JP2012043508A - Magnetic recording medium - Google Patents
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Abstract
【課題】 磁性層表面が平滑で出力が大きく、寸法安定性も良好な磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【解決手段】
非磁性支持体の一方の主面に、樹脂層と、この樹脂層の上に非磁性粉末と結合剤とを含む下塗層と、さらにこの下塗層の上に、磁性粉末と結合剤とを含む磁性層が少なくとも一層有し、非磁性支持体の他方の主面に非磁性粉末と結合剤とを含むバックコート層を有する磁気記録媒体であって、前記樹脂層に含まれる樹脂がアルコール可溶性樹脂であり、かつ架橋によって硬化されていることを特徴とする。
【選択図】なしPROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic recording medium having a smooth magnetic layer surface, large output and good dimensional stability.
[Solution]
On one main surface of the nonmagnetic support, a resin layer, an undercoat layer containing nonmagnetic powder and a binder on the resin layer, and a magnetic powder and a binder on the undercoat layer A magnetic recording medium having at least one magnetic layer and a backcoat layer containing a nonmagnetic powder and a binder on the other main surface of the nonmagnetic support, wherein the resin contained in the resin layer is an alcohol. It is a soluble resin and is cured by crosslinking.
[Selection figure] None
Description
非磁性支持体の一方の主面上に非磁性粉末と結合剤とを含む少なくとも一層の下塗層と、該下塗層上に磁性粉末と結合剤とを含む磁性層とを設け、非磁性支持体の他方の主面上にバックコート層を有する磁気記録媒体に関し、更に詳しくは、特にデジタルビデオテープ、コンピュータ用のバックアップテープなどの超高密度記録に最適な塗布型の磁気記録媒体に関するものである。 A nonmagnetic support comprising at least one subbing layer containing nonmagnetic powder and a binder on one main surface of the nonmagnetic support, and a magnetic layer containing magnetic powder and binder on the subbing layer, The present invention relates to a magnetic recording medium having a back coat layer on the other main surface of a support, and more particularly to a coating type magnetic recording medium optimal for ultra-high density recording such as digital video tape and computer backup tape. It is.
磁気記録媒体のひとつである磁気テープには、オーディオテープ、ビデオテープ、コンピユータテープなどの種々の用途があるが、特にデータバックアップ用のコンピュータテープの分野では、バックアップ対象となるハードディスクの大容量化に伴い、1巻あたり1TB以上の記憶容量のものが商品化されており、ハードディスクのさらなる大容量化に対応するため、今後もバックアップテープの高容量化は不可欠である。
上記高容量化を達成するためには、記録信号の短波長化や記録トラック幅の狭幅化が必要とされる。これらに対応するため、磁気記録媒体に対して磁性粉末の微粒子化、高充填化、磁性層表面の平滑化等に加えて、体積密度向上のために磁気記録媒体の非磁性支持体を含めた全厚を薄くすることが要求されている。
一般に非磁性支持体の一方の主面上に非磁性層、さらにその上に磁性層を設け、他方の主面上にバック層を設けた高容量タイプの塗布型磁気記録媒体の全厚を薄くするために、従来は非磁性支持体を薄くしたり、非磁性層を薄くすることが行われていた。
しかし、非磁性支持体を薄くすると、磁気記録媒体の剛性が低下して、磁気ヘッドへの磁性層の当り状態(ヘッドコンタクト)が変化して、再生出力が低下したり、磁気記録媒体の寸法安定性が低下する問題が生じてきたり、非磁性層を薄くすると、非磁性層中に含ませている潤滑剤の量が不足して、耐久性が低下したり、非磁性支持体の表面突起を十分に被覆することができず、磁性層表面にまで非磁性支持体の突起の影響が表れ、再生時にエラーが発生する問題があった。
磁性層表面の平滑化に対しては、表面の平滑な非磁性支持体を用いることが有効であるが、製造コストが高くなることおよび工程での操作性の問題で、極端に突起が小さく、少ない非磁性支持体を得るのは困難であった。
非磁性支持体の表面突起を被覆する方法としては、非磁性支持体と非磁性層との間に比較的厚さの薄い樹脂層を設ける方法が提案されている。この場合、樹脂層の上に非磁性層を設ける際に樹脂層が溶解すると樹脂層と非磁性層との界面が乱れることで磁性層表面の平滑性が低下するので、樹脂層の樹脂に放射線硬化性樹脂を用いたり(特許文献1)、水溶性樹脂を用いること(特許文献2)が提案されている。
Magnetic tape, one of the magnetic recording media, has various uses such as audio tape, video tape, and computer tape. Especially in the field of computer tape for data backup, the capacity of the hard disk to be backed up is increased. Accordingly, products with a storage capacity of 1 TB or more per volume have been commercialized, and in order to cope with the further increase in the capacity of hard disks, it is essential to increase the capacity of backup tapes in the future.
In order to achieve the above high capacity, it is necessary to shorten the wavelength of the recording signal and narrow the recording track width. In order to cope with these problems, in addition to making the magnetic powder finer, more highly packed, and smoothing the surface of the magnetic layer, the magnetic recording medium includes a non-magnetic support for improving the volume density. It is required to reduce the total thickness.
Generally, the total thickness of a high-capacity coating type magnetic recording medium in which a nonmagnetic layer is provided on one main surface of a nonmagnetic support, a magnetic layer is further provided on the main surface, and a back layer is provided on the other main surface is reduced. For this purpose, conventionally, the nonmagnetic support is thinned or the nonmagnetic layer is thinned.
However, if the non-magnetic support is made thinner, the rigidity of the magnetic recording medium decreases, the contact state (head contact) of the magnetic layer with the magnetic head changes, the reproduction output decreases, and the dimensions of the magnetic recording medium If the problem of decreasing stability occurs or the non-magnetic layer is thinned, the amount of lubricant contained in the non-magnetic layer is insufficient, resulting in decreased durability or surface protrusions on the non-magnetic support. Thus, there is a problem that an error occurs during reproduction due to the influence of the protrusion of the nonmagnetic support on the surface of the magnetic layer.
For smoothing the surface of the magnetic layer, it is effective to use a non-magnetic support with a smooth surface, but due to the high production cost and operability problems in the process, the protrusions are extremely small, It was difficult to obtain a small number of nonmagnetic supports.
As a method of covering the surface protrusions of the nonmagnetic support, a method of providing a relatively thin resin layer between the nonmagnetic support and the nonmagnetic layer has been proposed. In this case, when the non-magnetic layer is provided on the resin layer, if the resin layer dissolves, the interface between the resin layer and the non-magnetic layer is disturbed and the smoothness of the magnetic layer surface is lowered. The use of a curable resin (Patent Document 1) or the use of a water-soluble resin (Patent Document 2) has been proposed.
しかしながら、上記従来の技術では、硬化のための大掛かりな放射線照射設備が必要であったり(特許文献1)、有機溶剤でなく水に対応した塗料作製設備、乾燥設備などが必要で新たな投資がかかったり、水媒体の樹脂溶液は泡が発生しやすいので泡のため平滑な塗膜が得られなかったり、架橋硬化していないために、ヤング率が小さく、磁気記録媒体全体の剛性が低下するために、ヘッドコンタクトが変わって、出力が低下したり、寸法安定性が低下する問題があった(特許文献2)。 However, the above-described conventional technology requires a large radiation irradiation facility for curing (Patent Document 1), requires a paint preparation facility corresponding to water instead of an organic solvent, a drying facility, etc., and makes a new investment. Since the resin solution in the aqueous medium tends to generate bubbles, a smooth coating film cannot be obtained due to the bubbles, or since the cross-linking and curing is not performed, the Young's modulus is small and the rigidity of the entire magnetic recording medium is reduced. For this reason, there is a problem that the head contact is changed and the output is lowered or the dimensional stability is lowered (Patent Document 2).
本発明では、上記従来技術の問題点を解決し、磁性層表面が平滑で出力が大きく、寸法安定性も良好な磁気記録媒体を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a magnetic recording medium having a smooth magnetic layer surface, large output, and good dimensional stability.
本発明者らは、非磁性支持体上に設ける樹脂層について鋭意検討した結果、樹脂層の構成を下記のようにすることにより、上気目的が達成できることを見いだし、本発明をなすに至った。 As a result of intensive studies on the resin layer provided on the non-magnetic support, the present inventors have found that the above-described purpose can be achieved by configuring the resin layer as follows, and the present invention has been achieved. .
すなわち、非磁性支持体の一方の主面に、樹脂層と、この樹脂層の上に非磁性粉末と結合剤とを含む下塗層と、さらにこの下塗層の上に、磁性粉末と結合剤とを含む磁性層が少なくとも一層有し、非磁性支持体の他方の主面に非磁性粉末と結合剤とを含むバックコート層を有する磁気記録媒体であって、
前記樹脂層に含まれる樹脂がアルコール可溶性樹脂であり、かつ架橋によって硬化されていることを特徴とする。なお、ここでいうアルコールに可溶ということは、対象樹脂がアルコールに10wt%濃度までは溶解することをいう。
That is, on one main surface of the nonmagnetic support, a resin layer, an undercoat layer containing a nonmagnetic powder and a binder on the resin layer, and a magnetic powder bonded on the undercoat layer A magnetic recording medium having at least one magnetic layer containing an agent, and having a backcoat layer containing a nonmagnetic powder and a binder on the other main surface of the nonmagnetic support,
The resin contained in the resin layer is an alcohol-soluble resin and is cured by crosslinking. The term “soluble in alcohol” as used herein means that the target resin dissolves in alcohol up to a concentration of 10 wt%.
非磁性支持体と非磁性層との間に設ける樹脂層に含まれる樹脂がアルコール可溶性樹脂であるために、従来の有機溶剤対応の諸設備が使用できるので、余分の設備投資が不要で、樹脂層のアルコール可溶性樹脂は最終的に架橋硬化するので、ヤング率が大きくなり、磁気記録媒体の剛性を低下させることがない。その結果、表面が平滑な磁性層が得られ、かつ寸法安定性の優れた磁気記録媒体が提供できる。 Since the resin contained in the resin layer provided between the non-magnetic support and the non-magnetic layer is an alcohol-soluble resin, conventional equipment compatible with organic solvents can be used. Since the alcohol-soluble resin of the layer is finally cured by cross-linking, the Young's modulus is increased and the rigidity of the magnetic recording medium is not reduced. As a result, a magnetic layer having a smooth surface can be obtained, and a magnetic recording medium having excellent dimensional stability can be provided.
本発明においては、非磁性支持体の上に、アルコール可溶性樹脂を含む樹脂層を設ける。ここでいうアルコールとは、炭素数が5以下のアルコールをいう。樹脂層を形成させる際に溶剤をとばして乾燥させるので生産性の点からも炭素数は5以下のアルコールが好ましい。 In the present invention, a resin layer containing an alcohol-soluble resin is provided on a nonmagnetic support. The alcohol here means an alcohol having 5 or less carbon atoms. Since the solvent is skipped when the resin layer is formed and drying is performed, an alcohol having 5 or less carbon atoms is preferable from the viewpoint of productivity.
本発明に用いられるアルコール可溶性樹脂としては、分子内に、架橋可能な反応基を有しているものであれば、特に制限はなく、例えば、半合成高分子として、変性デンプン化合物、アルギン酸化合物、変性セルロース化合物などが挙げられる。
また、アルコール可溶性樹脂として合成高分子を用いることもでき、例えば、部分ケン化ポリビニルアルコール、アセトアセチル化ポリビニルアルコール、カルボキシ変性化ポリビニルアルコール、スルホン酸変性化ポリビニルアルコール、オレフィン変性化ポリビニルアルコール、ニトリル変性化ポリビニルアルコール、アミド変性化ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ピロリドン変性化ポリビニルアルコールなどの変性化ポリビニルアルコール化合物、ポリエチレンオキサイドグリシジル付加物、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸化合物、ポリメタクリル酸化合物、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリビニルスルホキシド、ポリマレイン酸共重合体、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブチラールなどを用いることができる。上記樹脂の中で、部分ケン化ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、酢酸ビニル樹脂等が、ガラス転移温度、溶解性等の物性面で優れているため好ましい。
部分ケン化ポリビニルアルコールを用いる場合、そのケン化度は、溶解性の観点から30〜60mol%であることが好ましく、更には45〜50mol%であることが好ましい。アルコール可溶性樹脂としては、重合度500〜5000の範囲内にあるものが好ましい。重合度が500以上であれば、端面でのブロッキング(張り付き)を生じることもなく、5000以下であれば、溶解時の粘度も良好であり、樹脂層を塗布することも充分可能である。
上記アルコール可溶性樹脂のガラス転移温度は、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.ガラス転移温度が30℃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、120℃以下であれば、樹脂層内の内部応力を緩和することができ、密着力にも優れている。
上記アルコール可溶性樹脂とそれぞれに好適な架橋剤を組み合わせて、上記アルコール可溶性樹脂を架橋させて樹脂層を形成することが好ましい、架橋剤としては特に制限なく、従来公知の架橋剤が用いられる。例えば、部分ケン化ポリビニルアルコール類のような水酸基を有する水溶性樹脂に対しては、グリオキザール、グルタールアルデヒド、アルコール可溶性エポキシ化合物を用いることができるが、特に有機チタン化合物またはジルコニウム化合物が好ましく、これらの中で乳酸チタン、チタンラクテート、チタンアルコキシドのような有機チタン系化合物や塩基性塩化ジルコニル、オキシ塩化ジルコニウム、炭酸ジルコニルアンモニウム、硫酸ジルコニル、硝酸ジルコニルなどのジルコニウム系化合物がより架橋性に優れていて好ましい。
ポリエチレンオキサイドグリシジル付加物のようなグリシジル基を有するアルコール可溶性樹脂に対しては、例えば各種ジアミン類が架橋剤として用いられる。
本発明において、樹脂層は、上記アルコール可溶性樹脂と上記架橋剤とで、あるいは必要に応じて消泡剤、分散剤、防黴剤、防腐剤、防錆剤等の添加剤と混合してアルコールに溶解させて得られるアルコール溶液として調製した樹脂層塗布液を、常法により、非磁性支持体表面に、塗布することにより形成される。
上記樹脂層の厚さは、0.1〜2.0μmであり、好ましくは0.2〜1.5μmであり、更に好ましくは0.3〜1.0μmである。樹脂層の厚さが0.1μm未満では、設けた樹脂層より非磁性支持体表面に存在する突起を遮断することができず、2.0μmを超えると、樹脂層の厚さの磁気記録媒体厚さに及ぼす影響が大きくなり、磁気記録媒体の剛性、ひいてはヘッドコンタクトに悪影響を及ぼす場合があるからである。また、剛性が低下するので寸法安定性には不利となる。
本発明において、樹脂層表面に存在する突起の最大高さは150nm以下、好ましくは10〜100nm、更に好ましくは20〜80nmである。樹脂層表面に存在する突起の高さが150nmを超えると、磁性層の表面性に大きく影響し、エラーの原因となり、ドロップアウトの増加を引き起こす。本発明において、樹脂層表面の最大突起高さが150nm以下という、高い平滑性を実現できるのは、支持体表面に存在する表面突起を、樹脂層を塗布して遮断することにより、支持体表面突起の樹脂層表面への影響を抑制できるためである。また、本発明では、上記平滑性を達成するために、樹脂層に粒子径100nm以下のフィラーを分散し、支持体表面の突起を遮断すると共に、新たに最大高さ100nm以下の突起を形成する方法を行うこともできる。
非磁性支持体表面に樹脂層を形成する方法としては、従来公知の塗布方法で樹脂液を非磁性支持体表面に塗布して形成することが好ましい。塗布方法としては、エアードクターコータ、ブレードコータ、ロッドコータ、押出しコータ、エアナイフコータ、スクイズコータ、含浸コータ、リバースロールコータ、トランスファーロールコータ、グラビヤコータ、キスコータ、キャストコータ、カーテンコータ、スプレイコータ、ダイコータ、スピンコータ等が挙げられる。
樹脂液の粘度としては、0.02〜0.85Pa・sが好ましい。この範囲が好ましいのは塗布適性が良好になるからである。
必要に応じて非磁性支持体と樹脂層との間に易接着層を設けてもよい。易接着層を設けることによって、樹脂層の平滑性を高めると共に、支持体と樹脂層との接着力を向上させることができる。樹脂層の表面平滑性を高めるためには、易接着層の厚さは0.5μm以下であることが好ましく、0.001〜0.3μmであることがより好ましい。易接着層において使用される易接着層樹脂としては、従来公知の樹脂を使用することができ、例えば、塩化ビニル、塩素化塩化ビニル、酢酸ビニル、酢酸ビニル−マレイン酸エステル共重合体、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、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、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、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、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等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、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、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、エポキシ−ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ウレタン−ウレア樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステル樹脂とイソシアネートプレポリマーとの混合物、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートとの混合物、ポリウレタンとポリイソシアネートとの混合物等の熱硬化性樹脂、反応性樹脂やこれらの混合物等を使用することができる。なかでも、ポリエステル樹脂が、密着性、ガラス転移温度、溶解性等の物性面で優れているため好ましい。
記録容量が1TB以上のコンピュータ用磁気テープは、面記録密度を大きくするために、記録トラックのトラック幅を小さくして磁気テープの幅方向の記録密度を大きくし、記録波長を小さくして磁気テープの長手方向の記録密度を大きくしている。そのため、記録容量が1TB以上のコンピュータ用磁気テープでは、記録波長が0.5μm以下と極めて小さくなっており、自己減磁作用による記録再生時の厚み損失を小さくするために磁性層厚さは記録波長の1/3以下とすることが好ましく1/4以下とすることが、より好ましい。よって、本発明の磁気記録媒体の磁性層厚さは、10〜150nmの範囲が好ましく、20〜100nmの範囲がより好ましく、30〜70nmの範囲が最も好ましい。この範囲が好ましいのは、10nm未満だと均一な磁性層を形成するのが実際上は困難であったり、十分な出力が得られない場合があり、150nmを超えると、自己減磁作用による記録再生時の厚み損失が大きくなるからである。
このような磁性層を形成するためには、非磁性支持体上に樹脂層を形成し、この上に非磁性粉末、結合剤を含む下塗層を設け、表面の平滑な下塗層を形成した上で、その上に磁性層を設けることが好ましい。
The alcohol-soluble resin used in the present invention is not particularly limited as long as it has a crosslinkable reactive group in the molecule. For example, as a semi-synthetic polymer, a modified starch compound, an alginic acid compound, Examples include modified cellulose compounds.
Synthetic polymers can also be used as alcohol-soluble resins, such as partially saponified polyvinyl alcohol, acetoacetylated polyvinyl alcohol, carboxy-modified polyvinyl alcohol, sulfonic acid-modified polyvinyl alcohol, olefin-modified polyvinyl alcohol, and nitrile-modified. Modified polyvinyl alcohol, amide modified polyvinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol compounds such as polyvinyl pyrrolidone, pyrrolidone modified polyvinyl alcohol, polyethylene oxide glycidyl adduct, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyacrylic acid compound, polymethacrylic acid compound, Polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl pyridine, polyvinyl sulfoxide, polymaleic acid copolymer, vinyl acetate resin, polyvinyl butyler Or the like can be used. Among the above resins, partially saponified polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, vinyl acetate resin and the like are preferable because of their excellent physical properties such as glass transition temperature and solubility.
When using partially saponified polyvinyl alcohol, the saponification degree is preferably 30 to 60 mol%, more preferably 45 to 50 mol%, from the viewpoint of solubility. As alcohol-soluble resin, what is in the range of 500-5000 degree of polymerization is preferable. If the degree of polymerization is 500 or more, blocking (sticking) at the end face does not occur, and if it is 5000 or less, the viscosity at the time of dissolution is good, and a resin layer can be sufficiently applied.
The glass transition temperature of the alcohol-soluble resin is preferably 30 to 120 ° C., more preferably 40 to 80 ° C. If the glass transition temperature is 30 ° C. or higher, blocking at the end face may occur. If it is 120 degrees C or less, the internal stress in a resin layer can be relieved and it is excellent also in adhesive force.
It is preferable to form a resin layer by combining the alcohol-soluble resin and a crosslinking agent suitable for each of them to form a resin layer. The crosslinking agent is not particularly limited, and a conventionally known crosslinking agent is used. For example, for water-soluble resins having a hydroxyl group such as partially saponified polyvinyl alcohols, glyoxal, glutaraldehyde, and alcohol-soluble epoxy compounds can be used, and organic titanium compounds or zirconium compounds are particularly preferable. Among these, organic titanium compounds such as titanium lactate, titanium lactate, and titanium alkoxide, and zirconium compounds such as basic zirconyl chloride, zirconium oxychloride, zirconyl ammonium carbonate, zirconyl sulfate, and zirconyl nitrate are more excellent in crosslinkability. preferable.
For an alcohol-soluble resin having a glycidyl group such as a polyethylene oxide glycidyl adduct, for example, various diamines are used as a crosslinking agent.
In the present invention, the resin layer is an alcohol mixed with the alcohol-soluble resin and the crosslinking agent, or mixed with additives such as an antifoaming agent, a dispersant, an antifungal agent, an antiseptic agent, and a rust inhibitor as necessary. It is formed by applying a resin layer coating solution prepared as an alcohol solution obtained by dissolving in a non-magnetic support surface by a conventional method.
The resin layer has a thickness of 0.1 to 2.0 μm, preferably 0.2 to 1.5 μm, and more preferably 0.3 to 1.0 μm. If the thickness of the resin layer is less than 0.1 μm, the protrusions present on the surface of the nonmagnetic support cannot be blocked from the provided resin layer. If the thickness exceeds 2.0 μm, the magnetic recording medium having the thickness of the resin layer This is because the influence on the thickness is increased, which may adversely affect the rigidity of the magnetic recording medium and the head contact. Further, since the rigidity is lowered, it is disadvantageous for dimensional stability.
In the present invention, the maximum height of the protrusions existing on the surface of the resin layer is 150 nm or less, preferably 10 to 100 nm, and more preferably 20 to 80 nm. If the height of the protrusions present on the surface of the resin layer exceeds 150 nm, the surface properties of the magnetic layer are greatly affected, causing errors and increasing dropout. In the present invention, high smoothness with a maximum protrusion height of 150 nm or less on the surface of the resin layer can be realized because the surface protrusion on the surface of the support is blocked by applying a resin layer. This is because the influence of the protrusion on the surface of the resin layer can be suppressed. In the present invention, in order to achieve the smoothness, a filler having a particle diameter of 100 nm or less is dispersed in the resin layer to block the protrusions on the surface of the support and to newly form protrusions having a maximum height of 100 nm or less. You can also do the method.
As a method for forming the resin layer on the surface of the nonmagnetic support, it is preferable to form the resin layer on the surface of the nonmagnetic support by a conventionally known coating method. Coating methods include air doctor coater, blade coater, rod coater, extrusion coater, air knife coater, squeeze coater, impregnation coater, reverse roll coater, transfer roll coater, gravure coater, kiss coater, cast coater, curtain coater, spray coater, die coater. And spin coater.
The viscosity of the resin liquid is preferably 0.02 to 0.85 Pa · s. This range is preferable because the coating suitability is improved.
If necessary, an easy adhesion layer may be provided between the nonmagnetic support and the resin layer. By providing the easy-adhesion layer, the smoothness of the resin layer can be improved and the adhesive force between the support and the resin layer can be improved. In order to increase the surface smoothness of the resin layer, the thickness of the easy adhesion layer is preferably 0.5 μm or less, and more preferably 0.001 to 0.3 μm. As the easily adhesive layer resin used in the easily adhesive layer, a conventionally known resin can be used. For example, vinyl chloride, chlorinated vinyl chloride, vinyl acetate, vinyl acetate-maleic acid ester copolymer, maleic acid , Acrylic acid, acrylic ester, vinylidene chloride, vinylidene chloride-acrylonitrile copolymer, acrylonitrile, methacrylic acid, methacrylic ester, styrene, styrene-acrylic ester copolymer, butadiene, ethylene, vinyl butyral, vinyl acetal, vinyl ether Etc. as a structural unit such as a thermoplastic resin such as a polymer or copolymer, phenol resin, epoxy resin, urea resin, melamine resin, alkyd resin, acrylic reaction resin, formaldehyde resin, silicone resin, polyamide resin, polyamideimide Thermosetting resins such as fats, epoxy-polyamide resins, polyurethane resins, urethane-urea resins, polyester resins, mixtures of polyester resins and isocyanate prepolymers, mixtures of polyester polyols and polyisocyanates, and mixtures of polyurethanes and polyisocyanates A reactive resin or a mixture thereof can be used. Of these, polyester resins are preferred because they are excellent in physical properties such as adhesion, glass transition temperature and solubility.
Magnetic tapes for computers with a recording capacity of 1 TB or more are used to increase the surface recording density by reducing the track width of the recording tracks to increase the recording density in the width direction of the magnetic tape and reducing the recording wavelength. The recording density in the longitudinal direction is increased. For this reason, in a magnetic tape for computers with a recording capacity of 1 TB or more, the recording wavelength is as extremely small as 0.5 μm or less, and the thickness of the magnetic layer is recorded in order to reduce the thickness loss during recording / reproduction due to the self-demagnetization action. The wavelength is preferably 1/3 or less, more preferably 1/4 or less. Therefore, the magnetic layer thickness of the magnetic recording medium of the present invention is preferably in the range of 10 to 150 nm, more preferably in the range of 20 to 100 nm, and most preferably in the range of 30 to 70 nm. This range is preferable if the thickness is less than 10 nm, it is practically difficult to form a uniform magnetic layer, or sufficient output may not be obtained. This is because the thickness loss during reproduction increases.
In order to form such a magnetic layer, a resin layer is formed on a nonmagnetic support, and an undercoat layer containing nonmagnetic powder and a binder is provided thereon to form an undercoat layer having a smooth surface. In addition, it is preferable to provide a magnetic layer thereon.
以下、本発明の構成要素について詳述する。
<磁性粉末>
本発明において磁性塗料の製造に使用される磁性粉末は、従来公知の磁性粉末を用いることができる。例えば、強磁性鉄系金属磁性粉末、窒化鉄磁性粉末、板状の六方晶フェライト磁性粉末などが好ましく用いられる。磁性粉末の平均粒子径は10nm以上50nm以下が好ましい。平均粒子径が15〜40nmの範囲のものがより好ましい。この範囲が好ましいのは、平均粒子径が50nmを超えると、粒子の大きさに基づく粒子ノイズが大きくなり、また平均粒子径が10nm未満では、保磁力の低下や粒子の表面エネルギーが増大し、塗料中での分散が困難になるためである。
本願でいう粒子径とは、粒子が針状の場合は平均長軸径を指し、板状の場合は板径の大きい方の長さを指し、長軸長と短軸長の比が1〜3.5である球状ないし楕円状の場合は最大差し渡し径を指す。平均粒子径とは透過型電子顕微鏡(TEM)にて撮影した写真の粒子サイズを実測し、少なくとも300個以上の数平均値により求められる。
<結合剤>
磁性層、下塗層及びバックコート層に用いられる結合剤としては、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−ビニルアルコール共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂、塩化ビニル−水酸基含有アルキルアクリレート共重合体樹脂、ニトロセルロースなどのセルロース系樹脂の中から選ばれる少なくとも1種と、ポリウレタン樹脂とを組み合わせたものなどが挙げられる。
これらの樹脂の中でも、塩化ビニル−水酸基含有アルキルアクリレート共重合体樹脂とポリウレタン樹脂を併用するのが好ましい。
Hereinafter, the components of the present invention will be described in detail.
<Magnetic powder>
A conventionally well-known magnetic powder can be used for the magnetic powder used for manufacture of a magnetic coating material in this invention. For example, ferromagnetic iron metal magnetic powder, iron nitride magnetic powder, plate-shaped hexagonal ferrite magnetic powder and the like are preferably used. The average particle size of the magnetic powder is preferably 10 nm or more and 50 nm or less. The average particle diameter is more preferably in the range of 15 to 40 nm. This range is preferable because when the average particle diameter exceeds 50 nm, the particle noise based on the particle size increases, and when the average particle diameter is less than 10 nm, the coercive force decreases and the surface energy of the particles increases. This is because dispersion in the paint becomes difficult.
The particle diameter as used in the present application refers to the average major axis diameter when the particles are needle-shaped, and refers to the length of the larger sheet diameter when the particles are plate-shaped, and the ratio of the major axis length to the minor axis length is 1 to 1. In the case of a spherical or elliptical shape of 3.5, it indicates the maximum passing diameter. The average particle diameter is obtained by measuring the particle size of a photograph taken with a transmission electron microscope (TEM) and calculating the number average value of at least 300.
<Binder>
Examples of binders used in the magnetic layer, the undercoat layer and the backcoat layer include vinyl chloride resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin, vinyl chloride-vinyl alcohol copolymer resin, vinyl chloride-vinyl acetate-vinyl alcohol. A polyurethane resin, at least one selected from a copolymer resin, a vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer resin, a vinyl chloride-hydroxyl group-containing alkyl acrylate copolymer resin, and a cellulose resin such as nitrocellulose; And a combination of these.
Among these resins, it is preferable to use a vinyl chloride-hydroxyl group-containing alkyl acrylate copolymer resin and a polyurethane resin in combination.
ポリウレタン樹脂には、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエーテルポリウレタン樹脂、ポリエーテルポリエステルポリウレタン樹脂、ポリカーボネートポリウレタン樹脂、ポリエステルポリカーボネートポリウレタン樹脂などがある。
このような結合剤は、官能基として、−COOH、−SO3M、−OSO3M、−P=O(OM)3、−O−P=O(OM)2〔これらの式中、Mは水素原子、アルカリ金属塩基またはアミン塩を示す〕、−OH、−NR1R2、−N+R3R4R5〔これらの式中、R1、R2、R3、R4、R5は水素または炭化水素基を示す〕、エポキシ基などを有しているものが、好ましく用いられる。
Examples of the polyurethane resin include polyester polyurethane resin, polyether polyurethane resin, polyether polyester polyurethane resin, polycarbonate polyurethane resin, polyester polycarbonate polyurethane resin, and the like.
Such binding agents, as a functional group, -COOH, -SO 3 M, -OSO 3 M, -P = O (OM) 3, -O-P = O (OM) 2 [In these formulas, M Represents a hydrogen atom, an alkali metal base or an amine salt], —OH, —NR 1 R 2 , —N + R 3 R 4 R 5 [in these formulas, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 represents hydrogen or a hydrocarbon group], and those having an epoxy group are preferably used.
このような結合剤を使用すると、磁性粉末などの分散性が向上するためである。2種以上の樹脂を併用する場合には、官能基の極性を一致させるのが好ましく、中でも、−SO3M基同士の組み合わせが好ましい。
これらの結合剤は、磁性粉末や非磁性粉末100重量部に対して、通常は、7〜50重量部、好ましくは10〜35重量部の範囲で使用するのがよい。とくに、塩化ビニル系樹脂とポリウレタン樹脂を併用する場合は、塩化ビニル系樹脂5〜30重量部とポリウレタン樹脂2〜20重量部とを併用するのが好ましい。
This is because the use of such a binder improves the dispersibility of the magnetic powder and the like. When two or more kinds of resins are used in combination, the polarities of the functional groups are preferably matched, and among them, a combination of —SO 3 M groups is preferable.
These binders are usually used in an amount of 7 to 50 parts by weight, preferably 10 to 35 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the magnetic powder or nonmagnetic powder. In particular, when a vinyl chloride resin and a polyurethane resin are used in combination, it is preferable to use 5 to 30 parts by weight of a vinyl chloride resin and 2 to 20 parts by weight of a polyurethane resin.
また、これらの結合剤とともに、結合剤中に含まれる官能基などと結合させて架橋する熱硬化性の架橋剤を併用するのが好ましい。
このような架橋剤としては、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどや、これらのイソシアネート類とトリメチロールプロパンなどの水酸基を複数個有するものとの反応生成物、上記イソシアネート類の縮合生成物などの各種のポリイソシアネートが好ましく用いられる。
Moreover, it is preferable to use together with these binders, the thermosetting crosslinking agent couple | bonded with the functional group etc. which are contained in a binder, and bridge | crosslinks.
Examples of such crosslinking agents include tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, reaction products of these isocyanates with a plurality of hydroxyl groups such as trimethylolpropane, and condensation products of the above isocyanates. Various polyisocyanates such as are preferably used.
これらの架橋剤は、結合剤100重量部に対して、通常5〜50重量部の割合で用いられる。
また、上記のような熱硬化性の架橋剤の代わりに、設備的に可能ならば放射線硬化性樹脂を用いてもよい。放射線硬化性樹脂としては、アクリルモノマー、アクリルオリゴマーが用いられる。
<有機溶剤>
本発明において、磁性塗料の製造に使用される有機溶剤としては、たとえば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの酢酸エステル系溶剤、エチレングリコール、プロピレングリコール、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのグリコール系溶剤、などが挙げられる。これらの有機溶剤は、単独でまたは混合して使用され、またトルエンなどと混合して使用される。
本発明において、磁性塗料の製造に使用される添加剤には、従来から公知の研磨剤、潤滑剤、分散剤が使用できる。
<研磨剤他>
磁性層に含ませる研磨材としては、α−アルミナ、β−アルミナ、炭化ケイ素、酸化クロム、酸化セリウム、α−酸化鉄、コランダム、人造ダイアモンド、窒化珪素、炭化珪素、チタンカーバイト、酸化チタン、二酸化珪素、窒化ホウ素など、主としてモース硬度6以上のものが単独または組み合わせて使用できる。
また、磁性塗料には、必要により、導電性と表面潤滑性の向上を目的に、従来公知のカーボンブラックを添加してもよい。必要により、平均粒子径の異なるカーボンブラックを2種以上用いてもよい。研磨材の含有量は、磁性粉末100重量部に対して、1〜15重量部であると好ましい。
<潤滑剤>
磁性塗料には、塗料中に含まれる全粉体に対して、0.5〜5重量%の脂肪酸、0.2〜3重量%の脂肪酸のエステル、0.5〜5.0重量%の脂肪酸アミドを含有させることが好ましい。脂肪酸としては、炭素数10以上の脂肪酸を用いるのが好ましい。 脂肪酸エステルとしては、前記脂肪酸のエステルを用いるのが好ましい。脂肪酸アミドとしては、パルミチン酸、ステアリン酸などの炭素数が10以上の脂肪酸アミドが使用可能である。
<分散剤>
磁性粉末、研磨材やカーボンブラックなどの添加剤を良好に分散させるために従来公知の分散剤を使用することができる。分散剤は、いずれの層でも、結合剤樹脂100重量部に対し、通常0.5〜10重量部の範囲で添加される。
本発明においては、上記した磁性粉末および結合剤とともに、有機溶剤や添加剤成分などを使用し、分散して磁性塗料を製造したのち、この磁性塗料を使用して、常法に準じて、非磁性支持体上に塗布し、乾燥して、磁性層を形成し、所要の処理工程を経ることにより、磁気記録媒体を製造する。
These crosslinking agents are usually used at a ratio of 5 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder.
Further, instead of the thermosetting crosslinking agent as described above, a radiation curable resin may be used if possible in terms of equipment. As the radiation curable resin, an acrylic monomer or an acrylic oligomer is used.
<Organic solvent>
Examples of the organic solvent used in the production of the magnetic coating in the present invention include ketone solvents such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone and methyl isobutyl ketone, ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxane, and acetates such as ethyl acetate and butyl acetate. And glycol solvents such as ethylene glycol, propylene glycol, ethylene glycol monoethyl ether, and propylene glycol monomethyl ether. These organic solvents are used alone or in combination, and are used in a mixture with toluene or the like.
In the present invention, conventionally known abrasives, lubricants, and dispersants can be used as additives used in the production of magnetic paints.
<Abrasive etc.>
As abrasives to be included in the magnetic layer, α-alumina, β-alumina, silicon carbide, chromium oxide, cerium oxide, α-iron oxide, corundum, artificial diamond, silicon nitride, silicon carbide, titanium carbide, titanium oxide, Those having a Mohs hardness of 6 or more, such as silicon dioxide and boron nitride, can be used alone or in combination.
In addition, conventionally known carbon black may be added to the magnetic coating material for the purpose of improving conductivity and surface lubricity, if necessary. If necessary, two or more carbon blacks having different average particle diameters may be used. The content of the abrasive is preferably 1 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the magnetic powder.
<Lubricant>
For magnetic paints, 0.5-5% by weight fatty acid, 0.2-3% by weight ester of fatty acid, 0.5-5.0% by weight fatty acid based on the total powder contained in the paint. It is preferable to contain an amide. As the fatty acid, it is preferable to use a fatty acid having 10 or more carbon atoms. As the fatty acid ester, the fatty acid ester is preferably used. As the fatty acid amide, a fatty acid amide having 10 or more carbon atoms such as palmitic acid and stearic acid can be used.
<Dispersant>
Conventionally known dispersants can be used to satisfactorily disperse additives such as magnetic powder, abrasive and carbon black. In any layer, the dispersant is usually added in the range of 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.
In the present invention, an organic solvent, an additive component, and the like are used together with the magnetic powder and binder described above to produce a magnetic paint by dispersion, and then this magnetic paint is used in accordance with a conventional method. A magnetic recording medium is manufactured by applying on a magnetic support and drying to form a magnetic layer and passing through the required processing steps.
本発明において、上記の磁性層は、下塗り層を介して形成するのが好ましい。また、この磁性層の上に、必要により、磁性層の保護などのため、トップコート層(最上層非磁性層)を設けてもよい。非磁性支持体の片面に磁性層を形成する場合は、その背面側にバックコート層を形成するのが好ましい。
<非磁性支持体>
非磁性支持体の厚さは、通常は、1.5〜11μmのものが使用される。非磁性支持体の厚さは、より好ましくは2〜7μmである。この範囲の厚さの非磁性支持体が使用されるのは、1.5μm未満となると、製膜が難しくなり、またテープ強度が小さくなるためであり、11μmを超えると、テープ全厚が厚くなり、テープ1巻あたりの記録容量が小さくなるためである。
非磁性支持体の長手方向のヤング率としては、5.8GPa(590kg/mm2)以上が好ましく、7.1GPa(720kg/mm2 )以上がより好ましい。非磁性支持体の長手方向のヤング率が5.8GPa以上がよいのは、長手方向のヤング率が5.8GPa未満では、テープ走行が不安定になるためである。
In the present invention, the magnetic layer is preferably formed via an undercoat layer. Further, a topcoat layer (the uppermost nonmagnetic layer) may be provided on the magnetic layer as necessary for the purpose of protecting the magnetic layer. When the magnetic layer is formed on one side of the nonmagnetic support, it is preferable to form a backcoat layer on the back side.
<Non-magnetic support>
The thickness of the nonmagnetic support is usually 1.5 to 11 μm. The thickness of the nonmagnetic support is more preferably 2 to 7 μm. The nonmagnetic support having a thickness in this range is used because if it is less than 1.5 μm, it becomes difficult to form a film and the tape strength is reduced. If it exceeds 11 μm, the total thickness of the tape is increased. This is because the recording capacity per tape roll is reduced.
The longitudinal Young's modulus of the nonmagnetic support, preferably 5.8GPa (590kg / mm 2) or more, 7.1GPa (720kg / mm 2) or more is more preferable. The reason why the Young's modulus in the longitudinal direction of the nonmagnetic support is preferably 5.8 GPa or more is that the tape running becomes unstable when the Young's modulus in the longitudinal direction is less than 5.8 GPa.
ヘリキャルスキャンタイプでは、長手方向のヤング率(MD)/幅方向のヤング率(TD)は、0.6〜0.8の範囲が好ましい。長手方向のヤング率/幅方向のヤング率が、上記範囲がよいのは、0.6未満または0.8を超えると、現在のところメカニズムは不明であるが、磁気ヘッドのトラックの入り側から出側間の出力のばらつきが大きくなる(フラットネスが劣る)ためである。また、リニアレコーディングタイプでは、長手方向のヤング率/幅方向のヤング率は、理由は明らかではないが、0.7〜1.3が好ましい。
非磁性支持体の幅方向の温度膨張係数は−10〜10×10−6、湿度膨張係数は0〜10×10−6が好ましい。この範囲が好ましいのは、この範囲をはずれると、特にリニアレコーディングタイプで、温度・湿度の変化によりオフトラックが生じてエラーレートが大きくなるからである。
In the helical scan type, the Young's modulus (MD) in the longitudinal direction / Young's modulus (TD) in the width direction is preferably in the range of 0.6 to 0.8. The Young's modulus in the longitudinal direction / Young's modulus in the width direction is good when the range is less than 0.6 or more than 0.8. At present, the mechanism is unknown, but from the entrance side of the track of the magnetic head. This is because the output variation between the output sides becomes large (flatness is inferior). In the linear recording type, the Young's modulus in the longitudinal direction / Young's modulus in the width direction is preferably 0.7 to 1.3, although the reason is not clear.
The temperature expansion coefficient in the width direction of the nonmagnetic support is preferably −10 to 10 × 10 −6 , and the humidity expansion coefficient is preferably 0 to 10 × 10 −6 . The reason why this range is preferred is that if it is outside this range, especially in the linear recording type, off-track occurs due to changes in temperature and humidity, and the error rate increases.
以上のような特性を満足する非磁性支持体としては、たとえば、二軸延伸のポリエチレンテレフタレートフイルム、ポリエチレンナフタレートフイルム、芳香族ポリアミドフィルム、芳香族ポリイミドフィルムなどが挙げられる。
<下塗層>
下塗層の厚さは、0.2μm以上1.0μm未満が好ましく、0.9μm以下がより好ましい。この範囲が好ましいのは、0.2μm未満では、非磁性支持体の表面突起を隠蔽する効果、耐久性の向上効果が小さくなり、また1.0μm以上になると、磁気テープの全厚が厚くなりすぎ、テープ1巻当りの記録容量が小さくなるためである。
Examples of the nonmagnetic support satisfying the above-described characteristics include biaxially stretched polyethylene terephthalate film, polyethylene naphthalate film, aromatic polyamide film, and aromatic polyimide film.
<Undercoat layer>
The thickness of the undercoat layer is preferably 0.2 μm or more and less than 1.0 μm, and more preferably 0.9 μm or less. This range is preferred if the thickness is less than 0.2 μm, the effect of concealing the surface protrusions of the non-magnetic support and the effect of improving the durability are reduced, and if it exceeds 1.0 μm, the total thickness of the magnetic tape is increased. This is because the recording capacity per tape roll becomes small.
下塗層に使用する非磁性粉末には、酸化チタン、酸化鉄、酸化アルミニウムなどがあるが、酸化鉄単独または酸化鉄と酸化アルミニウムの混合系が好ましく使用される。非磁性粉末の粒子形状は、球状、板状、針状、紡錘状のいずれでもよいが、針状、紡錘状の場合は、通常、長軸長30〜100nm、短軸長5〜30nmのものが好ましい。また、粒状の場合は粒径5〜100nmのものが使用される。
さらに、導電性改良の目的で、粒子径0.01〜0.1μmのカーボンブラックを添加することが好ましい。下塗層を平滑にかつ厚みムラを少なく塗布するには、上記の非磁性粉末およびカーボンブラックは粒度分布がシャープなものを用いるのがとくに好ましい。
塗布型記録媒体の平滑化工程で使用されるカレンダ加工ロールとしてはエポキシ、ポリエステル、ナイロン、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド等の耐熱性のあるプラスチックロール(カーボン、金属やその他の無機化合物を練り込んで有るものでもよい)と金属ロールの組合わせ(3ないし7段の組合せ)、または金属ロールどうしで処理することができる。
<磁性層>
磁性層の厚さは、10〜150nmの範囲が好ましく、また短波長記録特性をさらに向上させるには、20〜100nmの範囲がより好ましく、30〜70nmの範囲がさらに好ましい。この範囲が好ましいのは、10nm未満では均一な磁性層を形成するのが困難になり、十分な出力が得られず、150nmを超えると、自己減磁作用による記録再生時の厚み損失が大きくなるからである。
Nonmagnetic powders used for the undercoat layer include titanium oxide, iron oxide, and aluminum oxide. Iron oxide alone or a mixed system of iron oxide and aluminum oxide is preferably used. The particle shape of the non-magnetic powder may be spherical, plate-like, needle-like, or spindle-like, but in the case of needle-like or spindle-like, the major axis length is usually 30 to 100 nm and the minor axis length is 5 to 30 nm. Is preferred. In the case of a granular shape, a particle size of 5 to 100 nm is used.
Furthermore, it is preferable to add carbon black having a particle size of 0.01 to 0.1 μm for the purpose of improving conductivity. In order to apply the undercoat layer smoothly and with little thickness unevenness, it is particularly preferable to use nonmagnetic powder and carbon black having a sharp particle size distribution.
As the calendering roll used in the smoothing process of the coating type recording medium, heat-resistant plastic rolls such as epoxy, polyester, nylon, polyimide, polyamide, polyimide amide (kneaded with carbon, metal and other inorganic compounds) It may be present) and a combination of metal rolls (a combination of 3 to 7 stages) or metal rolls.
<Magnetic layer>
The thickness of the magnetic layer is preferably in the range of 10 to 150 nm, and in order to further improve the short wavelength recording characteristics, the range of 20 to 100 nm is more preferable, and the range of 30 to 70 nm is more preferable. This range is preferable if it is less than 10 nm, it is difficult to form a uniform magnetic layer, and sufficient output cannot be obtained. If it exceeds 150 nm, the thickness loss during recording and reproduction due to self-demagnetization increases. Because.
磁性層のテープ長手方向の残留磁束密度と磁性層厚さの積は、0.0018〜0.05μTmであると好ましく、0.0036〜0.05μTmであるとより好ましい。残留磁束密度と磁性層の厚さとの積が小さすぎると、MRヘッドによる再生出力が小さくなり、大きすぎるとMRヘッドによる再生出力が歪みやすくなるからである。上記積がこの範囲内にある磁性層を有する磁気記録媒体は、短波長記録が可能である。加えて、MRヘッドで再生した時の再生出力が大きく、しかも再生出力の歪が小さく、出力対ノイズ比を大きくできるので、好ましい。 The product of the residual magnetic flux density in the tape longitudinal direction of the magnetic layer and the thickness of the magnetic layer is preferably 0.0018 to 0.05 μTm, and more preferably 0.0036 to 0.05 μTm. This is because if the product of the residual magnetic flux density and the thickness of the magnetic layer is too small, the reproduction output by the MR head becomes small, and if it is too large, the reproduction output by the MR head tends to be distorted. A magnetic recording medium having a magnetic layer with the above product in this range can perform short wavelength recording. In addition, the reproduction output when reproduced by the MR head is large, the distortion of the reproduction output is small, and the output-to-noise ratio can be increased, which is preferable.
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、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、実施例および比較例中の部は、重量部である。また、実施例および比較例中の平均粒子径は、数平均粒子径である。
(実施例1)
《樹脂液成分》
・ポリアクリル酸 100部
・架橋剤 エポキシ(三菱ガス化学社製 TETRAD−C) 10部
・イソプロパノール 1320部
《下塗塗料成分》
(1)成分
・針状酸化鉄 (平均長軸長100nm) 68部
・カーボンブラック (平均粒子径25nm) 20部
・粒状アルミナ粉末 (平均粒子径100nm) 12部
・メチルアシッドフォスフェート 1部
・塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート共重合体 9部
(含有−SO3 Na基:0.7×10−4当量/g)
・ポリエステルポリウレタン樹脂 5部
(ガラス転移温度:40℃、含有−SO3 Na基:1×10−4当量/g)
・テトラヒドロフラン(THF) 13部
・シクロヘキサノン 63部
・メチルエチルケトン(MEK) 137部
(2)成分
・ステアリン酸ブチル 2部
・シクロヘキサノン 50部
・トルエン 50部
(3)成分
・ポリイソシアネート 2.5部
・シクロヘキサノン 9部
・トルエン 9部
《磁性塗料成分》
(1)混練工程成分
・磁性粉末 (メタル磁性粉) 100部
Co/Fe:24at%、
Al/(Fe+Co):4.7at%
Y/(Fe+Co):7.9at%
σs:116A・m2/kg(116emu/g)、
Hc:165kA/m(2070Oe)、
平均粒子径:45nm、軸比:4
・塩化ビニル系共重合体 13部
(日本ゼオン社製MR−110)
・ポリエステルポリウレタン樹脂(PU) 4.5部
(含有−SO3 Na基:1.0×10-4当量/g)
・粒状アルミナ粉末(平均粒子径:80nm) 10部
・メチルアシッドホスフェート(MAP) 2部
・テトラヒドロフラン(THF) 20部
・メチルエチルケトン/シクロヘキサノン(MEK/A) 9部
(2)希釈工程成分
・パルミチン酸アミド(PA) 1.5部
・ステアリン酸n−ブチル(SB) 1部
・メチルエチルケトン/シクロヘキサノン(MEK/A) 350部
(3)配合工程成分
・ポリイソシアネート 1.5部
・メチルエチルケトン/シクロヘキサノン(MEK/A) 29部
上記の下塗塗料成分において(1)成分を回分式ニーダで混練したのち、(2)成分を加えて攪拌の後サンドミルで滞留時間を60分として分散処理を行い、これに(3)を加え攪拌・濾過した後、下塗塗料とした。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition, the part in an Example and a comparative example is a weight part. Moreover, the average particle diameter in an Example and a comparative example is a number average particle diameter.
Example 1
<Resin liquid component>
・ Polyacrylic acid 100 parts ・ Crosslinking agent Epoxy (TETRAD-C manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company) 10 parts ・ Isopropanol 1320 parts << Undercoat paint component >>
(1) Component, acicular iron oxide (average major axis length 100 nm) 68 parts, carbon black (average particle diameter 25 nm) 20 parts, granular alumina powder (average particle diameter 100 nm) 12 parts, methyl acid phosphate 1 part, chloride 9 parts of vinyl-hydroxypropyl acrylate copolymer (containing -SO 3 Na group: 0.7 × 10 -4 equivalent / g)
Polyester polyurethane resin 5 parts (Glass transition temperature: 40 ° C., contained -SO 3 Na group: 1 × 10 −4 equivalent / g)
・ Tetrahydrofuran (THF) 13 parts ・ Cyclohexanone 63 parts ・ Methyl ethyl ketone (MEK) 137 parts (2) component ・ Butyl stearate 2 parts ・ Cyclohexanone 50 parts ・ Toluene 50 parts (3) ingredient ・ Polyisocyanate 2.5 parts ・ Cyclohexanone 9 Part / toluene 9 parts << magnetic paint component >>
(1) Kneading process component / magnetic powder (metal magnetic powder) 100 parts Co / Fe: 24 at%,
Al / (Fe + Co): 4.7 at%
Y / (Fe + Co): 7.9 at%
σs: 116 A · m 2 / kg (116 emu / g),
Hc: 165 kA / m (2070 Oe),
Average particle diameter: 45 nm, axial ratio: 4
・ 13 parts of vinyl chloride copolymer (MR-110 manufactured by Zeon Corporation)
Polyester polyurethane resin (PU) 4.5 parts (containing -SO3 Na group: 1.0 x 10-4 equivalent / g)
・ Particulate alumina powder (average particle diameter: 80 nm) 10 parts ・ Methyl acid phosphate (MAP) 2 parts ・ Tetrahydrofuran (THF) 20 parts
・ Methyl ethyl ketone / cyclohexanone (MEK / A) 9 parts (2) Diluting step components ・ Palmitic acid amide (PA) 1.5 parts ・ N-butyl stearate (SB) 1 part ・ Methyl ethyl ketone / cyclohexanone (MEK / A) 350 parts (3) Compounding process component / polyisocyanate 1.5 parts / methyl ethyl ketone / cyclohexanone (MEK / A) 29 parts In the above primer coating component, after kneading component (1) with a batch kneader, add component (2) After stirring, dispersion treatment was performed using a sand mill with a residence time of 60 minutes, and after adding (3), stirring and filtering, a primer coating was obtained.
これとは別に、上記の磁性塗料の成分において(1)の混連工程成分を予め高速混合しておき、その混合粉末を連続式2軸混練機で混練し、さらに(2)の希釈工程成分を加え連続式2軸混練機で少なくとも2段階以上に分けて希釈を行い、サンドミルで滞留時間を45分として分散し、これに(3)の配合工程成分を加え攪拌・ろ過後、磁性塗料とした。
ポリエチレンナフタレート支持体(厚さ6.1μm、)からなるベースフィルム上に、上記樹脂液を乾燥後の厚さが0.1μmになるように塗布乾燥後、その上に上記の下塗塗料を、カレンダ後の厚さが0.8μmとなるようにエクストルージョン型コータにて塗布した後乾燥、処理温度70℃、線圧力200kg/cm(196kN/m)の条件にて金属ロールからなる7段カレンダ装置にて平滑化処理を行った。この下塗層上に、磁性塗料を塗布、乾燥、カレンダ処理後の磁性層の厚さが0.09μmとなるようにエクストルージョン型コータにて塗布し(逐次塗布)、ソレノイド磁石にて塗布走行方向に磁性体を配向させた。このときの支持体上に磁性塗料が塗布される場の磁界強度は400KA/mに調節した。その後乾燥、金属ロールからなる7段カレンダで、処理温度100℃、線圧力200kg/cm(196kN/m)の条件で平滑化処理を行い、さらに、磁気シートをえた。
《バックコート層用塗料成分》
・カーボンブラック(平均粒子径:25nm) 87部
・カーボンブラック(平均粒子径:350nm) 10部
・粒状アルミナ粉末(平均粒子径:80nm) 3部
・ニトロセルロース 45部
・ポリウレタン樹脂(−SO3 Na基含有) 30部
・シクロヘキサノン 260部
・トルエン 260部
・メチルエチルケトン(MEK) 525部
上記バックコート層用塗料成分をサンドミルで滞留時間45分として分散した後、ポリイソシアネート15部を加えてバックコート層用塗料を調整してろ過後、上記で作製した磁気シートの磁性層の反対面に、乾燥、カレンダ後の厚みが0.5μmとなるように塗布し、乾燥した。
このようにして得られた磁気シートを金属ロールからなる7段カレンダで、処理温度100℃、線圧力200kg/cm(196kN/m)の条件で平滑化処理し、磁気シートをコアに巻いた状態で70℃にて72時間エージングし、バック層付き評価用の磁気シートを得た。
このバック層付き評価用の磁気シートを1/2インチ幅に裁断し、サーボライターにて、サーボ信号を書き込み、評価用の磁気テープを得た。
(実施例2〜5)
乾燥後の樹脂層厚さを、表1示したように変更した以外は、実施例1と同様にして、評価用の磁気テープを得た。
(実施例6)
樹脂液成分の架橋剤を、有機チタン系化合物の、松本交商社製 オルガチックスTA−10に変更した以外は、実施例1と同様にして、評価用の磁気テープを得た。
(比較例1)
樹脂層を設けなかった以外は、実施例1と同様にして、評価用の磁気テープを得た。
(比較例2)
樹脂液成分中の架橋剤を用いなかった以外は、実施例1と同様にして、評価用の磁気テープを得た。
(比較例3)
樹脂液成分の樹脂をポリビニルアルコールにして、溶媒を水に変更した以外は、実施例1と同様にして、評価用の磁気テープを得た。
以下に、本発明で行った測定方法と評価方法を記述する。
〈支持体の突起高さ〉
樹脂層を設けなかったものおよび樹脂層を設けた支持体表面を光学顕微鏡で観察(倍率100倍)し、突起のある部分を5箇所マーキングし、マーキングした箇所をZYGO社製の汎用三次元表面構造解析装置「NewView5000」で、走査型白色光干渉法により、Scan Lengthを5μmで測定し、5箇所の平均値で表した。なお、測定視野は350μm×280μmとした。
〈エラーの評価〉
LTO2用のヘッドを用いて、評価用の磁気テープを速度1.83m/sで走行させながら波長0.39umの矩形波を記録再生し、再生信号振幅のベース対ピーク値が、直前に書込まれた平均に対して35%より小さく、且つその時間が1μsec以上連続して続いた場合を1個とカウントして測定した。磁気テープ100m当りの個数として表した。エラー個数としては100個より少ないと実用上問題はない。
Apart from this, in the above-mentioned magnetic paint component, the mixed process component (1) is previously mixed at high speed, the mixed powder is kneaded with a continuous biaxial kneader, and further the dilution process component (2) In a continuous twin-screw kneader, dilute in at least two stages and disperse in a sand mill with a residence time of 45 minutes. Add the blending process component (3) to this, and stir and filter. did.
On the base film consisting of a polyethylene naphthalate support (thickness 6.1 μm), the resin liquid is applied and dried so that the thickness after drying is 0.1 μm, and then the above-mentioned undercoat is applied thereon. A seven-stage calender consisting of a metal roll under conditions of a coating temperature of 70 ° C. and a linear pressure of 200 kg / cm (196 kN / m) after coating with an extrusion coater so that the thickness after calendering becomes 0.8 μm. The smoothing process was performed with the apparatus. On this undercoat layer, a magnetic paint is applied, dried, applied with an extrusion type coater (sequential application) so that the thickness of the magnetic layer after the calendering process is 0.09 μm, and applied with a solenoid magnet. The magnetic material was oriented in the direction. At this time, the magnetic field strength in the field where the magnetic coating material was applied onto the support was adjusted to 400 KA / m. Thereafter, smoothing treatment was carried out with a seven-stage calendar composed of dried and metal rolls under the conditions of a treatment temperature of 100 ° C. and a linear pressure of 200 kg / cm (196 kN / m), and a magnetic sheet was obtained.
《Paint component for back coat layer》
Carbon black (average particle diameter: 25 nm) 87 parts Carbon black (average particle diameter: 350 nm) 10 parts Granular alumina powder (average particle diameter: 80 nm) 3 parts Nitrocellulose 45 parts Polyurethane resin (-SO3 Na group 30 parts) ・ cyclohexanone 260 parts ・ toluene 260 parts ・ methyl ethyl ketone (MEK) 525 parts The above coating composition for a back coat layer was dispersed in a sand mill for a residence time of 45 minutes, and then 15 parts of a polyisocyanate was added to the paint for the back coat layer. After filtering and filtering, it was applied to the opposite surface of the magnetic layer of the magnetic sheet prepared above so that the thickness after drying and calendering was 0.5 μm and dried.
The magnetic sheet thus obtained is smoothed under a condition of a processing temperature of 100 ° C. and a linear pressure of 200 kg / cm (196 kN / m) with a seven-stage calendar made of a metal roll, and the magnetic sheet is wound around a core. Was aged at 70 ° C. for 72 hours to obtain a magnetic sheet for evaluation with a back layer.
This evaluation-use magnetic sheet with a back layer was cut into ½ inch widths, and servo signals were written with a servo writer to obtain an evaluation magnetic tape.
(Examples 2 to 5)
A magnetic tape for evaluation was obtained in the same manner as in Example 1 except that the resin layer thickness after drying was changed as shown in Table 1.
(Example 6)
A magnetic tape for evaluation was obtained in the same manner as in Example 1 except that the cross-linking agent of the resin liquid component was changed to an organic titanium compound, ORGATICS TA-10 manufactured by Matsumoto Kosho Co., Ltd.
(Comparative Example 1)
A magnetic tape for evaluation was obtained in the same manner as in Example 1 except that the resin layer was not provided.
(Comparative Example 2)
A magnetic tape for evaluation was obtained in the same manner as in Example 1 except that the crosslinking agent in the resin liquid component was not used.
(Comparative Example 3)
A magnetic tape for evaluation was obtained in the same manner as in Example 1 except that the resin of the resin liquid component was changed to polyvinyl alcohol and the solvent was changed to water.
The measurement method and evaluation method performed in the present invention are described below.
<Head protrusion height>
The resin layer was not provided and the surface of the support provided with the resin layer was observed with an optical microscope (magnification 100 times), the protrusions were marked at five locations, and the marked locations were general-purpose three-dimensional surfaces manufactured by ZYGO. The scan length was measured at 5 μm by a scanning white light interferometry using a structural analysis apparatus “NewView 5000” and expressed as an average value at five locations. The measurement visual field was 350 μm × 280 μm.
<Evaluation of error>
Using a head for LTO2, a rectangular wave with a wavelength of 0.39 um was recorded and reproduced while running the evaluation magnetic tape at a speed of 1.83 m / s, and the base-to-peak value of the reproduction signal amplitude was written immediately before. When the average was smaller than 35% and the time continued continuously for 1 μsec or more, it was counted as one. It was expressed as the number per 100 m of magnetic tape. If the number of errors is less than 100, there is no practical problem.
〈寸法安定性〉
ヒューレットパッカード社製、LTO2のドライブを用いて、(1)10℃、10%RHの温湿度下で評価用の磁気テープを10hr往復走行させた後、信号を記録し、(2)30℃、80%RHの温湿度下で再度10hr往復走行させた後、信号を再生し、(1)から(2)への温湿度変化による磁気テープの磁気ヘッドに対するトラックずれ幅を測定し磁気テープの幅方向の膨張率を下式により求めた。
膨張率(ppm)=(10℃、10%RHから30℃、80%RHへの温湿度下温湿度変化におけるトラックズレ量)/(10℃、10%RHにおける基準位置から測定トラックまでの寸法)×106
表1に評価結果を示した。実用上は1200ppm以内であればよい。
<Dimensional stability>
Using an LTO2 drive manufactured by Hewlett-Packard Co., (1) after reciprocating the evaluation magnetic tape for 10 hr at 10 ° C. and 10% RH, recording a signal, (2) 30 ° C., After reciprocating for 10 hr under the temperature and humidity of 80% RH, the signal is reproduced, and the width of the magnetic tape is measured by measuring the track deviation width of the magnetic tape due to the temperature and humidity change from (1) to (2). The expansion coefficient in the direction was determined by the following equation.
Expansion rate (ppm) = (track deviation in temperature / humidity change from 10 ° C., 10% RH to 30 ° C., 80% RH) / (dimension from reference position to measurement track at 10 ° C., 10% RH) ) × 10 6
Table 1 shows the evaluation results. Practically, it may be within 1200 ppm.
Claims (2)
前記樹脂層に含まれる樹脂がアルコール可溶性樹脂であり、かつ架橋によって硬化されていることを特徴とする磁気記録媒体。 On one main surface of the nonmagnetic support, a resin layer, an undercoat layer containing nonmagnetic powder and a binder on the resin layer, and a magnetic powder and a binder on the undercoat layer A magnetic recording medium having at least one magnetic layer, and having a backcoat layer containing a nonmagnetic powder and a binder on the other main surface of the nonmagnetic support.
A magnetic recording medium, wherein the resin contained in the resin layer is an alcohol-soluble resin and cured by crosslinking.
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