CN111863039B - 磁记录介质以及磁记录再生装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种磁记录介质以及包含该磁记录介质的磁记录再生装置。本发明在包含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至高温的温度变化后进一步保存于高温高湿环境下之后的行进稳定性的降低。所述磁记录介质在非磁性支撑体的一个表面侧具有包含强磁性粉末的磁性层,在另一个表面侧具有包含非磁性粉末的背涂层,在所述磁记录介质中,在上述背涂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与在上述背涂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)超过0nm且为30.0nm以下,并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

磁记录介质以及磁记录再生装置
技术领域
本发明涉及一种磁记录介质以及磁记录再生装置。
背景技术
磁记录介质(例如参考专利文献1)是作为用于长时间保存大容量数据(信息)的数据存储器介质而有用的记录介质。
专利文献1:日本特开平9-227883号公报
磁记录介质中的数据的记录以及所记录的数据的再生一般通过将磁记录介质安装于磁记录再生装置(称作驱动器。),并使磁记录介质在驱动器内行进来进行。为了抑制在记录以及再生发生误差,期望使驱动器内的磁记录介质的行进稳定化(提高行进稳定性)。
另一方面,使用于数据存储器用途的磁记录介质有时在管理温度以及湿度的数据中心使用。另一方面,在数据中心为了降低成本要求省电。为了省电,期望能够放宽数据中心中的温湿度的管理条件或不需要进行管理。然而,若放宽温湿度管理条件或不进行管理,则可以假定磁记录介质曝露于由气候变化、季节变化等引起的环境变化中,将保存于各种温湿度环境下。作为环境变化的一例,可举出在高湿下从低温至高温的温度变化。并且,作为温湿度环境的一例,可举出高温高湿环境。因此,期望在这种环境变化后以及保存于这种温湿度环境之后,仍能够在驱动器内使磁记录介质的行进稳定化。
磁记录介质通常具备具有非磁性支撑体及包含强磁性粉末的磁性层的结构。并且,如在日本特开平9-227883号公报(专利文献1)的权利要求2中所记载,也进行在磁记录介质的非磁性支撑体的与具有磁性层的表面侧相反的一侧的表面侧设置背涂层。关于非磁性支撑体,例如在日本特开平9-227883号公报(专利文献1)的0062段中,举出能够用作非磁性支撑体的各种薄膜。
关于以上内容,本发明人等进行研究了解到,作为非磁性支撑体而包含芳香族聚酰胺支撑体的磁记录介质若在高湿下产生从低温至高温的温度变化后保存于高温高湿环境下,则会发生行进稳定性降低的现象。
发明内容
本发明的一方式的目的在于,在包含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至高温的温度变化后进一步保存于高温高湿环境下之后的行进稳定性的降低。
本发明的一方式为一种磁记录介质,其在非磁性支撑体的一个表面侧具有包含强磁性粉末的磁性层,在另一个表面侧具有包含非磁性粉末的背涂层,在上述磁记录介质中,
在上述背涂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与在上述背涂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,记载为“甲基乙基酮清洗前后的间距差分(Safter-Sbefore)”或者也仅记载为“差分(Safter-Sbefore)”。)超过0nm且为30.0nm以下,并且,
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)能够为4.0nm以上且28.0nm以下。
在一方式中,上述芳香族聚酰胺支撑体的吸湿率能够为2.0%以下。
在一方式中,上述芳香族聚酰胺支撑体的吸湿率能够为1.0%以上且2.0%以下。
在一方式中,上述磁记录介质能够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,上述磁记录介质能够为磁带。
本发明的一方式涉及一种包含上述磁记录介质、磁头的磁记录再生装置。
发明效果
根据本发明的一方式,能够提供一种包含芳香族聚酰胺支撑体,即使在高湿下从低温至高温的温度变化后保存于高温高湿环境下,行进稳定性的降低也较少的磁记录介质以及包含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,其在非磁性支撑体的一个表面侧具有包含强磁性粉末的磁性层,在另一个表面侧具有包含非磁性粉末的背涂层,在上述磁记录介质中,在上述背涂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与在上述背涂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)为超过0nm且30.0nm以下,并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。
在本发明以及本说明书中,“甲基乙基酮清洗”是指将从磁记录介质切出的试样片浸渍到液温20~25℃的甲基乙基酮(200g)中并进行100秒钟超声波清洗(超声波输出:40kHz)的过程。当作为清洗对象的磁记录介质为磁带时,切出长度5cm的试样片来进行甲基乙基酮清洗。磁带的宽度以及从磁带切出的试样片的宽度通常为1/2英寸。1英寸=0.0254米。关于1/2英寸宽度以外的磁带,只要切出长度5cm的试样片来进行甲基乙基酮清洗即可。当作为清洗对象的磁记录介质为磁盘时,切出5cm×1.27cm的尺寸的试样片来进行甲基乙基酮清洗。以下将进行详述的甲基乙基酮清洗后的间距的测定是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。
在本发明以及本说明书中,磁记录介质的“背涂层(的)表面”与磁记录介质的背涂层侧表面的含义相同。
在本发明以及本说明书中,将在磁记录介质的背涂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出的值。
将磁记录介质(详细内容为上述试样片。以下相同。)与透明的板状部件(例如玻璃板等)在磁记录介质的背涂层表面与透明的板状部件以对向的方式重合的状态下,从与磁记录介质的背涂层侧相反的一侧以0.5atm(latm=101325Pa(帕斯卡))的压力对按压部件进行按压。在该状态下,经由透明的板状部件向磁记录介质的背涂层表面照射光(照射区域:150000~200000μm2),根据通过来自磁记录介质的背涂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发生的干涉光的强度(例如干涉条纹图像的对比度),求出磁记录介质的背涂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,所照射的光没有特别的限定。当所照射的光如包含多种波长的光的白色光那样是遍及比较广范围的波长范围而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切断特定波长的光或者特定波长区域以外的光的功能的部件,并选择性地使反射光中的一部分波长的光或者一部分波长区域的光入射到受光部。当所照射的光为具有单一发光峰的光(所谓的单色光)时,也可以不使用上述部件。作为入射到受光部的光的波长的一例,例如能够在500~700nm的范围内。但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如下透明性的部件即可,即以经由该部件向磁记录介质照射光而获得干涉光的程度使所照射的光透射的透明性。
将通过上述间距的测定而获得的干涉条纹图像分割成300000点并求出各点的间距(磁记录介质的背涂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),将其作为直方图(histogram),并将该直方图中的众数作为间距。差分(Safter-Sbefore)是指上述300000点中的从甲基乙基酮清洗后的众数扣除甲基乙基酮清洗前的众数的值。
也可以同样地从磁记录介质切出2个试样片,并将一个不进行甲基乙基酮清洗来求出上述间距的值Sbefore,而将另一个在进行甲基乙基酮清洗后求出上述间距的值Safter,由此求出差分(Safter-Sbefore)。或者,也可以通过将在甲基乙基酮清洗前求出上述间距的值的试样片在之后进行甲基乙基酮清洗并求出上述间距的值,由此求出差分(Safter-Sbefore)。
以上测定例如能够使用Micro Physics公司制Tape Spacing Analyzer等市售的带间距分析仪(Tape Spacing Analyzer;TSA)来进行。实施例中的间距测定使用了MicroPhysics公司制带间距分析仪来实施。
在本发明以及本说明书中,“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能够是单层的芳香族聚酰胺薄膜,或者也能够是构成成分相同的2层以上的芳香族聚酰胺薄膜的层叠膜或构成成分不同的2层以上的芳香族聚酰胺薄膜的层叠膜。“芳香族聚酰胺薄膜”是指在构成该薄膜的成分中以质量基准计所占最多的成分为芳香族聚酰胺的薄膜。在层叠膜中的相邻的2层之间可以任意地包含粘接层等。
在本发明以及本说明书中,芳香族聚酰胺支撑体的吸湿率是通过以下方法求出的值。
将从作为测定吸湿率的对象的芳香族聚酰胺支撑体切出的试样片(例如几克质量的试样片)在温度180℃且压力100Pa以下的真空干燥器内干燥至成为恒量为止。将如此干燥的试样片的质量设为W1。W1是将从上述真空干燥器取出后在30秒以内在温度23℃且相对湿度50%的测定环境中测定出的值。接着,将该试样片在温度25℃且相对湿度75%的环境下放置48小时的质量设为W2。W2是从上述环境中取出后在30秒以内在温度23℃且相对湿度50%的测定环境中测定出的值。吸湿率通过以下式计算。
吸湿率(%)=[(W2-W1)/W1]×100
例如,也能够利用公知的方法(例如使用了有机溶剂的脱膜等)从磁记录介质去除了磁性层等除芳香族聚酰胺支撑体以外的部分后,通过上述方法来求出芳香族聚酰胺支撑体的吸湿率。
以下,关于能够通过上述磁记录介质来抑制在高湿下从低温至高温的温度变化后进一步保存于高温高湿环境下之后的行进稳定性的降低(以下也仅记载为“行进稳定性的降低”。)的内容,记载本发明人的推断。
磁记录介质中的数据的记录以及所记录的数据的再生一般通过使磁记录介质在驱动器内行进来进行。通常,在进行相关行进时,背涂层表面在驱动器内与驱动器结构部件接触。作为驱动器结构部件,例如作为一例,可举出进行带状磁记录介质(磁带)的送出和/或卷绕的辊等。若这种驱动器结构部件与背涂层表面的接触状态变得不稳定,则认为会导致驱动器内的磁记录介质的行进稳定性降低。
另一方面,若在高湿下产生从低温至高温的温度变化,则认为会在磁记录介质的背涂层表面产生结露(水分的附着)。由于该水分的存在,导致背涂层表面与驱动器结构部件接触时的摩擦系数上升,推断这会成为行进稳定性降低的原因之一。因此,认为当在高湿下产生从低温至高温的温度变化时若能够减少附着在背涂层表面的水分量,则将抑制摩擦系数的上升,其结果能够抑制行进稳定性的降低。
另外,在背涂层表面上,通常存在在背涂层表面与驱动器结构部件接触时主要与驱动器结构部件接触(所谓的真实接触)的部分(突起)及低于该部分的部分(以下记载为“基体部分”。)。认为之前说明的间距是成为背涂层表面与驱动器结构部件接触时的驱动器结构部件与基体部分的距离的指标的值。其中,推断若在背涂层表面上存在任何成分,则介于基体部分与驱动器结构部件之间的上述成分的量越多,间距变得越窄。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的值成为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)能够成为介于基体部分与驱动器结构部件之间的上述成分的量的指标。
关于以上几点,本发明人推断通过甲基乙基酮清洗去除的成分存在于背涂层表面上,这会促进在高湿下产生从低温至高温的温度变化时的背涂层表面上的水分的附着。因此,认为缩小甲基乙基酮清洗前后的上述间距的差分(Safter-Sbefore)即减少上述成分量有助于抑制水分的附着,其结果将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至高温的温度变化引起的行进稳定性的降低。相对于此,根据本发明人的研究,在使用除甲基乙基酮以外的溶剂例如正己烷进行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发现关联。推断这是由于在正己烷清洗中,上述成分无法去除或无法充分去除。
上述成分的详细内容不明确。归根结底作为推断,本发明人认为上述成分有可能是比通常作为添加剂而添加到背涂层的有机化合物的分子量更大的成分。关于该成分的一方式,本发明人如下进行推断。背涂层在一方式中除了非磁性粉末以外,还将包含粘结剂以及固化剂的背涂层形成用组合物涂布到非磁性支撑体上并实施固化处理而形成。通过这里的固化处理,能够使粘结剂与固化剂进行固化反应(交联反应)。其中,认为未与固化剂发生固化反应的粘结剂或者与固化剂的固化反应不充分的粘结剂容易从背涂层分离,有时也会在背涂层表面上存在。本发明人推断,这种粘结剂(例如具有该粘结剂的官能团)容易吸附水分,这有可能是当在高湿下产生从低温至高温的温度变化时促进背涂层表面上的水分的附着的原因。
并且,认为在高温高湿环境下的保存中若非磁性支撑体吸收过多的水分,则会导致包含该非磁性支撑体的磁记录介质的背涂层表面与驱动器结构部件接触时的摩擦系数的上升。认为这是在高湿下从低温至高温的温度变化后进一步在高温高湿环境下保存之后行进稳定性降低的原因之一。推断芳香族聚酰胺支撑体通常具有容易吸湿的倾向,因此容易产生这种摩擦系数的上升。相对于此,认为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。推断这也有助于抑制行进稳定性的降低。
但以上为推断,并不对本发明进行任何限定。以下,关于上述记录介质,更详细地进行说明。
<非磁性支撑体>
上述磁记录介质中作为非磁性支撑体而包含吸湿率为2.2%以下的芳香族聚酰胺支撑体。从抑制行进稳定性的降低的观点来看,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,更进一步优选为1.8%以下,更加进一步优选为1.7%以下,再进一步优选为1.6%以下,更加再进一步优选为1.5%以下。并且,上述芳香族聚酰胺支撑体的吸湿率例如也能够为0%以上、超过0%、0.1%以上、0.3%以上、0.5%以上、0.7%以上、1.0%以上或者1.2%以上。从抑制行进稳定性的降低的观点来看,优选芳香族聚酰胺支撑体的吸湿率低,因此上述吸湿率也能够为0%。并且,作为磁记录介质的非磁性支撑体而使用低吸湿率的芳香族聚酰胺支撑体,这从抑制长期保存后的磁记录介质的变形的观点来看也优选。例如,带状磁记录介质(磁带)包含低吸湿率的芳香族聚酰胺支撑体,这从抑制长期保存后的磁带的带宽方向上的变形的观点来看优选。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来看,关于芳香族聚酰胺支撑体的一个或者两个表面的表面粗糙度,作为中心线平均粗糙度Ra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没有特别的限定,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通过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段以及该公报的实际例的记载。非磁性支撑体能够为双轴拉伸薄膜,也可为实施了电晕放电、等离子体处理、易粘接处理、加热处理等的薄膜。
<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背涂层表面上通过光学干涉法测定出的甲基乙基酮清洗前后的间距差分(Safter-Sbefore)为超过0nm且30.0nm以下。差分(Safter-Sbefore)为30.0nm以下,这能够有助于在上述磁记录介质中抑制行进稳定性的降低。根据这一点,差分(Safter-Sbefore)为30.0nm以下,优选为29.0nm以下,更优选为28.0nm以下,进一步优选为27.0nm以下,更进一步优选为26.0nm以下,更加进一步优选为25.0nm以下。详细内容如后述,差分(Safter-Sbefore)能够通过磁记录介质的制造工序中的背涂层的表面处理来控制。
并且,推断若实施背涂层的表面处理至甲基乙基酮清洗前后的间距差分(Safter-Sbefore)成为0nm,则有助于提高行进稳定性的成分(例如润滑剂)大量地从磁记录介质被去除。但这为推断,并不对本发明进行任何限定。从这点来看,上述磁记录介质的差分(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,更进一步优选为4.0nm以上。
接着,关于上述磁记录介质的磁性层、背涂层、非磁性支撑体、以及可任意包含的非磁性层进一步进行说明。
<磁性层>
(强磁性粉末)
作为磁性层中所包含的强磁性粉末,能够将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使用一种或者组合两种以上来使用。作为强磁性粉末,从提高记录密度的观点来看优选平均粒子尺寸小的粉末。从这点来看,优选强磁性粉末的平均粒子尺寸为50nm以下,更优选为45nm以下,进一步优选为40nm以下,更进一步优选为35nm以下,更加进一步优选为30nm以下,再进一步优选为25nm以下,更加再进一步优选为20nm以下。另一方面,从磁化的稳定性的观点来看,优选强磁性粉末的平均粒子尺寸为5nm以上,更优选为8nm以上,进一步优选为10nm以上,更进一步优选为15nm以上,更加进一步优选为20nm以上。
六方晶铁氧体粉末
作为强磁性粉末的优选的具体例,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段以及日本特开2015-127985号公报的0029~0084段。
在本发明以及本说明书中,“六方晶铁氧体粉末”是指通过X射线衍射分析,作为主相而检测到六方晶铁氧体型的晶体结构的强磁性粉末。主相是指在通过X射线衍射分析而获得的X射线衍射光谱中最高强度的衍射峰归属的结构。例如,当在通过X射线衍射分析而获得的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,判定六方晶铁氧体型的晶体结构作为主相而被检测出。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中,作为构成原子,至少包含铁原子、二价金属原子以及氧原子。二价金属原子是作为离子能够成为二价的阳离子的金属原子,能够举出锶原子、钡原子、钙原子等碱土类金属原子、铅原子等。在本发明以及本说明书中,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,六方晶钡铁氧体粉末是指在该粉末中所包含的主要的二价金属原子为钡原子。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%基准计所占最多的二价金属原子。其中,在上述二价金属原子中不包含稀土类原子。本发明以及本说明书中的“稀土类原子”选自由钪原子(Sc)、钇原子(Y)以及镧系原子组成的组。镧系原子选自由镧原子(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)以及镏原子(Lu)组成的组。
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一步详细地进行说明。
六方晶锶铁氧体粉末的激活体积优选为800~1600nm3的范围。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,例如也能够为850nm3以上。并且,从进一步提高电磁转换特性的观点来看,更优选六方晶锶铁氧体粉末的激活体积为1500nm3以下,进一步优选为1400nm3以下,更进一步优选为1300nm3以下,更加进一步优选为1200nm3以下,再更加进一步优选为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”是指磁化反转的单位,是表示粒子的磁性大小的指标。本发明以及本说明书中记载的激活体积以及后述的各向异性常数Ku是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分钟及30分钟进行测定(测定温度:23℃±1℃),并根据以下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,lerg/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)]
作为热波动的减少,换言之作为热稳定性的提高的指标,能够举出各向异性常数Ku。六方晶锶铁氧体粉末优选能够具有1.8×105J/m3以上的Ku,更优选能够具有2.0×105J/m3以上的Ku。并且,六方晶锶铁氧体粉末的Ku例如能够为2.5×105J/m3以下。但Ku越高则表示热稳定性越高而优选,因此并不限定于上述例示出的值。
六方晶锶铁氧体粉末可以包含稀土类原子,也可以不包含。当六方晶锶铁氧体粉末包含稀土类原子时,优选相对于铁原子100原子%以0.5~5.0原子%的含有率(块状(bulk)含有率)包含稀土类原子。包含稀土类原子的六方晶锶铁氧体粉末在一方式中能够具有稀土类原子表层部偏在性。本发明以及本说明书中的“稀土类原子表层部偏在性”是指通过酸局部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,使用酸的局部溶解使构成六方晶锶铁氧体粉末的粒子的表层部溶解,因此通过局部溶解而获得的溶解液中的稀土类原子含有率为构成六方晶锶铁氧体粉末的粒子的表层部中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”的比率表示在构成六方晶锶铁氧体粉末的粒子中,稀土类原子在表层部偏在(即比内部存在更多)。本发明以及本说明书中的表层部表示构成六方晶锶铁氧体粉末的粒子的从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,优选稀土类原子含有率(块状含有率)相对于铁原子100原子%为0.5~5.0原子%的范围。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在构成六方晶锶铁氧体粉末的粒子的表层部偏在,这有助于抑制反复再生中的再生输出的降低。推断这是由于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在构成六方晶锶铁氧体粉末的粒子的表层部偏在,能够提高各向异性常数Ku。各向异性常数Ku的值越高,则越能够抑制所谓被称作热波动的现象的发生(换言之,即提高热稳定性)。通过抑制热波动的发生,能够抑制反复再生中的再生输出的降低。推断有可能稀土类原子在六方晶锶铁氧体粉末的粒子表层部偏在有助于使表层部的晶格内的铁(Fe)的位的自旋稳定化,由此使各向异性常数Ku提高。
并且,推断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,这还有助于抑制因与磁头的滑动而使得磁性层表面被刮。即推断具有稀土类原子表层部偏在性的六方晶锶铁氧体粉末还有助于磁记录介质的行进耐久性的提高。推断这可能是由于稀土类原子在构成六方晶锶铁氧体粉末的粒子的表面上偏在,这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,其结果提高磁性层的强度。
从更加进一步抑制反复再生中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来看,更优选稀土类原子含有率(块状含有率)为0.5~4.5原子%的范围,进一步优选为1.0~4.5原子%的范围,更进一步优选为1.5~4.5原子%的范围。
上述块状含有率是使六方晶锶铁氧体粉末完全溶解而求出的含有率。另外在本发明以及本说明书中只要没有特别的记载,则关于原子,含有率是指将六方晶锶铁氧体粉末完全溶解而求出的块状含有率。包含稀土类原子的六方晶锶铁氧体粉末可以作为稀土类原子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通过两种以上的稀土类原子的合计来求出。这点对于本发明以及本说明书中的其他成分也相同。即只要没有特别的记载,则某成分可以仅使用一种也可以使用两种以上。在使用两种以上时的含量或者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只要是稀土类原子中的任一种以上即可。作为从更加进一步抑制反复再生中的再生输出的降低的观点来看优选的稀土类原子,能够举出钕原子、钐原子、钇原子以及镝原子,更优选钕原子、钐原子以及钇原子,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,只要稀土类原子在构成六方晶锶铁氧体粉末的粒子的表层部偏在即可,偏在的程度没有限定。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局部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完全溶解而求出的稀土类原子的块状含有率的比率即“表层部含有率/块状含有率”超过1.0,能够为1.5以上。“表层部含有率/块状含有率”大于1.0表示在构成六方晶锶铁氧体粉末的粒子中,稀土类原子在表层部偏在(即比内部存在更多)。并且,在后述的溶解条件下局部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即“表层部含有率/块状含有率”例如能够为10.0以下、9.0以下、8.0以下、7.0以下、6.0以下、5.0以下或者4.0以下。其中,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,稀土类原子在构成六方晶锶铁氧体粉末的粒子的表层部偏在即可,上述“表层部含有率/块状含有率”并不限定于例示的上限或者下限。
关于六方晶锶铁氧体粉末的局部溶解以及完全溶解,以下将进行说明。关于作为粉末而存在的六方晶锶铁氧体粉末,局部溶解以及完全溶解的试样粉末从同一批量粉末采集。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,将从磁性层取出的六方晶锶铁氧体粉末的一部分进行局部溶解,且将其他部分进行完全溶解。来自磁性层的六方晶锶铁氧体粉末的取出例如能够通过在日本特开2015-091747号公报的0032段记载的方法来进行。
上述局部溶解是指溶解至在溶解结束时能够在溶液中目视确认到六方晶锶铁氧体粉末的残留的程度。例如,通过局部溶解,对于构成六方晶锶铁氧体粉末的粒子,将粒子整体作为100质量%而能够溶解10~20质量%的区域。另一方面,上述完全溶解是指溶解至在溶解结束时无法在溶液中目视确认到六方晶锶铁氧体粉末的残留的状态。
上述局部溶解以及表层部含有率的测定例如通过以下方法进行。但下述试样粉末量等溶解条件为例示,能够采用能够进行局部溶解以及完全溶解的溶解条件。
将已放入试样粉末12mg以及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。以0.1μm的膜滤器过滤所获得的溶解液。通过感应耦合等离子体(ICP;Inductively Coupled Plasma)分析装置进行如此获得的滤液的元素分析。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到多种稀土类原子时,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,上述完全溶解以及块状含有率的测定例如通过以下方法进行。
将已放入试样粉末12mg以及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。之后与上述局部溶解以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。
从提高使记录于磁记录介质的数据再生时的再生输出的观点来看,期望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,发现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与不包含稀土类原子的六方晶锶铁氧体粉末相比,具有σs大幅降低的倾向。对此,认为在抑制这种σs的大幅降低方面,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能够为45A·m2/kg以上,也能够为47A·m2/kg以上。另一方面,σs从减少噪音的观点来看,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进行测定。在本发明以及本说明书中只要没有特别的记载,则质量磁化σs设为在磁场强度15kOe下测定出的值。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%例如能够为2.0~15.0原子%的范围。在一方式中,六方晶锶铁氧体粉末中,包含于该粉末中的二价金属原子能够仅为锶原子。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,还能够包含一种以上的其他二价金属原子。例如,能够包含钡原子和/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以及钙原子含有率分别例如相对于铁原子100原子%能够为0.05~5.0原子%的范围。
作为六方晶铁氧体的晶体结构,已知有磁铅石型(也称作“M型”。)、W型、Y型以及Z型。六方晶锶铁氧体粉末可以取任意的晶体结构。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能够为通过X射线衍射分析检测到单一晶体结构或者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能够为通过X射线衍射分析仅检测到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。在此,A表示二价金属原子,在六方晶锶铁氧体粉末为M型的情况下,当A仅为锶原子(Sr)或者作为A包含多种二价金属原子时,如上述以原子%基准计,锶原子(Sr)所占最多。六方晶锶铁氧体粉末的二价金属原子含有率通常由六方晶铁氧体的晶体结构的种类确定,但没有特别的限定。关于铁原子含有率以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、锶原子以及氧原子,还能够进一步包含稀土类原子。而且,六方晶锶铁氧体粉末也可以包含除这些原子以外的原子,也可以不包含。作为一例,六方晶锶铁氧体粉末可以包含铝原子(A1)。铝原子的含有率相对于铁原子100原子%例如能够为0.5~10.0原子%。从更加进一步抑制反复再生中的再生输出降低的观点来看,优选六方晶锶铁氧体粉末包含铁原子、锶原子、氧原子以及稀土类原子且除这些原子以外的原子的含有率相对于铁原子100原子%为10.0原子%以下,更优选为0~5.0原子%的范围,也可为0原子%。即,在一方式中,六方晶锶铁氧体粉末也可以不包含除铁原子、锶原子、氧原子以及稀土类原子以外的原子。以上述原子%表示的含有率通过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%)使用各原子的原子量换算成以原子%表示的值来求出。并且,在本发明以及本说明书中,关于某种原子,“不包含”是指因完全溶解而通过ICP分析装置测定出的含有率为0质量%。ICP分析装置的检测限通常以质量基准计为0.01ppm(parts per million,百万分率)以下。上述“不包含”以包括如下内容的含义使用,即以小于ICP分析装置的检测限的量包含。在一方式中,六方晶锶铁氧体粉末可以是不包含铋原子(Bi)的粉末。
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段以及日本特开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。在本发明以及本说明书中,“ε-氧化铁粉末”是指通过X射线衍射分析,作为主相检测出ε-氧化铁型的晶体结构的强磁性粉末。例如,当在通过X射线衍射分析获得的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,判定ε-氧化铁型的晶体结构作为主相而被检测出的粉末。作为ε-氧化铁粉末的制造方法,已知有按照由针铁矿制作的方法、反胶束法等。上述制造方法均为公知的方法。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。但作为能够在上述磁记录介质的磁性层中用作强磁性粉末的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为300~1500nm3的范围。表示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,例如也能够为500nm3以上。并且,从进一步提高电磁转换特性的观点来看,更优选ε-氧化铁粉末的激活体积为1400nm3以下,进一步优选为1300nm3以下,更进一步优选为1200nm3以下,更加进一步优选为1100nm3以下。
作为热波动的减少,换言之作为热稳定性的提高的指标,能够举出各向异性常数Ku。ε-氧化铁粉末优选能够具有3.0×104J/m3以上的Ku,更优选能够具有8.0×104J/m3以上的Ku。并且,ε-氧化铁粉末的Ku例如能够为3.0×105J/m3以下。但Ku越高则表示热稳定性越高而优选,因此并不限定于上述例示的值。
从提高使记录于磁记录介质的数据再生时的再生输出的观点来看,期望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能够为8A·m2/kg以上,也能够为12A·m2/kg以上。另一方面,ε-氧化铁粉末的σs从减少噪音的观点来看,优选为40A·m2/kg以下,更优选为35A·m2/kg以下。
在本发明以及本说明书中,只要没有特别的记载,则强磁性粉末等各种粉末的平均粒子尺寸设为使用透射电子显微镜并通过以下方法测定出的值。
使用透射电子显微镜以拍摄倍率100000倍拍摄粉末,以成为总倍率500000倍的方式打印印相纸或者显示于显示器等来获得构成粉末的粒子的照片。从所获得的粒子的图像选择目标粒子,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。一次粒子是指不凝聚的独立的粒子。
对随机抽出的500个粒子进行以上测定。将如此获得的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。作为上述透射电子显微镜,例如能够使用Hitachi,Ltd.制透射电子显微镜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公司制图像分析软件KS-400来进行。后述的实施例所示的平均粒子尺寸只要没有特别的记载,则为透射电子显微镜使用Hitachi,Ltd.制透射电子显微镜H-9000型且图像分析软件使用Carl Zeiss公司制图像分析软件KS-400测定出的值。在本发明以及本说明书中,粉末表示多个粒子的集合。例如,强磁性粉末表示多个强磁性粒子的集合。并且,作为多种粒子的集合,不限定于构成集合的粒子直接接触的方式,还包括后述的粘结剂、添加剂等介于粒子彼此之间的方式。粒子这个词语有时还用于表示粉末。
作为从用于粒子尺寸测定的磁记录介质采集试样粉末的方法,例如能够采用在日本特开2011-048878号公报的0015段记载的方法。
在本发明以及本说明书中只要没有特别的记载,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表示;
(2)板状或者柱状(其中,厚度或者高度小于板面或者底面的最大长径)时,以其板面或者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。圆当量直径是指通过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,并求出各粒子的(长轴长/短轴长)的值,并且关于上述500个粒子获得的值的算术平均。在此只要没有特别的记载,则在上述粒子尺寸的定义中的(1)的情况下,短轴长是指构成粒子的短轴的长度,同样地在(2)的情况下,分别是指厚度或者高度,在(3)的情况下,没有长轴与短轴之分,因此为了方便将(长轴长/短轴长)视作1。
并且只要没有特别的记载,则当粒子形状确定时,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,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。粒子尺寸的定义(3)的情况下,平均粒子尺寸为平均直径(也称作平均粒径、平均粒子直径)。
磁性层中的强磁性粉末的含量(填充率)优选为50~90质量%的范围,更优选为60~90质量%的范围。从提高记录密度的观点来看,优选在磁性层中强磁性粉末的填充率高。
(粘结剂、固化剂)
上述磁记录介质能够为涂布型磁记录介质,且在磁性层中能够包含粘结剂。粘结剂为一种以上的树脂。作为粘结剂,能够使用通常用作涂布型磁记录介质的粘结剂的各种树脂。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树脂等中的树脂,或者混合使用多种树脂。在这些之中优选聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、纤维素树脂以及氯乙烯树脂。这些树脂可为均聚物,也可为共聚物(copolymer)。这些树脂在背涂层和/或后述的非磁性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。关于用作粘结剂的树脂的平均分子量,作为重均分子量例如能够为10,000以上且200,000以下。本发明以及本说明书中的重均分子量是将通过凝胶渗透色谱法(GPC)并根据下述测定条件测定出的值进行聚苯乙烯换算来求出的值。后述的实施例所示的粘结剂的重均分子量是将根据下述测定条件测定出的值进行聚苯乙烯换算来求出的值。
GPC装置:HLC-8120(Tosoh Corporation制)
管柱:TSK gel Multipore HXL-M(Tosoh Corporation制,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有活性氢的基团的粘结剂。本发明以及本说明书中的“含有活性氢的基团”是指该基团能够与固化性官能团进行固化反应并且该基团中所包含的氢原子脱离从而形成交联结构的官能团。作为含有活性氢的基团,能够举出羟基、氨基(优选伯氨基或者仲氨基)、巯基、羧基等,优选羟基、氨基以及巯基,更优选羟基。在包含含有活性氢的基团的粘结剂中,含有活性氢的基团浓度优选为0.10meq/g~2.00meq/g的范围。另外,eq为当量(equivalent),是不能换算为SI单位的单位。并且,含有活性氢的基团浓度也能够通过单位“mgKOH/g”表示。在一方式中,在包含含有活性氢的基团的树脂中,含有活性氢的基团浓度优选为1~20mgKOH/g的范围。
在一方式中,作为粘结剂,能够使用包含酸性基团的粘结剂。本发明以及本说明书中的“酸性基团”是以包含在水中或者含水的溶剂(水性溶剂)中能够释放H+并解离为阴离子的基团以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)的盐的形态是指以-SO3M表示,且表示M能够在水中或者水性溶剂中变成阳离子的原子(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磺酸基以及由其盐组成的组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,酸性基团含量例如能够为0.03~0.50meq/g的范围。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以公知的方法求出。粘结剂在磁性层形成用组合物中相对于强磁性粉末100.0质量份例如能够以1.0~30.0质量份的量使用。
并且,也能够与可用作粘结剂的树脂一起使用固化剂。在一方式中,固化剂能够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,在其他一方式中能够为通过光照射进行固化反应(交联反应)的光固化性化合物。通过在磁性层形成工序中进行固化反应,固化剂的至少一部分能够以与粘结剂等其他成分进行反应(交联)的状态包含于磁性层中。这点对于在用于形成其他层的组合物包含固化剂时使用该组合物形成的层也相同。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。固化剂在磁性层形成用组合物中相对于粘结剂100.0质量份能够使用例如0~80.0质量份,从提高磁性层的强度的观点来看,优选以50.0~80.0质量份的量使用。
与以上粘结剂以及固化剂相关的记载也能够适用于背涂层和/或非磁性层。此时,在与含量相关的记载中,能够将强磁性粉末替换成非磁性粉末来应用。
(添加剂)
在磁性层中,根据需要也可以包含一种以上的添加剂。作为添加剂,作为一例,可举出上述固化剂。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。并且,作为非磁性粉末,可举出能够发挥研磨剂的功能的非磁性粉末、能够发挥在磁性层表面上形成适当的突出的突起的突起形成剂的功能的非磁性粉末(例如非磁性胶体粒子等)等。另外,后述的实施例所示的胶体二氧化硅(二氧化硅胶体粒子)的平均粒子尺寸是通过在日本特开2011-048878号公报的0015段中作为平均粒径的测定方法记载的方法求出的值。添加剂能够根据所希望的性质适当选择市售品或者以公知的方法制造,并使用任意的量。作为能够在包含研磨剂的磁性层中使用的添加剂的一例,能够举出日本特开2013-131285号公报的0012~0022段中记载的分散剂来作为用于提高研磨剂的分散性的分散剂。例如,关于润滑剂,能够参考日本特开2016-126817号公报的0030~0033、0035以及0036段。在非磁性层中也可以包含润滑剂。关于能够包含于非磁性层中的润滑剂,能够参考日本特开2016-126817号公报的0030、0031、0034、0035以及0036段。关于分散剂,能够参考日本特开2012-133837号公报的0061以及0071段。并且,关于分散剂,也能够参考日本特开2012-133837号公报的0061以及0071段以及日本特开2017-016721号公报的0035段。关于磁性层的添加剂,也能够参考日本特开2016-051493号公报的0035~0077段。
分散剂也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选择市售品或者以公知的方法制造,并使用任意的量。
以上说明的磁性层能够在非磁性支撑体表面上直接或者隔着非磁性层间接地设置。
<非磁性层>
接着,关于非磁性层进行说明。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。在非磁性层中使用的非磁性粉末可为无机物质的粉末也可为有机物质的粉末。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作为市售品而获得,也能够以公知的方法制造。关于其详细内容,能够参考日本特开2011-216149号公报的0146~0150段。关于能够使用于非磁性层的炭黑,也能够参考日本特开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)优选为50~90质量%的范围,更优选为60~90质量%的范围。
非磁性层能够包含粘结剂,也能够包含添加剂。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相关的公知技术。并且,例如关于粘结剂的种类以及含量、添加剂的种类以及含量等,也能够适用与磁性层相关的公知技术。
在本发明以及本说明书中,非磁性层中还包含含有非磁性粉末并且例如作为杂质或者特意含有少量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以下或矫顽力为100Oe以下、或者剩余磁通密度为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以及矫顽力。
<背涂层>
上述磁记录介质在非磁性支撑体的与具有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。关于背涂层中所包含的非磁性粉末的种类,能够参考与非磁性层中所包含的非磁性粉末相关的记载。背涂层中所包含非磁性粉末优选能够为选自由无机粉末以及炭黑组成的组的一种以上的非磁性粉末。上述磁记录介质中例如作为背涂层的非磁性粉末的主粉末(在非磁性粉末中以质量基准所含最多的非磁性粉末)能够包含无机粉末。当背涂层中所包含的非磁性粉末为选自由无机粉末以及炭黑组成的组的一种以上的非磁性粉末时,相对于非磁性粉末总量100.0质量份,无机粉末所占的比例例如能够为超过50.0质量份且100.0质量份以下的范围,优选为60.0质量份~100.0质量份的范围。若增加非磁性粉末中所占的无机粉末的比例则有时会发现差分(Safter-Sbefore)的值具有减小的倾向。
非磁性粉末的平均粒子尺寸例如能够为10~200nm的范围。无机粉末的平均粒子尺寸优选为50~200nm的范围,更优选为80~150nm的范围。另一方面,炭黑的平均粒子尺寸优选为10~50nm的范围,更优选为15~30nm的范围。
背涂层能够包含粘结剂,也能够包含添加剂。作为添加剂的一例,能够举出可有助于提高非磁性粉末的分散性的公知的分散剂。
并且,作为添加剂的一例,还能够举出润滑剂。
例如作为润滑剂,能够举出脂肪酸、脂肪酸酯以及脂肪酸酰胺,能够使用选自由脂肪酸、脂肪酸酯以及脂肪酸酰胺组成的组的一种以上来形成磁性层。
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、反油酸等,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,例如能够举出十二烷酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、山嵛酸、芥酸、反油酸等酯。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、异鲸蜡醇硬脂酸酯、硬脂酸异十三烷酯、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。
背涂层的脂肪酸含量相对于背涂层中所包含的非磁性粉末的每100.0质量份例如为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。背涂层的脂肪酸酯含量相对于背涂层中所包含的非磁性粉末的每100.0质量份例如为0.1~10.0质量份,优选为1.0~5.0质量份。背涂层的脂肪酸酰胺含量相对于背涂层中所包含的非磁性粉末每100.0质量份例如为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。
在本发明以及本说明书中只要没有特别的记载,则某种成分可以仅使用一种也可以使用两种以上。某种成分使用两种以上时的含量是指这两种以上的合计含量。
关于背涂层的粘结剂、添加剂等,能够适用与背涂层相关的公知技术,也能够适用与磁性层和/或非磁性层的处方相关的公知技术。例如,关于背涂层能够参考在日本特开2006-331625号公报的0018~0020段以及美国专利第7029774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,优选为3.0~50.0μm的范围,更优选为3.0~10.0μm的范围。当非磁性支撑体为2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。
磁性层的厚度能够根据所使用的磁头的饱和磁化量和磁头间隙长度、记录信号的带宽来进行最优化,例如为10nm~100nm,从高密度记录化的观点来看,优选为20~90nm的范围,进一步优选为30~70nm的范围。磁性层只要至少为一层即可,也可以将磁性层分离为具有不同磁特性的2层以上,能够适用公知的与多层磁性层相关的结构。分离为2层以上时的磁性层的厚度设为这些层的合计厚度。
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,进一步优选为0.1~0.7μm的范围。
磁记录介质的各层以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,在暴露的剖面上通过扫描电子显微镜进行剖面观察。在剖面观察中,作为在任意一处求出的厚度或者在随机抽出的2处以上的多处例如2处求出的厚度的算术平均,能够求出各种厚度。或者各层的厚度也可以作为根据制造条件计算出的设计厚度来求出。
<制造方法>
(各层形成用组合物的制备)
用于形成磁性层、背涂层以及非磁性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,能够使用通常为了制造涂布型磁记录介质而使用的各种有机溶剂。各层形成用组合物中的溶剂量没有特别的限定,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、分散工序以及根据需要在这些工序的前后设置的混合工序。每个工序可以分别分为2个阶段以上。在本发明中使用的所有原料可以在任意工序的最初或者中途添加。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。关于这些混炼处理的详细内容记载于日本特开平1-106338号公报以及日本特开平1-079274号公报。并且,为了使各层形成用组合物分散,作为分散媒介,能够使用选自由玻璃珠以及其他分散珠组成的组的一种以上的分散珠。作为这种分散珠,优选作为高比重的分散珠的氧化锆珠、二氧化钛珠以及钢珠。这些分散珠的粒径(珠径)以及填充率能够最优化来使用。分散机能够使用公知的分散机。可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。作为用于过滤的过滤器,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到非磁性支撑体上或者将磁性层形成用组合物与非磁性层形成用组合物依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到非磁性支撑体的与具有磁性层的(或者追加设置有磁性层的)一侧相反的一侧来形成。关于用于各层形成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,能够通过干燥风的温度、风量和/或取向区域中的运载速度来控制涂布层的干燥速度。并且,也可以在运载到取向区域之前将涂布层进行预干燥。
优选在背涂层形成用组合物的涂布工序后的任意阶段进行涂布背涂层形成用组合物而形成的涂布层的加热处理。作为一例,该加热处理能够在压延处理之前和/或后实施。加热处理例如能够通过将形成有上述背涂层形成用组合物的涂布层的支撑体置于加热环境中来实施。加热环境能够为环境温度65~90℃的环境,更优选为环境温度65~75℃的环境。该环境例如能够为大气环境。加热环境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,能够使固化剂的固化性官能团进行固化反应。
(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,能够举出包含以下内容的制造方法,即对于背涂层表面,优选在上述加热处理之后通过浸润了甲基乙基酮的擦拭材料进行擦拭(以下也记载为“甲基乙基酮擦拭处理”。)。认为能够通过该甲基乙基酮擦拭处理去除的成分存在于背涂层表面上,这如同之前所记载,促进在高湿下产生从低温至高温的温度变化时背涂层表面上的水分的附着。甲基乙基酮擦拭处理能够遵照在磁记录介质的制造工序中普遍实施的干式擦拭处理,并代替在干式擦拭处理中使用的擦拭材料,使用浸润了甲基乙基酮的擦拭材料来实施。例如,对于带状磁记录介质(磁带),能够将磁带切割成容纳于磁带盒的宽度后或者在切割之前,将磁带送出并使其在辊与卷绕辊之间行进,并且在行进中的磁带的背涂层表面按压浸润了甲基乙基酮的擦拭材料(例如布(例如无纺布)或者纸(例如面巾纸)),由此进行背涂层表面的甲基乙基酮擦拭处理。上述行进中的磁带的行进速度以及对背涂层表面的长度方向施加的张力(以下仅记载为“张力”。)能够设为与在磁记录介质的制造工序中普遍实施的干式擦拭处理中普遍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。优选以甲基乙基酮清洗前后的间距差分(Safter-Sbefore)成为超过0nm且30.0nm以下的方式设定甲基乙基酮擦拭处理的处理条件以及处理次数。
并且,也能够在甲基乙基酮擦拭处理之前和/或后,在背涂层表面上进行1次以上在涂布型磁记录介质的制造工序中普遍实施的研磨处理和/或干式擦拭处理(以下将这些记载为“干式表面处理”。)。通过干式表面处理,能够去除例如因切割而产生的碎屑等在制造工序中产生并附着到背涂层表面的异物。
以上,以带状磁记录介质(磁带)为例进行了说明。圆盘状的磁记录介质(磁盘)也能够参考上述记载来实施各种处理。
以上说明的本发明的一方式所涉及的磁记录介质能够为包含芳香族聚酰胺支撑体的磁记录介质,且即使在经历高湿下从低温至高温的温度变化后保存于高温高湿环境下,行进稳定性的降低仍较少的磁记录介质。高湿下的从低温至高温的温度变化例如能够为在相对湿度70~100%左右的环境下的超过0℃~15℃至30~50℃的15~50℃左右的温度变化。并且,高温高湿环境下的保存例如能够为温度30~50℃且相对湿度70~100%的环境下的保存。
上述磁记录介质例如能够为带状磁记录介质(磁带)。磁带通常容纳于磁带盒中流通以及使用。将磁带盒安装于磁记录再生装置,使磁带在磁记录再生装置内行进并使磁带表面(磁性层表面)与磁头接触滑动,由此能够进行磁带中的数据的记录以及再生。但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、圆盘状的磁记录介质(磁盘)等),本发明的一方式所涉及的磁记录介质比较适合。上述滑动型装置是指在进行磁记录介质中的数据的记录和/或所记录的数据的再生时磁性层表面与头接触滑动的装置。
为了能够对如上述制造的磁记录介质进行磁记录再生装置中的磁头的跟踪(tracking)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形成伺服图案。“伺服图案的形成”也能够称作“伺服信号的记录”。上述磁记录介质可为带状磁记录介质(磁带),也可为圆盘状的磁记录介质(磁盘)。以下,以磁带为例对伺服图案的形成进行说明。
伺服图案通常沿磁带的长度方向形成。作为利用伺服信号的控制(伺服控制)的方式,可举出基于定时的伺服(TBS)、振幅伺服、频率伺服等。
如ECMA(European Computer Manufacturers Association,欧洲计算机制造商协会)-319所示,在符合LTO(Linear-Tape-Open,线性磁带开放)标准的磁带(一般称作“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,伺服图案由相互不平行的一对磁条(也称作“伺服条带”。)沿磁带的长度方向连续地配置多个而构成。如上述,伺服图案由相互不平行的一对磁条构成的理由在于为了对通过伺服图案上的伺服信号读取元件通知其通过位置。具体而言,上述一对磁条以其间隔沿磁带的宽度方向连续变化的方式形成,伺服信号读取元件通过读取其间隔,能够得知伺服图案与伺服信号读取元件的相对位置。该相对位置信息使数据磁道的跟踪成为可能。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。该伺服带通常在磁带设置有多条。例如,在LTO磁带上其数量为5条。被相邻的2条伺服带夹住的区域被称作数据带。数据带由多个数据磁道构成,各数据磁道与各伺服磁道相对应。
并且,在一方式中,如在日本特开2004-318983号公报所示,在各伺服带中嵌入有表示伺服带的编号的信息(也称作“伺服带ID(identification,标识)”或者“UDIM(UniqueDataBand Identification Method,唯一数据带标识)信息”。)。该伺服带ID对于伺服带中存在多个的一对伺服条带中特定的伺服条带,使其位置以沿着磁带的长度方向相对地进行位移的方式错开,由此进行记录。具体而言,按照每一伺服带改变存在多个的一对伺服条带中特定的一对伺服条带的错开的方法。由此,所记录的伺服带ID按照每一伺服带成为独特的伺服带,仅通过将一个伺服带以伺服信号读取元件读取便能够唯一地(uniquely)确定该伺服带。
另外,在唯一地确定伺服带的方法中,也使用如ECMA-319所示那样的交错的(staggered)方式。在该交错的方式中,将沿磁带的长度方向连续地配置有多个的相互不平行的一对磁条(伺服条带)的组以按照每一伺服带沿磁带的长度方向错开的方式记录。相邻的伺服带之间的该错开方法的组合在整个磁带中设为唯一,因此在通过2个伺服信号读取元件读取伺服图案时,也能够唯一地确定伺服带。
并且,如ECMA-319所示,通常在各伺服带中还嵌入有表示磁带的长度方向的位置的信息(也称作“LPOS(Longitudinal Position,纵向位置)信息”。)。该LPOS信息与UDIM信息也同样地通过将一对伺服条带的位置沿磁带的长度方向错开来记录。但与UDIM信息不同,该LPOS信息中,在各伺服带中记录有相同的信号。
也能够将与上述UDIM信息以及LPOS信息不同的其他信息嵌入到伺服带中。此时,嵌入的信息可以像UDIM信息那样根据每一伺服带而不同,也可以像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,也能够采用除上述以外的方法。例如,也可以通过从一对伺服条带的组中除规定的对来记录规定的代码。
伺服图案形成用磁头被称作伺服写头。伺服写头具有伺服带的数量的与上述一对磁条对应的一对间隙。通常,每一对间隙分别与芯部和线圈连接,通过向线圈供给电流脉冲,在芯部产生的磁场能够在一对间隙生成漏磁场。形成伺服图案时,通过在伺服写头上使磁带行进的同时输入电流脉冲,能够将与一对间隙对应的磁性图案转印到磁带来形成伺服图案。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。
在磁带上形成伺服图案之前,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者交流磁铁对磁带施加相同的磁场来进行。去磁处理包括DC(DirectCurrent,直流)去磁与AC(Alternating Current,交流)去磁。AC去磁能够通过使施加到磁带的磁场方向反转的同时逐渐降低其磁场强度来进行。另一方面,DC去磁通过对磁带施加单向磁场来进行。DC去磁进一步包括2种方法。第一方法是沿磁带的长度方向施加单向磁场的水平DC去磁。第二方法是沿磁带的厚度方向施加单向磁场的垂直DC去磁。去磁处理可以对整个磁带进行,也可以对磁带的每一伺服带进行。
所形成的伺服图案的磁场朝向由去磁朝向确定。例如,当对磁带实施水平DC去磁时,伺服图案的形成以磁场的朝向成为与去磁朝向相反的方式进行。由此,能够增加读取伺服图案而获得的伺服信号的输出。另外,如在日本特开2012-053940号公报中所示,在被垂直DC去磁的磁带上进行使用了上述间隙的磁性图案的转印时,读取所形成的伺服图案而获得的伺服信号成为单极脉冲形状。另一方面,在被水平DC去磁的磁带上进行使用了上述间隙的磁性图案的转印时,读取所形成的伺服图案而获得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含上述磁记录介质、磁头的磁记录再生装置。
在本发明以及本说明书中,“磁记录再生装置”是指能够进行磁记录介质中的数据的记录以及记录于磁记录介质的数据的再生中的至少一方的装置。相关装置通常称作驱动器。上述磁记录再生装置能够为滑动型的磁记录再生装置。上述磁记录再生装置中所包含的磁头可以是能够进行对磁记录介质中的数据的记录的记录头,也可以是能够进行记录于磁记录介质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中作为个别的磁头能够包含记录头与再生头两者。在另一方式中,上述磁记录再生装置中所包含的磁头也能够具有在1个磁头具备记录元件与再生元件两者的结构。作为再生头,优选将能够以良好的灵敏度读取记录于磁记录介质的数据的磁阻效应型(MR;Magnetoresistive,磁阻)元件作为再生元件而包含的磁头(MR磁头)。作为MR磁头,能够使用公知的各种MR磁头。并且,进行数据记录和/或数据再生的磁头也可以包含伺服图案读取元件。或者,作为与进行数据记录和/或数据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)也可以包含于上述磁记录再生装置中。
在上述磁记录再生装置中,对磁记录介质中的数据的记录以及记录于磁记录介质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滑动来进行。上述磁记录再生装置只要包含本发明的一方式所涉及的磁记录介质即可,关于其他部分可以适用公知技术。
实施例
以下,根据实施例对本发明进行说明。但本发明并不限定于实施例所示的方式。另外,以下记载的“份”、“%”只要没有特别的说明则表示“质量份”、“质量%”。并且,只要没有特别的记载,则以下记载的工序以及评价在环境温度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MR-104):10.0份
含有SO3Na基的聚氨酯树脂:4.0份
(重均分子量:70000、SO3Na基:0.07meq/g)
聚亚烷基亚胺类聚合物(通过在日本特开2016-051493号公报的0115~0123段中记载的方法获得的合成品):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)
胶体二氧化硅(平均粒子尺寸:120nm):2.0份
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>
非磁性粉末:100.0份
α-氧化铁:关于混合比参考表1(质量比)
平均粒子尺寸(平均长轴长):150nm
平均针状比:7
BET比表面积:52m2/g
炭黑:关于混合比参考表1(质量比)
平均粒子尺寸:20nm
氯乙烯共聚物(KANEKA CORPORATION制MR-104):13.0份
(重均分子量:55000、含有活性氢的基团(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:6.0份
(重均分子量:70000、含有活性氢的基团(羟基):4~6mgKOH/g、SO3Na基(磺酸基的钠盐):0.07meq/g)
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>
通过以下方法制备了磁性层形成用组合物。
将上述磁性液的各种成分使用间歇式立式砂磨机进行24小时分散(珠分散)来制备了磁性液。作为分散珠,使用了珠径0.5mm的氧化锆珠。
研磨剂液混合上述研磨剂液的各种成分并与珠径0.3mm的氧化锆珠一并加入到卧式珠磨分散机中,调整为珠体积/(研磨剂液体积+珠体积)成为80%,进行120分钟的珠磨分散处理,取出处理后的溶液,使用流式的超声波分散过滤装置实施了超声波分散过滤处理。如此制备了研磨剂液。
将已制备的磁性液、研磨剂液以及上述突起形成剂液及其他成分导入溶解器搅拌机,以圆周速度10m/秒搅拌30分钟后,通过流式超声波分散机以流量7.5kg/分钟进行3次处理后,以孔径1μm的过滤器进行过滤来制备了磁性层形成用组合物。
<非磁性层形成用组合物的制备>
将上述非磁性层形成用组合物的各种成分通过间歇式立式砂磨机使用珠径0.1mm的氧化锆珠分散24小时,之后,使用具有0.5μm的平均孔径的过滤器进行过滤,由此制备了非磁性层形成用组合物。
<背涂层形成用组合物的制备>
将上述背涂层形成用组合物的各种成分中去除了润滑剂(硬脂酸以及硬脂酸丁酯)、聚异氰酸酯以及200.0份的环己酮的成分通过敞开式捏合机混炼以及稀释后,通过卧式珠磨分散机,使用珠径1mm的氧化锆珠,以珠填充率80体积%、转子前端圆周速度10m/秒且将每一次停留时间设为2分钟,提供于12次的分散处理。之后,添加上述剩余的成分并以溶解器进行搅拌,将所获得的分散液使用具有1μm的平均孔径的过滤器进行过滤,由此制备了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的方式涂布上述中制备的非磁性层形成用组合物并进行干燥来形成非磁性层后,在非磁性层的表面上以干燥后的厚度成为70nm的方式涂布在上述中制备的磁性层形成用组合物来形成了涂布层。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。之后,在与该支撑体相反的面上以干燥后的厚度成为0.4μm的方式涂布上述中制备的背涂层形成用组合物并使其干燥。如此制备了磁带卷状物。
对于所制作的磁带卷状物,通过仅由金属辊构成的压延机以速度100m/分钟、线压294kN/m、压延辊的表面温度100℃进行压延处理(表面平滑处理),之后,在表1所示的环境温度的环境下以表1所示的时间实施了加热处理。加热处理后,利用剪断机将磁带卷状物进行切割,获得了1/2英寸宽度的磁带。使该磁带在送出辊与卷绕辊之间行进的同时(行进速度120m/分钟、张力:参考表1),依次实施了背涂层表面的刀片研磨、干式擦拭处理以及甲基乙基酮擦拭处理。具体而言,在上述2个辊之间配置蓝宝石刀片、已干燥的擦拭材料(TorayIndustries,Inc.制Toraysee(注册商标))以及浸润了甲基乙基酮的擦拭材料(TorayIndustries,Inc.制Toraysee(注册商标)),并向在上述2个辊之间行进的磁带的背涂层表面按压蓝宝石刀片来进行刀片研磨,之后通过上述已干燥的擦拭材料进行背涂层表面的干式擦拭处理,之后通过上述浸润了甲基乙基酮的擦拭材料进行了背涂层表面的甲基乙基酮擦拭处理。通过以上,对于背涂层表面分别实施了1次刀片研磨、干式擦拭处理以及甲基乙基酮擦拭处理。
在将已制作的磁带的磁性层进行了消磁的状态下,通过搭载于伺服写入器的伺服写头,在磁性层形成了依照LTO(Linear-Tape-Open,线性磁带开放)Ultrium标准的配置以及形状的伺服图案。如此,在磁性层上获得了具有依照LTO Ultrium标准的配置的数据带、伺服带以及引导带,且在伺服带上具有依照LTO Ultrium标准的配置以及形状的伺服图案的磁带。
如此获得了实施例1的磁带。
[实施例2~11、比较例1~7]
除了如表1所示那样变更各种条件以外,以与实施例1相同的方法制作了磁带。
关于切割后的背涂层表面的表面处理,在实施例2~11以及比较例1~7中分别实施了以下表面处理。
在实施例2~4、7~11、比较例6以及比较例7中,与实施例1同样地实施了刀片研磨、干式擦拭处理以及甲基乙基酮擦拭处理。
在实施例5、实施例6以及比较例4中,除了变更张力以外,与实施例1同样地实施了刀片研磨、干式擦拭处理以及甲基乙基酮擦拭处理。
在比较例1、比较例3以及比较例5中,与实施例1同样地实施刀片研磨以及干式擦拭处理,但未实施甲基乙基酮擦拭处理。
在比较例2中,与实施例1同样地进行刀片研磨以及干式擦拭处理并重复3次,但未实施甲基乙基酮擦拭处理。
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。
表1中,“SrFe1”是通过以下方法制作出的六方晶锶铁氧体粉末。
将SrCO3称量1707g、H3BO3称量687g、Fe2O3称量1120g、Al(OH)3称量45g、BaCO3称量24g、CaCO3称量13g以及Nd2O3称量235g,并以搅拌机进行混合从而获得了原料混合物。
将所获得的原料混合物使用铂坩埚以熔融温度1390℃进行熔融,在搅拌熔液的同时对设置于铂坩埚底部的流出口进行加热,并使熔液以约6g/秒以棒状流出。将流出液以水冷双辊进行轧制淬冷而制作了非晶质体。
将已制作的非晶质体280g装入电炉中,以升温速度3.5℃/分钟升温至635℃(晶化温度),并以相同温度保持5小时来使六方晶锶铁氧体粒子析出(晶化)。
接着,将包含六方晶锶铁氧体粒子的在上述中获得的结晶化物以乳钵进行粗碎,在玻璃瓶中加入粒径1mm的氧化锆珠1000g以及浓度1%的乙酸水溶液800ml,以涂料搅拌机进行了3小时分散处理。之后,使所获得的分散液与珠分离并放入到不锈钢烧杯中。将分散液以液温100℃静置3小时来进行玻璃成分的溶解处理后,以离心分离器使其沉淀并以倾析法反复进行清洗,在炉内温度110℃的加热炉内使其干燥6小时,从而获得了六方晶锶铁氧体粉末。
在上述中获得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。
从在上述中获得的六方晶锶铁氧体粉末中采集12mg的试样粉末,通过ICP分析装置进行将该试样粉末根据之前例示的溶解条件进行局部溶解而获得的滤液的元素分析,求出了钕原子的表层部含有率。
另外,从在上述中获得的六方晶锶铁氧体粉末中采集12mg的试样粉末,通过ICP分析装置进行将该试样粉末根据之前例示的溶解条件进行完全溶解而获得的溶液的元素分析,求出了钕原子的块状含有率。
上述中获得的六方晶锶铁氧体粉末的相对于铁原子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%。表层部含有率与块状含有率的比率即“表层部含有率/块状含有率”为2.8,且确认到钕原子在粒子的表层偏在。
通过在电压45kV且强度40mA的条件下扫描CuKa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。在上述中获得的粉末示出磁铅石型(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结晶相为磁铅石型的单一相。
PANalytical X'Pert Pro衍射仪、PIXcel检测器
入射光束以及衍射光束的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
表1中,“SrFe2”是通过以下方法制作出的六方晶锶铁氧体粉末。
将SrCO3称量1725g、H3BO3称量666g、Fe2O3称量1332g、Al(OH)3称量52g、CaCO3称量34g、BaCO3称量141g,并以搅拌机进行混合从而获得了原料混合物。
将所获得的原料混合物使用铂坩埚以熔融温度1380℃进行熔融,在搅拌熔液的同时对设置于铂坩埚底部的流出口进行加热,并使熔液以约6g/秒以棒状流出。将流出液以水冷双辊进行轧制淬冷而制作了非晶质体。
将所获得的非晶质体280g装入电炉中,升温至645℃(晶化温度),以相同温度保持5小时来使六方晶锶铁氧体粒子析出(晶化)。
接着,将包含六方晶锶铁氧体粒子的在上述中获得的结晶化物以乳钵进行粗碎,在玻璃瓶中加入粒径1mm的氧化锆珠1000g以及浓度1%的乙酸水溶液800ml,以涂料搅拌机进行了3小时分散处理。之后,使所获得的分散液与珠分离并放入到不锈钢烧杯中。将分散液以液温100℃静置3小时来进行玻璃成分的溶解处理后,以离心分离器使其沉淀并以倾析法反复进行清洗,在炉内温度110℃的加热炉内使其干燥6小时,从而获得了六方晶锶铁氧体粉末。
所获得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。
表1中,“ε-氧化铁”是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以及聚乙烯吡咯烷酮(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,并在维持环境温度25℃的温度条件下搅拌了2小时。在所获得的溶液中加入将柠檬酸1g溶解于纯水9g而获得的柠檬酸溶液,搅拌了1小时。通过离心分离来采集在搅拌后沉淀的粉末,以纯水进行清洗,并在炉内温度80℃的加热炉内使其干燥。
在干燥的粉末中加入纯水800g,并再次将粉末分散于水中而获得了分散液。使所获得的分散液升温至液温50℃,一边搅拌一边滴加了浓度25%的氨水溶液40g。保持着50℃的温度搅拌1小时后,滴加四乙氧基硅烷(TEOS)14mL,搅拌了24小时。在所获得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,以纯水进行清洗,并在炉内温度80℃的加热炉内干燥24小时,从而获得了强磁性粉末的前体。
将所获得的强磁性粉末的前体在大气环境下装填到炉内温度1000℃的加热炉内,实施了4小时的加热处理。
将已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,使液温维持在70℃来搅拌了24小时,由此从已加热处理的强磁性粉末的前体去除了作为杂质的硅酸化合物。
之后,通过离心分离处理,采集去除了硅酸化合物的强磁性粉末,以纯水进行清洗,获得了强磁性粉末。
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)对所获得的强磁性粉末的组成进行了确认的结果,为Ga、Co以及Ti取代型ε-氧化铁(ε-Ga0.28Co0.05Ti0.05Fe1.62O3)。并且,在与之前关于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,确认到所获得的强磁性粉末具有不包含α相以及γ相的晶体结构的ε相的单相的晶体结构(ε-氧化铁型的晶体结构)。
所获得的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/m,质量磁化σs为16A·m2/kg。
上述六方晶锶铁氧体粉末以及ε-氧化铁粉末的激活体积以及各向异性常数Ku是对于各强磁性粉末使用振动试样型磁力计(Toei Industry Co.,Ltd.制),并通过之前记载的方法求出的值。
并且,质量磁化σs是使用振动试样型磁力计(Toei Industry Co.,Ltd.制)并在磁场强度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记载的“支撑体1”是通过日本特开平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”是通过日本特开平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”是通过日本特开平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”是通过日本特开平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切出几克的试样片,并通过之前记载的方法求出其吸湿率时,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)),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)。
从实施例以及比较例的各磁带切出2个长度5cm的试样片,对于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(Shefore)。对于另一个试样片通过之前记载的方法进行甲基乙基酮清洗后,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)的背涂层表面上配置有TSA所具备的玻璃板(Thorlabs,Inc.公司制玻璃板(型号:WG10530))的状态下,作为按压部件使用TSA所具备的氨基甲酸酯制的半球,并将该半球向磁带的磁性层表面以0.5atm的压力进行按压。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背涂层表面的一定区域(150000~200000μm2)照射白色光,通过干涉滤光片(选择性地使波长633nm的光透射的滤光片)并由CCD(Charge-Coupled Device,电荷耦合器件)接收所获得的反射光,由此获得了在该区域的凹凸产生的干涉条纹图像。
将该图像分割为300000点,求出各点的玻璃板的磁带侧的表面至磁带的背涂层表面为止的距离(间距),将此制成直方图,从关于甲基乙基酮清洗后的试样片获得的直方图的众数Safter减去关于未进行甲基乙基酮清洗的试样片获得的直方图的众数Sbefore,从而求出了差分(Safter-Sbefore)。
(2)正己烷清洗前后的间距差分(Sreference-Sbefore)(参考值)
进一步从实施例以及比较例的各磁带切出长度5cm的试样片,除了代替甲基乙基酮而使用正己烷这点以外,与上述同样地清洗后,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与关于在上述(1)中求出的未清洗的试样片获得的间距Sbefore的差分(Sreference-Sbefore)。
(3)行进稳定性的降低评价
将实施例以及比较例的各磁带在内部保持为温度10℃且相对湿度80%的热盒中保存了3小时。之后,将磁带从热盒中取出(外部气体为温度23℃且相对湿度50%),在1分钟以内转移到内部保持为温度32℃且相对湿度80%的热室并保存1周后,在该热室中通过以下方法求出了PES(Position Error Signal,位置误差信号)。
关于实施例以及比较例的各磁带,以用于形成伺服图案的伺服写入器上的核实(verify)头读取了伺服图案。核实头是用于确认在磁带上形成的伺服图案的品质的读取用磁头,与公知的磁带装置(驱动器)的磁头同样地,在与伺服图案的位置(磁带的宽度方向的位置)对应的位置配置有读取用元件。
核实头上连接有根据由核实磁头读取伺服图案而获得的电信号,将伺服系统中的磁头定位精度作为PES进行运算的公知的PES运算电路。PES运算电路根据所输入的电信号(脉冲信号)随时计算磁带朝向宽度方向的位移,并将对于该位移的时间变化信息(信号)适用了高通滤波器(截止:500cycles/m)的值作为PES进行了计算。PES能够当作行进稳定性的指标,若在上述中计算出的PES为18nm以下,则能够评价为在高湿下从低温至高温的温度变化后保存于高温高湿环境下之后的行进稳定性的降低得到了抑制。
将以上结果示于表1(表1-1~表1-3)。
Figure BDA0002465371990000391
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Figure BDA0002465371990000401
/>
Figure BDA0002465371990000411
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PES的值能够确认,实施例的磁带中,在高湿下从低温至高温的温度变化后在高温高湿环境下保存之后的行进稳定性的降低得到了抑制。
另外,如表1所示,在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)的值之间未发现相关性。
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 (7)

1.一种磁记录介质,其在非磁性支撑体的一个表面侧具有包含强磁性粉末的磁性层,在另一个表面侧具有包含非磁性粉末的背涂层,
在所述背涂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与在所述背涂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30.0nm以下,并且,
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背涂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背涂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4.0nm以上且28.0nm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,
所述磁记录介质为磁带。
7.一种磁记录再生装置,其包含:
权利要求1至6中任一项所述的磁记录介质;及
磁头。
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