JP2018133120A - Magnetic recording medium and recording / reproducing mechanism thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】電磁変換特性及び走行耐久性に優れた磁気記録媒体を提供する。【解決手段】本発明に係る磁気記録媒体は、非磁性支持体と、磁性体粒子を含む磁性層とを備え、前記磁性層に記録された信号の磁化の長さであって前記磁性層の幅方向の前記磁化の長さが、1μm以下であり、前記磁性体粒子は、平均粒子径が15nm以下のε−酸化鉄からなり、前記磁性層の厚さ方向の角形比が、0.65以上であり、前記磁性層の前記非磁性支持体側とは反対側の表面に形成される表面混合層の平均厚さをLとすると、4nm≦L≦8nmである。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic recording medium having excellent electromagnetic conversion characteristics and running durability. A magnetic recording medium according to the present invention includes a non-magnetic support and a magnetic layer containing magnetic particles, and is the length of magnetization of a signal recorded on the magnetic layer, which is the length of magnetization of the magnetic layer. The length of the magnetization in the width direction is 1 μm or less, the magnetic particles are made of ε-iron oxide having an average particle diameter of 15 nm or less, and the square ratio in the thickness direction of the magnetic layer is 0.65. As described above, where L is the average thickness of the surface mixed layer formed on the surface of the magnetic layer opposite to the non-magnetic support side, 4 nm ≦ L ≦ 8 nm. [Selection diagram] Fig. 2
Description
本発明は、電磁変換特性及び走行耐久性に優れた高容量磁気記録媒体、並びにその磁気記録媒体の記録再生機構に関する。 The present invention relates to a high-capacity magnetic recording medium excellent in electromagnetic conversion characteristics and running durability, and a recording / reproducing mechanism for the magnetic recording medium.
非磁性支持体上に磁性粉末と結合剤とを含有する磁性層が形成された塗布型の磁気記録媒体は、アナログ方式からデジタル方式への記録再生方式の移行に伴い、一層の記録密度の向上が要求されている。特に、高密度デジタルビデオテープやコンピュータバックアップテープ等においては、この要求が年々高まってきている。 Coating-type magnetic recording media in which a magnetic layer containing magnetic powder and a binder is formed on a non-magnetic support will further improve recording density as the recording / reproducing method shifts from analog to digital. Is required. In particular, this demand is increasing year by year for high-density digital video tapes and computer backup tapes.
このような記録密度の向上に伴い、記録波長が短波長化され、この短波長記録に対応するため、年々磁性粉末の微粒子化が図られており、現在では平均粒子径が20nm程度の強磁性六方晶フェライト粉末を実現し、この磁性粉末を用いた磁気記録媒体が実用化されている(例えば、特許文献1)。 With such an increase in recording density, the recording wavelength has been shortened, and in order to cope with this short wavelength recording, the magnetic powder has been made finer year by year. At present, the ferromagnetic material has an average particle diameter of about 20 nm. Hexagonal ferrite powder has been realized, and a magnetic recording medium using this magnetic powder has been put into practical use (for example, Patent Document 1).
そして、上記強磁性六方晶フェライト粉末を用いた磁気記録媒体の記録密度を更に向上させるためには、強磁性六方晶フェライト粉末を更に微粒子化する必要がある。しかし、強磁性六方晶フェライト粉末を更に微細化することで、磁性粉末の粒子体積が小さくなり、熱揺らぎの影響を受けやすくなる問題がある。このため、微粒子化しても保磁力が高く、異方性エネルギーが大きい磁性体を用いて熱揺らぎを抑制することが必要となる。 In order to further improve the recording density of the magnetic recording medium using the ferromagnetic hexagonal ferrite powder, it is necessary to further refine the ferromagnetic hexagonal ferrite powder. However, there is a problem that by further miniaturizing the ferromagnetic hexagonal ferrite powder, the particle volume of the magnetic powder becomes small and is easily affected by thermal fluctuations. For this reason, it is necessary to suppress thermal fluctuations using a magnetic material that has a high coercive force and a large anisotropic energy even if it is made fine.
このような状況において近年、磁気記録媒体用の新しい磁性材料として、ε−Fe2O3の研究が行われており、15nm以下、好ましくは10nm以下の平均粒子径でも強磁性の特性を有するε−Fe2O3の単相からなる酸化鉄ナノ磁性粒子粉が提案されている(例えば、特許文献2)。また、ε−Fe2O3を磁性粉末として用いた磁気記録媒体も提案されている(例えば、特許文献3、4)。 Under such circumstances, in recent years, ε-Fe 2 O 3 has been studied as a new magnetic material for magnetic recording media, and ε has a ferromagnetic property even with an average particle size of 15 nm or less, preferably 10 nm or less. -fe 2 O 3 of consisting of a single-phase iron oxide magnetic nanoparticles powder has been proposed (e.g., Patent Document 2). A magnetic recording medium using ε-Fe 2 O 3 as a magnetic powder has also been proposed (for example, Patent Documents 3 and 4).
また、本発明に関連する先行技術文献としては、層厚さ測定方法に関する特許文献5、磁性層の表面の混合層の厚さについて規定した特許文献6、磁性層の表面に潤滑剤層を形成する方法に関する特許文献7、及びスペーシングの測定方法に関する特許文献8がある。 Further, as prior art documents related to the present invention, Patent Document 5 relating to a method for measuring layer thickness, Patent Document 6 specifying the thickness of the mixed layer on the surface of the magnetic layer, and forming a lubricant layer on the surface of the magnetic layer Patent Document 7 relating to a method for performing the method and Patent Document 8 relating to a method for measuring the spacing.
このような磁気記録媒体の大容量化のための高記録密度化に伴い、磁性層の高トラック密度化が進んでいる。しかし、高トラック密度化に伴いトラック幅が縮小し、その結果、出力特性が低下すると共に、電磁変換特性も低下するという問題がある。 As the recording density for increasing the capacity of such magnetic recording media increases, the track density of the magnetic layer is increasing. However, there is a problem that the track width is reduced with the increase in the track density, and as a result, the output characteristics are lowered and the electromagnetic conversion characteristics are also lowered.
また、ε−酸化鉄は、高い保磁力を保持しながら平均粒子径を15nm以下の微粒子とすることができるため、電磁変換特性を向上できるが、磁性体粒子が微粒子になると磁性層の強度が低下し、また、上記ε−酸化鉄粒子は通常球状であるため、磁性層が緻密構造となり、下塗層に含まれる潤滑剤が磁性層の外表面まで移動しにくくなり、その結果、磁性層の走行耐久性が低下するという問題がある。 Further, ε-iron oxide can improve the electromagnetic conversion characteristics because it can be made into fine particles having an average particle diameter of 15 nm or less while maintaining a high coercive force. However, when the magnetic particles become fine particles, the strength of the magnetic layer is increased. In addition, since the ε-iron oxide particles are usually spherical, the magnetic layer has a dense structure, and the lubricant contained in the undercoat layer is difficult to move to the outer surface of the magnetic layer. As a result, the magnetic layer There is a problem that the running durability of the vehicle decreases.
本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、磁性体粒子としてε−酸化鉄粒子を用い、且つ高記録密度化に伴った高トラック密度化しても電磁変換特性及び走行耐久性に優れた磁気記録媒体を提供する。 The present invention has been made to solve such problems, and uses ε-iron oxide particles as magnetic particles, and electromagnetic conversion characteristics and running durability even when the track density is increased as the recording density is increased. Provided is a magnetic recording medium excellent in properties.
本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体と、磁性体粒子を含む磁性層とを備える磁気記録媒体であって、前記磁性層に記録された信号の磁化の長さであって前記磁性層の幅方向の前記磁化の長さが、1μm以下であり、前記磁性体粒子は、平均粒子径が15nm以下のε−酸化鉄からなり、前記磁性層の厚さ方向の角形比が、0.65以上であり、前記磁性層の前記非磁性支持体側とは反対側の表面に形成される表面混合層の平均厚さをLとすると、4nm≦L≦8nmである。 The magnetic recording medium of the present invention is a magnetic recording medium comprising a nonmagnetic support and a magnetic layer containing magnetic particles, wherein the magnetic layer has a length of magnetization of a signal recorded in the magnetic layer. The magnetization length in the width direction is 1 μm or less, the magnetic particles are made of ε-iron oxide having an average particle diameter of 15 nm or less, and the squareness ratio in the thickness direction of the magnetic layer is 0. When the average thickness of the surface mixed layer formed on the surface of the magnetic layer opposite to the nonmagnetic support is L, 4 nm ≦ L ≦ 8 nm.
本発明の磁気記録媒体の記録再生機構は、上記本発明の磁気記録媒体と、TMRヘッドとを含んでいる。 The magnetic recording medium recording / reproducing mechanism of the present invention includes the magnetic recording medium of the present invention and a TMR head.
本発明の磁気記録媒体によれば、磁性体粒子として高い保磁力を有するε−酸化鉄微粒子を用い、且つ大容量化のための高記録密度化に伴った高トラック密度化によりトラック幅が縮小しても、電磁変換特性及び走行耐久性に優れた磁気記録媒体を提供できる。 According to the magnetic recording medium of the present invention, ε-iron oxide fine particles having a high coercive force are used as magnetic particles, and the track width is reduced by increasing the track density as the recording density is increased for increasing the capacity. Even in this case, it is possible to provide a magnetic recording medium excellent in electromagnetic conversion characteristics and running durability.
(磁気記録媒体の実施形態)
本発明の磁気記録媒体の実施形態について説明する。
(Embodiment of magnetic recording medium)
An embodiment of the magnetic recording medium of the present invention will be described.
本実施形態の磁気記録媒体は、非磁性支持体と、磁性体粒子を含む磁性層とを備え、上記磁性層に記録された信号の磁化の長さであって上記磁性層の幅方向の上記磁化の長さが、1μm以下である。また、上記磁性体粒子は、平均粒子径が15nm以下のε−酸化鉄からなり、上記磁性層の厚さ方向の角形比が、0.65以上である。更に、上記磁性層の上記非磁性支持体側とは反対側の表面に形成される表面混合層の平均厚さをLとすると、4nm≦L≦8nmである。 The magnetic recording medium of the present embodiment includes a nonmagnetic support and a magnetic layer containing magnetic particles, the length of the magnetization of a signal recorded in the magnetic layer, and the width direction of the magnetic layer. The length of magnetization is 1 μm or less. The magnetic particles are made of ε-iron oxide having an average particle diameter of 15 nm or less, and the squareness ratio of the magnetic layer in the thickness direction is 0.65 or more. Furthermore, when the average thickness of the surface mixed layer formed on the surface of the magnetic layer opposite to the nonmagnetic support is L, 4 nm ≦ L ≦ 8 nm.
上記磁性体粒子は、ε−酸化鉄からなるため、トラック幅を1μm以下とするために、上記磁性体粒子の平均粒子径を15nm以下としても、磁性体粒子の保磁力が低下しない。上記ε−酸化鉄からなる磁性体粒子の平均粒子径は、12nm以下がより好ましい。上記ε−酸化鉄からなる磁性体粒子の平均粒子径の下限値は、通常8nm程度である。平均粒子径が8nmを下回るε−酸化鉄は、製造が容易ではないからである。 Since the magnetic particles are made of ε-iron oxide, the coercive force of the magnetic particles does not decrease even if the average particle diameter of the magnetic particles is 15 nm or less in order to make the track width 1 μm or less. The average particle diameter of the magnetic particles made of ε-iron oxide is more preferably 12 nm or less. The lower limit of the average particle diameter of the magnetic particles made of the ε-iron oxide is usually about 8 nm. This is because ε-iron oxide having an average particle diameter of less than 8 nm is not easy to produce.
また、上記磁性層の厚さ方向の角形比を、0.65以上とすることにより、記録磁化の分解能が向上するため、上記トラック幅を1μm以下としても、更に良好な電磁変換特性(SN特性)を得ることができる。上記角形比は0.75以上がより好ましい。 Further, since the resolution of the recording magnetization is improved by setting the squareness ratio in the thickness direction of the magnetic layer to 0.65 or more, even better electromagnetic conversion characteristics (SN characteristics) can be achieved even if the track width is 1 μm or less. ) Can be obtained. The squareness ratio is more preferably 0.75 or more.
更に、本実施形態の磁気記録媒体は、上記表面混合層の平均厚さLが、4nm≦L≦8nmに設定されているため、電磁変換特性及び走行耐久性に優れている。上記表面混合層の平均厚さLは、7nm≦L≦8nmであることがより好ましい。前述のとおり、上記ε−酸化鉄は、高い保磁力を保持しながら平均粒子径を15nm以下の微粒子とすることができるが、微粒子になると磁性層の強度が低下し、また、上記ε−酸化鉄粒子は通常球状であるため、磁性層が緻密構造となり、下塗層に含まれる潤滑剤が磁性層の外表面まで移動しにくくなり、その結果、磁性層の走行耐久性が低下するという問題がある。しかし、上記表面混合層の平均厚さLを4nm≦L≦8nmに設定することにより、電磁変換特性及び走行耐久性を共に向上できる。 Furthermore, since the average thickness L of the surface mixed layer is set to 4 nm ≦ L ≦ 8 nm, the magnetic recording medium of the present embodiment is excellent in electromagnetic conversion characteristics and running durability. The average thickness L of the surface mixed layer is more preferably 7 nm ≦ L ≦ 8 nm. As described above, the ε-iron oxide can be made into fine particles having an average particle diameter of 15 nm or less while maintaining a high coercive force. However, when the fine particles are formed, the strength of the magnetic layer is reduced, and the ε-oxidation is performed. Since iron particles are usually spherical, the magnetic layer has a dense structure, and the lubricant contained in the undercoat layer is difficult to move to the outer surface of the magnetic layer, resulting in a decrease in running durability of the magnetic layer. There is. However, by setting the average thickness L of the surface mixed layer to 4 nm ≦ L ≦ 8 nm, both electromagnetic conversion characteristics and running durability can be improved.
上記ε−酸化鉄は、通常、球状の粒子からなるが、球状の粒子に限定されず、略球状又は楕円体状であってもよい。 The ε-iron oxide is usually composed of spherical particles, but is not limited to spherical particles, and may be substantially spherical or elliptical.
本実施形態の磁気記録媒体は、トンネル型磁気抵抗効果型ヘッド(TMRヘッド)で再生されることが好ましい。TMRヘッドは、感度が高く、微粒子のε−酸化鉄と組み合わせることにより、高いSN比を得ることができるからである。 The magnetic recording medium of this embodiment is preferably reproduced by a tunnel type magnetoresistive head (TMR head). This is because the TMR head has high sensitivity and can obtain a high S / N ratio by combining with fine particles of ε-iron oxide.
上記磁性層の厚さ方向の保磁力は、3000エルステッド〔Oe〕以上であることが好ましい。上記保磁力を3000エルステッド〔Oe〕以上にすることにより、高記録密度化における短波長記録領域においても、自己減磁損失が少なく高い再生出力が得られるからである。 The coercive force in the thickness direction of the magnetic layer is preferably 3000 oersted [Oe] or more. This is because by setting the coercive force to 3000 oersted [Oe] or higher, a high reproduction output can be obtained with little self-demagnetization loss even in a short wavelength recording region at high recording density.
また、上記磁性層の表面をn−ヘキサンで洗浄した後の上記磁性層の表面のスペーシングをTSA(Tape Spacing Analyzer)で測定したとき、上記スペーシングの値は、5nm以上12nm以下であることが好ましい。上記スペーシングの値が5nmを下回ると、磁性層の表面が平滑になりすぎて、磁気ヘッドと磁性層との接触面積が大きくなり、摩擦係数が増大して、磁性層の耐久性が低下する傾向がある。一方、上記スペーシングの値が12nmを超えると、磁気ヘッドと磁性層表面との距離が大きくなりすぎて、記録再生特性が低下する傾向がある。上記スペーシングの値は、7nm以上13nm以下がより好ましく、8nm以上11nm以下が最も好ましい。 Further, when the spacing of the surface of the magnetic layer after the surface of the magnetic layer is washed with n-hexane is measured by TSA (Tape Spacing Analyzer), the spacing value is 5 nm or more and 12 nm or less. Is preferred. If the spacing value is less than 5 nm, the surface of the magnetic layer becomes too smooth, the contact area between the magnetic head and the magnetic layer increases, the friction coefficient increases, and the durability of the magnetic layer decreases. Tend. On the other hand, when the spacing value exceeds 12 nm, the distance between the magnetic head and the magnetic layer surface becomes too large, and the recording / reproducing characteristics tend to be deteriorated. The spacing value is more preferably 7 nm to 13 nm, and most preferably 8 nm to 11 nm.
上記スペーシングの値の測定方法及びその制御方法は特に限定されないが、例えば、特開2012−43495号公報(特許文献8)に記載の方法により行うことができる。 The method for measuring the spacing value and the control method thereof are not particularly limited, and can be performed by, for example, the method described in JP 2012-43495 A (Patent Document 8).
上記磁性層の平均厚さtは、30nm以上200nm以下であることが好ましい。上記磁性層の平均厚さを200nm以下とすることにより、短波長記録特性を向上でき、上記磁性層の平均厚さを30nm以上とすることにより、サーボ信号を記録することができる。本実施形態の磁性体粒子としてε−酸化鉄粒子を用いる場合、ε−酸化鉄粒子の飽和磁化量は、従来の強磁性六方晶フェライト粒子の飽和磁化量に比べて、1/2〜1/3と小さいため、記録波長が長いサーボ信号を記録する場合には、磁性層の平均厚さは30nm以上とする必要がある。 The average thickness t of the magnetic layer is preferably 30 nm or more and 200 nm or less. Short wavelength recording characteristics can be improved by setting the average thickness of the magnetic layer to 200 nm or less, and servo signals can be recorded by setting the average thickness of the magnetic layer to 30 nm or more. When ε-iron oxide particles are used as the magnetic particles of the present embodiment, the saturation magnetization amount of ε-iron oxide particles is 1/2 to 1/1 compared to the saturation magnetization amount of conventional ferromagnetic hexagonal ferrite particles. Therefore, when recording a servo signal having a long recording wavelength, the average thickness of the magnetic layer needs to be 30 nm or more.
上記サーボ信号を磁性層に記録しない場合には、上記磁性層の平均厚さは、10nm以上50nm以下が好ましい。上記磁性層の平均厚さを10nm以上50nm以下としても、TMRヘッド等の高感度の磁気ヘッドを用いれば、データ信号の記録再生が可能である。 When the servo signal is not recorded on the magnetic layer, the average thickness of the magnetic layer is preferably 10 nm or more and 50 nm or less. Even if the average thickness of the magnetic layer is 10 nm or more and 50 nm or less, data signals can be recorded and reproduced by using a highly sensitive magnetic head such as a TMR head.
次に、本実施形態の磁気記録媒体の各層の厚さの測定方法を説明する。 Next, a method for measuring the thickness of each layer of the magnetic recording medium of this embodiment will be described.
本発明者らは、先に、人為的判断が入らず、条件により値が変わるなどの不正確さの無い、元素組成の異なる層を有する構造物における層厚さ測定方法を特開2008−128672号公報(特許文献5)に提案している。本実施形態の磁気記録媒体の各層の厚さは、上記層厚さ測定方法に基づき下記方法(以下、「本実施形態の層厚さ測定方法」という。)で測定された厚さと定義する。 The present inventors have previously described a method for measuring a layer thickness in a structure having layers with different elemental compositions, which does not involve artificial judgment and does not have inaccuracies such as a value changing depending on conditions. No. (Patent Document 5). The thickness of each layer of the magnetic recording medium of the present embodiment is defined as the thickness measured by the following method (hereinafter referred to as “the layer thickness measurement method of the present embodiment”) based on the layer thickness measurement method.
本実施形態の層厚さ測定方法は、先ず、測定する磁気記録媒体の磁性層の表面に厚さ約50〜100nmのカーボン層をスパッタリングで形成し、更にその上に厚さ約50〜100nmのPt−Pd層をスパッタリングにより形成する。次に、カーボン層、Pt−Pd層、磁性層及び下塗層を含む試料の断面を集束イオンビーム(FIB)装置により作製し、得られたこの断面を走査型電子顕微鏡(SEM)にてYAG(Yttrium Aluminum Garnet)検出器を用いて観察し、加速電圧を7kVとしてその断面の反射電子(BSE)像を得る。次に、この画像データをデジタル化して厚さ方向の画像輝度データを得て、この画像輝度データから輝度曲線を作成する。 In the layer thickness measuring method of this embodiment, first, a carbon layer having a thickness of about 50 to 100 nm is formed on the surface of the magnetic layer of the magnetic recording medium to be measured by sputtering, and further a thickness of about 50 to 100 nm is formed thereon. A Pt—Pd layer is formed by sputtering. Next, a cross section of a sample including a carbon layer, a Pt—Pd layer, a magnetic layer, and an undercoat layer was produced using a focused ion beam (FIB) apparatus, and the obtained cross section was subjected to YAG using a scanning electron microscope (SEM). Observation is performed using a (Yttrium Aluminum Garnet) detector, and an acceleration voltage is set to 7 kV to obtain a backscattered electron (BSE) image of the cross section. Next, the image data is digitized to obtain image luminance data in the thickness direction, and a luminance curve is created from the image luminance data.
上記デジタル化は、得られた断面画像(例えば、図1)をX軸方向(各層の厚さ方向)、Y軸方向(各層の面方向)において所定数に分割するとともに、分割した各座標ポイントの画像輝度を所定数の階調値に変換する。具体的には、断面画像を写真として得た場合には、その写真画像をスキャナーで読み取ることによりデジタルデータ化し、例えば輝度を8ビットで処理することにより256階調(0〜255)のデータが得られる。本例の場合、Y軸方向に2560に分割して輝度データを得ている。断面画像をCCD等の光電変換素子を経由して得る場合にもデジタルデータ化して、断面画像の各座標ポイントのデジタルデータが得られる。 In the above digitization, the obtained cross-sectional image (for example, FIG. 1) is divided into a predetermined number in the X-axis direction (the thickness direction of each layer) and the Y-axis direction (the surface direction of each layer), and each divided coordinate point Are converted into a predetermined number of gradation values. Specifically, when a cross-sectional image is obtained as a photograph, the photograph image is converted into digital data by reading it with a scanner. For example, data of 256 gradations (0 to 255) is obtained by processing the luminance with 8 bits. can get. In the case of this example, the luminance data is obtained by being divided into 2560 in the Y-axis direction. Even when a cross-sectional image is obtained via a photoelectric conversion element such as a CCD, it is converted into digital data, and digital data of each coordinate point of the cross-sectional image is obtained.
次に、得られた輝度の二次元データの各X座標についてY座標方向に輝度値(例えば、2560個)を平均化して、図1Bで示したような、塗膜厚さ方向のY軸方向に平均した輝度曲線を得ることができる。 Next, the luminance values (for example, 2560) are averaged in the Y coordinate direction for each X coordinate of the obtained two-dimensional data of luminance, and the Y-axis direction in the coating film thickness direction as shown in FIG. 1B An averaged luminance curve can be obtained.
最後に、この輝度曲線を微分して微分曲線を作成し、この微分曲線のピーク位置から各層の境界を求め、このピーク間距離から、先ず磁性層の平均厚さtを決定する。 Finally, the luminance curve is differentiated to create a differential curve, the boundary of each layer is determined from the peak position of the differential curve, and the average thickness t of the magnetic layer is first determined from the distance between the peaks.
また、本発明者らはその後検討を進め、この輝度曲線の形状と磁気記録媒体の電磁変換特性や走行耐久性とに相関が見られることを見出した。これについて図1を用いて説明する。 Further, the present inventors have further studied and found that there is a correlation between the shape of the luminance curve and the electromagnetic conversion characteristics and running durability of the magnetic recording medium. This will be described with reference to FIG.
図1Aは、走査型電子顕微鏡(SEM)にて撮影した本実施形態の一例である磁気記録媒体の断面写真であり、図1Bは図1Aに示した磁気記録媒体の断面の輝度曲線を示す図であり、図1Cは図1Bに示した輝度曲線の微分曲線を示す図である。本実施形態では、図1Cの微分曲線のピークP1とピークP2との間の距離を磁性層の平均厚さtと定義する。また、本実施形態では、下塗層の平均輝度値を0とし、磁性層の最高輝度値を100とした場合に、磁性層の下塗層側とは反対側の表面側の輝度値70から30までの平均厚さLの領域を表面混合層と定義し、磁性層の下塗層側の輝度値70から30までの平均厚さMの領域を界面混合層と定義する。これにより、表面混合層の平均厚さLと界面混合層の平均厚さMとが明確に測定可能となる。 FIG. 1A is a cross-sectional photograph of a magnetic recording medium as an example of the present embodiment taken with a scanning electron microscope (SEM), and FIG. 1B is a diagram showing a luminance curve of the cross section of the magnetic recording medium shown in FIG. 1A. FIG. 1C is a diagram showing a differential curve of the luminance curve shown in FIG. 1B. In this embodiment, the distance between the peak P1 and the peak P2 of the differential curve in FIG. 1C is defined as the average thickness t of the magnetic layer. In this embodiment, when the average luminance value of the undercoat layer is 0 and the maximum luminance value of the magnetic layer is 100, the luminance value 70 on the surface side opposite to the undercoat layer side of the magnetic layer is determined. A region having an average thickness L up to 30 is defined as a surface mixed layer, and a region having an average thickness M from 70 to 30 on the undercoat layer side of the magnetic layer is defined as an interface mixed layer. Thereby, the average thickness L of the surface mixed layer and the average thickness M of the interface mixed layer can be clearly measured.
磁性層と称している厚さtの領域から、表面混合層及び界面混合層と重なっている領域を除いた領域が、ほぼ純粋な磁性層領域であって、これに対して表面混合層の領域は磁性層内部の成分に対して、潤滑剤、樹脂、フィラー、空隙等が多く偏在している領域と考えられ、界面混合層の領域は下塗層成分が混合してきている領域と考えられる。 The region excluding the region overlapping the surface mixed layer and the interface mixed layer from the region of thickness t called the magnetic layer is a substantially pure magnetic layer region, whereas the region of the surface mixed layer Is considered to be a region where a large amount of lubricant, resin, filler, voids and the like are unevenly distributed with respect to the components inside the magnetic layer, and the region of the interface mixed layer is considered to be a region where the undercoat layer component has been mixed.
本発明者らの検討によれば、表面混合層の平均厚さLは走行耐久性及び電磁変換特性のS/N比と相関があり、界面混合層の平均厚さMは電磁変換特性のS/N比と相関があることが分った。 According to the study by the present inventors, the average thickness L of the surface mixed layer is correlated with the running durability and the S / N ratio of the electromagnetic conversion characteristics, and the average thickness M of the interface mixed layer is the S of the electromagnetic conversion characteristics. It was found that there is a correlation with the / N ratio.
表面混合層は、磁性層の外表面に形成される混合層であり、上記磁性層領域の成分に対して、潤滑剤、樹脂、フィラー、空隙等が多く偏在している領域と考える。このようなものが適度に存在することにより、磁気記録媒体の電磁変換特性を大きく低下させずに走行耐久性が良好になり、実用特性が向上すると考えられる。 The surface mixed layer is a mixed layer formed on the outer surface of the magnetic layer, and is considered to be a region in which many lubricants, resins, fillers, voids, and the like are unevenly distributed with respect to the components of the magnetic layer region. It is considered that the presence of such a material improves running durability and improves practical characteristics without greatly degrading the electromagnetic conversion characteristics of the magnetic recording medium.
表面混合層の平均厚さLは、4nm≦L≦8nmの範囲に設定され、Lは、7nm≦L≦8nmの範囲がより好ましい。従来の磁気記録媒体では、表面混合層の平均厚さを薄くして、スペーシングの値を小さくすることにより、記録再生時のスペーシング損失を小さくして、電磁変換特性の低下を抑制していた。これに対して、本実施形態の磁気記録媒体では、表面混合層の平均厚さLをある程度厚く設定することにより、走行耐久性を向上させている。また、本実施形態の磁気記録媒体では、表面混合層の平均厚さLをある程度厚く設定しても、磁性体粒子としてε−酸化鉄を使用しているため、電磁変換特性を高く維持でき、記録再生時のスペーシング損失が大きくなっても、電磁変換特性の低下を抑制できる。 The average thickness L of the surface mixed layer is set in a range of 4 nm ≦ L ≦ 8 nm, and L is more preferably in a range of 7 nm ≦ L ≦ 8 nm. In conventional magnetic recording media, the average thickness of the surface mixed layer is reduced and the spacing value is reduced, thereby reducing the spacing loss during recording and reproduction and suppressing the deterioration of the electromagnetic conversion characteristics. It was. On the other hand, in the magnetic recording medium of this embodiment, the running durability is improved by setting the average thickness L of the surface mixed layer to a certain extent. Further, in the magnetic recording medium of the present embodiment, even when the average thickness L of the surface mixed layer is set to be somewhat thick, since ε-iron oxide is used as the magnetic particles, the electromagnetic conversion characteristics can be maintained high, Even if the spacing loss during recording and reproduction increases, it is possible to suppress a decrease in electromagnetic conversion characteristics.
一方、Lの値が4nm未満であると、磁性層の表面に潤滑剤、樹脂、フィラー、空隙等の偏在が少ないために走行耐久性が低下し、Lの値が8nmを超えると、磁気ヘッドと磁性層との間隔が大きくなりすぎ、たとえ磁性体粒子としてε−酸化鉄を使用しても、記録再生時のスペーシング損失が大きくなって電磁変換特性が低下する傾向がある。 On the other hand, if the value of L is less than 4 nm, the running durability deteriorates because there is little uneven distribution of lubricant, resin, filler, voids, etc. on the surface of the magnetic layer, and if the value of L exceeds 8 nm, the magnetic head Even if ε-iron oxide is used as the magnetic particles, the spacing loss during recording and reproduction tends to increase and the electromagnetic conversion characteristics tend to deteriorate.
本発明は、特許文献6の第1混合層の厚さの範囲より大きい範囲でも、磁性体粒子に平均粒子経が15nm以下のε−酸化鉄を用いることで、電磁変換特性を低下させることがなく、走行耐久性が向上することを見出した発明である。 In the present invention, even in a range larger than the thickness range of the first mixed layer in Patent Document 6, electromagnetic conversion characteristics can be reduced by using ε-iron oxide having an average particle size of 15 nm or less for the magnetic particles. In other words, the present invention has been found to improve running durability.
Lの値を上記の範囲に制御する方法は特に制限されないが、好ましくは、以下の方法が例示される。 The method for controlling the value of L within the above range is not particularly limited, but preferably, the following method is exemplified.
(a)磁性層の外表面に、潤滑剤が含浸された帯状の塗布布を走行させながら摺接させることにより、磁性層の外表面に潤滑剤を転写して塗布する方法等。 (A) A method of transferring the lubricant onto the outer surface of the magnetic layer and applying it by sliding the belt-like coating cloth impregnated with the lubricant while running on the outer surface of the magnetic layer.
より具体的には、特開2014−157644号公報(特許文献7)に記載されているように、磁性層の外表面に、潤滑剤が含浸された帯状の塗布布を走行させながら摺接させ、磁性層の外表面に潤滑剤を転写して塗布すると、磁性層の外表面の潤滑剤量が多くなり、Lが大きくなる。このように、潤滑剤を磁性層の外表面に転写塗布することにより、Lの大きさを微細に制御できる。一方、従来の潤滑剤の塗布では、磁性層の外表面に潤滑剤を直接塗布(トップコート)していたため、Lの大きさを微細には制御できなかった。 More specifically, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-157644 (Patent Document 7), a belt-shaped coating cloth impregnated with a lubricant is slid on the outer surface of the magnetic layer while running. When the lubricant is transferred to the outer surface of the magnetic layer and applied, the amount of lubricant on the outer surface of the magnetic layer increases and L increases. In this way, the size of L can be finely controlled by transferring and applying the lubricant to the outer surface of the magnetic layer. On the other hand, in the conventional application of the lubricant, since the lubricant is directly applied (top coat) to the outer surface of the magnetic layer, the size of L cannot be controlled finely.
また、本実施形態の磁気記録媒体では、磁性体粒子として平均粒子径が15nm以下の球状のε−酸化鉄粒子を用いているため、磁性層が緻密構造となり、磁性層及び下塗層に含まれている潤滑剤を磁性層の外表面まで移動させにくいが、上記のように潤滑剤を磁性層の外表面に転写塗布することにより、確実に潤滑剤を磁性層の外表面に供給でき、Lの大きさを容易に制御できる。 In the magnetic recording medium of the present embodiment, since the spherical ε-iron oxide particles having an average particle diameter of 15 nm or less are used as the magnetic particles, the magnetic layer has a dense structure and is included in the magnetic layer and the undercoat layer. It is difficult to move the lubricant to the outer surface of the magnetic layer, but by transferring the lubricant to the outer surface of the magnetic layer as described above, the lubricant can be reliably supplied to the outer surface of the magnetic layer, The size of L can be easily controlled.
(b)磁性層を形成後、その表面をローター、ブレード、ラッピングテープ、研磨ホイール等で研磨して、表面混合層の厚さを直接制御する方法等。 (B) A method of directly controlling the thickness of the surface mixed layer by forming the magnetic layer and polishing the surface with a rotor, blade, wrapping tape, polishing wheel, or the like.
磁性層形成後、ローター、ブレード、ラッピングテープ、研磨ホイール等で研磨処理することで磁性層表面に存在するもの、例えば潤滑剤やフィラー等を除去すると同時に、磁性層表面の突起の高さを低くすることも可能であるため、Lが小さくなる。 After the magnetic layer is formed, polishing with a rotor, blade, wrapping tape, polishing wheel, etc. removes any material present on the surface of the magnetic layer, such as lubricants and fillers, and at the same time reduces the height of the protrusions on the surface of the magnetic layer. L can be reduced.
(c)磁性層のカレンダ条件を線圧力196〜294kN/m、温度70〜120℃とする方法等。 (C) A method of setting the calendering conditions of the magnetic layer to a linear pressure of 196 to 294 kN / m and a temperature of 70 to 120 ° C.
より具体的には、カレンダ条件の線圧力や温度を高くすると、Lを構成する要素の一つである磁性層表面の突起が小さくなるため、Lが小さくなる。また、カレンダ処理により表面混合層中の空隙も小さくできるため、Lを制御することができる。 More specifically, when the linear pressure or temperature of the calendar condition is increased, the protrusion on the surface of the magnetic layer, which is one of the elements constituting L, is reduced, so that L is reduced. Moreover, since the space | gap in a surface mixing layer can also be made small by calendering, L can be controlled.
(d)結合剤樹脂の添加量、磁性体粒子の混練方法及び磁性体粒子の表面処理の程度等により磁性層の表面の結合剤量を制御する方法等。 (D) A method of controlling the amount of the binder on the surface of the magnetic layer according to the amount of binder resin added, the method of kneading the magnetic particles, the degree of surface treatment of the magnetic particles, and the like.
より具体的には、結合剤樹脂の添加量を増やすことで磁性体粒子表面に吸着しない結合剤樹脂が磁性層表面に多く存在するようになり、Lが大きくなる。また、磁性体粒子の表面処理を行うことで結合剤樹脂の磁性体粒子表面への吸着を低減することができ、その結果磁性体粒子表面に吸着しない結合剤樹脂が磁性層表面に多く存在するようになり、Lが大きくなる。しかし、混練方法により塗料の分散状態が変化し、磁性体粒子表面への結合剤樹脂の吸着量が増えると、磁性層表面の結合剤量が減少し、Lが小さくなる。 More specifically, by increasing the amount of binder resin added, more binder resin that does not adsorb on the surface of the magnetic particles will be present on the surface of the magnetic layer, and L will increase. Also, the surface treatment of the magnetic particles can reduce the adsorption of the binder resin to the surface of the magnetic particles, and as a result, there are many binder resins on the surface of the magnetic layer that are not adsorbed on the surface of the magnetic particles. As a result, L increases. However, when the dispersion state of the paint changes depending on the kneading method and the amount of binder resin adsorbed on the surface of the magnetic particles increases, the amount of binder on the surface of the magnetic layer decreases and L decreases.
(e)フィラーの添加量、添加時期、表面処理により、磁性層の表面のフィラー量、空隙量を制御する方法等。 (E) A method of controlling the amount of filler and the amount of voids on the surface of the magnetic layer by the amount of filler added, the timing of addition, and the surface treatment.
より具体的には、フィラーの添加量が増えると、磁性層中のフィラーの量の増加に伴って磁性層の表面に存在するフィラーの数も多くなるため、Lが大きくなる。また、フィラーの添加時期が塗料製造工程において後になるほど、添加したフィラーが分散され難くなり、磁性層表面に多く存在することになるため、Lが大きくなる。更に、フィラーの表面処理により結合剤樹脂の磁性体粒子表面への吸着量が低下し、その結果磁性体粒子表面に吸着しない結合剤樹脂が磁性層表面に多く存在するようになり、Lが大きくなる。 More specifically, when the amount of filler added increases, the number of fillers present on the surface of the magnetic layer increases as the amount of filler in the magnetic layer increases, so that L increases. In addition, as the filler is added later in the paint manufacturing process, the added filler is more difficult to disperse and is present more on the surface of the magnetic layer, so that L increases. Further, the amount of the binder resin adsorbed on the surface of the magnetic particles is reduced by the surface treatment of the filler, and as a result, a large amount of the binder resin that does not adsorb on the surface of the magnetic particles is present on the surface of the magnetic layer. Become.
本実施形態では、上記方法を単独に用いて、好ましくはこれらの方法を幾つか併用することで、Lの値を上記の範囲に制御した磁気記録媒体を製造することができる。特に、(a)の潤滑剤の転写塗布と、(b)の磁性層の研磨処理とを組み合わせることが好ましい。 In this embodiment, a magnetic recording medium in which the value of L is controlled within the above range can be manufactured by using the above methods alone, and preferably using several of these methods together. In particular, it is preferable to combine the transfer application of the lubricant (a) and the polishing treatment of the magnetic layer (b).
一方、界面混合層は、磁性層と下塗層との間に形成される混合層であり、理想的には界面混合層がないのが理想である。しかし、現実的には下塗層の上に磁性層を形成する際に、下塗層が乾燥する前にその上に磁性層を形成する同時重層塗布の場合には、その界面における下塗塗料と磁性塗料との混合が生じ、また、下塗層を乾燥させた後にその上に磁性層を形成する逐次重層塗布では、下塗層の表面の粗さや、下塗層の空隙への磁性塗料の侵入や、磁性塗料を塗布するときの下塗層表面の溶解による界面の乱れ等により、ある程度の厚さの界面混合層が形成される。 On the other hand, the interfacial mixed layer is a mixed layer formed between the magnetic layer and the undercoat layer, and ideally there is no interfacial mixed layer. However, in reality, when the magnetic layer is formed on the undercoat layer, in the case of simultaneous multilayer coating in which the magnetic layer is formed on the undercoat layer before it is dried, In the sequential multi-layer coating in which mixing with the magnetic paint occurs and the undercoat layer is dried and then the magnetic layer is formed thereon, the surface roughness of the undercoat layer and the magnetic paint in the gaps in the undercoat layer An interfacial mixed layer having a certain thickness is formed due to intrusion or disturbance of the interface due to dissolution of the surface of the undercoat layer when the magnetic paint is applied.
磁性層の平均厚さtと、界面混合層の平均厚さMとは、0.1≦M/t≦0.45の関係が成立することが好ましく、0.1≦M/t≦0.40の関係を満たすことがより好ましい。Mは小さければ小さいほど好ましく、理想的には0が最も好ましい。しかし、実際には技術的限界があり、M/tの値は0.1程度が下限となる。また、M/tの値が0.45を超えると磁性層の平均厚さtに対して界面混合層の平均厚さMが大きくなりすぎて、記録再生に有効な磁性粉末の数が減少して、S/N比が低下する傾向がある。 The average thickness t of the magnetic layer and the average thickness M of the interface mixed layer preferably satisfy the relationship of 0.1 ≦ M / t ≦ 0.45, and 0.1 ≦ M / t ≦ 0. It is more preferable to satisfy the relationship of 40. M is preferably as small as possible, and ideally 0 is most preferable. However, there is actually a technical limit, and the value of M / t is about 0.1. On the other hand, if the value of M / t exceeds 0.45, the average thickness M of the interfacial mixed layer becomes too large with respect to the average thickness t of the magnetic layer, and the number of magnetic powders effective for recording and reproduction decreases. Thus, the S / N ratio tends to decrease.
M/tの値を上記の範囲に制御する方法は特に制限されないが、好ましくは、以下の方法が例示される。 The method for controlling the value of M / t within the above range is not particularly limited, but preferably, the following method is exemplified.
(A)下塗層と磁性層とを同時重層方式の塗布で形成する場合には、下塗塗料と磁性塗料のレオロジー特性(流動特性)をできるだけ合わせる方法等。 (A) In the case where the undercoat layer and the magnetic layer are formed by simultaneous multilayer coating, the rheological properties (flow characteristics) of the undercoat paint and the magnetic paint are matched as much as possible.
下塗塗料と磁性塗料のレオロジー特性をできるだけ合わせて同時重層塗布することで下塗塗料と磁性塗料との界面での混合が少なくなり、磁性層厚みの変動が小さくなり、Mが小さくなる。 By simultaneously applying the multilayer coating by matching the rheological properties of the undercoat paint and the magnetic paint as much as possible, the mixing at the interface between the undercoat paint and the magnetic paint is reduced, the fluctuation of the magnetic layer thickness is reduced, and M is reduced.
(B)下塗層と磁性層とを同時重層方式の塗布で形成する場合には、塗布機に各塗料を供給するポンプに脈動のないものを使用する方法等。 (B) In the case where the undercoat layer and the magnetic layer are formed by simultaneous multi-layer coating, a method using a non-pulsating pump for supplying each paint to the coating machine.
下塗塗料と磁性塗料を脈動無く供給することで、各塗料の塗布厚さの変動を抑えることができ、Mが小さくなる。 By supplying the undercoat paint and the magnetic paint without pulsation, fluctuations in the coating thickness of each paint can be suppressed, and M is reduced.
(C)下塗層及び磁性層を塗布する際に、非磁性支持体の搬送速度に高周波振動成分の偏差が生じないようにする方法等。 (C) A method of preventing deviation of the high-frequency vibration component from occurring in the conveyance speed of the nonmagnetic support when applying the undercoat layer and the magnetic layer.
非磁性支持体の搬送速度に高周波振動成分の偏差を小さくすることで、所謂非磁性支持体のバタツキが無くなり、塗布厚さの変動を抑えることができ、Mが小さくなる。 By reducing the deviation of the high-frequency vibration component in the conveyance speed of the non-magnetic support, so-called non-magnetic support flicker is eliminated, variation in coating thickness can be suppressed, and M is reduced.
(D)下塗層と磁性層とを逐次重層方式の塗布で形成する場合には、下塗層を形成、乾燥した後、下塗層をカレンダ処理して平滑化する方法、下塗層を、熱硬化又は放射線硬化して架橋硬化させ、磁性層を塗布する際に下塗層の表面が溶解しないようにする方法等。 (D) When the undercoat layer and the magnetic layer are formed by sequential multilayer coating, the undercoat layer is formed and dried, and then the undercoat layer is calendered and smoothed. A method of preventing the surface of the undercoat layer from being dissolved when the magnetic layer is applied by heat curing or radiation curing and crosslinking curing.
この方法により、下塗層と磁性層との界面での混合が小さくなり、磁性層厚みの変動が小さくなり、Mが小さくなる。 By this method, the mixing at the interface between the undercoat layer and the magnetic layer is reduced, the variation in the thickness of the magnetic layer is reduced, and M is reduced.
(E)下塗層の表面に樹脂層を形成して架橋硬化させ、磁性層の塗布時に磁性塗料が下塗層に滲みこまないようにする方法等。 (E) A method in which a resin layer is formed on the surface of the undercoat layer and crosslinked and cured so that the magnetic coating does not penetrate into the undercoat layer when the magnetic layer is applied.
この方法により磁性層と樹脂層との界面での混合が小さくなり、磁性層厚みの変動が小さくなり、Mが小さくなる。 By this method, mixing at the interface between the magnetic layer and the resin layer is reduced, fluctuations in the thickness of the magnetic layer are reduced, and M is reduced.
本実施形態では、上記方法を単独に用いて、好ましくはこれらの方法を幾つか併用することで、M/tの値を上記の範囲に制御した磁気記録媒体を製造することができる。 In the present embodiment, a magnetic recording medium in which the value of M / t is controlled within the above range can be manufactured by using the above methods alone, and preferably using several of these methods together.
続いて、本実施形態の磁気記録媒体を図面に基づき説明する。図2は、本実施形態の磁気記録媒体の一例を示す模式断面図である。 Next, the magnetic recording medium of this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the magnetic recording medium of the present embodiment.
図2において、本実施形態の磁気記録媒体10は、非磁性支持体11と、非磁性支持体11の一方の主面(ここでは、上面)に形成された下塗層12と、下塗層12の非磁性支持体11側とは反対側の主面(ここでは、上面)に形成された磁性層13とを有する磁気テープである。また、非磁性支持体11の下塗層12が形成されていない側の主面(ここでは、下面)には、バックコート層14が形成されている。 In FIG. 2, the magnetic recording medium 10 of the present embodiment includes a nonmagnetic support 11, an undercoat layer 12 formed on one main surface (here, the upper surface) of the nonmagnetic support 11, and an undercoat layer. 12 is a magnetic tape having a magnetic layer 13 formed on the main surface (here, the upper surface) opposite to the nonmagnetic support 11 side. A back coat layer 14 is formed on the main surface (here, the lower surface) on the side where the undercoat layer 12 is not formed.
<磁性層>
磁性層13は、磁性体粒子と結合剤とを含むものである。上記磁性体粒子としては平均粒子径が15nm以下のε−酸化鉄粒子を用いる。
<Magnetic layer>
The magnetic layer 13 includes magnetic particles and a binder. As the magnetic particles, ε-iron oxide particles having an average particle diameter of 15 nm or less are used.
上記ε−酸化鉄粒子は、一般組成式ε−Fe2O3で表される単相で形成されていることが好ましい。α−酸化鉄やγ−酸化鉄が混入すると、磁性層の保磁力が低下するからである。但し、磁性層の保磁力が低下しない水準であれば、不純物としてα−酸化鉄やγ−酸化鉄を含んでいてもよい。 The ε-iron oxide particles are preferably formed of a single phase represented by the general composition formula ε-Fe 2 O 3 . This is because the coercivity of the magnetic layer decreases when α-iron oxide or γ-iron oxide is mixed. However, as long as the coercive force of the magnetic layer does not decrease, α-iron oxide or γ-iron oxide may be included as impurities.
また、本実施形態において、ε−酸化鉄と、それ以外のγ−酸化鉄及びα−酸化鉄とは、X線回折によりそれらの結晶構造を解析することにより、識別できる。 In this embodiment, ε-iron oxide can be distinguished from other γ-iron oxide and α-iron oxide by analyzing their crystal structures by X-ray diffraction.
上記ε−酸化鉄粒子の保磁力は、3000エルステッド〔Oe〕以上が好ましい。これにより、磁性層の厚さ方向の保磁力を3000エルステッド〔Oe〕以上とすることができる。また、一般組成式ε−Fe2O3で表されるε−酸化鉄粒子に不純物が含まれると、ε−酸化鉄粒子の保磁力が低下するので、不純物が含まれないことが好ましい。但し、上記ε−酸化鉄粒子は、その結晶中のFeサイトの一部をアルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、ロジウム(Rh)、インジウム(In)等の3価の金属元素で置換することで、保磁力をコントロールすることができる。このため、上記ε−酸化鉄粒子は、保磁力が3000エルステッド〔Oe〕以上を維持できれば、不純物として鉄以外の金属元素を含んでいてもよい。 The coercive force of the ε-iron oxide particles is preferably 3000 oersted [Oe] or more. Thereby, the coercive force in the thickness direction of the magnetic layer can be 3000 oersted [Oe] or more. In addition, when the ε-iron oxide particles represented by the general composition formula ε-Fe 2 O 3 contain impurities, the coercive force of the ε-iron oxide particles decreases, so it is preferable that no impurities are contained. However, in the ε-iron oxide particles, a part of Fe site in the crystal is substituted with a trivalent metal element such as aluminum (Al), gallium (Ga), rhodium (Rh), indium (In) or the like. Thus, the coercive force can be controlled. For this reason, the ε-iron oxide particles may contain a metal element other than iron as an impurity as long as the coercive force can maintain 3000 oersted [Oe] or more.
前述のとおり、上記磁性層に含まれる上記ε−酸化鉄粒子の平均粒子径は、8nm以上15nm以下に設定されていることが好ましい。上記ε−酸化鉄粒子の平均粒子径が15nmを超えると、特に短波長記録では磁気記録媒体のノイズが上昇するため、高い電磁変換特性が得られない傾向がある。 As described above, the average particle diameter of the ε-iron oxide particles contained in the magnetic layer is preferably set to 8 nm or more and 15 nm or less. When the average particle diameter of the ε-iron oxide particles exceeds 15 nm, the noise of the magnetic recording medium increases particularly in short wavelength recording, so that there is a tendency that high electromagnetic conversion characteristics cannot be obtained.
本実施形態において磁性層に含まれる磁性体粒子の平均粒子径は、磁性層の表面を、日立製作所製の走査型電子顕微鏡(SEM)“S−4800”を用い、加速電圧:2kV、倍率:10000倍(10k倍)、観察条件:U−LA100で撮影した写真より、1視野中の磁性体粒子100個を用いて、次のように決定する。 In the present embodiment, the average particle diameter of the magnetic particles contained in the magnetic layer is determined by using a scanning electron microscope (SEM) “S-4800” manufactured by Hitachi, Ltd. on the surface of the magnetic layer, acceleration voltage: 2 kV, and magnification: 10000 times (10k times), Observation condition: From the photograph taken with U-LA100, using 100 magnetic particles in one field of view, it is determined as follows.
上記粒子が針状の場合は100個の粒子の平均長軸径を、上記粒子が板状の場合は100個の粒子の平均最大板径を、上記粒子が長軸長と短軸長の比が1〜3.5である球状ないし楕円体状の場合は100個の粒子の平均最大差し渡し径をそれぞれ算出して決定する。 When the particles are needle-shaped, the average major axis diameter of 100 particles, when the particles are plate-shaped, the average maximum plate diameter of 100 particles, the ratio of the major axis length to the minor axis length of the particles In the case of a spherical or ellipsoidal shape having a diameter of 1 to 3.5, the average maximum diameter of 100 particles is calculated and determined.
磁性層13に含まれる結合剤としては、従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等を用いることができる。上記熱可塑性樹脂としては、具体的には、例えば、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、塩化ビニル−ビニルアルコール共重合樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合樹脂、塩化ビニル−水酸基含有アルキルアクリレート共重合樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂等が挙げられる。また、上記熱硬化性樹脂としては、具体的には、例えば、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、アルキド系樹脂等が挙げられる。 As the binder contained in the magnetic layer 13, a conventionally known thermoplastic resin, thermosetting resin, or the like can be used. Specific examples of the thermoplastic resin include vinyl chloride resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin, vinyl chloride-vinyl alcohol copolymer resin, vinyl chloride-vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer resin, vinyl chloride. -Vinyl acetate-maleic anhydride copolymer resin, vinyl chloride-hydroxyl group-containing alkyl acrylate copolymer resin, polyester polyurethane resin and the like. Specific examples of the thermosetting resin include phenol resins, epoxy resins, polyurethane resins, urea resins, melamine resins, alkyd resins, and the like.
磁性層13中の上記結合剤の含有量は、磁性体粒子100質量部に対して、好ましくは7〜50質量部であり、より好ましく10〜35質量部である。 The content of the binder in the magnetic layer 13 is preferably 7 to 50 parts by mass and more preferably 10 to 35 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the magnetic particles.
また、上記結合剤とともに、結合剤中に含まれる官能基等と結合し架橋構造を形成する熱硬化性の架橋剤を併用することが好ましい。上記架橋剤としては、具体的には、例えば、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等のイソシアネート化合物;イソシアネート化合物とトリメチロールプロパン等の水酸基を複数個有する化合物との反応生成物;イソシアネート化合物の縮合生成物等の各種のポリイソシアネートが挙げられる。上記架橋剤の含有量は、結合剤100質量部に対して、好ましくは10〜50質量部である。 Moreover, it is preferable to use together with the said binder the thermosetting crosslinking agent which couple | bonds with the functional group etc. which are contained in a binder, and forms a crosslinked structure. Specific examples of the crosslinking agent include isocyanate compounds such as tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate and isophorone diisocyanate; reaction products of isocyanate compounds and compounds having a plurality of hydroxyl groups such as trimethylolpropane; isocyanate compounds And various polyisocyanates such as condensation products. The content of the crosslinking agent is preferably 10 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder.
磁性層13は、上述した磁性体粒子及び結合剤を含有していれば、研磨剤、潤滑剤、分散剤等の添加剤を更に含有してもよい。特に、耐久性の観点から、研磨剤及び潤滑剤が好ましく用いられる。 The magnetic layer 13 may further contain additives such as an abrasive, a lubricant, and a dispersant as long as the magnetic layer 13 includes the above-described magnetic particles and a binder. In particular, abrasives and lubricants are preferably used from the viewpoint of durability.
上記研磨剤としては、具体的には、例えば、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、窒化ホウ素等が挙げられ、これらの中でも、モース硬度6以上の研磨剤がより好ましい。これらは、単独で又は複数使用してもよい。上記研磨剤の平均粒子径は、使用する研磨剤の種類にもよるが、好ましくは10〜200nmである。上記研磨剤の含有量は、磁性体粒子100質量部に対して、好ましくは5〜20質量部であり、より好ましくは8〜18質量部である。 Specific examples of the abrasive include α-alumina, β-alumina, silicon carbide, chromium oxide, cerium oxide, α-iron oxide, corundum, artificial diamond, silicon nitride, silicon carbide, titanium carbide, Examples thereof include titanium oxide, silicon dioxide, and boron nitride. Among these, an abrasive having a Mohs hardness of 6 or more is more preferable. These may be used alone or in combination. The average particle diameter of the abrasive is preferably 10 to 200 nm, although it depends on the type of abrasive used. The content of the abrasive is preferably 5 to 20 parts by mass and more preferably 8 to 18 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the magnetic particles.
上記潤滑剤としては、脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪酸アミドが挙げられる。上記脂肪酸は、直鎖型、分岐型、シス・トランス異性体のいずれであってもよいが、潤滑性能に優れる直鎖型が好ましい。このような脂肪酸としては、具体的には、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ベヘン酸、オレイン酸、リノール酸等が挙げられる。上記脂肪酸エステルとしては、具体的には、例えば、オレイン酸n−ブチル、オレイン酸ヘキシル、オレイン酸n−オクチル、オレイン酸2−エチルヘキシル、オレイン酸オレイル、ラウリン酸n−ブチル、ラウリン酸ヘプチル、ミリスチン酸n−ブチル、オレイン酸n−ブトキシエチル、トリメチロールプロパントリオレエート、ステアリン酸n−ブチル、ステアリン酸s−ブチル、ステアリン酸イソアミル、ステアリン酸ブチルセロソルブ等が挙げられる。上記脂肪酸アミドとしては、具体的には、例えば、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド等が挙げられる。これらの潤滑剤は、単独で使用してもよく、また、複数を併用してもよい。 Examples of the lubricant include fatty acids, fatty acid esters, and fatty acid amides. The fatty acid may be any of linear, branched and cis / trans isomers, but is preferably a linear type having excellent lubricating performance. Specific examples of such fatty acids include lauric acid, myristic acid, stearic acid, palmitic acid, behenic acid, oleic acid, linoleic acid, and the like. Specific examples of the fatty acid ester include n-butyl oleate, hexyl oleate, n-octyl oleate, 2-ethylhexyl oleate, oleyl oleate, n-butyl laurate, heptyl laurate, and myristic. Examples include n-butyl acid, n-butoxyethyl oleate, trimethylolpropane trioleate, n-butyl stearate, s-butyl stearate, isoamyl stearate, and butyl cellosolve stearate. Specific examples of the fatty acid amide include palmitic acid amide and stearic acid amide. These lubricants may be used alone or in combination.
これらの中でも、脂肪酸エステルと脂肪酸アミドとを併用することが好ましい。特に、磁性層13中の磁性体粒子、研磨剤等の固形分の総量100質量部に対して、脂肪酸エステルを0.2〜3質量部、脂肪酸アミドを0.5〜5質量部使用することが好ましい。上記脂肪酸エステルの含有量が0.2質量部未満であると、摩擦係数低減効果が小さく、3.0質量部を超えると、磁性層13がヘッドに貼り付く等の副作用を生じる虞があるからである。また、上記脂肪酸アミドの含有量が0.5質量部未満であると、磁気ヘッドと磁性層13とが相互接触することにより生じる焼き付きを防止する効果が小さくなるからであり、5質量部を超えると脂肪酸アミドがブリードアウトしてしまう虞があるからである。 Among these, it is preferable to use a fatty acid ester and a fatty acid amide in combination. In particular, 0.2 to 3 parts by mass of a fatty acid ester and 0.5 to 5 parts by mass of a fatty acid amide are used with respect to 100 parts by mass of the solid content of magnetic particles and abrasives in the magnetic layer 13. Is preferred. If the content of the fatty acid ester is less than 0.2 parts by mass, the effect of reducing the friction coefficient is small, and if it exceeds 3.0 parts by mass, side effects such as sticking of the magnetic layer 13 to the head may occur. It is. Further, if the content of the fatty acid amide is less than 0.5 parts by mass, the effect of preventing seizure caused by mutual contact between the magnetic head and the magnetic layer 13 becomes small, and exceeds 5 parts by mass. This is because the fatty acid amide may bleed out.
また、磁性層13は、導電性及び表面潤滑性の向上を目的として、カーボンブラックを含有してもよい。このようなカーボンブラックとしては、具体的には、例えば、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック等が挙げられる。カーボンブラックの平均粒子径は、好ましくは0.01〜0.1μmである。上記平均粒子径が0.01μm以上であれば、カーボンブラックが良好に分散された磁性層13を形成することができる。一方、上記平均粒子径が0.1μm以下であれば、表面平滑性に優れた磁性層13を形成することができる。また、必要に応じて、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。上記カーボンブラックの含有量は、磁性体粒子100質量部に対して、好ましくは0.2〜5質量部であり、より好ましくは0.5〜4質量部である。 The magnetic layer 13 may contain carbon black for the purpose of improving conductivity and surface lubricity. Specific examples of such carbon black include acetylene black, furnace black, and thermal black. The average particle size of carbon black is preferably 0.01 to 0.1 μm. When the average particle diameter is 0.01 μm or more, the magnetic layer 13 in which carbon black is well dispersed can be formed. On the other hand, when the average particle diameter is 0.1 μm or less, the magnetic layer 13 having excellent surface smoothness can be formed. Moreover, you may use 2 or more types of carbon black from which an average particle diameter differs as needed. The content of the carbon black is preferably 0.2 to 5 parts by mass and more preferably 0.5 to 4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the magnetic particles.
磁性層13の表面粗さは、日本工業規格(JIS)B0601で定義されている中心線平均粗さRaとして、2.0nm未満であることが好ましい。磁性層13の表面平滑性が向上するほど、高出力が得られるが、余りに磁性層13の表面が平滑化しすぎると、摩擦係数が高くなり、走行安定性が低下する。このため、Raは1.0nm以上であることが好ましい。 The surface roughness of the magnetic layer 13 is preferably less than 2.0 nm as the centerline average roughness Ra defined by Japanese Industrial Standard (JIS) B0601. As the surface smoothness of the magnetic layer 13 is improved, a higher output is obtained. However, if the surface of the magnetic layer 13 is too smooth, the friction coefficient is increased and the running stability is lowered. For this reason, it is preferable that Ra is 1.0 nm or more.
<下塗層>
磁性層13の下には、潤滑剤の保持機能と、外部応力(例えば、磁気ヘッドによる加圧力)の緩衝機能とを有する下塗層12を設けることが好ましい。また、下塗層12を設けることにより、磁気記録媒体10の強度が高まるため、磁気記録媒体10を形成する際に、カレンダ処理を可能とし、磁性層13の充填性を向上できる。下塗層12は、非磁性粉末と結合剤と潤滑剤とを含むものである。
<Undercoat layer>
Under the magnetic layer 13, it is preferable to provide an undercoat layer 12 having a function of retaining a lubricant and a buffering function of external stress (for example, pressure applied by a magnetic head). In addition, since the strength of the magnetic recording medium 10 is increased by providing the undercoat layer 12, calendering can be performed when the magnetic recording medium 10 is formed, and the filling property of the magnetic layer 13 can be improved. The undercoat layer 12 contains nonmagnetic powder, a binder, and a lubricant.
下塗層12に含まれる非磁性粉末としては、カーボンブラック、酸化チタン、酸化鉄、酸化アルミニウム等が挙げられ、通常は、カーボンブラックが単独で用いられるか、カーボンブラックと、酸化チタン、酸化鉄、酸化アルミニウム等の他の非磁性粉末とが混合して用いられる。厚さムラの少ない塗膜を形成して平滑な下塗層12を形成するためには、粒度分布がシャープな非磁性粉末を用いることが好ましい。上記非磁性粉末の平均粒子径は、下塗層12の均一性、表面平滑性、剛性の確保、及び導電性確保の観点から、例えば10〜1000nmであることが好ましく、10〜500nmであることがより好ましい。 Examples of the nonmagnetic powder contained in the undercoat layer 12 include carbon black, titanium oxide, iron oxide, and aluminum oxide. Usually, carbon black is used alone, or carbon black, titanium oxide, and iron oxide are used. In addition, other nonmagnetic powders such as aluminum oxide are mixed and used. In order to form a smooth undercoat layer 12 by forming a coating film with little thickness unevenness, it is preferable to use a nonmagnetic powder having a sharp particle size distribution. The average particle size of the nonmagnetic powder is preferably 10 to 1000 nm, for example, and preferably 10 to 500 nm, from the viewpoint of uniformity of the undercoat layer 12, surface smoothness, ensuring rigidity, and ensuring conductivity. Is more preferable.
下塗層12に含ま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あってもよい。針状又は紡錘状の非磁性粉末の平均粒子径は、平均長軸径で10〜300nmが好ましく、平均短軸径で5〜200nmが好ましい。球状の非磁性粉末の平均粒子径は、5〜200nmが好ましく、5〜100nmがより好ましい。板状の非磁性粉末の平均粒子径は、最も大きな板径で10〜200nmが好ましい。更に、平滑且つ厚みムラの少ない下塗層12を形成するためにも、シャープな粒度分布を有する非磁性粉末が好ましく用いられる。 The particle shape of the nonmagnetic powder contained in the undercoat layer 12 may be any of a spherical shape, a plate shape, a needle shape, and a spindle shape. The average particle diameter of the acicular or spindle-shaped nonmagnetic powder is preferably 10 to 300 nm in terms of the average major axis diameter, and more preferably 5 to 200 nm in terms of the average minor axis diameter. The average particle size of the spherical nonmagnetic powder is preferably 5 to 200 nm, and more preferably 5 to 100 nm. The average particle diameter of the plate-like nonmagnetic powder is preferably 10 to 200 nm with the largest plate diameter. Furthermore, a nonmagnetic powder having a sharp particle size distribution is preferably used in order to form the undercoat layer 12 which is smooth and has little thickness unevenness.
下塗層12に含まれる結合剤及び潤滑剤としては、前述の磁性層13に用いられる結合剤及び潤滑剤と同様のものが使用できる。上記結合剤の含有量は、上記非磁性粉末100質量部に対して、好ましくは7〜50質量部であり、より好ましくは10〜35質量部である。また、上記潤滑剤の含有量は、上記非磁性粉末100質量部に対して、好ましくは2〜6質量部であり、より好ましくは2.5〜4質量部である。 As the binder and lubricant contained in the undercoat layer 12, the same binder and lubricant as those used for the magnetic layer 13 described above can be used. The content of the binder is preferably 7 to 50 parts by mass, and more preferably 10 to 35 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the nonmagnetic powder. Moreover, the content of the lubricant is preferably 2 to 6 parts by mass, more preferably 2.5 to 4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the nonmagnetic powder.
前述の磁性層13に用いる磁性体粒子はε−酸化鉄粒子であり、ε−酸化鉄粒子の飽和磁化量は、従来の強磁性六方晶フェライト粒子の飽和磁化量に比べて、1/2〜1/3と小さいため、記録波長が長いサーボ信号を記録する場合には、下塗層12に磁性体粒子を含有させる。上記磁性体粒子としては、例えば、針状の金属鉄系磁性粒子、板状の六方晶フェライト磁性粒子、粒状の窒化鉄系磁性粒子等を用いることができる。 The magnetic particles used for the magnetic layer 13 are ε-iron oxide particles, and the saturation magnetization of the ε-iron oxide particles is 1/2 to that of the conventional ferromagnetic hexagonal ferrite particles. Since it is as small as 1/3, when recording a servo signal having a long recording wavelength, the undercoat layer 12 contains magnetic particles. As the magnetic particles, for example, acicular metallic iron-based magnetic particles, plate-shaped hexagonal ferrite magnetic particles, granular iron nitride-based magnetic particles, and the like can be used.
下塗層12の厚さは、好ましくは0.1〜3μmであり、より好ましくは0.3〜2μmである。この厚さ範囲とすることにより、磁気記録媒体10の全厚を不要に大きくせずに、潤滑剤の保持機能と、外部応力の緩衝機能を維持できる。 The thickness of the undercoat layer 12 is preferably 0.1 to 3 μm, more preferably 0.3 to 2 μm. By setting the thickness within this range, the retaining function of the lubricant and the buffering function of the external stress can be maintained without unnecessarily increasing the total thickness of the magnetic recording medium 10.
<非磁性支持体>
非磁性支持体11としては、従来から使用されている磁気記録媒体用の非磁性支持体を使用できる。具体的には、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル類、ポリオレフィン類、セルローストリアセテート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスルフォン、アラミド等からなるフィルム等が挙げられる。
<Non-magnetic support>
As the nonmagnetic support 11, a conventionally used nonmagnetic support for a magnetic recording medium can be used. Specific examples include films made of polyesters such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyolefins, cellulose triacetate, polycarbonate, polyamide, polyimide, polyamideimide, polysulfone, and aramid.
非磁性支持体11の厚さは、用途によって異なるが、好ましくは1.5〜11μmであり、より好ましくは2〜7μmである。非磁性支持体11の厚さが1.5μm以上であれば、成膜性が向上するとともに、高い強度を得ることができる。一方、非磁性支持体11の厚さが11μm以下であれば、全厚が不要に厚くならず、例えば、磁気テープの場合1巻当たりの記録容量を大きくすることができる。 The thickness of the nonmagnetic support 11 varies depending on the application, but is preferably 1.5 to 11 μm, more preferably 2 to 7 μm. If the thickness of the nonmagnetic support 11 is 1.5 μm or more, the film formability is improved and high strength can be obtained. On the other hand, if the thickness of the nonmagnetic support 11 is 11 μm or less, the total thickness is not unnecessarily increased. For example, in the case of a magnetic tape, the recording capacity per roll can be increased.
非磁性支持体11の長手方向のヤング率は、好ましくは5.8GPa以上であり、より好ましくは7.1GPa以上である。非磁性支持体11の長手方向のヤング率が5.8GPa以上であれば、走行性を向上させることができる。また、ヘリキャルスキャン方式に用いられる磁気記録媒体では、長手方向のヤング率(MD)と幅方向のヤング率(TD)との比(MD/TD)は、好ましくは0.6〜0.8であり、より好ましく0.65〜0.75であり、更に好ましくは0.7である。上記比の範囲内であれば、磁気ヘッドのトラックの入側から出側間の出力のばらつき(フラットネス)を抑えることができる。リニアレコーディング方式に用いられる磁気記録媒体では、長手方向のヤング率(MD)と幅方向のヤング率(TD)との比(MD/TD)は、好ましくは0.7〜1.3である。 The Young's modulus in the longitudinal direction of the nonmagnetic support 11 is preferably 5.8 GPa or more, more preferably 7.1 GPa or more. If the Young's modulus in the longitudinal direction of the nonmagnetic support 11 is 5.8 GPa or more, the running performance can be improved. In the magnetic recording medium used for the helical scan method, the ratio (MD / TD) of Young's modulus (MD) in the longitudinal direction to Young's modulus (TD) in the width direction is preferably 0.6 to 0.8. More preferably, it is 0.65-0.75, More preferably, it is 0.7. As long as the ratio is within the above range, output variation (flatness) between the input side and the output side of the track of the magnetic head can be suppressed. In the magnetic recording medium used for the linear recording system, the ratio (MD / TD) of Young's modulus (MD) in the longitudinal direction to Young's modulus (TD) in the width direction is preferably 0.7 to 1.3.
<バックコート層>
非磁性支持体11の下塗層12が形成されている主面とは反対側の主面(ここでは、下面)には、走行性の向上等を目的としてバックコート層14を設けることが好ましい。バックコート層14の厚さは、好ましくは0.2〜0.8μmであり、より好ましくは0.3〜0.8μmである。バックコート層14の厚さが薄すぎると、走行性向上効果が不十分となり、厚すぎると磁気記録媒体10の全厚が厚くなり、例えば、磁気テープ1巻当たりの記録容量が小さくなる。
<Back coat layer>
A back coat layer 14 is preferably provided on the main surface (here, the lower surface) opposite to the main surface on which the undercoat layer 12 of the nonmagnetic support 11 is formed for the purpose of improving running performance and the like. . The thickness of the backcoat layer 14 is preferably 0.2 to 0.8 μm, and more preferably 0.3 to 0.8 μm. If the thickness of the backcoat layer 14 is too thin, the effect of improving running performance is insufficient, and if it is too thick, the total thickness of the magnetic recording medium 10 is increased, and for example, the recording capacity per magnetic tape roll is reduced.
バックコート層14は、例えば、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック等のカーボンブラックを含有することが好ましい。通常、粒子径が相対的に異なる、小粒径カーボンブラックと大粒径カーボンブラックとが併用される。併用する理由は、走行性向上効果が大きくなるからである。 The back coat layer 14 preferably contains, for example, carbon black such as acetylene black, furnace black, or thermal black. Usually, small particle size carbon black and large particle size carbon black having relatively different particle sizes are used in combination. The reason for using it in combination is that the effect of improving running performance is increased.
また、バックコート層14は結合剤を含み、結合剤としては、磁性層13及び下塗層12に用いられる結合剤と同様のものを用いることができる。これらの中でも、摩擦係数を低減させ磁気ヘッドの走行性を向上させるためには、セルロース系樹脂とポリウレタン系樹脂とを併用することが好ましい。 The back coat layer 14 contains a binder, and the same binder as that used for the magnetic layer 13 and the undercoat layer 12 can be used as the binder. Among these, in order to reduce the friction coefficient and improve the running performance of the magnetic head, it is preferable to use a cellulose resin and a polyurethane resin in combination.
バックコート層14は、強度向上を目的として、酸化鉄、アルミナ等を更に含有することが好ましい。 The back coat layer 14 preferably further contains iron oxide, alumina or the like for the purpose of improving the strength.
次に、本実施形態の磁気記録媒体の製造方法について説明する。本実施形態の磁気記録媒体の製造方法は、例えば、各層形成成分と溶媒とを混合して、磁性層形成用塗料、下塗層形成用塗料及びバックコート層形成用塗料をそれぞれ作製し、非磁性支持体の片面に下塗層形成塗料を塗布して乾燥させて下塗層を形成した後に、その下塗層の上に磁性層形成用塗料を塗布して乾燥させる逐次重層塗布方式で磁性層を形成し、更に非磁性支持体の他方の片面にバックコート層形成用塗料を塗布して乾燥してバックコート層を形成する。その後に全体をカレンダ処理して磁気記録媒体を得る。 Next, a method for manufacturing the magnetic recording medium of this embodiment will be described. The method of manufacturing the magnetic recording medium of the present embodiment includes, for example, mixing each layer forming component and a solvent to prepare a magnetic layer forming paint, an undercoat layer forming paint, and a backcoat layer forming paint, respectively. Apply the undercoat layer-forming paint on one side of the magnetic support and dry it to form the undercoat layer, then apply the magnetic layer-forming paint on the undercoat layer and dry it. Then, a backcoat layer-forming coating material is applied to the other surface of the nonmagnetic support and dried to form a backcoat layer. Thereafter, the whole is calendered to obtain a magnetic recording medium.
また、上記逐次重層塗布方式に代えて、非磁性支持体の片面に下塗層形成用塗料を塗布した後、下塗層形成用塗料が乾燥する前に、下塗層形成用塗料の上に磁性層形成用塗料を塗布して乾燥させる同時重層塗布方式を採用することもできる。 Also, instead of the sequential multi-layer coating method, after applying the undercoat layer-forming paint on one side of the nonmagnetic support, before the undercoat layer-forming paint is dried, on the undercoat layer-forming paint. It is also possible to employ a simultaneous multilayer coating method in which a magnetic layer forming coating is applied and dried.
上記各塗料の塗布方法は特に限定されず、例えば、グラビア塗布、ロール塗布、ブレード塗布、エクストルージョン塗布等を用いることができる。 The coating method of each paint is not particularly limited, and for example, gravure coating, roll coating, blade coating, extrusion coating and the like can be used.
前述の磁性層おいて、表面混合層の平均厚さLを4nm≦L≦8nmに設定する方法としては、前述の(a)〜(e)の方法があり、これらの方法を単独で実施することができ、また、これらの方法を複数組み合わせて実施することができるが、前述のとおり、特に(a)の潤滑剤の転写塗布と、(b)の磁性層の研磨処理とを組み合わせることが好ましい。 In the magnetic layer described above, the method of setting the average thickness L of the surface mixed layer to 4 nm ≦ L ≦ 8 nm includes the methods (a) to (e) described above, and these methods are carried out independently. In addition, a plurality of these methods can be combined, and as described above, in particular, (a) the transfer coating of the lubricant and (b) the polishing treatment of the magnetic layer can be combined. preferable.
(磁気記録媒体の記録再生機構)
次に、本発明の磁気記録媒体の記録再生機構の実施形態について説明する。
(Recording / reproducing mechanism of magnetic recording medium)
Next, an embodiment of a recording / reproducing mechanism for a magnetic recording medium of the present invention will be described.
本実施形態の磁気記録媒体の記録再生機構は、本発明の上記実施形態の磁気記録媒体と、TMRヘッドとを含んでいる。上記磁気記録媒体の磁性層は、前述のとおり、磁性体粒子として平均粒子径が15nm以下のε−酸化鉄を含んでいるため、電磁変換特性を向上できるが、更に高感度のTMRヘッドと組み合わせることにより、更に良好な電磁変換特性(SN特性)を得ることができる。 The recording / reproducing mechanism of the magnetic recording medium of the present embodiment includes the magnetic recording medium of the above-described embodiment of the present invention and a TMR head. As described above, since the magnetic layer of the magnetic recording medium contains ε-iron oxide having an average particle diameter of 15 nm or less as magnetic particles, the electromagnetic conversion characteristics can be improved, but it is combined with a more sensitive TMR head. Thus, even better electromagnetic conversion characteristics (SN characteristics) can be obtained.
また、TMRヘッドは、感度が高く、微粒子のε−酸化鉄と組み合わせることにより、高いSN比を得ることができるが、TMRヘッドは感度が高いために、磁性層とのスペーシングが小さくなると、TMRヘッドと磁性層突起との接触による放熱により、TMR素子が瞬間的に冷却されるために生ずる、サーマルアスペリティノイズ(クーリングノイズ)が発生しやすくなるが、前述のとおり、上記磁気記録媒体の磁性層の表面混合層の平均厚さLが、4nm≦L≦8nmに設定されているため、サーマルアスペリティノイズを低減できる。 The TMR head is highly sensitive and can be combined with fine particles of ε-iron oxide to obtain a high S / N ratio. However, since the TMR head has high sensitivity, the spacing with the magnetic layer is reduced. Thermal asperity noise (cooling noise), which is generated because the TMR element is instantaneously cooled due to heat radiation due to contact between the TMR head and the magnetic layer protrusion, is likely to occur. Since the average thickness L of the surface mixed layer is set to 4 nm ≦ L ≦ 8 nm, thermal asperity noise can be reduced.
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものでない。また、以下の説明において、「部」とあるのは「質量部」を意味する。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to the following Example. In the following description, “parts” means “parts by mass”.
(実施例1)
[磁性塗料の調製]
表1に示す磁性塗料成分(1)を高速攪拌混合機で高速混合して混合物を調製した。次に、得られた混合物をサンドミルで20分間分散処理した後、表2に示す磁性塗料成分(2)を加えて230分間分散処理し、その後、表3に示す磁性塗料成分(3)を加えて分散液を調製した。次に、得られた分散液と、表4に示す磁性塗料成分(4)とをディスパを用いて撹拌し、これをフィルタでろ過して、磁性塗料を調製した。
Example 1
[Preparation of magnetic paint]
A magnetic paint component (1) shown in Table 1 was mixed at high speed with a high speed stirring mixer to prepare a mixture. Next, the obtained mixture was dispersed in a sand mill for 20 minutes, then the magnetic coating component (2) shown in Table 2 was added and dispersed for 230 minutes, and then the magnetic coating component (3) shown in Table 3 was added. A dispersion was prepared. Next, the obtained dispersion and the magnetic paint component (4) shown in Table 4 were stirred using a dispaper and filtered through a filter to prepare a magnetic paint.
[下塗塗料の調製]
表5に示す下塗塗料成分(1)を回分式ニーダで混練することにより混練物を調製した。次に、得られた混練物と、表6に示す下塗塗料成分(2)とをディスパを用いて撹拌して、混合液を調製した。次に、得られた混合液をサンドミルで100分間分散して分散液を調製した後、この分散液と、表7に示す下塗塗料成分(3)とをディスパを用いて撹拌し、これをフィルタでろ過して、下塗塗料を調製した。
[Preparation of undercoat]
A kneaded product was prepared by kneading the undercoat paint component (1) shown in Table 5 with a batch kneader. Next, the obtained kneaded material and the undercoat paint component (2) shown in Table 6 were stirred using a dispaper to prepare a mixed solution. Next, after the obtained mixed liquid was dispersed with a sand mill for 100 minutes to prepare a dispersion, this dispersion and the undercoat paint component (3) shown in Table 7 were stirred using a dispaper, and this was filtered. Undercoat paint was prepared.
[バックコート層用塗料の調製]
表8に示すバックコート層用塗料成分を混合した混合液を、サンドミルで50分間分散して分散液を調製した。得られた分散液にポリイソシアネートを15部加えて撹拌し、これをフィルタでろ過して、バックコート層用塗料を調製した。
[Preparation of paint for back coat layer]
A mixed liquid in which the coating components for the back coat layer shown in Table 8 were mixed was dispersed by a sand mill for 50 minutes to prepare a dispersion. 15 parts of polyisocyanate was added to the obtained dispersion and stirred, and this was filtered through a filter to prepare a coating material for a backcoat layer.
[評価用磁気テープの作製]
非磁性支持体(ポリエチレンナフタレートフィルム、厚さ:5μm)の上に、上記下塗塗料をカレンダ処理後の下塗層の厚さが1.1μmとなるように塗布し、100℃で乾燥して下塗層を形成した。次に、上記下塗層の上に、上記磁性塗料をカレンダ処理後の磁性層の厚さが55nmとなるように、ダイコータを用いてコーター張力を4.5N/インチとして塗布し、100℃で乾燥して磁性層を形成した。その後、N−S対抗磁石を用いて垂直方向に強度450kA/mの配向磁界を印加しながら、垂直配向処理を行った。
[Production of magnetic tape for evaluation]
On the non-magnetic support (polyethylene naphthalate film, thickness: 5 μm), the primer coating is applied so that the thickness of the primer layer after the calendering process is 1.1 μm and dried at 100 ° C. An undercoat layer was formed. Next, on the undercoat layer, a coater tension of 4.5 N / inch was applied using a die coater so that the thickness of the magnetic layer after calendering the magnetic coating was 55 nm, at 100 ° C. A magnetic layer was formed by drying. Thereafter, vertical alignment treatment was performed while applying an alignment magnetic field having a strength of 450 kA / m in the vertical direction using an NS counter magnet.
次に、上記バックコート層用塗料を、非磁性支持体の上記下塗層及び上記磁性層が形成された面とは反対側の面上に、カレンダ処理後の厚さが0.5μmとなるように塗布し、100℃で乾燥してバックコート層を形成した。 Next, the thickness after the calendering is 0.5 μm on the surface of the non-magnetic support on the side opposite to the surface on which the undercoat layer and the magnetic layer are formed. And then dried at 100 ° C. to form a backcoat layer.
その後、上記非磁性支持体の上面側に下塗層及び磁性層が形成され、下面側にバックコート層が形成された原反ロールを、7段の金属ロールを有するカレンダ装置で温度100℃、線圧300kg/cmでカレンダ処理した。 Thereafter, a raw roll having an undercoat layer and a magnetic layer formed on the upper surface side of the non-magnetic support and a back coat layer formed on the lower surface side is heated at a temperature of 100 ° C. with a calender device having seven metal rolls. Calendar treatment was performed at a linear pressure of 300 kg / cm.
次に、得られた原反ロールを60℃で48時間硬化処理し、磁気シートを作製した。この磁気シートを1/2インチ幅に裁断して磁気テープを作製した。 Next, the obtained raw fabric roll was cured at 60 ° C. for 48 hours to produce a magnetic sheet. This magnetic sheet was cut into a 1/2 inch width to produce a magnetic tape.
次に、作製した磁気テープに表面処理を行った。この表面処理は、スパイラル状に溝を設けた超鋼ローターを回転させて磁気テープに摺動させて磁気テープの磁性層表面を処理するものである。 Next, surface treatment was performed on the produced magnetic tape. In this surface treatment, the surface of the magnetic layer of the magnetic tape is treated by rotating a super steel rotor provided with spiral grooves and sliding the rotor on the magnetic tape.
具体的には、直径30mm、溝幅2mmの超鋼ローターを用い、超鋼ローターの回転数を3000rpm、磁気テープの走行速度を5m/sec、磁気テープの巻き取り張力を120g、巻き出し張力を80g、磁気テープの超鋼ローターへの巻き付け角度を120°として、磁気テープの表面処理を行った。 Specifically, using a super steel rotor with a diameter of 30 mm and a groove width of 2 mm, the super steel rotor speed is 3000 rpm, the magnetic tape running speed is 5 m / sec, the magnetic tape winding tension is 120 g, and the unwinding tension is The surface treatment of the magnetic tape was performed at 80 g and the winding angle of the magnetic tape around the super steel rotor was 120 °.
更に、上記表面処理を行った磁気テープに潤滑処理を行った。この潤滑処理は、前述のとおり、磁性層の外表面に、潤滑剤が含浸された帯状の塗布布を走行させながら摺接させることにより、磁性層の外表面に潤滑剤を転写して塗布する処理である。 Further, the magnetic tape subjected to the surface treatment was lubricated. As described above, this lubrication treatment is performed by transferring the lubricant onto the outer surface of the magnetic layer by sliding the belt-like coating cloth impregnated with the lubricant while running on the outer surface of the magnetic layer. It is processing.
具体的には、上記塗布布として、テクノス株式会社製の塗布布“TECHNO WIPER(テクノワイパー)CRN500”(製品名)を用い、上記潤滑剤として、日油株式会社製の潤滑剤“ユニスターH−208BRS”10質量部と、粘度調整用の溶剤としてのヘキサン90質量部とを混合した混合液を用い、上記塗布布に上記混合液を含浸させて下記のとおり潤滑処理した。 Specifically, Technos Co., Ltd. application cloth “TECHNO WIPER (Techno Wiper) CRN500” (product name) is used as the application cloth, and the lubricant “Unistar H-” manufactured by NOF Corporation is used as the lubricant. Using a mixed solution obtained by mixing 10 parts by mass of 208BRS "and 90 parts by mass of hexane as a viscosity adjusting solvent, the coated cloth was impregnated with the above mixed solution and lubricated as follows.
潤滑処理を行うときの磁気テープの走行速度を5m/sec、走行張力を1Nとし、塗布布の走行速度を100mm/minとして磁気テープの走行方向と反対の方向に塗布布を移動させた。塗布布が巻きつけられた摺接ガイドピンへの磁気テープの巻き付け角度は30°とし、摺接ガイドピンの直径は25mmとした。本実施例では、上記潤滑処理を2回行い、実施例1の評価用磁気テープを作製した。 When the lubrication treatment was performed, the traveling speed of the magnetic tape was 5 m / sec, the traveling tension was 1 N, the traveling speed of the coated cloth was 100 mm / min, and the coated cloth was moved in the direction opposite to the traveling direction of the magnetic tape. The winding angle of the magnetic tape around the sliding contact guide pin around which the coated cloth was wound was 30 °, and the diameter of the sliding contact guide pin was 25 mm. In this example, the above-described lubrication treatment was performed twice to produce the evaluation magnetic tape of Example 1.
(実施例2)
裁断後の磁気テープに対する潤滑処理を4回行った以外は、実施例1と同様にして、実施例2の評価用磁気テープを作製した。
(Example 2)
A magnetic tape for evaluation of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the lubrication treatment for the cut magnetic tape was performed four times.
(実施例3)
表1に示す磁性塗料成分(1)のε−Fe2O3磁性粉末の平均粒子径を12nmに変更し、更に裁断後の磁気テープに対する潤滑処理を3回行った以外は、実施例1と同様にして、実施例3の評価用磁気テープを作製した。
(Example 3)
Example 1 except that the average particle diameter of the ε-Fe 2 O 3 magnetic powder of the magnetic coating component (1) shown in Table 1 was changed to 12 nm and the lubricating treatment for the magnetic tape after cutting was performed three times. Similarly, the magnetic tape for evaluation of Example 3 was produced.
(実施例4)
磁性層の形成後の垂直配向処理の配向磁界の強度を550A/mに上昇させ、更に裁断後の磁気テープに対する潤滑処理を3回行った以外は、実施例1と同様にして、実施例4の評価用磁気テープを作製した。
Example 4
Example 4 is the same as Example 1 except that the strength of the orientation magnetic field in the vertical orientation treatment after the formation of the magnetic layer is increased to 550 A / m, and the lubricating treatment for the cut magnetic tape is performed three times. A magnetic tape for evaluation was prepared.
(実施例5)
表1に示す磁性塗料成分(1)のε−Fe2O3磁性粉末の保磁力を2800〔Oe〕に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例5の評価用磁気テープを作製した。
(Example 5)
The magnetic tape for evaluation of Example 5 is the same as Example 1 except that the coercive force of the ε-Fe 2 O 3 magnetic powder of the magnetic coating component (1) shown in Table 1 is changed to 2800 [Oe]. Produced.
(実施例6)
作製した原反ロールを、7段の金属ロールを有するカレンダ装置で温度90℃、線圧300kg/cmでカレンダ処理し、裁断後の磁気テープに対する潤滑処理を3回行った以外は、実施例1と同様にして、実施例6の評価用磁気テープを作製した。
(Example 6)
Example 1 except that the produced raw roll was calendered at a temperature of 90 ° C. and a linear pressure of 300 kg / cm in a calender apparatus having a seven-stage metal roll, and the lubricating treatment for the magnetic tape after cutting was performed three times. In the same manner as described above, an evaluation magnetic tape of Example 6 was produced.
(実施例7)
裁断後の磁気テープに対して表面処理を行わず、潤滑処理を3回行った以外は、実施例1と同様にして、実施例7の評価用磁気テープを作製した。
(Example 7)
A magnetic tape for evaluation of Example 7 was produced in the same manner as in Example 1 except that the surface treatment was not performed on the cut magnetic tape and the lubrication treatment was performed three times.
(比較例1)
表1に示す磁性塗料成分(1)のε−Fe2O3磁性粉末の平均粒子径を16nmに変更し、更に裁断後の磁気テープに対する潤滑処理を3回行った以外は、実施例1と同様にして、比較例1の評価用磁気テープを作製した。
(Comparative Example 1)
Example 1 except that the average particle diameter of the ε-Fe 2 O 3 magnetic powder of the magnetic coating component (1) shown in Table 1 was changed to 16 nm and the lubricating treatment for the magnetic tape after cutting was performed three times. Similarly, an evaluation magnetic tape of Comparative Example 1 was produced.
(比較例2)
磁性層の形成後の垂直配向処理の配向磁界の強度を350A/mに低下させ、更に裁断後の磁気テープに対する潤滑処理を3回行った以外は、実施例1と同様にして、比較例2の評価用磁気テープを作製した。
(Comparative Example 2)
Comparative Example 2 was carried out in the same manner as in Example 1 except that the strength of the orientation magnetic field in the vertical orientation treatment after the formation of the magnetic layer was reduced to 350 A / m and the lubrication treatment for the cut magnetic tape was performed three times. A magnetic tape for evaluation was prepared.
(比較例3)
作製した原反ロールを、7段の金属ロールを有するカレンダ装置で温度110℃、線圧300kg/cmでカレンダ処理し、裁断後の磁気テープに対して表面処理を行わず、潤滑処理を1回行った以外は、実施例1と同様にして、比較例3の評価用磁気テープを作製した。
(Comparative Example 3)
The produced raw roll is calendered at a temperature of 110 ° C. and a linear pressure of 300 kg / cm with a calender device having a seven-stage metal roll, and the lubricated treatment is performed once without performing surface treatment on the cut magnetic tape. A magnetic tape for evaluation of Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that this was performed.
(比較例4)
作製した原反ロールを、7段の金属ロールを有するカレンダ装置で温度90℃、線圧300kg/cmでカレンダ処理し、裁断後の磁気テープに対して表面処理を行わず、潤滑処理を3回行った以外は、実施例1と同様にして、比較例4の評価用磁気テープを作製した。
(Comparative Example 4)
The produced raw roll is calendered at a temperature of 90 ° C. and a linear pressure of 300 kg / cm with a calender apparatus having a seven-stage metal roll, and the surface treatment is not performed on the cut magnetic tape, and the lubricating treatment is performed three times. A magnetic tape for evaluation of Comparative Example 4 was produced in the same manner as in Example 1 except that this was done.
(比較例5)
裁断後の磁気テープに対して表面処理を行わず、潤滑処理を1回行った以外は、実施例1と同様にして、比較例5の評価用磁気テープを作製した。
(Comparative Example 5)
A magnetic tape for evaluation of Comparative Example 5 was produced in the same manner as in Example 1 except that the surface treatment was not performed on the magnetic tape after cutting and the lubrication treatment was performed once.
次に、作製した評価用磁気テープを用いて以下の特性を測定した。 Next, the following characteristics were measured using the produced magnetic tape for evaluation.
<磁性層の幅方向の磁化の長さ>
作製した評価用磁気テープの磁性層に記録された信号の磁化の長さであってその磁性層の幅方向の磁化の長さを次のようにして測定した。即ち、磁気力顕微鏡として、デジタルインスツルメント社製の“Nano Scope III”(製品名)を用い、周波数検出法により、信号が記録された磁性層の幅方向の磁化の長さを測定した。測定プローブには、コバルトアロイコートを有するプローブ(先端曲率半径:25〜40nm、保磁力:約400〔Oe〕、磁気モーメント:約1×10-13emu)を用い、走査範囲は5μm四方、走査速度は5μm/secとした。
<Length of magnetization in the width direction of the magnetic layer>
The magnetization length of the signal recorded in the magnetic layer of the produced magnetic tape for evaluation, and the magnetization length in the width direction of the magnetic layer was measured as follows. That is, as a magnetic force microscope, “Nano Scope III” (product name) manufactured by Digital Instruments was used, and the length of magnetization in the width direction of the magnetic layer on which the signal was recorded was measured by a frequency detection method. A probe having a cobalt alloy coat (tip radius of curvature: 25 to 40 nm, coercive force: about 400 [Oe], magnetic moment: about 1 × 10 −13 emu) is used as the measurement probe, and the scanning range is 5 μm square, scanning The speed was 5 μm / sec.
<磁性層の角形比及び保磁力>
東英工業社製の振動試料型磁力計“VSM−P7型”(製品名)を用いて、評価用磁気テープのヒステリシス曲線を求めた。上記ヒステリシス曲線から磁性層の厚さ方向の角形比及び保磁力を求めた。具体的には、評価用磁気テープを直径8mmの円形に切断して切断サンプルとし、その切断サンプルを、磁気テープの厚さ方向を外部磁場の印加方向に揃えて20枚積層して測定サンプルとした。振動試料型磁力計からのデータのプロットモードとしては、印加磁界を−16kOe〜16kOeとし、時定数TCを0.03sec、描画ステップを6ビット、ウエイトタイムを0.3secと設定した。
<Rectangle ratio and coercive force of magnetic layer>
Using a vibrating sample magnetometer “VSM-P7 type” (product name) manufactured by Toei Kogyo Co., Ltd., a hysteresis curve of the magnetic tape for evaluation was obtained. The squareness ratio and coercive force in the thickness direction of the magnetic layer were determined from the hysteresis curve. Specifically, the evaluation magnetic tape is cut into a circular shape with a diameter of 8 mm to obtain a cut sample, and the cut samples are stacked by aligning the thickness direction of the magnetic tape with the application direction of the external magnetic field and stacking 20 samples. did. As a data plot mode from the vibrating sample magnetometer, the applied magnetic field was set to -16 kOe to 16 kOe, the time constant TC was set to 0.03 sec, the drawing step was set to 6 bits, and the wait time was set to 0.3 sec.
<磁性層の表面混合層の平均厚さL>
前述の本実施形態の層厚さ測定方法により、磁性層の表面混合層の平均厚さLを測定した。
<Average thickness L of the surface mixed layer of the magnetic layer>
The average thickness L of the surface mixed layer of the magnetic layer was measured by the layer thickness measurement method of the present embodiment described above.
<磁性層のスペーシング>
Micro Physics社製のTSA(Tape Spacing Analyzer)を用いて、磁性層の表面をn−ヘキサンで洗浄した後のスペーシングを測定した。
<Space of magnetic layer>
Spacing after the surface of the magnetic layer was washed with n-hexane was measured using TSA (Tape Spacing Analyzer) manufactured by Micro Physics.
具体的には、ウレタン製の半球で磁性層をガラス板に押し付ける圧力は0.5atm(5.05×104N/m)とした。この状態でストロボスコープから白色光を、ガラス板を通して評価用磁気テープの磁性層側表面の一定領域(240000〜280000μm2)に照射し、そこからの反射光を、IFフィルタ(633nm)及びIFフィルタ(546nm)を通してCCDで受光することで、この領域の凹凸で生じた干渉縞画像を得た。 Specifically, the pressure for pressing the magnetic layer against the glass plate with a hemisphere made of urethane was 0.5 atm (5.05 × 10 4 N / m). In this state, white light is irradiated from the stroboscope to a certain area (240000 to 280000 μm 2 ) on the magnetic layer side surface of the magnetic tape for evaluation through a glass plate, and the reflected light from the light is reflected to an IF filter (633 nm) and an IF filter By receiving the light through the CCD through (546 nm), an interference fringe image generated by the unevenness in this region was obtained.
次に、この画像を66000ポイントに分割して各ポイントのガラス板から磁性層表面までの距離を求めこれをヒストグラム(度数分布曲線)とし、更にローパスフィルタ(LPF)処理によって滑らかな曲線として、そのピーク位置のガラス板から磁性層表面までの距離をスペーシングとした。 Next, this image is divided into 66000 points, and the distance from the glass plate of each point to the magnetic layer surface is obtained, and this is used as a histogram (frequency distribution curve), and further as a smooth curve by low-pass filter (LPF) processing. The distance from the glass plate at the peak position to the surface of the magnetic layer was defined as spacing.
また、上記スペーシングの計算に用いた磁性層表面の光学定数(位相、反射率)は、大塚電子社製の反射分光膜厚計“FE−3000”(製品名)を用いて測定し、波長546nm付近の値を用いた。 Further, the optical constants (phase, reflectance) of the magnetic layer surface used for the above spacing calculation were measured using a reflection spectral film thickness meter “FE-3000” (product name) manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. A value around 546 nm was used.
n−ヘキサンによる洗浄は、評価用磁気テープをn−ヘキサンに浸漬して室温で30分間超音波洗浄することにより行った。 Cleaning with n-hexane was performed by immersing the magnetic tape for evaluation in n-hexane and ultrasonically cleaning at room temperature for 30 minutes.
<出力特性>
LTOドライブを改造して作製したリニアテープ電磁変換特性測定装置を用いて、これに、書込みトラック幅5μm、読み出しトラック幅2.3μmの誘導型/GMR複合磁気ヘッドを取り付け、テープ速度1.5m/secで、記録波長200nm(G7×1.05倍の線記録密度)の信号を評価用磁気テープに記録して評価した。
<Output characteristics>
An induction / GMR composite magnetic head having a write track width of 5 μm and a read track width of 2.3 μm is attached to a linear tape electromagnetic conversion characteristic measuring device manufactured by modifying an LTO drive, and a tape speed of 1.5 m / In seconds, a signal having a recording wavelength of 200 nm (G7 × 1.05 times linear recording density) was recorded on an evaluation magnetic tape for evaluation.
この装置は、磁気ヘッドを2か所取り付けられる走行系になっており、上記磁気ヘッドを2台取り付けた。磁気ヘッドはトラック幅方向に移動可能な精密ピエゾステージ(移動分解能10nm)に載っており、上流側の磁気ヘッドで信号の記録、下流側の磁気ヘッドで交流消去を1回の走行で行い、上流側の磁気ヘッドと下流側の磁気ヘッドとをトラック幅方向に0.8μmオフセットさせることによって評価用磁気テープ上に磁化幅0.8μmの信号を記録した。 This apparatus is a traveling system to which two magnetic heads can be attached, and two magnetic heads are attached. The magnetic head is mounted on a precision piezo stage (moving resolution: 10 nm) that can be moved in the track width direction. Signal recording is performed with the upstream magnetic head, and AC erasing is performed with the downstream magnetic head in one run. A signal having a magnetization width of 0.8 μm was recorded on the magnetic tape for evaluation by offsetting the magnetic head on the side and the magnetic head on the downstream side by 0.8 μm in the track width direction.
次いで、再び評価用磁気テープを走行させて信号を再生し、再生した信号を市販のMRヘッド用Readアンプで増幅した後、キーサイト・テクノロジー社(旧アジレントテクノロジー社)製のスペクトラムアナライザー“N9020A”(製品名)を用いて、信号の基本波成分出力(S)とその2倍の周波数までの積分ノイズ(N)とを測定した。 Next, the evaluation magnetic tape was run again to reproduce the signal. The reproduced signal was amplified by a commercially available MR head read amplifier, and then a spectrum analyzer “N9020A” manufactured by Keysight Technology (formerly Agilent Technologies). (Product name) was used to measure the fundamental component output (S) of the signal and the integrated noise (N) up to twice that frequency.
<摩擦係数>
実ドライブにおける繰り返し走行耐久性を評価するために、ステンレス鋼製の丸棒を用いて、評価用磁気テープの磁性層の摩擦係数を、繰り返し800パスまで測定した。この摩擦係数が大きくなると、テープ摺動によって走行不良を起こしやすくなり、繰り返し走行耐久性が劣化する。
<Friction coefficient>
In order to evaluate repeated running durability in an actual drive, the friction coefficient of the magnetic layer of the magnetic tape for evaluation was repeatedly measured up to 800 passes using a stainless steel round bar. When this coefficient of friction becomes large, it becomes easy to cause running failure due to tape sliding, and repeated running durability deteriorates.
具体的には、直径6mmのステンレス鋼製の丸棒に、評価用磁気テープの磁性層側を90°でラップさせ、評価用磁気テープの先端に63.36gの荷重をかけて1200mm/minの速度で70mm摺動させ、11パス目及び800パス目の摺動中の荷重をロードセルで検出して測定荷重とし、下記式で摩擦係数を算出した。
摩擦係数=In〔測定荷重(g)/63.36(g)〕/0.5π
Specifically, the magnetic layer side of the magnetic tape for evaluation is wrapped at 90 ° on a stainless steel round bar having a diameter of 6 mm, and a load of 63.36 g is applied to the tip of the magnetic tape for evaluation at 1200 mm / min. The load during sliding at the 11th pass and the 800th pass was detected by a load cell as a measured load, and the friction coefficient was calculated by the following formula.
Friction coefficient = In [measurement load (g) /63.36 (g)] / 0.5π
<サーマルアスペリティノイズ>
前述の出力特性の測定で作製したリニアテープ電磁変換特性測定装置を用いて、トラック幅0.2μmのTMRヘッドを取り付けて、テープ速度1.5m/secで、記録波長200nm(G7×1.05倍の線記録密度)の信号を評価用磁気テープに記録し、テープ長さ500mにおけるサーマルアスペリティノイズの個数を測定した。
<Thermal asperity noise>
Using the linear tape electromagnetic conversion characteristic measuring apparatus prepared by measuring the output characteristics described above, a TMR head having a track width of 0.2 μm was attached, the tape speed was 1.5 m / sec, and the recording wavelength was 200 nm (G7 × 1.05). Double linear recording density) was recorded on a magnetic tape for evaluation, and the number of thermal asperity noises at a tape length of 500 m was measured.
以上の評価結果を表9及び表10に示す。 The above evaluation results are shown in Table 9 and Table 10.
表10から、本発明に係る実施例1〜7は、出力特性が良好で、800パス後の摩擦係数の変化も小さく耐久性も良好であり、更にサーマルアスペリティノイズも少なく、良好なエラー特性が得られていることが分かる。即ち、本発明により、電磁変換特性及び走行耐久性に優れた磁気記録媒体を提供できることが分かる。 From Table 10, Examples 1 to 7 according to the present invention have good output characteristics, little change in the coefficient of friction after 800 passes, good durability, little thermal asperity noise, and good error characteristics. You can see that it is obtained. That is, it can be seen that the present invention can provide a magnetic recording medium excellent in electromagnetic conversion characteristics and running durability.
一方、磁性体粒子の平均粒子径が15nmを超えた比較例1では、粒子ノイズが大きくなったためか出力特性が低下した。角形比が0.65を下回った比較例2では、磁化遷移幅が大きくなり、波形間の干渉が発生したためか、出力特性が低下した。磁性層の表面混合層の平均厚さが7nmを下回った比較例3では、800パス後の摩擦係数の変化が大きく耐久性が劣り、またサーマルアスペリティノイズも多く、エラー特性も劣っていた。磁性層の表面混合層の平均厚さが8nmを上回った比較例4では、TSAスペーシングが大きくなったためか、出力特性が低下した。磁性層の表面混合層の平均厚さが7nmを下回った比較例5では、サーマルアスペリティノイズが多く、エラー特性が劣っていた。 On the other hand, in Comparative Example 1 in which the average particle diameter of the magnetic particles exceeded 15 nm, the output characteristics deteriorated because the particle noise increased. In Comparative Example 2 in which the squareness ratio was less than 0.65, the magnetization transition width was increased, and the output characteristics deteriorated due to interference between waveforms. In Comparative Example 3 in which the average thickness of the surface mixed layer of the magnetic layer was less than 7 nm, the change in the friction coefficient after 800 passes was large and the durability was inferior, the thermal asperity noise was large, and the error characteristics were also inferior. In Comparative Example 4 in which the average thickness of the surface mixed layer of the magnetic layer exceeded 8 nm, the output characteristics deteriorated because the TSA spacing was increased. In Comparative Example 5 in which the average thickness of the surface mixed layer of the magnetic layer was less than 7 nm, the thermal asperity noise was large and the error characteristics were inferior.
本発明の磁気記録媒体は、電磁変換特性及び走行耐久性に優れた磁気記録媒体として利用可能である。 The magnetic recording medium of the present invention can be used as a magnetic recording medium excellent in electromagnetic conversion characteristics and running durability.
10 磁気記録媒体(磁気テープ)
11 非磁性支持体
12 下塗層
13 磁性層
14 バックコート層
10 Magnetic recording media (magnetic tape)
11 Nonmagnetic support 12 Undercoat layer 13 Magnetic layer 14 Backcoat layer
Claims (8)
前記磁性層に記録された信号の磁化の長さであって前記磁性層の幅方向の前記磁化の長さが、1μm以下であり、
前記磁性体粒子は、平均粒子径が15nm以下のε−酸化鉄からなり、
前記磁性層の厚さ方向の角形比が、0.65以上であり、
前記磁性層の前記非磁性支持体側とは反対側の表面に形成される表面混合層の平均厚さをLとすると、4nm≦L≦8nmであることを特徴とする磁気記録媒体。 A magnetic recording medium comprising a nonmagnetic support and a magnetic layer containing magnetic particles,
The magnetization length of the signal recorded in the magnetic layer, and the magnetization length in the width direction of the magnetic layer is 1 μm or less,
The magnetic particles are composed of ε-iron oxide having an average particle diameter of 15 nm or less,
The squareness ratio in the thickness direction of the magnetic layer is 0.65 or more,
4. A magnetic recording medium, wherein the average thickness of the surface mixed layer formed on the surface of the magnetic layer opposite to the non-magnetic support side is 4 nm ≦ L ≦ 8 nm, where L is the average thickness.
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