JP2004281025A - Magnetic recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気記録媒体に関するものであり、さらに詳しくは電磁変換特性および走行耐久性並びにスチル耐久性に優れる磁気記録媒体に関する。 The present invention relates to a magnetic recording medium, and more particularly to a magnetic recording medium excellent in electromagnetic conversion characteristics, running durability, and still durability.
塗布型磁気記録媒体は、非磁性支持体上に強磁性粉末、無機添加材等の成分をバインダーに分散した磁性層を有する。このような磁気記録媒体のひとつとして、可とう性非磁性支持体上に磁性層を設けた磁気記録媒体がある。 The coating type magnetic recording medium has a magnetic layer in which components such as a ferromagnetic powder and an inorganic additive are dispersed in a binder on a nonmagnetic support. One such magnetic recording medium is a magnetic recording medium in which a magnetic layer is provided on a flexible nonmagnetic support.
磁気記録媒体は、記録再生時に磁気ヘッドやハード側の部材と接触するため、優れた耐摩耗性や耐久性が必要とされている。さらに近年、これら磁気記録媒体の高密度化が進行し、平滑な表面でも良好な耐久性を持つ磁気記録媒体が求められるようになった。 The magnetic recording medium is required to have excellent wear resistance and durability because it comes into contact with the magnetic head and the hard side member during recording and reproduction. In recent years, the density of these magnetic recording media has been increased, and a magnetic recording medium having good durability even on a smooth surface has been demanded.
一般的に、耐久性を改善する方法のひとつとして、磁性層中にα−Al2O3、Cr2O3等の研磨剤を添加し、塗膜内部の強度を向上して耐摩耗性改善が試みられている。 In general, one way to improve durability is to add an abrasive such as α-Al 2 O 3 or Cr 2 O 3 in the magnetic layer to improve the internal strength of the coating and improve wear resistance. Has been tried.
近年、磁気記録媒体の更なる高密度化が求められ、磁気抵抗型(MR)ヘッドの採用が進んでいる。MRヘッドは再生感度が高く、磁性層に必要な磁化量は従来に比べて減少し、極端な磁性層の薄膜化が必要になってきている。 In recent years, further increase in density of magnetic recording media has been demanded, and the adoption of magnetoresistive (MR) heads has been advanced. MR heads have high reproduction sensitivity, and the amount of magnetization required for the magnetic layer is reduced as compared with the prior art, and an extremely thin magnetic layer is required.
この磁性層の薄膜化により、磁性層厚の均一性を確保する事が難しくなってきている。また、磁性層の薄層化により、現在一般に用いられている研磨剤では、研磨剤粒径より磁性層厚が薄くなる。この場合、研磨剤粒径とのバランスが適切でないために適当な研磨能力が得られずに耐久性が悪化したり、電磁変換特性が悪化するなどの現象が発生する。 With the thinning of the magnetic layer, it has become difficult to ensure the uniformity of the magnetic layer thickness. Further, due to the thinning of the magnetic layer, the magnetic layer thickness is thinner than the grain size of the abrasive in a currently used abrasive. In this case, since the balance with the abrasive particle size is not appropriate, an appropriate polishing ability cannot be obtained and durability deteriorates, and electromagnetic conversion characteristics deteriorate.
磁性層の薄膜化により、磁性層厚より大幅に大きい研磨剤を使用すると、塗膜より大きく露出した研磨剤によってヘッド摩耗を促進したり、研磨剤の脱落により逆に塗膜を削ってしまうといった問題があった。 When using an abrasive that is significantly larger than the magnetic layer thickness due to thinning of the magnetic layer, the abrasive that is exposed larger than the coating promotes head wear, or the coating is scraped off due to the falling off of the abrasive. There was a problem.
一方、研磨剤が必要以上に小さいと塗膜の耐摩耗性が著しく低下する。 On the other hand, if the abrasive is smaller than necessary, the wear resistance of the coating film is significantly reduced.
従来から、非磁性層を塗布乾燥後に磁性層を塗布する方法により磁性層厚の均一性を改善することが試みられている。例えば、特許文献1などがあげられる。
一方、磁性層厚と研磨剤粒径との関係について検討がなされており、特許文献2、特許文献3では、磁性層厚と研磨剤粒径とを数値で規定している。しかし磁性層厚に対する研磨剤粒径の関係が明確でなかった。
Conventionally, attempts have been made to improve the uniformity of the magnetic layer thickness by a method in which the magnetic layer is applied after the nonmagnetic layer is applied and dried. For example, Patent Document 1 is cited.
On the other hand, the relationship between the magnetic layer thickness and the abrasive particle size has been studied. In Patent Document 2 and Patent Document 3, the magnetic layer thickness and the abrasive particle size are defined by numerical values. However, the relationship of the abrasive particle size to the magnetic layer thickness was not clear.
そこで、特許文献4、特許文献5、特許文献6では、磁性層厚と研磨剤粒径との関係を明確化することで、磁性層厚に対する研磨剤粒径範囲を指定できるようにした。しかし、これらはいずれも非磁性層が湿潤状態にある内に磁性層を塗布する所謂ウェットオンウェットの塗布方式であり、研磨剤が非磁性層にめり込むことも考慮に入れた設計値となっている。このため、非磁性層を乾燥後に薄層の磁性層を塗布した場合には、摩耗が大きくなりすぎる等の問題があった。特許文献7ではウェットオンドライの塗布方式での磁性層厚と研磨剤粒径の関係が示されてはいるものの、磁性層厚は最低でも0.2μmであり、且つ従来の磁気誘導型ヘッドに対しての設計となっている。そのため、より高密度記録を行うため表面が平滑で且つ薄層磁性層を有するMRヘッド用媒体としては電磁変換特性を確保する共に走行耐久性、スチル耐久性及びヘッドの耐偏磨耗性を満足することはできなかった。 Therefore, in Patent Document 4, Patent Document 5, and Patent Document 6, the relationship between the magnetic layer thickness and the abrasive particle size is clarified so that the abrasive particle size range relative to the magnetic layer thickness can be specified. However, these are so-called wet-on-wet coating methods in which the magnetic layer is applied while the nonmagnetic layer is in a wet state, and the design values take into consideration that the abrasive is embedded in the nonmagnetic layer. Yes. For this reason, when a thin magnetic layer is applied after drying the nonmagnetic layer, there is a problem such as excessive wear. Although Patent Document 7 shows the relationship between the magnetic layer thickness and the abrasive particle size in the wet-on-dry coating method, the magnetic layer thickness is at least 0.2 μm, and the conventional magnetic induction head is used. Designed for this. Therefore, the MR head medium having a smooth surface and a thin magnetic layer for higher density recording ensures electromagnetic conversion characteristics and satisfies running durability, still durability, and uneven wear resistance of the head. I couldn't.
本発明は、優れた電磁変換特性と共に優れた走行耐久性、スチル耐久性及びヘッドの耐偏磨耗性を満足するMRヘッド用媒体に好適な高記録密度用磁気記録媒体を提供することにある。 It is an object of the present invention to provide a high recording density magnetic recording medium suitable for an MR head medium that satisfies excellent electromagnetic conversion characteristics and excellent running durability, still durability, and uneven wear resistance of the head.
本発明は以下の磁気記録媒体により上記課題が解決される。
(1)支持体上に強磁性粉末及び研磨剤を結合剤中に分散してなる磁性層を設けた磁気記録媒体において、該磁性層の厚みが30〜100nmであり、かつ研磨剤の平均粉体サイズ(D)と磁性層の厚み(T)との関係式A=D/Tの値Aが、1.25〜3.80であることを特徴とする磁気記録媒体。
(2)支持体と磁性層の間に実質的に非磁性である下層を設けたことを特徴とする上記(1)に記載の磁気記録媒体。
(3)研磨剤は、モ−ス硬度が5以上で、かつ相対研磨速度が200以上であることを特徴とする上記(1)または(2)に記載の磁気記録媒体。
(4)前記磁性層に含まれる強磁性粉末の平均粉体サイズが、20〜60nmであることを特徴とする上記(1)〜(3)の何れかに記載の磁気記録媒体。
(5)前記磁性層は研磨剤を強磁性粉末100質量部に対し2〜15質量部含むことを特徴とする上記(1)〜(4)の何れかに記載の磁気記録媒体。
(6)前記磁性層が設けられている支持体の反対面にバック層を有する磁気テープであることを特徴とする上記(1)〜(5)の何れかに記載の磁気記録媒体。
(7)支持体上に結合剤を含む実質的に非磁性である下層を塗布乾燥後に、該下層上に磁性層を形成してなることを特徴とする上記(1)〜(6)の何れかに記載の磁気記録媒体。
The present invention solves the above problems by the following magnetic recording medium.
(1) In a magnetic recording medium provided with a magnetic layer in which a ferromagnetic powder and an abrasive are dispersed in a binder on a support, the magnetic layer has a thickness of 30 to 100 nm, and an average powder of the abrasive A magnetic recording medium, wherein a value A of a relational expression A = D / T between a body size (D) and a magnetic layer thickness (T) is 1.25 to 3.80.
(2) The magnetic recording medium as described in (1) above, wherein a substantially non-magnetic lower layer is provided between the support and the magnetic layer.
(3) The magnetic recording medium as described in (1) or (2) above, wherein the abrasive has a Mohs hardness of 5 or more and a relative polishing rate of 200 or more.
(4) The magnetic recording medium as described in any one of (1) to (3) above, wherein the average powder size of the ferromagnetic powder contained in the magnetic layer is 20 to 60 nm.
(5) The magnetic recording medium according to any one of (1) to (4), wherein the magnetic layer contains 2 to 15 parts by mass of an abrasive with respect to 100 parts by mass of the ferromagnetic powder.
(6) The magnetic recording medium according to any one of (1) to (5) above, wherein the magnetic recording medium is a magnetic tape having a back layer on the opposite surface of the support on which the magnetic layer is provided.
(7) Any of (1) to (6) above, wherein a magnetic layer is formed on the lower layer after applying and drying a substantially nonmagnetic lower layer containing a binder on the support. A magnetic recording medium according to claim 1.
本発明は、電磁変換特性、走行耐久性並びにスチル耐久性を改善することができ、かつヘッドの偏磨耗量を効果的に抑えることができるMRヘッド用媒体に好適な高記録密度が可能な磁気記録媒体を提供することができる。 The present invention can improve electromagnetic conversion characteristics, running durability, and still durability, and can effectively reduce the amount of uneven head wear, and can achieve a high recording density suitable for an MR head medium. A recording medium can be provided.
本発明は、磁性層の厚み(T)を30〜100nmとし、磁性層厚と研磨剤粒径の関係を規定することによってヘッドの偏磨耗が抑えられ、かつ高密度記録において優れた電磁変換特性と優れた走行耐久性並びにスチル耐久性を両立できることを見出したものである。 In the present invention, the thickness (T) of the magnetic layer is set to 30 to 100 nm, and the relationship between the magnetic layer thickness and the particle size of the abrasive is regulated, so that uneven wear of the head is suppressed, and excellent electromagnetic conversion characteristics in high-density recording. And excellent running durability and still durability.
磁性層の厚み(T)は、乾燥厚みであり、30〜100nm、好ましくは40〜90nmに制御される。30nmより薄いと品質確保と生産性に問題があり、100nmより大きいと電磁変換特性が改善されない。磁性層を2層以上で構成した場合には、Tはその総厚を意味する。
磁性層に含まれる研磨剤の平均粉体サイズ(D)と磁性層の厚み(T)との関係A=D/Tは、A=1.25〜3.80、好ましくはA=1.6〜3.5に調整される。
上記関係式からDは37.5〜380nmの範囲となるが、好ましくは50〜250μm、更に好ましくは50〜150μmである。
また、研磨剤としては、特に制限はないが、アルミナが好ましい。
The thickness (T) of the magnetic layer is a dry thickness and is controlled to 30 to 100 nm, preferably 40 to 90 nm. If it is thinner than 30 nm, there is a problem in quality assurance and productivity, and if it is larger than 100 nm, the electromagnetic conversion characteristics are not improved. When the magnetic layer is composed of two or more layers, T means the total thickness.
The relationship A = D / T between the average powder size (D) of the abrasive contained in the magnetic layer and the thickness (T) of the magnetic layer is A = 1.25 to 3.80, preferably A = 1.6. Adjusted to ~ 3.5.
From the above relational expression, D is in the range of 37.5 to 380 nm, preferably 50 to 250 μm, and more preferably 50 to 150 μm.
The abrasive is not particularly limited, but alumina is preferable.
ここで、平均粉体サイズとは、以下の粉体サイズから求められるものである。
本明細書において、前記研磨剤、強磁性粉末、カーボンブラックのように種々の粉体のサイズ(以下、「粉体サイズ」と言う)は、高分解能透過型電子顕微鏡写真及び画像解析装置より求められる。高分解能透過型電子顕微鏡写真(倍率20000倍)の粉体の輪郭を画像解析装置でなぞり、粉体のサイズを求めることができる。即ち、粉体サイズは、1)粉体の形状が針状、紡錘状、柱状(ただし、高さが底面の最大長径より大きい)等の場合は、粉体を構成する長軸の長さ、即ち長軸長で表され、2)六方晶系フェライト磁性粉のように粉体の形状が板状乃至柱状(ただし、厚さ乃至高さが板面乃至底面の最大長径より小さい)場合は、その板面乃至底面の最大長径、即ち板径で表され、3)粉体の形状が球形、多面体状、不特定形等であって、かつ形状から粉体を構成する長軸を特定できない場合は、円相当径で表される。円相当径とは、円投影法で求められるものを言う。
Here, the average powder size is obtained from the following powder sizes.
In the present specification, the sizes of various powders such as the abrasive, the ferromagnetic powder, and the carbon black (hereinafter referred to as “powder size”) are obtained from a high-resolution transmission electron micrograph and an image analyzer. It is done. The powder size in the high-resolution transmission electron micrograph (magnification 20000 times) can be traced with an image analyzer to determine the size of the powder. That is, the powder size is as follows: 1) When the powder shape is needle-like, spindle-like, columnar (however, the height is larger than the maximum major axis of the bottom surface), the length of the long axis constituting the powder, That is, it is represented by the long axis length. 2) When the shape of the powder is plate-like or columnar (however, the thickness or height is smaller than the maximum major axis of the plate surface or bottom surface) like hexagonal ferrite magnetic powder, It is expressed by the maximum major axis of the plate surface or the bottom surface, that is, the plate diameter. 3) The shape of the powder is spherical, polyhedral, unspecified, etc., and the major axis constituting the powder cannot be specified from the shape. Is represented by the equivalent circle diameter. The equivalent circle diameter is a value obtained by a circle projection method.
また、該粉体の平均粉体サイズは、上記粉体サイズの算術平均であり、100個の一次粒子について上記の如く測定を実施して求めたものである。一次粒子とは、凝集のない独立した粉体をいう。
そして、粉体の形状が特定の場合、例えば、上記粉体サイズの定義1)の場合は、平均粉体サイズを平均長軸長と言い、(長軸長/短軸長)の値の算術平均を平均針状比という。尚、短軸長とは長軸に直行する軸で最大のものをいう。同定義2)の場合は平均粉体サイズを平均板径と言い、(板径/板厚)の算術平均を平均板状比という。ここで、板厚とは厚さ乃至高さである。同定義3)の場合は平均粉体サイズを平均粒子径という。
また、粉体サイズ測定において、標準偏差/平均値をパーセント表示したものを変動係数と定義する。また、研磨剤粒子径の変動係数は、0〜50%が好ましく、0〜30%が更に好ましい。
Further, the average powder size of the powder is an arithmetic average of the above powder sizes, and is obtained by performing the measurement as described above on 100 primary particles. Primary particles refer to an independent powder without aggregation.
In the case where the shape of the powder is specific, for example, in the case of definition 1) of the above powder size, the average powder size is referred to as the average major axis length, and the arithmetic of the value of (major axis length / minor axis length) is performed. The average is called the average needle ratio. The short axis length is the maximum axis that is perpendicular to the long axis. In the case of definition 2), the average powder size is called the average plate diameter, and the arithmetic average of (plate diameter / plate thickness) is called the average plate ratio. Here, the plate thickness is a thickness or a height. In the case of definition 3), the average powder size is called the average particle size.
In powder size measurement, a standard deviation / average value expressed as a percentage is defined as a coefficient of variation. The coefficient of variation of the abrasive particle diameter is preferably 0 to 50%, more preferably 0 to 30%.
尚、研磨剤の平均粉体サイズDは、上記平均粉体サイズの説明における平均粒子径で表されることが好ましい。
Tは、以下により求められる。
磁気記録媒体の長手方向に渡ってダイアモンドカッターで約0.1μmの厚みに切り出し、透過型電子顕微鏡で倍率3万倍で観察し、その写真撮影を行う。写真のプリントサイズはA4版である。その後、磁性層、非磁性層の強磁性粉末や非磁性粉末の形状差に着目して界面を目視判断して黒く縁どり、かつ磁性層表面も同様に黒く縁どりした後、画像解析装置(カールツァイス社製:KS400)にて縁どりした線の間隔を測定した。試料写真の長さが21cmの範囲にわたり、測定点を500点取って測定する。その際の測定値の単純加算平均を倍率で除して磁性層の厚みとする。
In addition, it is preferable that the average powder size D of an abrasive | polishing agent is represented by the average particle diameter in description of the said average powder size.
T is calculated | required by the following.
The longitudinal direction of the magnetic recording medium is cut into a thickness of about 0.1 μm with a diamond cutter, observed with a transmission electron microscope at a magnification of 30,000, and photographed. The photo print size is A4 size. Then, pay attention to the shape difference between the magnetic layer and the ferromagnetic powder of the non-magnetic layer and the non-magnetic powder, and visually determine the interface, and the surface of the magnetic layer is similarly blacked. Then, the image analysis apparatus (Carl Zeiss) The distance between the edged lines was measured with KS400. A sample photograph is taken over a range of 21 cm, and 500 measurement points are taken for measurement. The simple addition average of the measured values at that time is divided by the magnification to obtain the thickness of the magnetic layer.
上記研磨剤は、モース硬度が5以上が好ましく、更に好ましくは8以上である。
また、研磨剤の相対研磨速度は200以上が好ましく、200〜600が更に好ましく、200〜350が特に好ましい。
本発明において、相対研磨速度とは、研磨剤スラリ−を定量供給しながらMn−Znフェライト単結晶(111)面をバフ上で研磨し、単位時間あたりの研磨量(長さ)を標準試料の研磨量と比較して求めた値である。研磨剤スラリ−組成は、試料2質量部、水98質量部、標準試料は住友化学(株)製AKP20を2質量部に対して水98質量部、標準試料の研磨速度を100として相対的に表す。
当該研磨剤は、磁性層中に強磁性粉末100質量部に対し2〜15質量部含むことが好ましく、3〜7.5質量部含むことが更に好ましい。2質量部より小さいと走行耐久性並びにスチル耐久性が改善され難く、15質量部を超えるとヘッド磨耗が増大し、電磁変換特性が悪化する傾向がある。
The abrasive preferably has a Mohs hardness of 5 or more, more preferably 8 or more.
The relative polishing rate of the abrasive is preferably 200 or more, more preferably 200 to 600, and particularly preferably 200 to 350.
In the present invention, the relative polishing rate means that the Mn-Zn ferrite single crystal (111) surface is polished on a buff while quantitatively supplying an abrasive slurry, and the amount of polishing (length) per unit time is the standard sample. This is a value obtained by comparison with the polishing amount. The composition of the abrasive slurry is 2 parts by weight of the sample, 98 parts by weight of water, the standard sample is AKP20 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., 2 parts by weight, 98 parts by weight of water, and the polishing rate of the standard sample is 100. Represent.
The abrasive is preferably contained in the magnetic layer in an amount of 2 to 15 parts by mass, more preferably 3 to 7.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ferromagnetic powder. If it is less than 2 parts by mass, running durability and still durability are difficult to improve, and if it exceeds 15 parts by mass, head wear increases and electromagnetic conversion characteristics tend to deteriorate.
本発明の磁気記録媒体は、支持体の一方の面に磁性層を有し、その反対面にバック層を有するものが好ましい。また、本発明の磁気記録媒体には、磁性層やバック層以外の層を有するものも含まれる。例えば、軟磁性粉末を含む軟磁性層、第2の磁性層、クッション層、オーバーコート層、接着層、保護層を有していてもよい。これらの層は、その機能を有効に発揮することができるように適切な位置に設けることができる。
本発明は、実質的に非磁性である下層(以下、単に下層又は非磁性層ともいう)の上に磁性層を設けた構成が好ましい。この場合の磁性層を上層または上層磁性層ともいう。
上層は下層を同時または逐次塗布後、下層が湿潤状態の内に設けるウェット・オン・ウェット(W/W)でも、下層が乾燥した後に設けるウェット・オン・ドライ(W/D)にでも形成できる。
本発明では、ウェット・オン・ドライにより下層及び上層を設けることが、界面変動を抑制する上で好ましい。
塗布手段としては、グラビアコート、リバースロールコート、ダイノズルコート等を用いることができる。
層の厚さは、非磁性層は0.5〜3μmにすることができる。非磁性層の厚さは、磁性層よりも厚いのが好ましい。
The magnetic recording medium of the present invention preferably has a magnetic layer on one side of the support and a back layer on the opposite side. The magnetic recording medium of the present invention includes those having layers other than the magnetic layer and the back layer. For example, it may have a soft magnetic layer containing soft magnetic powder, a second magnetic layer, a cushion layer, an overcoat layer, an adhesive layer, and a protective layer. These layers can be provided at appropriate positions so that their functions can be effectively exhibited.
In the present invention, a configuration in which a magnetic layer is provided on a substantially non-magnetic lower layer (hereinafter also simply referred to as a lower layer or a non-magnetic layer) is preferable. The magnetic layer in this case is also referred to as an upper layer or an upper magnetic layer.
The upper layer can be formed by wet-on-wet (W / W) provided while the lower layer is wet after applying the lower layer simultaneously or sequentially, or wet-on-dry (W / D) provided after the lower layer is dried. .
In the present invention, it is preferable to provide the lower layer and the upper layer by wet-on-dry in order to suppress the interface fluctuation.
As the coating means, gravure coating, reverse roll coating, die nozzle coating or the like can be used.
The thickness of the layer can be 0.5 to 3 μm for the nonmagnetic layer. The nonmagnetic layer is preferably thicker than the magnetic layer.
本発明の磁気記録媒体の磁性層に用いられる強磁性粉末は、特に制限されないが、強磁性金属粉末または六方晶系フェライト粉末が好ましい。
強磁性粉末の平均粉体サイズは、20〜60nmが好ましい。本発明に用いる強磁性粉末が、針状等である場合には、平均粉体サイズは、平均長軸長で表され、好ましくは30〜45nmであり、平均針状比は、3〜7が好ましく、板状である場合には、平均粉体サイズは、平均板径で表され、好ましくは25〜35nmであり、平均板状比は、2〜5が好ましい。
The ferromagnetic powder used in the magnetic layer of the magnetic recording medium of the present invention is not particularly limited, but ferromagnetic metal powder or hexagonal ferrite powder is preferable.
The average powder size of the ferromagnetic powder is preferably 20 to 60 nm. When the ferromagnetic powder used in the present invention is acicular or the like, the average powder size is represented by an average major axis length, preferably 30 to 45 nm, and the average acicular ratio is 3 to 7. In the case of a plate shape, the average powder size is represented by an average plate diameter, preferably 25 to 35 nm, and the average plate ratio is preferably 2 to 5.
強磁性金属粉末はSBET(BET比表面積)が通常、40〜80m2/g、好ましくは50〜70m2/gである。結晶子サイズは通常、10〜25nm、好ましくは11〜22nmである。強磁性金属粉末のpHは7以上が好ましい。強磁性金属粉末としてはFe、Ni、Fe−Co、Fe−Ni、Co−Ni、Co−Ni−Fe等の単体又は合金が挙げられ、金属成分の20質量%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、イットリウム、モリブデン、ロジウム、パラジウム、金、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、銀、鉛、リン、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、テルル、ビスマス等を含ませることができる。また、強磁性金属粉末が少量の水、水酸化物又は酸化物を含むものであってもよい。これらの強磁性金属粉末の製法は既に公知であり、本発明で用いる強磁性金属粉末についても公知の方法に従って製造することができる。強磁性金属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。とくに針状の強磁性粉末を使用することが好ましい。
強磁性金属粉末の抗磁力Hcは、144〜300kA/mが好ましく、160〜224kA/mが更に好ましい。また、その飽和磁化は、85〜150A・m2/kgが好ましく、100〜130A・m2/kgが更に好ましい。
The ferromagnetic metal powder usually has an S BET (BET specific surface area) of 40 to 80 m 2 / g, preferably 50 to 70 m 2 / g. The crystallite size is usually 10 to 25 nm, preferably 11 to 22 nm. The pH of the ferromagnetic metal powder is preferably 7 or more. Examples of the ferromagnetic metal powder include a simple substance or an alloy such as Fe, Ni, Fe—Co, Fe—Ni, Co—Ni, and Co—Ni—Fe, and within a range of 20% by mass or less of the metal component, aluminum, Silicon, sulfur, scandium, titanium, vanadium, chromium, manganese, copper, zinc, yttrium, molybdenum, rhodium, palladium, gold, tin, antimony, boron, barium, tantalum, tungsten, rhenium, silver, 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. Methods for producing these ferromagnetic metal powders are already known, and the ferromagnetic metal powders used in the present invention can also be produced according to known methods. There are no particular restrictions on the shape of the ferromagnetic metal 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.
The coercive force Hc of the ferromagnetic metal powder is preferably 144 to 300 kA / m, and more preferably 160 to 224 kA / m. Further, the saturation magnetization is preferably 85~150A · m 2 / kg, more preferably 100~130A · m 2 / kg.
六方晶系フェライト粉末としては、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライト、鉛フェライト、カルシウムフェライトおよびこれらの各種の各置換体、例えば、Co置換体等がある。具体的にはマグネトプランバイト型のバリウムフェライト及びストロンチウムフェライト、スピネルで粒子表面を被覆したマグネトプランバイト型フェライト、更に一部スピネル相を含有した複合マグネトプランバイト型のバリウムフェライト及びストロンチウムフェライト等が挙げられ、その他所定の原子以外にAl、Si、S、Nb、Sn、Ti、V、Cr、Cu、Y、Mo、Rh、Pd、Ag、Sn、Sb、Te、W、Re、Au、Bi、La、Ce、Pr、Nd、P、Co、Mn、Zn、Ni、B、Ge、Nbなどの原子を含んでもかまわない。一般にはCo−Zn、Co−Ti、Co−Ti−Zr、Co−Ti−Zn、Ni−Ti−Zn、Nb−Zn−Co、SnーZn−Co、Sn−Co−Ti、Nb−Zn等の元素を添加した物を使用することができる。原料・製法によっては特有の不純物を含有するものもある。六方晶系フェライト粉末は六角板状である。 Examples of the hexagonal ferrite powder include barium ferrite, strontium ferrite, lead ferrite, calcium ferrite, and various substitutes thereof such as a Co substitute. Specific examples include magnetoplumbite-type barium ferrite and strontium ferrite, magnetoplumbite-type ferrite whose particle surface is coated with spinel, and composite magnetoplumbite-type barium ferrite and strontium ferrite partially containing a spinel phase. In addition to predetermined atoms, Al, Si, S, Nb, Sn, Ti, V, Cr, Cu, Y, Mo, Rh, Pd, Ag, Sn, Sb, Te, W, Re, Au, Bi, It may contain atoms such as La, Ce, Pr, Nd, P, Co, Mn, Zn, Ni, B, Ge, and Nb. Generally, Co—Zn, Co—Ti, Co—Ti—Zr, Co—Ti—Zn, Ni—Ti—Zn, Nb—Zn—Co, Sn—Zn—Co, Sn—Co—Ti, Nb—Zn, etc. The thing which added these elements can be used. Some raw materials and manufacturing methods contain specific impurities. The hexagonal ferrite powder has a hexagonal plate shape.
特にトラック密度を上げるため磁気抵抗ヘッド(MRヘッド)で再生する場合、低ノイズにする必要があり、平均板径が小さすぎると熱揺らぎのため安定な磁化が望めない。また、平均板径が大きすぎるとノイズが高く、いずれも高密度磁気記録には向かない。平均板状比が小さいと磁性層中の充填性は高くなり好ましいが、十分な配向性が得られない。平均板状比が大きすぎると粉体間のスタッキングによりノイズが大きくなる。BET法による比表面積は通常、30〜200m2/gであり、50〜100m2/gが好ましい。比表面積は概ね粉体板径と板厚からの算術計算値と符号する。板径・板厚の分布は狭いほど好ましい。分布は正規分布ではない場合が多いが、計算して粉体サイズに対する標準偏差で表すとσ/(平均板径または平均板厚)=0.1〜0.5である。粉体サイズ分布をシャープにするには粉体生成反応系をできるだけ均一にすると共に、生成した粉体に分布改良処理を施すことも行われている。たとえば酸溶液中で超微細粉体を選別的に溶解する方法等も知られている。ガラス化結晶法では、熱処理を複数回行い、核生成と成長を分離することでより均一な粉体を得ている。磁性粉で測定された抗磁力Hcは40〜400kA/m程度まで作成できるが、144〜300kA/mが好ましい。高Hcの方が高密度記録に有利であるが、記録ヘッドの能力で制限される。Hcは粉体サイズ(板径・板厚)、含有元素の種類と量、元素の置換サイト、粉体生成反応条件等により制御できる。 In particular, when reproducing with a magnetoresistive head (MR head) in order to increase the track density, it is necessary to reduce noise. If the average plate diameter is too small, stable magnetization cannot be expected due to thermal fluctuation. Also, if the average plate diameter is too large, the noise is high and none is suitable for high density magnetic recording. When the average plate ratio is small, the filling property in the magnetic layer is preferably increased, but sufficient orientation cannot be obtained. If the average plate ratio is too large, noise increases due to stacking between powders. The specific surface area according to the BET method is usually 30 to 200 m 2 / g, and preferably 50 to 100 m 2 / g. The specific surface area is generally referred to as an arithmetic calculation value from the powder plate diameter and plate thickness. The narrower the distribution of plate diameter and plate thickness, the better. In many cases, the distribution is not a normal distribution, but when calculated and expressed as a standard deviation with respect to the powder size, σ / (average plate diameter or average plate thickness) = 0.1 to 0.5. In order to sharpen the powder size distribution, the powder production reaction system is made as uniform as possible, and the produced powder is subjected to a distribution improving process. For example, a method of selectively dissolving ultrafine powder in an acid solution is also known. In the vitrification crystal method, a more uniform powder is obtained by performing heat treatment a plurality of times to separate nucleation and growth. The coercive force Hc measured with the magnetic powder can be made up to about 40 to 400 kA / m, but preferably 144 to 300 kA / m. Higher Hc is more advantageous for high density recording, but is limited by the capacity of the recording head. Hc can be controlled by powder size (plate diameter / plate thickness), type and amount of contained elements, element substitution site, powder generation reaction conditions, and the like.
六方晶系フェライト粉末の飽和磁化σsは30〜70A・m2/kgが好ましい。σsは、微粉体になるほど小さくなる傾向がある。製法では結晶化温度、または熱処理温度時間を小さくする方法、添加する化合物を増量する、表面処理量を多くする方法等がある。
またW型六方晶系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粉体表面を分散媒、ポリマーに合った物質で処理することも行われている。表面処理剤は無機化合物、有機化合物が使用される。主な化合物としてはSi、Al、P等の酸化物または水酸化物、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。量は磁性体に対して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分も分散に影響する。分散媒、ポリマーにより最適値があるが通常0.1〜2.0質量%が選ばれる。六方晶系フェライトの製法としては、(1)炭酸バリウム・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化結晶法、(2)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、(3)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。
The saturation magnetization σs of the hexagonal ferrite powder is preferably 30 to 70 A · m 2 / kg. σs tends to decrease as the powder becomes finer. Production methods include a method of reducing the crystallization temperature or heat treatment temperature time, a method of increasing the amount of the compound to be added, and a method of increasing the surface treatment amount.
It is also possible to use W-type hexagonal ferrite. When the magnetic material is dispersed, the surface of the magnetic material powder is treated with a material suitable for the dispersion medium and polymer. As the surface treating agent, an inorganic compound or an organic compound is used. Typical examples of the main compound include oxides or hydroxides such as Si, Al, and P, various silane coupling agents, and various titanium coupling agents. The amount is 0.1 to 10% by mass relative to the magnetic substance. The pH of the magnetic material is also important for dispersion. Usually, about 4 to 12 has optimum values depending on the dispersion medium and polymer, but about 6 to 11 is selected from the chemical stability and storage stability of the medium. Water contained in the magnetic material also affects the dispersion. Although there is an optimum value depending on the dispersion medium and polymer, 0.1 to 2.0% by mass is usually selected. The hexagonal ferrite production method is as follows: (1) Barium carbonate, iron oxide, metal oxide that replaces iron, and boron oxide as a glass-forming substance are mixed so as to have a desired ferrite composition, and then melted and quenched. And then re-heat treatment, washing and pulverization to obtain barium ferrite crystal powder, (2) neutralizing barium ferrite composition metal salt solution with alkali, by-product Hydrothermal reaction method to obtain barium ferrite crystal powder after liquid phase heating at 100 ° C. or higher after removal of water, (3) neutralizing barium ferrite composition metal salt solution with alkali, by-product There is a coprecipitation method in which the product is removed, dried, treated at 1100 ° C. or lower, and pulverized to obtain a barium ferrite crystal powder, but the present invention does not select a production method.
本発明の磁性層に使用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、γ−アルミナ、微粒子ダイヤモンド、炭化ケイ素、酸化クロム、酸化セリウム、α−酸化鉄、γ−酸化鉄、ゲーサイト、コランダム、窒化珪素、炭化珪素、チタンカーバイト、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ジルコニウム、二酸化珪素、窒化ホウ素など主としてモース硬度5以上の公知の材料が単独または組合せで使用される。
また、これらの研磨剤同士の複合体(研磨剤を他の研磨剤で表面処理したもの)を使用してもよい。これらの研磨剤には主成分以外の化合物または元素が含まれる場合もあるが主成分が90質量%以上であれば効果にかわりはない。これら研磨剤の粉体サイズは、特に電磁変換特性を高めるためには、その粒度分布が狭い方が好ましい。また耐久性を向上させるには必要に応じて粉体サイズの異なる研磨剤を組み合わせたり、単独の研磨剤でも粒径分布を広くして同様の効果をもたせることも可能である。タップ密度は0.3〜1.5g/cc、含水率は0.1〜5質量%、pHは2〜11、比表面積は1〜40m2/gが好ましい。本発明に用いられる研磨剤の形状は針状、球状、サイコロ状、のいずれでも良いが、形状の一部に角を有するものが研磨性が高く好ましい。
Examples of the abrasive that can be used in the magnetic layer of the present invention include α-alumina, β-alumina, γ-alumina, α-alumina of 90% or more, fine particle diamond, silicon carbide, chromium oxide, cerium oxide, α-iron oxide, γ -Known materials such as iron oxide, goethite, corundum, silicon nitride, silicon carbide, titanium carbide, titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, zirconium oxide, silicon dioxide, boron nitride, etc., mainly known materials having a Mohs hardness of 5 or more are used alone or in combination. Used in.
Moreover, you may use the composite_body | complex (what surface-treated the abrasive | polishing agent with the other abrasive | polishing agent) of these abrasive | polishing agents. These abrasives may contain compounds or elements other than the main component, but the effect is not affected if the main component is 90% by mass or more. The powder size of these abrasives preferably has a narrow particle size distribution, particularly in order to improve electromagnetic conversion characteristics. Further, in order to improve the durability, it is possible to combine abrasives having different powder sizes as necessary, or to obtain the same effect by widening the particle size distribution even with a single abrasive. The tap density is preferably 0.3 to 1.5 g / cc, the water content is 0.1 to 5% by mass, the pH is 2 to 11, and the specific surface area is preferably 1 to 40 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.
具体的には住友化学社製AKP−10、AKP−15、AKP−20、AKP−30、AKP−50、HIT−20、HIT−30、HIT−50、HIT−60A、HIT−50G、HIT−70、HIT−80、HIT−82、HIT−100、レイノルズ社製ERC−DBM、HP−DBM、HPS−DBM、不二見研磨剤社製WA10000、上村工業社製UB20、日本化学工業社製G−5、クロメックスU2、クロメックスU1、戸田工業社製TF100、TF140、イビデン社製ベータランダムウルトラファイン、昭和鉱業社製B−3などが挙げられる。これらの研磨剤は必要に応じ非磁性層に添加することもできる。非磁性層に添加することで表面形状を制御したり、研磨剤の突出状態を制御したりすることができる。非磁性層に添加する研磨剤の粉体サイズ、量はむろん最適値に設定すべきものである。 Specifically, AKP-10, AKP-15, AKP-20, AKP-30, AKP-50, HIT-20, HIT-30, HIT-50, HIT-60A, HIT-50G, HIT- manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. 70, HIT-80, HIT-82, HIT-100, Reynolds ERC-DBM, HP-DBM, HPS-DBM, Fujimi Abrasives WA10000, Uemura Kogyo UB20, Nippon Kagaku Kogyo G- 5, Chromex U2, Chromex U1, TF100, TF140 manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd., Beta Random Ultra Fine manufactured by Ibiden, B-3 manufactured by Showa Mining Co., Ltd., and the like. These abrasives can be added to the nonmagnetic layer as required. By adding to the nonmagnetic layer, the surface shape can be controlled, and the protruding state of the abrasive can be controlled. The powder size and amount of the abrasive added to the nonmagnetic layer should of course be set to optimum values.
本発明の磁気記録媒体の磁性層及び非磁性層等に使用される結合剤としては、従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂やこれらの混合物が使用される。熱可塑性樹脂としては、ガラス転移温度が−100〜150℃、数平均分子量が1,000〜200,000、好ましくは10,000〜100,000、重合度が約50〜1000程度のものである。
このような例としては、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコール、マレイン酸、アクリル酸、アクリル酸エステル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、スチレン、ブタジエン、エチレン、ビニルブチラ−ル、ビニルアセタ−ル、ビニルエーテル、等を構成単位として含む重合体または共重合体、ポリウレタン樹脂、各種ゴム系樹脂がある。また、熱硬化性樹脂または反応型樹脂としてはフェノ−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−の混合物、ポリエステルポリオ−ルとポリイソシアネートの混合物、ポリウレタンとポリイソシアネートの混合物等があげられる。これらの樹脂については朝倉書店発行の「プラスチックハンドブック」に詳細に記載されている。また、公知の電子線硬化型樹脂を各層に使用することも可能である。これらの例とその製造方法については特開昭62−256219に詳細に記載されている。以上の樹脂は単独または組合せて使用できるが、好ましいものとして塩化ビニル樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル酢酸ビニルビニルアルコール共重合体、塩化ビニル酢酸ビニル無水マレイン酸共重合体、から選ばれる少なくとも1種とポリウレタン樹脂の組合せ、またはこれらにポリイソシアネートを組合せたものがあげられる。
As the binder used in the magnetic layer and the nonmagnetic layer of the magnetic recording medium of the present invention, conventionally known thermoplastic resins, thermosetting resins, reactive resins, and mixtures thereof are used. The thermoplastic resin has a glass transition temperature of −100 to 150 ° C., a number average molecular weight of 1,000 to 200,000, preferably 10,000 to 100,000, and a degree of polymerization of about 50 to 1,000. .
Examples of such include vinyl chloride, vinyl acetate, vinyl alcohol, maleic acid, acrylic acid, acrylic ester, vinylidene chloride, acrylonitrile, methacrylic acid, methacrylic ester, styrene, butadiene, ethylene, vinyl butyral, vinyl acetate. There are polymers or copolymers containing polyurethane, vinyl ether, etc. as structural units, polyurethane resins, and various rubber resins. Thermosetting resins or reactive resins include phenolic resins, epoxy resins, polyurethane curable resins, urea resins, melamine resins, alkyd resins, acrylic reactive resins, formaldehyde resins, silicone resins, epoxy-polyamide resins, Examples thereof include a mixture of polyester resin and isocyanate prepolymer, a mixture of polyester polyol and polyisocyanate, a mixture of polyurethane and polyisocyanate, and the like. These resins are described in detail in “Plastic Handbook” published by Asakura Shoten. It is also possible to use a known electron beam curable resin for each layer. These examples and their production methods are described in detail in JP-A No. 62-256219. The above resins can be used alone or in combination, but are preferably selected from vinyl chloride resin, vinyl chloride vinyl acetate copolymer, vinyl chloride vinyl acetate vinyl alcohol copolymer, vinyl chloride vinyl acetate vinyl maleic anhydride copolymer. A combination of at least one selected from the above and a polyurethane resin, or a combination of these with a polyisocyanate.
ポリウレタン樹脂の構造はポリエステルポリウレタン、ポリエーテルポリウレタン、ポリエーテルポリエステルポリウレタン、ポリカ−ボネートポリウレタン、ポリエステルポリカ−ボネートポリウレタン、ポリカプロラクトンポリウレタンなど公知のものが使用できる。ここに示したすべての結合剤について、より優れた分散性と耐久性を得るためには必要に応じ、−COOM、−SO3M、−OSO3M、−P=O(OM)2、−O−P=O(OM)2、(以上につきMは水素原子、またはアルカリ金属)、OH、NR2、N+R3(Rは炭化水素基)、エポキシ基、SH、CN、などから選ばれる少なくともひとつ以上の極性基を共重合または付加反応で導入したものをもちいることが好ましい。このような極性基の量は10-1〜10-8モル/gであり、好ましくは10-2〜10-6モル/gである。 As the structure of the polyurethane resin, known structures such as polyester polyurethane, polyether polyurethane, polyether polyester polyurethane, polycarbonate polyurethane, polyester polycarbonate polyurethane, polycaprolactone polyurethane can be used. For all binding agents indicated herein, if necessary in order to obtain more excellent dispersibility and durability, -COOM, -SO 3 M, -OSO 3 M, -P = O (OM) 2, - O—P═O (OM) 2 (wherein M is a hydrogen atom or an alkali metal), OH, NR 2 , N + R 3 (R is a hydrocarbon group), epoxy group, SH, CN, etc. It is preferable to use one in which at least one polar group is introduced by copolymerization or addition reaction. The amount of such a polar group is 10 −1 to 10 −8 mol / g, preferably 10 −2 to 10 −6 mol / g.
本発明に用いられるこれらの結合剤の具体的な例としてはユニオンカーバイト製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、UR−8700、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などがあげられる。 Specific examples of these binders used in the present invention include VAGH, VYHH, VMCH, VAGF, VAGD, VROH, VYES, VYNC, VMCC, XYHL, XYSG, PKHH, PKHJ, PKHC, PKFE, Union Carbide, Nissin Chemical Industry, MPR-TA, MPR-TA5, MPR-TAL, MPR-TSN, MPR-TMF, MPR-TS, MPR-TM, MPR-TAO, Electrochemical 1000W, DX80, DX81, DX82, DX83 , 100FD, Nippon Zeon MR-104, MR-105, MR110, MR100, MR555, 400X-110A, Nippon Polyurethane Nipporan N2301, N2302, N2304, Dainippon Ink Pandex T-5105, T-R3080, T- 5201, bar Knock D-400, D-210-80, Crisbon 6109, 7209, Toyobo's Byron UR8200, UR8300, UR-8700, RV530, RV280, manufactured by Daiichi Seika, Daiferamin 4020, 5020, 5100, 5300, 9020, 9022, 7020 , Mitsubishi Chemical, MX5004, Sanyo Kasei Samprene SP-150, Asahi Kasei Saran F310, F210, and the like.
本発明の非磁性層、磁性層に用いられる結合剤は非磁性粉末または強磁性粉末に対し、通常、5〜50質量%の範囲、好ましくは10〜30質量%の範囲で用いられる。塩化ビニル系樹脂を用いる場合は5〜30質量%、ポリウレタン樹脂を用いる場合は2〜20質量%、ポリイソシアネートは2〜20質量%の範囲でこれらを組合せて用いることが好ましいが、例えば、微量の脱塩素によりヘッド腐食が起こる場合は、ポリウレタンのみまたはポリウレタンとイソシアネートのみを使用することも可能である。本発明において、ポリウレタンを用いる場合はガラス転移温度が通常、−50〜150℃、好ましくは0〜100℃、破断伸びが100〜2000%、破断応力は0.49〜98MPa、降伏点は0.49〜98MPaが好ましい。 The binder used in the nonmagnetic layer and the magnetic layer of the present invention is usually used in the range of 5 to 50% by mass, preferably in the range of 10 to 30% by mass with respect to the nonmagnetic powder or the ferromagnetic powder. In the case of using a vinyl chloride resin, it is preferable to use a combination of 5 to 30% by mass, in the case of using a polyurethane resin, 2 to 20% by mass, and polyisocyanate in the range of 2 to 20% by mass. In the case where head corrosion occurs due to dechlorination, it is possible to use only polyurethane or only polyurethane and isocyanate. In the present invention, when polyurethane is used, the glass transition temperature is usually −50 to 150 ° C., preferably 0 to 100 ° C., the breaking elongation is 100 to 2000%, the breaking stress is 0.49 to 98 MPa, and the yield point is 0.2. 49-98 MPa is preferable.
本発明においては、少なくとも結合剤、研磨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層形成用塗料とする。混練分散は通常の方法に従って行うことができる。磁性層形成用塗料は、上記成分以外に、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んでいてもよい。 In the present invention, at least a binder, an abrasive, and a ferromagnetic powder are kneaded and dispersed together with a solvent such as methyl ethyl ketone, dioxane, cyclohexanone, and ethyl acetate, which are usually used in the preparation of magnetic paints. Use paint. The kneading and dispersing can be performed according to a usual method. In addition to the above components, the magnetic layer-forming coating material may contain commonly used additives or fillers such as antistatic agents such as carbon black, lubricants such as fatty acids, fatty acid esters and silicone oils, and dispersants. Good.
次に非磁性層について説明する。本発明の非磁性層は、非磁性粉末と結合剤を少なくとも含むことが好ましい。
本発明の非磁性層に用いられる非磁性粉末は、金属酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物等の無機化合物や非磁性金属から選択することができる。無機化合物としては、例えば酸化チタン(TiO2、TiO)、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、酸化クロム、酸化亜鉛、酸化すず、酸化タングステン、酸化バナジウム、炭化ケイ素、酸化セリウム、コランダム、窒化珪素、チタンカーバイト、二酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、窒化ホウ素、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、ゲーサイト、水酸化アルミニウムなどを単独又は組合せで使用することができる。特に好ましいのは二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、硫酸バリウムであり、更に好ましいのは特開平5−182177号公報に記載の二酸化チタン、および特開平6−60362号公報、特開平9−170003号公報に記載のα−酸化鉄である。非磁性金属としては、Cu、Ti、Zn、Al等が挙げられる。これら非磁性粉末の平均粒子径は0.005〜2μmであるのが好ましいが、必要に応じて平均粒子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子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、平均粒子径が0.01μm〜0.2μmの非磁性粉末である。非磁性粉末のpHは6〜9であるのが特に好ましい。非磁性粉末の比表面積は1〜100m2/g、好ましくは5〜50m2/g、更に好ましくは7〜40m2/gである。非磁性粉末の結晶子サイズは0.01μm〜2μmであるのが好ましい。DBPを用いた吸油量は5〜100ml/100g、好ましくは10〜80ml/100g、更に好ましくは20〜60ml/100gである。比重は1〜12、好ましくは3〜6である。形状は針状、球状、多面体状、板状のいずれであっても良い。
Next, the nonmagnetic layer will be described. The nonmagnetic layer of the present invention preferably contains at least a nonmagnetic powder and a binder.
The nonmagnetic powder used in the nonmagnetic layer of the present invention can be selected from inorganic compounds such as metal oxides, metal carbonates, metal sulfates, metal nitrides, metal carbides, metal sulfides, and nonmagnetic metals. . As an inorganic compound, for example, titanium oxide (TiO 2 , TiO), α-alumina, β-alumina, γ-alumina, α-iron oxide, chromium oxide, zinc oxide, tin oxide, oxidized with an α conversion rate of 90-100% Tungsten, vanadium oxide, silicon carbide, cerium oxide, corundum, silicon nitride, titanium carbide, silicon dioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, boron nitride, calcium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate, molybdenum disulfide, goethite, hydroxide Aluminum or the like can be used alone or in combination. Particularly preferred are titanium dioxide, zinc oxide, iron oxide and barium sulfate, and more preferred are titanium dioxide described in JP-A-5-182177, and JP-A-6-60362 and JP-A-9-170003. Α-iron oxide described in the publication. Nonmagnetic metals include Cu, Ti, Zn, Al and the like. These nonmagnetic powders preferably have an average particle size of 0.005 to 2 μm. However, if necessary, nonmagnetic powders having different average particle sizes may be combined or a single nonmagnetic powder may have a wide particle size distribution. The same effect can be given. Particularly preferred is a nonmagnetic powder having an average particle size of 0.01 μm to 0.2 μm. The pH of the nonmagnetic powder is particularly preferably 6-9. The specific surface area of the non-magnetic powder is 1 to 100 m 2 / g, preferably 5 to 50 m 2 / g, more preferably 7 to 40 m 2 / g. The crystallite size of the nonmagnetic powder is preferably 0.01 μm to 2 μm. The oil absorption using DBP is 5 to 100 ml / 100 g, preferably 10 to 80 ml / 100 g, and more preferably 20 to 60 ml / 100 g. The specific gravity is 1 to 12, preferably 3 to 6. The shape may be any of a needle shape, a spherical shape, a polyhedron shape, and a plate shape.
非磁性粉末の表面はその少なくとも一部がAl2O3、SiO2、TiO2、ZrO2、SnO2、Sb2O3、ZnOで被覆されるように表面処理しておくのが好ましい。このうち、特に良好な分散性を与えるのはAl2O3、SiO2、TiO2、ZrO2であり、さらに好ましいのはAl2O3、SiO2、ZrO2である。これらは組合せて使用してもよいし、単独で用いてもよい。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、先ずアルミナで被覆されるべく処理した後にその表層をシリカで被覆されるべく処理する方法、又はその逆の方法を採ってもよい。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、一般に均質で密である方が好ましい。 The surface of the nonmagnetic powder is preferably surface-treated so that at least a part thereof is coated with Al 2 O 3 , SiO 2 , TiO 2 , ZrO 2 , SnO 2 , Sb 2 O 3 , and ZnO. Of these, particularly providing good dispersibility is Al 2 O 3, SiO 2, TiO 2, ZrO 2, further preferred is Al 2 O 3, SiO 2, ZrO 2. These may be used in combination or may be used alone. Further, a surface-treated layer co-precipitated depending on the purpose may be used, or a method of first treating the surface layer with alumina and then treating the surface layer with silica, or vice versa. May be. 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.
非磁性層にカーボンブラックを混合させることによって、表面電気抵抗Rsを下げ、しかも所望のマイクロビッカース硬度を得ることができる。カーボンブラックの平均粒子径は通常、5nm〜80nm、好ましく10〜50nm、さらに好ましくは10〜40nmである。具体的には、上述のバック層に用いることができるカーボンブラックと同じものを用いることができる。 By mixing carbon black with the nonmagnetic layer, the surface electrical resistance Rs can be lowered and the desired micro Vickers hardness can be obtained. The average particle diameter of carbon black is usually 5 nm to 80 nm, preferably 10 to 50 nm, and more preferably 10 to 40 nm. Specifically, the same carbon black that can be used for the above-described back layer can be used.
本発明に用いることのできる支持体として、二軸延伸を行ったポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、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、ポリベンズオキシダゾール等を挙げることができる。これらの支持体は、あらかじめコロナ放電、プラズマ処理、易接着処理、熱処理などを行ったものであってもよい。また本発明に用いることのできる支持体は、中心線平均表面粗さがカットオフ値0.25mmにおいて通常、0.1〜20nm、好ましくは1〜10nmの範囲にあって、表面が優れた平滑性を有しているのが好ましい。また、これらの支持体は中心線平均表面粗さが小さいだけでなく1μm以上の粗大突起がないことが好ましい。支持体の厚さは磁気テープの場合、4〜15μm、好ましくは4〜9μmである。薄い場合は、バック層の凹凸がハンドリングテンションで写りやすくなるため、上述のポリウレタン樹脂を最上層に使用することによってこれを効果的に抑制することができる。厚が7μm以下の場合は、PENもしくはアラミド等の芳香族ポリアミドを使用するのが好ましい。最も好ましいのはアラミドである。
フレキシブルディスクの場合、支持体の厚みは通常、20〜80、好ましくは30〜70μmである。
Examples of the support that can be used in the present invention include biaxially stretched polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene terephthalate (PET), polyamide, polyimide, polyamideimide, aromatic polyamide, and polybenzoxidazole. it can. These supports may have been previously subjected to corona discharge, plasma treatment, easy adhesion treatment, heat treatment and the like. Further, the support that can be used in the present invention has a centerline average surface roughness of 0.1 to 20 nm, preferably 1 to 10 nm, with a cut-off value of 0.25 mm, and an excellent smooth surface. It is preferable to have the property. These supports preferably have not only a small center line average surface roughness but also no coarse protrusions of 1 μm or more. In the case of a magnetic tape, the thickness of the support is 4 to 15 μm, preferably 4 to 9 μm. When it is thin, the unevenness of the back layer is easily captured by handling tension, and this can be effectively suppressed by using the above-mentioned polyurethane resin as the uppermost layer. When the thickness is 7 μm or less, it is preferable to use an aromatic polyamide such as PEN or aramid. Most preferred is aramid.
In the case of a flexible disk, the thickness of the support is usually 20 to 80, preferably 30 to 70 μm.
本発明の磁気記録媒体の製造は、非磁性層を塗布乾燥後に、非磁性層上に磁性層を塗布乾燥してゆくことによって行うことが好ましい。当該各々の塗料、或いは下記バック層を塗布するための塗布機としては、前述した他、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、トランスファーロールコート、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。 The magnetic recording medium of the present invention is preferably produced by coating and drying the magnetic layer on the nonmagnetic layer after coating and drying the nonmagnetic layer. In addition to the above-mentioned coating machines for coating each paint or the following back layer, air doctor coat, blade coat, rod coat, extrusion coat, air knife coat, squeeze coat, impregnation coat, transfer roll coat, kiss coat Cast coat, spray coat, spin coat, etc. can be used. As for these, for example, “Latest Coating Technology” (May 31, 1983) issued by General Technology Center Co., Ltd. can be referred to.
本発明の磁気記録媒体はバック層を設けることが好ましく、バック層を設けた磁気記録媒体は、磁気テープに好適である。
バック層は、無機酸化物粉体とカーボンブラックとを使用することが好ましい。無機酸化物粉体としては、酸化チタン、α−酸化鉄又はこれらの混合物のいずれかを用いるのが好ましい。酸化チタンとα−酸化鉄は、通常使用されるものを用いることができる。また、粒子の形状は特に制限されない。球状の酸化チタン又はα−酸化鉄を用いる場合は、粒子径が0.01〜0.1μmであるものがバック層自体の膜強度を確保するうえで好ましい。また、針状の酸化チタン又はα−酸化鉄を用いる場合は、針状比が2〜20であるものが適当であり、3〜10であるものがより好ましい。また、長軸長が0.05〜0.3μmであり、短軸長が0.01〜0.05μmであるものが好ましい。無機酸化物粉体の表面の少なくとも一部は、別の化合物に変性され、又は別の化合物で被覆されていても良い。特に、無機酸化物粉体の表面の少なくとも一部がAl2O3、SiO2、TiO2、ZrO2、SnO2、Sb2O3およびZnO2から選ばれた少なくとも一つの化合物、中でもAl2O3、SiO2およびZrO2から選ばれた少なくとも一つの化合物で被覆されているものが、結合剤中への分散性が優れている点で好ましい。このような無機酸化物粉体は酸化チタンまたはα−酸化鉄の粒子を合成してから、その表面に上記の様な別の化合物が沈着または被覆されるべく処理するか、または酸化チタンまたはα−酸化鉄とAl2O3、SiO2、TiO2、ZrO2、SnO2、Sb2O3およびZnO2から選ばれた少なくとも一つの化合物を共沈させる方法によって得ることができる。
The magnetic recording medium of the present invention is preferably provided with a back layer, and the magnetic recording medium provided with the back layer is suitable for a magnetic tape.
The back layer preferably uses inorganic oxide powder and carbon black. As the inorganic oxide powder, it is preferable to use any of titanium oxide, α-iron oxide, or a mixture thereof. As titanium oxide and α-iron oxide, those usually used can be used. Further, the shape of the particles is not particularly limited. When spherical titanium oxide or α-iron oxide is used, one having a particle size of 0.01 to 0.1 μm is preferable for securing the film strength of the back layer itself. When acicular titanium oxide or α-iron oxide is used, an acicular ratio of 2 to 20 is appropriate, and an acicular ratio of 3 to 10 is more preferable. Further, it is preferable that the major axis length is 0.05 to 0.3 μm and the minor axis length is 0.01 to 0.05 μm. At least a part of the surface of the inorganic oxide powder may be modified with another compound or coated with another compound. In particular, at least a part of the surface of the inorganic oxide powder is at least one compound selected from Al 2 O 3 , SiO 2 , TiO 2 , ZrO 2 , SnO 2 , Sb 2 O 3 and ZnO 2 , especially Al 2 Those coated with at least one compound selected from O 3 , SiO 2, and ZrO 2 are preferred from the viewpoint of excellent dispersibility in the binder. Such an inorganic oxide powder is prepared by synthesizing titanium oxide or α-iron oxide particles and then treating the surface so that another compound as described above is deposited or coated on the surface. - can be obtained by a method of coprecipitating at least one compound selected from iron oxide and Al 2 O 3, SiO 2, TiO 2, ZrO 2, SnO 2, Sb 2 O 3 and ZnO 2.
また、このような無機酸化物粉体は市販品から入手することもできる。例えば、戸田工業(株)製のDPN−245、DPN−250、DPN−250BX、DPN−270BX、DPN−550BX、DPN−550RX、TF−100、TF−120、石原産業(株)製のTTO−51A、TTO−51B、TTO−51C、TTO−53B、TTO−55A、TTO−55B、TTO−55C、TTO−55D、TTO−55N、TTO−55S、TTO−S−1、TTO−S−2、TTO−M−1、TTO−M−2、TTO−D−1、TTO−D−2、SN−100、E270、E271、チタン工業(株)製のSTT−4D、STT−30D、STT−30、STT−65C、テイカ(株)製のMT−100F、MT−100S、MT−100T、MT−150W、MT−500B、MT−500HD、MT−600B、日本アエロジル(株)製のTiO2P25、昭和電工(株)製のスーパータイタニア等を挙げることができる。 Moreover, such inorganic oxide powder can also be obtained from a commercial item. For example, DPN-245, DPN-250, DPN-250BX, DPN-270BX, DPN-550BX, DPN-550RX, TF-100, TF-120 manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd., TTO- manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd. 51A, TTO-51B, TTO-51C, TTO-53B, TTO-55A, TTO-55B, TTO-55C, TTO-55D, TTO-55N, TTO-55S, TTO-S-1, TTO-S-2, TTO-M-1, TTO-M-2, TTO-D-1, TTO-D-2, SN-100, E270, E271, STT-4D, STT-30D and STT-30 manufactured by Titanium Industry Co., Ltd. , STT-65C, MT-100F, MT-100S, MT-100T, MT-150W, MT-500B, MT-500HD manufactured by Teika Co., Ltd. MT-600B, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. of TiO2P25, mention may be made of a super Thailand Tania, such as manufactured by Showa Denko (Ltd.).
バック層には、帯電防止のためにカーボンブラックを使用するのが好ましい。バック層に使用するカーボンブラックは、磁気記録媒体に通常使用されているものを広く用いることができる。例えば、ゴム用ファーネスブラック、ゴム用サーマルブラック、カラー用カーボンブラック、アセチレンブラック等を用いることができる。バック層の凹凸が磁性層に写らないようにするために、カーボンブラックの粒子径は0.3μm以下にするのが好ましい。特に好ましい粒子径は、0.01〜0.1μmである。カーボンブラックのpHは2〜10、含水率は0.1〜10%、タップ密度は0.1〜1g/mlであるのが好ましい。比表面積は通常、100〜500m2/g、好ましくは150〜400m2/g、DBP吸油量は20〜400ml/100g、好ましくは30〜200ml/100gである。具体例として、キャボット社製BLACK PEARL S2000、同1300、同1000、同900、同800、同880、同700、VULCAN XC−72;三菱化学(株)製#3050B、#3150B、#3250B、#3750B、#3950B、#950、#650B、#970B、#850B、MA−600;コロンビアンカーボン社製CONDUCTEX SC、RAVEN8800、同8000、同7000、同5750、同5250、同3500、同2100、同2000、同1800、同1500、同1255、同1250;アクゾー社製ケッチェンブラックEC、旭カーボン社製の#55、#50、#30;コロンビアカーボン社製のRAVEN450、同430;カーンカルブ社製のサーマックスMT等を挙げることができる。 It is preferable to use carbon black for the back layer to prevent electrification. As the carbon black used for the back layer, those commonly used for magnetic recording media can be widely used. For example, furnace black for rubber, thermal black for rubber, carbon black for color, acetylene black, and the like can be used. In order to prevent the irregularities of the back layer from appearing on the magnetic layer, the particle size of the carbon black is preferably 0.3 μm or less. A particularly preferable particle diameter is 0.01 to 0.1 μm. Carbon black preferably has a pH of 2 to 10, a moisture content of 0.1 to 10%, and a tap density of 0.1 to 1 g / ml. The specific surface area is usually, 100~500m 2 / g, preferably from 150~400m 2 / g, DBP oil absorption 20 to 400 ml / 100 g, preferably 30 to 200 ml / 100 g. As specific examples, BLACK PEARL S2000, 1300, 1000, 900, 800, 880, 700, VULCAN XC-72 manufactured by Cabot Corporation; # 3050B, # 3150B, # 3250B, # 3250B, #, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation 3750B, # 3950B, # 950, # 650B, # 970B, # 850B, MA-600; Columbian Carbon's CONDUCTEX SC, RAVEN8800, 8000, 7000, 5750, 5250, 3500, 2100, same 2000, 1800, 1500, 1255, 1250; Akzo Ketchen Black EC, Asahi Carbon Corporation # 55, # 50, # 30; Columbia Carbon Corporation Raven450, 430; Thermax MT Can.
無機酸化物粉体とカーボンブラックの質量比は好ましくは、60/40〜90/10、より好ましくは70/30〜80/20にする。このように、無機酸化物粉体をカーボンブラックよりも多量に含有させることによって、粉体の分散性が良好で面が平滑なバック層を形成することができる。また、バック層表面からの突起高さは30nm以下にするのがバック写りを低減するために好ましく、上記配合比、種類、サイズなどが選定される。このような突起は主としてカーボンブラックによって形成されることが好ましい。このような組成を有するバック層形成用塗料は、従来のカーボンブラックを主体とするバック層形成用塗料に比べて、チキソトロピー性が高い。このため、高濃度でエクストルージョン方式やグラビア方式などの塗布を行うことが可能である。このような高濃度塗料を塗布することによって、その膜厚が薄いにもかかわらず支持体との接着強度が大きくて、力学強度が高いバック層を形成することができる。また、高濃度のバック層形成用塗料を使用すれば、バック層と支持体の間に低分子ポリエステルを主体とする下塗層を形成しても、該低分子ポリエステルがバック層表面へ浸出してくるのを抑制することができる。このため、従来から下塗層を形成した場合の問題点とされてきた浸出による粘着や走行不良を有効に回避することができる。したがって、接着性下塗層を形成することによって、バック層と支持体の間の接着強度を所望の範囲に調節することが容易となる。ただし、下塗層は必ずしも形成する必要はない。バック層形成用塗料の結合剤として塩化ビニル樹脂やウレタン樹脂を使用してその比率を調整したり、溶剤を選定して使用することによって、支持体表面との界面エネルギー差を縮小し、接着強度を上げることもできる。本発明における支持体とバック層との間の接着強度はこれらの手段を適宜選択したり、組合せたりすることによって所望の範囲に調節することができる。上記のような無機酸化物粉体をカーボンブラックよりも多量に含むバック層形成用塗料を用いれば、結合剤に対する無機酸化物粉体の吸着性が良好であることから、結合剤の使用量を減らすこともできる。結合剤の使用量は、無機酸化物粉体とカーボンブラックの合計質量を100質量部として10〜30質量部の範囲から選ばれ、より好ましくは20〜28質量部にする。このようにして形成されるバック層の膜強度は高く、表面電気抵抗は低くなる。このような優れた機能を有するバック層を有する本発明の磁気記録媒体は、従来品に比べて走行耐久性並びにスチル耐久性が良好で電磁変換特性が優れている。 The mass ratio of the inorganic oxide powder and carbon black is preferably 60/40 to 90/10, more preferably 70/30 to 80/20. As described above, by containing the inorganic oxide powder in a larger amount than the carbon black, it is possible to form a back layer having good powder dispersibility and a smooth surface. Further, the height of the protrusion from the back layer surface is preferably 30 nm or less in order to reduce the back image, and the above-mentioned blending ratio, type, size, etc. are selected. Such protrusions are preferably formed mainly from carbon black. The back layer forming paint having such a composition has higher thixotropic properties than the conventional back layer forming paint mainly composed of carbon black. For this reason, it is possible to perform application of an extrusion method or a gravure method at a high concentration. By applying such a high-concentration paint, it is possible to form a back layer having a high mechanical strength and a high adhesive strength with the support despite its thin film thickness. In addition, if a coating material for forming a back layer with a high concentration is used, even if an undercoat layer mainly composed of a low molecular weight polyester is formed between the back layer and the support, the low molecular weight polyester leaches out to the back layer surface. Can be suppressed. For this reason, it is possible to effectively avoid adhesion and running failure due to leaching, which has been regarded as a problem when the undercoat layer is conventionally formed. Therefore, by forming the adhesive undercoat layer, it becomes easy to adjust the adhesive strength between the back layer and the support to a desired range. However, the undercoat layer is not necessarily formed. By using vinyl chloride resin or urethane resin as the binder for the back layer forming paint, adjusting the ratio, or selecting and using a solvent, the difference in interfacial energy from the support surface is reduced, and the adhesive strength Can also be raised. The adhesive strength between the support and the back layer in the present invention can be adjusted to a desired range by appropriately selecting or combining these means. If a coating for forming a back layer containing a larger amount of inorganic oxide powder than carbon black is used, the adsorbability of the inorganic oxide powder with respect to the binder is good. It can also be reduced. The usage-amount of a binder is chosen from the range of 10-30 mass parts by making the total mass of inorganic oxide powder and carbon black into 100 mass parts, More preferably, it is 20-28 mass parts. The back layer thus formed has high film strength and low surface electrical resistance. The magnetic recording medium of the present invention having a back layer having such an excellent function has better running durability and still durability and superior electromagnetic conversion characteristics as compared with conventional products.
本発明のバック層用結合剤には、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、磁性層に用いるものと同様な塩化ビニル樹脂、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、バック層の硬度を磁性層の硬度に近くなりバック写りを低減することができるため、より好ましい。 For the binder for the back layer of the present invention, 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 them, the same vinyl chloride resin, vinyl chloride-vinyl acetate resin and polyurethane resin as those used for the magnetic layer are used because the hardness of the back layer becomes close to the hardness of the magnetic layer and the back shot can be reduced. More preferable.
ポリウレタン樹脂は、分子中に−SO3M、−OSO3M、−COOM、−PO3MM′、−OPO3MM′、−NRR′、−N+RR′R″COO-(ここで、M及びM′は、各々独立に水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニウムであり、R及びRは各々独立に炭素数1〜12のアルキル基、R″は炭素数1〜12のN結合アルキレン基を示す)から選ばれた少なくとも1種の極性基を含むことが好ましく、とくに好ましくは、−SO3M、−OSO3Mである。これらの極性基の量は好ましくは、1×10-5〜2×10-4eq/gであり、特に好ましくは5×10-5〜1×10-4eq/gである。1×10-5eq/gより少ないと粉体への吸着が不充分となるために分散性が低下する傾向があり、2×10-4eq/gより多くなると溶剤への溶解性が低下する傾向があるので分散性が低下する傾向がある。 Polyurethane resin, -SO 3 M in the molecule, -OSO 3 M, -COOM, -PO 3 MM ', - OPO 3 MM', - NRR ', - N + RR'R "COO - ( wherein, M And M ′ are each independently a hydrogen atom, an alkali metal, an alkaline earth metal, or ammonium, R and R are each independently an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and R ″ is an N bond having 1 to 12 carbon atoms. It preferably contains at least one polar group selected from (which represents an alkylene group), particularly preferably —SO 3 M or —OSO 3 M. The amount of these polar groups is preferably 1 × 10 −5 to 2 × 10 −4 eq / g, particularly preferably 5 × 10 −5 to 1 × 10 −4 eq / g. When the amount is less than 1 × 10 −5 eq / g, the powder tends to be insufficiently adsorbed, so that the dispersibility tends to decrease. When the amount exceeds 2 × 10 −4 eq / g, the solubility in the solvent decreases. Therefore, dispersibility tends to decrease.
ポリウレタン樹脂の数平均分子量(Mn)は5000〜100,000が好ましく、さらに好ましくは10,000〜50,000であり、特に好ましくは20,000〜40,000である。5000未満では、塗膜の強度や耐久性が低い。また、100,000より多いと溶剤への溶解性や分散性が低い。ポリウレタン樹脂の環状構造は剛直性に寄与し、エーテル基は柔軟性に寄与する。 The number average molecular weight (Mn) of the polyurethane resin is preferably 5,000 to 100,000, more preferably 10,000 to 50,000, and particularly preferably 20,000 to 40,000. If it is less than 5000, the strength and durability of the coating film are low. Moreover, when more than 100,000, the solubility to a solvent and a dispersibility are low. The cyclic structure of the polyurethane resin contributes to rigidity, and the ether group contributes to flexibility.
本発明の磁気記録媒体のバック層には、無機酸化物粉体、カーボンブラック、結合剤以外の成分を適宜含有させることができる。バック層には、潤滑剤を含有させることが好ましい。潤滑剤としては、脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪酸アミドなどが例示される。特に、脂肪酸を含有させることは、強度を維持したまま、繰り返し走行時の摩擦係数上昇を抑制するために必須となる。また、脂肪酸エステルやモース硬度8以上の研磨剤を含有させることによっても、繰り返し走行時の摩擦係数上昇を抑制し、摺動耐久性を向上させることができる。さらに、芳香族有機酸化合物やチタンカップリング剤を含有させて分散性を向上させ強度を上げることによって、摩擦係数上昇を抑制することもできる。また、有機質粉末を含有させて摩擦係数上昇を抑制し、写りを低減することもできる。添加することができる脂肪酸の例として、炭素数8〜24の一塩基性脂肪酸を挙げることができる。中でも炭素数8〜18の一塩基性脂肪酸が好ましい。これらの具体例としてはラウリン酸、カプリル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エライジン酸等が挙げられる。また、これら脂肪酸のアミドも用いられる。 In the back layer of the magnetic recording medium of the present invention, components other than inorganic oxide powder, carbon black, and binder can be appropriately contained. The back layer preferably contains a lubricant. Examples of the lubricant include fatty acids, fatty acid esters, and fatty acid amides. In particular, the inclusion of a fatty acid is essential for suppressing an increase in the coefficient of friction during repeated running while maintaining the strength. Further, by containing a fatty acid ester or an abrasive having a Mohs hardness of 8 or more, an increase in the coefficient of friction during repeated running can be suppressed and sliding durability can be improved. Furthermore, an increase in friction coefficient can be suppressed by adding an aromatic organic acid compound or a titanium coupling agent to improve dispersibility and increase strength. Moreover, an organic powder can be contained to suppress an increase in the coefficient of friction and to reduce the reflection. Examples of fatty acids that can be added include monobasic fatty acids having 8 to 24 carbon atoms. Among these, monobasic fatty acids having 8 to 18 carbon atoms are preferable. Specific examples thereof include lauric acid, caprylic acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, behenic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, and elaidic acid. In addition, amides of these fatty acids are also used.
脂肪酸エステルの例として、炭素数10〜24の一塩基性脂肪酸(不飽和結合を含んでも、また分岐していてもかまわない)と炭素数2〜12の一価、二価、三価、四価、五価、六価アルコールのいずれか一つ(不飽和結合を含んでも、また分岐していてもかまわない)とからなるモノ脂肪酸エステルまたはジ脂肪酸エステルまたはトリ脂肪酸エステルなどを挙げることができる。これらの具体例としてはステアリン酸ブチル、ステアリン酸オクチル、ステアリン酸アミル、ステアリン酸イソオクチル、ミリスチン酸オクチル、ステアリン酸ブトキシエチル、アンヒドロソルビタンモノステアレート、アンヒドロソルビタンジステアレート、アンヒドロソルビタントリステアレートが挙げられる。
潤滑剤の添加量は、無機酸化物粉体とカーボンブラックの総量を100質量部としたとき、好ましくは、0.1〜5質量部、更に好ましくは0.1〜3質量部である。
Examples of fatty acid esters include monobasic fatty acids having 10 to 24 carbon atoms (which may include unsaturated bonds or branched) and monovalent, divalent, trivalent, and tetravalent carbon atoms having 2 to 12 carbon atoms. And mono-fatty acid ester, di-fatty acid ester or tri-fatty acid ester formed of any one of monovalent, pentavalent, and hexahydric alcohols (which may include an unsaturated bond or may be branched). . Specific examples thereof include butyl stearate, octyl stearate, amyl stearate, isooctyl stearate, octyl myristate, butoxyethyl stearate, anhydrosorbitan monostearate, anhydrosorbitan distearate, anhydrosorbitan tristearate. Rate.
The addition amount of the lubricant is preferably 0.1 to 5 parts by mass, more preferably 0.1 to 3 parts by mass, when the total amount of the inorganic oxide powder and carbon black is 100 parts by mass.
モース硬度8以上の研磨剤としては、α−アルミナ、酸化クロム、人工ダイヤモンド、カーボン変性窒化硼素(CBN)等を挙げることができる。中でも、平均粒子径が0.2μm以下であり、粒子径がバック層の厚み以下であるものを使用するのが好ましい。本発明では、バック層を薄くすることができるため、少量の研磨剤を添加するだけで十分な摺動耐久性を確保することができる。芳香族有機酸化合物としては、フェニルホスホン酸が好ましい。その使用量は、無機酸化物粉体とカーボンブラックの総量を100質量部としたとき、通常、0.03〜10質量部、好ましくは0.5〜5質量部である。 Examples of the abrasive having a Mohs hardness of 8 or more include α-alumina, chromium oxide, artificial diamond, and carbon-modified boron nitride (CBN). Among them, it is preferable to use those having an average particle size of 0.2 μm or less and a particle size of the back layer or less. In the present invention, since the back layer can be made thin, sufficient sliding durability can be ensured only by adding a small amount of abrasive. As the aromatic organic acid compound, phenylphosphonic acid is preferable. The amount used is usually 0.03 to 10 parts by mass, preferably 0.5 to 5 parts by mass, when the total amount of the inorganic oxide powder and carbon black is 100 parts by mass.
有機質粉末としては、アクリル−スチレン共重合体系樹脂粉末、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等を挙げることができる。 Examples of the organic powder include acrylic-styrene copolymer resin powder, benzoguanamine resin powder, melamine resin powder, and phthalocyanine pigment.
バック層のガラス転移温度は60〜120℃であるのが好ましく、乾燥厚みは通常、0.05〜1.0μm程度にする。 The glass transition temperature of the back layer is preferably 60 to 120 ° C., and the dry thickness is usually about 0.05 to 1.0 μm.
本発明の磁気記録媒体は、高テンションで巻き取って保存してもバック層が磁性層に写りにくいため、テープの厚さを4〜9μmにすることが可能である。 The magnetic recording medium of the present invention can reduce the thickness of the tape to 4 to 9 μm because the back layer is difficult to be reflected on the magnetic layer even when it is wound and stored with high tension.
バック層は、研磨剤、帯電防止剤などの粒状成分と結合剤を有機溶剤に分散したバック層形成用塗料を、磁性層とは反対の面に塗布することによって調製することができる。上記の好ましい態様のように、カーボンブラックよりも無機酸化物粉体の使用量を多くすれば十分な分散性を確保することができるため、従来必要とされていたロール混練を行わずにバック層形成用塗料を調製することができる。また、カーボンブラック含有比率が低ければ、シクロヘキサノンを溶剤として使用しても乾燥後の残留シクロヘキサノン量を低減することができる。塗布した磁性層は、磁性層中に含まれる強磁性粉末を磁場配向処理した後に乾燥する。磁場配向処理は、当業者に周知の方法によって適宜行うことができる。磁性層は、乾燥後にスーパーカレンダーロールなどを用いて表面平滑化処理する。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。このため、電磁変換特性の高い磁気記録媒体を得ることができる。カレンダー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。 The back layer can be prepared by applying a coating material for forming a back layer in which particulate components such as an abrasive and an antistatic agent and a binder are dispersed in an organic solvent to the surface opposite to the magnetic layer. As in the above preferred embodiment, if the amount of inorganic oxide powder used is larger than that of carbon black, sufficient dispersibility can be ensured, so that the back layer can be obtained without roll kneading, which has been conventionally required. Forming paints can be prepared. Moreover, if the carbon black content ratio is low, the amount of residual cyclohexanone after drying can be reduced even if cyclohexanone is used as a solvent. The applied magnetic layer is dried after subjecting the ferromagnetic powder contained in the magnetic layer to a magnetic field orientation treatment. The magnetic field orientation treatment can be appropriately performed by a method well known to those skilled in the art. The magnetic layer is subjected to a surface smoothing treatment using a super calender roll or the like after drying. By performing the surface smoothing treatment, voids generated by the removal of the solvent at the time of drying disappear and the filling rate of the ferromagnetic powder in the magnetic layer is improved. For this reason, a magnetic recording medium having high electromagnetic conversion characteristics can be obtained. As the calendering roll, a heat-resistant plastic roll such as epoxy, polyimide, polyamide, polyamideimide or the like is used. Moreover, it can also process with a metal roll.
本発明の磁気記録媒体は、平滑性が良好な表面を有しているのが好ましい。平滑性を良好にするためには、例えば上述したように特定の結合剤を選んで形成した磁性層に上記カレンダー処理を施すのが有効である。カレンダー処理は、カレンダーロールの温度を60〜100℃、好ましくは70〜100℃、特に好ましくは80〜100℃にし、圧力を通常、100〜500kg/cm(98〜490kN/m)、好ましくは200〜450kg/cm(196〜441kN/m)、特に好ましくは300〜400kg/cm(294〜392kN/m)にして行う。得られた磁気記録媒体は、裁断機など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。カレンダー処理を経た磁気記録媒体は、熱処理するのが一般的である。最近では、高密度磁気記録媒体の直線性(オフトラックマージン確保)のために、熱収縮率を下げることが重視されている。特に、狭トラック化に伴い、使用環境下でのMD方向(長手方向)の収縮率を0.07%以下に抑えることが求められている。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ェ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場合のようにテープが積層した形態で熱処理する方法(サーモ処理)がある。前者を用いた場合は、バック面の凹凸が写る危険性は少ないが、熱収縮率を大きく下げることはできない。アニール温度、滞在時間及びテープ厚、ハンドリングテンションによって多少変わるが、70℃、48時間後の熱収縮率で0.1〜0.12%が限界である。後者のサーモ処理は熱収縮率を大幅に改善できるが、バック面の凹凸がかなり写ってしまうため、磁性層が面粗れして出力低下とノイズ増加を引き起こす場合がある。 The magnetic recording medium of the present invention preferably has a surface with good smoothness. In order to improve the smoothness, for example, it is effective to subject the magnetic layer formed by selecting a specific binder as described above to the calendar treatment. In the calendering, the temperature of the calender roll is set to 60 to 100 ° C., preferably 70 to 100 ° C., particularly preferably 80 to 100 ° C., and the pressure is usually 100 to 500 kg / cm (98 to 490 kN / m), preferably 200 450 kg / cm (196 to 441 kN / m), particularly preferably 300 to 400 kg / cm (294 to 392 kN / m). The obtained magnetic recording medium can be cut into a desired size using a cutting machine or the like. The magnetic recording medium that has undergone the calendar process is generally heat-treated. Recently, it is important to reduce the thermal contraction rate for the linearity of the high-density magnetic recording medium (to ensure off-track margin). In particular, as the track becomes narrower, the shrinkage rate in the MD direction (longitudinal direction) under the use environment is required to be suppressed to 0.07% or less. As a means for reducing the heat shrinkage rate, there are a method in which heat treatment is performed in a web shape while handling at a low tension, and a method in which heat treatment is performed in a form in which tapes are laminated as in a bulk or cassette (thermo treatment). When the former is used, there is little risk of unevenness on the back surface, but the heat shrinkage rate cannot be greatly reduced. Although it varies somewhat depending on the annealing temperature, staying time, tape thickness, and handling tension, 0.1 to 0.12% is the limit in terms of thermal shrinkage after 70 ° C. and 48 hours. The latter thermo-treatment can greatly improve the heat shrinkage ratio, but the unevenness of the back surface is considerably reflected, so that the magnetic layer may become rough and cause a decrease in output and an increase in noise.
本発明の磁気記録媒体の構成を採用すれば、高弾性で塑性変形の残りにくい層形成を行うことができるため、特に、サーモ処理を伴う磁気記録媒体で、高出力、低ノイズの磁気記録媒体を供給することができる。本発明の磁気記録媒体においては、バック層の表面を平滑にすることができるため、バック層の摩擦係数を程よい大きさに設定することができる。これによってバック層と磁性層との間の層間摩擦係数が高くなるので、磁気記録媒体作製時に高速ハンドリングしてもロール、スリットパンケーキ、組込リールに巻き上げられたテープの巻姿が良好である。同様にして、ビデオカセットレコーダーを高速で早送りしたり、巻戻したりした後のリール上のテープの巻姿も良好である。 By adopting the configuration of the magnetic recording medium of the present invention, it is possible to form a layer that is highly elastic and hardly remains plastically deformed. Therefore, particularly in a magnetic recording medium with a thermo process, a high-output, low-noise magnetic recording medium. Can be supplied. In the magnetic recording medium of the present invention, since the surface of the back layer can be smoothed, the friction coefficient of the back layer can be set to a moderate level. This increases the inter-layer friction coefficient between the back layer and the magnetic layer, so that the tape wound up on the roll, slit pancake, or built-in reel is good even when handled at a high speed during the production of the magnetic recording medium. . Similarly, the winding form of the tape on the reel after the video cassette recorder is fast-forwarded or rewinded at high speed is also good.
以下、実施例により、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお実施例中の「部」の表示は特に断らない限り「質量部」を示す。
実施例1〜10、比較例1〜6
磁性層用塗料1(強磁性金属粉末)
強磁性針状金属粉末 100部
(平均長軸長:60nm、結晶子サイズ:120Å、Hc:2300Oe(184kA/m),SBET:70m2/g)
ポリウレタン樹脂 18部
(UR8200:東洋紡績製、スルホン酸基含有ポリウレタン樹脂)
研磨剤 表1に記載の部数
(α−Al2O3、D(平均粒子径):表1に記載、モース硬度:9)
カーボンブラック(平均粒子径:20nm) 0.5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
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to these Examples. In addition, unless otherwise indicated, the display of "part" in an Example shows a "mass part".
Examples 1-10, Comparative Examples 1-6
Magnetic layer coating 1 (ferromagnetic metal powder)
100 parts of ferromagnetic acicular metal powder (average major axis length: 60 nm, crystallite size: 120 mm, Hc: 2300 Oe (184 kA / m), S BET : 70 m 2 / g)
18 parts of polyurethane resin (UR8200: Toyobo, sulfonic acid group-containing polyurethane resin)
Abrasives Number of parts listed in Table 1 (α-Al 2 O 3 , D (average particle diameter): listed in Table 1, Mohs hardness: 9)
Carbon black (average particle size: 20 nm) 0.5 part cyclohexanone 110 parts methyl ethyl ketone 100 parts toluene 100 parts butyl stearate 2 parts stearic acid 1 part
磁性層用塗料2(六方晶系フェライト粉末)
バリウムフェライト磁性粉 100部
(Hc:2500Oe(200kA/m),平均板径:30nm)
ポリウレタン樹脂 18部
(UR8200:東洋紡績製、スルホン酸基含有ポリウレタン樹脂)
研磨剤 表1に記載の部数
(α−Al2O3、D(平均粒子径):表1に記載、モース硬度:9)
カーボンブラック(平均粒子径:20nm) 0.5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
Magnetic layer coating 2 (hexagonal ferrite powder)
Barium ferrite magnetic powder 100 parts (Hc: 2500 Oe (200 kA / m), average plate diameter: 30 nm)
18 parts of polyurethane resin (UR8200: Toyobo, sulfonic acid group-containing polyurethane resin)
Abrasives Number of parts listed in Table 1 (α-Al 2 O 3 , D (average particle diameter): listed in Table 1, Mohs hardness: 9)
Carbon black (average particle size: 20 nm) 0.5 part cyclohexanone 110 parts methyl ethyl ketone 100 parts toluene 100 parts butyl stearate 2 parts stearic acid 1 part
非磁性層用塗料
非磁性無機質粉末:α−酸化鉄 85部
(平均長軸長:0.15μm,平均針状比:7、SBET:52m2/g)
カーボンブラック(平均粒子径:20nm) 15部
塩化ビニル共重合体 13部
(MR110日本ゼオン社製)
ポリウレタン樹脂 6部
(UR8200:東洋紡績製、スルホン酸基含有ポリウレタン樹脂)
α−Al2O3(平均粒子径: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
Nonmagnetic layer coating material Nonmagnetic inorganic powder: 85 parts of α-iron oxide (average major axis length: 0.15 μm, average needle ratio: 7, S BET : 52 m 2 / g)
Carbon black (average particle size: 20 nm) 15 parts Vinyl chloride copolymer 13 parts (MR110, manufactured by Zeon Corporation)
6 parts of polyurethane resin (UR8200: Toyobo, sulfonic acid group-containing polyurethane resin)
α-Al 2 O 3 (average particle size: 0.2 μm) 1 part cyclohexanone 140 parts methyl ethyl ketone 170 parts butyl stearate 2 parts stearic acid 1 part
バック層用塗料
非磁性無機質粉末:α−酸化鉄 80部
(平均長軸長:0.15μm,平均針状比:7,SBET:52m2/g)
カーボンブラック(平均粒子径:20nm) 20部
カーボンブラック(平均粒子径:100nm) 3部
塩化ビニル共重合体 13部
(MR110日本ゼオン社製)
ポリウレタン樹脂 6部
(UR8200:東洋紡績製、スルホン酸基含有ポリウレタン樹脂)
α−Al2O3(平均粒子径:0.2μm) 3部
シクロヘキサノン 140部
メチルエチルケトン 170部
ステアリン酸 3部
Back layer coating material Nonmagnetic inorganic powder: 80 parts of α-iron oxide (average major axis length: 0.15 μm, average needle ratio: 7, S BET : 52 m 2 / g)
Carbon black (average particle diameter: 20 nm) 20 parts Carbon black (average particle diameter: 100 nm) 3 parts Vinyl chloride copolymer 13 parts (MR110 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.)
6 parts of polyurethane resin (UR8200: Toyobo, sulfonic acid group-containing polyurethane resin)
α-Al 2 O 3 (average particle size: 0.2 μm) 3 parts cyclohexanone 140 parts methyl ethyl ketone 170 parts stearic acid 3 parts
上記磁性層塗料のそれぞれにおいて表1に示すようにα−Al2O3研磨剤の平均粒子径、添加量を変化させて添加した。磁性層塗料,非磁性層用塗料及びバック層用塗料のそれぞれについて、各成分をオープンニーダーで60分間混練した後、サンドミルで240分間分散した。得られた分散液に3官能性低分子量ポリイソシアネート化合物を磁性層用塗料には4部を、非磁性層用塗料、バック層用塗料にはそれぞれ5部、加え、さらにそれぞれにシクロヘキサノン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、磁性層、非磁性層、及びバック層の塗布液を調製した。
得られた非磁性層用塗布液を、乾燥後の非磁性層の厚さが1.5μmになるように塗布乾燥後、さらにその上に磁性層の厚さが表1の厚さになるように、厚さ3.6μmで中心面平均表面粗さが2nmのアラミド支持体上に塗布を行い、磁性層がまだ湿潤状態にあるうちに0.3Tの磁力を持つ磁石で配向させた。乾燥後、金属ロールのみから構成されるカレンダーで速度100m/min、線圧300kg/cm(294kN/m)、温度90℃で表面平滑化処理を行った。その後、厚み0.5μmのバック層を塗布した後、3.8mm幅にスリットし、スリット品の送り出し、巻き取り装置を持った装置に不織布とカミソリブレードが磁性面に押し当たるように取り付けたテープクリーニング装置で磁性層の表面のクリーニングを行いテープ試料を得た。
In each of the magnetic layer coating materials, as shown in Table 1, the α-Al 2 O 3 abrasive was added by changing the average particle diameter and the addition amount. For each of the magnetic layer coating material, the nonmagnetic layer coating material, and the back layer coating material, each component was kneaded with an open kneader for 60 minutes and then dispersed with a sand mill for 240 minutes. To the obtained dispersion, trifunctional low molecular weight polyisocyanate compound was added 4 parts for the magnetic layer paint, 5 parts each for the non-magnetic layer paint and back layer paint, and 40 parts cyclohexanone for each. In addition, the mixture was filtered using a filter having an average pore size of 1 μm to prepare a coating solution for the magnetic layer, nonmagnetic layer, and back layer.
The obtained coating solution for the nonmagnetic layer is coated and dried so that the thickness of the nonmagnetic layer after drying is 1.5 μm, and the thickness of the magnetic layer is further adjusted to the thickness shown in Table 1. In addition, coating was performed on an aramid support having a thickness of 3.6 μm and a center surface average surface roughness of 2 nm, and oriented with a magnet having a magnetic force of 0.3 T while the magnetic layer was still wet. After drying, a surface smoothing treatment was performed at a speed of 100 m / min, a linear pressure of 300 kg / cm (294 kN / m), and a temperature of 90 ° C. with a calendar composed only of metal rolls. Then, after applying a 0.5μm thick back layer, slitting to 3.8mm width, feeding the slit product, tape cleaning attached so that the nonwoven fabric and razor blade pressed against the magnetic surface to the device with the winding device The surface of the magnetic layer was cleaned with an apparatus to obtain a tape sample.
得られた試料を以下により評価し、結果を表1に示した。
〔測定方法〕
(1)研磨剤(粒径分布):αアルミナを適量とり、その電子顕微鏡写真から無作為に抽出した500ケの粒子を前記方法により測定して平均粒子径、変動係数を求めた。
(2)相対研磨速度:アルミナスラリ−を定量供給しながらMn−Znフェライト単結晶(111)面をバフ上で研磨し、単位時間あたりの研磨量(長さ)を標準試料の研磨量と比較した。
(3)電磁変換特性
電磁変換特性の測定はドラムテスタを用いて行った。1.5TのMIGヘッドを用い記録波長0.4μmの信号を書き込み、MRヘッドで再生しスペクトラムアナライザで得られたキャリア出力から±0.5MHz離れた位置での電圧をノイズとして測定しC/N値を求めた。テープとヘッドの相対速度は5.1m/s、実施例10のC/Nを0dBとし、0dB以上を良好と見なしている。
(4)MRヘッドの偏摩耗量測定
ソニー社製DCR−IP7を用い専用クリーニングテープで初期化した後、テープを連続200時間走行させた。その後ヘッドを取り外し、原子間力顕微鏡(セイコーインスツルメンツ社製SPA500)を用いてヘッド表面の3次元形状を測定し、MR素子近傍と外側のセラミック部材との垂直方向段差を求めた。ここで、測定は20μm×20μmの範囲で、コンタクトモード、走査速度1Hzで行った。45nm以下を良好と見なしている。
(5)耐久性評価法
走行耐久性:上記ドラムテスタを使用し、常温の環境で1.5TのMIGヘッドを用い記録波長0.4μmの信号を書き込み、その後再生出力をモニターし続けた。テープの出力が初期値に対して、80%になるまでの時間を計測し、耐久性の指標とした。180分以上を良好とみなす。
スチル特性:富士写真フイルム(株)製FUJIX8、8ミリビデオカセットを用いてスチルモ−ドで再生した。23℃50%RH、5℃20%RH、40℃80%RHの3環境で測定した。
3環境ともに30分以上良好に再生できた場合を○、3環境の少なくとも1環境が15〜30分良好に再生できた場合を△、3環境の少なくとも1環境が15分未満しか再生できなかった場合を×とした。
The obtained samples were evaluated by the following, and the results are shown in Table 1.
〔Measuring method〕
(1) Abrasive (particle size distribution): An appropriate amount of α-alumina was taken, and 500 particles randomly extracted from the electron micrograph were measured by the above method to determine the average particle size and coefficient of variation.
(2) Relative polishing rate: Mn-Zn ferrite single crystal (111) surface is polished on a buff while quantitatively supplying an alumina slurry, and the polishing amount (length) per unit time is compared with the polishing amount of a standard sample. did.
(3) Electromagnetic conversion characteristics The electromagnetic conversion characteristics were measured using a drum tester. A signal with a recording wavelength of 0.4 μm is written using a 1.5T MIG head, reproduced by an MR head, measured at a position ± 0.5 MHz away from a carrier output obtained by a spectrum analyzer as noise, and C / N The value was determined. The relative speed of the tape and the head is 5.1 m / s, the C / N of Example 10 is 0 dB, and 0 dB or more is considered good.
(4) Measurement of uneven wear amount of MR head After initialization with a dedicated cleaning tape using Sony DCR-IP7, the tape was run continuously for 200 hours. Thereafter, the head was removed, and the three-dimensional shape of the head surface was measured using an atomic force microscope (SPA500 manufactured by Seiko Instruments Inc.) to determine the vertical step between the vicinity of the MR element and the outer ceramic member. Here, the measurement was performed in a contact mode and a scanning speed of 1 Hz in a range of 20 μm × 20 μm. 45 nm or less is considered good.
(5) Durability Evaluation Method Running Durability: Using the above drum tester, a signal with a recording wavelength of 0.4 μm was written using a 1.5T MIG head in a room temperature environment, and then the reproduction output was continuously monitored. The time until the tape output reached 80% of the initial value was measured and used as an index of durability. 180 minutes or more is considered good.
Still characteristics: Reproduced in still mode using FUJIX8, 8 mm video cassette manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd. The measurement was performed in three environments of 23 ° C., 50% RH, 5 ° C., 20% RH, and 40 ° C., 80% RH.
When all three environments were able to reproduce well for 30 minutes or more, when at least one environment of three environments was successfully reproduced for 15 to 30 minutes, Δ when at least one environment of three environments was able to reproduce for less than 15 minutes The case was marked with x.
上表より、本発明の実施例は、電磁変換特性、スチル特性及び走行耐久性に優れ、かつMRヘッドの偏磨耗量も抑えられているが、比較例ではMRヘッドの偏磨耗量、電磁変換特性及び走行耐久性の少なくともいずれか一つが劣ることが分かる。 From the above table, the examples of the present invention are excellent in electromagnetic conversion characteristics, still characteristics and running durability, and the uneven wear amount of the MR head is suppressed, but in the comparative example, the uneven wear amount of the MR head, the electromagnetic conversion. It turns out that at least any one of a characteristic and running durability is inferior.
実施例11
<塗料の作成>
磁性塗料
強磁性金属微粉末 100部
(Co/Fe=25原子%、Al/Fe=5原子%、Y/Fe=13原子%、Hc:179kA/m(2250Oe)、SBET:73m2/g、σs:125A・m2/kg、結晶子サイズ:120Å、平均長軸長:45nm、平均針状比:6、表面酸化膜厚:25Å)
塩化ビニル重合体 MR110(日本ゼオン社製) 12部
ポリウレタン樹脂 UR8200(東洋紡社製) 4部
αアルミナ(表2参照) 5部
カーボンブラック(平均粒子径:40nm) 5部
ブチルステアレート 5部
ステアリン酸 6部
メチルエチルケトン 180部
シクロヘキサノン 180部
Example 11
<Creation of paint>
Magnetic paint 100 parts of ferromagnetic metal fine powder (Co / Fe = 25 atomic%, Al / Fe = 5 atomic%, Y / Fe = 13 atomic%, Hc: 179 kA / m (2250 Oe), S BET : 73 m 2 / g , S: 125 A · m 2 / kg, crystallite size: 120 mm, average major axis length: 45 nm, average needle ratio: 6, surface oxide film thickness: 25 mm)
Vinyl chloride polymer MR110 (manufactured by Nippon Zeon) 12 parts Polyurethane resin UR8200 (manufactured by Toyobo) 4 parts α-alumina (see Table 2) 5 parts Carbon black (average particle size: 40 nm) 5 parts Butyl stearate 5 parts Stearic acid 6 parts methyl ethyl ketone 180 parts cyclohexanone 180 parts
<非磁性塗料>
非磁性無機質粉末:α−酸化鉄 85部
(平均長軸長:0.15μm,平均針状比:7、SBET:52m2/g)
カーボンブラック(平均粒子径:20nm) 15部
塩化ビニル共重合体 13部
(MR110日本ゼオン社製)
ポリウレタン樹脂 6部
(UR8200:東洋紡績製、スルホン酸基含有ポリウレタン樹脂)
α−Al2O3(平均粒子径: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
<Non-magnetic paint>
Nonmagnetic inorganic powder: 85 parts of α-iron oxide (average major axis length: 0.15 μm, average needle ratio: 7, S BET : 52 m 2 / g)
Carbon black (average particle size: 20 nm) 15 parts Vinyl chloride copolymer 13 parts (MR110, manufactured by Zeon Corporation)
6 parts of polyurethane resin (UR8200: Toyobo, sulfonic acid group-containing polyurethane resin)
α-Al 2 O 3 (average particle size: 0.2 μm) 1 part cyclohexanone 140 parts methyl ethyl ketone 170 parts butyl stearate 2 parts stearic acid 1 part
上記の磁性塗料、非磁性塗料について、各成分をニ−ダで混練したのち、サンドミルを用いて4時間分散させた。得られた分散液にポリイソシアネ−トを非磁性塗料には2.5部、磁性塗料には3部を加え、さらにそれぞれにシクロヘキサノン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、非磁性塗料および磁性塗料をそれぞれ調製した。得られた非磁性塗料及び磁性塗料を用い、乾燥後の下層の厚さが1.5μmになるように非磁性塗料を厚さ4.4μmで中心面平均表面粗さが2nmのアラミド支持体上に塗布し、さらにその直後にその上に磁性層の厚さが0.05μmになるように磁性塗料を同時重層塗布をおこない、両層がまだ湿潤状態にあるうちに600mTの磁力を持つコバルト磁石と600mTの磁力を持つソレノイドにより配向させた。乾燥後、金属ロ−ルのみから構成される7段のカレンダ−で温度85℃にて分速200m/min.で処理を行い、その後、厚み0.5μmのバック層を塗布した。8mmの幅にスリットし、スリット品の送り出し、巻き取り装置を持った装置に不織布とカミソリブレ−ドが磁性面に押し当たるように取り付け、テ−プクリ−ニング装置で磁性層の表面のクリ−ニングを行い、テープ試料を得た。 About said magnetic coating material and nonmagnetic coating material, after kneading each component with a kneader, it was made to disperse | distribute for 4 hours using the sand mill. To the obtained dispersion, 2.5 parts of polyisocyanate is added to non-magnetic paint, 3 parts to magnetic paint, 40 parts of cyclohexanone is added to each, and the mixture is filtered using a filter having an average pore size of 1 μm. A non-magnetic paint and a magnetic paint were prepared, respectively. Using the obtained nonmagnetic paint and magnetic paint, on the aramid support having a nonmagnetic paint thickness of 4.4 μm and a center plane average surface roughness of 2 nm so that the thickness of the lower layer after drying is 1.5 μm. Cobalt magnet having a magnetic force of 600 mT while the two layers are still wet while applying the magnetic coating on the magnetic layer so that the thickness of the magnetic layer is 0.05 μm. And a solenoid having a magnetic force of 600 mT. After drying, a seven-stage calendar composed only of a metal roll at a temperature of 85 ° C. and a speed of 200 m / min. Then, a back layer having a thickness of 0.5 μm was applied. Slit to a width of 8mm, feed the slit product, attach the nonwoven fabric and razor blade to the magnetic surface against the magnetic surface, and clean the surface of the magnetic layer with a tape cleaning device. And tape samples were obtained.
実施例12〜14、比較例7〜10
研磨剤と磁性層の厚みを表2のごとく変更した以外は実施例11と同様に磁気テープを作成した。
Examples 12-14, Comparative Examples 7-10
A magnetic tape was prepared in the same manner as in Example 11 except that the thickness of the abrasive and the magnetic layer was changed as shown in Table 2.
上記作成した磁気テープの各々の性能を前記と同様の測定法により評価した。 The performance of each of the prepared magnetic tapes was evaluated by the same measurement method as described above.
本発明の実施例は、磁性層厚D及びA=D/Tの各々を所定範囲とするため、T及び/又はDを本発明から外れる比較例に比べてS/N、走行耐久性及びスチル特性が優れることが分かる。また、実施例はヘッド磨耗とも両立している。 In the examples of the present invention, each of the magnetic layer thickness D and A = D / T is set within a predetermined range, so that T and / or D is S / N, running durability, and still as compared with comparative examples that are out of the present invention. It can be seen that the characteristics are excellent. The embodiment is compatible with head wear.
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