a nonmagnetic support with a nonmagnetic powder and a binder and then dried to form a nonmagnetic layer, and then the nonmagnetic layer is formed on the nonmagnetic layer. A magnetic layer is formed by applying a magnetic layer coating material containing a ferromagnetic powder and a binder and then drying to form a magnetic layer, that is, forming a magnetic layer by a coating method after drying (wet on dry coating method).
上記磁性層用塗料又は非磁性層用塗料を塗布する塗布機としては、エアードクターコー
ト、ブレードコート、ロッドコート、押出しコート、エアナイフコート、スクイズコート、含浸コート、リバースロールコート、トランスファーロールコート、グラビヤコート、キスコート、キャストコート、スプレイコート、スピンコート等が利用できる。これらについては例えば(株)総合技術センター発行の「最新コーティング技術」(昭和58年5月31日)を参考にできる。
Examples of coating machines for applying the magnetic layer coating or nonmagnetic layer coating include air doctor coating, blade coating, rod coating, extrusion coating, air knife coating, squeeze coating, impregnation coating, reverse roll coating, transfer roll coating, gravure coating A coat, a kiss coat, a cast coat, a spray coat, a spin coat, etc. can be used. About these, for example, "Latest coating technology" (May 31, 1983) published by the General Technology Center Co., Ltd. can be referred to.
なお、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。
(1)磁性塗料の塗布で一般的に用いられるグラビア塗布、ロール塗布、ブレード塗布、エクストルージョン塗布装置等により、まず下層を塗布し、下層がウェット状態のうちに特公平1−46186号公報や特開昭60−238179号公報、特開平2−265672号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。
(2)特開昭63−88080号公報、特開平2−17971号公報、特開平2−265672号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。
(3)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。
In the present invention, when a magnetic recording medium having a multilayer structure is applied, the following method is preferably used.
(1) A lower layer is first applied by a gravure coating, a roll coating, a blade coating, an extrusion coating apparatus, etc. that are generally used in the application of a magnetic paint. A method of coating the upper layer with a support pressure type extrusion coating apparatus disclosed in JP-A-60-238179 and JP-A-2-265672.
(2) One coating head containing two coating liquid passage slits as disclosed in JP-A-63-88080, JP-A-2-17971, and JP-A-2-265672. A method of applying the lower layer almost simultaneously.
(3) A method in which the upper and lower layers are applied almost simultaneously using an extrusion coating apparatus with a backup roll disclosed in JP-A-2-174965.
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。 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.
ディスク状磁気記録媒体の場合、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。六方晶系フェライトは、一般的に面内及び垂直方向の3次元ランダムになりやすいが、面内2次元ランダムとすることも可能である。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としてもよい。 In the case of a disk-shaped magnetic recording medium, a sufficiently isotropic orientation may be obtained even without orientation without using an orientation device, but cobalt magnets are alternately arranged obliquely, and an alternating magnetic field is applied by a solenoid. It is preferable to use a known random orientation device. Hexagonal ferrite generally tends to be in-plane and vertical three-dimensional random, but it can also be in-plane two-dimensional random. 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. Moreover, it is good also as circumferential orientation using a spin coat.
テープ状磁気記録媒体の場合は、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ようにすることが好ましく、塗布速度は20〜1000m/分、乾燥風の温度は60℃以上が好ましい。また磁石ゾーンに入る前に適度の予備乾燥を行うこともできる。
カレンダ処理ロールとしてエポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド等の耐熱性のあるプラスチックロールまたは金属ロールで処理する。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196kN/m(200kg/cm)以上、さらに好ましくは294kN/m(300kg/cm)以上である。
In the case of a tape-like magnetic recording medium, it is oriented in the longitudinal direction using a cobalt magnet or a 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 to 1000 m / min, and the temperature of the drying air is preferably 60 ° C. or higher. Moreover, moderate preliminary drying can also be performed before entering a magnet zone.
The calendering roll is treated with a heat-resistant plastic roll or metal roll such as epoxy, polyimide, polyamide, polyimide amide or the like. The treatment temperature is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher. The linear pressure is preferably 196 kN / m (200 kg / cm) or more, more preferably 294 kN / m (300 kg / cm) or more.
〔物理特性〕
本発明の磁気記録媒体は、テープ状磁気記録媒体の場合、角形比は0.7以上、好ましくは0.8以上である。
[Physical properties]
When the magnetic recording medium of the present invention is a tape-like magnetic recording medium, the squareness ratio is 0.7 or more, preferably 0.8 or more.
本発明の磁気記録媒体のヘッドに対する摩擦係数は、温度−10〜40℃、湿度0〜95%の範囲において、通常0.5以下であり、0.3以下であることが好ましい。表面固有抵抗は、磁性面104〜1012Ω/sqであることが好ましく、帯電位は−500V〜+500Vであることが好ましい。磁性層の0.5%伸びでの弾性率は、面内各方向で980〜19600MPa(100〜2000kg/mm2)であることが好ましく、破断強度は、98〜686MPa(10〜70kg/mm2)であることが好ましい。磁気記録媒体の弾性率は、面内各方向で980〜14700MPa(100〜1500kg/mm2)であることが好ましい。残留伸びは、0.5%以下であることが好ましく、100℃以下のあらゆる温度での熱収縮率は、1%以下であることが好ましく、0.5%以下であることがより好ましく、0.1%以下であることがさらに好ましい。 The coefficient of friction with respect to the head of the magnetic recording medium of the present invention is usually 0.5 or less and preferably 0.3 or less in the range of temperature -10 to 40 ° C. and humidity 0 to 95%. The surface specific resistance is preferably a magnetic surface of 10 4 to 10 12 Ω / sq, and the charged position is preferably −500 V to +500 V. The elastic modulus at 0.5% elongation of the magnetic layer is preferably 980 to 19600 MPa (100 to 2000 kg / mm 2 ) in each in-plane direction, and the breaking strength is 98 to 686 MPa (10 to 70 kg / mm 2). ) Is preferable. The elastic modulus of the magnetic recording medium is preferably 980 to 14700 MPa (100 to 1500 kg / mm 2 ) in each in-plane direction. The residual elongation is preferably 0.5% or less, the thermal shrinkage at any temperature of 100 ° C. or less is preferably 1% or less, more preferably 0.5% or less, and 0% More preferably, it is 1% or less.
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、80〜120℃であり、非磁性層のそれも80〜120℃であることが好ましい。損失弾性率は、1×105〜8×108Pa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%以内であり、かつ、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、100mg/m2以下であることが好ましく、10mg/m2以下であることがさらに好ましい。塗布層が有する空隙率は、非磁性層、磁性層とも30容量%以下であることが好ましく、20容量%以下であることがさらに好ましい。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よい場合がある。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。 The glass transition temperature of the magnetic layer (maximum point of loss elastic modulus in dynamic viscoelasticity measurement measured at 110 Hz) is 80 to 120 ° C., and that of the nonmagnetic layer is preferably 80 to 120 ° C. The loss elastic modulus is preferably in the range of 1 × 10 5 to 8 × 10 8 Pa, and the loss tangent is preferably 0.2 or less. If the loss tangent is too large, adhesion failure is likely to occur. These thermal characteristics and mechanical characteristics are preferably within 10% in each in-plane direction of the medium, and are preferably substantially equal. The residual solvent contained in the magnetic layer is preferably 100 mg / m 2 or less, and more preferably 10 mg / m 2 or less. The porosity of the coating layer is preferably 30% by volume or less, and 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.
本発明の磁性層における中心面平均表面粗さRa及び10点平均粗さRzは、それぞれ5〜50nmであることが好ましい。また、磁性層の最大高さRmaxは0.5μm以下、中心面山高さRpは0.3μm以下、中心面谷深さRvは0.3μm以下、中心面面積率Srは20〜80%、平均波長λaは5〜300μmが好ましい。磁性層の表面の突起数は、10〜20nmの大きさのものを100μm2あたり5〜1000個の範囲であることが好ましい。これらは支持体のフィラーによる表面性のコントロールや磁性層に添加する粉体の粒径と量、カレンダ処理のロール表面形状などで容易にコントロー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。本発明の磁気記録媒体は、目的に応じ非磁性層と磁性層でこれらの物理特性を変えることができるのは容易に推定されることである。例えば、磁性層の弾性率を高くし、走行耐久性を向上させると同時に非磁性層の弾性率を磁性層より低くして磁気記録媒体のヘッドへの当りをよくするなどである。 The center plane average surface roughness Ra and the 10-point average roughness Rz in the magnetic layer of the present invention are preferably 5 to 50 nm, respectively. Further, the maximum height R max of the magnetic layer is 0.5 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 area ratio Sr is 20 to 80%, The average wavelength λa is preferably 5 to 300 μm. The number of protrusions on the surface of the magnetic layer is preferably in the range of 5 to 1000 per 100 μm 2 having a size of 10 to 20 nm. These can be easily controlled by controlling the surface properties by the filler of the support, the particle size and amount of the powder added to the magnetic layer, the roll surface shape of the calendering process, and the like. The curl is preferably within ± 3 mm. In the magnetic recording medium of the present invention, it is easily estimated that these physical characteristics can be changed between the nonmagnetic layer and the magnetic layer according to the purpose. For example, the elastic modulus of the magnetic layer is increased to improve running durability, and at the same time, the elastic modulus of the nonmagnetic layer is made lower than that of the magnetic layer to improve the contact of the magnetic recording medium with the head.
マルチメデイア社会になり、画像記録へのニーズは産業界のみならず家庭でも益々強くなっており、本発明の磁気記録媒体は単に文字、数字などのデータ以外に、画像記録用媒体としての機能/コストの要請に十分応えられる能力を持つものである。
本発明の磁気記録媒体は、磁気抵抗型の再生ヘッド(MRヘッド)を用いる磁気記録再生システムに好適に用いることができる。MRヘッドの種類には特に制限はなく、GMRヘッドやTMRヘッドを用いることもできる。記録に用いるヘッドに特に制限はないが、飽和磁化量が1.2T以上であることが好ましく、2.0T以上がさらに好ましい。
本発明の磁気記録媒体は、コンピューターデータ記録用として好適である。
The need for image recording has become stronger not only in the industrial world but also at home, and the magnetic recording medium of the present invention is not only data such as characters and numbers, but also functions as an image recording medium. It has the ability to fully meet the cost requirements.
The magnetic recording medium of the present invention can be suitably used in a magnetic recording / reproducing system using a magnetoresistive reproducing head (MR head). The type of MR head is not particularly limited, and a GMR head or a TMR head can also be used. The head used for recording is not particularly limited, but the saturation magnetization is preferably 1.2 T or more, and more preferably 2.0 T or more.
The magnetic recording medium of the present invention is suitable for computer data recording.
以下に、実施例及び比較例を記載し、本発明を更に具体的に説明する。
尚、以下に示す「部」は、特に断らない限り「質量部」を表わす。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically by describing examples and comparative examples.
The “parts” shown below represent “parts by mass” unless otherwise specified.
〔実施例1〕
磁性層形成用塗布液の調製
(磁性層形成用成分)
強磁性金属粉末 100部
抗磁力(Hc):2,400エルステッド(Oe)
BET法による比表面積:75m2/g
結晶子サイズ:130A
飽和磁化量(σs):120emu/g
粒子サイズ(平均長軸長):45nm
針状比:5.5
Fe/Co=100/30
表面処理剤 Al2O3、Y2O3
[Example 1]
Preparation of coating solution for magnetic layer formation (component for magnetic layer formation)
Ferromagnetic metal powder 100 parts Coercive force (Hc): 2,400 oersted (Oe)
Specific surface area by BET method: 75 m 2 / g
Crystallite size: 130A
Saturation magnetization (σs): 120 emu / g
Particle size (average major axis length): 45 nm
Needle ratio: 5.5
Fe / Co = 100/30
Surface treatment agent Al 2 O 3 , Y 2 O 3
極性基(−SO3Na基)含有ポリウレタン樹脂 25部
[Tg 160℃、−SO3Na基含有量:6×10-5eq/g]
α−アルミナ[(粒子サイズ:0.1μm)] 5部
カーボンブラック[(粒子サイズ:0.08μm)] 1部
ブチルステアレート 1部
ステアリン酸 2部
メチルエチルケトン 90部
シクロヘキサノン 30部
トルエン 60部
25 parts of polar group (—SO 3 Na group) -containing polyurethane resin [Tg 160 ° C., —SO 3 Na group content: 6 × 10 −5 eq / g]
α-alumina [(particle size: 0.1 μm)] 5 parts carbon black [(particle size: 0.08 μm)] 1 part butyl stearate 1 part stearic acid 2 parts methyl ethyl ketone 90 parts cyclohexanone 30 parts toluene 60 parts
(非磁性層形成用成分)
非磁性粉末 αFe2O3 ヘマタイトチタン 85部
BET法による比表面積:55m2/g
粒子サイズ(平均長軸長):0.15nm
pH:9.3
タップ密度:0.98
表面処理剤 Al2O3、SiO2
カーボンブラック 15部
平均一次粒子径:16mμ
DBP吸油量:80ml/100g
pH:8.0
BET法による比表面積:250m2/g
揮発分:1.5%
(Nonmagnetic layer forming component)
Nonmagnetic powder αFe 2 O 3 hematite titanium 85 parts BET specific surface area: 55 m 2 / g
Particle size (average major axis length): 0.15 nm
pH: 9.3
Tap density: 0.98
Surface treatment agent Al 2 O 3 , SiO 2
Carbon black 15 parts Average primary particle size: 16 mμ
DBP oil absorption: 80ml / 100g
pH: 8.0
Specific surface area by BET method: 250 m 2 / g
Volatile content: 1.5%
極性基(−SO3Na基、エポキシ基)含有塩化ビニル樹脂 12部
極性基(−SO3Na基)含有ポリウレタン樹脂 10部
[Tg 160℃、−SO3Na基含有量:6×10-5eq/g]
ブチルステアレート 1部
ステアリン酸 2部
メチルエチルケトン 100部
シクロヘキサノン 50部
トルエン 50部
Polar group (—SO 3 Na group, epoxy group) -containing vinyl chloride resin 12 parts Polar group (—SO 3 Na group) -containing polyurethane resin 10 parts [Tg 160 ° C., —SO 3 Na group content: 6 × 10 −5 eq / g]
Butyl stearate 1 part Stearic acid 2 parts Methyl ethyl ketone 100 parts Cyclohexanone 50 parts Toluene 50 parts
上記磁性層、非磁性層を形成する各成分をそれぞれオープンニーダで混練したのち、サンドミルを用いて分散させた。得られたそれぞれの分散液にそれぞれにメチルエチルケトン40部を加え、1μmの平均孔径を有するフィルターを用いて濾過し、非磁性層形成用塗布液および磁性層形成用塗布液をそれぞれ調製した。 The components for forming the magnetic layer and the nonmagnetic layer were kneaded with an open kneader and then dispersed using a sand mill. To each of the obtained dispersions, 40 parts of methyl ethyl ketone was added, followed by filtration using a filter having an average pore size of 1 μm to prepare a nonmagnetic layer forming coating solution and a magnetic layer forming coating solution, respectively.
〔バックコート層形成用塗布液の調製〕
(バックコート層形成用成分)
微粒子状カーボンブラック粉末 100部
[(ファーネスブラック、平均粒子サイズ:17nm)]
粗粒子状カーボンブラック粉末 30部
[(ファーネスブラック、平均粒子サイズ:100nm)]
α−アルミナ(硬質無機粉末) 5部
[(平均粒子サイズ:100nm、モース硬度:9)]
ニトロセルロース樹脂 140部
ポリウレタン樹脂 15部
ポリエステル樹脂 5部
メチルエチルケトン 1200部
酢酸ブチル 300部
トルエン 600部
[Preparation of coating solution for backcoat layer formation]
(Back coat layer forming component)
Particulate carbon black powder 100 parts [(furnace black, average particle size: 17 nm)]
Coarse carbon black powder 30 parts [(Furnace black, average particle size: 100 nm)]
α-alumina (hard inorganic powder) 5 parts [(average particle size: 100 nm, Mohs hardness: 9)]
Nitrocellulose resin 140 parts Polyurethane resin 15 parts Polyester resin 5 parts Methyl ethyl ketone 1200 parts Butyl acetate 300 parts Toluene 600 parts
上記バックコート層を形成する各成分をチルドロールで混練したのち、サンドミルを用いて分散させた。得られた分散液をポリウレタン樹脂40部、メチルエチルケトン1000部を添加した後、1μmの平均孔径を有するフィルターを用いて濾過し、バックコート層形成用塗布液を調製した。 Each component forming the back coat layer was kneaded with chilled rolls and then dispersed using a sand mill. After adding 40 parts of polyurethane resin and 1000 parts of methyl ethyl ketone, the obtained dispersion was filtered using a filter having an average pore diameter of 1 μm to prepare a coating solution for forming a backcoat layer.
〔磁気テープの作製〕
得られた磁性層形成用塗布液、非磁性層形成用塗布液を、ポリエチレンナフタレート(PEN)支持体(厚さ:6μm、長さ(MD)方向のヤング率800kg/mm2、幅(TD)方向のヤング率750kg/m2、磁性層塗布面の中心線平均表面粗さRa2nm(カットオフ値:0.25mm))上に、非磁性層、磁性層の順に乾燥後の厚みがそれぞれ1.5μm、0.1μmとなるように同時重層塗布した。次いで、磁性層がまだ湿潤状態にあるうちに、3000ガウスの磁束密度を持つコバルト磁石と1500ガウスの磁束密度を持つソレノイドを用いて配向処理を行った。その後、乾燥させることにより磁性層を形成した。
[Production of magnetic tape]
The obtained coating liquid for forming a magnetic layer and coating liquid for forming a non-magnetic layer were mixed with a polyethylene naphthalate (PEN) support (thickness: 6 μm, Young's modulus 800 kg / mm 2 in the length (MD) direction, width (TD ) Young's modulus in the direction of 750 kg / m 2 , center line average surface roughness Ra 2 nm (cut-off value: 0.25 mm) of the magnetic layer coating surface, and the thickness after drying in the order of the nonmagnetic layer and the magnetic layer, respectively. Simultaneous multi-layer coating was carried out so that it might become 0.5 micrometer and 0.1 micrometer. Next, while the magnetic layer was still wet, orientation treatment was performed using a cobalt magnet having a magnetic flux density of 3000 gauss and a solenoid having a magnetic flux density of 1500 gauss. Thereafter, the magnetic layer was formed by drying.
その後、支持体の他方の側(磁性層とは反対側)に、上記バックコート層形成用塗布液を乾燥後の厚さが、0.5μmとなるように塗布し、乾燥してバックコート層を形成した。支持体の一方の面に磁性層そして他方の面にバックコート層がそれぞれ設けられた磁気記録積層体ロールを得た。 Thereafter, the back coating layer forming coating solution is applied to the other side of the support (the side opposite to the magnetic layer) so that the thickness after drying is 0.5 μm and dried to form the back coating layer. Formed. A magnetic recording laminate roll having a magnetic layer on one side of the support and a back coat layer on the other side was obtained.
上記ロールを加熱金属ロールから構成されるカレンダー処理機(温度90℃、線圧300kg/cm)に通してカレンダー処理を行い、テンション5kg/mで巻き取った。加熱金属ロールの材質はクロムモリブデン鋼にハードクロメッキを施したものであり、表面粗さRaは0.005μm(カットオフ値0.25mm)である。
次いで、該ロールを1/2インチ幅にスリットし、3000ガウスの磁束密度を持つソレノイド中を通過させて消磁した。
The roll was passed through a calendering machine (temperature 90 ° C., linear pressure 300 kg / cm) composed of a heated metal roll, and calendered, and wound with a tension of 5 kg / m. The material of the heated metal roll is a chromium molybdenum steel subjected to hard chrome plating, and the surface roughness Ra is 0.005 μm (cut-off value 0.25 mm).
Next, the roll was slit to 1/2 inch width and passed through a solenoid having a magnetic flux density of 3000 gauss to demagnetize.
〔実施例2〕
実施例1の磁気テープの作製において、磁性層厚みを30nmに変更した以外は同様にして本発明に従う磁気テープを作製した。
〔実施例3〕
実施例1の磁気テープの作製において、磁性層厚みを145nmに変更した以外は同様にして本発明に従う磁気テープを作製した。
[Example 2]
A magnetic tape according to the present invention was produced in the same manner as in the production of the magnetic tape of Example 1, except that the thickness of the magnetic layer was changed to 30 nm.
Example 3
A magnetic tape according to the present invention was prepared in the same manner as in the production of the magnetic tape of Example 1, except that the thickness of the magnetic layer was changed to 145 nm.
〔実施例4〕
実施例1の磁気テープの作製において、以下の磁性体を使用した以外は同様にして本発明に従う磁気テープを作製した。
強磁性金属粉末
抗磁力(Hc):2,400エルステッド(Oe)
BET法による比表面積:70m2/g
結晶子サイズ:130Å
飽和磁化量(σs):125emu/g
粒子サイズ(平均長軸長):60nm
針状比:6
Fe/Co=100/30
表面処理剤 Al2O3、Y2O3
Example 4
A magnetic tape according to the present invention was produced in the same manner as in the production of the magnetic tape of Example 1, except that the following magnetic materials were used.
Ferromagnetic metal powder Coercive force (Hc): 2,400 oersted (Oe)
Specific surface area by BET method: 70 m 2 / g
Crystallite size: 130Å
Saturation magnetization (σs): 125 emu / g
Particle size (average major axis length): 60 nm
Needle ratio: 6
Fe / Co = 100/30
Surface treatment agent Al 2 O 3 , Y 2 O 3
〔実施例5〕
実施例1の磁気テープの作製において、磁性層とバックコート層間の摩擦係数が0.42である以外は同様にして本発明に従う磁気テープを作製した。
Example 5
A magnetic tape according to the present invention was prepared in the same manner as in the production of the magnetic tape of Example 1, except that the friction coefficient between the magnetic layer and the backcoat layer was 0.42.
〔実施例6〕
実施例1の磁気テープの作製において、磁性層とバックコート層間の摩擦係数が0.58である以外は同様にして本発明に従う磁気テープを作製した。
Example 6
A magnetic tape according to the present invention was produced in the same manner as in the production of the magnetic tape of Example 1, except that the friction coefficient between the magnetic layer and the backcoat layer was 0.58.
〔比較例1〕
実施例1の磁気テープの作製において、磁性層の厚みを200nmに変更した以外は同様にして本発明に従う磁気テープを作製した。
[Comparative Example 1]
A magnetic tape according to the present invention was prepared in the same manner as in the production of the magnetic tape of Example 1, except that the thickness of the magnetic layer was changed to 200 nm.
〔比較例2〕
実施例1の磁気テープの作製において、以下の磁性体を使用した以外は同様にして本発明に従う磁気テープを作製した。
強磁性金属粉末
抗磁力(Hc):2,400エルステッド(Oe)
BET法による比表面積:65m2/g
結晶子サイズ:130Å
飽和磁化量(σs):125emu/g
粒子サイズ(平均長軸長):100nm
針状比:6.5
Fe/Co=100/30
表面処理剤 Al2O3、Y2O3
[Comparative Example 2]
A magnetic tape according to the present invention was produced in the same manner as in the production of the magnetic tape of Example 1, except that the following magnetic materials were used.
Ferromagnetic metal powder Coercive force (Hc): 2,400 oersted (Oe)
Specific surface area by BET method: 65 m 2 / g
Crystallite size: 130Å
Saturation magnetization (σs): 125 emu / g
Particle size (average major axis length): 100 nm
Needle ratio: 6.5
Fe / Co = 100/30
Surface treatment agent Al 2 O 3 , Y 2 O 3
〔比較例3〕
実施例1の磁気テープの作製において、磁性層とバックコート層間の摩擦係数が0.38である以外は同様にして本発明に従う磁気テープを作製した。
[Comparative Example 3]
A magnetic tape according to the present invention was produced in the same manner as in the production of the magnetic tape of Example 1, except that the coefficient of friction between the magnetic layer and the backcoat layer was 0.38.
〔比較例4〕
実施例1の磁気テープの作製において、磁性層とバックコート層間の摩擦係数が0.30である以外は同様にして本発明に従う磁気テープを作製した。
[Comparative Example 4]
A magnetic tape according to the present invention was produced in the same manner as in the production of the magnetic tape of Example 1, except that the coefficient of friction between the magnetic layer and the backcoat layer was 0.30.
〔評価方法〕
<磁性層及びバックコート層間の摩擦係数γの測定方法>
23℃の環境温度で、直径25.4mmのAlO/TiC製シリンダーに、全巻き角度が180°以上でバック面を外側にしてテープを巻きつける。この周りに別のテープを磁性面を内側にして全巻き角度が170〜180°で巻きつけ、F1=0.64Nの力を加える。もう一方の端に、直線スライドに載せたフォースゲージを付け、スライドを速度0.5mm/secで動かすのに必要な力F2を測定する。
γ=ln(F2/F1)(1/α) α:巻きつけ角度(単位:ラジアン)
〔Evaluation methods〕
<Measurement method of friction coefficient γ between magnetic layer and backcoat layer>
At an ambient temperature of 23 ° C., the tape is wound around an AlO / TiC cylinder having a diameter of 25.4 mm with a total winding angle of 180 ° or more and the back surface outside. Around this, another tape is wound with the magnetic surface facing inward at a total winding angle of 170 to 180 °, and a force of F 1 = 0.64 N is applied. A force gauge mounted on a linear slide is attached to the other end, and the force F 2 required to move the slide at a speed of 0.5 mm / sec is measured.
γ = ln (F 2 / F 1 ) (1 / α) α: winding angle (unit: radians)
<強磁性金属粉末の平均長軸長>
透過型電子顕微鏡写真を撮影し、その写真から強磁性粉末の短軸径と長軸径とを直接読み取る方法と画像解析装置カールツァイス社製IBASS1で透過型顕微鏡写真をトレースして読み取る方法とを適宜併用して平均粒子径(平均長軸長)を求めた。
<Average long axis length of ferromagnetic metal powder>
Taking a transmission electron micrograph and directly reading the short axis diameter and the long axis diameter of the ferromagnetic powder from the photograph and a method of tracing and reading the transmission micrograph with the image analysis apparatus IBASS1 manufactured by Carl Zeiss. The average particle diameter (average major axis length) was determined in combination as appropriate.
<SNRの測定方法>
(磁気テープのSNR)
DLT7000ドライブを改造したものに、記録ヘッド(MIG、ギャップ0.15μm、1.8T)と、再生ヘッド用MRヘッド(最適Br・t:0.035T・μm)とを取り付けた。これらのヘッドは固定ヘッドである。
SNRについては、線記録密度100kFCIでの再生出力とノイズ(キャリア周波数より1MHz離れた周波数での信号成分)とから求めた。
<Measurement method of SNR>
(SNR of magnetic tape)
A recording head (MIG, gap 0.15 μm, 1.8 T) and a reproducing head MR head (optimum Br · t: 0.035 T · μm) were attached to a modified DLT7000 drive. These heads are fixed heads.
The SNR was obtained from reproduction output at a linear recording density of 100 kFCI and noise (a signal component at a frequency 1 MHz away from the carrier frequency).
<PW50測定方法>
二つのリール間でテープを走行させる独自の走行系を組み立て、その間にテープガイドを設けて、精度よく走行させる工夫を盛り込んだ。サーボライト走行は行っていない。
記録ヘッドにはトラック幅25μmでギャップ幅0.3μm、再生ヘッドにはトラック幅12μmでシールド間隔を変更したMRセンサーを持ったSALタイプのマージヘッドを採用している。150kfciで最適記録電流を設定し、100khzの矩形波を記録再生して、独立波のPW50(独立波の半値幅)を測定した。
走行速度は2.55m/secで行った。
<PW50 measurement method>
A unique running system that runs the tape between the two reels was assembled, and a tape guide was provided between them to incorporate the device to run with high precision. Servo light is not running.
The recording head employs a SAL type merge head having an MR sensor with a track width of 25 μm and a gap width of 0.3 μm, and the reproducing head having a track width of 12 μm and a shield interval changed. An optimum recording current was set at 150 kfci, a 100 kHz rectangular wave was recorded and reproduced, and an independent wave PW50 (half-value width of the independent wave) was measured.
The traveling speed was 2.55 m / sec.
<巻き姿ランク>
カートリッジ内のリールに巻かれたテープの巻き姿を透明フランジ側から観察し、以下の3段階にランク分けし判定する。
A: 飛び出しが1枚もなく巻かれている。
B: 飛び出しが数枚〜半分以下で巻かれている。
C: 飛び出した部分が半分以上で巻き面が乱れている。
<Rolling figure rank>
The appearance of the tape wound on the reel in the cartridge is observed from the transparent flange side, and it is determined by ranking into the following three stages.
A: There are no jumps out.
B: The pop-out is wound with several to half or less.
C: The protruded part is more than half and the winding surface is disordered.
<ドライブ走行時のエラーレート>
1.磁気記録再生システムの組立
(1)薄膜磁気ヘッド
(a)記録ヘッド
構造:2ターン薄膜コイルをCo系アモルファス磁性薄膜ヨークで狭持したインダクテイブヘッドである。
トラック幅:24μm、ギャップ長:1.4μm
(b)再生ヘッド
構造:両シールド型シャントバイアスMR(磁気抵抗型)ヘッドである。MR素子はFe/Ni(パーマロイ)合金薄膜である。
トラック幅:10μm、シールド間隔:1.4μm
<Error rate when driving>
1. Assembly of magnetic recording / reproducing system (1) Thin film magnetic head (a) Recording head Structure: An inductive head in which a two-turn thin film coil is held by a Co-based amorphous magnetic thin film yoke.
Track width: 24 μm, gap length: 1.4 μm
(B) Reproduction head structure: a double shielded shunt bias MR (magnetic resistance) head. The MR element is a Fe / Ni (permalloy) alloy thin film.
Track width: 10 μm, shield spacing: 1.4 μm
(2)磁気記録再生システムの組立
記録再生ヘッドを富士通(株)製F613Aドライブ(3480型1/2インチカートリッジ磁気記録テープ記録再生装置)に装着し、テープスピード100インチ/秒の磁気記録再生システムを作製した。
(2) Assembly of magnetic recording / reproducing system A magnetic recording / reproducing system with a tape speed of 100 inches / second is mounted by attaching a recording / reproducing head to an F613A drive (3480 type 1/2 inch cartridge magnetic recording tape recording / reproducing device) manufactured by Fujitsu Limited. Was made.
2.再生エラーの評価
上記の磁気記録再生システムに実施例及び比較例の磁気記録テープを装着して再生時のエラー回数を測定した。
21℃50%RHでサーボ制御を行い、1トラック(幅10μm)を90m長のテープ
で再生を行い、出力落ち35%以上かつ4bit以上の長さの信号欠落をエラーとしてその発生回数を測定して評価した。その結果を表1に示す。
2. Evaluation of reproduction error The magnetic recording tapes of Examples and Comparative Examples were mounted on the above magnetic recording / reproducing system, and the number of errors during reproduction was measured.
Servo control is performed at 21 ° C and 50% RH, and one track (width 10μm) is played back with a 90m long tape, and the number of occurrences is measured with an output drop of 35% or more and a signal loss of 4 bits or more as an error. And evaluated. The results are shown in Table 1.
本発明の磁気記録媒体は、ノイズが少なく、再生性能が良好で、保存安定性にも優れていることがわかる。 It can be seen that the magnetic recording medium of the present invention has less noise, good reproduction performance, and excellent storage stability.
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