JP2000113448A - 磁気テープ - Google Patents
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Abstract
をサ−ボ信号記録面とすることにより、高記録密度で信
頼性の高い磁気テ−プを提供する。 【解決手段】 非磁性支持体両面上に磁性層が設けられ
ている磁気テ−プとし、片面側磁性層にのみMnBi磁
性粉末を含有する構成とする。
Description
する磁気テープに関する。
オテ−プ、コンピユ−タ−テ−プなど種々の用途がある
が、特にデ−タバックアップ用テ−プの分野ではバック
アップ対象となるハ−ドディスクの大容量化に伴い、1
巻当たり数十GBの記憶容量のものが商品化されてお
り、今後ハ−ドディスクのさらなる大容量化に対応する
ためバックアップテ−プの高密度化は不可欠である。
としては、強磁性粉の磁気特性の改善や、強磁性粉の分
散性の向上などの手段、さらに媒体−ヘツド間のスペ−
シングロスを小さくする手段などが必要となつてきてい
る。
層に残留する磁化の度合いが大きい方が、高出力化に望
ましいため、磁性粉としては従来の酸化物磁性粉や、コ
バルト含有酸化鉄磁性粉に代わり、強磁性鉄系合金粉が
主流になりつつあり、保磁力1,500Oe以上の強磁
性鉄系合金粉が提案されている(たとえば、特開平5−
234064号公報、特開平6−25702号公報、特
開平6−139553号公報など)。
段としては、スルホン酸基、リン酸基またはこれらのア
ルカリ金属塩などの極性官能基を有する結合剤を用いた
り、結合剤とともに低分子量の分散剤を併用したり、ま
た磁性塗料の混練分散工程を連続的に行つたり、分散後
に潤滑剤を後添加するなどの手段が提案されている(た
とえば、特開昭62−23226号公報、特開平2−1
01624号公報、特開平3−216812号公報、特
開平3−17827号公報、特開平4−47586号公
報、特開平8−235566号公報など)。
ロスを小さくする手段としては、上記の磁性粉の分散性
を上げる手段のほか、カレンダ−工程において高温、高
圧条件で磁性層の平滑化処理を行つたり、磁性層の下に
非磁性の下塗り層を設けて、非磁性支持体の表面性によ
る磁性層表面への影響を抑制するなどの手段が提案され
ている(たとえば、特公昭64−1297号公報、特公
平7−60504号公報、特開平4−19815号公報
など)。
の記録密度を向上させるには、線記録密度の向上とトラ
ック密度の向上が必要となる。線記録密度は磁性層の記
録特性に大きく依存する。一方、トラック密度を向上さ
せるには、書き込みおよび読み出しのための磁気ヘッド
を、目的とするトラック上に正確に位置決めすることが
要求され、サ−ボ制御が必要になる。
号を記録するデ−タ面サ−ボと、記録周波数により磁気
ヘッドからの磁界の到達距離が異なることを利用して、
デ−タ記録層よりも深層に低周波数のサ−ボ信号を記録
する深層サ−ボがある。デ−タ面サ−ボでは、記録面の
一部分をサ−ボ信号に割り当てるため、その分デ−タ信
号の記録容量が少なくなる。したがって記録面にデ−タ
信号を詰め込み、できる限り大容量化するためには、記
録面にサ−ボ信号を入れる方法は本来好ましくないが、
磁気テ−プでは通常非磁性支持体の片面のみに磁性層を
有する構成を採用しているため、かかる問題を回避する
ことができない。
記録層を厚さ方向に別々に設ける深層サ−ボは、デ−タ
面を全てデ−タ信号の記録に使用できるため、大容量化
する上で有効である。しかし、近年線記録密度向上のた
めデ−タ記録信号は短波長化が進み、デ−タ記録層より
深層に低周波で記録するサ−ボ信号とヘッドを共用する
ことが困難になる。このためデ−タ信号用とサ−ボ信号
用に個々のヘッドを設ける必要がありヘッド構造が複雑
で高価になり好ましくない。
として、磁性層に対して非磁性支持体の裏側にサ−ボ信
号記録層を設ける方法が考えられる。これによれば従来
の磁性層側を全てデ−タ記録用として利用出来る。この
場合サ−ボ信号記録層側にもヘッドを配置する必要があ
るが、ヘッド自身は従来のものが使用出来る。
まずデ−タ記録時にサ−ボ信号を書き込み、以後のデ−
タ読み出し時にそのサ−ボ信号を検出することによりサ
−ボ制御を行う方法があるが、この場合ドライブユニッ
トにサ−ボ信号の読み書き両機能を持たせる必要があ
り、ドライブユニットの複雑化、ひいてはコスト高にな
る。
プに書き込んでおき、デ−タ書き込み時にそのサ−ボ信
号にヘッドを追従させる方法がある。この場合ドライブ
ユニットにはサ−ボ信号について読み込み機能だけを持
たせればよく、前述の方式に対してコスト面で有利であ
る。ただしこの場合サ−ボ信号を書き込んだ後、一般に
存在するような外部磁場でサ−ボ信号が消去されたりし
ないことが要求される。このためサ−ボ信号記録層は極
めて高い保磁力が必要であるが、この場合信号書き込み
に極めて強い記録電流を流す特殊なヘッドが必要にな
る。
った結果なされたもので、デ−タ面を全てデ−タ信号の
記録に使用できて、かつ低い記録電流でサ−ボ信号を書
き込むことができ、さらに一度書き込んだサ−ボ信号
は、その後消去されることのない大容量記録に適した、
新規かつユニ−クな磁気テ−プを提供することを目的と
する。
めに、本発明では非磁性支持体上の一方に、デ−タ記録
層を設け、デ−タ記録層の反対側にMnBi磁性粉末を
含有させたサ−ボ信号記録層を形成する。このMnBi
磁性粉末を含有する磁性層をサ−ボ信号の記録に利用す
ることにより、デ−タ記録とサ−ボ信号記録を別の面に
記録し、磁性層の片面を全てデ−タ記録に使用できる。
また後述するように、本発明の磁気テ−プにおいてデ−
タ信号用とサ−ボ信号用ヘッド個々は通常のヘッドで良
く、ヘッドブロック自体の複雑化を避けることができ
る。さらに、本発明は高保磁力のMnBi磁性粉末を使
用するため、外部磁場の影響によるサ−ボ信号の出力の
低下を防止することができる。
るいは書換えされることのほとんどないサ−ボ信号は、
以下の様にして記録される。まず本発明の磁気テ−プを
低温に冷却して消磁(初期化)した後、通常の方法でM
nBi磁性粉末を含有する磁性層面にサ−ボ信号を記録
する。なお、低温での冷却は磁気テ−プを作製する前の
磁気原反の段階で行うこともできる。
の一例を示す図1から明らかなように、300Kでは保
磁力が約12000Oeと高いが、温度が下がると低下
し、100Kでは1500Oe以下となる。したがっ
て、この性質を利用して低温に冷却することにより消磁
することができ(初期化)、消磁後は室温で容易に磁化
することができる。また、このMnBi磁性粉末を用い
た磁気記録媒体の室温における初期磁化曲線を示す図2
からも明らかなように、初期化後は、室温で2000O
e程度の低い磁界で容易に磁化することができる。しか
しながら、この磁気記録媒体は一度磁化すると、140
00Oe程度の高い保磁力を示すようになる。したがっ
て一度書き込んだサ−ボ信号は、その後一般に存在する
ような外部磁場をうけても、消去あるいは書換えされる
ことはない。
対面に書き込むため、本発明の磁気テ−プはもう一方の
面を全てデ−タ記録層として使用出来る。
る。
既述したように、300Kでは保磁力が約12000O
eと高いが、温度が下がると低下し、100Kでは15
00Oe以下となる。したがって、この性質を利用して
低温に冷却することにより消磁することができ(初期
化)、消磁後は室温で容易に磁化することができる。
MnBi磁性粉末を用いた磁気テ−プは、初期化後は室
温で2000Oe程度の低い磁界で容易に磁化すること
ができるが、一度磁化すると14000Oe程度の高い
保磁力を示すようになり、その後のデ−タの消去や書き
換えが極めて困難になる。
気テ−プ(A)と、保磁力2300Oeの合金磁性粉末
を用いた磁気テ−プ(B)の消去特性を比較したもので
ある。合金磁性粉末を用いた磁気テ−プでは、約70m
Aの消去電流で消去されて再生出力はゼロになる。これ
に対しMnBi磁性粉末を用いた磁気テ−プでは、70
mAの消去電流でも5%程度出力が低下するだけであ
り、さらに高い消去電流においても約15%まで出力が
低下するだけである。このことは、一度サ−ボ信号を記
録すると、その後デ−タ信号を記録しても、サ−ボ信号
が消去あるいは書換えされることはほとんどなく、極め
て安定した出力のサ−ボ信号が得られることを示してい
る。
法、ア−ク炉溶解法、高周波溶解法、溶融急冷法等によ
りMnBiインゴットとし、これを粉砕して製造され、
たとえば、粉末冶金法で製造する場合、インゴットを作
製する工程、これを粉砕する工程および安定化処理工程
に分けて下記のようにして製造される。なお必ずしも粉
砕法によらずMnBi磁性粉末としてもよい。
ッシュのMn粉およびBi粉を充分に混合し、これを加
圧プレスして成型体とし、インゴットが作製される。
比率(Mn/Bi)はモル比で45:55から65:3
5の範囲にするのが好ましく、Biに比べてMnを多く
すると、MnBi磁性粉末としたときにその表面にMn
の酸化物や水酸化物を形成することにより、MnBi磁
性粉末の耐食性が向上し、良質な磁性粉末が得られる。
このため、Biに比べてMnを多くするのがより好まし
い。
ては、不純物の含有量が少ないものを使用するのが好ま
しいが、磁気特性を調整するときには、これにNi、A
l、Cu、Pt、Zn、Feなどの金属を添加して使用
される。このような金属を添加する場合、その添加量
は、MnBiに対して0.6原子%以上とすることによ
り磁気特性を良好に制御することができ、5.0原子%
より少なくすることによりMnBiの結晶構造自体を良
好に維持することができMnBi本来の特性を発揮でき
るため、0.6〜5.0原子%の範囲内になるようにす
るのが好ましい。また、これらの添加方法としては、あ
らかじめMnとこれらの元素の合金を作っておくことが
好ましい。
かじめ粉砕してあったものを用いてもよいし、フレ−ク
あるいはショット等の塊を粉砕により微粉化して用いて
もよい。焼結反応により合成する場合には、MnとBi
の接触界面を通しての拡散反応によりMnBiが生成す
るため、Mn粉およびBi粉は50〜300メッシュに
微粉化したものを用いると生成反応がスム−ズに進む。
乳鉢、ボ−ルミルなど任意の手段で行われる。
体とする場合、加圧力は1〜8t/cm2にするのが好
ましく、このような加圧力で加圧プレスして成型体とす
ると、焼結反応が促進されて均一なインゴットが作製さ
れる。加圧力を1t/cm2以上とすることによりMn
Biインゴットをより均一にすることができ、8t/c
m2以下とすることにより生産性を向上することができ
る。
属容器に密封され、容器内は真空あるいは不活性ガス雰
囲気とし、熱処理中の酸化が防止される。不活性ガスと
しては、水素、窒素、アルゴン等が使用できるが、コス
トの点から窒素ガスが最適なものとして使用される。こ
のように成型体を密封した容器は、次いで、電気炉に入
れられて、260〜271℃で2〜15日間熱処理され
る。熱処理温度を260℃以上とすることにより熱処理
を短時間で行うことができるとともに、得られるインゴ
ットの磁化量を高くすることができ、また271℃以下
とすることによりBiの融解を抑制し、均一なインゴッ
トが得られるため、Biの融点直下で行うことが好まし
い。
ットは取り出されて、予め自動乳鉢等により不活性ガス
雰囲気中で粗粉砕され、粒子サイズが100〜500μ
mに調整される。そして、ボ−ルミル、遊星ボ−ルミル
等を用いたボ−ルの衝撃を利用した湿式粉砕、あるいは
ジェットミル等の乾式粉砕により粒子間や容器の壁への
粒子の衝突による衝撃により微粒子化される。
は、粉砕が進むにつれて、ボ−ルの径を段階的に小さく
して粉砕すると、より粒子径の均一な磁性粉が得られ
る。元々、MnBiは六方晶構造を有するために、劈開
する性質を示し、このために高いエネルギ−をかけて粉
砕する必要はない。湿式粉砕の場合の液体としては有機
溶媒を使用することが好ましく、さらに有機溶媒として
はトルエン等の非極性溶媒を使用し、あらかじめ溶媒中
の溶存水分を除去しておくことがことが好ましい。一
方、乾式粉砕の場合には、非酸化性雰囲気で行うことが
好ましい。この非酸化性雰囲気としては、真空あるいは
窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気が好適な
ものとして用いられる。
加して測定した保磁力が300Kにおいて3000〜1
50000Oeの範囲に、80Kにおいて50〜100
0Oeの範囲にあり、かつ300Kにおいて16kOe
の磁界を印加して測定した飽和磁化量が、20〜60e
mu/gの範囲にあるMnBi磁性粉末が得られる。
末を本発明のサ−ボ信号を記録する磁性層の磁性粉末と
して使用できるが、MnBi磁性粉末は化学的に不安定
であり、高温、高湿下に長時間保持すると腐食が進行
し、磁化が劣化する問題にあるため、以下のような安定
化するための処理を行うことが望ましい。
は、MnBi磁性粉末の表面近傍に、MnBi磁性粉末
自身が有するMnあるいはBiを用いてこれらの金属の
酸化物、水酸化物の被膜を形成する方法や、Mnあるい
はBiを用いてこれらの金属の窒化物あるいは炭化物等
の被膜を形成する方法、さらにMnBi磁性粉末に直
接、あるいは前述の被膜を形成した上にさらにチタン、
ケイ素、アルミニウム、ジルコニウム、カ−ボンなどの
無機物の被膜を形成させるなどの方法がある。これらの
方法はいずれもMnBi磁性粉末の表面に無機物の被膜
を形成するものであるが、MnBi磁性粉末の表面に界
面活性剤などの有機物の被膜を形成することも有効であ
る。
なものとして、酸素を利用してMnBi磁性粉末の表面
にMnおよびBiの酸化物の被膜を形成する方法につい
て説明について説明する。
10000ppm程度の酸素を含有する窒素ガスやアル
ゴンガス中、20〜150℃の温度で加熱する。加熱時
間としては0.5時間から40時間程度が適当である。
温度が低いほど、この加熱時間を長くすることが好まし
い。この処理により、MnおよびBiの酸化物が形成さ
れる。特にこの処理において、MnBi磁性粉末の化学
的安定性に大きく寄与するMnの酸化物が優先的に形成
される。
傍に形成される酸化物被膜は厚くなり、化学的安定性は
向上するが、飽和磁化の初期値が低下してしまう。
困難であるが、磁性粉末の飽和磁化で表して300Kに
おいて20〜60emu/gの範囲になるように調整す
ることが好ましい。飽和磁化が20emu/gより小さ
い磁性粉末は、酸化物被膜の厚さが厚いため、化学的安
定性は良好となるが、飽和磁化が低すぎて磁気テ−プと
した時の再生出力が小さくなる。また60emu/gよ
り大きいと酸化物被膜の厚さが薄すぎて化学的安定性に
劣る。
末の化学的安定性は著しく向上するが、この状態の磁性
粉末は触媒活性が極めて強く、磁気テ−プでは、磁性粉
末を通常有機物である結合剤樹脂中に分散させて使用す
るため、このような触媒活性の強い磁性粉が有機物であ
る結合剤樹脂と接すると、その触媒性により結合剤樹脂
が分解され、さらに分解した結合剤樹脂から生じた物質
により磁性粉末が腐食する可能性がある。
に不活性ガス中熱処理して、MnBi磁性粉末の表面近
傍に形成されているMnの酸化物を安定な酸化物である
MnO2に変換する。このMnO2への変換は、前述の熱
処理温度よりも高いことが好ましく、通常200〜40
0℃程度にするのが好ましい。温度が200℃より低い
とMnO2への変換が不十分であり、400℃より高い
とMnBiがMnとBiに分解し易くなる。また不活性
ガスとしては通常窒素ガスやアルゴンガスが使用される
が、真空中熱処理しても同じ効果が得られる。またさら
にMnO2の構造としては、α型やβ型、さらにγ型が
知られているが、触媒活性が最も小さいβ型にすること
が好ましく、β型にするためには熱処理温度を300〜
400℃にすることが特に好ましい。
Bi磁性粉末の表面近傍には、主としてMnO2で表さ
れるMnの酸化物被膜が形成され、化学的安定性に優
れ、磁性粉末の平均粒子径が0.1μm以上20μm以
下の範囲にあり、かつ16kOeの磁界を印加して測定
した保磁力が、300Kにおいて3000〜15000
Oeの範囲に、80Kにおいて50〜1000Oeの範
囲にあり、かつ300Kにおいて16kOeの磁界を印
加して測定した飽和磁化量が、20〜60emu/gの
範囲にあり、さらに結合剤樹脂中での分散性、配向性な
どに優れた磁性粉末を得ることができる。
の平均粒子径としては、本発明の磁気テ−プがテ−プ整
巻き時にデ−タ記録層とサ−ボ信号記録層が接触するた
め、小さいほうがデ−タ記録層の表面平滑性に与える影
響も小さく、高密度記録する上で好都合であるが、小さ
過ぎると化学的安定性が低下し、腐食等により磁化が低
下しやすくなる。したがって安定したサ−ボ信号出力と
高密度記録を同時に達成するためには、0.2〜1.0
μmの範囲の粒子径のMnBi磁性粉末を使用すること
が好ましい。
明する。磁気テ−プのサ−ボ信号を記録する面のMnB
i磁性粉末を含有する磁性層は、上記の方法で作製した
MnBi磁性粉末を使用して、結合剤樹脂、有機溶剤な
どとともに、混合分散して塗料を調製し、これを基体上
に塗布、乾燥してサ−ボ信号を記録するための磁性層を
形成する。
は、非磁性粉末を添加することが好ましい。すなわち、
MnBi磁性粉末のみでは、分散性の点から平滑な表面
が得られにくく、この点からも磁気テ−プとした場合に
反対面の磁性層への表面凹凸の転写が生じ易い。このた
め、MnBi磁性粉末と共に分散性の良好な非磁性粉末
を併用することにより、平滑な表面性を達成することが
できる。このような非磁性粉末としては、カ−ボンブラ
ック、グラファイト、α−化率90%以上のα−アルミ
ナ、β−アルミナ、γ−アルミナ、α−酸化鉄、TiO
2(ルチル、アナタ−ゼ)、TiOX、酸化セリウム、酸
化スズ、酸化タングステン、ZnO、ZrO2、Si
O2、Cr2O3、ゲ−タイト、コランダム、窒化珪素、
チタンカ−バイト、酸化マグネシウム、窒化硼素、二硫
化モリブデン、酸化銅、MgCO3、CaCO3、BaC
O3、SrCO3、BaSO4、炭化珪素、炭化チタンな
どが単独でまたは組み合わせて使用され、これらの中で
も走行性の点からカ−ボンブラック、α−アルミナ、α
−酸化鉄、CaCO3、BaSO4を用いることが好まし
い。
のいずれの形状であつてもよい。非磁性粉末の粒径は、
あまりに大きすぎると、表面性が低下し、磁性層表面に
影響を与えるため、0.5μm以下であるのが好まし
い。また、あまりに小さすぎると、磁性層中の非磁性粉
末の充填性が上がり、摩擦係数が増大して磁気テ−プの
走行性を劣化させるため、0.05μm以上であるのが
好ましい。非磁性粉末の使用量は、上記粒径と同様の理
由から、MnBi磁性粉末100重量部に対して、5重
量部〜70重量部とすることが好ましく、とくに10〜
50重量部であるのが好ましい。
る磁性層は、走行摩擦を適正化するためにも、光干渉式
三次元表面粗さによる表面平滑性でRaを2〜50nm
の範囲とすることが好ましい。このため非磁性粉末を添
加することにより、粒子径の大きなMnBi磁性粉末を
用いた場合でも、表面平滑性をコントロ−ル出来るとと
もに、非磁性粉末がMnBi磁性粉末同士の間に存在す
ることにより分散安定性、化学的安定性に優れる媒体を
得ることが可能となる。
よる表面平滑性とは、非接触表面粗度測定装置TOPO
−3D(WYKO社製)に対物ヘッド(40倍)をセッ
トし、測定波長648.9nm、測定面積250mm×
250mmで傾き、湾曲、円筒補正を加えて、測定回数
4回の平均値から平均表面粗さ(Ra)を測定した値を
いう。
層に用いる結合剤樹脂としては、一般に磁気記録媒体に
用いられているものがいずれも使用され、たとえば、塩
化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、ポリビニルブチラ−
ル樹脂、繊維素系樹脂、フッ素系樹脂、ポリウレタン系
樹脂、放射線硬化型樹脂などが用いられる。前記結合剤
の使用量としては、MnBi磁性粉末100重量部に対
して、20〜45重量部とすることが好ましく、25〜
40重量部とすることがより好ましい。
橋剤を併用することが望ましい。このような架橋剤とし
ては、各種ポリイソシアネ−ト、特に、トリレンジイソ
シアネ−ト、ヘキサメチレンジイソシアネ−ト、メチレ
ンジイソシアネ−トなどが好ましい。またこれらのイソ
シアネ−ト類とトリメチロ−ルプロパン等の水酸基を複
数有するものとの反応による生成物または前記イソシア
ネ−ト類の縮合による生成物を架橋剤として用いること
が特に好ましく、結合剤に含有される官能基等と結合し
て架橋する。架橋剤の含有量は前記結合剤100重量部
に対し、15〜70重量部とすることが好ましい。
うに水分が存在すると腐食、分解しやすく、特に水分が
酸性のときに腐食、分解が顕著になる。そこでMnBi
磁性粉末を磁性層中に均一に分散させる場合は上記の結
合剤樹脂で十分であるが、水分に対する安定性をさらに
向上させる上で、上記の結合剤樹脂中にさらに塩基性官
能基を含ませることにより、化学的安定性をさらに向上
させることができる。この塩基性官能基としては、たと
えば、イミン、アミン、アミド、チオ尿素、チオゾ−
ル、アンモニウム塩またはホスホニウム化合物等が適し
ている。
段として、塩基性官能基を有する添加剤を添加すること
も効果的である。この添加剤に含ませる塩基性官能基
も、前記結合剤樹脂と同様に、イミン、アミン、アミ
ド、チオ尿素、チオゾ−ル、アンモニウム塩またはホス
ホニウム化合物等が適している。さらにSiやAl、T
i等のカップリング剤を各種のアミンで変性したものな
ども好適なものとして使用できる。
の添加量は、一般的には多くなるほど化学的安定性は向
上するが、多過ぎると磁性層の磁束密度が低下する。そ
こで、通常は磁性粉末に対して重量比で1〜15%程度
とすることが好ましい。
性層には、流動パラフィン、シリコ−ン化合物、脂肪
酸、脂肪酸エステル等の潤滑剤を添加することもでき
る。
ルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノ
ン、テトラヒドロフラン、酢酸エチルなど従来汎用され
ている有機溶剤が単独でまたは2種以上混合して使用さ
れる。また前述した理由により、これらの有機溶剤中に
溶存している水分はできる限り除去してから使用するこ
とが好ましく、また有機溶剤の中でも水を溶解しにくい
非極性の溶剤を使用することがさらに好ましい。
層の厚さとしては、0.2μm〜5μmが好ましい。
0.2μm以上とすることにより、高いサ−ボ信号の出
力を得ることができるとともに、5μm以下とすること
により、磁気テ−プの長尺化が可能となり、記録密度の
向上を図ることができる。
粉末、結合剤樹脂、有機溶剤などとともに混合分散して
塗料を調整し、この塗料を非磁性支持体上に任意の塗布
手段によって塗布し、乾燥してサ−ボ信号を記録するた
めの磁性層を形成する前あるいは後に、後述するデ−タ
を記録するための磁性層を形成する。なお、サ−ボ信号
記録層の塗料製造方法としては、従来から公知の塗料製
造工程を使用することができる。
中に分散してなるいわゆる塗布型磁性層の他、金属薄膜
型磁性層とすることができるが、生産性の点からいえ
ば、前者の塗布型磁性層が好ましい。以下、デ−タ記録
層の磁性層を塗布型磁性層によって設けた場合を主とし
て説明する。本発明の塗布型磁性層に用いる磁性粉末と
しては、高密度記録のためにも強磁性酸化鉄粉末、コバ
ルト変性強磁性酸化鉄粉末、強磁性合金粉末、六方晶系
バリウムフェライト粉末等を用いることが好ましく、こ
れらの中でも、高保磁力、高飽和磁化であるFe−N
i、Fe−Ni−Co等の強磁性合金粉末を用いること
が特に好ましい。
粒子径は、平均長軸長が0.01μm以上0.2μm以
下であり、好ましくは0.01〜0.15μm、より好
ましくは0.02〜0.10μmである。平均長軸長が
0.01μm未満では磁性粉末が微粒子化しすぎて、磁
性粉の生産性が困難になるとともに、磁性粉の凝集力が
増大するため塗料中への分散が困難となり、出力を劣化
させることとなる。一方、0.2μmより大きい場合に
は、保磁力、飽和磁化が低下し、また粒子ノイズが大き
くなるため、好ましくない。なお、本発明にいう平均長
軸長とは、走査型電子顕微鏡(SEM)により撮影した
写真の粒子サイズを実測し、100個の平均値により求
められるものである。また、同様の理由から、本発明の
磁性粉のBET比表面積としては、35m2/g以上が
好ましく、40m2/g以上がより好ましく、50m2/
g以上が最も好ましい。
磁気特性としては、保磁力が1,000〜3,500O
e、とくに1,500〜3,000Oeであるのが望ま
しい。また、残留磁束密度が1,200G以上、とくに
2,000〜4,000Gであるのが好ましい。なお、
上記磁気特性は、試料振動形磁束計で外部磁場10kO
eでの測定値をいうものである。
結合剤としては、従来公知の結合剤を使用することがで
き、このような例としては、塩化ビニル樹脂、塩化ビニ
ル酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル酢酸ビニルビニルアルコ
−ル樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル無水マレイン酸共重合
体、ニトロセルロ−スの中から選ばれる少なくとも1種
とポリウレタン樹脂の組合せがあげられる。ポリウレタ
ン樹脂の構造はポリエステルポリウレタン、ポリエ−テ
ルポリウレタン、ポリエ−テルポリエステルポリウレタ
ン、ポリカ−ボネ−トポリウレタン、ポリエステルポリ
カ−ボネ−トポリウレタンなどが使用でき、これらの中
でも、塩化ビニル酢酸ビニルビニルアルコ−ル樹脂とポ
リウレタン樹脂を併用することが好ましい。
上げるためにもこのような結合剤は官能基を付与したも
のが好ましく、そのような官能基としては、COOM,
SO3M、OSO3M、P=O(OM)3、O−P=O
(OM)2、(Mは水素原子、またはアルカリ金属塩
基)、OH、NR2、N+R3(Rは炭化水素基)、エポ
キシ基等を挙げることができ、2種以上の樹脂を併用す
る場合には、官能基を一致させることが好ましく、中で
もSO3M基が好ましい。
に対して、5〜50重量%の範囲、好ましくは10〜3
5重量%の範囲で用いられる。塩化ビニル系樹脂を用い
る場合は、5〜30重量%、ポリウレタン樹脂を用いる
場合は2〜20重量%の範囲でこれらを組合せて用いる
のが好ましい。
剤とともに、熱硬化性の架橋剤を併用することが望まし
い。架橋剤の含有量は前記結合剤100重量部に対し、
15〜70重量部とすることが好ましい。
めに種々の分散剤を使用することができ、このような分
散剤としては、アルコ−ル、脂肪酸、脂肪族アミン、界
面活性剤等が挙げられる。
に、粒径0.01〜0.4μmのカ−ボンブラックを併
用することが好ましい。すなわち、デ−タ記録層の磁性
層は高密度記録のために、テ−プヘッド間のスペ−シン
グロスを低下させるため、極めて平滑な表面性とする必
要があるが、前述のように磁気テ−プ整巻き時にデ−タ
記録層の磁性層とサ−ボ信号記録層の磁性層が接触する
ことにより、サ−ボ信号記録層の表面性が転写される場
合がある。このためデ−タ記録層にもカ−ボンブラック
を含有させることにより、これが磁性層表面に存在し、
転写による表面性の劣化を低減することができる。特
に、サ−ボ信号記録層に前述の非磁性粉末を含有させた
場合、これとデ−タ記録層のカ−ボンブラックが緩衝材
となるため、特に好ましい。
abot社製のBLACK PEARLS800、Mo
gul−L、VULCAN XC−72、Regal6
60R、 コロンビアン・カ−ボン社製のRaven1
255、ConductexSC、SEVACARB・
MTCI、カンカ−ブ社製のThermaxPowde
r・N−991等が挙げられる。カ−ボンブラックの添
加量としては、磁性粉末100重量部に対して、0.2
〜12重量部が好ましく、1〜6重量部がより好まし
い。
添加することが好ましい。このような潤滑剤としては、
脂肪酸、脂肪酸エステル、炭化水素等を単独あるいは2
種以上混合して使用することができるが、これらの中で
も炭素数10以上、好ましくは12以上30以下の脂肪
酸と脂肪酸エステルを併用することが好ましい。このよ
うな脂肪酸は一部が磁性粉末に吸着して、磁性粉の分散
性を助けるとともに、初期摩耗において媒体−ヘッド間
の接触を和らげ、摩擦係数を低下させてヘッド汚れの低
減に寄与する。
・トランス等の異性体の構造いずれでもよいが、潤滑性
能に優れる直鎖型が好ましい。このような脂肪酸として
は、例えばラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、
パルミチン酸、ベヘン酸、オレイン酸、リノ−ル酸、等
が挙げられるが、これらの中でもミリスチン酸、ステア
リン酸、パルミチン酸が好ましい。
酸n−ブチル、オレイン酸ヘキシル、オレイン酸n−オ
クチル、オレイン酸2−エチルヘキシル、オレイン酸オ
レイル、ラウリン酸n−ブチル、ラウリン酸ヘプチル、
ミリスチン酸n−ブチル、オレイン酸n−ブトキシエチ
ル、トリメチロ−ルプロパントリオ−ル、ステアリン酸
n−ブチル,ステアリン酸s−ブチル、ステアリン酸イソ
アミル、ステアリン酸ブチルセロソルブなどがある。
性としては、余りに平滑であると、サ−ボ信号記録層か
らの転写による表面性の低下が顕著となり、一方、余り
に表面凹凸が大きな場合、テ−プ−ヘッド間のスペ−シ
ングロスを増大させるため、光干渉式三次元表面粗さに
よる表面平滑性でRaを1.2〜13nmの範囲とする
ことが好ましい。なお、前記表面平滑性は、サ−ボ信号
記録層の表面平滑性と同じ測定によるものである。
りに厚いと厚み損失による出力低下を招くため、1.0
μm以下とすることが好ましく、0.5μm以下、0.
1μ以上とすることがより好ましい。
層に非磁性粉末あるいは磁性粉末を含有する下塗り層を
設けることもできる。このような下塗り層を設ける場
合、非磁性支持体上にまず下塗り層を塗布、乾燥し、し
かる後上層磁性層を塗布する、逐次重層塗布方法でも、
下塗り層及び上層磁性層を同時に塗布する、同時重層塗
布方法いずれも使用することができる。
ては、従来から公知の塗料製造工程を使用することがで
き、ニ−ダ等による混練工程、一次分散工程を併用する
ことが好ましい。なお、一次分散工程においては、サン
ドミルを使用することにより磁性粉の分散性とともに、
塗膜表面性を調整できるため好ましい。
従来から使用されている磁気テ−プ用非磁性支持体を用
いることができ、例えば、ポリエチレンテレフタレ−
ト、ポリエチレンナフタレ−ト等のポリエステル類、ポ
リオレフイン類、セルロ−ストリアセテ−ト、ポリカ−
ボネ−ト、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミ
ド、ポリスルフオン、アラミド、芳香族ポリアミドなど
の公知のフイルムが使用できるが、高密度記録を達成す
るために使われるトラッキングサ−ボ機構は、使用環
境、特に高温環境下の試験において発生する非磁性支持
体の収縮の異方性が大きいと追従性が低下し、トラッキ
ングエラ−が生じやすいため、105℃30分の熱収縮
率が縦1.5%以下、横1.0%以下のものが好まし
い。なお、本発明の非磁性支持体の熱収縮率は、支持体
の幅10mm、長さ300mmの試験片6本をMD/T
Dより各々採取し105℃の熱風中で30分処理し放冷
したあとの長さを測定し、(元長−収縮後の長さ)/元長
×100の平均値により求められるものである。
いても従来公知の塗布方法を使用することができ、この
ような塗布方法としては、グラビア塗布、ロ−ル塗布、
ブレ−ド塗布、エクストル−ジョン塗布等を挙げること
ができる。
タ記録層の磁性層は、塗布乾燥後、プラスチックロ−ル
あるいは金属ロ−ルを用いたカレンダによる表面処理を
行うことが望ましい。カレンダ処理を行うことにより、
磁性層表面を平滑化するとともに、磁性粉末の充填度を
向上し、残留磁束密度を向上することができる。
明する。なお、以下部とあるのは、重量部を意味する。
200メッシュになるように粉砕したMn粉末およびB
i粉末を、MnとBiがモル比で55:45になるよう
に秤量し、ボ−ルミルを用いて十分混合した。
いて、3t/cm2の圧力で直径20mm、高さ10m
mの円柱状に成型した。この成型体を密閉式のアルミ容
器に入れ、真空に引いた後、窒素ガスを0.5気圧導入
した。次にこの容器を電気炉に入れ、270℃の温度で
10日間熱処理した。熱処理後、MnBiインゴット空
気中に取り出し、乳鉢で軽く粉砕して磁気特性を測定し
た。300Kで最大磁界16kOeの磁界を印加して測
定した保磁力は840Oeで、磁化量は53.6emu
/gであった。
星ボ−ルミルを用いて微粉砕した。ボ−ルミルポット
に、直径3mmのジルコニアボ−ルを内容積の1/3を
占めるように充填した。この中に、粗粉砕したMnBi
粉末500部と、溶媒としてトルエンを500部を入
れ、回転数150rpmで8時間粉砕した。得られたM
nBi磁性粉末を取り出し、トルエンを蒸発させた後、
磁気特性を測定した。300Kで最大磁界16kOeの
磁界を印加して測定した保磁力および磁化量は、それぞ
れ9800Oeおよび36.2emu/gであった。
末に、以下の方法で安定化処理を施した。トルエンに浸
した状態でMnBi磁性粉を取り出し、熱処理容器に移
して室温で約2間真空乾燥した。次に同じ容器に入れた
まま、酸素を1000ppm含有する窒素ガスを1気圧
導入し、40℃の温度において、15時間熱処理を行っ
た。
充填されている酸素混合ガスを真空引きして除去した
後、窒素ガスを0.5気圧導入し、温度を330℃まで
上昇させた後、この温度で2時間加熱処理した。
Bi磁性粉末の平均粒子径は、0.5μmで、300K
で最大磁界16kOeの磁界を印加して測定した保磁力
および磁化量は、それぞれ9700Oeおよび40.1
emu/gであった。
−ルミルで分散させた後、得られた分散液にポリイソシ
アネ−ト5部を加え、サ−ボ信号記録層用塗布液を調整
した。一方、これとは別にデ−タ記録用塗料をニ−ダで
混練した後、サンドミルで10時間分散させ、得られた
分散液にポリイソシアネ−ト7部を加え、デ−タ記録用
塗布液を調整した。得られたサ−ボ信号記録層用塗布液
を、ポリエチレンテレフタレ−トフィルム支持体(10
5℃30分後の熱収縮が縦0.3%、横0.2%)に乾
燥、カレンダ−処理後の厚さが1.0μmとなるように
塗布し、乾燥した。次にこのサ−ボ信号記録層を設けた
反対面に、デ−タ記録層用塗布液を乾燥、カレンダ−処
理後の磁性層厚さが1.0μmとなるように塗布し乾燥
した。得られた磁気原反を、5段カレンダ−で鏡面化処
理を行い、1/2インチ幅にスリットし磁気テ−プを作
製した。
まず液体窒素中に浸すことにより冷却し、このあと速や
かに1000Oeの交流磁界を印加して初期化した。
ヘッドを使用して相対速度3m/sで記録周波数0.6
MHzの信号をサ−ボ信号記録層に記録した。記録電流
はゼロツ−ピ−クで8mAとした。
000Gの交流磁場中にさらし、再び信号を読みとった
ところ、交流磁場にさらす前の信号に対して90%の出
力値が得られた。
得られたサ−ボ信号記録層の磁性層は、通常の磁気ヘッ
ドを用いて、サ−ボ信号を記録できるとともに、一旦サ
−ボ信号が記録された場合、外部磁場によっても信号が
損なわれず、安定なサ−ボ信号記録層とできることが分
かる。
持体上の一方にデ−タ記録層を設け、デ−タ記録層の反
対側にMnBi磁性粉末を含有させたサ−ボ信号記録層
を形成し、このMnBi磁性粉末を含有する磁性層をサ
−ボ信号の記録に利用することにより、デ−タ記録とサ
−ボ信号記録を別の面に記録し、磁性層の片面を全てデ
−タ記録に使用できる。従って、本発明の磁気テ−プを
用いればテ−プの片面を全てデ−タ記録用に使用した上
で、大容量化に不可欠なサ−ボ制御を行うことが出来
る。また、サ−ボ信号を記録する面をMnBi磁性粉末
を含有する磁性層とすることによって、通常の磁気ヘッ
ドを使用できるとともに、外部磁場に影響されずサ−ボ
信号の信頼性を高めることができ、その産業的価値は大
きい。
を示した図である。
化曲線およびヒステリシス曲線の一例を示した図であ
る。
金磁性粉末を用いた磁気テ−プの再生出力の消去特性を
調べた図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 非磁性支持体両面上に磁性層が設けられ
ている磁気テ−プであって、片面側磁性層にのみMnB
i磁性粉末を含有することを特徴とする磁気テープ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10280229A JP2000113448A (ja) | 1998-10-01 | 1998-10-01 | 磁気テープ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10280229A JP2000113448A (ja) | 1998-10-01 | 1998-10-01 | 磁気テープ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000113448A true JP2000113448A (ja) | 2000-04-21 |
Family
ID=17622116
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10280229A Pending JP2000113448A (ja) | 1998-10-01 | 1998-10-01 | 磁気テープ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000113448A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002166344A (ja) * | 2000-08-30 | 2002-06-11 | Topcon Corp | レンズ研削加工装置のレイアウト表示装置 |
US8159776B2 (en) | 2007-04-20 | 2012-04-17 | Hitachi Maxell, Ltd. | Magnetic tape driving apparatus comprising a tape separation portion that separates a magnetic tape from a magnetoresistive head unit |
-
1998
- 1998-10-01 JP JP10280229A patent/JP2000113448A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002166344A (ja) * | 2000-08-30 | 2002-06-11 | Topcon Corp | レンズ研削加工装置のレイアウト表示装置 |
JP4688359B2 (ja) * | 2000-08-30 | 2011-05-25 | 株式会社トプコン | レンズ研削加工装置のレイアウト表示装置 |
US8159776B2 (en) | 2007-04-20 | 2012-04-17 | Hitachi Maxell, Ltd. | Magnetic tape driving apparatus comprising a tape separation portion that separates a magnetic tape from a magnetoresistive head unit |
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