DE112018003329T5

DE112018003329T5 - Magnetisches aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE112018003329T5
Application number: DE112018003329.5T
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Mura; Satoru Abe; Yuuko Kamoshita; Riku Yoshida
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2018-04-13
Publication date: 2020-03-12
Also published as: JP7173005B2; US11250880B2; JPWO2019003578A1; US20200126588A1; WO2019003578A1

Abstract

Ein magnetisches Aufzeichnungsmedium enthält: ein Substrat, das eine lange Form aufweist; und eine magnetische Schicht, die ein magnetisches Pulver und ein Bindemittel enthält. Die Glasübergangstemperatur des Bindemittels ist nicht geringer als 75°C. In einem Fall, in dem Beobachtungsbilder eines Atomkraftmikroskops in einer viereckigen Form von 10 µm × 10 µm an fünf, von der Oberfläche auf der Seite der magnetischen Schicht zufällig ausgewählten Stellen aufgenommen werden, ist in den Beobachtungsbildern von vier Stellen unter den aufgenommenen Beobachtungsbildern der fünf Stellen keine lineare Erhebung vorhanden, die 3 nm bis 20 nm hoch ist, 0,3 µm bis 1,0 µm breit ist und sich über zwei Seiten des Beobachtungsbildes erstreckt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein magnetisches Aufzeichnungsmedium.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Bindemittel mit einem hohen Glasübergangspunkt bzw. einer hohen Glasübergangstemperatur Tg werden heutzutage in magnetischen Aufzeichnungsmedien unter dem Gesichtspunkt einer Verbesserung der Haltbarkeit und dergleichen verwendet. Beispielsweise wird in Patentdokument 1 ein Polyurethanharz mit einer Glasübergangstemperatur Tg von 50 bis 115°C als Bindemittel für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium verwendet. Im Patentdokument 2 wird ein Polyurethanharz mit einer Glasübergangstemperatur Tg von 70 bis 160°C ebenfalls als Bindemittel für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium verwendet.
ZITATLISTE
PATENTDOKUMENT

Patentdokument 1: offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. H11-73623
Patentdokument 2: offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2015-56189

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
In einem Fall, in dem ein Bindemittel mit einer Glasübergangstemperatur Tg von 75°C oder höher verwendet wird, besteht jedoch eine Möglichkeit, dass die Fehlerrate des magnetischen Aufzeichnungsmediums höher wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht darin, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vorzusehen, das imstande ist, die Fehlerrate zu verringern.
LÖSUNGEN FÜR DIE PROBLEME
Um das obige Problem zu lösen, sieht die vorliegende Offenbarung ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vor, das umfasst: ein Substrat, das eine lange Form aufweist; und eine magnetische Schicht, die ein magnetisches Pulver und ein Bindemittel enthält. Die Glasübergangstemperatur des Bindemittels ist nicht geringer als 75°C. Falls Beobachtungsbilder eines Raster- bzw. Atomkraftmikroskops in einer quadratischen Form von 10 µm × 10 µm an fünf, von der Oberfläche auf der Seite der magnetischen Schicht zufällig ausgewählten Stellen aufgenommen werden, ist in den Beobachtungsbildern von vier Stellen unter den aufgenommenen Beobachtungsbildern der fünf Stellen keine lineare Erhebung, die 3 nm bis 20 nm hoch ist, 0,3 µm bis 1,0 µm breit ist und sich über zwei Seiten des Beobachtungsbildes erstreckt, vorhanden.
EFFEKTE DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird ein magnetisches Aufzeichnungsmedium erhalten, das imstande ist, die Fehlerrate zu verringern. Man beachte, dass die Effekte der vorliegenden Technologie nicht notwendigerweise auf die hierin beschriebenen Effekte beschränkt sind und beliebige der in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen Effekte oder irgendeinen Effekt einschließen können, der von jenen, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben werden, verschieden ist.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht der Konfiguration eines magnetischen Aufzeichnungsmediums gemäß einer Ausführungsform.
2 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel eines Querschnittsprofils eines Atomkraftmikroskops zeigt.
3 ist eine Querschnittsansicht der Konfiguration eines magnetischen Aufzeichnungsmediums gemäß einer Modifikation.
4 ist eine Querschnittsansicht der Konfiguration eines magnetischen Aufzeichnungsmediums gemäß einer Modifikation.
5 ist eine Querschnittsansicht der Konfiguration eines magnetischen Aufzeichnungsmediums gemäß einer Modifikation.

MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden in der folgenden Reihenfolge beschrieben.
Überblick
Konfiguration eines magnetischen Aufzeichnungsmediums
Verfahren zum Herstellen eines magnetischen Aufzeichnungsmediums
Effekte
Modifikationen
[Überblick]
Als Ergebnis intensiver Studien haben die vorliegenden Erfinder festgestellt, dass die Ursache der Fehlerrate, die sich verschlechtert, falls das Bindemittel eine Glasübergangstemperatur Tg von 75°C oder höher aufweist, in den im Folgenden beschriebenen Aspekten liegt. Das heißt, falls ein Bindemittel mit einer Glasübergangstemperatur Tg von 75°C oder höher verwendet wird, ist es notwendig, die Temperatur der Heizwalze während des Kalandrierens zu erhöhen. Wenn jedoch die Temperatur der Heizwalze bei einer hohen Temperatur eingestellt wird, werden Risse in der Oberfläche der Heizwalze auf die Medienoberfläche (die Oberfläche der magnetischen Schicht) übertragen, und es ist wahrscheinlich, dass lineare Erhebungen auf der Medienoberfläche ausgebildet werden. Falls eine große Anzahl solcher Risse auf der Medienoberfläche ausgebildet wird, besteht eine Möglichkeit, dass die Fehlerrate höher wird.
Daher haben die vorliegenden Erfinder im Hinblick auf die Ursache einer Zunahme der Fehlerrate intensive Untersuchungen angestellt. Als Ergebnis haben die Erfinder festgestellt, dass die Fehlerrate verringert werden kann, falls Beobachtungsbilder eines Atomkraftmikroskops in einer quadratischen Form von 10 µm × 10 µm an fünf, von der Oberfläche auf der Seite der magnetischen Schicht zufällig ausgewählten Stellen aufgenommen werden und in den Beobachtungsbildern von vier Stellen unter den aufgenommenen Beobachtungsbildern der fünf Stellen keine lineare Erhebung, die 3 nm bis 20 nm hoch ist, 0,3 µm bis 1,0 µm breit ist und sich über zwei Seiten des Beobachtungsbildes erstreckt, vorhanden ist.
[Konfiguration eines magnetischen Aufzeichnungsmediums]
In der folgenden Beschreibung wird unter Bezugnahme auf 1 eine beispielhafte Konfiguration eines magnetischen Aufzeichnungsmediums gemäß einer Ausführungsform beschrieben. Das magnetische Aufzeichnungsmedium ist ein magnetisches Aufzeichnungsmedium eines senkrechten magnetischen Aufzeichnungssystems und umfasst ein langes Substrat 11, eine nichtmagnetische Schicht (eine Unterschicht) 12, die auf einer Hauptoberfläche des Substrats 11 angeordnet ist, und eine magnetische Schicht (eine Aufzeichnungsschicht) 13, die auf der nichtmagnetischen Schicht 12 angeordnet ist. Das magnetische Aufzeichnungsmedium kann ferner eine (nicht dargestellte) Schutzschicht, eine (nicht dargestellte) Gleit- bzw. Schmiermittelschicht und dergleichen enthalten, die nötigenfalls auf der magnetischen Aufzeichnungsschicht 13 angeordnet werden. Ferner kann nötigenfalls auch eine auf der anderen Hauptoberfläche des Substrats 11 angeordnete rückwärtige Deckschicht 14 enthalten sein.
Das magnetische Aufzeichnungsmedium hat eine lange Form und wird während einer Aufzeichnung/Wiedergabe in einer longitudinalen Richtung bewegt. Die kürzeste Aufzeichnungswellenlänge des magnetischen Aufzeichnungsmediums ist vorzugsweise 75 nm oder kürzer. Die lineare Aufzeichnungsdichte des magnetischen Aufzeichnungsmediums ist vorzugsweise nicht geringer als 520 kbpi oder vorzugsweise nicht geringer als 560 kbpi. Der Spurabstand des magnetischen Aufzeichnungsmediums ist vorzugsweise nicht größer als 2,0 µm oder eher bevorzugt nicht größer als 1,5 µm.
Das magnetische Aufzeichnungsmedium ist ein Medium, auf welchem Daten mit einem beispielsweise ringförmigen Kopf aufgezeichnet werden. Das magnetische Aufzeichnungsmedium ist derart, dass Daten mit einem Wiedergabekopf mit einer Breite reproduziert bzw. wiedergegeben werden, die vorzugsweise nicht größer als 1,0 µm oder eher vorzugsweise nicht größer als 0,5 µm ist. Der Wiedergabekopf ist beispielsweise ein tunnelmagnetoresistiver (TMR) Kopf.
(Vorhandensein linearer Erhebungen)
In einem Fall, in dem Beobachtungsbilder eines Atomkraftmikroskops (AFM) (worauf im Folgenden als „AFM-Bilder“ verwiesen wird) in einer quadratischen Form von 10 µm × 10 µm an fünf, von der Medienoberfläche auf der Seite der magnetischen Schicht 13 zufällig ausgewählten Stellen aufgenommen werden, hat die Medienoberfläche eine im Folgenden beschriebene Konfiguration. Das heißt, von den aufgenommenen AFM-Bildern der fünf Stellen weisen die AFM-Bilder der vier Stellen keine lineare Erhebung auf, die eine Höhe von 3 nm bis 20 nm und eine Breite von 0,3 µm bis 1,0 µm aufweist und sich über zwei Seiten des AFM-Bildes erstreckt. Hier können die beiden Seiten des AFM-Bildes beliebige zwei der vier Seiten des quadratischen AFM-Bildes sein. Das heißt, die beiden Seiten können zwei benachbarte Seiten oder zwei gegenüberliegende Seiten sein. Da die Medienoberfläche auf der Seite der magnetischen Schicht 13 die obige Konfiguration aufweist, kann die Fehlerrate verringert werden. Unter dem Gesichtspunkt einer weiteren Verringerung der Fehlerrate ist es vorzuziehen, dass in den AFM-Bildern der fünf Stellen unter den aufgenommenen AFM-Bildern der fünf Stellen keine lineare Erhebung vorhanden ist.
Die Höhe und die Breite jeder linearen Erhebung werden hier wie folgt gemessen. Zuerst wird in einem Fall, in dem eine lineare Erhebung beobachtet wird, die sich über zwei Seiten eines in der obigen Weise aufgenommenen AFM-Bildes erstreckt, ein Querschnittsprofil in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Verlaufsrichtung der Erhebung aufgenommen (siehe 2). Als Nächstes wird aus dem aufgenommenen Querschnittsprofil gemäß JIS B0601 eine durchschnittliche Höhe (Mittellinie) H berechnet. Konkret werden langwellige Unregelmäßigkeiten aus dem Querschnittsprofil entfernt, wird das Querschnittsprofil in eine Rauhigkeitskurve umgewandelt, und eine Linie, die so gezeichnet wird, dass die Summe der Flächen der Spitzen gleich der Summe der Flächen der Täler wird, wird als die durchschnittliche Höhe (Mittellinie) H definiert. Die höchste Spitze im Querschnittsprofil wird dann ausgewählt, und die Höhe h der höchsten Spitze wird auf der Basis der durchschnittlichen Höhe H berechnet und wird als „die Höhe der linearen Erhebung“ definiert. Ferner wird die Breite w der höchsten Spitze bei der durchschnittlichen Höhe H bestimmt und als „die Breite der linearen Erhebung“ definiert. Man beachte, dass als das AFM das von Digital Instruments hergestellte Nano Scope IIIa D3100 verwendet wird und als die Messnadel eine monokristalline Silizium-Messnadel genutzt wird.
(Arithmetische durchschnittliche Rauhigkeit Ra)
Die arithmetische durchschnittliche Rauhigkeit Ra der Medienoberfläche auf der Seite der magnetischen Schicht 13 ist vorzugsweise 1,5 nm oder geringer. Wo die arithmetische durchschnittliche Rauhigkeit Ra 1,5 nm oder geringer ist, kann eine Medienoberfläche mit einer hohen Glattheit erhalten werden, und folglich kann die Fehlerrate weiter verbessert werden.
Die arithmetische durchschnittliche Rauhigkeit Ra wird wie folgt berechnet. Zuerst wird die Oberfläche der magnetischen Schicht 13 mit einem AFM beobachtet, und ein AFM-Bild von 40 µm × 40 µm wird erhalten. Als das AFM wird das von Digital Instruments hergestellte Nano Scope IIIa D3100 verwendet, und als die Messnadel wird eine Messnadel aus monokristallinem Silizium verwendet. Als Nächstes wird das AFM-Bild in 256 × 256 (= 65536) Messpunkte geteilt, und die Höhe Z(i) (i: Messpunktnummer, i = 1 bis 65536) wird an jedem Messpunkt gemessen. Eine einfache Mittelung (arithmetische Mittelung) wird dann an den gemessenen Höhen Z(i) an den jeweiligen Messpunkten durchgeführt, um die durchschnittliche Höhe (Durchschnittsebene) Zave (= (Z(1) + Z(2) + ... + Z(65536))/65536) zu erhalten. Die Abweichung Z"(i) (= Z(i) - Zave) von der durchschnittlichen Mittelebene an jedem Messpunkt wird dann bestimmt, so dass die arithmetische durchschnittliche Rauhigkeit Ra [nm] (= (Z" (1) + Z"(2) + ... + Z" (65536))/65536) berechnet wird.
(Durchschnittliche Dicke des magnetischen Aufzeichnungsmediums)
Die durchschnittliche Dicke des magnetischen Aufzeichnungsmediums ist vorzugweise nicht größer als 5,0 µm oder eher vorzugsweise nicht größer als 4,5 µm. Um die Medienoberfläche auf der Seite der magnetischen Schicht 13 mit hoher Glattheit mittels Kalandrieren zu schaffen, ist es vorzuziehen, die Druckpressung bzw. den Klemmdruck (engl.: nip pressure) der Heizwalze während des Kalandrierens zu erhöhen, wo die durchschnittliche Dicke des magnetischen Aufzeichnungsmediums geringer ist. Falls jedoch der Klemmdruck erhöht wird, werden tendenziell Risse auf der Oberfläche der Heizwalze leicht auf die Medienoberfläche auf der Seite der magnetischen Schicht 13 übertragen. Aus diesem Grund ist es in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium mit einer durchschnittlichen Dicke von 5,0 µm oder geringer besonders effektiv, das Vorhandensein linearer Erhebungen wie oben beschrieben zu definieren.
Die durchschnittliche Dicke des magnetischen Aufzeichnungsmediums wird wie folgt bestimmt. Zuerst wird die Dicke des magnetischen Aufzeichnungsmediums mit einem Stufen-Messgerät bzw. einer Schiebelehre an insgesamt fünf Stellen gemessen, die in Intervallen von 200 m in der longitudinalen Richtung (der Laufrichtung) des magnetischen Aufzeichnungsmediums liegen. Eine einfache Mittelung (arithmetische Mittelung) wird dann an den gemessenen Dicken an den fünf Stellen des magnetischen Aufzeichnungsmediums durchgeführt, um die durchschnittliche Dicke des magnetischen Aufzeichnungsmediums zu bestimmen.
(Summe der durchschnittlichen Dicke der magnetischen Schicht und der durchschnittlichen Dicke der nichtmagnetischen Schicht)
Die Summe der durchschnittlichen Dicke der magnetischen Schicht 13 und der durchschnittlichen Dicke der nichtmagnetischen Schicht 12 ist vorzugsweise nicht größer als 0,7 µm oder eher vorzugsweise nicht größer als 0,5 µm. Um die Medienoberfläche auf der Seite der magnetischen Schicht 13 mittels Kalandrieren mit einer hohen Glattheit zu versehen, ist es vorzuziehen, die Druckpressung der Heizwalze während des Kalandrierens zu erhöhen, wo die Summe der durchschnittlichen Dicke der magnetischen Schicht 13 und der durchschnittlichen Dicke der nichtmagnetischen Schicht 12 geringer ist. Falls jedoch der Klemmdruck erhöht wird, werden tendenziell Risse auf der Oberfläche der Heizwalze leicht auf die Medienoberfläche auf der Seite der magnetischen Schicht 13 übertragen. Aus diesem Grund ist es in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium, in welchem die Summe der durchschnittlichen Dicke der magnetischen Schicht 13 und der durchschnittlichen Dicke der nichtmagnetischen Schicht 12 0,7 µm oder geringer ist, besonders effektiv, das Vorhandensein linearer Erhebungen wie oben beschrieben zu definieren.
Die Summe der durchschnittlichen Dicke der magnetischen Schicht 13 und der durchschnittlichen Dicke der nichtmagnetischen Schicht 12 wird wie folgt bestimmt. Zuerst wird das zu messende magnetische Aufzeichnungsmedium mittels des FIB-Verfahrens oder dergleichen prozessiert, um ein dünnes Stück mit Hauptoberflächen parallel zur Breitenrichtung des magnetischen Aufzeichnungsmediums zu erzeugen. Ein Querschnitt des dünnen Stücks wird dann mit einem TEM beobachtet. Die Beobachtungsvergrößerung ist vorzugsweise mindestens 50.000-fach, so dass die Dicken der magnetischen Schicht 13 und der nichtmagnetischen Schicht 12 deutlich beobachtet werden können. Eine TEM-Betrachtung des Querschnitts wird an insgesamt fünf Stellen durchgeführt, die in Intervallen von 200 m in der longitudinalen Richtung (der Laufrichtung) des magnetischen Aufzeichnungsmediums liegen. Die Dicken der magnetischen Schicht 13 und der nichtmagnetischen Schicht 12 werden dann gleichmäßig an 50 Punkten pro Sichtfeld beobachtet, und eine einfache Mittelung (arithmetische Mittelung) wird an den Dicken der magnetischen Schicht 13 an all den fünf Sichtfeldern durchgeführt, um die durchschnittliche Dicke der magnetischen Schicht 13 zu erhalten. Ferner wird eine einfache Mittelung (arithmetische Mittelung) an den Dicken der nichtmagnetischen Schicht 12 an all den fünf Sichtfeldern durchgeführt, um die durchschnittliche Dicke der nichtmagnetischen Schicht 12 zu erhalten. Die Summe der durchschnittlichen Dicke der magnetischen Schicht 13 und der durchschnittlichen Dicke der nichtmagnetischen Schicht 12 wird dann bestimmt.
(Substrat)
Das als Träger dienende Substrat 11 ist ein flexibles, langes nichtmagnetisches Substrat. Das nichtmagnetische Substrat ist ein Film, und die Dicke des Films ist beispielsweise nicht geringer als 3 µm und nicht größer als 8 µm. Beispiele von Materialien, die als das Material des Substrats 11 genutzt werden können, umfassen Polyester wie etwa Polyethylenterephthalat, Polyolefine wie etwa Polyethylen und Polypropylen, Zellulose-Derivate wie etwa Zellulosetriacetat, Zellulosediacetat und Zellulosebutyrat, Harze auf Vinylbasis wie etwa Polyvinylchlorid und Polyvinylidenchlorid, Kunststoffe wie etwa Polycarbonat, Polyimid und Polyamidimid, leichte Metalle wie etwa eine Aluminiumlegierung und Titanlegierung, Keramiken wie etwa Aluminiumoxidglas und dergleichen.
(Magnetische Schicht)
Die magnetische Schicht 13 ist eine sogenannte senkrechte Aufzeichnungsschicht und enthält zum Beispiel ein magnetisches Pulver und ein Bindemittel. Die magnetische Schicht 13 kann nötigenfalls ferner Additive wie leitfähige Teilchen, ein Schmiermittel, ein Schleifmittel und ein Rostschutzmittel enthalten.
(Magnetisches Pulver)
Das magnetische Pulver enthält ein Pulver aus Nanoteilchen, das ε-Eisenoxid enthält (worauf im Folgenden als „Teilchen aus ε-Eisenoxid“ verwiesen wird). Selbst wenn die Teilchen aus ε-Eisenoxid feine Teilchen sind, kann eine hohe Haltekraft erhalten werden. Die Teilchen aus ε-Eisenoxid haben beispielsweise eine sphärische Form oder eine im Wesentlichen sphärische Form oder eine kubische Form oder eine im Wesentlichen kubische Form. Die Teilchen aus ε-Eisenoxid haben eine Kern-Schale-Struktur. Konkret umfasst jedes Teilchen aus ε-Eisenoxid einen Kernbereich und einen Schalenbereich, der eine um den Kernbereich ausgebildete Zweischichtstruktur aufweist. Der Schalenbereich mit einer Zweischichtstruktur umfasst einen ersten, auf dem Kernbereich angeordneten Schalenbereich und einen auf dem ersten Schalenbereich angeordneten zweiten Schalenbereich.
Der Kernbereich enthält ε-Eisenoxid. Das im Kernbereich enthaltene ε-Eisenoxid ist vorzugsweise ein Eisenoxid, das als die Hauptphase einen s-Fe₂O₃-Kristall enthält, oder ist eher vorzugsweise mit einem einphasigen ε-Fe₂O₃ ausgebildet.
Der erste Schalenbereich bedeckt zumindest einen Teil des Umfangs des Kernbereichs. Konkret kann der erste Schalenbereich den Umfang des Kernbereichs teilweise bedecken oder kann den gesamten Umfang des Kernbereichs bedecken. Um eine ausreichende Austauschkopplung zwischen dem Kernbereich und dem ersten Schalenbereich zu erhalten und die magnetischen Eigenschaften zu verbessern, bedeckt der erste Schalenbereich vorzugsweise die gesamte Oberfläche des Kernbereichs.
Der erste Schalenbereich ist eine sogenannte weichmagnetische Schicht und enthält ein weichmagnetisches Material wie beispielsweise α-Fe, eine Ni-Fe-Legierung oder eine Fe-Si-Al-Legierung. Hier kann α-Fe erhalten werden, indem das im Kernbereich enthaltene ε-Eisenoxid reduziert wird.
Der zweite Schalenbereich ist eine Oxidschicht als ein Antioxidansschicht. Der zweite Schalenbereich enthält α-Eisenoxid, Aluminiumoxid oder Siliziumoxid. Das α-Eisenoxid enthält zumindest eines der folgenden Eisenoxide: beispielsweise Fe₃O₄, Fe₂O₃ und FeO. Falls der erste Schalenbereich α-Fe (ein weichmagnetisches Material) enthält, kann das α-Eisenoxid erhalten werden, indem das in dem ersten Schalenbereich enthaltene α-Fe oxidiert wird.
Da die Teilchen aus ε-Eisenoxid wie oben beschrieben jeweils den ersten Schalenbereich aufweisen, kann die Koerzitivkraft Hc der Teilchen aus ε-Eisenoxid (Kern-Schale-Teilchen) als Ganzes auf eine Koerzitivkraft Hc eingestellt werden, die zum Aufzeichnen geeignet ist, während die Koerzitivkraft Hc jedes einzelnen Kernbereichs bei einem großen Wert gehalten wird, um thermische Stabilität sicherzustellen. Ferner werden, da die Teilchen aus ε-Eisenoxid wie oben beschrieben jeweils den zweiten Schalenbereich aufweisen, die Teilchen aus ε-Eisenoxid vor und während des Prozesses einer Herstellung des magnetischen Aufzeichnungsmediums nicht der Luft ausgesetzt und die Oberflächen der Teilchen rosten nicht. Dementsprechend kann eine Verschlechterung der Eigenschaften der Teilchen aus ε-Eisenoxid verhindert werden. Somit kann eine Verschlechterung der Eigenschaften des Aufzeichnungsmediums verhindert werden.
Die durchschnittliche Teilchengröße (die durchschnittliche maximale Teilchengröße) des magnetischen Pulvers ist vorzugsweise nicht größer als 22 nm, eher vorzugsweise 8 nm bis 22 nm, oder noch bevorzugter 12 nm bis 22 nm.
Die durchschnittliche Teilchengröße des magnetischen Pulvers wird wie folgt bestimmt. Zuerst wird das zu messende magnetische Aufzeichnungsmedium mittels des Verfahrens mit fokussiertem Ionenstrahl (FIB) oder dergleichen prozessiert, so dass ein dünnes Stück gebildet wird. Ein Querschnitt des dünnen Stücks wird mit einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) beobachtet. Aus dem aufgenommenen TEM-Bild werden dann 500 Teilchen aus ε-Eisenoxid zufällig ausgewählt, und die maximale Teilchengröße dmax jedes Teilchens wird gemessen, um die Teilchengrößenverteilung der maximalen Teilchengröße dmax des magnetischen Pulvers zu erhalten. Die „maximale Teilchengröße dmax“ meint hier einen sogenannten maximalen Feret-Durchmesser und ist konkret die längste Distanz zwischen zwei parallelen Linien, die unter einem beliebigen Winkel so gezeichnet werden, dass sie die Kontur des Teilchens aus ε-Eisenoxid erreichen. Danach wird der arithmetische Durchschnitt der erhaltenen maximalen Teilchengrößen dmax bestimmt und wird als die durchschnittliche Teilchengröße (die durchschnittliche maximale Teilchengröße) des magnetischen Pulvers verwendet.
(Bindemittel)
Unter dem Gesichtspunkt einer Verbesserung der Haltbarkeit oder dergleichen des magnetischen Aufzeichnungsmediums enthält das Bindemittel ein Bindemittel, das eine Glasübergangstemperatur Tg von 75°C oder höher, vorzugsweise 80°C oder höher, bevorzugter 85°C oder höher, noch bevorzugter 90°C oder höher, besonders bevorzugt 95°C oder höher oder am meisten bevorzugt 100°C oder höher aufweist. Das Bindemittel kann nötigenfalls ferner ein Bindemittel mit einer Glasübergangstemperatur Tg von 75°C oder niedriger enthalten.
Beispielsweise kann als das Bindemittel mit einer Glasübergangstemperatur Tg von 75°C oder höher ein Polyesterharz verwendet werden; das Bindemittel ist aber nicht auf dieses beschränkt. Das Polyesterharz kann ein modifiziertes copolymerisiertes Polyesterharz wie etwa ein mit Urethan modifiziertes copolymerisiertes Polyesterharz sein. Spezifische Beispiele des Polyesterharzes umfassen eines, das von Tosoh Corporation unter dem Markennamen SSS-835 (Tg = 80°C) hergestellt wird, und jene, die von Toyobo Co., Ltd. unter den Markennamen UR-1400 (Tg = 83°C), UR-1700 (Tg = 92°C) und UR-4800 (Tg = 106°C) hergestellt werden.
Ferner kann als das Bindemittel beispielsweise ein Polyesterharz oder ein Vinylchloridharz mit einer Glasübergangstemperatur Tg von 75°C oder niedriger verwendet werden; aber das Bindemittel ist nicht auf diese Harze geschränkt. Das Polyesterharz kann ein modifiziertes copolymerisiertes Polyesterharz wie etwa mit Urethan modifiziertes copolymerisiertes Polyesterharz sein. Das Vinylchloridharz kann ein Vinylchlorid-Copolymer wie etwa Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer, ein Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymer oder ein Vinylchlorid-Vinylidenchlorid-Copolymer sein.
Spezifische Beispiele des Polyesterharzes umfassen eines, das von Tosoh Corporation unter dem Markennamen N-2304 (Tg = - 23°C) hergestellt wird, und eines, das von Toyobo Co., Ltd. unter dem Markennamen UR-8200 (Tg = 73°C) hergestellt wird. Spezifische Beispiele des Vinylchloridharzes umfassen jene, die von Zeon Corporation unter den Markennamen MR110, MR104, MR112 und MR113 (Tg = 70°C) hergestellt werden.
Die Glasübergangstemperatur Tg des Bindemittels wird wie folgt bestimmt. Zuerst wird eine Messprobe aus dem magnetischen Aufzeichnungsmedium ausgeschnitten, und eine dynamische Viskoelastizität wird unter den im Folgenden gezeigten Bedingungen gemessen, um ein viskoelastisches Spektrum zu erhalten. Die Maximaltemperatur Tanδ des erhaltenen viskoelastischen Spektrums wird dann bestimmt und als die Glasübergangstemperatur Tg festgelegt.
Messinstrument: eine Viskoelastizitäts-Messvorrichtung (Markenname: RSA-II), hergestellt von Rheometrics, Inc.

Probengröße: 22,0 mm × 4,0 mm
Messfrequenz: 0,1 Hz bis 10 Hz
Messtemperatur: 25°C bis 210°C
Temperaturerhöhungsrate: 5°C/min
Messintervall: 10 s
Verschiebung: 0,1%

(Durchschnittliche Dicke der magnetischen Schicht) Die durchschnittliche Dicke der magnetischen Schicht 13 beträgt vorzugsweise 30 nm bis 120 nm, bevorzugter 40 nm bis 100 nm, noch bevorzugter 40 nm bis 80 nm oder am meisten bevorzugt 40 nm bis 70 nm.
Die durchschnittliche Dicke der magnetischen Schicht 13 wird mittels eines Messverfahrens ähnlich demjenigen berechnet, das oben in „Summe der durchschnittlichen Dicke der magnetischen Schicht und der durchschnittlichen Dicke der nichtmagnetischen Schicht“ beschrieben wurde.
(Nichtmagnetische Schicht)
Die nichtmagnetische Schicht 12 ist eine Unterschicht, die zum Beispiel ein nichtmagnetisches Pulver und ein Bindemittel enthält. Die nichtmagnetische Schicht 12 kann nötigenfalls ferner zumindest ein Additiv enthalten, das aus leitfähigen Teilchen, einem Schmiermittel, einem Härtemittel, einem Rostschutzmittel und dergleichen ausgewählt wird.
(Nichtmagnetisches Pulver)
Das nichtmagnetische Pulver enthält Pulver nichtmagnetischer Teilchen. Die nichtmagnetischen Teilchen können eine anorganische Substanz oder eine organische Substanz enthalten. Beispiele der anorganischen Substanz umfassen Metalle, Metalloxide, Metallcarbonate, Metallsulfate, Metallnitride, Metallcarbide und Metallsulfide.
Ferner können die nichtmagnetischen Teilchen Kohlenstoff wie etwa Ruß enthalten. In diesem Fall ist das Flächenverhältnis des Kohlenstoffs in der nichtmagnetischen Schicht 12 vorzugsweise 80 % oder höher. Wo das Flächenverhältnis des Kohlenstoffs in der nichtmagnetischen Schicht 12 80 % oder höher ist, nimmt die Festigkeit des Beschichtungsfilms zu, und die Laufbeständigkeit in einer Umgebung mit hoher Feuchtigkeit wird höher.
Das Flächenverhältnis des Kohlenstoffs in der nichtmagnetischen Schicht 12 wird wie folgt bestimmt. Zuerst werden aus TEM-Querschnittsfotografien von fünf Stellen auf der nichtmagnetischen Schicht 12 die Querschnittsfläche des Kohlenstoffs und die Querschnittsfläche der gesamten nichtmagnetischen Schicht 12 bestimmt. Aus diesen Querschnittsflächen werden dann die jeweiligen Flächenverhältnisse der obigen fünf Stellen (die Querschnittsfläche des Kohlenstoffs/die Querschnittsfläche der gesamten nichtmagnetischen Schicht 12) berechnet, und der arithmetische Durchschnittswert der erhaltenen Flächenverhältnisse wird als das Flächenverhältnis des Kohlenstoffs in der nichtmagnetischen Schicht 12 festgelegt.
Beispiele der Form jedes nichtmagnetischen Teilchens umfassen verschiedene Formen wie etwa eine nadelförmige Form, eine sphärische Form, eine kubische Form und eine plattenartige Form, sind aber nicht auf diese Formen beschränkt. Man beachte, dass nichtmagnetische Teilchen in zwei oder mehr Arten von Formen in Kombination verwendet werden können. Falls die Form jedes nichtmagnetischen Teilchens nadelförmig ist, ist die durchschnittliche Länge der langen Achse des nichtmagnetischen Pulvers vorzugsweise 70 nm oder größer. Wo die durchschnittliche Länge der langen Achse 70 nm oder größer ist, ist es schwierig, die Medienoberfläche auf der Seite der magnetischen Schicht 13 mittels Kalandrieren zu glätten. Daher ist es vorzuziehen, den Klemmdruck der Heizwalze während des Kalandrierens zu erhöhen. In diesem Fall werden jedoch Risse auf der Oberfläche der Heizwalze tendenziell leicht auf die Medienoberfläche auf der Seite der magnetischen Schicht 13 übertragen. Daher ist es in einem Fall, in dem das nichtmagnetische Pulver mit einer durchschnittlichen Länge der langen Achse von 70 nm oder größer in der nichtmagnetischen Schicht 12 enthalten ist, besonders effektiv, das Vorhandensein linearer Erhebungen wie oben beschrieben zu definieren.
Die durchschnittliche Länge der langen Achse des nichtmagnetischen Pulvers wird wie folgt bestimmt. Zuerst wird das zu messende magnetische Aufzeichnungsmedium mittels des FIB-Verfahrens oder dergleichen prozessiert, um ein dünnes Stück zu erzeugen, und ein Querschnitt des dünnen Stücks wird mit einem TEM beobachtet. Aus dem aufgenommenen TEM-Bild werden dann 500 nichtmagnetische Teilchen zufällig ausgewählt, und die Länge der langen Achse jedes Teilchens wird gemessen. Der arithmetische Durchschnitt der Länge der langen Achse der nichtmagnetischen Teilchen wird dann bestimmt und als die durchschnittliche Länge der langen Achse des nichtmagnetischen Pulvers festgelegt.
(Bindemittel)
Das Bindemittel ist dem in der oben beschriebenen magnetischen Schicht 13 enthaltenen Bindemittel ähnlich.
(Durchschnittliche Dicke der nichtmagnetischen Schicht)
Die durchschnittliche Dicke der nichtmagnetischen Schicht 12 ist vorzugsweise 0,4 µm bis 2,0 µm oder bevorzugter 0,4 µm bis 1,4 µm. Die durchschnittliche Dicke der nichtmagnetischen Schicht 12 wird durch ein Messverfahren ähnlich demjenigen berechnet, das oben in „Summe der durchschnittlichen Dicke der magnetischen Schicht und der durchschnittlichen Dicke der nichtmagnetischen Schicht“ beschrieben wurde.
[Konfiguration der Heizwalze]
In der folgenden Beschreibung wird eine beispielhafte Konfiguration der beim Kalandrieren zu verwendenden Heizwalze erläutert. Die Heizwalze umfasst: einen Walzenkörper, der Stahl enthält; eine Schicht einer amorphen Nickellegierung, die die Oberfläche des Walzenkörpers bedeckt; und eine Schicht einer harten Chromplattierung, die die Nickellegierungsschicht bedeckt.
Die amorphe Nickellegierung enthält vorzugsweise eine der folgenden Legierungen: eine Nickel-Phosphor-Legierung, eine Nickel-Wolfram-Legierung und eine Nickel-Wolfram-Phosphor-Legierung.
Die Dicke der harten Chromplattierungsschicht ist vorzugsweise nicht kleiner als 0,1 µm und nicht größer als 2,0 µm. Die Oberflächenrauhigkeit Ra der harten Chromplattierungsschicht ist vorzugsweise nicht höher als 5 nm oder bevorzugter nicht höher als 3 nm.
[Verfahren zum Präparieren der Heizwalze]
Die Heizwalze mit der obigen Konfiguration wird wie folgt präpariert. Zuerst wird auf der Oberfläche des Stahl enthaltenden Walzenkörpers eine amorphe Nickellegierungsschicht ausgebildet. Die Nickellegierungsschicht wird dann poliert oder geschnitten, und auf der polierten oder geschnittenen amorphen Nickellegierungsschicht wird eine Chromplattierungsschicht ausgebildet. Danach wird die Chromplattierungsschicht poliert, so dass die harte Chromplattierungsschicht beim ganz außen gelegenen Bereich ausgebildet ist. Zum Polieren der Chromplattierungsschicht ist es vorzuziehen, ein Polierkissen zu verwenden, das Filz oder einen Veloursstoff enthält, und lose Körner, die eine durchschnittliche Teilchengröße von 10 µm oder kleiner aufweisen und ein Oxid enthalten.
[Verfahren zum Herstellen des magnetischen Aufzeichnungsmediums]
In der folgenden Beschreibung wird ein Beispiel eines Verfahrens zum Herstellen des magnetischen Aufzeichnungsmediums mit der obigen Konfiguration erläutert.
(Mischprozess)
Zunächst werden ein nichtmagnetisches Pulver, ein Bindemittel und dergleichen geknetet und in einem Lösungsmittel dispergiert, um ein Beschichtungsmaterial zum Ausbilden einer nichtmagnetischen Schicht zu präparieren. Als Nächstes werden das magnetische Pulver, ein Bindemittel und dergleichen geknetet und in einem Lösungsmittel dispergiert, um ein Beschichtungsmaterial für eine magnetische Schicht zu präparieren. Bei der Präparation des Beschichtungsmaterials zum Ausbilden der magnetischen Schicht und des Beschichtungsmaterials zum Ausbilden der nichtmagnetischen Schicht können beispielsweise beliebige der Lösungsmittel, beliebige der Dispergiervorrichtungen und beliebige der Knetvorrichtungen verwendet werden, die im Folgenden erwähnt werden.
Beispiele der Lösungsmittel, die bei der Präparation der obigen Beschichtungsmaterialien verwendet werden können, umfassen Ketonlösungsmittel wie etwa Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon und Cyclohexanon, Alkohollösungsmittel wie etwa Methanol, Ethanol und Propanol, Esterlösungsmittel wie etwa Methylacetat, Ethylacetat, Butylacetat, Propylacetat, Ethyllactat und Ethylenglykolacetat, Etherlösungsmittel wie etwa Diethylenglykol-Dimethylether, 2-Ethoxyethanol, Tetrahydrofuran und Dioxan, aromatische Kohlenwasserstofflösungsmittel wie etwa Benzol, Toluol und Xylol, halogenierte Kohlenwasserstofflösungsmittel wie etwa Methylenchlorid, Ethylenchlorid, Kohlenstofftetrachlorid, Chloroform und Chlorbenzol und dergleichen. Diese Lösungsmittel können individuell verwendet werden oder können gegebenenfalls gemischt werden.
Die Knetvorrichtung, die bei der Präparation der obigen Beschichtungsmaterialien verwendet werden kann, kann beispielsweise eine kontinuierliche biaxiale Kneteinrichtung, eine kontinuierliche biaxiale Kneteinrichtung, die imstande ist in mehreren Stufen zu verdünnen, eine Kneteinrichtung, eine Druckkneteinrichtung oder eine Walzenkneteinrichtung sein. Die Knetvorrichtung ist jedoch nicht auf irgendeine spezielle dieser Vorrichtungen beschränkt. Ferner kann die Dispergiervorrichtung, die bei der Präparation der obigen Beschichtungsmaterialien genutzt wird, eine Walzenmühle, eine Kugelmühle, eine horizontale Sandmühle, eine vertikale Sandmühle, eine Spike- bzw. Nadelmühle (engl.: spike mill), eine Stiftmühle, eine Turmmühle, eine Perlmühle (zum Beispiel eine „CDP-Mühle“, hergestellt von der Maschinenfabrik Gustav Eirich GmbH & Co., KG), ein Homogenisierer oder eine Ultraschall-Dispergiereinrichtung sein. Die Dispergiervorrichtung ist nicht auf eine spezielle dieser Vorrichtungen beschränkt.
(Beschichtungsprozess)
Das Beschichtungsmaterial zum Ausbilden der nichtmagnetischen Schicht wird dann auf eine der Hauptoberflächen des langen Substrats 11 aufgebracht und getrocknet, so dass die nichtmagnetische Schicht 12 gebildet wird. Das Beschichtungsmaterial zum Ausbilden der magnetischen Schicht wird dann auf die nichtmagnetische Schicht 12 aufgebracht und getrocknet, so dass die magnetische Schicht 13 auf der nichtmagnetischen Schicht 12 gebildet wird. Als Ergebnis wird ein breites magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer langen Form erhalten. Man beachte, dass während des Trocknens das magnetische Pulver durch beispielsweise eine Solenoidspule in der Dickenrichtung des Substrats 11 magnetisch orientiert wird. Nach der Ausbildung der magnetischen Schicht 13 können eine Schutzschicht und eine Schmiermittelschicht auf der magnetischen Schicht 13 ausgebildet werden, oder die rückwärtige Deckschicht 14 kann nötigenfalls auf der anderen Hauptoberfläche des Substrats 11 gebildet werden.
(Kalandrierprozess)
Als Nächstes wird ein Kalandrieren an dem erhaltenen magnetischen Aufzeichnungsmedium durchgeführt. Konkret wird das erhaltene magnetische Aufzeichnungsmedium zwischen einer Heizwalze und einer Kühlwalze eingeklemmt, und die Oberfläche der magnetischen Schicht 13 wird geglättet. Man beachte, dass eine Heizwalze mit der oben beschriebenen Konfiguration als die Heizwalze genutzt wird. In dieser Phase wird die Oberflächentemperatur der Heizwalze auf eine Temperatur eingestellt, die gleich dem Schmelzpunkt des Bindemittels oder höher ist, wie etwa beispielsweise eine Temperatur von 100°C bis 150°C. Ferner wird der Klemmdruck, der durch die Heizwalze und die Kühlwalze erzeugt wird, so eingestellt, dass der auf die Oberfläche der magnetischen Schicht 13 durch die Heizwalze zu beaufschlagende Druck beispielsweise 100 N/mm oder höher wird.
(Schneidprozess)
Zuletzt wird das wie oben beschrieben erhaltene magnetische Aufzeichnungsmedium in der longitudinalen Richtung des Mediums so geschnitten, dass es eine vorbestimmte Breite aufweist. Somit wird das beabsichtigte magnetische Aufzeichnungsmedium erhalten.
[Effekt]
Das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß einer Ausführungsform umfasst das lange Substrat 11 und die magnetische Schicht 13, die ein magnetisches Pulver und ein Bindemittel enthält. Die Glasübergangstemperatur des Bindemittels ist 75°C oder höher. Ferner ist in einem Fall, in dem quadratische AFM-Bilder von 10 µm × 10 µm an fünf, von der Oberfläche auf der Seite der magnetischen Schicht 13 zufällig ausgewählten Stellen aufgenommen werden, in den AFM-Bildern von vier Stellen unter den aufgenommenen AFM-Bildern der fünf Stellen keine lineare Erhebung vorhanden, die 3 nm bis 20 nm hoch ist, 0,3 µm bis 1,0 µm breit ist und sich über zwei Seiten des entsprechenden AFM-Bildes erstreckt. Somit kann die Fehlerrate verringert werden.
[Modifikationen]
(Erste Modifikation)
Das magnetische Pulver kann anstelle des Pulvers aus Teilchen aus ε-Eisenoxid ein Pulver aus Bariumferrit enthaltenden Teilchen enthalten.
(Zweite Modifikation)
Das magnetische Aufzeichnungsmedium enthält nicht notwendigerweise die nichtmagnetische Schicht 12.
(Dritte Modifikation)
In der oben beschriebenen Ausführungsform wurde ein Fall beschrieben, in dem die Teilchen aus ε-Eisenoxid jeweils einen Schalenbereich mit einer Zweischichtstruktur enthalten. Jedes Teilchen aus ε-Eisenoxid kann jedoch einen Schalenbereich mit einer Einschichtstruktur enthalten. In diesem Fall hat der Schalenbereich eine Konfiguration ähnlich derjenigen des ersten Schalenbereichs. Unter dem Gesichtspunkt, eine Verschlechterung der Eigenschaften der Teilchen aus ε-Eisenoxid zu verhindern, enthält jedoch jedes Teilchen aus ε-Eisenoxid vorzugsweise einen Schalenbereich mit einer Zweischichtstruktur wie in der oben beschriebenen Ausführungsform.
(Vierte Modifikation)
In der oben beschriebenen Ausführungsform wurde ein Fall beschrieben, in dem die Teilchen aus ε-Eisenoxid jeweils eine Kern-Schale-Struktur aufweisen. Jedoch kann jedes Teilchen aus ε-Eisenoxid anstelle einer Kern-Schale-Struktur ein Additiv enthalten oder kann eine Kern-Schale-Struktur aufweisen und ein Additiv enthalten. In diesem Fall wird ein Teil des Fe der Teilchen aus ε-Eisenoxid durch das Additiv ersetzt. Da die Teilchen aus ε-Eisenoxid das Additiv enthalten, kann die Koerzitivkraft Hc der Teilchen aus ε-Eisenoxid als Ganzes ebenfalls auf eine Koerzitivkraft Hc eingestellt werden, die für ein Aufzeichnen geeignet ist, und somit wird die Bereitschaft zum Aufzeichnen erhöht. Das Additiv ist ein anderes Metallelement als Eisen, vorzugsweise ein trivalentes Metallelement oder bevorzugter ein oder mehr Elemente, die aus der Aluminium (Al), Gallium (Ga) und Indium (In) enthaltenden Gruppe ausgewählt werden.
Konkret ist das das Additiv enthaltende ε-Eisenoxid ein Kristall aus ε-Fe_2-xM_xO₃-Kristall (wo beispielsweise M ein anderes Metallelement als Eisen, vorzugsweise ein trivalentes Metallelement, oder bevorzugter ein oder mehr Elemente ist, die aus der Al, Ga und In enthaltenden Gruppe ausgewählt werden; x ist 0 < x <1).
(Fünfte Modifikation)
Wie in 3 gezeigt ist, kann das magnetische Aufzeichnungsmedium ferner eine Verstärkungsschicht 15 enthalten, die auf der anderen Hauptoberfläche (worauf im Folgenden auch als die „rückwärtige Oberfläche“ verwiesen wird), auf der Seite der rückwärtigen Deckschicht 14, der beiden Hauptoberflächen des Substrats 11 angeordnet ist. In diesem Fall ist die rückwärtige Deckschicht 14 auf der Verstärkungsschicht 15 angeordnet.
Man beachte, dass die Verstärkungsschicht 15 auf jeder der beiden Hauptoberflächen des Substrats 11 vorgesehen sein kann und die Verstärkungsschicht 15 auf der Hauptoberfläche, auf der Seite der magnetischen Schicht 13 (auf diese Hauptoberfläche wird im Folgenden als die „vordere Oberfläche“ verwiesen), der beiden Hauptoberflächen des Substrats 11 angeordnet sein kann. In diesem Fall ist die nichtmagnetische Schicht 12 auf der Verstärkungsschicht 15 angeordnet.
Die Verstärkungsschicht 15 ist dafür ausgelegt, die mechanische Festigkeit des magnetischen Aufzeichnungsmediums zu erhöhen und eine ausgezeichnete Abmessungsstabilität zu erhalten. Die Verstärkungsschicht 15 enthält zum Beispiel zumindest ein Metall und/oder eine Metallverbindung. Metalle sind hier so definiert, dass sie Halbmetalle einschließen. Das Metall ist zum Beispiel Aluminium und/oder Kupfer und ist vorzugsweise Kupfer. Dies gilt, da Kupfer kostengünstig ist und einen verhältnismäßig niedrigen Dampfdruck aufweist, und dementsprechend kann die Verstärkungsschicht 15 unter geringen Kosten mit Kupfer ausgebildet werden. Die Metallverbindung ist zum Beispiel ein Metalloxid. Das Metalloxid ist zum Beispiel zumindest eines der folgenden Oxide: ein Aluminiumoxid, ein Kupferoxid, und ein Siliziumoxid. Das Metalloxid ist vorzugsweise ein Kupferoxid. Dies gilt, da die Verstärkungsschicht 15 mittels einer Gasphasenabscheidungstechnik oder dergleichen unter geringen Kosten mit einem Kupferoxid gebildet werden kann. Beispielsweise kann die Verstärkungsschicht 15 ein aus einer Gasphase abgeschiedener Film sein, der mittels einer schrägen Gasphasenabscheidungstechnik unter Vakuum gebildet wird, oder kann ein gesputterter Film sein, der mittels einer Sputtertechnik gebildet wird.
Die Verstärkungsschicht 15 hat vorzugsweise eine laminierte Struktur, die mit zwei oder mehr Schichten ausgebildet ist. Ein Erhöhen der Dicke der Verstärkungsschicht 15 kann eine Ausdehnung und Kontraktion des Substrats 11 aufgrund externer Kräfte weiter reduzieren. Falls jedoch die Verstärkungsschicht 15 mittels einer Dünnschicht-Herstellungstechnik unter Vakuum wie etwa eine Gasphasenabscheidungstechnik oder Sputtern gebildet wird, besteht eine Möglichkeit, dass leicht Hohlräume in der Verstärkungsschicht 15 ausgebildet werden, wenn die Dicke der Verstärkungsschicht 15 wie oben beschrieben erhöht wird. Da die Verstärkungsschicht 15 eine mit zwei oder mehr Schichten wie oben beschrieben ausgebildete laminierte Struktur aufweist, können die Hohlräume, die in der Verstärkungsschicht 15 ausgebildet werden, wenn die Verstärkungsschicht 15 mittels einer Dünnfilm-Herstellungstechnik unter Vakuum gebildet wird, reduziert werden, und die Dichtigkeit der Verstärkungsschicht 15 kann erhöht werden. Dementsprechend kann die Durchlässigkeitsrate für Feuchtigkeitsdampf der Verstärkungsschicht 15 verringert werden. Somit kann eine Ausdehnung des Substrats 11 weiter reduziert werden, und die Abmessungsstabilität des magnetischen Aufzeichnungsmediums kann weiter erhöht werden. In einem Fall, in dem die Verstärkungsschicht 15 eine laminierte Struktur aufweist, die mit zwei oder mehr Schichten ausgebildet ist, können die Materialien der jeweiligen Schichten die gleichen sein oder können verschieden sein.
Die durchschnittliche Dicke der Verstärkungsschicht 15 ist vorzugsweise nicht geringer als 150 nm und nicht größer als 500 nm. Wenn die durchschnittliche Dicke der Verstärkungsschicht 15 nicht geringer als 150 nm ist, kann eine bevorzugte Funktion als die Verstärkungsschicht 15 (das heißt eine ausgezeichnete Abmessungsstabilität des magnetischen Aufzeichnungsmediums) erhalten werden. Auf der anderen Seite kann, auch wenn die durchschnittliche Dicke der Verstärkungsschicht 15 nicht größer als 500 nm ist, eine ausreichende Funktion als die Verstärkungsschicht 15 erhalten werden. Man beachte, dass die obige durchschnittliche Dicke der Verstärkungsschicht 15 in einer Weise ähnlich dem oben beschriebenen Verfahren zum Berechnen der durchschnittlichen Dicke der magnetischen Schicht 13 bestimmt wird.
In einem Fall, in dem das magnetische Aufzeichnungsmedium die Verstärkungsschicht 15 enthält, ist der Elastizitätsmodul in der longitudinalen Richtung des longitudinalen magnetischen Aufzeichnungsmediums vorzugsweise nicht geringer als 7 GPa und nicht höher 14 GPa. Wo der Elastizitätsmodul nicht geringer als 7 GPa ist, kann ein ausgezeichneter Magnetkopfkontakt erzielt werden und kann eine Randschädigung reduziert werden. Wo der Elastizitätsmodul nicht höher als 14 GPa ist, kann auf der anderen Seite ein ausgezeichneter Magnetkopfkontakt erzielt werden.
Ferner ist der Ausdehnungskoeffizient bei Feuchtigkeit des magnetischen Aufzeichnungsmediums vorzugsweise nicht geringer als 0,5 ppm/%RH und nicht höher als 4 ppm/%RH. Wo der Ausdehnungskoeffizient bei Feuchtigkeit im obigen Bereich liegt, kann die Abmessungsstabilität des magnetischen Aufzeichnungsmediums weiter erhöht werden.
(Sechste Modifikation)
Das magnetische Aufzeichnungsmedium kann ferner eine auf der Verstärkungsschicht 15 eine Anti-Verwerfungsschicht 16 enthalten, wie in 4 gezeigt ist. Man beachte, dass in einem Fall, in dem die nichtmagnetische Schicht 12 und die Anti-Verwerfungsschicht 16 auf der Seite der rückwärtigen Oberfläche des Substrats 11 angeordnet sind, die rückwärtige Deckschicht 14 auf der Anti-Verwerfungsschicht 16 angeordnet ist. Auf der anderen Seite ist in einem Fall, in dem die nichtmagnetische Schicht 12 und die Anti-Verwerfungsschicht 16 auf der Seite der vorderen Oberfläche des Substrats 11 angeordnet sind, die nichtmagnetische Schicht 12 auf der Anti-Verwerfungsschicht 16 angeordnet.
Die Anti-Verwerfungsschicht 16 dient dazu, eine Verwerfung zu reduzieren, die aufgrund der Ausbildung der Verstärkungsschicht 15 auf dem Substrat 11 hervorgerufen wird. „Verwerfung“ meint hier eine Kurve bzw. Krümmung, die in Richtung der Breite des langen Substrats 11 ausgebildet wird. Die Verstärkungsschicht 15 ist einer Zugspannung als die interne Spannung unterworfen, die solch eine Spannung ist, dass die Hauptoberfläche mit der darauf angeordneten Verstärkungsschicht 15 zwischen den beiden Hauptoberflächen des Substrats 11 so gekrümmt wird, dass sie eine konkave Form in der Breitenrichtung aufweist. Auf der anderen Seite ist die Anti-Verwerfungsschicht 16 einer Druckspannung als die interne Spannung unterworfen, die solch eine Spannung ist, dass die Hauptoberfläche mit der darauf angeordneten Anti-Verwerfungsschicht 16 zwischen den beiden Hauptoberflächen des Substrats 11 angeordnet ist, so gekrümmt wird, dass sie eine konvexe Form in der Breitenrichtung ausbildet. Dementsprechend heben sich die interne Spannung der Verstärkungsschicht 15 und die interne Spannung der Anti-Verwerfungsschicht 16 gegeneinander auf, so dass das Auftreten einer Verwerfung in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium unterdrückt wird. Somit ist möglich, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vorzusehen, das einen ausgezeichneten Kontaktzustand zwischen einem Magnetkopf und dem magnetischen Aufzeichnungsmedium aufrechterhalten kann, ein hohe Abmessungsstabilität in der Spurbreitenrichtung aufweist und sich in Schieflaufeigenschaften auszeichnet.
Die Anti-Verwerfungsschicht 16 ist zum Beispiel ein dünner Kohlenstofffilm. Der dünne Kohlenstofffilm ist vorzugsweise ein harter dünner Kohlenstofffilm, der diamantartigen Kohlenstoff (worauf im Folgenden als „DLC“ verwiesen wird) enthält. Die Anti-Verwerfungsschicht 16 kann beispielsweise ein mittels einer chemischen Gasphasenabscheidungs-(CVD-)Technik ausgebildeter CVD-Film sein oder kann ein mittels einer Sputter-Technik gebildeter gesputterter Film sein.
Die Anti-Verwerfungsschicht 16 hat vorzugsweise eine laminierte Struktur, die mit zwei oder mehr Schichten ausgebildet ist. Dies gilt, da die Abmessungsstabilität des magnetischen Aufzeichnungsmediums weiter erhöht werden kann. Man beachte, dass die Prinzipien jenen in dem Fall ähnlich sind, in dem die Verstärkungsschicht 15 eine laminierte Struktur aufweist, die mit zwei oder mehr Schichten ausgebildet ist. Falls die Anti-Verwerfungsschicht 16 eine laminierte Struktur aufweist, die mit zwei oder mehr Schichten ausgebildet ist, können die Materialien der jeweiligen Schichten die gleichen sein oder können verschieden sein.
Die durchschnittliche Dicke der Anti-Verwerfungsschicht 16 ist vorzugsweise nicht kleiner als 10 nm und nicht größer als 200 nm. Wo die durchschnittliche Dicke der Anti-Verwerfungsschicht 16 kleiner als 10 nm ist, besteht eine Möglichkeit, dass die Druckspannung der Anti-Verwerfungsschicht 16 zu niedrig wird. Wo auf der anderen Seite die durchschnittliche Dicke der Anti-Verwerfungsschicht 16 größer als 200 nm wird, besteht eine Möglichkeit, dass die Druckspannung der Anti-Verwerfungsschicht 16 zu hoch wird. Man beachte, dass die durchschnittliche Dicke der Anti-Verwerfungsschicht 16 in einer Weise ähnlich dem oben beschriebenen Verfahren zum Berechnen der durchschnittlichen Dicke der magnetischen Schicht 13 bestimmt wird.
(Siebte Modifikation)
Wie in 5 gezeigt ist, kann das magnetische Aufzeichnungsmedium ferner eine auf der Vorderseite des Substrats 11 angeordnete erste Verstärkungsschicht 17, eine auf der rückwärtigen Oberfläche des Substrats 11 angeordnete zweite Verstärkungsschicht 18 und eine auf der zweiten Verstärkungsschicht 18 angeordnete Anti-Adhäsionsschicht 19 enthalten. Das Substrat 11, die erste Verstärkungsschicht 17, die zweite Verstärkungsschicht 18 und die Anti-Adhäsionsschicht 19 bilden ein Laminat 10.
Man beachte, dass es nur erforderlich ist, dass die Anti-Adhäsionsschicht 19 auf einer der ersten und zweiten Verstärkungsschichten 17 und 18 angeordnet wird, und die Anti-Adhäsionsschicht 19 kann auf der ersten Verstärkungsschicht 17 angeordnet werden. In diesem Fall ist die nichtmagnetische Schicht 12 auf der Anti-Adhäsionsschicht 19 angeordnet. Falls die Anti-Adhäsionsschicht 19 in diesem Fall ein dünner Kohlenstofffilm ist, ist es vorzuziehen, die Benetzbarkeit der Oberfläche der Anti-Adhäsionsschicht 19 durch eine Behandlung zur Oberflächenmodifikation zu verbessern. Dies gilt, da die Beschichtungsfähigkeit des Beschichtungsmaterials zum Ausbilden der nichtmagnetischen Schicht in Bezug auf den dünnen Kohlenstofffilm erhöht werden kann.
Die ersten und zweiten Verstärkungsschichten 17 und 18 sind dafür ausgelegt, die mechanische Festigkeit des magnetischen Aufzeichnungsmediums zu erhöhen und eine ausgezeichnete Abmessungsstabilität zu erhalten. Beispiele der Materialien der ersten und zweiten Verstärkungsschichten 17 und 18 können ähnlich den beispielhaften Materialien für die Verstärkungsschicht 15 der fünften Modifikation sein. Man beachte, dass die ersten und zweiten Verstärkungsschichten 17 und 18 das gleiche Material enthalten können oder verschiedene Materialien enthalten können. Jede der ersten und zweiten Verstärkungsschichten 17 und 18 hat vorzugsweise eine laminierte Struktur, die mit zwei oder mehr Schichten ausgebildet ist. Dies gilt, da die Abmessungsstabilität des magnetischen Aufzeichnungsmediums weiter erhöht werden kann. Man beachte, dass die Prinzipien ähnlich jenen in dem Fall sind, in dem die Verstärkungsschicht 15 eine laminierte Struktur aufweist, die mit zwei oder mehr Schichten in der fünften Modifikation ausgebildet ist.
Die durchschnittlichen Dicken der ersten und zweiten Verstärkungsschichten 17 und 18 sind vorzugsweise nicht kleiner als 75 nm und nicht größer als 300 nm. Wo die durchschnittlichen Dicken der ersten und zweiten Verstärkungsschichten 17 und 18 nicht kleiner als 75 nm sind, kann eine bevorzugte Funktion als die ersten und zweiten Verstärkungsschichten 17 und 18 (das heißt, eine ausgezeichnete Abmessungsstabilität des magnetischen Aufzeichnungsmediums) erhalten werden. Wo auf der anderen Seite die durchschnittlichen Dicken der ersten und zweiten Verstärkungsschichten 17 und 18 größer als 300 nm sind, besteht eine Möglichkeit, dass die Dicke des magnetischen Aufzeichnungsmediums größer wird. Selbst wenn die durchschnittliche Dicken der ersten und zweiten Verstärkungsschichten 17 und 18 nicht größer als 300 nm sind, kann ferner eine ausreichende Funktion als die ersten und zweiten Verstärkungsschichten 17 und 18 erhalten werden. Man beachte, dass die durchschnittlichen Dicken der ersten und zweiten Verstärkungsschichten 17 und 18 in einer Weise ähnlich dem oben beschriebenen Verfahren zum Berechnen der durchschnittlichen Dicke der magnetischen Schicht 13 bestimmt werden.
Die ersten und zweiten Verstärkungsschichten 17 und 18 sind einer Zugspannung als die interne Spannung unterworfen. Konkret ist die erste Verstärkungsschicht 17 solch einer Spannung unterworfen, dass die vordere Oberfläche des Substrats 11 so gekrümmt wird, dass sie eine konkave Form in der Breitenrichtung ausbildet, und die zweite Verstärkungsschicht 18 ist solch einer Spannung unterworfen, dass die rückwärtige Oberfläche des Substrats 11 so gekrümmt wird, dass sie eine konkave Form in der Breitenrichtung ausbildet. Dementsprechend heben sich die internen Spannungen der ersten und zweiten Verstärkungsschichten gegeneinander auf, um das Auftreten einer Verwerfung im magnetischen Aufzeichnungsmedium zu verhindern. „Verwerfung“ meint hier eine Krümmung, die in der Breitenrichtung des langen Substrats 11 ausgebildet wird.
Die durchschnittlichen Dicken der ersten und zweiten Verstärkungsschichten 17 und 18 können die gleichen sein oder können verschieden sein, sind aber vorzugsweise die gleichen oder im Wesentlichen die gleichen. Dies gilt, da die internen Spannungen (Zugspannungen) der ersten und zweiten Verstärkungsschichten 17 und 18, die auf den beiden Oberflächen des Substrats 11 angeordnet sind, die gleichen oder im Wesentlichen die gleichen werden und das Auftreten einer Verwerfung weiter reduziert werden kann. Dass die durchschnittlichen Dicken der ersten und zweiten Verstärkungsschichten 17 und 18 im Wesentlichen die gleichen sind, bedeutet hier, dass die Differenz in der durchschnittlichen Dicke zwischen den ersten und zweiten Verstärkungsschichten 17 und 18 geringer als 5 nm ist.
Die Anti-Adhäsionsschicht 19 dient dazu, zu verhindern, das die ersten und zweiten Verstärkungsschichten 17 und 18 eine Metalladhäsion und Verklebung aufweisen, falls das Laminat 10 in eine Rolle aufgewickelt wird. Die Anti-Adhäsionsschicht 19 kann eine Leitfähigkeit aufweisen oder isolierende Eigenschaften aufweisen. Die Anti-Adhäsionsschicht 19 kann einer Druckspannung als die interne Spannung unterworfen sein (welche solch eine Spannung ist, dass die Oberfläche mit der darauf angeordneten Anti-Adhäsionsschicht 19 der beiden Hauptoberflächen des Substrats 11 so gekrümmt wird, dass sie eine konvexe Form in der Breitenrichtung ausbildet) oder kann einer Zugspannung als die interne Spannung unterworfen sein (welche solch eine Spannung ist, dass die Oberfläche mit der darauf angeordneten Anti-Adhäsionsschicht 19 der beiden Hauptoberflächen des Substrats 11 so gekrümmt wird, dass sie eine konkave Form in der Breitenrichtung ausbildet).
Falls die Zugspannungen (die internen Spannungen) der ersten und zweiten Verstärkungsschichten 17 und 18 verschieden sind, kann die Anti-Adhäsionsschicht 19, auf der eine Druckspannung als die interne Spannung wirkt, auf der Verstärkungsschicht mit der höheren Zugspannung zwischen den ersten und zweiten Verstärkungsschichten 17 und 18 angeordnet werden. Dies gilt, da die Zugspannung, die aufgrund der Differenz in der Zugspannung zwischen den ersten und zweiten Verstärkungsschichten 17 und 18 nicht aufgehoben wird, durch die Druckspannung der Anti-Adhäsionsschicht 19 aufgehoben werden kann. Alternativ dazu kann die Anti-Adhäsionsschicht 19, auf der eine Zugspannung als die interne Spannung wirkt, auf der Verstärkungsschicht mit der niedrigeren Zugspannung zwischen den ersten und zweiten Verstärkungsschichten 17 und 18 angeordnet werden. Dies gilt, da die Druckspannung, die durch die Differenz in der Zugspannung zwischen den ersten und zweiten Verstärkungsschichten 17 und 18 hervorgerufen wird, durch die Zugspannung der Anti-Adhäsionsschicht 19 aufgehoben werden kann.
Die durchschnittliche Dicke der Anti-Adhäsionsschicht 19 ist vorzugsweise 1 nm bis 100 nm, bevorzugter 2 nm bis 25 nm oder noch bevorzugter 2 nm bis 20 nm. Wo die durchschnittliche Dicke der Anti-Adhäsionsschicht 19 nicht kleiner als 1 nm ist, ist es möglich, zu verhindern, dass die durchschnittliche Dicke der Anti-Adhäsionsschicht 19 zu klein wird, und zu verhindern, dass sich die Funktion der Anti-Adhäsionsschicht 19 verschlechtert. Wo auf der anderen Seite die durchschnittliche Dicke der Anti-Adhäsionsschicht 19 nicht größer als 100 nm ist, ist es möglich, zu verhindern, dass die durchschnittliche Dicke der Anti-Adhäsionsschicht 19 zu groß wird, oder zu verhindern, dass die interne Spannung der Anti-Adhäsionsschicht 19 zu hoch wird. Die durchschnittliche Dicke der Anti-Adhäsionsschicht 19 wird in einer Weise ähnlich dem oben beschriebenen Verfahren zum Berechnen der durchschnittlichen Dicke der magnetischen Schicht 13 bestimmt.
In einem Fall, in dem die durchschnittliche Dicke D2 der zweiten Verstärkungsschicht 18 nicht kleiner als 75 nm und nicht größer als 300 nm ist, ist das Verhältnis (D4/D2) der durchschnittlichen Dicke D4 der Anti-Adhäsionsschicht 19 zur durchschnittlichen Dicke D2 der zweiten Verstärkungsschicht 18 vorzugsweise nicht geringer als 0,005 und nicht höher als 0,35. Wo das Verhältnis (D4/D2) nicht geringer als 0,005 ist, ist es möglich, zu verhindern, dass die durchschnittliche Dicke D4 der Anti-Adhäsionsschicht 19 in Bezug auf die durchschnittliche Dicke D2 der zweiten Verstärkungsschicht 18 zu klein wird, und zu verhindern, dass sich die Funktion als die Anti-Adhäsionsschicht 19 verschlechtert. Wo auf der anderen Seite des Verhältnis (D4/D2) nicht höher als 0,35 ist, ist es möglich, zu verhindern, dass die durchschnittliche Dicke D4 der Anti-Adhäsionsschicht 19 in Bezug auf die durchschnittliche Dicke D2 der zweiten Verstärkungsschicht 18 zu groß wird, oder zu verhindern, dass die Druckspannung der Anti-Adhäsionsschicht 19 in Bezug auf die Zugspannung der zweiten Verstärkungsschicht 18 zu groß wird. Somit kann das Auftreten einer Verwerfung weiter reduziert werden.
Die Anti-Adhäsionsschicht 19 enthält beispielsweise zumindest Kohlenstoff und/oder ein Metalloxid. Die Anti-Adhäsionsschicht 19 ist vorzugsweise ein dünner Kohlenstoffilm, der als dessen Hauptkomponente Kohlenstoff enthält, oder ein Metalloxidfilm, der als dessen Hauptkomponente ein Metalloxid enthält. Der Kohlenstoff ist vorzugsweise diamantartiger Kohlenstoff (worauf im Folgenden als „DLC“ verwiesen wird). Das Metalloxid enthält vorzugsweise zumindest ein Oxid unter einem Aluminiumoxid, einem Kupferoxid und einem Kobaltoxid. Die Anti-Adhäsionsschicht 19 kann zum Beispiel ein CVD-Film sein, der mittels einer chemischen Gasphasenabscheidungs-(CVD-)Technik gebildet wurde, oder kann ein mittels einer SputterTechnik gebildeter gesputteter Film sein.
Die Anti-Adhäsionsschicht 19 hat vorzugsweise eine laminierte Struktur, die mit zwei oder mehr Schichten ausgebildet ist. Dies gilt, da die Abmessungsstabilität des magnetischen Aufzeichnungsmediums weiter erhöht werden kann. Man beachte, dass die Prinzipien jenen in dem Fall ähnlich sind, in dem die Verstärkungsschicht 15 eine laminierte Struktur aufweist, die mit zwei oder mehr Schichten in der fünften Modifikation ausgebildet ist. Falls die Anti-Adhäsionsschicht 19 eine laminierte Struktur aufweist, die mit zwei oder mehr Schichten ausgebildet ist, können die Materialien der jeweiligen Schichten die gleichen sein oder können verschieden sein.
In dem magnetischen Aufzeichnungsmedium mit der obigen Konfiguration heben sich die internen Spannungen (die Zugspannungen) der ersten und zweiten Verstärkungsschichten 17 und 18 gegeneinander auf, um das Auftreten einer Verwerfung im magnetischen Aufzeichnungsmedium zu verhindern. Somit ist es möglich, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zu schaffen, das einen ausgezeichneten Kontaktzustand zwischen einem Magnetkopf und dem magnetischen Aufzeichnungsmedium aufrechterhalten kann, eine hohe Abmessungsstabilität in Richtung der Spurbreite aufweist und sich in Schieflaufeigenschaften auszeichnet. Ferner wird im Prozess zum Herstellen des magnetischen Aufzeichnungsmediums, wenn das Laminat 10 in eine Rolle aufgewickelt wird, die Anti-Adhäsionsschicht 19 zwischen den ersten und zweiten Verstärkungsschichten 17 und 18 angeordnet. Somit kann eine Metallhaftung zwischen ersten und zweiten Verstärkungsschichten 17 und 18 verhindert werden.
[Beispiele]
In der folgenden Beschreibung wird die vorliegende Offenbarung mittels Beispiele konkret erläutert. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt.
[Beispiel 1]
(Präparationsprozess einer Heizwalze)
Zuerst wurde die Oberfläche des Körpers der Walze einer Schleifpolierung unterzogen und wurde dann glanzgeschliffen. Als Nächstes wurde mittels einer Plattierungstechnik eine Schicht einer Nickel-Phosphor-Legierung gebildet, um die polierte Oberfläche zu beschichten. Die Oberfläche der den Körper der Walze bedeckenden Schicht einer Nickel-Phosphor-Legierung wurde dann mit einem Schleifstein unter Verwendung eines zylindrischen Präzisions-Hochglanzpolierers poliert.
Als Nächstes wurde die Oberfläche der den Körper der Walze bedeckenden Schicht einer Nickel-Phosphor-Legierung mit Filz und losen Körnern weiter poliert. Nachdem die Walze in eine Schwefelsäurelösung eingetaucht wurde, wurde ein Chromplattierungsbad, das Chromanyhdrid und Schwefelsäure enthielt, genutzt, um die Schicht einer Nickel-Phosphor-Legierung mit einer Chromplattierung zu bedecken. Die Dicke der Schicht einer Chromplattierung betrug 1 µm, und die Oberflächenrauhigkeit Ra nach der Chromplattierung betrug 3 nm.
Die Walze wurde wieder an dem gleichen zylindrischen Präzisions-Hochglanzpolierer angebracht, und die chromplattierte Oberfläche der Walze wurde mit einem Polierkopf poliert, der als das Polierkissen einen Veloursstoff aufwies, während eine Polierflüssigkeit, die lose Körner (Aluminiumoxid), Aluminiumnitrat und einen Dispersionshilfsstoff enthielt, aufgetropft wurde. Auf diese Weise wurde die beabsichtigte Heizwalze erhalten.
(Präparationsprozess des magnetischen Pulvers)
Das magnetische Pulver wurde wie folgt präpariert. Zuerst wurde ein Pulver aus Nanoteilchen aus ε-Eisenoxid (Teilchen aus einem ε-Fe₂O₃-Kristall), die jeweils eine im Wesentlichen sphärische Form aufwiesen, präpariert. Das Pulver aus Nanoteilchen aus ε-Eisenoxid wurde dann wie im Folgenden beschrieben einer Reduktionsbehandlung und einer graduellen Oxidationsbehandlung unterzogen, um ein Pulver aus Nanoteilchen aus ε-Eisenoxid mit Kern-Schale-Struktur zu erhalten, die jeweils einen Schalenbereich mit einer Zweischichtstruktur enthielten.
(Reduktionsbehandlung)
Zuerst wurde das Pulver aus Nanoteilchen aus ε-Eisenoxid in einem Quarzschiffchen platziert und wurde in einen röhrenförmigen Ofen verbracht. Nach der Beschickung wurde das Innere des röhrenförmigen Ofens durch eine N₂-Atmosphäre ersetzt und wurde dann auf eine vorbestimmte Temperatur geheizt. Nach dem Temperaturanstieg wurde eine Wärmebehandlung bei 350°C durchgeführt, während man 100 % H₂ bei einem Volumenstrom von 100 ml/Min. strömen ließ. Infolgedessen wurden die Oberflächen der Nanoteilchen aus ε-Eisenoxid reduziert und in α-Fe transformiert, und eine α-Fe-Schicht wurde auf der Oberfläche jedes Nanoteilchens aus ε-Eisenoxid ausgebildet. Danach wurde das Innere des röhrenförmigen Ofens wieder durch eine N₂-Atmosphäre ersetzt und wurde auf Raumtemperatur gekühlt. Als Ergebnis wurde ein Pulver aus Nanoteilchen aus ε-Eisenoxid mit Kern-Schale-Struktur erhalten, die jeweils eine α-Fe-Schicht auf der Oberfläche aufwiesen.
(Graduelle Oxidationsbehandlung)
Danach wurde ein Aufheizen auf eine vorbestimmte Temperatur durchgeführt, und eine Wärmebehandlung wurde bei 300°C 5 Minuten lang durchgeführt, während man ein Sauerstoffspuren enthaltendes N2-Gas bei einem Volumenstrom von 100 ml/Min. strömen ließ. Als Ergebnis wurde die Oberfläche jeder α-Fe-Schicht oxidiert, und auf der Oberfläche jeder α-Fe-Schicht wurde eine α-Fe₂O₃-Schicht ausgebildet. Danach wurde das Innere des röhrenförmigen Ofens wieder durch eine N₂-Atmosphäre ersetzt und wurde auf Raumtemperatur gekühlt. Auf die obige Weise wurde ein Pulver aus Nanoteilchen aus ε-Eisenoxid mit Kern-Schale-Struktur erhalten, die jeweils eine α-Fe₂O₃-Schicht (eine Oxidschicht) und eine α-Fe-Schicht (eine weichmagnetische Schicht) auf der Oberfläche enthielten und eine durchschnittliche Teilchengröße von 20 nm aufwiesen.
(Prozess zum Präparieren des Beschichtungsmaterials zum Ausbilden der magnetischen Schicht)
Das Beschichtungsmaterial zum Ausbilden der magnetischen Schicht wurde wie folgt präpariert. Zuerst wurde mit einem Extruder eine im Folgenden dargestellte erste Zusammensetzung geknetet. Die geknetete erste Zusammensetzung und eine im Folgenden dargestellte zweite Zusammensetzung wurden dann einem mit einer Dispergiereinrichtung ausgestatteten Rührtank zugesetzt und wurden vorgemischt. Ferner wurde ein Mischen in einer Sandmühle, gefolgt von einem Filtern, durchgeführt. Somit wurde das Beschichtungsmaterial zum Ausbilden der magnetischen Schicht präpariert.
(Erste Zusammensetzung)

Magnetisches Pulver: 100 Massenteile
Polyester-Polyurethan-Harz
(Methylethylketon/Toluol-Lösung, 30 Masse-%): 10 Massenteile
(Markenname: SSS-835, hergestellt von Tosoh Corporation)
Aluminiumoxidpulver: fünf Massenteile
(α-Al₂O₃, durchschnittliche Teilchengröße: 0,2 µm)
Ruß: zwei Massenteile
(Markenname: SEAST TA, hergestellt von Tokai Carbon Co., Ltd.)

(Zweite Zusammensetzung)

Polyester-Polyurethanharz (Methylethylketon/Toluol-Lösung, 30 Masse-%): 10 Massenteile (Markenname: SSS-835, hergestellt von Tosoh Corporation)
n-Butylstearat: zwei Massenteile
Methylethylketon: 121,3 Massenteile
Toluol: 121,3 Massenteile
Cyclohexanon: 60,7 Massenteile

Zuletzt wurden vier Massenteile Polyisocyanat (Markenname: Coronate L, hergestellt von Tosoh Corporation) und zwei Massenteile Myristinsäure als Härtemittel dem Beschichtungsmaterial zum Ausbilden der wie oben beschrieben präparierten magnetischen Schicht zugesetzt.
(Prozess zum Präparieren des Beschichtungsmaterials zum Ausbilden der nichtmagnetischen Schicht)
Das Beschichtungsmaterial zum Ausbilden der nichtmagnetischen Schicht wurde wie folgt präpariert. Zuerst wurde mit einem Extruder eine im Folgenden dargestellte dritte Zusammensetzung geknetet. Die geknetete dritte Zusammensetzung und eine im Folgenden dargestellte vierte Zusammensetzung wurden dann einem mit einer Dispergiereinrichtung ausgestatteten Rührtank zugesetzt und wurden vorgemischt. Ferner wurde eine Mischung in einer Sandmühle, gefolgt von einer Filterung, durchgeführt. So wurde das Beschichtungsmaterial zum Ausbilden der nichtmagnetischen Schicht präpariert.
(Dritte Zusammensetzung)

Nadelförmiges Eisenoxidpulver: 100 Massenteile
(α-Fe₂O₃, durchschnittliche Länge der langen Achse: 0,15 µm)
Polyester-Polyurethanharz (Methylethylketon/Toluol-LÖsung, 30 Masse-%): 10 Massenteile
(Markenname: SSS-835, hergestellt von Tosoh Corporation)
Ruß: 10 Massenteile
(durchschnittliche Teilchengröße: 20 nm)

(Vierte Zusammensetzung)

Polyester-Polyurethanharz (Methylethylketon/Toluol-Lösung, 30 Masse-%): 10 Massenteile (Markenname: SSS-835, hergestellt von Tosoh Corporation)
n-Butylstearat: zwei Massenteile
Methylethylketon: 108,2 Massenteile
Toluol: 108,2 Massenteile
Cyclohexanon: 18,5 Massenteile

Zuletzt wurden vier Massenteile Polyisocyanat (Markenname: Coronate L, hergestellt von Tosoh Corporation) und zwei Massenteile Myristinsäure als Härtemittel dem Beschichtungsmaterial zum Ausbilden der wie oben beschrieben präparierten nichtmagnetischen Schicht zugesetzt.
(Prozess zum Präparieren des Beschichtungsmaterials zum Ausbilden der rückwärtigen Deckschicht)
Das Beschichtungsmaterial zum Ausbilden der rückwärtigen Deckschicht wurde wie folgt präpariert. Die im Folgenden dargestellten Materialien wurden in einem mit einer Dispergiereinrichtung ausgestatteten Rührtank gemischt, gefolgt von einer Filterung. So wurde das Beschichtungsmaterial zum Ausbilden der rückwärtigen Deckschicht präpariert.

Ruß (Produktname: # 80, hergestellt von Asahi Carbon Co., Ltd.): 100 Massenteile
Polyester-Polyurethan: 100 Massenteile
(Markenname: N-2304, hergestellt von Tosoh Corporation)
Methylethylketon: 500 Massenteile
Toluol: 400 Massenteile
Cyclohexanon: 100 Massenteile

(Filmausbildungsprozess)
Mit den wie oben beschrieben präparierten Beschichtungsmaterialien wurden eine nichtmagnetische Schicht mit einer durchschnittlichen Dicke von 0,5 µm und eine magnetische Schicht mit einer durchschnittlichen Dicke von 70 nm wie im Folgenden beschrieben auf einem Polyethylennaphthalat-Film (PEN-Film) ausgebildet, der ein nichtmagnetischer Träger war und eine Dicke von 3,9 µm hatte. Zuerst wurden das Beschichtungsmaterial zum Ausbilden der nichtmagnetischen Schicht auf den PEN-Film aufgebracht und wurde getrocknet, um die nichtmagnetische Schicht auf den PEN-Film auszubilden. Das Beschichtungsmaterial zum Ausbilden der magnetischen Schicht wurde dann auf die nichtmagnetische Schicht aufgebracht und wurde getrocknet, um auf der nichtmagnetischen Schicht die magnetische Schicht auszubilden. Man beachte, dass, wenn das Beschichtungsmaterial zum Ausbilden der magnetischen Schicht getrocknet wurde, das magnetische Pulver mittels einer Solenoidspule in der Dickenrichtung des PEN-Films magnetisch orientiert war.
(Kalandrieren)
Danach wurde ein Kalandrieren auf dem PEN-Film mit der nichtmagnetischen Schicht und der magnetischen Schicht, die darauf ausgebildet waren, durchgeführt, und auf der Oberfläche der magnetischen Schicht wurde eine Glättung vorgenommen. In dieser Phase betrug die Oberflächentemperatur der Heizwalze 115°C, und der durch die Heizwalze auf die Oberfläche der magnetischen Schicht 13 beaufschlagte Druck betrug 100 N/mm. Danach wurde das Beschichtungsmaterial zum Ausbilden der rückwärtigen Deckschicht als 0,6 µm dicker Film auf die der magnetischen Schicht entgegengesetzte Oberfläche aufgebracht und wurde getrocknet, um die rückwärtige Deckschicht auszubilden.
(Schneidprozess)
Der PEN-Film, auf dem die nichtmagnetische Schicht, die magnetische Schicht und die rückwärtige Deckschicht wie oben beschrieben ausgebildet wurden, wurde auf eine Breite von 1/2 Zoll (12,65 mm) geschnitten. Als Ergebnis wurde das beabsichtigte Magnetband erhalten.
[Beispiel 2]
Ein Magnetband wurde in der Weise ähnlich derjenigen in Beispiel 1 erhalten, außer dass die Dicke der Schicht einer Chromplattierung 2 µm betrug.
[Vergleichsbeispiel 1]
Ein Magnetband wurde in einer Weise ähnlich derjenigen im Beispiel 1 erhalten, außer dass ein Kalandrieren mit einer Heizwalze durchgeführt wurde, die durch den im Folgenden beschriebenen Prozess zur Präparation einer Heizwalze erhalten wurde.
(Prozess zur Präparation einer Heizwalze)
Eine Heizwalze wurde mittels des gleichen Prozesses zur Präparation einer Heizwalze wie demjenigen in Beispiel 1 präpariert, außer dass ohne Ausbildung einer Schicht einer Nickel-Phosphor-Legierung nur eine Chromplattierung gebildet wurde. Man beachte, dass die Dicke der Chromplattierungsschicht 50 µm betrug.
[Auswertungen]
(Lineare Erhebungen)
Zuerst wurden AFM-Bilder von 10 µm × 10 µm an fünf, von der Oberfläche der magnetischen Schicht zufällig ausgewählten Stellen aufgenommen. Eine Auswertung wurde dann vorgenommen, indem überprüft wurde, ob unter den aufgenommenen AFM-Bildern der fünf Stellen eine lineare Erhebung, die 3 nm bis 20 nm hoch war, 0,3 µm bis 1.0 µm breit war und sich über zwei Seiten eines AFM-Bildes erstreckte, vorhanden war oder nicht. Man beachte, dass die Höhe und die Breite jeder linearen Erhebung durch das in der obigen Ausführungsform beschriebene Messverfahren gemessen wurden.
(Fehlerrate)
Zunächst wurde die Fehlerrate jedes Magnetbandes in einer Umgebung von 25°C mit einem Laufwerk für ein 1/2-Zoll-Band (MTS Transport, hergestellt von Mountain Engineering II, Inc.) gemessen, das mit einem Aufzeichnungs/Wiedergabekopf und einem Aufzeichnungs/Wiedergabeverstärker ausgestattet war. Man beachte, dass ein handelsüblich erhältliches Linear-Tape-Open bzw. Bandlaufwerk (LTO)-6 als der Aufzeichnungs/Wiedergabekopf verwendet wurde. Als Nächstes wurden die gemessenen Fehlerraten gemäß den folgenden Kriterien ausgewählt.

⊚: Die Fehlerrate ist gleich, oder geringer als, 1/2 der Fehlerrate des Referenzbandes.
○: Die Fehlerrate ist gleich der Fehlerrate des Referenzbandes oder geringer, aber höher als 1/2 der Fehlerrate des Referenzbandes.
×: Die Fehlerrate ist höher als die Fehlerrate des Referenzbandes.

Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse von Auswertungen der Magnetbänder der Beispiele 1 und 2 und des Vergleichsbeispiels 1. [Tabelle 1]

	Lineare Erhebungen	Fehlerrate
Beispiel 1	In keinem der AFM-Bilder an fünf Stellen waren lineare Erhebungen vorhanden	⊚
Beispiel 2	In einem AFM-Bild an einer Stelle unter AFM-Bildern an fünf Stellen waren lineare Erhebungen vorhanden	○
Vergleichsbeispiel 1	In den AFM-Bildern an zwei oder mehr Stellen unter den AFM-Bildern an fünf Stellen waren lineare Erhebungen vorhanden	×

Aus den obigen Auswertungsergebnissen wurde ersichtlich, dass die Fehlerrate in einem Fall verringert werden kann, in dem in den AFM-Bildern von vier Stellen unter den AFM-Bildern der fünf Stellen auf der Oberfläche der magnetischen Schicht keine, sich über zwei Seiten eines AFM-Bildes erstreckende lineare Erhebung vorhanden ist.
Obgleich Ausführungsformen und Beispiele der vorliegenden Offenbarung bislang konkret beschrieben wurden, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die obigen Ausführungsformen und Beispiele beschränkt, und verschiedene Änderungen, die auf der technischen Idee der vorliegenden Offenbarung basieren, können an ihnen vorgenommen werden.
Beispielsweise sind die Konfigurationen, die Verfahren, die Prozesse, die Formen, die Materialien, die numerischen Werte und dergleichen, die in den oben beschriebenen Ausführungsformen und Beispielen erwähnt wurden, nur Beispiele, und Konfigurationen, Verfahren, Prozesse, Formen, Materialien, numerische Werte und dergleichen, die sich von jenen, die oben beschrieben wurden, unterscheiden, können nötigenfalls genutzt werden. Ferner sind chemische Formeln von Verbindungen und dergleichen typische Beispiele und sind nicht auf die Valenzen und dergleichen, die oben beschrieben wurden, beschränkt, solange die Namen allgemeine Namen der gleichen Verbindungen sind.
Darüber hinaus können die Konfigurationen, Verfahren, Prozesse, Formen, Materialien, numerischen Werte und dergleichen, die in den obigen Ausführungsformen und Beispielen erwähnt wurden, gegebenenfalls kombiniert werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Überdies kann die vorliegende Offenbarung auch die im Folgenden beschriebenen Konfigurationen übernehmen.

(1) Ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, enthaltend:
- ein Substrat, das eine lange Form aufweist; und
- eine magnetische Schicht, die ein magnetisches Pulver und ein Bindemittel enthält, worin
- eine Glasübergangstemperatur des Bindemittels nicht geringer als 75°C ist, und
- in einem Fall, in dem Beobachtungsbilder eines Atomkraftmikroskops in einer quadratischen Form von 10 µm × 10 µm an fünf, von einer Oberfläche auf einer Seite der magnetischen Schicht zufällig ausgewählten Stellen aufgenommen werden, in den Beobachtungsbildern von vier Stellen unter den aufgenommenen Beobachtungsbildern der fünf Stellen keine lineare Erhebung vorhanden ist, die 3 nm bis 20 nm hoch ist, 0,3 µm bis 1,0 µm breit ist und sich über zwei Seiten des Beobachtungsbildes erstreckt.
(2) Das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß (1), worin eine arithmetische durchschnittliche Rauhigkeit Ra der Oberfläche nicht höher als 1,5 nm ist.
(3) Das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß (1) oder (2), worin eine durchschnittliche Dicke nicht größer als 5,0 µm ist.
(4) Das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß einem von (1) bis (3), worin eine durchschnittliche Dicke nicht größer als 4,5 µm ist.
(5) Das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß einem von (1) bis (4), ferner enthaltend eine nichtmagnetische Schicht, die zwischen dem Substrat und der magnetischen Schicht angeordnet ist.
(6) Das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß (5), worin eine Summe einer durchschnittlichen Dicke der magnetischen Schicht und einer durchschnittlichen Dicke der nichtmagnetischen Schicht nicht größer als 0,7 µm ist.
(7) Das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß (5) oder (6), worin eine Summe einer durchschnittlichen Dicke der magnetischen Schicht und einer durchschnittlichen Dicke der nichtmagnetischen Schicht nicht größer als 0,5 µm ist.
(8) Das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß einem von (5) bis (7), worin die nichtmagnetische Schicht nadelförmige nichtmagnetische Teilchen enthält, und eine durchschnittliche Länge der langen Achse der nichtmagnetischen Teilchen nicht geringer als 70 nm ist.
(9) Das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß einem von (5) bis (8), worin die nichtmagnetische Schicht Kohlenstoff enthält, und ein Flächenverhältnis des Kohlenstoffs in der nichtmagnetischen Schicht nicht geringer als 80 % ist.
(10) Das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß einem von (1) bis (9), worin das magnetische Pulver Teilchen enthält, die ε-Eisenoxid oder Bariumferrit enthalten.
(11) Das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß einem von (1) bis (10), worin eine lineare Aufzeichnungsdichte nicht geringer als 520 kbpi ist.
(12) Das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß einem von (1) bis (11), worin ein Spurabstand nicht weiter als 2,0 µm ist.
(13) Das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß einem von (1) bis (12), worin das magnetische Aufzeichnungsmedium mittels eines Wiedergabekopfes mit einer Breite, die nicht größer als 1,0 µm ist, wiedergegeben wird.
(14) Das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß einem von (1) bis (13), worin das magnetische Aufzeichnungsmedium mittels eines tunnelmagnetoresistiven Kopfes wiedergegeben wird.

Bezugszeichenliste

11: Substrat
12: nichtmagnetische Schicht
13: magnetische Schicht
14: rückwärtige Deckschicht
15: Verstärkungsschicht
16: Anti-Verwerfungsschicht
17: erste Verstärkungsschicht
18: zweite Verstärkungsschicht
19: Anti-Adhäsionsschicht

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP H1173623 [0002]
JP 2015056189 [0002]

Claims

Magnetisches Aufzeichnungsmedium, aufweisend: ein Substrat, das eine lange Form aufweist; und eine magnetische Schicht, die ein magnetisches Pulver und ein Bindemittel enthält, wobei eine Glasübergangstemperatur des Bindemittels nicht geringer als 75°C ist, und in einem Fall, in dem Beobachtungsbilder eines Atomkraftmikroskops in einer quadratischen Form von 10 µm × 10 µm an fünf, von einer Oberfläche auf einer Seite der magnetischen Schicht zufällig ausgewählten Stellen aufgenommen werden, in den Beobachtungsbildern von vier Stellen unter den aufgenommenen Beobachtungsbildern der fünf Stellen keine lineare Erhebung vorhanden ist, die 3 nm bis 20 nm hoch ist, 0,3 µm bis 1,0 µm breit ist und sich über zwei Seiten des Beobachtungsbildes erstreckt.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei eine arithmetische durchschnittliche Rauhigkeit Ra der Oberfläche nicht höher als 1,5 nm ist.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei eine durchschnittliche Dicke nicht größer als 5,0 µm ist.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei eine durchschnittliche Dicke nicht größer als 4,5 µm ist.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine nichtmagnetische Schicht, die zwischen dem Substrat und der magnetischen Schicht angeordnet ist.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 5, wobei eine Summe einer durchschnittlichen Dicke der magnetischen Schicht und einer durchschnittlichen Dicke der nichtmagnetischen Schicht nicht größer als 0,7 µm ist.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 5, wobei eine Summe einer durchschnittlichen Dicke der magnetischen Schicht und einer durchschnittlichen Dicke der nichtmagnetischen Schicht nicht größer als 0,5 µm ist.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 5, wobei die nichtmagnetische Schicht nadelförmige nichtmagnetische Teilchen enthält, und eine durchschnittliche Länge der langen Achse der nichtmagnetischen Teilchen nicht geringer als 70 nm ist.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 5, wobei die nichtmagnetische Schicht Kohlenstoff enthält, und ein Flächenverhältnis des Kohlenstoffs in der nichtmagnetischen Schicht nicht geringer als 80 % ist.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei das magnetische Pulver Teilchen enthält, die ε-Eisenoxid oder Bariumferrit enthalten.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei eine lineare Aufzeichnungsdichte nicht geringer als 520 kbpi ist.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei ein Spurabstand nicht weiter als 2,0 µm ist.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei das magnetische Aufzeichnungsmedium mittels eines Wiedergabekopfes mit einer Breite, die nicht größer als 1,0 µm ist, wiedergegeben wird.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei das magnetische Aufzeichnungsmedium mittels eines tunnelmagnetoresistiven Kopfes wiedergegeben wird.