CN111863038B - 磁记录介质及磁记录再生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于在包括芳香族聚酰胺支撑体的磁记录介质中抑制在高湿下从低温到高温的温度变化之后且进一步在高温高湿环境下保存之后的电磁转换特性的降低。一种磁记录介质和包含该磁记录介质的磁记录再生装置,该磁记录介质具有非磁性支撑体和包含强磁性粉末的磁性层,其中,在上述磁性层的表面上进行甲基乙基酮清洗后通过光学干涉法测定的间距Safter与在上述磁性层的表面上进行甲基乙基酮清洗前通过光学干涉法测定的间距Sbefore的差分即Safter‑Sbefore超过0nm且15.0nm以下,且上述非磁性支撑体是吸湿率为2.2%以下的芳香族聚酰胺支撑体。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁记录介质及磁记录再生装置。
背景技术
磁记录介质(例如参考专利文献1)是作为用于长期间保存大容量的数据(信息)的数据存储器介质有用的记录介质。
专利文献1:日本特开2012-043495号公报
有时在温度及湿度得到管理的数据中心使用用于数据存储器用途的磁记录介质。另一方面,在数据中心为了降低成本而要求节省电力化。为了节省电力化,期望比当前更能够缓和数据中心的温湿度的管理条件,或者能够使得不需要进行管理。但是,若缓和温湿度的管理条件,或者不进行管理,则可以设想磁记录介质暴露在由气候变化、季节变化等引起的环境变化中,或者保存在各种各样的温湿度环境下的情况。作为环境变化的一例,可以举出在高湿下从低温到高温的温度变化。并且,作为温湿度环境的一例,可以举出高温高湿环境。对磁记录介质始终要求能够发挥优异的电磁转换特性,因此期望能够提供一种与以往的磁记录介质相比更抑制在这种环境变化之后及这种温湿度环境下保存之后的电磁转换特性的降低的磁记录介质。
然而,磁记录介质一般具有如下结构:具有非磁性支撑体和包含强磁性粉末的磁性层。关于非磁性支撑体,例如在日本特开2012-043495号公报(专利文献1)的0036段中举出了能够用作非磁性支撑体的各种薄膜。
关于以上几点,本发明人进行了研究,其结果,明确了若在高湿下发生从低温到高温的温度变化之后在高温高湿环境下保存包括芳香族聚酰胺支撑体作为非磁性支撑体的磁记录介质,则会发生电磁转换特性降低的现象。
发明内容
本发明的一方式的目的在于,在包括芳香族聚酰胺支撑体的磁记录介质中,抑制在高湿下从低温到高温的温度变化之后且进一步在高温高湿环境下保存之后的电磁转换特性的降低。
本发明的一方式涉及一种磁记录介质,其具有非磁性支撑体和包含强磁性粉末的磁性层,其中,
在上述磁性层的表面上进行甲基乙基酮清洗后通过光学干涉法测定的间距Safter与在上述磁性层的表面上进行甲基乙基酮清洗前通过光学干涉法测定的间距Sbefore的差分(Safter-Sbefore)(以下,也记载为“甲基乙基酮清洗前后的间距差分(Safter-Sbefore)”或也简单记载为“差分(Safter-Sbefore)”。)超过0nm且15.0nm以下,且
上述非磁性支撑体是吸湿率为2.2%以下的芳香族聚酰胺支撑体。
在一方式中,上述差分(Safter-Sbefore)可以为3.0nm以上且15.0nm以下。
在一方式中,上述芳香族聚酰胺支撑体的吸湿率可以为2.0%以下。
在一方式中,上述芳香族聚酰胺支撑体的吸湿率可以为1.0%以上且2.0%以下。
在一方式中,上述磁记录介质可以在上述非磁性支撑体与上述磁性层之间具有包含非磁性粉末的非磁性层。
在一方式中,上述磁记录介质可以在上述非磁性支撑体的与具有上述磁性层的表面侧相反的表面侧具有包含非磁性粉末的背涂层。
在一方式中,上述磁记录介质可以为磁带。
本发明的一方式涉及一种磁记录再生装置,其包括:上述磁记录介质;及磁头。
发明效果
根据本发明的一方式,能够提供一种包括芳香族聚酰胺支撑体,并且在高湿下从低温到高温的温度变化之后在高温高湿环境下进行保存,电磁转换特性的降低也少的磁记录介质及包括该磁记录介质的磁记录再生装置。
具体实施方式
[磁记录介质]
本发明的一方式涉及一种磁记录介质,其具有非磁性支撑体和包含强磁性粉末的磁性层,其中,在上述磁性层的表面上进行甲基乙基酮清洗后通过光学干涉法测定出的间距Safter与在上述磁性层的表面上进行甲基乙基酮清洗前通过光学干涉法测定出的间距Sbefore的差分(Safter-Sbefore)超过0nm且15.0nm以下,且上述非磁性支撑体是吸湿率为2.2%以下的芳香族聚酰胺支撑体。
在本发明及本说明书中,“甲基乙基酮清洗”是指将从磁记录介质剪切的试样片浸渍于液温20~25℃的甲基乙基酮(200g)中进行100秒钟超声波清洗(超声波输出:40kHz)。当清洗对象的磁记录介质为磁带时,剪切长度5cm的试样片,并实施甲基乙基酮清洗。磁带的宽度及从磁带剪切的试样片的宽度通常为1/2英寸。1英寸=0.0254米。关于除1/2英寸宽度以外的磁带,也只要剪切长度5cm的试样片并实施甲基乙基酮清洗即可。当清洗对象的磁记录介质为磁盘时,剪切5cm×1.27cm的尺寸的试样片,并实施甲基乙基酮清洗。以下详细叙述的甲基乙基酮清洗后的间距的测定在将甲基乙基酮清洗后的试样片在温度23℃、相对湿度50%的环境下放置24小时之后进行。
在本发明及本说明书中,磁记录介质的“磁性层(的)表面”的含义与磁记录介质的磁性层侧表面的含义相同。
在本发明及本说明书中,在磁记录介质的磁性层表面上通过光学干涉法测定的间距设为通过以下方法测定的值。
将磁记录介质(详细为上述试样片。以下相同。)和透明的板状部件(例如玻璃板等)在以磁记录介质的磁性层表面与透明的板状部件对置的方式重合的状态下从磁记录介质的与磁性层侧相反的一侧以0.5atm(1atm=101325Pa(帕斯卡))的压力压住按压部件。在该状态下,经由透明的板状部件向磁记录介质的磁性层表面照射光(照射区域:150000~200000μm2),根据因来自磁记录介质的磁性层表面的反射光与来自透明的板状部件的磁记录介质侧表面的反射光的光路差而产生的干涉光的强度(例如干涉条纹图像的对比度)来求出磁记录介质的磁性层表面与透明的板状部件的磁记录介质侧表面之间的间距(距离)。在此,照射的光并不受特别限定。当照射的光如包含多个波长的光的白色光那样为在比较宽范围的波长范围内具有发光波长的光时,在透明的板状部件与接收反射光的受光部之间配置干涉滤光片等具有选择性地截止特定波长的光或除特定波长域以外的光的功能的部件,使反射光中的一部分波长的光或一部分波长区域的光选择性地入射到受光部。当照射的光为具有单一的发光峰的光(所谓的单色光)时,也可以不使用上述部件。作为一例,入射到受光部的光的波长例如可以在500~700nm的范围内。但是,入射到受光部的光的波长并不限定于上述范围。并且,透明的板状部件为具有经由该部件向磁记录介质照射光而得到干涉光的程度的使照射的光透射的透明性的部件即可。
将通过上述间距的测定而得到的干涉条纹图像分割为300000点并求出各点的间距(磁记录介质的磁性层表面与透明的板状部件的磁记录介质侧表面之间的距离),将其作成直方图,将该直方图中的众数作为间距。差分(Safter-Sbefore)是指从上述300000点处的甲基乙基酮清洗后的众数减去甲基乙基酮清洗前的众数而得的值。
可以从相同的磁记录介质剪切两个试样片,将其中一个在未进行甲基乙基酮清洗的状态下求出上述间距的值Sbefore,另一个实施甲基乙基酮清洗之后求出上述间距的值Safter,由此求出差分(Safter-Sbefore)。或者,可以将在甲基乙基酮清洗前求出了上述间距的值的试样片在随后实施甲基乙基酮清洗之后求出上述间距的值,由此求出差分(Safter-Sbefore)。
以上的测定例如能够使用Micro Physics公司制造的Tape Spacing Analyzer等市售的磁带间距分析仪(Tape Spacing Analyzer;TSA)来进行。实施例中的间距测定使用Micro Physics公司制造的Tape Spacing Analyzer来实施。
在本发明及本说明书中,“芳香族聚酰胺”是指包含芳香族骨架的聚酰胺,“芳香族聚酰胺支撑体”是指包含芳香族聚酰胺薄膜的支撑体。芳香族聚酰胺支撑体可以为单层的芳香族聚酰胺薄膜,或者也可以为构成成分相同的两层以上的芳香族聚酰胺薄膜的层叠膜或构成成分不同的两层以上的芳香族聚酰胺薄膜的层叠膜。“芳香族聚酰胺薄膜”是指构成该薄膜的成分中以质量基准占据最多的成分为芳香族聚酰胺的薄膜。在层叠膜中,可以在相邻的两层之间任意地包括粘接层等。
在本发明及本说明书中,芳香族聚酰胺支撑体的吸湿率为通过以下方法求出的值。
将从测定吸湿率的对象的芳香族聚酰胺支撑体剪切的试样片(例如几克质量的试样片)在温度180℃、压力100Pa以下的真空干燥器内干燥至成为恒量。将如此干燥的试样片的质量设为W1。W1为从上述真空干燥器取出之后在30秒以内在温度23℃、相对湿度50%的测定环境下测定的值。接着,将该试样片在温度25℃、相对湿度75%的环境下放置48小时之后的质量设为W2。W2为从上述环境取出之后在30秒以内在温度23℃、相对湿度50%的测定环境下测定的值。吸湿率通过以下式计算。
吸湿率(%)=[(W2-W1)/W1]×100
例如,也能够通过公知的方法(例如使用有机溶剂的脱膜等)从磁记录介质去除磁性层等除芳香族聚酰胺支撑体以外的部分之后,通过上述方法求出芳香族聚酰胺支撑体的吸湿率。
以下,关于上述磁记录介质能够抑制在高湿下从低温到高温的温度变化之后且进一步在高温高湿环境下保存之后的电磁转换特性的降低(以下,也简单记载为“电磁转换特性的降低”。)的情况,记载本发明人的推测。
记录在磁记录介质中的数据的再生通常通过使磁性层表面与磁头(以下,也简单记载为“头”。)接触并滑动来进行。
另一方面,认为若在高湿下发生从低温到高温的温度变化,则在磁记录介质的磁性层表面产生结露(水分的附着)。推测由于该水分的存在而磁性层表面与磁头滑动时摩擦系数上升,这成为电磁转换特性的降低的原因之一。因此,认为若能够减少在高湿下发生从低温到高温的温度变化时附着于磁性层表面的水分量,则能够抑制摩擦系数上升,其结果,能够抑制电磁转换特性的降低。
然而,在磁性层表面上通常存在磁性层表面与头滑动时主要与头接触(所谓的真实接触)的部分(突起)和比该部分低的部分(以下,记载为“基部”。)。认为前面说明的间距是磁性层表面与头滑动时成为头与基部之间的距离的指标的值。但是,推测若在磁性层表面上存在某些成分,则介于基部与头之间的上述成分的量越多,则间距变得越狭窄。另一方面,若该成分通过甲基乙基酮清洗而被去除,则间距变宽,因此甲基乙基酮清洗后的间距Safter的值变得大于甲基乙基酮清洗前的间距Sbefore的值。因此,认为甲基乙基酮清洗前后的上述间距的差分(Safter-Sbefore)能够作为介于基部与头之间的上述成分的量的指标。
关于以上几点,本发明人推测,通过甲基乙基酮清洗而被去除的成分存在于磁性层表面,会促进在高湿下发生了从低温到高温的温度变化时水分附着于磁性层表面。因此,认为减小甲基乙基酮清洗前后的上述间距的差分(Safter-Sbefore),即减少上述成分量,会有助于抑制水分的附着,其结果,能够抑制上述摩擦系数的上升。本发明人认为,这有助于抑制由在高湿下从低温到高温的温度变化引起的电磁转换特性的降低。针对于此,根据本发明人的研究,前面示出的日本特开2012-043495号公报(专利文献1)中所记载的正己烷清洗前后的间距的差分的值与甲基乙基酮清洗前后的间距的差分的值之间未观察到相关性。推测这是因为,通过正己烷清洗无法去除上述成分或者无法充分去除。
上述成分的详细内容并不明确。虽然仅仅是推测,但本发明人认为,上述成分是分子量比作为添加剂通常添加到磁性层中的有机化合物的分子量大的成分。关于该成分的一方式,本发明人如下推测。在一方式中,磁性层是将除了强磁性粉末及粘结剂以外还包含固化剂的磁性层形成用组合物直接或经由其他层涂布于非磁性支撑体上并实施固化处理而形成。通过此处的固化处理,能够使粘结剂与固化剂进行固化反应(交联反应)。但是,未与固化剂进行固化反应的粘结剂或与固化剂的固化反应不充分的粘结剂容易从磁性层分离,有时还会存在于磁性层表面上。本发明人推测,这种粘结剂(例如该粘结剂所具有的官能团)容易吸附水分是在高湿下发生了从低温到高温的温度变化时促进水分附着于磁性层表面的原因。
并且,认为若在高温高湿环境下的保存中非磁性支撑体吸收大量水分,则包括该非磁性支撑体的磁记录介质的磁性层表面与磁头接触时的摩擦系数会上升。认为这成为在高湿下从低温到高温的温度变化之后且进一步在高温高湿环境下保存之后电磁转换特性降低的原因之一。芳香族聚酰胺支撑体一般具有容易吸湿的倾向,因此推测容易产生这种摩擦系数的上升。相对于此,在上述磁记录介质中,芳香族聚酰胺支撑体的吸湿率为2.2%以下,因此在高温高湿环境下的保存中被芳香族聚酰胺支撑体吸收的水分量少。推测这也有助于抑制电磁转换特性的降低。
但是,以上为推测,并不对本发明进行任何限定。以下,对上述磁记录介质进行进一步详细的说明。
<非磁性支撑体>
上述磁记录介质包括吸湿率为2.2%以下的芳香族聚酰胺支撑体作为非磁性支撑体。从抑制电磁转换特性的降低的观点考虑,上述芳香族聚酰胺支撑体的吸湿率为2.2%以下,优选为2.1%以下,更优选为2.0%以下,进一步优选为1.9%以下,进一步优选为1.8%,更进一步优选为1.7%以下,更进一步优选为1.6%以下,再进一步优选为1.5%以下。并且,上述芳香族聚酰胺支撑体的吸湿率例如也可以为0%以上、超过0%、0.1%以上、0.3%以上、0.5%以上、0.7%以上、1.0%以上或1.2%以上。从抑制电磁转换特性的降低的观点考虑,优选芳香族聚酰胺支撑体的吸湿率低,因此上述吸湿率也可以为0%。并且,从抑制长期保存之后磁记录介质变形的观点考虑,也优选使用低吸湿率的芳香族聚酰胺支撑体作为磁记录介质的非磁性支撑体。例如,从抑制长期保存之后磁带在磁带宽度方向上变形的观点考虑,优选带状的磁记录介质(磁带)包括低吸湿率的芳香族聚酰胺支撑体。并且,在磁带中,芳香族聚酰胺支撑体的杨氏模量在长度方向上优选为3000N/mm2以上,在宽度方向上优选为4000N/mm2以上。从磁记录介质的高容量化的观点考虑,芳香族聚酰胺支撑体的一个或两个表面的表面粗糙度以中心线平均粗糙度Ra计优选为10nm以下。
芳香族聚酰胺所具有的芳香族骨架中所包含的芳香环并不受特别限定,例如作为芳香环的具体例,能够举出苯环、萘环等。芳香族聚酰胺支撑体的吸湿率能够根据构成芳香族聚酰胺的构成单元的种类、比例等来控制。关于能够用作上述磁记录介质的非磁性支撑体的芳香族聚酰胺支撑体的详细内容,能够参考公知技术,例如能够参考日本特开平9-176306号公报的0007~0054段及该公报的实际例的记载。非磁性支撑体可以为双轴拉伸薄膜,也可以为实施了电晕放电、等离子体处理、易粘接处理、加热处理等的薄膜。
<磁性层>
(甲基乙基酮清洗前后的间距差分(Safter-Sbefore))
在上述磁记录介质的磁性层表面上通过光学干涉法测定的甲基乙基酮清洗前后的间距差分(Safter-Sbefore)超过0nm且15.0nm以下。间距差分(Safter-Sbefore)为15.0nm以下能够有助于抑制上述磁记录介质的电磁转换特性的降低。从该观点考虑,差分(Safter-Sbefore)为15.0nm以下,优选为14.0nm以下,更优选为13.0nm以下,进一步优选为12.0nm以下,进一步优选为11.0nm以下,更进一步优选为10.0nm以下。如后面详细叙述,差分(Safter-Sbefore)能够通过磁记录介质的制造工序中的磁性层的表面处理来控制。
并且,推测若甲基乙基酮清洗前后的间距差分(Safter-Sbefore)成为0nm就实施磁性层的表面处理,则有助于提高行进稳定性的成分(例如润滑剂)从磁记录介质大量被去除,导致电磁转换特性降低。但是,这是推测,并不对本发明进行任何限定。从抑制电磁转换特性的降低的观点考虑,上述磁记录介质的间距差分(Safter-Sbefore)超过0nm,优选为1.0nm以上,更优选为2.0nm以上,进一步优选为3.0nm以上,进一步优选为4.0nm以上。
(强磁性粉末)
作为磁性层中所包含的强磁性粉末,能够使用一种作为在各种磁记录介质的磁性层中使用的强磁性粉末而公知的强磁性粉末或将两种以上组合使用。从提高记录密度的观点考虑,优选作为强磁性粉末而使用平均粒子尺寸小的强磁性粉末。从该观点考虑,强磁性粉末的平均粒子尺寸优选为50nm以下,更优选为45nm以下,进一步优选为40nm以下,进一步优选为35nm以下,更进一步优选为30nm以下,更进一步优选为25nm以下,再进一步优选为20nm以下。另一方面,从磁化稳定性的观点考虑,强磁性粉末的平均粒子尺寸优选为5nm以上,更优选为8nm以上,进一步优选为10nm以上,进一步优选为15nm以上,更进一步优选为20nm以上。
六方晶铁氧体粉末
作为强磁性粉末的优选具体例,能够举出六方晶铁氧体粉末。关于六方晶铁氧体粉末的详细内容,例如能够参考日本特开2011-225417号公报的0012~0030段、日本特开2011-216149号公报的0134~0136段、日本特开2012-204726号公报的0013~0030段及日本特开2015-127985号公报的0029~0084段。
在本发明及本说明书中,“六方晶铁氧体粉末”是指通过X射线衍射分析可检测出六方晶铁氧体型的晶体结构作为主相的强磁性粉末。主相是指在通过X射线衍射分析而得到的X射线衍射光谱中最高强度的衍射峰所归属的结构。例如,当通过X射线衍射分析而得到的X射线衍射光谱中最高强度的衍射峰归属于六方晶铁氧体型的晶体结构时,判断为检测出六方晶铁氧体型的晶体结构作为主相。当通过X射线衍射分析仅检测出单一结构时,将该检测出的结构作为主相。六方晶铁氧体型的晶体结构至少包含铁原子、二价金属原子及氧原子作为构成原子。二价金属原子是指能够成为作为离子的二价阳离子的金属原子,能够举出锶原子、钡原子、钙原子等碱土金属原子、铅原子等。在本发明及本说明书中,六方晶锶铁氧体粉末是指该粉末中所包含的主要的二价金属原子为锶原子的粉体,六方晶钡铁氧体粉末是指该粉末中所包含的主要的二价金属原子为钡原子的粉体。主要的二价金属原子是指在该粉末中所包含的二价金属原子中以原子%基准占据最多的二价金属原子。但是,上述二价金属原子中不包含稀土类原子。本发明及本说明书中的“稀土类原子”选自包括钪原子(Sc)、钇原子(Y)及镧系原子的组。镧系原子选自包括镧原子(La)、铈原子(Ce)、镨原子(Pr)、钕原子(Nd)、钷原子(Pm)、钐原子(Sm)、铕原子(Eu)、钆原子(Gd)、铽原子(Tb)、镝原子(Dy)、钬原子(Ho)、铒原子(Er)、铥原子(Tm)、镱原子(Yb)及镏原子(Lu)的组。
以下,对作为六方晶铁氧体粉末的一方式的六方晶锶铁氧体粉末进行进一步详细的说明。
六方晶锶铁氧体粉末的激活体积优选在800~1600nm3的范围内。显示出上述范围的激活体积的微粒化的六方晶锶铁氧体粉末适合用于制作发挥优异的电磁转换特性的磁记录介质。六方晶锶铁氧体粉末的激活体积优选为800nm3以上,例如也可以为850nm3以上。并且,从进一步提高电磁转换特性的观点考虑,六方晶锶铁氧体粉末的激活体积更优选为1500nm3以下,进一步优选为1400nm3以下,进一步优选为1300nm3以下,更进一步优选为1200nm3以下,再更进一步优选为1100nm3以下。关于六方晶钡铁氧体粉末的激活体积也相同。
“激活体积”是磁化反转的单位,是表示粒子的磁性大小的指标。本发明及本说明书中所记载的激活体积及后述的各向异性常数Ku为使用振动试样型磁力计以矫顽力Hc测定部的磁场扫描速度3分钟和30分钟测定(测定温度:23℃±1℃)并根据以下的Hc与激活体积V的关系式求出的值。另外,关于各向异性常数Ku的单位,是1erg/cc=1.0×10-1J/m3。
Hc=2Ku/Ms{1-[(kT/KuV)ln(At/0.693)]1/2}
[上述式中,Ku:各向异性常数(单位:J/m3)、Ms:饱和磁化(单位:kA/m)、k:玻尔兹曼常数、T:绝对温度(单位:K)、V:激活体积(单位:cm3)、A:自旋进动频率(单位:s-1)、t:磁场反转时间(单位:s)]
作为减少热波动,换言之,提高热稳定性的指标,能够举出各向异性常数Ku。六方晶锶铁氧体粉末优选可以具有1.8×105J/m3以上的Ku,更优选可以具有2.0×105J/m3以上的Ku。并且,六方晶锶铁氧体粉末的Ku例如可以为2.5×105J/m3以下。但是,Ku越高,则意味着热稳定性越高而优选,因此并不限定于上述例示的值。
六方晶锶铁氧体粉末可以包含或不包含稀土类原子。当六方晶锶铁氧体粉末包含稀土类原子时,相对于铁原子100原子%,优选以0.5~5.0原子%的含有率(块状(bulk)含有率)包含稀土类原子。在一方式中,包含稀土类原子的六方晶锶铁氧体粉末可以具有稀土类原子表层部偏在性。本发明及本说明书中的“稀土类原子表层部偏在性”是指通过酸部分溶解六方晶锶铁氧体粉末而得到的溶解液中的相对于铁原子100原子%的稀土类原子含有率(以下,关于“稀土类原子表层部含有率”或稀土类原子,简单记载为“表层部含有率”。)与通过酸完全溶解六方晶锶铁氧体粉末而得到的溶解液中的相对于铁原子100原子%的稀土类原子含有率(以下,关于“稀土类原子块状含有率”或稀土类原子,简单记载为“块状含有率”。)满足稀土类原子表层部含有率/稀土类原子块状含有率>1.0的比率。后述的六方晶锶铁氧体粉末的稀土类原子含有率的含义与稀土类原子块状含有率相同。相对于此,在使用酸的部分溶解中溶解构成六方晶锶铁氧体粉末的粒子的表层部,因此通过部分溶解而得到的溶解液中的稀土类原子含有率是指构成六方晶锶铁氧体粉末的粒子的表层部的稀土类原子含有率。稀土类原子表层部含有率满足“稀土类原子表层部含有率/稀土类原子块状含有率>1.0”的比率是指在构成六方晶锶铁氧体粉末的粒子中稀土类原子偏在(即比内部存在更多)于表层部。本发明及本说明书中的表层部是指从构成六方晶锶铁氧体粉末的粒子的表面朝向内部的一部分区域。
当六方晶锶铁氧体粉末包含稀土类原子时,稀土类原子含有率(块状含有率)相对于铁原子100原子%,优选在0.5~5.0原子%的范围内。认为以上述范围的块状含有率包含稀土类原子且稀土类原子偏在于构成六方晶锶铁氧体粉末的粒子的表层部有助于抑制反复再生时的再生输出的降低。推测这是因为,通过六方晶锶铁氧体粉末以上述范围的块状含有率包含稀土类原子且稀土类原子偏在于构成六方晶锶铁氧体粉末的粒子的表层部,能够提高各向异性常数Ku。各向异性常数Ku的值越高,则越能够抑制发生被称作所谓的热波动的现象(换言之,提高热稳定性)。通过抑制发生热波动,能够抑制反复再生时的再生输出的降低。推测稀土类原子偏在于六方晶锶铁氧体粉末的粒子表层部有助于使表层部的晶格内的铁(Fe)位的自旋稳定化,由此各向异性常数Ku得到提高。
并且,推测将具有稀土类原子表层部偏在性的六方晶锶铁氧体粉末用作磁性层的强磁性粉末还有助于抑制因与磁头的滑动而磁性层表面被磨削。即,推测具有稀土类原子表层部偏在性的六方晶锶铁氧体粉末还能够有助于提高磁记录介质的行进耐久性。推测这是因为,稀土类原子偏在于构成六方晶锶铁氧体粉末的粒子的表面有助于提高粒子表面与磁性层中所包含的有机物质(例如,粘结剂和/或添加剂)的相互作用,其结果,磁性层的强度得到提高。
从更进一步抑制反复再生时的再生输出的降低的观点和/或进一步提高行进耐久性的观点考虑,稀土类原子含有率(块状含有率)更优选在0.5~4.5原子%的范围内,进一步优选在1.0~4.5原子%的范围内,进一步优选在1.5~4.5原子%的范围内。
上述块状含有率为完全溶解六方晶锶铁氧体粉末而求出的含有率。另外,在本发明及本说明书中,只要没有特别记载,则关于原子,含有率是指完全溶解六方晶锶铁氧体粉末而求出的块状含有率。在包含稀土类原子的六方晶锶铁氧体粉末中,作为稀土类原子,可以仅包含一种稀土类原子,也可以包含两种以上的稀土类原子。包含两种以上的稀土类原子时的上述块状含有率是关于两种以上的稀土类原子的合计求出的。这点关于本发明及本说明书中的其他成分也相同。即,只要没有特别记载,则某种成分可以使用仅一种,也可以使用两种以上。使用两种以上时的含量或含有率是指两种以上的合计。
当六方晶锶铁氧体粉末包含稀土类原子时,所包含的稀土类原子为稀土类原子中的任意一种以上即可。作为从更进一步抑制反复再生时的再生输出的降低的观点考虑优选的稀土类原子,能够举出钕原子、钐原子、钇原子及镝原子,更优选钕原子、钐原子及钇原子,进一步优选钕原子。
在具有稀土类原子表层部偏在性的六方晶锶铁氧体粉末中,稀土类原子偏在于构成六方晶锶铁氧体粉末的粒子的表层部即可,偏在程度并不受限定。例如,关于具有稀土类原子表层部偏在性的六方晶锶铁氧体粉末,在后述的溶解条件下部分溶解而求出的稀土类原子的表层部含有率与在后述的溶解条件下完全溶解而求出的稀土类原子的块状含有率的比率“表层部含有率/块状含有率”超过1.0,可以为1.5以上。“表层部含有率/块状含有率”大于1.0是指在构成六方晶锶铁氧体粉末的粒子中,稀土类原子偏在(即,比内部存在更多)于表层部。并且,在后述的溶解条件下部分溶解而求出的稀土类原子的表层部含有率与在后述的溶解条件下完全溶解而求出的稀土类原子的块状含有率的比率“表层部含有率/块状含有率”例如可以为10.0以下、9.0以下、8.0以下、7.0以下、6.0以下、5.0以下或4.0以下。但是,在具有稀土类原子表层部偏在性的六方晶锶铁氧体粉末中,稀土类原子偏在于构成六方晶锶铁氧体粉末的粒子的表层部即可,上述“表层部含有率/块状含有率”并不限定于例示的上限或下限。
以下,对六方晶锶铁氧体粉末的部分溶解及完全溶解进行说明。关于作为粉末而存在的六方晶锶铁氧体粉末,待部分溶解及待完全溶解的试样粉末从同一批次的粉末中采集。另一方面,关于磁记录介质的磁性层中所包含的六方晶锶铁氧体粉末,对从磁性层取出的六方晶锶铁氧体粉末的一部分实施部分溶解,对另一部分实施完全溶解。六方晶锶铁氧体粉末从磁性层的取出例如能够通过日本特开2015-091747号公报的0032段中所记载的方法来进行。
上述部分溶解是指在溶解结束时溶解至在溶液中能够肉眼确认到六方晶锶铁氧体粉末的残留的程度。例如,通过部分溶解,在构成六方晶锶铁氧体粉末的粒子中,将粒子整体设为100质量%时能够溶解10~20质量%的区域。另一方面,上述完全溶解是指在溶解结束时溶解至在溶液中肉眼确认不到六方晶锶铁氧体粉末的残留的状态。
上述部分溶解及表层部含有率的测定例如通过以下方法来进行。但是,下述试样粉末量等的溶解条件为例示,能够任意地采用能够部分溶解及完全溶解的溶解条件。
将放入有试样粉末12mg及1mol/L盐酸10mL的容器(例如烧杯)在设定温度70℃的热板上保持1小时。用0.1μm的膜过滤器过滤所得到的溶解液。利用感应耦合等离子体(ICP;Inductively Coupled Plasma)分析装置进行如此得到的滤液的元素分析。如此,能够求出相对于铁原子100原子%的稀土类原子的表层部含有率。当通过元素分析检测出多种稀土类原子时,将所有稀土类原子的合计含有率作为表层部含有率。这点在块状含有率的测定中也相同。
另一方面,上述完全溶解及块状含有率的测定例如通过以下方法来进行。
将放入有试样粉末12mg及4mol/L盐酸10mL的容器(例如烧杯)在设定温度80℃的热板上保持3小时。然后,与上述部分溶解及表层部含有率的测定同样地进行,能够求出相对于铁原子100原子%的块状含有率。
从提高再生记录在磁记录介质中的数据时的再生输出的观点考虑,优选磁记录介质中所包含的强磁性粉末的质量磁化σs高。关于这点,与不包含稀土类原子的六方晶锶铁氧体粉末相比,包含稀土类原子但不具有稀土类原子表层部偏在性的六方晶锶铁氧体粉末呈现σs极大地降低的倾向。针对于此,认为在抑制这种σs的极大降低的方面,也优选具有稀土类原子表层部偏在性的六方晶锶铁氧体粉末。在一方式中,六方晶锶铁氧体粉末的σs可以为45A·m2/kg以上,也可以为47A.m2/kg以上。另一方面,从降噪的观点考虑,σs优选为80A·m2/kg以下,更优选为60A·m2/kg以下。σs能够使用振动试样型磁力计等能够测定磁特性的公知的测定装置来测定。在本发明及本说明书中,只要没有特别记载,则质量磁化σs设为在磁场强度15kOe下测定的值。1kOe=(106/4π)A/m。
关于六方晶锶铁氧体粉末的构成原子的含有率(块状含有率),锶原子含有率相对于铁原子100原子%,例如可以在2.0~15.0原子%的范围内。在一方式中,在六方晶锶铁氧体粉末中,该粉末中所包含的二价金属原子可以仅为锶原子。并且,在另一方式中,六方晶锶铁氧体粉末中除了锶原子以外,还可以包含一种以上的其他二价金属原子。例如,可以包含钡原子和/或钙原子。当包含除锶原子以外的其他二价金属原子时,六方晶锶铁氧体粉末中的钡原子含有率及钙原子含有率分别例如相对于铁原子100原子%,可以在0.05~5.0原子%的范围内。
作为六方晶铁氧体的晶体结构,已知有磁铅石型(也被称为“M型”。)、W型、Y型及Z型。六方晶锶铁氧体粉末可以具有任何晶体结构。晶体结构能够通过X射线衍射分析来确认。六方晶锶铁氧体粉末可以为通过X射线衍射分析检测出单一的晶体结构或两种以上的晶体结构的粉末。例如,在一方式中,六方晶锶铁氧体粉末可以为通过X射线衍射分析仅检测出M型的晶体结构的粉末。例如,M型的六方晶铁氧体由AFe12O19的组成式表示。其中,A表示二价金属原子,当六方晶锶铁氧体粉末为M型时,A仅为锶原子(Sr),或者当包含多个二价金属原子作为A时,如上所述,以原子%基准锶原子(Sr)占据最多。六方晶锶铁氧体粉末的二价金属原子含有率通常根据六方晶铁氧体的晶体结构的种类来确定,并不受特别限定。关于铁原子含有率及氧原子含有率也相同。六方晶锶铁氧体粉末至少包含铁原子、锶原子及氧原子,也可以进一步包含稀土类原子。另外,六方晶锶铁氧体粉末可以包含或不包含除这些原子以外的原子。作为一例,六方晶锶铁氧体粉末可以包含铝原子(Al)。铝原子的含有率相对于铁原子100原子%,例如可以为0.5~10.0原子%。从更进一步抑制反复再生时的再生输出降低的观点考虑,六方晶锶铁氧体粉末包含铁原子、锶原子、氧原子及稀土类原子,除这些原子以外的原子的含有率相对于铁原子100原子%,优选为10.0原子%以下,更优选在0~5.0原子%的范围内,也可以为0原子%。即,在一方式中,六方晶锶铁氧体粉末可以不包含除铁原子、锶原子、氧原子及稀土类原子以外的原子。上述原子%所表示的含有率通过使用各原子的原子量将完全溶解六方晶锶铁氧体粉末而求出的各原子的含有率(单位:质量%)换算为原子%表示的值而求出。并且,在本发明及本说明书中,关于某种原子,“不包含”是指完全溶解之后通过ICP分析装置测定的含有率为0质量%。ICP分析装置的检测限通常以质量基准为0.01ppm(parts per million:百万分之一)以下。上述“不包含”是以包括以小于ICP分析装置的检测限的量包含的情况的含义使用的。在一方式中,六方晶锶铁氧体粉末可以不包含铋原子(Bi)。
金属粉末
作为强磁性粉末的优选的具体例,还能够举出强磁性金属粉末。关于强磁性金属粉末的详细内容,例如能够参考日本特开2011-216149号公报的0137~0141段及日本特开2005-251351号公报的0009~0023段。
ε-氧化铁粉末
作为强磁性粉末的优选的具体例,还能够举出ε-氧化铁粉末。在本发明及本说明书中,“ε-氧化铁粉末”是指通过X射线衍射分析可检测出ε-氧化铁型的晶体结构作为主相的强磁性粉末。例如,当在通过X射线衍射分析而得到的X射线衍射光谱中最高强度的衍射峰归属于ε-氧化铁型的晶体结构时,判断为检测出ε-氧化铁型的晶体结构作为主相。作为ε-氧化铁粉末的制造方法,已知有由针铁矿制作的方法、反胶束法等。上述制造方法均为公知。并且,关于制造Fe的一部分被Ga、Co、Ti、Al、Rh等取代原子取代的ε-氧化铁粉末的方法,例如能够参考J.Jpn.Soc.Powder Metallurgy Vol.61 Supplement,No.S1,pp.S280-S284、J.Mater.Chem.C,2013,1,pp.5200-5206等。但是,在上述磁记录介质的磁性层中能够用作强磁性粉末的ε-氧化铁粉末的制造方法并不限定于在此举出的方法。
ε-氧化铁粉末的激活体积优选在300~1500nm3的范围内。显示出上述范围的激活体积的微粒化的ε-氧化铁粉末适合用于制作发挥优异的电磁转换特性的磁记录介质。ε-氧化铁粉末的激活体积优选为300nm3以上,例如也可以为500nm3以上。并且,从进一步提高电磁转换特性的观点考虑,ε-氧化铁粉末的激活体积更优选为1400nm3以下,进一步优选为1300nm3以下,进一步优选为1200nm3以下,更进一步优选为1100nm3以下。
作为减少热波动,换言之,提高热稳定性的指标,能够举出各向异性常数Ku。ε-氧化铁粉末优选可以具有3.0×104J/m3以上的Ku,更优选可以具有8.0×104J/m3以上的Ku。并且,ε-氧化铁粉末的Ku例如可以为3.0×105J/m3以下。但是,Ku越高,则意味着热稳定性越高而优选,因此并不限定于上述例示的值。
从提高再生记录在磁记录介质中的数据时的再生输出的观点考虑,优选磁记录介质中所包含的强磁性粉末的质量磁化σs高。关于这点,在一方式中,ε-氧化铁粉末的σs可以为8A·m2/kg以上,也可以为12A·m2/kg以上。另一方面,从降噪的观点考虑,ε-氧化铁粉末的σs优选为40A·m2/kg以下,更优选为35A·m2/kg以下。
在本发明及本说明书中,只要没有特别记载,则强磁性粉末等各种粉末的平均粒子尺寸设为使用透射型电子显微镜并通过以下方法测定的值。
使用透射型电子显微镜以100000倍的摄影倍率拍摄粉末,并以总倍率成为500000倍的方式打印在印相纸上或者显示于显示器等而得到构成粉末的粒子的照片。从所得到的粒子的照片选择目标粒子,用数字转换器对粒子的轮廓进行跟踪而测定粒子(一次粒子)的尺寸。一次粒子是指未凝聚的独立粒子。
对随机提取的500个粒子进行以上的测定。将如此得到的500个粒子的粒子尺寸的算术平均作为粉末的平均粒子尺寸。作为上述透射型电子显微镜,例如能够使用Hitachi公司制造的透射型电子显微镜H-9000型。并且,粒子尺寸的测定能够使用公知的图像分析软件例如Carl Zeiss公司制造的图像分析软件KS-400来进行。只要没有特别记载,则后述的实施例所示的平均粒子尺寸是使用Hitachi公司制造的透射型电子显微镜H-9000型作为透射型电子显微镜并使用Carl Zeiss公司制造的图像分析软件KS-400作为图像分析软件来测定的值。在本发明及本说明书中,粉末是指多个粒子的集合。例如,强磁性粉末是指多个强磁性粒子的集合。并且,多个粒子的集合并不限定于构成集合的粒子直接接触的方式,也包含后述的粘结剂、添加剂等介于粒子彼此之间的方式。“粒子”一词还有时用于表示粉末。
作为为了进行粒子尺寸测定而从磁记录介质采集试样粉末的方法,例如能够采用日本特开2011-048878号公报的0015段中所记载的方法。
在本发明及本说明书中,只要没有特别记载,则关于构成粉末的粒子的尺寸(粒子尺寸),当在上述粒子照片中观察到的粒子的形状为
(1)针状、纺锤状、柱状(其中,高度大于底面的最大长径)等时,以构成粒子的长轴的长度即长轴长度表示,
(2)板状或柱状(其中,厚度或高度小于板面或底面的最大长径)时,以该板面或底面的最大长径表示,
(3)球形、多面体状、不特定形状等且根据形状无法确定构成粒子的长轴时,由圆当量直径表示。圆当量直径是指利用圆投影法求出的直径。
并且,粉末的平均针状比是指在上述测定中测定粒子的短轴的长度即短轴长度,并求出各粒子的(长轴长度/短轴长度)的值,对上述500个粒子得到的值的算术平均。在此,只要没有特别记载,则关于短轴长度,在上述粒子尺寸的定义中的(1)的情况下,是指构成粒子的短轴的长度,同样地,在(2)的情况下分别是指厚度或高度,在(3)的情况下,由于长轴与短轴无区别,因此为了方便将(长轴长度/短轴长度)视为1。
而且,只要没有特别记载,则在粒子的形状确定的情况下,例如在上述粒子尺寸的定义(1)的情况下,平均粒子尺寸为平均长轴长度,在粒子尺寸的定义(2)的情况下,平均粒子尺寸为平均板直径。在粒子尺寸的定义(3)的情况下,平均粒子尺寸为平均直径(也称为平均粒径、平均粒子直径)。
磁性层中的强磁性粉末的含量(填充率)优选在50~90质量%的范围内,更优选在60~90质量%的范围内。从提高记录密度的观点考虑,优选在磁性层中强磁性粉末的填充率高。
(粘结剂、固化剂)
上述磁记录介质可以为涂布型磁记录介质,在磁性层中能够包含粘结剂。粘结剂是指一种以上的树脂。作为粘结剂,能够使用作为涂布型磁记录介质的粘结剂而通常使用的各种树脂。例如,作为粘结剂,能够单独使用选自聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、氯乙烯树脂、苯乙烯、丙烯腈、使甲基丙烯酸甲酯等进行共聚而成的丙烯酸树脂、硝基纤维素等纤维素树脂、环氧树脂、苯氧树脂、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇缩丁醛等聚乙烯基烷基醛(polyvinyl alkyral)树脂等中的树脂,或者混合使用多种树脂。在这些之中优选的是聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、纤维素树脂及氯乙烯树脂。这些树脂可以为均聚物,也可以为共聚物(copolymer)。这些树脂在后述的非磁性层和/或背涂层中也能够用作粘结剂。
关于以上粘结剂,能够参考日本特开2010-024113号公报的0028~0031段。用作粘结剂的树脂的平均分子量以重均分子量计例如可以为10,000以上且200,000以下。本发明及本说明书中的重均分子量是指将通过凝胶渗透色谱法(GPC)并利用下述测定条件测定的值进行聚苯乙烯换算而求出的值。后述的实施例所示的粘结剂的重均分子量为将利用下述测定条件测定的值进行聚苯乙烯换算而求出的值。
GPC装置:HLC-8120(TOSOH CORPORATION制造)
柱:TSK gel Multipore HXL-M(TOSOH CORPORATION制造,7.8mmID(InnerDiameter:内径)×30.0cm)
洗脱液:四氢呋喃(THF)
在一方式中,作为粘结剂,能够使用包含含活性氢基团的粘结剂。本发明及本说明书中的“含活性氢基团”是指该基团与固化性官能团进行固化反应并且通过该基团中所包含的氢原子脱离能够形成交联结构的官能团。作为含活性氢基团,能够举出羟基、氨基(优选伯氨基或仲氨基)、巯基、羧基等,优选羟基、氨基及巯基,更优选羟基。在包含含活性氢基团的粘结剂中,含活性氢基团的浓度优选在0.10meq/g~2.00meq/g的范围内。另外,eq为当量(equivalent),是无法换算为SI单位的单位。并且,含活性氢基团的浓度也能够由单位“mgKOH/g”表示。在一方式中,在包含含活性氢基团的树脂中,含活性氢基团的浓度优选在1~20mgKOH/g的范围内。
在一方式中,作为粘结剂,能够使用包含酸性基团的粘结剂。本发明及本说明书中的“酸性基团”是以包含在水中或含水的溶剂(水性溶剂)中能够释放H+而解离为阴离子的基团及其盐的形态的含义使用的。作为酸性基团的具体例,例如能够举出磺酸基(-SO3H)、硫酸基(-OSO3H)、羧基、磷酸基、它们的盐的形态等。例如,磺酸基(-SO3H)的盐的形态是指由-SO3M表示且M表示在水中或水性溶剂中能够成为阳离子的原子(例如碱金属原子等)的基团。这点关于上述各种基团的盐的形态也相同。作为包含酸性基团的粘结剂的一例,例如能够举出包含选自包括磺酸基及其盐的组中的至少一种酸性基团的树脂(例如聚氨酯树脂、氯乙烯树脂等)。但是,磁性层中所包含的树脂并不限定于这些树脂。并且,在包含酸性基团的粘结剂中,酸性基团的含量例如可以在0.03~0.50meq/g的范围内。树脂中所包含的酸性基团等各种官能团的含量能够根据官能团的种类并利用公知的方法求出。粘结剂在磁性层形成用组合物中相对于强磁性粉末100.0质量份例如可以以1.0~30.0质量份的量使用。
并且,也能够与能够用作粘结剂的树脂一起使用固化剂。在一方式中,固化剂可以为通过加热而进行固化反应(交联反应)的化合物即热固性化合物,在另一方式中,可以为通过光照射而进行固化反应(交联反应)的光固化性化合物。固化剂通过在磁性层形成工序中进行固化反应而其至少一部分能够以与粘结剂等其他成分进行了反应(交联)的状态包含于磁性层中。这点关于用于形成其他层的组合物包含固化剂时使用该组合物而形成的层也相同。优选的固化剂为热固性化合物,优选为聚异氰酸酯。关于聚异氰酸酯的详细内容,能够参考日本特开2011-216149号公报的0124~0125段。在磁性层形成用组合物中相对于粘结剂100.0质量份例如使用0~80.0质量份的固化剂,从提高磁性层的强度的观点考虑,优选能够以50.0~80.0质量份的量使用。
(添加剂)
磁性层中根据需要可以包含一种以上的添加剂。作为添加剂,作为一例可以举出上述固化剂。并且,作为磁性层中所包含的添加剂,能够举出非磁性粉末(例如无机粉末、炭黑等)、润滑剂、分散剂、分散助剂、防霉剂、抗静电剂、抗氧化剂等。
例如,作为润滑剂,能够举出脂肪酸、脂肪酸酯及脂肪酸酰胺,使用选自包括脂肪酸、脂肪酸酯及脂肪酸酰胺的组中的一种以上能够形成磁性层。
作为脂肪酸,例如能够举出月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、山嵛酸、芥酸、松香酸等,优选硬脂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸,更优选硬脂酸。脂肪酸可以以金属盐等盐的形态包含于磁性层中。
作为脂肪酸酯,例如能够举出月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、山嵛酸、芥酸、松香酸等的酯。作为具体例,例如能够举出肉豆蔻酸丁酯、棕榈酸丁酯、硬脂酸丁酯、新戊二醇二油酸酯、脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、脱水山梨糖醇二硬脂酸酯、脱水山梨糖醇三硬脂酸酯、油酸油醇酯、硬脂酸异鲸蜡酯、硬脂酸异十三烷基酯、硬脂酸辛酯、硬脂酸异辛酯、硬脂酸戊酯、硬脂酸丁氧基乙酯等。
作为脂肪酸酰胺,能够举出上述各种脂肪酸的酰胺,例如月桂酸酰胺、肉豆蔻酸酰胺、棕榈酸酰胺、硬脂酸酰胺等。
磁性层形成用组合物中的脂肪酸含量在强磁性粉末每100.0质量份中例如为0~10.0质量份,优选为0.1~10.0质量份,更优选为1.0~7.0质量份。磁性层形成用组合物中的脂肪酸酯的含量在强磁性粉末每100.0质量份中例如为0.1~10.0质量份,优选为1.0~7.0质量份。磁性层形成用组合物中的脂肪酸酰胺的含量在强磁性粉末每100.0质量份中例如为0~3.0质量份,优选为0~2.0质量份,更优选为0~1.0质量份。
并且,当上述磁记录介质在非磁性支撑体与磁性层之间具有非磁性层时,非磁性层形成用组合物中的脂肪酸的含量在非磁性粉末每100.0质量份中例如为0~10.0质量份,优选为1.0~10.0质量份,更优选为1.0~7.0质量份。非磁性层形成用组合物中的脂肪酸酯的含量在非磁性粉末每100.0质量份中例如为0~10.0质量份,优选为0.1~8.0质量份。非磁性层形成用组合物中的脂肪酸酰胺的含量在非磁性粉末每100.0质量份中例如为0~3.0质量份,优选为0~1.0质量份。
在本发明及本说明书中,只要没有特别记载,则某种成分可以使用仅一种,也可以使用两种以上。使用两种以上的某种成分时的含量是指该两种以上的合计含量。
作为用于形成磁性层的非磁性粉末,可以举出能够作为在磁性层表面形成适当地突出的突起的突起形成剂发挥功能的非磁性粉末(例如非磁性胶体粒子等)等。突起形成剂的平均粒子尺寸例如优选在90~200nm的范围内,更优选在100~150nm的范围内。磁性层的突起形成剂的含量相对于强磁性粉末100.0质量份,优选为0.1~10.0质量份,更优选为0.1~5.0质量份,进一步优选为1.0~5.0质量份。若减少磁性层的突起形成剂的含量,则还存在呈现差分(Safter-Sbefore)的值变小的倾向的情况。
并且,作为用于形成磁性层的非磁性粉末,还能够举出作为研磨剂而公知的非磁性粉末。
并且,作为能够使用于包含研磨剂的磁性层中的添加剂的一例,能够举出日本特开2013-131285号公报的0012~0022段中所记载的分散剂作为用于提高研磨剂的分散性的分散剂。关于用于提高强磁性粉末的分散性的分散剂,能够参考日本特开2017-016721号公报的0035段。并且,关于分散剂,还能够参考日本特开2012-133837号公报的0061及0071段。关于磁性层的添加剂,还能够参考日本特开2016-051493号公报的0035~0077段。
分散剂可以包含于非磁性层中。关于能够包含于非磁性层中的分散剂,能够参考日本特开2012-133837号公报的0061段。
各种添加剂能够根据所希望的性质适当地选择市售品或者利用公知的方法进行制造,并以任意的量使用。
以上说明的磁性层能够直接或经由非磁性层间接设置于非磁性支撑体表面上。
<非磁性层>
接着,对非磁性层进行说明。上述磁记录介质可以在非磁性支撑体上直接具有磁性层,也可以在非磁性支撑体与磁性层之间具有包含非磁性粉末的非磁性层。非磁性层中所使用的非磁性粉末可以为无机物质的粉末,也可以为有机物质的粉末。并且,也能够使用炭黑等。作为无机物质,例如可以举出金属、金属氧化物、金属碳酸盐、金属硫酸盐、金属氮化物、金属碳化物、金属硫化物等。这些非磁性粉末能够以市售品获得,也能够利用公知的方法进行制造。关于其详细内容,能够参考日本特开2011-216149号公报的0146~0150段。关于非磁性层中能够使用的炭黑,还能够参考日本特开2010-024113号公报的0040~0041段。非磁性层中的非磁性粉末的含量(填充率)优选在50~90质量%的范围内,更优选在60~90质量%的范围内。
非磁性层能够包含粘结剂,还能够包含添加剂。关于非磁性层的粘结剂、添加剂等的详细内容,能够适用与非磁性层有关的公知技术。并且,例如关于粘结剂的种类及含量、添加剂的种类及含量等,也能够适用与磁性层有关的公知技术。
在本发明及本说明书中,非磁性层还包含含有非磁性粉末并且例如以杂质形式或特意含有少量的强磁性粉末的实质上非磁性的层。在此,实质上非磁性的层是指该层的剩余磁通密度为10mT以下、矫顽力为100Oe以下、或剩余磁通密度为10mT以下且矫顽力为100Oe以下的层。非磁性层优选不具有剩余磁通密度及矫顽力。
<背涂层>
上述磁记录介质可以在非磁性支撑体的与具有磁性层的表面侧相反的表面侧不具有或具有包含非磁性粉末的背涂层。背涂层中优选含有炭黑及无机粉末中的任一方或双方。背涂层能够包含粘结剂,还能够包含添加剂。关于背涂层的非磁性粉末、粘结剂及添加剂等的详细内容,能够适用与背涂层有关的公知技术,也能够适用与磁性层和/或非磁性层的处方有关的公知技术。例如,关于背涂层,能够参考日本特开2006-331625号公报的0018~0020段及美国专利第7,029,774号说明书的第4栏第65行~第5栏第38行的记载。
<各种厚度>
上述磁记录介质的非磁性支撑体的厚度例如为3.0~80.0μm,优选在3.0~50.0μm的范围内,更优选在3.0~10.0μm的范围内。当非磁性支撑体为两层以上的薄膜的层叠膜时,非磁性支撑体的厚度是指层叠膜的总厚度。
磁性层的厚度能够根据所使用的磁头的饱和磁化量或头间隙长度、记录信号的频带进行最优化,例如为10nm~100nm,从高密度记录化的观点考虑,优选在20~90nm的范围内,进一步优选在30~70nm的范围内。磁性层有至少一层即可,也可以将磁性层分离成具有不同的磁特性的两层以上,能够适用与公知的多层磁性层有关的结构。分离成两层以上时的磁性层的厚度是指这些层的合计厚度。
非磁性层的厚度例如为50nm以上,优选为70nm以上,更优选为100nm以上。另一方面,非磁性层的厚度优选为800nm以下,更优选为500nm以下。
背涂层的厚度优选为0.9μm以下,进一步优选在0.1~0.7μm的范围内。
磁记录介质的各层及非磁性支撑体的厚度能够通过公知的膜厚测定法来求出。作为一例,例如通过离子束、切片机等公知的方法使磁记录介质的厚度方向的剖面暴露之后,在暴露的剖面上利用扫描型电子显微镜进行剖面观察。在剖面观察时,能够作为在任意的一处求出的厚度或在随机提取的两处以上的多处例如两处求出的厚度的算术平均而求出各种厚度。或者,各层的厚度能够作为根据制造条件计算的设计厚度而求出。
<制造方法>
(各层形成用组合物的制备)
用于形成磁性层、非磁性层及背涂层的组合物包含前面所说明的各种成分,并且通常包含溶剂。作为溶剂,能够使用为了制造涂布型磁记录介质而一般使用的各种有机溶剂。各层形成用组合物中的溶剂量并不受特别限定,能够设为与通常的涂布型磁记录介质的各层形成用组合物相同。制备用于形成各层的组合物的工序通常至少包括混炼工序、分散工序及在这些工序的前后根据需要设置的混合工序。各个工序分别可以分为两个阶段以上。本发明中所使用的所有原料可以在任何工序的最初或中途添加。并且,也可以将各原料在两个以上的工序中分开添加。
为了制备各层形成用组合物,能够使用公知技术。在混炼工序中,优选使用敞开式捏合机、连续式捏合机、加压式捏合机、挤压机等具有强混炼力的捏合机。关于这些混练处理的详细内容,记载于日本特开平1-106338号公报及日本特开平1-079274号公报中。并且,为了分散各层形成用组合物,能够使用选自包括玻璃珠及其他分散珠的组中的一种以上的分散珠作为分散介质。作为这种分散珠,优选作为高比重的分散珠的氧化锆珠、二氧化钛珠及钢珠。这些分散珠的粒径(珠直径)及填充率能够在进行最优化后使用。分散机能够使用公知的分散机。可以将各层形成用组合物在实施涂布工序之前通过公知的方法进行过滤。过滤例如能够通过过滤器过滤来进行。作为过滤中所使用的过滤器,例如能够使用孔径0.01~3μm的过滤器(例如玻璃纤维制过滤器、聚丙烯制过滤器等)。
(涂布工序)
磁性层能够通过将磁性层形成用组合物例如直接涂布于非磁性支撑体上或者与非磁性层形成用组合物逐次或同时进行多层涂布来形成。背涂层能够通过将背涂层形成用组合物涂布于非磁性支撑体的与具有磁性层的(或追加设置磁性层)的一侧相反的一侧来形成。关于用于形成各层的涂布的详细内容,能够参考日本特开2010-024113号公报的0051段。
(其他工序)
在涂布工序之后,能够进行干燥处理、磁性层的取向处理、表面平滑处理(压延处理)等各种处理。关于各种工序,能够参考日本特开2010-024113号公报的0052~0057段。例如,垂直取向处理能够通过使用异极对置磁铁的方法等公知的方法来进行。在取向区域中,能够根据干燥风的温度、风量和/或取向区域中的输送速度来控制涂布层的干燥速度。并且,可以在输送到取向区域之前对涂布层进行预干燥。
在磁性层形成用组合物的涂布工序之后的任意阶段,优选进行涂布磁性层形成用组合物而形成的涂布层的加热处理。作为一例,该加热处理可以在压延处理之前和/或之后实施。加热处理例如能够通过在加热气氛下放置形成有上述磁性层形成用组合物的涂布层的支撑体来实施。加热气氛可以为气氛温度65~90℃的气氛,更优选为气氛温度65~75℃的气氛。该气氛例如可以为大气气氛。加热气氛下的加热处理例如能够实施20~50小时。在一方式中,通过该加热处理能够进行固化剂的固化性官能团的固化反应。
(制造方法的一方式)
作为上述磁记录介质的制造方法的一方式,能够举出包括优选在上述加热处理之后利用浸润了甲基乙基酮的擦拭材料擦拭磁性层表面的步骤(以下,也记载为“甲基乙基酮擦拭处理”。)的制造方法。如前面所记载,认为通过该甲基乙基酮擦拭处理能够去除的成分存在于磁性层表面上会促进在高湿下发生了从低温到高温的温度变化时水分附着于磁性层表面。甲基乙基酮擦拭处理能够依据在磁记录介质的制造工序中一般实施的干式擦拭处理,使用浸润了甲基乙基酮的擦拭材料代替在干式擦拭处理中使用的擦拭材料来实施。例如,对于带状的磁记录介质(磁带),将磁带分割为容纳于磁带盒的宽度之后或分割之前,使磁带在送出辊与卷取辊之间行进,并将经浸润了甲基乙基酮的擦拭材料(例如布(例如无纺布)或纸(例如面巾纸))压向行进中的磁带的磁性层表面,由此能够进行磁性层表面的甲基乙基酮擦拭处理。上述行进时的磁带的行进速度及向磁性层表面的长度方向施加的张力(以下,简单记载为“张力”。)能够设为与在磁记录介质的制造工序中一般实施的干式擦拭处理中一般采用的处理条件相同。例如,甲基乙基酮擦拭处理中的磁带的行进速度能够设为60~600m/分钟左右,张力能够设为0.196~3.920N(牛顿)左右。并且,甲基乙基酮擦拭处理能够至少进行1次。优选将甲基乙基酮擦拭处理的处理条件及处理次数设定为使甲基乙基酮清洗前后的间距差分(Safter-Sbefore)超过0nm且15.0nm以下。
并且,在甲基乙基酮擦拭处理之前和/或之后,还能够对磁性层表面进行1次以上在涂布型磁记录介质的制造工序中一般实施的研磨处理和/或干式擦拭处理(以下,将这些记载为“干式表面处理”。)。根据干式表面处理,能够去除例如因分割而产生的切削屑等在制造工序中产生并附着于磁性层表面的异物。
以上,以带状的磁记录介质(磁带)为例子进行了说明。关于盘状的磁记录介质(磁盘),也能够参考上述记载实施各种处理。
以上说明的本发明的一方式所涉及的磁记录介质为包括芳香族聚酰胺支撑体的磁记录介质,其可以为在高湿下从低温到高温的温度变化之后在高温高湿环境下保存,电磁转换特性的降低也少的磁记录介质。在高湿下从低温到高温的温度变化例如可以为在相对湿度70~100%左右的环境下从超过0℃~15℃到30~50℃的15~50℃左右的温度变化。并且,在高温高湿环境下的保存例如可以为在温度30~50℃、相对湿度70~100%的环境下的保存。
上述磁记录介质例如可以为带状的磁记录介质(磁带)。磁带通常容纳于磁带盒中进行流通并使用。将磁带盒安装于磁记录再生装置中,使磁带在磁记录再生装置内行进而使磁带表面(磁性层表面)与磁头接触并滑动,由此能够进行对磁带的数据的记录及再生。但是,本发明的一方式所涉及的磁记录介质并不限定于磁带。作为在滑动型的磁记录再生装置中使用的各种磁记录介质(磁带、盘状的磁记录介质(磁盘)等),优选本发明的一方式所涉及的磁记录介质。上述滑动型的装置是指进行对磁记录介质的数据的记录和/或所记录的数据的再生时磁性层表面与头接触并滑动的装置。
为了对如上述那样制造出的磁记录介质能够进行磁记录再生装置中的磁头的跟踪控制、磁记录介质的行进速度的控制等,能够通过公知的方法来形成伺服图案。“伺服图案的形成”也可以说是“伺服信号的记录”。上述磁记录介质可以为带状的磁记录介质(磁带),也可以为盘状的磁记录介质(磁盘)。以下,以磁带为例子,对伺服图案的形成进行说明。
伺服图案通常沿着磁带的长度方向而形成。作为利用伺服信号的控制(伺服控制)的方式,可以举出基于定时的伺服(TBS)、振幅伺服(Amplitude servo)、频率伺服等。
如ECMA(European Computer Manufacturers Association:欧洲计算机制造商协会)-319所示,在按照LTO(Linear-Tape-Open:线性磁带开放)标准的磁带(一般被称为“LTO磁带”。)中,采用基于定时的伺服方式。在该基于定时的伺服方式中,伺服图案通过沿磁带的长度方向连续地配置多个相互不平行的一对磁条(也被称为“伺服条带”。)而构成。如上所述,由相互不平行的一对磁条构成伺服图案的原因是为了向在伺服图案上通过的伺服信号读取元件通知该通过位置。具体而言,上述一对磁条以其间隔沿着磁带的宽度方向连续地变化的方式形成,通过由伺服信号读取元件读取该间隔,能够得知伺服图案与伺服信号读取元件之间的相对位置。该相对位置的信息使得能够进行数据磁道的跟踪。因此,在伺服图案上通常沿着磁带的宽度方向设定有多个伺服磁道。
伺服带由在磁带的长度方向上连续的伺服信号构成。在磁带上通常设置有多条该伺服带。例如,在LTO磁带中,其数量为5条。夹在相邻的2条伺服带之间的区域被称为数据带。数据带由多个数据磁道构成,各数据磁道对应于各伺服磁道。
并且,在一方式中,如日本特开2004-318983号公报所示,在各伺服带中嵌入有表示伺服带的序号的信息(也被称为“伺服带ID(identification:标识)”或“UDIM(UniqueDataBand Identification Method:唯一数据带标识)信息”。)。该伺服带ID是通过将伺服带中存在多个的一对伺服条带中的特定的伺服条带以其位置在磁带的长度方向上相对位移的方式错开而记录的。具体而言,按每个伺服带改变存在多个的一对伺服条带中的特定的伺服条带的错开方法。由此,所记录的伺服带ID对每个伺服带是唯一的,因此仅通过由伺服信号读取元件读取一个伺服带,能够唯一(uniquely)确定该伺服带。
另外,唯一确定伺服带的方法中使用如ECMA-319所示的交错(staggered)方式。在该交错方式中,将在磁带的长度方向上连续地配置有多个且相互不平行的一对磁条(伺服条带)的组以按每个伺服带沿磁带的长度方向错开的方式进行记录。相邻的伺服带之间的该错开方法的组合在整个磁带中是唯一的,因此在通过两个伺服信号读取元件读取伺服图案时,也能够唯一确定伺服带。
并且,如ECMA-319所示,各伺服带中通常还嵌入有表示磁带的长度方向的位置的信息(也被称为“LPOS(Longitudinal Position:纵向位置)信息”。)。该LPOS信息与UDIM信息同样地也通过沿磁带的长度方向错开一对伺服条带的位置而进行记录。但是,与UDIM信息不同,在该LPOS信息中,在各伺服带记录有相同的信号。
也能够将与上述UDIM信息及LPOS信息不同的其他信息嵌入到伺服带中。在该情况下,被嵌入的信息可以如UDIM信息那样按每个伺服带而不同,也可以如LPOS信息那样在所有的伺服带中共用。
并且,作为在伺服带中嵌入信息的方法,还能够使用除上述以外的方法。例如,可以从一对伺服条带的组中间除规定的对来记录规定的代码。
伺服图案形成用头被称为伺服写头。伺服写头具有伺服带的数量的与上述一对磁条相对应的一对间隙。芯和线圈通常连接于各一对间隙,通过向线圈供给电流脉冲,在芯中产生的磁场能够在一对间隙中产生漏磁场。在形成伺服图案时,通过一边使磁带在伺服写头上行进一边输入电流脉冲,能够将与一对间隙相对应的磁性图案转印到磁带而形成伺服图案。各间隙的宽度能够根据所形成的伺服图案的密度适当地设定。各间隙的宽度例如能够设定为1μm以下、1~10μm、10μm以上等。
在对磁带形成伺服图案之前,通常对磁带实施消磁(去磁)处理。该去磁处理能够通过使用直流磁铁或交流磁铁对磁带施加相同的磁场来进行。去磁处理有DC(DirectCurrent:直流)去磁和AC(Alternating Current:交流)去磁。AC去磁通过一边使施加于磁带的磁场的方向反转一边逐渐降低该磁场的强度来进行。另一方面,DC去磁通过对磁带施加一方向的磁场来进行。DC去磁进一步有两种方法。第一方法为沿着磁带的长度方向施加一方向的磁场的水平DC去磁。第二方法为沿着磁带的厚度方向施加一方向的磁场的垂直DC去磁。去磁处理可以对整个磁带进行,也可以对磁带的每个伺服带进行。
所形成的伺服图案的磁场的朝向根据去磁的朝向来确定。例如,当对磁带施加水平DC去磁时,以磁场的朝向与去磁的朝向相反的方式进行伺服图案的形成。由此,能够加大读取伺服图案而得到的伺服信号的输出。另外,如日本特开2012-053940号公报所示,当使用上述间隙对经垂直DC去磁的磁带进行了磁性图案的转印时,读取所形成的伺服图案而得到的伺服信号成为单极脉冲形状。另一方面,当使用上述间隙对经水平DC去磁的磁带进行了磁性图案的转印时,读取所形成的伺服图案而得到的伺服信号成为双极脉冲形状。
[磁记录再生装置]
本发明的一方式涉及一种包括上述磁记录介质和磁头的磁记录再生装置。
在本发明及本说明书中,“磁记录再生装置”是指能够进行对磁记录介质的数据的记录及记录在磁记录介质中的数据的再生中的至少一方的装置。该装置一般被称作驱动器。上述磁记录再生装置可以为滑动型的磁记录再生装置。上述磁记录再生装置所包括的磁头可以为能够进行对磁记录介质的数据的记录的记录头,也可以为能够进行记录在磁记录介质中的数据的再生的再生头。并且,在一方式中,上述磁记录再生装置能够以独立的磁头形式包括记录头和再生头双方。在另一方式中,上述磁记录再生装置所包括的磁头也能够具有在一个磁头上具备记录元件和再生元件双方的结构。作为再生头,优选为包括能够以良好的灵敏度读取记录在磁记录介质中的数据的磁阻效应型(MR;Magnetoresistive)元件作为再生元件的磁头(MR头)。作为MR头,能够使用公知的各种MR头。并且,进行数据的记录和/或数据的再生的磁头中可以包括伺服图案读取元件。或者,作为与进行数据的记录和/或数据的再生的磁头独立的头,具备伺服图案读取元件的磁头(伺服头)可以包括在上述磁记录再生装置中。
在上述磁记录再生装置中,对磁记录介质的数据的记录及记录在磁记录介质中的数据的再生能够通过使磁记录介质的磁性层表面与磁头接触并滑动来进行。上述磁记录再生装置包括本发明的一方式所涉及的磁记录介质即可,关于其他部分,能够适用公知技术。
实施例
以下,根据实施例对本发明进行说明。但是,本发明并不限定于实施例所示的方式。另外,只要没有特别指定,则以下所记载的“份”、“%”表示“质量份”、“质量%”。并且,只要没有特别记载,则以下所记载的工序及评价在环境温度23℃±1℃的环境中进行。
[实施例1]
以下示出各层形成用组合物的处方。
<磁性层形成用组合物的处方>
(磁性液)
强磁性粉末(参考表1):100.0份
油酸:2.0份
氯乙烯共聚物(KANEKA CORPORATION制造的MR-104):10.0份
(重均分子量:55000、含活性氢基团(羟基):0.33meq/g、OSO3K基(硫酸基的钾盐):0.09meq/g)
含有SO3Na基的聚氨酯树脂:4.0份
(重均分子量:70000、含活性氢基团(羟基):4~6mgKOH/g、SO3Na基(磺酸基的钠盐):0.07meq/g)
聚亚烷基亚胺类聚合物(通过日本特开2016-051493号公报的0115~0123段中所记载的方法得到的合成品):6.0份
甲基乙基酮:150.0份
环己酮:150.0份
(研磨剂液)
α-氧化铝(BET(Brunauer-Emmett-Teller:布鲁诺-埃梅特-特勒)比表面积:19m2/g):6.0份
含有SO3Na基的聚氨酯树脂:0.6份
(重均分子量:70000、SO3Na基:0.1meq/g)
2,3-二羟基萘:0.6份
环己酮:23.0份
(突起形成剂液)
胶态二氧化硅(平均粒子尺寸:120nm):参考表1
甲基乙基酮:8.0份
(其他成分)
硬脂酸:3.0份
硬脂酸酰胺:0.3份
硬脂酸丁酯:6.0份
甲基乙基酮:110.0份
环己酮:110.0份
聚异氰酸酯(TOSOH CORPORATION制造的CORONATE(注册商标)L):3份
<非磁性层形成用组合物的处方>
非磁性无机粉末α-氧化铁(平均粒子尺寸:10nm、BET比表面积:75m2/g):100.0份
炭黑(平均粒子尺寸:20nm):25.0份
含有SO3Na基的聚氨酯树脂(重均分子量:70000、SO3Na基:0.2meq/g):18.0份
硬脂酸:1.0份
环己酮:300.0份
甲基乙基酮:300.0份
<背涂层形成用组合物的处方>
非磁性无机粉末α-氧化铁(平均粒子尺寸:0.15μm、BET比表面积:52m2/g):80.0份
炭黑(平均粒子尺寸:20nm):20.0份
氯乙烯共聚物:13.0份
含有磺酸盐基的聚氨酯树脂:6.0份
苯基膦酸:3.0份
环己酮:155.0份
甲基乙基酮:155.0份
硬脂酸:3.0份
硬脂酸丁酯:3.0份
聚异氰酸酯:5.0份
环己酮:200.0份
<磁性层形成用组合物的制备>
通过以下方法制备出磁性层形成用组合物。
通过使用间歇式立式砂磨机将上述磁性液的各种成分分散(珠分散)24小时来制备出磁性液。作为分散珠,使用了珠直径0.5mm的氧化锆珠。
将研磨剂液与上述研磨剂液的各种成分混合并与珠直径0.3mm的氧化锆珠一起放入卧式珠磨分散机中,调整为珠体积/(研磨剂液体积+珠体积)成为80%,并进行120分钟珠磨分散处理,取出处理后的溶液,使用流动式超声波分散过滤装置实施了超声波分散过滤处理。如此制备出研磨剂液。
将所制备出的磁性液及研磨剂液以及上述突起形成剂液及其他成分导入到溶解器搅拌机中,以圆周速度10m/秒搅拌30分钟之后,利用流动式超声波分散机以流量7.5kg/分钟处理3次之后,用孔径1μm的过滤器进行过滤而制备出磁性层形成用组合物。
<非磁性层形成用组合物的制备>
利用间歇式立式砂磨机并使用珠直径0.1mm的氧化锆珠将上述非磁性层形成用组合物的各种成分分散24小时,然后使用具有0.5μm的平均孔径的过滤器进行过滤,由此制备出非磁性层形成用组合物。
<背涂层形成用组合物的制备>
利用敞开式捏合机将上述背涂层形成用组合物的各种成分中除润滑剂(硬脂酸及硬脂酸丁酯)、聚异氰酸酯及200.0份环己酮以外的成分混炼及稀释之后,利用卧式珠磨分散机并使用珠直径1mm的氧化锆珠,将1次滞留时间设为2分钟而以珠填充率80体积%、转子前端的圆周速度10m/秒实施了12次分散处理。然后,添加上述剩余的成分,用溶解器搅拌,使用具有1μm的平均孔径的过滤器过滤所得到的分散液,由此制备出背涂层形成用组合物。
<磁带的制作>
在表1中所记载的厚度8.0μm的芳香族聚酰胺支撑体的表面上以干燥后的厚度成为400nm的方式涂布及干燥上述中所制备出的非磁性层形成用组合物而形成非磁性层之后,在非磁性层的表面上以干燥后的厚度成为70nm的方式涂布上述中所制备出的磁性层形成用组合物而形成了涂布层。在该磁性层形成用组合物的涂布层处于湿润(未干燥)状态的期间,对涂布层的表面沿垂直方向施加磁场强度0.3T的磁场而实施垂直取向处理,并进行了干燥。然后,在该支撑体的相反的一面以干燥后的厚度成为0.4μm的方式涂布上述中所制备出的背涂层形成用组合物并进行了干燥。如此制作出磁带卷状物。
通过仅由金属辊构成的压延,以速度100m/分钟、线压294kN/m、压延辊的表面温度100℃对所制作出的磁带卷状物进行压延处理(表面平滑处理),然后,在表1所示的气氛温度的环境下实施了表1所示的时间的加热处理。在加热处理之后,利用剪断机分割磁带卷状物,得到了1/2英寸宽度的磁带。一边使该磁带在送出辊与卷取辊之间行进(行进速度120m/分钟、张力:参考表1),一边依次实施了磁性层表面的刀片(blade)研磨、干式擦拭处理及甲基乙基酮擦拭处理。具体而言,在上述两个辊之间配置蓝宝石刀片、干擦拭材料(TORAYINDUSTRIES,INC.制造的Toraysee(注册商标))及浸润了甲基乙基酮的擦拭材料(TORAYINDUSTRIES,INC.制造的Toraysee(注册商标)),将蓝宝石刀片按压于在上述两个辊之间行进的磁带的磁性层表面而进行刀片研磨,然后利用上述干擦拭材料进行磁性层表面的干式擦拭处理,然后利用上述浸润了甲基乙基酮的擦拭材料进行了磁性层表面的甲基乙基酮擦拭处理。通过以上,对磁性层表面分别实施了1次刀片研磨、干式擦拭处理及甲基乙基酮擦拭处理。
如此得到了实施例1的磁带。
[实施例2~11、比较例1~7]
除了如表1所示变更各种条件以外,利用与实施例1相同的方法制作出磁带。
关于分割后的磁性层表面的表面处理,在实施例2~11及比较例1~6中分别实施了以下表面处理。
在实施例2~4、6~11及比较例4中,与实施例1同样地实施了刀片研磨、干式擦拭处理及甲基乙基酮擦拭处理。
在实施例5以及比较例5及6中,除了变更张力以外,与实施例1同样地实施了刀片研磨、干式擦拭处理及甲基乙基酮擦拭处理。
在比较例1、3及7中,与实施例1同样地实施刀片研磨及干式擦拭处理,但未实施甲基乙基酮擦拭处理。
在比较例2中,与实施例1同样地重复3次进行刀片研磨及干式擦拭处理的步骤,但未实施甲基乙基酮擦拭处理。
在表1中,“BaFe”为平均粒子尺寸(平均板径)21nm的六方晶钡铁氧体粉末。
在表1中,“SrFe1”为通过以下方法制作出的六方晶锶铁氧体粉末。
将SrCO3称取1707g、H3BO3称取687g、Fe2O3称取1120g、Al(OH)3称取45g、BaCO3称取24g、CaCO3称取13g及Nd2O3称取235g,用混合器进行混合而得到了原料混合物。
在铂坩埚中在熔融温度1390℃下将所得到的原料混合物熔融,并且一边搅拌熔液一边加热设置于铂坩埚的底部的流出口,使熔液以约6g/秒以棒状流出。用水冷双辊对流出液进行轧制淬冷而制作出非晶质体。
将制作出的非晶质体280g装入电炉中,以升温速度3.5℃/分钟升温至635℃(结晶化温度),并在该温度下保持5小时而使六方晶锶铁氧体粒子析出(结晶化)。
接着,用乳钵将包含六方晶锶铁氧体粒子的上述中所得到的结晶化物进行粗碎,向玻璃瓶中加入粒径1mm的氧化锆珠1000g和浓度1%的乙酸水溶液800ml并利用涂料搅拌机进行了3小时分散处理。然后,使所得到的分散液与珠分离并放入不锈钢烧杯中。将分散液在液温100℃下静置3小时进行玻璃成分的溶解处理之后,用离心分离器使其沉淀,重复倾析并进行清洗,在炉内温度110℃的加热炉内干燥6小时而得到了六方晶锶铁氧体粉末。
上述中所得到的六方晶锶铁氧体粉末的平均粒子尺寸为18nm,激活体积为902nm3,各向异性常数Ku为2.2×105J/m3,质量磁化σs为49A·m2/kg。
从上述中所得到的六方晶锶铁氧体粉末中采集试样粉末12mg,利用ICP分析装置进行在前面所例示出的溶解条件下部分溶解该试样粉末而得到的滤液的元素分析,求出了钕原子的表层部含有率。
另外,从上述中所得到的六方晶锶铁氧体粉末中采集试样粉末12mg,利用ICP分析装置进行在前面所例示出的溶解条件下完全溶解该试样粉末而得到的滤液的元素分析,求出了钕原子的块状含有率。
上述中所得到的六方晶锶铁氧体粉末中相对于铁原子100原子%的钕原子的含有率(块状含有率)为2.9原子%。并且,钕原子的表层部含有率为8.0原子%。确认到表层部含有率与块状含有率的比率“表层部含有率/块状含有率”为2.8,钕原子偏在于粒子的表层。
通过在电压45kV且强度40mA的条件下扫描CuKα射线,并在下述条件下测定X射线衍射图案(X射线衍射分析)来确认了上述中所得到的粉末显示出六方晶铁氧体的晶体结构。上述中所得到的粉末显示出磁铅石型(M型)的六方晶铁氧体的晶体结构。并且,通过X射线衍射分析检测出的晶相为磁铅石型的单一相。
PANalytical X'Pert Pro衍射计、PIXcel检测器
入射光束及衍射光束的Soller狭缝:0.017弧度
分散狭缝的固定角:1/4度
掩模:10mm
防散射狭缝:1/4度
测定模式:连续
每个阶段的测定时间:3秒
测定速度:每秒0.017度
测定步长:0.05度
在表1中,“SrFe2”为通过以下方法制作出的六方晶锶铁氧体粉末。
将SrCO3称取1725g、H3BO3称取666g、Fe2O3称取1332g、Al(OH)3称取52g、CaCO3称取34g、BaCO3称取141g,用混合器进行混合而得到了原料混合物。
在铂坩埚中在熔融温度1380℃下将所得到的原料混合物熔融,并且一边搅拌熔液一边加热设置于铂坩埚的底部的流出口,使熔液以约6g/秒以棒状流出。用水冷双辊对流出液轧制淬冷而制作出非晶质体。
将所得到的非晶质体280g装入电炉中,升温至645℃(结晶化温度),并在该温度下保持5小时而使六方晶锶铁氧体粒子析出(结晶化)。
接着,用乳钵将包含六方晶锶铁氧体粒子的上述中所得到的结晶化物进行粗碎,向玻璃瓶中加入粒径1mm的氧化锆珠1000g和浓度1%的乙酸水溶液800ml并利用涂料搅拌机进行了3小时分散处理。然后,使所得到的分散液与珠分离并放入不锈钢烧杯中。将分散液在液温100℃下静置3小时进行玻璃成分的溶解处理之后,用离心分离器使其沉淀,重复倾析并进行清洗,在炉内温度110℃的加热炉内干燥6小时而得到了六方晶锶铁氧体粉末。
所得到的六方晶锶铁氧体粉末的平均粒子尺寸为19nm,激活体积为1102nm3,各向异性常数Ku为2.0×105J/m3,质量磁化σs为50A·m2/kg。
在表1中,“ε-氧化铁”为通过以下方法制作出的ε-氧化铁粉末。
一边使用磁搅拌机搅拌向纯水90g中溶解硝酸铁(III)9水合物8.3g、硝酸镓(III)8水合物1.3g、硝酸钴(II)6水合物190mg、硫酸钛(IV)150mg及聚乙烯吡咯烷酮(PVP)1.5g而得到的溶液,一边在大气环境中在环境温度25℃的条件下添加浓度25%的氨水溶液4.0g,并在环境温度25℃的温度条件下搅拌了2小时。向所得到的溶液中加入将柠檬酸1g溶解于纯水9g而得到的柠檬酸溶液,并搅拌了1小时。通过离心分离采集搅拌后沉淀的粉末,用纯水清洗,并在炉内温度80℃的加热炉内进行了干燥。
向干燥的粉末中加入纯水800g,再次使粉末分散于水而得到了分散液。将所得到的分散液升温至液温50℃,并一边搅拌一边滴加了浓度25%氨水溶液40g。以保持50℃的温度的状态搅拌1小时之后,滴加四乙氧基硅烷(TEOS)14mL,并搅拌了24小时。向所得到的反应溶液中加入硫酸铵50g,通过离心分离采集沉淀的粉末,用纯水清洗,并在炉内温度80℃的加热炉内干燥24小时而得到的强磁性粉末的前体。
将所得到的强磁性粉末的前体在大气气氛下装填于炉内温度1000℃的加热炉内,实施了4小时的加热处理。
将经加热处理的强磁性粉末的前体投入到4mol/L的氢氧化钠(NaOH)水溶液中,将液温维持在70℃并搅拌24小时,由此从经加热处理的强磁性粉末的前体中去除了作为杂质的硅酸化合物。
然后,通过离心分离处理采集去除了硅酸化合物的强磁性粉末,用纯水进行清洗而得到了强磁性粉末。
通过高频感应耦合等离子体发光分光分析(ICP-OES;Inductively CoupledPlasma-Optical Emission Spectrometry)确认了所得到的强磁性粉末的组成,其结果为Ga、Co及Ti取代型ε-氧化铁(ε-Ga0.28Co0.05Ti0.05Fe1.62O3)。并且,在与前面对SrFe1记载的条件相同的条件下进行X射线衍射分析,根据X射线衍射图案的峰确认到所得到的强磁性粉末具有不包含α相及γ相的晶体结构的ε相单相的晶体结构(ε-氧化铁型的晶体结构)。
所得到的ε-氧化铁粉末的平均粒子尺寸为12nm,激活体积为746nm3,各向异性常数Ku为1.2×105J/m3,质量磁化σs为16A·m2/kg。
上述六方晶锶铁氧体粉末及ε-氧化铁粉末的激活体积及各向异性常数Ku为对各强磁性粉末使用振动试样型磁力计(TOEI INDUSTRY CO.,LTD.制造)并通过前面所记载的方法求出的值。
并且,质量磁化σs为使用振动试样型磁力计(TOEI INDUSTRY CO.,LTD.制造)在磁场强度15kOe下测定出的值。
在表1中,芳香族聚酰胺支撑体的种类栏中所记载的“支撑体1”为通过日本特开平9-176306号公报的实施例7中所记载的方法制作出的芳香族聚酰胺薄膜。
“支撑体2”为通过日本特开平9-176306号公报的实施例6中所记载的方法制作出的芳香族聚酰胺薄膜。
“支撑体3”为通过日本特开平9-176306号公报的实施例3中所记载的方法制作出的芳香族聚酰胺薄膜。
“支撑体4”为通过日本特开平9-176306号公报的比较例3中所记载的方法制作出的芳香族聚酰胺薄膜。
从各芳香族聚酰胺支撑体剪切几克试样片,通过前面所记载的方法求出了其吸湿率,其结果为表1所示的值。
[评价方法]
(1)甲基乙基酮清洗前后的间距差分(Safter-Sbefore)
使用TSA(Tape Spacing Analyzer(Micro Physics公司制造))并通过以下方法求出了甲基乙基酮清洗前后的间距差分(Safter-Sbefore)。
从实施例及比较例的各磁带剪切两个长度5cm的试样片,对其中一个试样片,不进行甲基乙基酮清洗而通过以下方法求出了间距(Sbefore)。对另一个试样片,通过前面所记载的方法进行甲基乙基酮清洗之后,通过以下方法求出了间距(Safter)。
在磁带(详细而言为上述试样片)的磁性层表面上配置TSA所具备的玻璃板(Thorlabs,Inc.公司制造的玻璃板(型号:WG10530))的状态下,使用TSA所具备的氨基甲酸酯制的半球作为按压部件而将该半球以0.5atm的压力压在磁带的背涂层表面上。在该状态下,从TSA所具备的频闪观测器通过玻璃板向磁带的磁性层表面的一定区域(150000~200000μm2)照射白色光,通过干涉滤光片(使波长633nm的光选择性地透射的滤光片)由CCD(Charge-Coupled Device:电荷耦合器件)接收所得到的反射光,由此得到了由该区域的凹凸产生的干涉条纹图像。
将该图像分割为300000点并求出从各点的玻璃板的磁带侧的表面至磁带的磁性层表面为止的距离(间距),将其作成直方图,从对甲基乙基酮清洗后的试样片得到的直方图的众数Safter减去对未进行甲基乙基酮清洗的试样片得到的直方图的众数Sbefore而求出了差分(Safter-Sbefore)。
(2)正己烷清洗前后的间距差分(Sreference-Sbefore)(参考值)
除了从实施例及比较例的各磁带进一步剪切一个长度5cm的试样片并且使用正己烷来代替甲基乙基酮以外,与上述同样地清洗之后,与上述同样地求出了正己烷清洗后的间距。作为参考值,求出了在此求出的间距Sreference与上述(1)中所求出的对未进行清洗的试样片得到的间距Sbefore的差分(Sreference-Sbefore)。
(3)SNR(Signal-to-Noise-Ratio:信噪比)降低量
(i)在气氛温度23℃及相对湿度50%的环境下,对于实施例及比较例的各磁带,将记录头(MIG(Metal-in-gap:金属有隙)头、间隙长度0.15μm、磁道宽度1.0μm、1.8T)和再生头(GMR(Giant Magnetoresistive:巨磁阻)头、元件厚度15nm、屏蔽间隔0.1μm、磁道宽度1.0μm)安装于循环测试仪上,并记录了线记录密度325kfci的信号。单位kfci是指线记录密度的单位(无法换算为SI单位系统)。然后,测定再生输出,求出了SNR作为再生输出与噪声之比。以将比较例1的SNR设为0dB时的相对值求出了SNR。
(ii)在上述(i)中评价SNR之后,将实施例及比较例的各磁带在内部保持于温度10℃、相对湿度80%的热盒(thermo box)中保存了3小时。然后,从热盒中取出磁带(外部气体为温度23℃、相对湿度50%),在1分钟以内移到内部保持于温度32℃、相对湿度80%的热室(thermo room),保存1周之后,在该热室中与上述(i)同样地进行记录及再生,求出了SNR作为将上述(i)中所求出的比较例1的SNR设为0dB时的相对值。对于实施例及比较例的各磁带,计算在此所求出的SNR与上述(i)中所求出的SNR的差分(“(ii)中所求出的SNR”-“(i)中所求出的SNR”),将其作为SNR降低量。若在此求出的SNR降低量在-1.0dB以内,则能够评价为在高湿下从低温到高温的温度变化之后在高温高湿环境下保存之后的SNR的降低得到了抑制。
将以上结果示于表1(表1-1、表1-2)。
实施例的磁带为具有芳香族聚酰胺支撑体的磁带。根据表1中的SNR降低量的评价结果能够确认到,在实施例的磁记录介质磁带中,在高湿下从低温到高温的温度变化之后在高温高湿环境下保存之后的SNR的降低得到了抑制。
另外,如表1所示,正己烷清洗前后的间距差分(Sreference-Sbefore)的值与甲基乙基酮清洗前后的间距差分(Safter-Sbefore)的值之间未观察到相关性。
产业上的可利用性
本发明的一方式在各种数据存储器用磁记录介质的技术领域中有用。
Claims (8)
1.一种磁记录介质,其具有非磁性支撑体和包含强磁性粉末的磁性层,在所述磁性层的表面上进行甲基乙基酮清洗后通过光学干涉法测定的间距Safter与在所述磁性层的表面上进行甲基乙基酮清洗前通过光学干涉法测定的间距Sbefore的差分即Safter-Sbefore超过0nm且为15.0nm以下,且所述非磁性支撑体是吸湿率为2.2%以下的芳香族聚酰胺支撑体,
所述间距是在将所述磁记录介质和透明的板状部件以所述磁记录介质的磁性层表面与所述透明的板状部件对置的方式重合的状态下,通过光学干涉法求出的所述磁记录介质的磁性层表面与所述透明的板状部件的磁记录介质侧表面之间的距离。
2.根据权利要求1所述的磁记录介质,其中,
所述差分即Safter-Sbefore为3.0nm以上且15.0nm以下。
3.根据权利要求1或2所述的磁记录介质,其中,
所述芳香族聚酰胺支撑体的吸湿率为2.0%以下。
4.根据权利要求1或2所述的磁记录介质,其中,
所述芳香族聚酰胺支撑体的吸湿率为1.0%以上且2.0%以下。
5.根据权利要求1或2所述的磁记录介质,其中,在所述非磁性支撑体与所述磁性层之间具有包含非磁性粉末的非磁性层。
6.根据权利要求1或2所述的磁记录介质,其中,在所述非磁性支撑体的与具有所述磁性层的表面侧相反的表面侧具有包含非磁性粉末的背涂层。
7.根据权利要求1或2所述的磁记录介质,其中,所述磁记录介质为磁带。
8.一种磁记录再生装置,其包含:
权利要求1至7中任一项所述的磁记录介质;及
磁头。
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