JP2007012225A - 磁気記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 非磁性支持体の少なくとも一方の面に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を設けてなる磁気記録媒体において、前記非磁性支持体の磁性層形成面上に、金属、半金属、合金、これらの酸化物および複合物からなる群から選択された少なくとも1種の材料を含む導電層を設け、かつ、前記導電層表面の表面電気抵抗が1×102Ω/□〜1×1012Ω/□であることを特徴とする磁気記録媒体。
【選択図】 なし
Description
近年、磁気抵抗(MR)を動作原理とする再生ヘッドが提案され、ハードディスク等で使用され始め、また、特許文献1(特開平8−227517号公報)には磁気テープへの応用が提案されている。MRヘッドは誘導型磁気ヘッドに比較して数倍の再生出力が得られ、かつ誘導コイルを用いないため、インピーダンスノイズ等の機器ノイズが大幅に低下し、磁気記録媒体のノイズを下げることで大きなS/N比を得ることが可能になってきた。換言すれば従来機器ノイズに隠れていた磁気記録媒体ノイズを小さくすれば良好な記録再生が行え、高密度記録特性が飛躍的に向上できることになる。
すなわち、リニア記録方式を採用する磁気記録再生システムの記録・再生時には磁気ヘッドが磁気テープの幅方向に移動し、いずれかのトラックを選択しなければならないが、トラック幅が狭くなるに従い、磁気テープとヘッドとの相対位置を制御するために高い精度が必要になる。上述した様なMRヘッドおよび微粒子磁性体を使用しS/N比を向上させ狭トラック化を実現しても、使用される環境の温湿度やドライブ内テンションの変動により磁気記録媒体が変形し、記録されたトラックを再生ヘッドが読み出せなくなる場合が生じるため媒体の寸度安定性もこれまで以上のものが要求される。このような高密度記録に対応する磁気記録媒体にあっては、安定な記録再生を維持するためには従来の媒体よりもさらに高度な寸度安定性、機械的強度が要求される。
また特許文献3(特公平7−43822号公報)には、高分子膜からなる非磁性支持体の表面に金属、合金、非晶質合金のいずれからなる膜を設け、機械的特性および吸湿性を改善した磁気記録媒体が開示されている。しかしながら、特許文献3の技術により得られる磁気記録媒体は、電磁変換特性が低下したり、ヘッドの偏磨耗が生じるという問題点がある。
また特許文献4(特開2002−269730号公報)には、ドロップアウトが少なく、かつ走行耐久性に優れる、ヘリカルスキャン方式によるデジタル記録用の磁気記録媒体を提供することを目的として、ポリエステルフィルムのバックコート面に金属、半金属および合金などからなる強化膜を設け、その表面電気抵抗を1MΩ/sq以上にした磁気記録媒体を開示している。しかしながら、本発明者らの検討によれば、最新のコンピュータのバックアップテープに使用されているような塗布型の磁気記録媒体では、電磁変換特性を向上させるために、バックコート面側のみならず磁性層表面の表面電気抵抗も下げる必要があることが判明した。
1)非磁性支持体の少なくとも一方の面に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を設けてなる磁気記録媒体において、
前記非磁性支持体の磁性層形成面上に、金属、半金属、合金、これらの酸化物および複合物からなる群から選択された少なくとも1種の材料を含む導電層を設け、かつ、前記導電層表面の表面電気抵抗が1×102Ω/□〜1×1012Ω/□であることを特徴とする磁気記録媒体。
2)前記導電層上に、直接あるいは厚み0.1μm以下の易接着層を介して、前記磁性層を設けてなることを特徴とする上記1)に記載の磁気記録媒体。
3)前記導電層と磁性層との間に、非磁性粉末および結合剤を含む非磁性層をさらに設け、前記非磁性層が、実質的に導電性のカーボンブラックを含まないことを特徴とする上記2)に記載の磁気記録媒体。
I.非磁性支持体
本発明に用いることのできる非磁性支持体としては、例えば、二軸延伸を行ったポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、芳香族ポリアミド、ポリベンズオキサゾール等の公知のものが使用できる。好ましくはポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)が挙げられる。これらの非磁性支持体は、あらかじめコロナ放電、プラズマ処理、易接着処理、熱処理等を行ってもよい。
前記PETあるいはPEN支持体の結晶化度は、電磁変換特性および寸法安定の点から40〜60%、好ましくは45〜55%である。また、全体を100%として結晶化度(%)と非晶割合(%)を差し引いた残りの量で定義される剛直非晶量は、電磁変換特性および寸法安定の点から20〜60%、好ましくは25〜50%である。
本発明の非磁性支持体を調製する方法は、特に限定されないが、長手方向、幅方向の力学的強度を調整することが好ましい。具体的には上述した樹脂をフィルム状に形成(製膜)する際に、長手方向、幅方向を適度に延伸する方法を用いることが好ましい。本発明で用いる支持体のヤング率は長手方向、幅方向ともに4.4〜15GPa、好ましくは5.5〜11GPaであることが好ましく、長手方向、幅方向のヤング率はそれぞれ異なっていても良い。長手方向、幅方向の力学的強度を調整するには未延伸フィルムを二軸延伸し、二軸配向させる。延伸方法としては、逐次二軸延伸法または同時二軸延伸法を用いることができる。最初に長手方向、次に幅方向の延伸を行なう逐次二軸延伸法を用い、長手方向の延伸を3段階以上に分けて、縦延伸温度80〜180℃、総縦延伸倍率3.0〜6.0倍、縦延伸速度5,000〜50,000%/分の範囲で行うのが好ましく例示される。幅(横)方向の延伸方法としてはテンタ−を用いる方法が好ましく、延伸温度はフィルムのガラス転移温度(Tg)〜Tg+100℃、幅方向延伸倍率は場合により縦倍率より大きく3.2〜7.0倍、幅方向の延伸速度1,000〜20,000%/分の範囲で行うのが好ましい。さらに必要に応じて、再縦延伸、再横延伸を行っても良い。延伸条件である延伸倍率、延伸温度は、分子配向条件に大きく影響し、次に述べる結晶化度とともにガラス転移温度、剛直非晶量に影響するので、本発明の二軸配向フィルムを得るためにそれらの条件を適切に選ぶ必要がある。
次にこの二軸配向フィルムを熱処理する。この場合の熱処理温度は冷結晶化温度(Tc)+40〜Tc+100℃で、時間は0. 5〜60秒の範囲が好適である。この熱処理条件によって、また熱処理後常温に戻す際の工程温度条件等により、ガラス転移温度、剛直非晶量が変化するので、ここでも本発明の二軸配向フィルムを得るためにそれらの条件を適切に選ぶ必要がある。また、工程速度が速く常温への移行が速いと剛直非晶量は少なくなるので、剛直非晶量を増すために工程速度を下げるのも効果がある。
さらに、製膜後、例えば後述する導電層設置時にフィルム温度がTc+40〜Tc+100℃となるように熱処理を行い、製膜時と同様に冷却速度をコントロールすることで、結晶化度および剛直非晶量を増加させることもできる。
また、本発明に用いることのできる非磁性支持体の磁性層塗布面側の中心面平均粗さ(JISB0660−1998、ISO4287−1997)がカットオフ値0.25mmにおいて1.8〜9nm、好ましくは2〜8nmの範囲であることが好ましく、支持体の両面の粗さは異なっていてもよい。本発明の磁気記録媒体における非磁性支持体の好ましい厚みとしては3〜60μmである。
本発明では、非磁性支持体の磁性層形成面上に導電層を設ける。なお必要に応じて導電層は、非磁性支持体上の両面に設けることもできる。
本発明における導電層は、金属、半金属、合金、これらの酸化物および複合物からなる群から選択された少なくとも1種の材料を含む。具体的には、前記金属としては、Al、Cu、Zn、Sn、Ni、Ag、Co、Fe、Mnなどが挙げられる。前記半金属としては、Si、Ge、As、Sc、Sbなどが挙げられる。前記合金としては、Fe−Co、Fe−Ni、Co−Ni、Fe−Co−Ni、Fe−Cu、Co−Cu、Co−Au、Co−Y、Co−La、Co−Pr、Co−Gd、Co−Sm、Co−Pt、Ni−Cu、Mn−Bi、Mn−Sb、Mn−Al、Fe−Cr、Co−Cr、Ni−Cr、Fe−Co−Cr、Ni−Co−Crなどが挙げられる。また、前記酸化物は、部分酸化物を含み、例えば蒸着時に酸素ガスを導入することで容易に得られる。また、前記複合物としては、Fe−Si−O、Si−C、Si−N、Cu−Al−O、Si−N−O、Si−C−Oなどが挙げられる。
導電層の形成方法は問わないが、真空蒸着法が一般的であり、その他にもスパッタ法やイオンプレーティング法などを用いることができる。
導電層の厚さは、20〜500nmが好ましく、より好ましくは50〜300nmである。また、導電層は単層でも多層でも何れでも良い。
本発明では、特に、導電層が、前記金属、半金属および合金から選ばれた材料の酸化物を含み、該導電層中の酸素濃度の分布が、導電層中の中心部よりも、導電層の磁性層側界面近傍で大きいことが好ましい。また、該導電層中の酸素濃度の分布が、導電層中の中心部よりも、導電層の磁性層側界面近傍で大きいとともに、導電層の非磁性支持体側の界面近傍でも大きいことが、さらに好ましい。このようにすれば、磁気記録媒体の剛性の面で好ましい。このような酸素分布を有する導電層は、成膜時又は成膜後、その表面を酸化性ガスで強制的に酸化処理することにより作製することができ、目的に応じてコントロール可能である。また、導電層中の酸素濃度分布の測定は、オージェ電子分光分析の深さ方向の分析により行うことができる。
ここで、「酸素濃度の分布が大きい」とは、相対的にその他の部分よりも酸素濃度が高いことであり、特に濃度の変動が10原子%以上ある場合を含む。
好ましい表面電気抵抗は、1×103Ω/□〜1×1011Ω/□であり、さらに好ましくは1×104Ω/□〜1×1010Ω/□である。
本発明でいう表面電気抵抗は、次の方法によって測定した値である。
導電層を形成した非磁性支持体を12.65mm幅、10cmの長さに切り取り測定試料とする。デジタル表面電気抵抗メーターTR−8611A(タケダ理研(株)製)を用い、測定環境を21℃、50%RHに設定する。絶縁された水平板上に、半径2cm程度の2本の1/4円筒状金属電極を12.65mm離して置き、この上に測定試料を導電層表面が金属電極側に接触するように置き、測定試料の両端に160gの分銅をつるしたときの電気抵抗値R(Ω)を測定する。なお両電極間に加える電圧は100〜600Vとする。非磁性支持体の導電層表面での表面電気抵抗がRΩ/□と求まる。
<強磁性金属粉末>
本発明の磁気記録媒体の磁性層に使用される強磁性金属粉末は、高密度磁気記録特性に優れていることが知られており、優れた電磁変換特性を有する磁気記録媒体を得ることができる。本発明の磁気記録媒体の磁性層に使用される強磁性金属粉末の平均長軸長は20〜100nmであるが、30〜90nmであることが好ましく、40〜80nmであることがさらに好ましい。強磁性金属粉末の平均長軸長が20nm以上であれば、熱揺らぎによる磁気特性の低下を有効に抑えることができる。また、平均長軸長が100nm以下であれば、低ノイズを維持したまま良好なS/N比を得ることができる。
強磁性金属粉末の平均長軸長は、透過型電子顕微鏡写真で強磁性金属粉末を撮影し、その写真から強磁性金属粉末の短軸長と長軸長とを直接読みとる方法と画像解析装置カールツァイス製IBASSIで透過型電子顕微鏡写真トレースして読みとる方法を併用して得られる値の平均から求めることができる。
上記強磁性金属粉末には後述する分散剤、潤滑剤、界面活性剤、帯電防止剤等で分散前にあらかじめ処理を行ってもかまわない。また、強磁性金属粉末は、少量の水、水酸化物又は酸化物を含むものであってもよい。強磁性金属粉末の含水率は0.01〜2%とするのが好ましい。結合剤の種類によって強磁性金属粉末の含水率は最適化するのが好ましい。強磁性金属粉末は必要に応じ、Al、Si、P又はこれらの酸化物等で表面処理を施してもかまわない。その量は強磁性金属粉末に対し0.1〜10%であり、表面処理を施すと脂肪酸等の潤滑剤の吸着が100mg/m2以下になり好ましい。強磁性金属粉末のpHは、用いる結合剤との組み合わせにより最適化することが好ましい。その範囲は通常、6〜12であるが、好ましくは7〜11である。また強磁性金属粉末には可溶性のNa、Ca、Fe、Ni、Sr、NH4、SO4、Cl、NO2、NO3等の無機イオンを含む場合がある。これらは、本質的に無い方が好ましい。各イオンの総和が300ppm以下程度であれば、特性には影響しない。また、本発明に用いられる強磁性粉末は空孔が少ないほうが好ましくその値は20容量%以下、さらに好ましくは5容量%以下である。
強磁性金属粉末のBET法による比表面積(SBET)は、30m2/g以上50m2/g未満が好ましく、38〜48m2/gであることがさらに好ましい。この範囲であれば良好な表面性と低いノイズの両立が可能となる。
強磁性金属粉末は、公知の製造方法により得られたものを用いることができ、下記の方法を挙げることができる。焼結防止処理を行った含水酸化鉄、酸化鉄を水素等の還元性気体で還元してFe又はFe−Co粒子等を得る方法、複合有機酸塩(主としてシュウ酸塩)と水素等の還元性気体で還元する方法、金属カルボニル化合物を熱分解する方法、強磁性金属の水溶液に水素化ホウ素ナトリウム、次亜リン酸塩あるいはヒドラジン等の還元剤を添加して還元する方法、金属を低圧の不活性気体中で蒸発させて微粉末を得る方法等である。このようにして得られた強磁性金属粉末は公知の徐酸化処理が施される。含水酸化鉄、酸化鉄を水素等の還元性気体で還元し、酸素含有ガスと不活性ガスの分圧、温度、時間を制御して表面に酸化皮膜を形成する方法が、減磁量が少なく好ましい。
強磁性六方晶フェライト粉末は、六角状のマグネトプランバイト構造を有し、極めて大きな一軸結晶磁気異方性をもつと共に非常に高い抗磁力(Hc)を有する。このため、強磁性六方晶フェライト粉末を使用した磁気記録媒体は、化学安定性、耐蝕性及び耐摩擦性に優れ、かつ、高密度化に伴う磁気スペースシングの減少が可能となり、薄膜化の実現、高C/N及び分解能を可能とする。強磁性六方晶フェライト粉末の平均板径は5〜40nmであるが、好ましくは10〜38nmであり、より好ましくは15〜36nmである。一般にトラック密度を上げ、かつ、磁気抵抗ヘッドで再生する場合には、低ノイズにする必要があると共に、強磁性六方晶フェライト粉末の平均板径も小さくする必要がある。また磁気スペーシングを減少させる観点からも六方晶フェライトの平均板径はできるだけ小さい方が好ましい。しかし、強磁性六方晶フェライト粉末の平均板径が小さすぎると熱揺らぎにより磁化が不安定になる。このため、本発明の磁気記録媒体の磁性層に使用する強磁性六方晶フェライト粉末の平均板径の下限値を5nmとする。平均板径が5nm以上であれば、熱揺らぎによる影響も少なく、安定した磁化を得ることができる。一方、強磁性六方晶フェライト粉末の平均板径の上限値は40nmとする。平均板径が40nm以下であれば、ノイズの増大による電磁変換特性の低下を抑えることができ、特に磁気抵抗(MR)ヘッドで再現する場合に好適である。強磁性六方晶フェライト粉末の平均板径は、透過型電子顕微鏡写真で強磁性六方晶フェライト粉末を撮影し、その写真から強磁性六方晶フェライト粉末の板径を直接読みとる方法と、画像解析装置カールツァイス製IBASSIで透過型電子顕微鏡写真をトレースして読みとる方法とを併用して測定した値の平均値から求めることができる。
強磁性六方晶フェライト粉末の粒子板径・板厚の分布は、通常狭いほど好ましい。粒子板径・板厚を数値化することは困難であるが、粒子TEM写真より500粒子を無作為に測定することで比較できる。粒子板径・板厚の分布は正規分布ではない場合が多いが、計算して平均サイズに対する標準偏差で表すと、σ/平均サイズ=0.1〜2.0である。粒子サイズ分布をシャープにするには、粒子生成反応系をできるだけ均一にすると共に、生成した粒子に分布改良処理を施すことも行われている。例えば、酸溶液中で超微細粒子を選別的に溶解する方法等も知られている。
強磁性六方晶フェライト粉末の飽和磁化(σs)は40〜80A・m2/kgである。σsは高い方が好ましいが、微粒子になるほど小さくなる傾向がある。σsの改良のため、マグネトプランバイトフェライトにスピネルフェライトを複合することや、含有元素の種類と添加量を選択すること等がよく知られている。またW型六方晶フェライトを用いることも可能である。磁性体を分散する際に磁性体粒子表面を分散媒、ポリマーに合った物質で処理することも行われている。表面処理剤としては、無機化合物及び有機化合物が使用される。主な化合物としてはSi、Al、P等の酸化物又は水酸化物、各種シランカップリング剤、各種チタンカップリング剤が代表例である。添加量は磁性体の質量に対して0.1〜10質量%である。磁性体のpHも分散に重要である。通常4〜12程度で分散媒、ポリマーにより最適値があるが、媒体の化学的安定性、保存性から6〜11程度が選択される。磁性体に含まれる水も分散に影響する。分散媒、ポリマーにより最適値があるが通常0.01〜2.0%が選ばれる。
強磁性六方晶フェライト粉末の製法としては、酸化バリウム・酸化鉄・鉄を置換する金属酸化物とガラス形成物質として酸化ホウ素等を所望のフェライト組成になるように混合した後溶融し、急冷して非晶質体とし、次いで再加熱処理した後、洗浄・粉砕してバリウムフェライト結晶粉体を得るガラス結晶化法;バリウムフェライト組成金属塩溶液をアルカリで中和し、副生成物を除去した後100以上で液相加熱した後洗浄・乾燥・粉砕してバリウムフェライト結晶粉体を得る水熱反応法;バリウムフェライト組成金属塩溶液をアルカリで中和し、副生成物を除去した後乾燥し1100以下で処理し、粉砕してバリウムフェライト結晶粉体を得る共沈法等があるが、本発明は製法を選ばない。強磁性六方晶フェライト粉末は、前記のように必要に応じ、Al、Si、P又はこれらの酸化物等で表面処理を施してもかまわない。その量は強磁性粉末に対し0.1〜10%であり表面処理を施すと脂肪酸等の潤滑剤の吸着が100mg/m2以下になり好ましい。強磁性六方晶フェライト粉末には可溶性のNa、Ca、Fe、Ni、Sr等の無機イオンを含む場合がある。これらは、本質的に無い方が好ましいが、200ppm以下であれば特に特性に影響を与えることは少ない。
本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体と前記磁性層との間に、非磁性粉末と結合剤とを含む非磁性層を設けるのが好ましい。非磁性層に使用できる非磁性粉末は、無機物質でも有機物質でもよい。また、カーボンブラック等も使用できるが、本発明では、非磁性層が、実質的に導電性のカーボンブラックを含まないことが望ましい。これにより、カーボンブラックのストラクチャーに基づく磁性層表面の突起の形成が防止され、エラーレートを抑制することができる。また、本発明でいう「実質的に導電性」とは、帯電による問題を生じないことを意味し、より具体的には、帯電により塵埃を吸着させたり、MRヘッドを破壊しないことを意味する。
無機物質としては、例えば金属、金属酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物等が挙げられる。
具体的には二酸化チタン等のチタン酸化物、酸化セリウム、酸化スズ、酸化タングステン、ZnO、ZrO2、SiO2、Cr2O3、α化率90〜100%のα−アルミナ、β−アルミナ、γ−アルミナ、α−酸化鉄、ゲータイト、コランダム、窒化珪素、チタンカーバイト、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、2硫化モリブデン、酸化銅、MgCO3、CaCO3、BaCO3、SrCO3、BaSO4、炭化珪素、炭化チタン等が単独又は2種類以上組み合わせて使用される。好ましいのはα−酸化鉄、酸化チタンである。
非磁性粉末の形状は、針状、球状、多面体状、板状のいずれでもあってもよい。非磁性粉末の結晶子サイズ は、4nm〜1μmが好ましく、40〜100nmがさらに好ましい。結晶子サイズが4nm〜1μmの範囲であれば、分散が困難になることもなく、また好適な表面粗さを有するため好ましい。これら非磁性粉末の平均粒径は、5nm〜2μmが好ましいが、必要に応じて平均粒径の異なる非磁性粉末を組み合わせたり、単独の非磁性粉末でも粒径分布を広くしたりして同様の効果をもたせることもできる。とりわけ好ましい非磁性粉末の平均粒径は、10〜200nmである。5nm〜2μmの範囲であれば、分散も良好で、かつ好適な表面粗さを有するため好ましい。
非磁性粉末の比表面積(SBET)は、1〜100m2/gであり、好ましくは5〜70m2/gであり、さらに好ましくは10〜65m2/gである。比表面積が1〜100m2/gの範囲内にあれば、好適な表面粗さを有し、かつ、所望の結合剤量で分散できるため好ましい。ジブチルフタレート(DBP)を用いた吸油量は、5〜100ml/100g、好ましくは10〜80ml/100g、さらに好ましくは20〜60ml/100gである。比重は1〜12、好ましくは3〜6である。タップ密度は0.05〜2g/ml、好ましくは0.2〜1.5g/mlである。タップ密度が0.05〜2g/mlの範囲であれば、飛散する粒子が少なく操作が容易であり、また装置にも固着しにくくなる傾向がある。非磁性粉末のpHは2〜11であることが好ましいが、pHは6〜9の間が特に好ましい。pHが2〜11の範囲にあれば、高温、高湿下又は脂肪酸の遊離により摩擦係数が大きくなることはない。非磁性粉末の含水率は、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。含水量が0.1〜5質量%の範囲であれば、分散も良好で、分散後の塗料粘度も安定するため好ましい。強熱減量は、20質量%以下であることが好ましく、強熱減量が小さいものが好ましい。
本発明の非磁性層に用いられる非磁性粉末の具体的な例としては、例えば、昭和電工製ナノタイト、住友化学製HIT−100、ZA−G1、戸田工業製DPN−250、DPN−250BX、DPN−245、DPN−270BX、DPB−550BX、DPN−550RX 石原産業製酸化チタンTTO−51B、TTO−55A、TTO−55B、TTO−55C、TTO−55S、TTO−55D、SN−100、MJ−7、α−酸化鉄E270、E271、E300、チタン工業製STT−4D、STT−30D、STT−30、STT−65C、テイカ製MT−100S、MT−100T、MT−150W、MT−500B、T−600B、T−100F、T−500HD等が挙げられる。堺化学製FINEX−25、BF−1、BF−10、BF−20、ST−M、同和鉱業製DEFIC−Y、DEFIC−R、日本アエロジル製AS2BM、TiO2P25、宇部興産製100A、500A、チタン工業製Y−LOP及びそれを焼成したものが挙げられる。特に好ましい非磁性粉末は二酸化チタンとα−酸化鉄である。
また非磁性層には目的に応じて有機質粉末を添加することもできる。このような有機質粉末としては、例えば、アクリルスチレン系樹脂粉末、ベンゾグアナミン樹脂粉末、メラミン系樹脂粉末、フタロシアニン系顔料が挙げられるが、ポリオレフィン系樹脂粉末、ポリエステル系樹脂粉末、ポリアミド系樹脂粉末、ポリイミド系樹脂粉末、ポリフッ化エチレン樹脂も使用することができる。
本発明の磁性層および非磁性層に用いられる結合剤は従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂やこれらの混合物である。熱可塑性樹脂としては、例えば、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコール、マレイン酸、アクリル酸、アクリル酸エステル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、スチレン、ブタジエン、エチレン、ビニルブチラール、ビニルアセタール、ビニルエーテル等を構成単位として含む重合体又は共重合体、ポリウレタン樹脂、各種ゴム系樹脂を挙げることができる。
また、熱硬化性樹脂又は反応型樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、アクリル系反応樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ−ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂とイソシアネートプレポリマーの混合物、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートの混合物、ポリウレタンとポリイソシアネートの混合物等を挙げることができる。熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂及び反応型樹脂については、いずれも朝倉書店発行の「プラスチックハンドブック」に詳細に記載されている。
また、電子線硬化型樹脂を磁性層に使用すると、塗膜強度が向上し耐久性が改善されるだけでなく、表面が平滑化され電磁変換特性もさらに向上する。
以上の樹脂は単独又はこれらを組み合わせた態様で使用することができる。中でもポリウレタン樹脂を使用することが好ましく、さらには水素化ビスフェノールA、水素化ビスフェノールAのポリプロピレンオキサイド付加物等の環状構造体と、アルキレンオキサイド鎖を有する分子量500〜5000のポリオールと、鎖延長剤として環状構造を有する分子量200〜500のポリオールと、有機ジイソシアネートとを反応させ、かつ親水性極性基を導入したポリウレタン樹脂、又はコハク酸、アジピン酸、セバシン酸等の脂肪族二塩基酸と、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アルキル分岐側鎖を有する環状構造を持たない脂肪族ジオールからなるポリエステルポリオールと、鎖延長剤として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炭素数が3以上の分岐アルキル側鎖をもつ脂肪族ジオールと、有機ジイソシアネート化合物とを反応させ、かつ親水性極性基を導入したポリウレタン樹脂、又はダイマージオール等の環状構造体と、長鎖アルキル鎖を有するポリオール化合物と、有機ジイソシアネートとを反応させ、かつ親水性極性基を導入したポリウレタン樹脂を使用することが好ましい。
上記ポリウレタン樹脂に含まれる極性基としては、例えば、−COOM、−SO3M、−OSO3M、−P=O(OM)2、−O−P=O(OM)2(Mは水素原子又はアルカリ金属塩基)、−OH、−NR2、−N+R3(Rは炭化水素基)、エポキシ基、−SH、−CN等が挙げられ、これらの極性基の少なくとも1つ以上を共重合又は付加反応で導入したものを用いることができる。また、この極性基含有ポリウレタン樹脂がOH基を有する場合、分岐OH基を有することが硬化性、耐久性の面から好ましく、1分子当たり2〜40個の分岐OH基を有することが好ましく、1分子当たり3〜20個有することがさらに好ましい。また、このような極性基の量は10-1〜10-8モル/gであり、好ましくは10-2〜10-6モル/gである。
結合剤の具体例としては、例えば、ダウケミカル製VAGH、VYHH、VMCH、VAGF、VAGD、VROH、VYES、VYNC、VMCC、XYHL、XYSG、PKHH、PKHJ、PKHC、PKFE、日信化学工業製MPR−TA、MPR−TA5、MPR−TAL、MPR−TSN、MPR−TMF、MPR−TS、MPR−TM、MPR−TAO、電気化学製1000W、DX80、DX81、DX82、DX83、100FD、日本ゼオン製MR−104、MR−105、MR110、MR100、MR555、400X−110A、日本ポリウレタン製ニッポランN2301、N2302、N2304、大日本インキ製パンデックスT−5105、T−R3080、T−5201、バーノックD−400、D−210−80、クリスボン6109、7209、東洋紡製バイロンUR8200、UR8300、UR8700、RV530、RV280、大日精化製ダイフェラミン4020、5020、5100、5300、9020、9022、7020、三菱化学製MX5004、三洋化成製サンプレンSP−150、旭化成製サランF310、F210等を挙げることができる。
本発明における磁性層には、必要に応じて添加剤を加えることができる。添加剤としては、研磨剤、潤滑剤、分散剤、防黴剤、帯電防止剤、酸化防止剤、溶剤、カーボンブラック等を挙げることができる。
これら添加剤としては、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、シリコーンオイル、極性基を持つシリコーン、脂肪酸変性シリコーン、フッ素含有シリコーン、フッ素含有アルコール、フッ素含有エステル、ポリオレフィン、ポリグリコール、ポリフェニルエーテル、フェニルホスホン酸等の芳香族環含有有機ホスホン酸及びそのアルカリ金属塩、オクチルホスホン酸等のアルキルホスホン酸及びそのアルカリ金属塩、リン酸フェニル等の芳香族リン酸エステル及びそのアルカリ金属塩、リン酸オクチル等のリン酸アルキルエステル及びそのアルカリ金属塩、アルキルスルホン酸エステル及びそのアルカリ金属塩、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、ラウリン酸等の炭素数10〜24の不飽和結合を含んでも分岐していても良い一塩基性脂肪酸及びこれらの金属塩、又は炭素数10〜24の不飽和結合を含んでも分岐していても良い一塩基性脂肪酸と、炭素数2〜22の不飽和結合を含んでも分岐していても良い1〜6価アルコール、炭素数12〜22の不飽和結合を含んでも分岐していても良いアルコキシアルコールまたはアルキレンオキサイド重合物のモノアルキルエーテルのいずれか一つとからなるモノ脂肪酸エステル、ジ脂肪酸エステル又は多価脂肪酸エステル、炭素数2〜22の脂肪酸アミド、炭素数8〜22の脂肪族アミン等が使用できる。また、上記炭化水素基以外にもニトロ基およびF、Cl、Br、CF3、CCl3、CBr3等の含ハロゲン炭化水素等炭化水素基以外の基が置換したアルキル基、アリール基、アラルキル基を持つものでもよい。また、アルキレンオキサイド系、グリセリン系、グリシドール系、アルキルフエノールエチレンオキサイド付加体等のノニオン界面活性剤、環状アミン、エステルアミド、第四級アンモニウム塩類、ヒダントイン誘導体、複素環類、ホスホニウム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、スルホン酸、硫酸エステル基等の酸性基を含むアニオン界面活性剤、アミノ酸類、アミノスルホン酸類、アミノアルコールの硫酸又はリン酸エステル類、アルキルベタイン型等の両性界面活性剤等も使用できる。
これらの界面活性剤については、「界面活性剤便覧」(産業図書株式会社発行)に詳細に記載されている。これら添加剤は必ずしも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構わない。これらの不純分は30質量%以下が好ましく、さらに好ましくは10質量%以下である。これらの添加物の具体例としては、例えば、日本油脂製:NAA−102、ヒマシ油硬化脂肪酸、NAA−42、カチオンSA、ナイミーンL−201、ノニオンE−208、アノンBF、アノンLG、竹本油脂製:FAL−205、FAL−123、新日本理化製:エヌジエルブOL、信越化学製:TA−3、ライオン製:アーマイドP、デュオミンTDO、日清オイリオ製:BA−41G、三洋化成製:プロフアン2012E、ニューポールPE61、イオネットMS−400等が挙げられる。
比表面積は5〜500m2/g、DBP吸油量は10〜400ml/100g、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。本発明に用いることができるカーボンブラックの具体的な例としては、キャボット製BLACKPEARLS 2000、1300、1000、900、905、800、700、VULCAN XC−72、旭カーボン製#80、#60、#55、#50、#35、三菱化学製#3050B、#3150B、#3250B、#3750B、#3950B、#2400B、#2300、#1000、#970B、#950、#900、#850B、#650B、#30、#40、#10B、MA−600、コロンビアカーボン製CONDUCTEX SC、RAVEN8800、8000、7000、5750、5250、3500、2100、2000、1800、1500、1255、1250、150、50、40、15、RAVEN−MT−P、ケッチェン・ブラック・インターナショナル製ケッチェンブラックEC等が挙げられる。
カーボンブラックを分散剤等で表面処理したり、樹脂でグラフト化して使用しても、表面の一部をグラファイト化したものを使用したりしてもかまわない。また、カーボンブラックを磁性塗料に添加する前にあらかじめ結合剤で分散してもかまわない。これらのカーボンブラックは単独又は組み合わせで使用することができる。カーボンブラックを使用する場合、磁性体の質量に対して0.1〜30質量%で用いることが好ましい。カーボンブラックは磁性層の帯電防止、摩擦係数低減、遮光性付与、膜強度向上等の働きがあり、これらは用いるカーボンブラックにより異なる。したがって本発明で使用されるこれらのカーボンブラックは、磁性層及び非磁性層でその種類、量、組み合わせを変え、粒子サイズ、吸油量、電導度、pH等の先に示した諸特性を基に目的に応じて使い分けることはもちろん可能であり、むしろ各層で最適化すべきものである。本発明の磁性層で使用できるカーボンブラックは、例えば「カーボンブラック便覧」カーボンブラック協会編、を参考にすることができる。
なお本発明において、非磁性層が、実質的に導電性のカーボンブラックを含まないことが望ましいことは、前述のとおりである。
一般に、コンピュータデータ記録用の磁気テープは、ビデオテープ、オーディオテープに比較して繰り返し走行性が強く要求される。このような高い走行耐久性を維持させるために、非磁性支持体の非磁性層及び磁性層が設けられた面とは反対の面にバックコート層を設けることもできる。バックコート層用塗料は、研磨剤、帯電防止剤等と結合剤とを有機溶媒に分散させる。粒状成分として各種の無機顔料やカーボンブラックを使用することができる。また、結合剤としては、例えばニトロセルロース、フェノキシ樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン等の樹脂を単独又はこれらを混合して使用することができる。
導電層と磁性層との間の易接着層の厚さは、例えば0.1μm以下、好ましくは0.001〜0.08μmであり、さらに好ましくは0.002〜0.06μmである。該易接着層の厚さが0.1μmを超えると、絶縁層として機能し、導電層の表面電気抵抗を低下させた効果が低下する。
非磁性支持体とバックコート層との間の易接着層の厚さは、0.01〜3.0μmであれば特に制限はないが、好ましくは0.02〜2.0μmであり、さらに好ましくは0.05〜1.5μmである。上記易接着層で使用される樹脂のガラス転移温度については、30〜120℃であることが好ましく、40〜80℃であることがより好ましい。0℃以上であれば端面でのブロッキングを生じることもなく、また、120℃以下であれば易接着層内の内部応力を緩和することができ、かつ、密着力にも優れている。
本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体の少なくとも一方の面に、少なくとも2層の塗膜、すなわち、非磁性層とこの非磁性層上に磁性層とが設けられているのが好ましく、前記の磁性層は必要に応じて二層以上の層としてもよい。また、非磁性支持体の反対側の面には、必要に応じてバックコート層が設けられる。また、本発明の磁気記録媒体は、磁性層上に潤滑剤塗膜や磁性層保護用の各種塗膜等を必要に応じて設けてもよい。また、非磁性支持体と非磁性層との間には、塗膜と非磁性支持体との接着性の向上等を目的として、前記のように下塗り層(易接着層)を設けることもできる。
本発明の磁気記録媒体は、非磁性層及び磁性層を非磁性支持体の両面に設けることもできる。非磁性層(下層)と磁性層(上層)とは、下層を塗布後、下層が湿潤状態のうちでも、乾燥した後にでも上層磁性層を設けることができる。生産得率の点から同時、又は逐次湿潤塗布が好ましいが、デイスク状の場合は乾燥後塗布でも充分使用できる。本発明の重層構成で同時、又は逐次湿潤塗布では上層/下層が同時に形成できるため、カレンダー工程等の表面処理工程を有効に活用でき、超薄層でも上層磁性層の表面粗さを良化できる。
本発明で用いられる磁気記録媒体の厚み構成は、非磁性支持体の好ましい厚みが3〜80μmである。磁気テープの非磁性支持体は、3.5〜7.5μm、好ましくは3〜7μmの範囲の厚さのものが使用される。また、非磁性支持体と非磁性層又は磁性層の間に下塗り層を設けた場合、下塗り層の厚みは、0.01〜0.8μm、好ましくは0.02〜0.6μmである。また、非磁性支持体の非磁性層及び磁性層が設けられた面とは反対側の面に設けられたバックコート層の厚みは、0.1〜1.0μm、好ましくは0.2〜0.8μmである。
磁性層の厚みは、用いる磁気ヘッドの飽和磁化量やヘッドギャップ長、記録信号の帯域により最適化されるものであるが、一般には10〜100nmであり、好ましくは20〜80nmであり、さらに好ましくは30〜80nmである。また、磁性層の厚み変動率は±50%以内が好ましく、さらに好ましくは±40%以内である。磁性層は少なくとも一層あればよく、磁性層を異なる磁気特性を有する2層以上に分離してもかまわず、公知の重層磁性層に関する構成が適用できる。
本発明の非磁性層の厚みは、0.02〜3.0μmであり、0.05〜2.5μmであることが好ましく、0.1〜2.0μmであることがさらに好ましい。なお、本発明の磁気記録媒体の非磁性層は、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、例えば不純物として、あるいは意図的に少量の磁性体を含んでいても、本発明の効果を示すものであり、本発明の磁気記録媒体と実質的に同一の構成とみなすことができる。なお、実質的に同一とは、非磁性層の残留磁束密度が10mT(100G)以下又は抗磁力が7.96kA/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意味する。
本発明に用いられる磁気記録媒体の磁性層の飽和磁束密度は100〜300mTである。また磁性層のHcは、143.3〜318.4kA/mであるが、好ましくは159.2〜278.6kA/mである。抗磁力の分布は狭い方が好ましく、SFD及びSFDrは0.6以下、さらに好ましくは0.2以下である。
本発明で用いられる磁気記録媒体のヘッドに対する摩擦係数は、温度−10〜40℃、湿度0〜95%の範囲において0.5以下であり、好ましくは0.3以下である。また、表面固有抵抗は、好ましくは磁性面104〜1012Ω/sq、帯電位は−500V〜+500V以内が好ましい。磁性層の0.5%伸びでの弾性率は、面内各方向で好ましくは0.98〜19.6GPa、破断強度は、好ましくは98〜686MPa、磁気記録媒体の弾性率は、面内各方向で好ましくは0.98〜14.7GPa、残留のびは、好ましくは0.5%以下、100℃以下のあらゆる温度での熱収縮率は、好ましくは1%以下、さらに好ましくは0.5%以下、最も好ましくは0.2%以下である。
磁性層のガラス転移温度(110Hzで測定した動的粘弾性測定の損失弾性率の極大点)は50〜180℃が好ましく、非磁性層のそれは0〜180℃が好ましい。損失弾性率は1×107〜8×108Pa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において10%以内でほぼ等しいことが好ましい。
磁性層中に含まれる残留溶媒は好ましくは100mg/m2以下、さらに好ましくは10mg/m2以下である。塗布層が有する空隙率は非磁性層、磁性層とも好ましくは30容量%以下、さらに好ましくは20容量%以下である。空隙率は高出力を果たすためには小さい方が好ましいが、目的によってはある値を確保した方が良い場合がある。例えば、繰り返し用途が重視されるディスク媒体では空隙率が大きい方が走行耐久性は好ましいことが多い。
磁性層の最大高さSRmaxは、0.5μm以下、十点平均粗さSRzは0.3μm以下、中心面山高さSRpは0.3μm以下、中心面谷深さSRvは0.3μm以下、中心面面積率SSrは20〜80%、平均波長Sλaは5〜300μm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カレンダ処理のロール表面形状等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における非磁性層と磁性層と間では、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。例えば、磁性層の弾性率を高くし走行耐久性を向上させると同時に非磁性層の弾性率を磁性層より低くして磁気記録媒体のヘッドへの当りを良くすることができる。
本発明で用いられる磁気記録媒体の磁性層塗布液を製造する工程は、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段階以上に分かれていてもかまわない。本発明で用いられる六方晶フェライト強磁性粉体又は強磁性金属粉末、非磁性粉末、結合剤、カーボンブラック、研磨材、帯電防止剤、潤滑剤、溶剤等すべての原料はどの工程の最初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。本発明の目的を達成するためには、従来の公知の製造技術を一部の工程として用いることができる。混練工程ではオープンニーダ、連続ニーダ、加圧ニーダ、エクストルーダ等強い混練力をもつものを使用することが好ましい。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、磁性層用液及び非磁性層用液を分散させるには、ガラスビーズを用いることができる。このようなガラスビーズは、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。
本発明の磁気記録媒体の製造方法では、例えば、走行下にある非磁性支持体の表面に磁性層塗布液を所定の膜厚となるようにして磁性層を塗布して形成する。ここで複数の磁性層塗布液を逐次又は同時に重層塗布してもよく、非磁性層塗布液と磁性層塗布液とを逐次又は同時に重層塗布してもよい。上記磁性層塗布液又は非磁性層塗布液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。
磁性層塗布液の塗布層は、磁気テープの場合、磁性層塗布液の塗布層中に含まれる強磁性粉末にコバルト磁石やソレノイドを用いて長手方向に磁場配向処理を施す。ディスクの場合、配向装置を用いず無配向でも十分に等方的な配向性が得られることもあるが、コバルト磁石を斜めに交互に配置すること、ソレノイドで交流磁場を印加する等公知のランダム配向装置を用いることが好ましい。等方的な配向とは強磁性金属粉末の場合、一般的には面内2次元ランダムが好ましいが、垂直成分をもたせて3次元ランダムとすることもできる。強磁性六方晶フェライト粉末の場合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。また異極対向磁石等公知の方法を用い、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て円周配向することもできる。
乾燥風の温度、風量、塗布速度を制御することで塗膜の乾燥位置を制御できる様にすることが好ましく、塗布速度は20m/分〜1000m/分、乾燥風の温度は60℃以上が好ましい、また磁石ゾーンに入る前に適度の予備乾燥を行うこともできる。
乾燥された後、塗布層に表面平滑化処理を施す。表面平滑化処理には、例えばスーパーカレンダーロール等が利用される。表面平滑化処理を行うことにより、乾燥時の溶剤の除去によって生じた空孔が消滅し磁性層中の強磁性粉末の充填率が向上するので、電磁変換特性の高い磁気記録媒体を得ることができる。カレンダ処理ロールとしてはエポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等の耐熱性プラスチックロールを使用する。また金属ロールで処理することもできる。本発明の磁気記録媒体は極めて優れた平滑性を有する表面であることが好ましい。その方法として、例えば上述したように特定の強磁性粉末と結合剤とを選んで形成した磁性層を上記カレンダ処理を施すことにより行われる。カレンダ処理条件としては、カレンダーロールの温度を60〜100℃の範囲、好ましくは70〜100℃の範囲、特に好ましくは80〜100℃の範囲であり、圧力は100〜500kg/cm(98〜490kN/m)の範囲であり、好ましくは200〜450kg/cm(196〜441kN/m)の範囲であり、特に好ましくは300〜400kg/cm(294〜392kN/m)の範囲の条件で作動させることによって行われることが好ましい。
熱収縮率低減手段として、低テンションでハンドリングしながらウエッブ状で熱処理する方法と、バルク又はカセットに組み込んだ状態等テープが積層した形態で熱処理する方法(サーモ処理法)があり、両者を利用できる。高出力と低ノイズの磁気記録媒体を供給する観点からはサーモ処理法が好ましい。
得られた磁気記録媒体は、裁断機等を使用して所望の大きさに裁断して使用することができる。
1.導電層の形成
厚み5μm、磁性層形成面側の表面粗さ2nm、裏面側の表面粗さ6nmのポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム支持体(長手方向のヤング率8.5GPa、幅方向のヤング率6.0GPa)の磁性層形成面に真空蒸着装置を用いて、最大入射角60°、フィルム走行速度1.5m/分、電子銃パワー16kWで厚さ40nmの部分酸化アルミニウムからなる導電層をフィルム温度が210℃になるようにコントロールしながら蒸着により成膜した。得られた導電層付き非磁性支持体の表面電気抵抗は2.4×104Ω/□であった。
強磁性針状金属粉末 100部
組成:Fe/Co/Al/Y=68/20/7/5(at%)、表面処理層:Al2O3,Y2O3、結晶子サイズ:125Å、平均長軸長:40nm、平均針状比:5、SBET:42m2/g、抗磁力(Hc):180kA/m、飽和磁化(σs):135A・m2/kg
ポリウレタン樹脂 12部
分岐側鎖含有ポリエステルポリオール/ジフェニルメタンジイソシアネート系、親水性極性基:−SO3Na=70eq/ton含有
フェニルホスホン酸 3部
α−Al2O3(平均粒径0.1μm) 2部
カーボンブラック(平均粒径20nm) 2部
シクロヘキサノン 110部
メチルエチルケトン 100部
トルエン 100部
ブチルステアレート 2部
ステアリン酸 1部
非磁性無機質粉体 85部
α−酸化鉄、表面処理層:Al2O3,SiO2、平均長軸長:0.15μm、平均針状比:7、SBET:50m2/g、DBP吸油量:33ml/100g、pH8
導電性カーボンブラック 20部
SBET:250m2/g、DBP吸油量:120ml/100g、pH:8、揮発分:1.5%
ポリウレタン樹脂 12部
分岐側鎖含有ポリエステルポリオール/ジフェニルメタンジイソシアネート系、親水性極性基:−SO3Na=70eq/ton含有
アクリル樹脂 6部
ベンジルメタクリレート/ダイアセトンアクリルアミド系、親水性極性基:−SO3Na=60eq/ton含有
フェニルホスホン酸 3部
α−Al2O3(平均粒径0.2μm) 1部
シクロヘキサノン 140部
メチルエチルケトン 170部
ブチルステアレート 2部
ステアリン酸 1部
次いで上記非磁性塗料を乾燥後の厚さが1.8μmになるように、非磁性支持体の導電層上に塗布し、さらにその直後に磁性塗料を乾燥後の厚さが0.1μmになるように同時重層塗布した。このとき、両層がまだ湿潤状態にあるうちに300mTの磁石で磁場配向を行い、さらに乾燥後、金属ロールのみから構成される7段のカレンダーで温度90℃、速度100m/min、線圧300kg/cm(294kN/m)で処理を行い、70℃で48時間加熱処理を行い、1/2インチ幅にスリットし、磁気テープを作成した。
前記非磁性支持体の導電層上に、前記磁性塗料を乾燥後の厚さが0.1μmになるように塗布した。このとき、磁性層がまだ湿潤状態にあるうちに300mTの磁石で磁場配向を行い、さらに乾燥後、金属ロールのみから構成される7段のカレンダーで温度90℃、速度100m/min、線圧300kg/cm(294kN/m)で処理を行い、70℃で48時間加熱処理を行い、1/2インチ幅にスリットし、磁気テープを作成した。
実施例1−1において、非磁性層用塗料液からカーボンブラックを抜いたこと以外は、実施例1−1と同様の方法で磁気テープを作成した。
(実施例1−4)
実施例1−1において、導電層の表面電気抵抗を下記表aのように変更したこと以外は、実施例1−1と同様の方法で磁気テープを作成した。
(実施例1−5)
実施例1−3において、導電層の表面電気抵抗を下記表aのように変更したこと以外は、実施例1−3と同様の方法で磁気テープを作成した。
実施例1−1〜1−3において、非磁性支持体の磁性層形成面側に導電層を設けなかったこと以外は、実施例1−1〜1−3と同様の方法で磁気テープを作成した。
(比較例1−4)
実施例1−1において、導電層の材料をAlに変更し、かつ表面電気抵抗を表aのように変更したこと以外は、実施例1−1と同様の方法で磁気テープを作成した。
(比較例1−5)
比較例1−4において、非磁性層用塗料液からカーボンブラックを抜いたこと以外は、比較例1−4と同様の方法で磁気テープを作成した。
磁性層用塗料液の調製
強磁性板状六方晶フェライト粉末 100部
組成(モル比):Ba/Fe/Co/Zn=1/9/0.2/0.8、平均板径:27nm、平均板状比:3、SBET:50m2/g、抗磁力(Hc):191kA/m、飽和磁化(σs):60A・m2/kg
ポリウレタン樹脂 12部
分岐側鎖含有ポリエステルポリオール/ジフェニルメタンジイソシアネート系、親水性極性基:−SO3Na=70eq/ton含有
フェニルホスホン酸 3部
α−Al2O3(平均粒径0.15μm) 2部
カーボンブラック(平均粒径 20nm) 2部
シクロヘキサノン 110部
メチルエチルケトン 100部
トルエン 100部
ブチルステアレート 2部
ステアリン酸 1部
1.表面電気抵抗の測定
導電層を形成した非磁性支持体を12.65mm幅、10cmの長さに切り取り測定試料とする。デジタル表面電気抵抗メーターTR−8611A(タケダ理研(株)製)を用い、測定環境を21℃、50%RHに設定する。絶縁された水平板上に、半径2cm程度の2本の1/4円筒状金属電極を12.65mm離して置き、この上に測定試料を導電層表面が金属電極側に接触するように置き、測定試料の両端に160gの分銅をつるしたときの電気抵抗値R(Ω)を測定する。なお両電極間に加える電圧は100〜600Vとする。非磁性支持体の導電層表面での表面電気抵抗がRΩ/□と求まる。
2.表面粗さ(Ra)の測定(支持体)
光学式粗さ計(WYKO社製HD−2000)を用いてカットオフ値0.25mmで測定し、JISB0660−1998、ISO4287−1997に記載のRaに相当する算術平均粗さを求めた。
3.エラーレート(初期、高湿高温下)の測定
記録信号を23℃,50%RHにおいて8−10変換PR1等化方式で記録し、23℃,50%RH(初期)、40℃,80%RH(高湿高温下)の各環境下で各々測定した。なお下記表aおよびbにおいて、エラーレートの単位は(×10−5)である。
結果を表a〜bにせて示す。
Claims (3)
- 非磁性支持体の少なくとも一方の面に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を設けてなる磁気記録媒体において、
前記非磁性支持体の磁性層形成面上に、金属、半金属、合金、これらの酸化物および複合物からなる群から選択された少なくとも1種の材料を含む導電層を設け、かつ、前記導電層表面の表面電気抵抗が1×102Ω/□〜1×1012Ω/□であることを特徴とする磁気記録媒体。 - 前記導電層上に、直接あるいは厚み0.1μm以下の易接着層を介して、前記磁性層を設けてなることを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒体。
- 前記導電層と磁性層との間に、非磁性粉末および結合剤を含む非磁性層をさらに設け、前記非磁性層が、実質的に導電性のカーボンブラックを含まないことを特徴とする請求項2に記載の磁気記録媒体。
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