JP2001273620A - 磁気記録媒体のサーボトラッキング方法 - Google Patents

磁気記録媒体のサーボトラッキング方法

Info

Publication number
JP2001273620A
JP2001273620A JP2000091872A JP2000091872A JP2001273620A JP 2001273620 A JP2001273620 A JP 2001273620A JP 2000091872 A JP2000091872 A JP 2000091872A JP 2000091872 A JP2000091872 A JP 2000091872A JP 2001273620 A JP2001273620 A JP 2001273620A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic recording
layer
groove
magnetic
recording medium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000091872A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichi Masuyama
健一 増山
Osamu Iwasaki
修 岩崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP2000091872A priority Critical patent/JP2001273620A/ja
Publication of JP2001273620A publication Critical patent/JP2001273620A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
  • Magnetic Record Carriers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】磁性層とは反対側のバック層表面に溝を設け、
この溝をサーボ信号としてレーザーで読み取り、磁気記
録層のトラッキングを行なう磁気記録媒体のサーボトラ
ッキング方法を提供すること。 【解決手段】 支持体の一面に磁気記録層を備え、他面
に無機粉末とバインダーを主成分としたバック層を備
え、該バック層表面にはレーザーで読み取り磁気記録層
のトラッキングを行う為のサーボ信号とする溝を設けた
磁気記録媒体において、レーザー読み取りスポット径
(φ)と、サーボ信号の溝の幅(W1)及びバック層表
面の溝以外の部分の表面粗さ(Ra)とがφ÷Ra≧5
0およびφ≧W1の関係であること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体のバ
ック層表面に設けた溝をレーザーで読み取り磁気記録層
のトラッキングを行う為のサーボ信号とする磁気記録媒
体のサーボトラッキング方法に関し、特にレーザーによ
る読み取り誤差を無くし、磁気記録層のトラッキングの
位置ずれが防止された磁気記録媒体のサーボトラッキン
グ方法に関する。
【0002】
【従来の技術】磁気記録技術は、媒体の繰り返し使用が
可能であること、信号の電子化が容易であり周辺機器と
の組み合わせによるシステムの構築が可能であること、
信号の修正も簡単にできること等の他の記録方式にはな
い優れた特長を有することから、ビデオ、オーディオ、
コンピューター用途等を始めとして様々な分野で幅広く
利用されてきた。
【0003】そして、機器の小型化、記録再生信号の質
の向上、記録の長時間化、記録容量の増大等の要求に対
応するために、記録媒体に関しては、記録密度、信頼
性、耐久性をより一層向上させることが常に望まれてき
た。
【0004】例えば、コンピューター用の磁気記録テー
プも年々増大するデータ量を保存するために大容量のデ
ジタル記録媒体の開発が望まれ、記録容量を大きくする
ため、記録密度の向上、テープの薄層化等が行われてい
る。この記録密度向上の為には、磁性層の磁気特性の向
上は勿論必要であるが、記録トラック幅を狭くして記録
密度を上げる方法も提案されている。しかしながら、記
録トラック幅を狭くすると、トラック位置ずれが発生し
やすくなり、エラー発生の原因となる。従って、記録ト
ラック幅を狭くし、記録密度を上げても、トラック位置
ずれによるエラー発生を無くすることが求められてい
る。
【0005】このようなトラック位置ずれを防止する方
法として、従来、磁気記録面の一部にサーボ信号を予め
記録しておき、このサーボ信号を読み取りトラック位置
を確認しながら記録再生を行う方法がとられてきた。し
かしながら、この方法では、磁気記録面の一部をサーボ
信号の記録として使用するため、実際に記録再生に使用
する記録面積が少なくなるという欠点がある。このよう
な欠点を改善する方法として、磁気記録媒体の磁性層と
は反対側のバック面にサーボ信号を予め記録し、このバ
ック面のサーボ信号を読み取ることによりトラック位置
を確認し、記録再生を行う方法が提案されている。例え
ば、特開平11−213384号公報には、磁性層とは
反対側のバックコート層表面に溝を設け、この溝をサー
ボ信号としてレーザーで読み取り、磁気記録層のトラッ
キングを行なう方法が提案されている。しかしながら、
この公報に記載の方法は、トラック位置ずれをある程度
は防止できるものの、まだまだ満足できるものではなか
った。
【0006】従って、記録密度を向上させる為、記録ト
ラック幅を狭くした磁気記録媒体であって、しかもトラ
ック位置ずれによるエラー発生がより一層確実に防止さ
れた磁気記録媒体のサーボトラッキング方法の開発が望
まれている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、磁性層とは
反対側のバック層表面に溝を設け、この溝をサーボ信号
としてレーザーで読み取り、磁気記録層のトラッキング
を行なう磁気記録媒体のサーボトラッキング方法におい
て、トラック位置ずれが顕著に防止された磁気記録媒体
のサーボトラッキング方法を提供することである。特
に、バック層表面に設けた溝をレーザーで読み取りサ
ーボ信号とする場合に、S/Nを高くし、読み取り誤差
を少なくすること、及び読み取りレーザーのスポット
サイズと、サーボ信号としての溝の幅および溝と溝の間
隔とを規定し、読み取り誤差を無くした磁気記録媒体の
サーボトラッキング方法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者は、磁性層とは
反対側のバック層表面に溝を設け、この溝をサーボ信号
としてレーザーで読み取り、磁気記録層のトラッキング
を行なう磁気記録媒体のサーボトラッキング方法におい
て、トラック位置ずれを確実に防止できる技術について
鋭意研究を行なった。その結果、バック層表面に設けた
サーボ信号用の溝の幅(W1)及びバック層表面の溝以
外の部分の表面粗さ(Ra)と、読み取りレーザーのス
ポット径(φ)との関係が、S/Nを高くし、読み取り
誤差を無くすのに重要であることを見出し、これらがあ
る特定の関係にある場合に、トラック位置ずれが顕著に
防止できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0009】即ち、本発明は、 「1. 支持体の一面に磁気記録層を他面に無機粉末と
バインダーを主成分としたバック層を備えた磁気記録媒
体を、該バック層表面に設けた溝をレーザーで読み取り
磁気記録層のトラッキングを行う為のサーボ信号とする
磁気記録媒体のサーボトラッキング方法において、読み
取りレーザーのスポット径(φ)と、サーボ信号の溝の
幅(W1)およびバック層表面の溝以外の部分の表面粗
さ(Ra)とが下記式(1)および式(2)の関係であ
ることを特徴とする磁気記録媒体のサーボトラッキング
方法、 φ÷Ra≧50 (1) φ≧W1 (2)」 である。
【0010】本発明の好ましい態様は次の通りである。 2. 前記レーザー読み取りスポット径(φ)と、サー
ボ信号の溝の幅(W1)とが下記式(2a)の関係であ
ること。 2×W1≧φ≧W1 (2a) 3. 前記サーボ信号とする溝が複数であり、隣り合う
溝と溝の幅方向の距離(D1)とレーザー読み取りスポ
ット径(φ)とが下記式(3)の関係であること。 φ≦D1 (3) 4. 前記サーボ信号とする溝がドット状の溝であり、
各ドット状溝の長さ(W2)および隣り合うドット状溝
とドット状溝の長さ方向の距離(D2)と、レーザー読
み取りスポット径(φ)とが下記式(4)および式
(5)の関係であること。 φ≦W2 (4) φ≦D2 (5) 5. 前記レーザー読み取りスポット径(φ)と、バッ
ク層表面の溝以外の部分の表面粗さ(Ra)とが下記式
(1a)の関係であること。 φ÷Ra≧100 (1a) 本発明は上記構成とすることで、磁性層とは反対側のバ
ック層表面に設けた溝をサーボ信号としてレーザーで読
み取り、磁気記録層のトラッキングを行なうことによ
り、トラック位置ずれを確実に防止できた。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。図1は本発明に係る磁気記録媒体の構成を示す断
面概略図であり、図2(a)は図1の磁気記録媒体のバ
ック層表面に連続線状の溝がテープ長手方向に設けられ
た、本発明に係る磁気記録媒体の一実施形態(第1の実
施形態)の構成を示すバック層平面図であり、図2
(b)は図2(a)の部分拡大図及び読み取りレーザー
のスポット径を示す図である。図3(a)は、図1の磁
気記録媒体のバック層表面にドット状の溝がテープ長手
方向に設けられた、本発明に係る磁気記録媒体の他の一
実施形態(第2の実施形態)の構成を示すバック層平面
図であり、図3(b)は図3(a)の部分拡大図及び読
み取りレーザーのスポット径を示す図である。
【0012】図1において、1は磁気記録媒体、2は支
持体、3は磁気記録層、4は下層、5はバック層であ
る。図2において、6はバック層表面であり、7はバッ
ク層表面に設けられたサーボ信号とする連続線状の溝で
あり、W1はこの溝の幅であり、D1は隣り合う溝と溝
の幅方向の距離であり、8は読み取りレーザーのスポッ
トであり、φはそのスポット径である。そして、バック
層表面6の溝7以外の部分はその表面粗さがRaであ
る。図3において、6はバック層表面であり、7′はバ
ック層表面に設けられたサーボ信号とするドット状の溝
であり、W1はこのドット状溝の幅であり、D1は隣り
合うドット状溝と溝の幅方向の距離であり、W2はドッ
ト状溝の長さであり、D2は隣り合うドット状溝間の長
さ方向の距離である。8は読み取りレーザーのスポット
であり、φはそのスポット径である。そして、バック層
表面6の溝7以外の部分はその表面粗さがRaである。
【0013】本発明の磁気記録媒体は、支持体の一面に
磁気記録層を備え、他面に無機粉末とバインダーを主成
分としたバック層を備え、該バック層表面にはレーザー
で読み取り磁気記録層のトラッキングを行う為のサーボ
信号とする溝が設けられている。そして、バック層表面
の溝以外の部分の表面粗さ(Ra)は、読み取りに用い
るレーザーのスポット径(φ)と下記式(1)の関係に
あるように調整されている。 φ÷Ra≧50 (1) 特に好ましくは、バック層表面の溝以外の部分の表面粗
さ(Ra)と、読み取りレーザースポット径(φ)と
が、下記式(1a)の関係にある場合である。 φ÷Ra≧100 (1a)
【0014】また、本発明の磁気記録媒体は、バック層
表面にサーボ信号としてレーザーで読み取る溝が設けら
れている。このサーボ信号として読み取る溝の幅(W
1)は、読み取りに用いるレーザーのスポット径(φ)
と下記式(2)の関係にあるように調整されている。 φ≧W1 (2) サーボ信号として読み取る溝の幅(W1)と、読み取り
に用いるレーザーのスポット径(φ)との関係が、下記
式(2a)の関係であることが特に好ましい。 2×W1≧φ≧W1 (2a)
【0015】本発明において、バック層表面の溝は、単
一の連続線状の溝又はドット状の溝であってもよいが、
好ましくは複数本の連続線状の溝又はドット状の溝であ
る。ドット状の溝の場合は、後述の溝の存在する領域を
1本と数える。溝の配置は、後述のトラッキング法に従
う限り特に制限されない。例えば、図2及び3に示すよ
うに幅方向全域に亘り所定間隔をおいて存在していても
よいし、或いは、幅方向の一部分にのみ複数本存在して
いてもよく、また左右何れかの側方部にのみ所定間隔を
おいて複数本存在していてもよい。溝の本数は磁性層に
おけるデータトラックの本数の整数分の1であることが
好ましい。サーボ信号とする溝が複数本である場合、隣
り合う溝と溝の幅方向の距離(D1)と、レーザー読み
取りスポット径(φ)とは、下記式(3)の関係である
ことが好ましい。 φ≦D1 (3)
【0016】また、バック層表面のサーボ信号とする溝
がドット状の溝である場合、各ドット状溝の長さ(W
2)および隣り合うドット状溝とドット状溝の長さ方向
の距離(D2)と、レーザー読み取りスポット径(φ)
とが下記式(4)および式(5)の関係であることが好
ましい。 φ≦W2 (4) φ≦D2 (5)
【0017】バック層表面にレーザー読み取り用の溝を
設ける方法としては、特に制限されるべきではないが、
具体的には、レーザービームを照射することにより加工
する方法が挙げられる。この溝を設けるために使用され
るレーザービームを得るためには、各種のレーザー露光
装置が用いられるが、レーザー露光装置における出力、
レーザービームの波長、ビーム径等を適宜選定すること
により、W1、溝の深さ等が調整される。例えば、アル
ゴンレーザを用いる場合、波長514.5nmでビーム
強度20〜200mW(テープ表面)を用い、テープ走
行速度3〜30m/秒でビーム径を選定することにより
溝の加工を行うことが挙げられる。
【0018】バック層表面に設けられた溝の深さは、特
に限定されるものではないが、溝が浅いとレーザー読み
取りのコントラストが少なくなり、また、溝が深すぎる
と磁気テープ物性やテープ変形に影響する。このため、
溝の深さは0.1〜0.5μmが好ましい。
【0019】本発明においては、バック層表面に設けら
れた溝の存在する領域に1または2以上のレーザービー
ムを照射し、その反射光、例えば、反射光の強度の強弱
によるコントラスト又はその差等を検知して、サーボ信
号とする。溝の存在する領域とは、磁気記録媒体のトラ
ック方向に対応する領域を意味する。
【0020】このようなサーボトラッキング法として
は、プッシュプル法や3ビーム法等の光サーボ方式が挙
げられる。反射光の受光素子としては、光ディスク用の
2分割素子(即ち、レーザービームを2本用いる)が好
ましい。また、サーボトラッキングシステムとしては、
例えば、特開平11−339254号公報に記載された
もの等が挙げられる。
【0021】サーボトラッキングは、概ね以下のように
して実施されるが、これに限定されるものではない。1
又は2以上のレーザービームのスポットの少なくとも一
部が溝の存在する領域を照射するように光路を設定し、
その反射光の強度を検出して変換した電気信号をサーボ
トラッキング処理装置に送る。サーボトラッキング処理
装置では、反射光の強度あるいはその差について計算処
理し、磁気ヘッドがオントラックの状態であるか、オフ
トラックの状態であるかを判断し、オフトラックの状態
である場合は、磁気ヘッドの駆動装置に対して磁気ヘッ
ドを適正な位置に移動するよう指令を発し、その結果、
駆動装置によって磁気ヘッドを適正な位置、即ちオント
ラックの状態に復帰させる。この場合、反射光の受光素
子としては、2分割素子を用いる場合には、レーザービ
ームのスポットは、溝の存在する領域において、スポッ
トの略半分が溝を照射可能なように光路が設定されるこ
とが好ましい。本発明の磁気記録媒体では、好ましくは
トラック密度20tpmm(トラック/mm)以上、更
に好ましくは、30〜200tpmmで、面記録密度を
0.01〜0.5Gbit/cm2(0.065〜3Gbit
/inch2)に記録した場合にも、サーボトラッキングを
確実に行うことができる。
【0022】[バック層]本発明では、磁性層と反対側
にバック層が設けられるが、バック層は本来、帯電防止
やカール補正などの機能を有する。以下に、バック層に
ついて詳述する。バック層は、微粒子で電気伝導性がす
ぐれたカーボンブラックを主なフィラーとし、平均粒子
サイズの異なる二種類のカーボンブラックを含有させた
り、必要により無機質粉末を含有してもよい。例えば、
モース硬度5〜9の無機質粉末を含有させることができ
る。
【0023】バック層に含有されるカーボンブラック
は、平均粒子サイズが10〜30nmの微粒子状カーボン
ブラックと平均粒子サイズが50〜500nmの粗粒子状
カーボンブラックである。一般に、上記のような微粒子
状のカーボンブラックの添加により、バック層の表面電
気抵抗を低く設定でき、また光透過率も低く設定でき
る。磁気記録の装置によっては、テープの光透過率を利
用し、動作の信号に使用しているものが多くあるため、
このような場合には特に微粒子状のカーボンブラックの
添加は有効になる。また微粒子状カーボンブラックは一
般に潤滑剤の保持力に優れ、潤滑剤併用時、摩擦係数の
低減化に寄与する。一方、50〜500nmの粗粒子状カ
ーボンブラックは、固体潤滑剤としての機能を有してお
り、またバック層の表面に微小突起を形成し、接触面積
を低減化して、摩擦係数の低減化に寄与する。しかし粗
粒子状カーボンブラックは、過酷な走行系では、テープ
摺動により、単独乃至過料に用いるとバック層からの脱
落が生じ易くなる傾向がある。
【0024】本発明で用いることができる微粒子状カー
ボンブラックの具体的な商品としては、以下のものを挙
げることができる。RAVEN2000B(18nm)、
RAVEN1500B(17nm)(以上、コロンビアカ
ーボン社製)、BP800(17nm)(キャボット社
製)、PRINNTEX90(14nm)、PRINTE
X95(15nm)、PRINTEX85(16nm)、P
RINTEX75(17nm)(以上、デグサ社製)、#
3950(16nm)(三菱化成工業(株)製)。また粗
粒子カーボンブラックの具体的な商品の例としては、サ
ーマルブラック(270nm)(カーンカルブ社製)、R
AVEN MTP(275nm)(コロンビアカーボン社
製)を挙げることができる。
【0025】本発明において、10〜30nmの微粒子状
カーボンブラックと50〜500nmの粗粒子状カーボン
ブラックの含有比率(重量比)は、前者:後者=99:
1〜60:40の範囲が好ましく、更に好ましくは、9
8:2〜70:30である。また、バック層におけるカ
ーボンブラック(微粒子状と粗粒子状を加えた全量)の
含有量は、後述する結合剤100重量部に対して、通常
30〜80重量部の範囲であり、好ましくは、45〜6
5重量部の範囲である。
【0026】本発明に係るバック層は、上記各成分が後
述する結合剤中に分散されてなるものであるが、他の任
意の成分として、分散剤、潤滑剤を添加しても良い。分
散剤としては、例えば、カプリル酸、カプリン酸、ラウ
リン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、
ベヘン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リ
ノレン酸、ステアロール酸等の炭素数12〜18個の脂
肪酸(RCOOH、Rは炭素数11〜17個のアルキル
基、又はアルケニル基)、前記脂肪酸のアルカリ金属又
はアルカリ土類金属からなる金属石けん、前記の脂肪酸
エステルのフッ素を含有した化合物、前記脂肪酸のアミ
ド、ポリアルキレンオキサイドアルキルリン酸エステ
ル、レシチン、トリアルキルポリオレフィンオキシ第四
級アンモニウム塩(アルキルは炭素数1〜5個、オレフ
ィンは、エチレン、プロピレンなど)、硫酸エステル、
及び銅フタロシアニン等を使用することができる。これ
らは、単独でも組み合わせて使用しても良い。上記の中
では、オレン酸銅、銅フタロシアニン、及び硫酸バリウ
ムが好ましい。分散剤は、結合剤樹脂100重量部に対
して0.5〜20重量部の範囲で添加される。
【0027】潤滑剤としては、従来から磁気テープに通
常使用されている潤滑剤から適宜選択して使用できる
が、本発明では特に炭素数18以上の脂肪酸、あるいは
脂肪酸エステルが走行性の向上の点から好ましい。潤滑
剤は、結合剤樹脂100重量部に対して通常1〜5重量
部の範囲で添加される。
【0028】本発明でバック層の形成に使用できる結合
剤としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反
応型樹脂やこれらの混合物を挙げることができる。熱可
塑性樹脂の例としては、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル
−アクリルニトリル共重合体、アクリル酸エステル−ア
クリロニトリル共重合体、アクリル酸エステル−塩化ビ
ニリデン共重合体、アクリル酸エステル−スチレン共重
合体、メタアクリル酸エステル−アクリルニトリル共重
合体、メタアクリル酸エステル−塩化ビニリデン共重合
体、メタアクリル酸エステル−スチレン共重合体、ポリ
弗化ビニル、塩ビニリデン−アクリロニトリル共重合
体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリアミ
ド樹脂、ポリビニルブチラール、繊維素系樹脂(セルロ
ースアセテートブチレート、セルロースダイアセテー
ト、セルロースプロピオネート、ニトロセルロースな
ど)、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリエステル樹
脂、クロロビニルエーテル−アクリル酸エステル共重合
体、アミノ樹脂、各種ゴム系樹脂を挙げることができ
る。
【0029】また熱硬化性樹脂または反応型樹脂として
は、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレ
タン硬化型樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹
脂、アクリル系反応樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、シリ
コーン樹脂、エポキシ−ポリアミド樹脂、ポリイソシア
ネートを挙げることができる。バック層は、通常の方法
に従って支持体の磁性層が設けられている側とは反対側
に設けられる。即ち、前記発熱材料を含む各成分を適当
な有機溶媒に溶解、分散させた塗布液を調製し、これを
常法の塗布方法に従い、塗布、乾燥することにより、支
持体上にバック層を設けることができる。本発明のバッ
ク層において、レーザービームによる加工前のバック面
の表面粗さ(WYKO社製TOPO−3DのMIRAU
法で測定した中心面平均粗さ)Raは、φ/50≧Ra
を満足すると共に好ましくは2〜40nm、更に好まし
くは、3〜30nmの範囲である。この範囲に調整する
ことによりテープが巻かれた状態でバック層の表面が磁
性層の表面に転写されて再生出力が低下することが、防
止され、かつガイドポールに対する摩擦の影響を低減さ
せるためにも有効である。なお、この表面粗さRaの調
整は、通常、バック層組成粉体のサイズの選定やバック
層を塗布形成後、カレンダーによる表面処理工程におい
て、用いるカレンダーロールの材質、その表面性、圧力
等の調整により行われる。本発明において、バック層
は、その厚みは0.1〜1.0μmが好ましく、更には
0.1〜0.8μmの範囲が好ましい。
【0030】[磁性層]本発明により得られる磁気記録
媒体は、支持体の一面に磁性層を有し、他面に本発明の
バック層を有する構成のものであれば、特に制限される
べきものではない。好ましくは、磁性層は、非磁性の下
層上に設けることが好ましく、例えば、支持体上に下層
及び磁性層を湿潤状態の内に同時に、又は下層を塗布
後、下層が湿潤状態の内に磁性層を設ける逐次湿潤塗布
である、いわゆるウェット・オン・ウェット方式(W/
W)でも、下層が乾燥した後に磁性層を設けるウェット
・オン・ドライ方式(W/D)でも磁性層を設けること
が出来る。生産得率の点から(W/W)が好ましい。
(W/W)は、重層構成で同時に上層/下層が形成でき
るため、カレンダー工程などの表面処理工程を有効に活
用でき、超薄層でも磁性層の表面粗さを良化できる。
【0031】[強磁性粉末]本発明により得られる磁気
記録媒体の磁性層に使用する強磁性粉末としては、特に
制限されるべきものではないが、強磁性金属粉末または
六方晶系フェライト粉末が好ましい。強磁性金属粉末と
しては、α−Feを主成分とする強磁性金属粉末が好ま
しい。強磁性金属粉末には所定の原子以外にAl、S
i、Ca、Mg、Ti、Cr、Cu、Y、Sn、Sb、
Ba、W、La、Ce、Pr、Nd、P、Co、Mn、
Zn、Ni、Sr、Bなどの原子を含んでもかまわな
い。特に、Al、Ca、Mg、Y、Ba、La、Nd、
Sm、Co、Niの少なくとも1つをα−Fe以外に含
むことが好ましい。CoはFeと合金を作ると飽和磁化
が増加し、かつ減磁が改良されるので特に好ましい。C
oの含有量はFeに対して1原子%〜40原子%が好ま
しく、さらに好ましくは15原子%〜35原子%、より
好ましくは20原子%〜35原子%である。Y等の希土
類元素の含有量は1.5原子%〜12原子%が好まし
く、さらに好ましくは3原子%〜10原子%、より好ま
しくは4原子%〜9原子%である。Alは1.5原子%
〜12原子%が好ましく、さらに好ましくは3原子%〜
10原子%、より好ましくは4原子%〜9原子%であ
る。Y等の希土類やAlは焼結防止剤として機能してお
り、組合わせて使用することでより高い焼結防止効果が
得られる。これらの強磁性粉末にはあとで述べる分散
剤、潤滑剤、界面活性剤、帯電防止剤などで分散前にあ
らかじめ処理を行ってもかまわない。具体的には、特公
昭44−14090号、特公昭45−18372号、特
公昭47−22062号、特公昭47−22513号、
特公昭46−28466号、特公昭46−38755
号、特公昭47−4286号、特公昭47−12422
号、特公昭47−17284号、特公昭47−1850
9号、特公昭47−18573号、特公昭39−103
07号、特公昭46−39639号、米国特許第302
6215号、同3031341号、同3100194
号、同3242005号、同3389014号などに記
載されている。
【0032】強磁性金属微粉末には少量の水酸化物、ま
たは酸化物が含まれてもよい。強磁性金属微粉末の公知
の製造方法により得られたものを用いることができ、下
記の方法を挙げることができる。焼結防止処理を行った
含水酸化鉄、酸化鉄を水素などの還元性気体で還元して
FeあるいはFe−Co粒子などを得る方法、複合有機
酸塩(主としてシュウ酸塩)と水素などの還元性気体で
還元する方法、金属カルボニル化合物を熱分解する方
法、強磁性金属の水溶液に水素化ホウ素ナトリウム、次
亜リン酸塩あるいはヒドラジンなどの還元剤を添加して
還元する方法、金属を低圧の不活性気体中で蒸発させて
微粉末を得る方法などである。このようにして得られた
強磁性金属粉末は公知の徐酸化処理する。含水酸化鉄、
酸化鉄を水素などの還元性気体で還元し、酸素含有ガス
と不活性ガスの分圧、温度、時間を制御して表面に酸化
皮膜を形成する方法が、減磁量が少なくこのましい。
【0033】強磁性粉末をBET法による比表面積(以
下、「SBET」と記す。)で表せば40〜80m2/gであ
り、好ましくは45〜70m2/gである。40m2/g以下
ではノイズが高くなる場合があり、80m2/g以上では
平滑な表面が得にくい場合名がある。強磁性粉末の結晶
子サイズは好ましくは80〜180Åであり、更に好ま
しくは100〜170Å、特に好ましくは110〜16
5Åである。強磁性粉末の平均長軸長は好ましくは0.
02μm〜0.25μmであり、更に好ましくは0.0
3μm〜0.15μmであり、特に好ましくは0.03
μm〜0.12μmである。強磁性粉末の針状比は3〜
15が好ましく、さらには3〜10が好ましい。磁性金
属粉末の飽和磁化σsは好ましくは90〜170A・m2
/kgであり、更に好ましくは100〜160A・m2
/kg、特に好ましくは110〜160A・m2/kg
である。強磁性金属粉末の抗磁力は1700〜3500
エルステッド(135〜279kA/m)が好ましく、
更に好ましくは1800〜3000エルステッド(14
2〜239kA/m)である。
【0034】強磁性金属粉末の含水率は0.1〜2%と
するのが好ましい。結合剤の種類によって強磁性粉末の
含水率は最適化するのが好ましい。強磁性粉末のpH
は、用いる結合剤との組合せにより最適化することが好
ましい。その範囲は6〜12であるが、好ましくは7〜
11である。強磁性金属粉末のSA(ステアリン酸)吸
着量(表面の塩基性点の尺度)は1〜15μmol/m2、好
ましくは2〜10μmol/m 2、さらに好ましくは3〜8μ
mol/m2である。ステアリン酸吸着量が多い強磁性金属粉末を
使用する時、表面に強く吸着する有機物で表面修飾して
磁気記録媒体を作成することが好ましい。強磁性粉末に
は可溶性のNa、Ca、Fe、Ni、Sr、NH4、SO
4、Cl、NO2、NO3などの無機イオンを含む場合が
ある。これらは、本質的に無い方が好ましい。各イオン
の総和が300ppm以下程度であれば、特性には影響し
ない。また、本発明に用いられる強磁性粉末は空孔が少
ないほうが好ましくその値は20容量%以下、さらに好
ましくは5容量%以下である。また形状については先に
示した平均粒子サイズ、磁気特性を満足すれば針状、米
粒状、紡錘状のいずれでもかまわない。強磁性粉末自体
のSFDは小さい方が好ましく、強磁性粉末のHc分布
を小さくする必要がある。テープのSFDが小さいと、
磁化反転がシャープでピークシフトが小さくなり、高密
度デジタル磁気記録に好適である。Hc分布を小さくす
るためには、強磁性金属粉末においてはゲータイトの粒
度分布を良くする、単分散αFe2O3を使用する、粒子間
の焼結を防止するなどの方法がある。
【0035】[六方晶フェライト微粉末]本発明により
得られる磁気記録媒体の上層に含まれる六方晶フェライ
トとしてバリウムフェライト、ストロンチウムフェライ
ト、鉛フェライト、カルシウムフェライトおよびこれら
の各種の各置換体、Co置換体等がある。具体的にはマ
グネトプランバイト型のバリウムフェライト及びストロ
ンチウムフェライト、スピネルで粒子表面を被覆したマ
グネトプランバイト型フェライト、更に一部スピネル相
を含有した複合マグネトプランバイト型のバリウムフェ
ライト及びストロンチウムフェライト等が挙げられ、そ
の他所定の原子以外にAl、Si、S、Nb、Sn、T
i、V、Cr、Cu、Y、Mo、Rh、Pd、Ag、S
n、Sb、Te、W、Re、Au、Bi、La、Ce、
Pr、Nd、P、Co、Mn、Zn、Ni、B、Ge、
Nbなどの原子を含んでもかまわない。一般にはCo−
Zn、Co−Ti、Co−Ti−Zr、Co−Ti−Z
n、Ni−Ti−Zn、Nb−Zn−Co、Sn−Zn
−Co、Sn−Co−Ti、Nb−Zn等の元素を添加
した物を使用することができる。原料・製法によっては
特有の不純物を含有するものもある。平均粒子サイズは
六角板径で好ましくは10〜50nm、更に好ましくは1
0〜45nmであり、特に好ましくは10〜40nmであ
る。
【0036】特にトラック密度を上げるため磁気抵抗ヘ
ッド(MRヘッド)で再生する場合、低ノイズにする必
要があり、板径は40nm以下が好ましいが、10nm以下
では熱揺らぎのため安定な磁化が望めない。50nm以上
ではノイズが高く、いずれも高密度磁気記録には向かな
い。板状比(板径/板厚)は1〜15が望ましい。好ま
しくは1〜7である。板状比が小さいと磁性層中の充填
性は高くなり好ましいが、十分な配向性が得られない。
15より大きいと粒子間のスタッキングによりノイズが
大きくなる。この平均粒子サイズ範囲のSBETは通常、
30〜200m2/gを示す。比表面積は概ね粒子板径と
板厚からの算術計算値と符号する。粒子板径・板厚の分
布は狭いほど好ましい。数値化は困難であるが、粒子T
EM(透過型電子顕微鏡)写真より約500粒子を無作
為に測定する事で比較できる。分布は正規分布ではない
場合が多いが、計算して平均サイズに対する標準偏差で
表すとσ/平均サイズ=0.1〜2.0である。粒子サ
イズ分布をシャープにするには粒子生成反応系をできる
だけ均一にすると共に、生成した粒子に分布改良処理を
施すことも行われている。たとえば酸溶液中で超微細粒
子を選別的に溶解する方法等も知られている。ガラス化
結晶法では、熱処理を複数回行い、核生成と成長を分離
することでより均一な粒子を得ている。磁性粉で測定さ
れた抗磁力Hcは500〜5000エルステッド(40
〜398kA/m)程度まで作成できる。高Hcの方が
高密度記録に有利であるが、記録ヘッドの能力で制限さ
れる。Hcは粒子サイズ(板径・板厚)、含有元素の種
類と量、元素の置換サイト、粒子生成反応条件等により
制御できる。飽和磁化σsは30〜70A・m2/kg
である。σsは、微粒子になるほど小さくなる傾向があ
る。製法では結晶化温度、または熱処理温度時間を小さ
くする方法、添加する化合物を増量する、表面処理量を
多くする方法等がある。またW型六方晶フェライトを用
いることも可能である。磁性体を分散する際に磁性体粒
子表面を分散媒、ポリマーに合った物質で処理すること
も行われている。表面処理材は無機化合物、有機化合物
が使用される。主な化合物としてはSi、Al、P等の
酸化物または水酸化物、各種シランカップリング剤、各
種チタンカップリング剤が代表例である。量は磁性体に
対して0.1〜10重量%である。磁性体のpHも分散
に重要である。通常4〜12程度で分散媒、ポリマーに
より最適値があるが、媒体の化学的安定性、保存性から
6〜11程度が選択される。磁性体に含まれる水分も分
散に影響する。分散媒、ポリマーにより最適値があるが
通常0.1〜2.0重量%が選ばれる。六方晶フェライ
トの製法としては、炭酸バリウム・酸化鉄・鉄を置換
する金属酸化物とガラス形成物質として酸化ホウ素等を
所望のフェライト組成になるように混合した後溶融し、
急冷して非晶質体とし、次いで再加熱処理した後、洗浄
・粉砕してバリウムフェライト結晶粉体を得るガラス化
結晶法、バリウムフェライト組成金属塩溶液をアルカ
リで中和し、副生成物を除去した後100℃以上で液相
加熱後、洗浄・乾燥・粉砕してバリウムフェライト結晶
粉体を得る水熱反応法、バリウムフェライト組成金属
塩溶液をアルカリで中和し、副生成物を除去した後乾燥
し1100℃以下で処理し、粉砕してバリウムフェライ
ト結晶粉体を得る共沈法等があるが、本発明は製法を選
ばない。
【0037】[下層]次に本発明により得られる磁気記
録媒体が、非磁性な下層を有する場合に関する詳細な内
容について説明する。この下層(非磁性層ともいう)に
は、通常、無機粉末が含まれる。この無機粉末は非磁性
粉末であり、例えば、金属酸化物、金属炭酸塩、金属窒
化物、金属炭化物、等の無機質化合物から選択すること
ができる。無機化合物としては例えばα化率90%以上
のα−アルミナ、β−アルミナ、γ−アルミナ、θ−ア
ルミナ、炭化ケイ素、酸化クロム、酸化セリウム、α−
酸化鉄、ゲータイト、窒化珪素、二酸化チタン、二酸化
珪素、酸化スズ、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウ
ム、酸化亜鉛、硫酸バリウム、などが単独または組合せ
で使用される。特に好ましいのは、粒度分布の小ささ、
機能付与の手段が多いこと等から、二酸化チタン、酸化
亜鉛、α−酸化鉄、ゲータイト、硫酸バリウムであり、
更に好ましいのは二酸化チタン、α−酸化鉄、ゲータイ
トである。α−酸化鉄は、粒子サイズがそろった磁性酸
化鉄やメタル用原料を加熱脱水、アニール処理し空孔を
少なくし、必要により表面処理をしたものが好ましい。
通常、二酸化チタンは光触媒性を持っているので、光が
あたるとラジカルが発生しバインダー、潤滑剤と反応す
る懸念がある。このため、本発明に使用する二酸化チタ
ンは、Al、Fe等を1〜10%固溶させて光触媒特性
を低下させることが好ましい。さらに表面をAl及び/
又はSi化合物で処理し、触媒作用を低下させることが
好ましい。これら非磁性粉末の平均粒子サイズは0.0
05〜1μmが好ましいが、必要に応じて粒子サイズの
異なる非磁性粉末を組み合わせたり、単独の非磁性粉末
でも粒径分布を広くして同様の効果をもたせることもで
きる。とりわけ好ましいのは非磁性粉末の平均粒子サイ
ズは0.01μm〜0.5μmである。特に、非磁性粉末
が粒状金属酸化物である場合は、平均粒子径0.08μ
m以下が好ましく、針状金属酸化物である場合には、平
均長軸長は0.3μm以下が好ましく、0.2μm以下が
さらに好ましい。タップ密度は通常、0.3〜1.5g/
ml、好ましくは0.4〜1.3g/mlである。非磁性粉末
の含水率は通常、0.2〜5重量%、好ましくは0.3
〜3重量%、更に好ましくは0.3〜1.5重量%であ
る。非磁性粉末のpHは2〜12であるが、pHは5.
5〜11の間が特に好ましい。非磁性粉末のSBETは通
常、1〜100m2/g、好ましくは5〜80m2/g、更に
好ましくは10〜80m2/gである。非磁性粉末の結晶
子サイズは40〜1000Åが好ましく、40〜800
Åが更に好ましい。DBP(ジブチルフタレート)を用
いた吸油量は通常、5〜100ml/100g、好ましくは1
0〜80ml/100g、更に好ましくは20〜60ml/100gで
ある。比重は通常、1.5〜7、好ましくは3〜6であ
る。形状は針状、球状、多面体状、板状のいずれでも良
い。非磁性粉末のSA(ステアリン酸)吸着量は通常、
1〜20μmol/m2、好ましくは2〜15μmol/m2、さ
らに好ましくは3〜8μmol/m2である。ステアリン酸吸着量
が多い非磁性粉末を使用する時、表面に強く吸着する有
機物で表面修飾して磁気記録媒体を作成することが好ま
しい。これらの非磁性粉末の表面にはAl、Mg、S
i、Ti、Zr、Sn、Sb、Zn、Y等の元素を含む
化合物で表面処理することが好ましい。特に分散性に好
ましいのはAl23、SiO2、TiO2、ZrO2、M
gOおよびこれらの含水酸化物であるが、更に好ましい
のはAl23、SiO2、ZrO2およびこれらの含水酸
化物である。これらは組み合わせて使用しても良いし、
単独で用いることもできる。また、目的に応じて共沈さ
せた表面処理層を用いても良いし、先ずアルミナを形成
した後にその表層にシリカを存在させる方法、またはそ
の逆の方法を採ることもできる。また、表面処理層は目
的に応じて多孔質層にしても構わないが、均質で密であ
る方が一般には好ましい。
【0038】本発明により得られる磁気記録媒体の下層
に用いられる非磁性粉末の具体的な例としては、昭和電
工製ナノタイト、住友化学製HIT−100、HIT−
82、戸田工業製α−酸化鉄DPN−250BX、DP
N−245、DPN−270BX、DPN−550B
X、DPN−550RX、DBN−650RX、DAN
−850RX、石原産業製酸化チタンTTO−51B、
TTO−55A、TTO−55B、TTO−55C、T
TO−55S、TTO−55D、SN−100、チタン
工業製酸化チタンSTT−4D、STT−30D、ST
T−30、STT−65C、α−酸化鉄α−40、テイ
カ製酸化チタンMT−100S、MT−100T、MT
−150W、MT−500B、MT−600B、MT−
100F、MT−500HD、堺化学製FINEX−2
5、BF−1、BF−10、BF−20、ST−M、同
和鉱業製酸化鉄DEFIC−Y、DEFIC−R、日本
アエロジル製AS2BM、TiO2 P25、宇部興産製
100A、500A、及びそれを焼成したものが挙げら
れる。下層にカーボンブラックを混合させて公知の効果
である表面電気抵抗Rsを下げること、光透過率を小さ
くすること、所望のマイクロビッカース硬度を得る事が
できる。また、下層にカーボンブラックを含ませること
で潤滑剤貯蔵の効果をもたらすことも可能である。カー
ボンブラックの種類はゴム用ファーネス、ゴム用サーマ
ル、カラー用ブラック、導電性カーボンブラック、アセ
チレンブラック等を用いることができる。下層のカーボ
ンブラックは所望する効果によって、以下のような特性
を最適化すべきであり、併用することでより効果が得ら
れることがある。下層のカーボンブラックのSBETは通
常、50〜500m2/g、好ましくは70〜400m2/
g、DBP吸油量は通常、20〜400ml/100g、好まし
くは30〜400ml/100gである。カーボンブラックの
粒子径は通常、5〜80nm、好ましく10〜50nm、さ
らに好ましくは10〜40nmである。カーボンブラック
のpHは2〜10、含水率は0.1〜10%、タップ密
度は0.1〜1g/mlが好ましい。本発明に用いられる
カーボンブラックの具体的な例としてはキャボット製B
LACKPEARLS 2000、1300、100
0、900、800、880、700、VULCAN
XC−72、三菱化学製 #3050B、#3150
B、#3750B、#3950B、#950、#650
B、#970B、#850B、MA−600、MA−2
30、#4000、#4010、コロンビアカーボン製
CONDUCTEX SC、RAVEN 8800、
8000、7000、5750、5250、3500、
2100、2000、1800、1500、1255、
1250、アクゾー製ケッチェンブラックECなどがあ
げられる。カーボンブラックを分散剤などで表面処理し
たり、樹脂でグラフト化して使用しても、表面の一部を
グラファイト化したものを使用してもかまわない。ま
た、カーボンブラックを塗料に添加する前にあらかじめ
結合剤で分散してもかまわない。これらのカーボンブラ
ックは上記無機質粉末に対して50重量%を越えない範
囲、非磁性層総重量の40%を越えない範囲で使用でき
る。これらのカーボンブラックは単独、または組合せで
使用することができる。本発明で使用できるカーボンブ
ラックは例えば「カーボンブラック便覧」(カーボンブ
ラック協会編)を参考にすることができる。
【0039】また下層には有機質粉末を目的に応じて、
添加することもできる。例えば、アクリルスチレン系樹
脂粉末、ベンゾグアナミン樹脂粉末、メラミン系樹脂粉
末、フタロシアニン系顔料が挙げられるが、ポリオレフ
ィン系樹脂粉末、ポリエステル系樹脂粉末、ポリアミド
系樹脂粉末、ポリイミド系樹脂粉末、ポリフッ化エチレ
ン樹脂も使用することができる。その製法は特開昭62
−18564号、特開昭60−255827号に記され
ているようなものが使用できる。
【0040】下層の結合剤樹脂(種類と量)、潤滑剤・分
散剤・添加剤の量、種類、溶剤、分散方法に関しては磁
性層に関する公知技術が適用できる。
【0041】[結合剤]本発明において磁性層、下層及
びバック層の形成に使用できる結合剤としては、従来公
知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂やこれら
の混合物が使用される。熱可塑性樹脂としては、ガラス
転移温度が−100〜150℃、数平均分子量が通常、
1,000〜200,000、好ましくは10,000〜
100,000、重合度が約50〜1000程度のもの
である。このような例としては、塩化ビニル、酢酸ビニ
ル、ビニルアルコール、マレイン酸、アクリル酸、アク
リル酸エステル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、
メタクリル酸、メタクリル酸エステル、スチレン、ブタ
ジエン、エチレン、ビニルブチラール、ビニルアセター
ル、ビニルエーテル、等を構成単位として含む重合体ま
たは共重合体、ポリウレタン樹脂、各種ゴム系樹脂があ
る。また、熱硬化性樹脂または反応型樹脂としてはフェ
ノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型樹脂、
尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、アクリル系反
応樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、シリコーン樹脂、エポ
キシ−ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂とイソシアネ
ートプレポリマーの混合物、ポリエステルポリオールと
ポリイソシアネートの混合物、ポリウレタンとポリイソ
シアネートの混合物等があげられる。これらの樹脂につ
いては朝倉書店発行の「プラスチックハンドブック」に
詳細に記載されている。また、公知の電子線硬化型樹脂
を各層に使用することも可能である。これらの例とその
製造方法については特開昭62−256219に詳細に
記載されている。以上の樹脂は単独または組合せて使用
できるが、好ましいものとして塩化ビニル樹脂、塩化ビ
ニル酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル酢酸ビニルビニル
アルコール共重合体、塩化ビニル酢酸ビニル無水マレイ
ン酸共重合体、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、またはこれらにポリイソシアネート
を組み合わせたものがあげられる。
【0042】ポリウレタン樹脂の構造はポリエステルポ
リウレタン、ポリエーテルポリウレタン、ポリエーテル
ポリエステルポリウレタン、ポリカーボネートポリウレ
タン、ポリエステルポリカーボネートポリウレタン、ポ
リカプロラクトンポリウレタンなど公知のものが使用で
きる。ここに示したすべての結合剤について、より優れ
た分散性と耐久性を得るためには必要に応じ、−COO
M、−SO3M、−OSO3M、−P=O(OM)2、−
O−P=O(OM)2、(以上につきMは水素原子、また
はアルカリ金属塩基)、OH、NR2、N+3(Rは炭化
水素基)、エポキシ基、SH、CN、などから選ばれる
少なくともひとつ以上の極性基を共重合または付加反応
で導入したものを用いることが好ましい。このような極
性基の量は10-1〜10-8モル/gであり、好ましくは1
-2〜10-6モル/gである。
【0043】本発明に用いられるこれらの結合剤の具体
的な例としてはユニオンカーバイト製VAGH、VYH
H、VMCH、VAGF、VAGD、VROH、VYE
S、VYNC、VMCC、XYHL、XYSG、PKH
H、PKHJ、PKHC、PKFE、日信化学工業製、
MPR−TA、MPR−TA5、MPR−TAL、MP
R−TSN、MPR−TMF、MPR−TS、MPR−
TM、MPR−TAO、電気化学製1000W、DX8
0、DX81、DX82、DX83、100FD、日本
ゼオン製MR−104、MR−105、MR110、M
R100、MR555、400X−110A、日本ポリ
ウレタン製ニッポランN2301、N2302、N23
04、大日本インキ製パンデックスT−5105、T−
R3080、T−5201、バーノックD−400、D
−210−80、クリスボン6109、7209、東洋
紡製バイロンUR8200、UR8300、UR−87
00、RV530、RV280、大日精化製、ダイフェ
ラミン4020、5020、5100、5300、90
20、9022、7020、三菱化学製、MX500
4、三洋化成製サンプレンSP−150、旭化成製サラ
ンF310、F210などがあげられる。
【0044】本発明により得られる磁気記録媒体の非磁
性層、磁性層に用いられる結合剤は非磁性粉体または磁
性体に対し、5〜50重量%の範囲、好ましくは10〜
30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%、ポリウレタン樹脂合を用い
る場合は2〜20重量%、ポリイソシアネートは2〜2
0重量%の範囲でこれらを組み合わせて用いることが好
ましいが、例えば、微量の脱塩素によりヘッド腐食が起
こる場合は、ポリウレタンのみまたはポリウレタンとイ
ソシアネートのみを使用することも可能である。本発明
において、ポリウレタンを用いる場合はガラス転移温度
が−50〜150℃、好ましくは0〜100℃、破断伸
びが100〜2000%、破断応力は0.05〜10Kg
/mm2(0.49〜98MPa)、降伏点は0.05〜1
0Kg/mm2(0.49〜98MPa)が好ましい。
【0045】本発明により得られる磁気記録媒体は好ま
しくは二層以上からなる。従って、結合剤量、結合剤中
に占める塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイ
ソシアネート、あるいはそれ以外の樹脂の量、磁性層を
形成する各樹脂の分子量、極性基量、あるいは先に述べ
た樹脂の物理特性などを必要に応じ各層で変えることは
もちろん可能であり、むしろ各層で最適化すべきであ
り、多層磁性層に関する公知技術を適用できる。例え
ば、各層でバインダー量を変更する場合、磁性層表面の
擦傷を減らすためには磁性層のバインダー量を増量する
ことが有効であり、ヘッドに対するヘッドタッチを良好
にするためには、非磁性層のバインダー量を多くして柔
軟性を持たせることができる。
【0046】本発明において磁性層、下層及びバック層
に用いることができるポリイソシアネートとしては、ト
リレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタン
ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、
キシリレンジイソシアネート、ナフチレン−1,5−ジ
イソシアネート、o−トルイジンジイソシアネート、イ
ソホロンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイ
ソシアネート等のイソシアネート類、また、これらのイ
ソシアネート類とポリアルコールとの生成物、また、イ
ソシアネート類の縮合によって生成したポリイソシアネ
ート等を使用することができる。これらのイソシアネー
ト類の市販されている商品名としては、日本ポリウレタ
ン製、コロネートL、コロネートHL、コロネート20
30、コロネート2031、ミリオネートMR、ミリオ
ネートMTL、武田薬品製、タケネートD−102、タ
ケネートD−110N、タケネートD−200、タケネ
ートD−202、住友バイエル製、デスモジュールL、
デスモジュールIL、デスモジュールN、デスモジュー
ルHL、等がありこれらを単独または硬化反応性の差を
利用して二つもしくはそれ以上の組合せで各層とも用い
ることができる。
【0047】[カーボンブラック]本発明により得られ
る磁気記録媒体の磁性層に使用されるカーボンブラック
はゴム用ファーネス、ゴム用サーマル、カラー用ブラッ
ク、導電性カーボンブラック、アセチレンブラック、等
を用いることができる。比表面積は5〜500m2/g、
DBP吸油量は10〜400ml/100g、粒子径は
5nm〜300nm、pHは2〜10、含水率は0.1〜1
0重量%、タップ密度は0.1〜1g/cc、が好まし
い。本発明に用いられるカーボンブラックの具体的な例
としてはキャボット製、BLACKPEARLS 20
00、1300、1000、900、905、800、
700、VULCAN XC−72、旭カーボン製、#
80、#60、#55、#50、#35、三菱化学製、
#2400B、#2300、#900、#1000#3
0、#40、#10B、コロンビアンカーボン製、CO
NDUCTEX SC、RAVEN 150、50、4
0、15、RAVEN−MT−P、アクゾー社製、ケッ
チェンブラックEC、などがあげられる。カーボンブラ
ックを分散剤などで表面処理したり、樹脂でグラフト化
して使用しても、表面の一部をグラファイト化したもの
を使用してもかまわない。また、カーボンブラックを磁
性塗料に添加する前にあらかじめ結合剤で分散してもか
まわない。これらのカーボンブラックは単独、または組
合せで使用することができる。カーボンブラックを使用
する場合は磁性体に対する量の0.1〜30重量%でも
ちいることが好ましい。カーボンブラックは磁性層の帯
電防止、摩擦係数低減、遮光性付与、膜強度向上などの
働きがあり、これらは用いるカーボンブラックにより異
なる。従って本発明に使用されるこれらのカーボンブラ
ックは磁性層、下層非磁性層でその種類、量、組合せを
変え、粒子サイズ、吸油量、電導度、PHなどの先に示
した諸特性をもとに目的に応じて使い分けることはもち
ろん可能であり、むしろ各層で最適化すべきものであ
る。本発明により得られる磁気記録媒体の磁性層で使用
できるカーボンブラックは例えば「カーボンブラック便
覧」カーボンブラック協会編 を参考にすることができ
る。
【0048】[研磨剤]本発明により得られる磁気記録
媒体の磁性層に使用できる研磨剤としては、α化率90
%以上のα−アルミナ、β−アルミナ、微粒子ダイヤモ
ンド、炭化ケイ素、酸化クロム、酸化セリウム、α−酸
化鉄、コランダム、窒化珪素、炭化珪素、チタンカーバ
イト、酸化チタン、二酸化珪素、窒化ホウ素、など主と
してモース硬度6以上の公知の材料が単独または組合せ
で使用される。また、これらの研磨剤同士の複合体(研
磨剤を他の研磨剤で表面処理したもの)を使用してもよ
い。これらの研磨剤には主成分以外の化合物または元素
が含まれる場合もあるが主成分が90重量%以上であれ
ば効果にかわりはない。これら研磨剤の平均粒子サイズ
は0.01〜1μmが好ましく、特に電磁変換特性を高
めるためには、その粒度分布が狭い方が好ましい。また
耐久性を向上させるには必要に応じて粒子サイズの異な
る研磨剤を組み合わせたり、単独の研磨剤でも粒径分布
を広くして同様の効果をもたせることも可能である。タ
ップ密度は0.3〜1.5g/cc、含水率は0.1〜5重
量%、pHは2〜11、比表面積は1〜40m2/gが好
ましい。本発明に用いられる研磨剤の形状は針状、球
状、サイコロ状、のいずれでも良いが、形状の一部に角
を有するものが研磨性が高く好ましい。具体的には住友
化学社製AKP−10、AKP−15、AKP−20、
AKP−30、AKP−50、HIT−20、HIT−
30、HIT−50、HIT−60A、HIT−50
G、HIT−70、HIT−80、HIT−82、HI
T−100、レイノルズ社製ERC−DBM、HP−D
BM、HPS−DBM、不二見研磨剤社製WA1000
0、上村工業社製UB20、日本化学工業社製G−5、
クロメックスU2、クロメックスU1、戸田工業社製T
F100、TF140、イビデン社製ベータランダムウ
ルトラファイン、昭和鉱業社製B−3などが挙げられ
る。これらの研磨剤は必要に応じ下層に添加することも
できる。下層に添加することで表面形状を制御したり、
研磨剤の突出状態を制御したりすることができる。これ
ら磁性層、下層の添加する研磨剤の粒径、量はむろん最
適値に設定すべきものである。
【0049】[添加剤]本発明により得られる磁気記録
媒体の磁性層と非磁性層に使用される、添加剤としては
潤滑効果、帯電防止効果、分散効果、可塑効果などをも
つものが使用される。二硫化モリブデン、二硫化タング
ステングラファイト、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、シリコ
ーンオイル、極性基をもつシリコーン、脂肪酸変性シリ
コーン、フッ素含有シリコーン、フッ素含有アルコー
ル、フッ素含有エステル、ポリオレフィン、ポリグリコ
ール、アルキル燐酸エステルおよびそのアルカリ金属
塩、アルキル硫酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、
ポリフェニルエーテル、フェニルホスホン酸、αナフチ
ル燐酸、フェニル燐酸、ジフェニル燐酸、p−エチルベ
ンゼンホスホン酸、フェニルホスフィン酸、アミノキノ
ン類、各種シランカップリング剤、チタンカップリング
剤、フッ素含有アルキル硫酸エステルおよびそのアルカ
リ金属塩、炭素数10〜24の一塩基性脂肪酸(不飽和
結合を含んでも、また分岐していてもかまわない)、お
よびこれらの金属塩(Li、Na、K、Cuなど)また
は、炭素数12〜22の一価、二価、三価、四価、五
価、六価アルコール、(不飽和結合を含んでも、また分
岐していてもかまわない)、炭素数12〜22のアルコ
キシアルコール、炭素数10〜24の一塩基性脂肪酸
(不飽和結合を含んでも、また分岐していてもかまわな
い)と炭素数2〜12の一価、二価、三価、四価、五
価、六価アルコールのいずれか一つ(不飽和結合を含ん
でも、また分岐していてもかまわない)とからなるモノ
脂肪酸エステルまたはジ脂肪酸エステルまたはトリ脂肪
酸エステル、アルキレンオキシド重合物のモノアルキル
エーテルの脂肪酸エステル、炭素数8〜22の脂肪酸ア
ミド、炭素数8〜22の脂肪族アミン、などが使用でき
る。
【0050】これらの具体例としては脂肪酸では、カプ
リン酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パル
ミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸、エラ
イジン酸、リノール酸、リノレン酸、イソステアリン
酸、などが挙げられる。エステル類ではブチルステアレ
ート、オクチルステアレート、アミルステアレート、イ
ソオクチルステアレート、ブチルミリステート、オクチ
ルミリステート、ブトキシエチルステアレート、ブトキ
シジエチルステアレート、2−エチルヘキシルステアレ
ート、2−オクチルドデシルパルミテート、2−ヘキシ
ルドデシルパルミテート、イソヘキサデシルステアレー
ト、オレイルオレエート、ドデシルステアレート、トリ
デシルステアレート、エルカ酸オレイル、ネオペンチル
グリコールジデカノエート、エチレングリコールジオレ
イル、アルコール類ではオレイルアルコール、ステアリ
ルアルコール、ラウリルアルコール、などがあげられ
る。また、アルキレンオキサイド系、グリセリン系、グ
リシドール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド
付加体、等のノニオン界面活性剤、環状アミン、エステ
ルアミド、第四級アンモニウム塩類、ヒダントイン誘導
体、複素環類、ホスホニウムまたはスルホニウム類、等
のカチオン系界面活性剤、カルボン酸、スルフォン酸、
燐酸、硫酸エステル基、燐酸エステル基、などの酸性基
を含むアニオン界面活性剤、アミノ酸類、アミノスルホ
ン酸類、アミノアルコールの硫酸または燐酸エステル
類、アルキルベダイン型、等の両性界面活性剤等も使用
できる。これらの界面活性剤については、「界面活性剤
便覧」(産業図書株式会社発行)に詳細に記載されてい
る。これらの潤滑剤、帯電防止剤等は必ずしも100%
純粋ではなく、主成分以外に異性体、未反応物、副反応
物、分解物、酸化物 等の不純分が含まれてもかまわな
い。これらの不純分は30重量%以下が好ましく、さら
に好ましくは10重量%以下である。
【0051】本発明で使用されるこれらの潤滑剤、界面
活性剤は個々に異なる物理的作用を有するものであり、
その種類、量、および相乗的効果を生み出す潤滑剤の併
用比率は目的に応じ最適に定められるべきものである。
非磁性層、磁性層で融点の異なる脂肪酸を用い表面への
にじみ出しを制御する、沸点、融点や極性の異なるエス
テル類を用い表面へのにじみ出しを制御する、界面活性
剤量を調節することで塗布の安定性を向上させる、潤滑
剤の添加量を中間層で多くして潤滑効果を向上させるな
ど考えられ、無論ここに示した例のみに限られるもので
はない。一般には潤滑剤の総量として磁性体または非磁
性粉体に対し、0.1重量%〜50重量%、好ましくは
2重量%〜25重量%の範囲で選択される。
【0052】また本発明で用いられる添加剤のすべてま
たはその一部は、磁性および非磁性塗料製造のどの工程
で添加してもかまわない、例えば、混練工程前に磁性体
と混合する場合、磁性体と結合剤と溶剤による混練工程
で添加する場合、分散工程で添加する場合、分散後に添
加する場合、塗布直前に添加する場合などがある。ま
た、目的に応じて磁性層を塗布した後、同時または逐次
塗布で、添加剤の一部または全部を塗布することにより
目的が達成される場合がある。また、目的によってはカ
レンダーした後、またはスリット終了後、磁性層表面に
潤滑剤を塗布することもできる。本発明で用いられる有
機溶剤は公知のものが使用でき、例えば特開昭6−68
453号に記載の溶剤を用いることができる。
【0053】[層構成]本発明により得られる磁気記録
媒体の厚み構成は支持体が通常、2.5〜20μmであ
るが、体積密度を大きくするため2.5〜10μm、さ
らに好ましくは3.5〜8μmである。支持体と非磁性
層また磁性層の間に密着性向上のための下塗り層を設け
てもかまわない。本下塗層厚みは0.01〜0.5μ
m、好ましくは0.02〜0.5μmである。これらの下
塗層は公知のものが使用できる。本発明により得られる
媒体の磁性層の厚みは用いるヘッドの飽和磁化量やヘッ
ドギャップ長、記録信号の帯域により最適化されるもの
であるが、一般には0.05μm〜0.5μmであり、好
ましくは0.05μm〜0.30μmである。磁性層を異
なる磁気特性を有する2層以上に分離してもかまわず、
公知の重層磁性層に関する構成が適用できる。
【0054】磁性層が設けられる非磁性層としての下層
の厚みは0.2〜5.0μm、好ましくは0.3〜3.
0μm、さらに好ましくは0.5〜2.5μmである。
なお、このような下層は実質的に非磁性であればその効
果を発揮するものであり、たとえば不純物としてあるい
は意図的に少量の磁性体を含んでもよい。実質的に非磁
性とは下層の残留磁束密度が0.05T(テスラ)以下
もしくは抗磁力が磁性層の40%以下であることを示
し、好ましくは残留磁束密度と抗磁力がゼロである。
【0055】[支持体]本発明に用いられる支持体はポ
リエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート
等のポリエステル類、ポリオレフィン類、セルロースト
リアセテート、ポリカーボネート、アラミドなどの芳香
族ポリアミドを含むポリアミド、ポリイミド、ポリアミ
ドイミド、ポリスルフォン、ポリベンゾオキサゾールな
どの公知のフィルムが使用できる。ガラス転移温度が1
00℃以上、特に120〜400℃の支持体が好まし
く、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリアミド
などの高強度支持体を用いることが特に好ましい。また
必要に応じ、磁性面と支持体面の表面粗さを変えるため
特開平3−224127号に示されるような積層タイプ
の支持体を用いることもできる。これらの支持体にはあ
らかじめコロナ放電処理、プラズマ処理、易接着処理、
熱処理、除塵処理、などを行ってもよい。
【0056】本発明の目的を達成するには、支持体とし
てWYKO社製TOPO−3DのMIRAU法で測定し
た中心面平均表面粗さ(SRa)は8.0nm以下、好まし
くは4.0nm以下、さらに好ましくは2.0nm以下のも
のを使用する必要がある。これらの支持体は単に中心面
平均表面粗さが小さいだけではなく、0.5μm以上の
粗大突起がないことが好ましい。また表面の粗さ形状は
必要に応じて支持体に添加されるフィラーの大きさと量
により自由にコントロールされるものである。これらの
フィラーとしては一例としてはCa、Si、Tiなどの
酸化物や炭酸塩の他、アクリル系などの有機微粉末があ
げられる。支持体の最大高さSRmaxは1μm以下、十点
平均粗さSRzは0.5μm以下、中心面山高さSRpは
0.5μm以下、中心面谷深さSRvは0.5μm以下、
中心面面積率SSrは10%以上、90%以下、平均波
長Sλaは5μm以上、300μm以下が好ましい。所望
の電磁変換特性と耐久性を得るため、これら支持体の表
面突起分布をフィラーにより任意にコントロールできる
ものであり、0.01μmから1μmの大きさのもの各々
を0.1mm2あたり0個から2000個の範囲でコント
ロールすることができる。
【0057】本発明に用いられる支持体のF−5値は好
ましくは5〜50Kg/mm2(49〜490MPa)、ま
た、支持体の100℃30分での熱収縮率は好ましくは
3%以下、さらに好ましくは1.5%以下、80℃30
分での熱収縮率は好ましくは1%以下、さらに好ましく
は0.5%以下である。破断強度は5〜100Kg/mm
2(49〜980MPa)、弾性率は100〜2000K
g/mm2(980〜19600MPa)、が好ましい。温
度膨張係数は10-4〜10-8/℃であり、好ましくは1
-5〜10-6/℃である。湿度膨張係数は10-4/RH%以
下であり、好ましくは10-5/RH%以下である。これら
の熱特性、寸法特性、機械強度特性は支持体の面内各方
向に対し10%以内の差でほぼ等しいことが好ましい。
【0058】[製法]本発明により得られる磁気記録媒
体の磁性塗料を製造する工程は、少なくとも混練工程、
分散工程、およびこれらの工程の前後に必要に応じて設
けた混合工程からなる。個々の工程はそれぞれ2段階以
上にわかれていてもかまわない。本発明に使用する磁性
体、非磁性粉体、結合剤、カーボンブラック、研磨剤、
帯電防止剤、潤滑剤、溶剤などすべての原料はどの工程
の最初または途中で添加してもかまわない。また、個々
の原料を2つ以上の工程で分割して添加してもかまわな
い。例えば、ポリウレタンを混練工程、分散工程、分散
後の粘度調整のための混合工程で分割して投入してもよ
い。本発明の目的を達成するためには、従来の公知の製
造技術を一部の工程として用いることができる。混練工
程ではオープンニーダ、連続ニーダ、加圧ニーダ、エク
ストルーダなど強い混練力をもつものを使用することが
好ましい。ニーダを用いる場合は磁性体または非磁性粉
体と結合剤のすべてまたはその一部(ただし全結合剤の
30重量%以上が好ましい)および磁性体100部に対
し15〜500部の範囲で混練処理される。これらの混
練処理の詳細については特開平1−106338号、特
開平1−79274号に記載されている。また、下層塗
料も磁性塗料量に準じて調製することができる。磁性塗
料および下層塗料を分散させるにはガラスビーズを用る
ことができるが、高比重の分散メディアであるジルコニ
アビーズ、チタニアビーズ、スチールビーズが好適であ
る。これら分散メディアの粒径と充填率は最適化して用
いられる。分散機は公知のものを使用することができ
る。分散速度がことなる磁性体、研磨剤、カーボンブラ
ックをあらかじめ別々に分散し、混合し必要によりさら
に微分散して塗布液とすることができる。
【0059】本発明で重層構成の磁気記録媒体を塗布す
る場合、以下のような方式を用いることが好ましい。第
一に磁性塗料の塗布で一般的に用いられるグラビア塗
布、ロール塗布、ブレード塗布、エクストルージョン塗
布装置等により、まず下層を塗布し、下層がウェット状
態のうちに特公平1−46186号や特開昭60−23
8179号、特開平2−265672号に開示されてい
る支持体加圧型エクストルージョン塗布装置により上層
を塗布する方法、第二に特開昭63−88080号、特
開平2−17971号、特開平2−265672号に開
示されているような塗布液通液スリットを二つ内蔵する
一つの塗布ヘッドにより上下層をほぼ同時に塗布する方
法、第三に特開平2−174965号に開示されている
バックアップロール付きエクストルージョン塗布装置に
より上下層をほぼ同時に塗布する方法である。なお、磁
性粒子の凝集による磁気記録媒体の電磁変換特性等の低
下を防止するため、特開昭62−95174号や特開平
1−236968号に開示されているような方法により
塗布ヘッド内部の塗布液にせん断を付与することが望ま
しい。さらに、塗布液の粘度については、特開平3−8
471号に開示されている数値範囲を満足する必要があ
る。本発明により得られる磁気記録媒体の構成を実現す
るには下層を塗布し乾燥させたのち、その上に磁性層を
設ける逐次重層塗布をもちいてもむろんかまわず、本発
明の効果が失われるものではない。ただし、塗布欠陥を
少なくし、ドロップアウトなどの品質を向上させるため
には、前述の同時重層塗布を用いることが好ましい。
【0060】カレンダ処理ロールとしてエポキシ、ポリ
イミド、ポリアミド、ポリイミドアミド等の耐熱性のあ
るプラスチックロールまたは金属ロールで処理すること
が好ましい。処理温度は、好ましくは50℃以上、さら
に好ましくは100℃以上である。線圧力は好ましくは
200Kg/cm(1960N/cm)以上、さらに好まし
くは300Kg/cm(2940N/cm)以上である。
【0061】本発明により得られる磁気記録媒体のヘッ
ドに対する摩擦係数は温度−10℃〜40℃、湿度0%
〜95%の範囲において0.5以下、好ましくは0.3
以下、表面固有抵抗は好ましくは磁性面104〜1012
オーム/sq、帯電位は−500Vから+500V以内が好
ましい。磁性層の0.5%伸びでの弾性率は面内各方向
で好ましくは100〜2000Kg/mm2(980〜196
00MPa)、破断強度は好ましくは10〜70Kg/mm2
(98〜686MPa)、磁気記録媒体の弾性率は面内
各方向で好ましくは100〜1500Kg/mm2(980〜
14700MPa)、残留のびは好ましくは0.5%以
下、100℃以下のあらゆる温度での熱収縮率は好まし
くは1%以下、さらに好ましくは0.5%以下、もっと
も好ましくは0.1%以下である。磁性層のガラス転移
温度(110Hzで測定した動的粘弾性測定の損失弾性率
の極大点)は50℃以上120℃以下が好ましく、下層
のそれは0℃〜100℃が好ましい。損失弾性率は1×
108〜8×109dyne/cm2の範囲にあることが好まし
く、損失正接は0.2以下であることが好ましい。損失
正接が大きすぎると粘着故障が発生しやすい。これらの
熱特性や機械特性は媒体の面内各方向で10%以内でほ
ぼ等しいことが好ましい。磁性層中に含まれる残留溶媒
は好ましくは100mg/m2以下、さらに好ましくは10m
g/m2以下である。塗布層が有する空隙率は非磁性下層、
磁性層とも好ましくは30容量%以下、さらに好ましく
は20容量%以下である。空隙率は高出力を果たすため
には小さい方が好ましいが、目的によってはある値を確
保した方が良い場合がある。
【0062】磁性層のTOPO−3DのMIRAU法で
測定した中心面表面粗さRaは7.0nm以下、好ましく
は6.0nm以下、さらに好ましくは5.0nm以下であ
る。磁性層の最大高さRmaxは0.5μm以下、十点平均
粗さRzは0.3μm以下、中心面山高さRpは0.3μm
以下、中心面谷深さRvは0.3μm以下、中心面面積率
Srは20〜80%以下、平均波長λaは5〜300μm
以下が好ましい。磁性層の表面突起は0.01μm〜1
μmの大きさのものを0〜2000個の範囲で任意に設
定することが可能であり、これにより電磁変換特性、摩
擦係数を最適化することが好ましい。これらは支持体の
フィラーによる表面性のコントロールや磁性層に添加す
る粉体の粒径と量、カレンダ処理のロール表面形状など
で容易にコントロールすることができる。カールは±3
mm以内とすることが好ましい。
【0063】本発明により得られる磁気記録媒体で非磁
性層と磁性層を有する場合、目的に応じ非磁性層と磁性
層でこれらの物理特性を変えることができるのは容易に
推定されることである。例えば、磁性層の弾性率を高く
し走行耐久性を向上させると同時に非磁性層の弾性率を
磁性層より低くして磁気記録媒体のヘッドへの当りを良
くするなどである。
【0064】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を説明するが、
本発明はこれに限定されるべきものではない。尚、特に
言及がない場合、「部」は「重量部」を意味する。
【0065】[実施例1] バック層形成用塗布液(塗布液A)の調整:下記の組成
物を、サンドグラインダーを使用して2時間分散した。 カーボンブラック[三菱カーボン(株)製、#950B] 100部 カーボンブラック[旭カーボン(株)製、#50] 30部 α−Al23(平均粒子サイズ:0.2μm) 1部 ポリエステル樹脂(東洋紡社製、UR−8200) 50部 MEK(メチルエチルケトン) 100部 シクロヘキサノン 10部 トルエン 100部 上記分散液に対して下記組成物を高速撹拌機で処理して塗布液Aとした。 コロネートL[日本ポリウレタン工業(株)製] 20部 MEK 100部
【0066】 非磁性層形成用塗布液(塗布液C): 非磁性粉末(TiO2、ルチル型) 100部 [TiO2含有率:90%以上、平均粒径:0.035μm、 比表面積:40m2/g、pH:7.0、 DBP吸油量:27〜38g/100g、モース硬度:6.0、 表面被覆化合物:Al23] 磁性体表面処理剤(フェニルホスホン酸) 3.0部 極性基含有塩化ビニル系共重合体 12部 [MR−110、日本ゼオン(株)製] 極性基含有ポリエステルポリウレタン樹脂 5部 [ネオペンチルグリコール/カプロラクトンポリオール/MDI= 0.9/2.6/1(重量比)、 −SO3Na基を1×10-4モル/g含有] ポリイソシアネート 3部 [コロネートL、日本ポリウレタン工業(株)製] α−Al23(平均粒子サイズ:0.2μm) 10部 カーボンブラック 10部 [平均粒子サイズ:0.02μm、旭カーボン(株)製] ブチルステアレート 1.0部 ステアリン酸 1.5部 メチルエチルケトン 150部 シクロヘキサノン 50部
【0067】 磁性層形成用塗布液(塗布液B): 強磁性金属粉末 100部 [Fe:Co:Y:Al=100:10:3:11(原子比)、 Hc:1800エルステッド(143kA/m)、 比表面積(SBET):57m2/g、結晶子サイズ:170Å、 飽和磁化量(σs):130A・m2/kg、 平均長軸長:0.1μm、pH:9.3] 磁性体表面処理剤(フェニルホスホン酸) 3.0部 極性基含有塩化ビニル系共重合体 10部 [MR−110、日本ゼオン(株)製] 極性基含有ポリエステルポリウレタン樹脂 5部 [ネオペンチルグリコール/カプロラクトンポリオール/MDI= 0.9/2.6/1(重量比)、 −SO3Na基を1×10-4モル/g含有] ポリイソシアネート 5部 [コロネートL、日本ポリウレタン工業(株)製] α−Al23(平均粒子サイズ:0.2μm) 10部 カーボンブラック 15部 [平均粒子サイズ:0.1μm、旭カーボン(株)製、#50] ブチルステアレート 1.0部 ステアリン酸 1.5部 メチルエチルケトン 150部 シクロヘキサノン 50部
【0068】上記磁性層形成用塗布液(塗布液B)及び
非磁性層形成用塗布液(塗布液C)中のポリイソシアネ
ート以外をそれぞれサンドミルを用いて分散させた。得
られたそれぞれの分散液に各ポリイソシアネートを加
え、磁性層形成用塗布液(塗布液B)および非磁性層形
成用塗布液(塗布液C)を調整した。
【0069】厚さ6μmのポリエチレンテレフタレート
(PET)支持体の一方の面に、非磁性層形成用塗布液
(塗布液C)を2.0μmの乾燥厚みになる様に、また
同時に、磁性層形成用塗布液(塗布液B)を0.2μm
の乾燥厚みになる様に同時重層塗布方式で塗布し、50
00ガウスの磁場をかけ長さ方向に磁場配向し、乾燥さ
せた。乾燥後、支持体の磁性層とは反対面に、バック層
形成用塗布液(塗布液A)を0.5μmの乾燥厚みにな
る様に塗布し、乾燥させ、巻き取った。この後、金属ロ
ールと金属ロールにより、線圧300kg/cm、温度
80℃、処理速度100m/分の処理条件でカレンダー
処理を実施した。
【0070】この磁気記録テープを1/2インチ幅にス
リットした後、バック層をレーザー照射し、サーボ信号
用の溝を設けた。このレーザー照射は、波長514.5
nmでビーム強度約90mW(テープ表面)のアルゴン
レーザを用い、テープ走行速度2.5m/秒で加工を行
い、ドット状の溝をテープ全体に設けた。なお、ドット
状の溝における各溝の幅(W1)と長さ(W2)、隣り
合うドット状の溝の幅方向の距離(D1)と長手方向の
距離(D2)は、アルゴンレーザの強度を調節すること
により、表1に記載の各サイズのドット状の溝とした。
得られた磁気記録テープのバック層表面の溝以外の部分
の表面粗さ(Ra)は20nmであった。
【0071】[実施例2]実施例1のバック層形成用塗
布液A中のカーボンブラックの量100部とカーボン
ブラックの量30部をそれぞれ110部と20部に変
更した以外は、実施例1と同様の方法により、表1に記
載のドット状溝が設けられた磁気記録テープを得た。得
られた磁気記録テープのバック層表面の溝以外の部分の
表面粗さ(Ra)は10nmであった。 [実施例3]実施例1のバック層形成用塗布液A中のカ
ーボンブラックの量100部とカーボンブラックの
量30部をそれぞれ120部と10部に変更した以外
は、実施例1と同様の方法により、表1に記載のドット
状溝が設けられた磁気記録テープを得た。得られた磁気
記録テープのバック層表面の溝以外の部分の表面粗さ
(Ra)は5nmであった。 [実施例4]実施例1のバック層形成用塗布液A中のカ
ーボンブラックの量100部とカーボンブラックの
量30部をそれぞれ125部と5部に変更した以外は、
実施例1と同様の方法により、表1に記載のドット状溝
が設けられた磁気記録テープを得た。得られた磁気記録
テープはのバック層表面の溝以外の部分の表面粗さ(R
a)は3nmであった。 [比較例A]実施例1のバック層形成用塗布液A中のカ
ーボンブラックの量100部とカーボンブラックの
量30部をそれぞれ70部と60部に変更した以外は、
実施例1と同様の方法により、表1に記載のドット状溝
が設けられた磁気記録テープを得た。得られた磁気記録
テープのバック層表面の溝以外の部分の表面粗さ(R
a)は30nmであった。
【0072】上記実施例1〜4および比較例Aの磁気記
録テープのバック面の溝を、半導体レーザー(波長はλ
=635nm、読み取りレーザーのバック表面における
スポット径は表1に記載のφ=1.0μm)を用い、市
販の光ディスクピックアップを使用して、テープを走行
させ追従性を評価した。テープ速度は4m/秒で行っ
た。その結果を表1に示す。尚、磁気テープは、トラッ
ク密度50tpmm、面記録密度を0.02Gbit/c
2になるよう信号を記録したものを使用した(以下、
同様)。
【0073】[実施例5]実施例1のバック層形成用塗
布液A中のカーボンブラックの量100部とカーボン
ブラックの量30部をそれぞれ70部と60部に変更
し、レーザー照射によりサーボ信号用の溝を設ける時の
アルゴンレーザの強度を調節した以外は、実施例1と同
様の方法により、表1に記載のドット状溝が設けられた
磁気記録テープを得た。得られた磁気記録テープのバッ
ク層表面の溝以外の部分の表面粗さ(Ra)は30nm
であった。 [実施例6]レーザー照射時のアルゴンレーザの強度を
調節した以外は、実施例1と同様にして、表1に記載の
ドット状溝が設けられた磁気記録テープを得た。 [実施例7]レーザー照射時のアルゴンレーザの強度を
調節した以外は、実施例2と同様にして、表1に記載の
ドット状溝が設けられた磁気記録テープを得た。 [実施例8]レーザー照射時のアルゴンレーザの強度を
調節した以外は、実施例3と同様にして、表1に記載の
ドット状溝が設けられた磁気記録テープを得た。 [実施例9]レーザー照射時のアルゴンレーザの強度を
調節した以外は、実施例4と同様にして、表1に記載の
ドット状溝が設けられた磁気記録テープを得た。
【0074】上記実施例5〜9の磁気記録テープのバッ
ク面の溝を、半導体レーザー(波長はλ=635nm、
読み取りレーザーのバック表面におけるスポット径は表
1に記載のφ=1.5μm)を用い、市販の光ディスク
ピックアップを使用して、テープを走行させ追従性を評
価した。テープ速度は4m/秒で行った。その結果を表
1に示す。
【0075】[実施例10]レーザー照射時のアルゴン
レーザの強度を調節した以外は、実施例2と同様にし
て、表1に記載のドット状溝が設けられた磁気記録テー
プを得た。 [実施例11]レーザー照射時のアルゴンレーザの強度
を調節した以外は、実施例3と同様にして、表1に記載
のドット状溝が設けられた磁気記録テープを得た。 [実施例12]レーザー照射時のアルゴンレーザの強度
を調節した以外は、実施例4と同様にして、表1に記載
のドット状溝が設けられた磁気記録テープを得た。
【0076】上記実施例10〜12の磁気記録テープの
バック面の溝を、半導体レーザー(波長はλ=635n
m、読み取りレーザーのバック表面におけるスポット径
は表1に記載のφ=0.8μm)を用い、市販の光ディ
スクピックアップを使用して、テープを走行させ追従性
を評価した。テープ速度は4m/秒で行った。その結果
を表1に示す。
【0077】[実施例13〜15及び比較例B〜C]レ
ーザー照射時のアルゴンレーザの強度を調節した以外
は、実施例3と同様にして、表1に記載の溝の幅(W
1)のみ異なるドット状溝が設けられた磁気記録テープ
を得た。
【0078】上記実施例13〜15および比較例B〜C
の磁気記録テープのバック面の溝を、半導体レーザー
(波長はλ=635nm、読み取りレーザーのバック表
面におけるスポット径は表1に記載のφ=1.5μm)
を用い、市販の光ディスクピックアップを使用して、テ
ープを走行させ追従性を評価した。テープ速度は4m/
秒で行った。その結果を表1に示す。なお、表1には、
より理解しやすくするために、実施例8の結果を重複し
て記載した。
【0079】テープ走行の追従性は、以下の読み取りエ
ラーにより行なった。テープ走行を20Hz上下に振れ
巾8μmの動きを作って行った。各テープサンプルを繰
り返し100往復走行させ、読み取りエラーの発生率を
測定した。 ○:エラー発生が全くなかったもの △:エラー発生が5%未満だったもの ×:エラー発生が5%以上だったもの なお、トラツキングの読み取りエラーは、上記追従性に
関係し、追従性が劣るとトラツキングの読み取りエラー
となる。
【0080】
【表1】
【0081】表1の結果より、以下のことが分かった。 読み取りレーザーのスポット径φを1.0μm、溝の
幅W1を1.0μmとし、バック層表面の溝以外の部分
の表面粗さRaを3〜30nmの範囲で変動させた、実
施例1〜4及び比較例Aより、スポット径φと表面粗さ
Raの比(φ/Ra)が50未満では追従性が劣り(比
較例A)、50以上(φ/Ra≧50)では受光素子へ
のS/Nが高く、追従性が良かった。特に、100以上
(φ/Ra≧100)において、S/Nが著しく高くな
り、追従性が顕著に良いことが分かった。また、スポッ
ト径φを1.5μm、溝の幅W1を1.2μmとし、表
面粗さRaを3〜30nmの範囲で変動させた実施例5
〜9より、φ/Raの比が50以上で追従性が良く、1
00以上で追従性が顕著に良いことが分かった。更に、
同様のことが、スポット径φを0.8μm、溝の幅W1
を0.7μmとし、表面粗さRaを3〜10nmの範囲
で変動させた実施例10〜12からも分かった。以上よ
り、「φ/Ra≧50」であることが、レーザーによる
読み取り誤差を無くするには必要であることが分かっ
た。 表面粗さRaを5nm、スポット径φを1.5μmと
し、溝の幅W1を0.7〜2.0μmの範囲で変動させ
た実施例8,13〜15及び比較例B〜Cより、φ≧W
1である実施例8,14,15において追従性が良く、
W1>φである比較例B,Cは追従性が劣っている。更
に、φ≧W1であるもののφ>2×W1である実施例1
3では、追従性が若干劣ることが分かった。このことよ
り、「φ≧W1」であることが、レーザーによる読み取
り誤差を無くするには必要であることが分かった。更
に、レーザーによる読み取り誤差を無くするには、「2
×W1≧φ≧W1」であることが好ましいことも分かっ
た。
【0082】 以上まとめると、追従性は、受光素子
へのS/Nおよび、溝信号と溝以外の部分の信号とのコ
ントラストに関係していることが分かった。S/Nは、
読み取りレーザースポット径φと溝以外の部分の表面粗
さRaとに関係していることが分かった。そして、「φ
/Ra≧50」であることが、受光素子へのS/Nが高
く追従性が良く、「φ/Ra≧100」であることが更
に追従性が良いことが分かった。また、追従性は、スポ
ット径φと溝の幅W1にも関係し、「φ≧W1」である
と、受光素子へのS/Nが高く追従性が良いことが分か
った。更に、「2×W1≧φ≧W1」であると、追従性
がより良いことも分かった。
【0083】[実施例16〜18]隣り合う溝と溝の幅
方向の距離(D1)を調節した以外は、実施例8と同様
にして、表1に記載のドット状溝が設けられた磁気記録
テープを得た。
【0084】前記実施例8および上記実施例16〜18
の磁気記録テープのバック面の溝を、半導体レーザー
(波長はλ=635nm、読み取りレーザーのバック表
面におけるスポット径は表1に記載のφ=1.5μm)
を用い、市販の光ディスクピックアップを使用して、テ
ープを走行させ追従性を評価した。テープ速度は4m/
秒で行った。その結果を表1に示す。
【0085】表1の結果より、以下のことが分かった。
読み取りレーザーのスポット径φを1.5μm、バック
層表面の溝以外の部分の表面粗さRaを5nmとし、隣
り合う溝と溝の幅方向の距離(D1)を1.3〜50μ
mの範囲で変動させた、実施例8,16〜18より、ス
ポット径(φ)より溝と溝の幅方向の距離(D1)が小
さいと追従性が若干劣るものの(実施例16)、φ≦D
1である実施例8,17,18では、受光素子へのS/
Nが高く、追従性が良かった。
【0086】[実施例19〜20]ドット状溝の長さ
(W2)を調節した以外は、実施例8と同様にして、表
2に記載のドット状溝が設けられた磁気記録テープを得
た。
【0087】前記実施例8および上記実施例19〜20
の磁気記録テープのバック面の溝を、半導体レーザー
(波長はλ=635nm、読み取りレーザーのバック表
面におけるスポット径は表1に記載のφ=1.5μm)
を用い、市販の光ディスクピックアップを使用して、テ
ープを走行させ追従性を評価した。テープ速度は4m/
秒で行った。その結果を表2に示す。なお、より理解し
やすくするために、実施例8を重複して記載した。
【0088】[実施例21〜23]隣り合う2つのドッ
ト状溝の長さ方向の距離(D2)を調節した以外は、実
施例8と同様にして、表2に記載のドット状溝が設けら
れた磁気記録テープを得た。
【0089】前記実施例8および上記実施例21〜23
の磁気記録テープのバック面の溝を、半導体レーザー
(波長はλ=635nm、読み取りレーザーのバック表
面におけるスポット径は表1に記載のφ=1.5μm)
を用い、市販の光ディスクピックアップを使用して、テ
ープを走行させ追従性を評価した。テープ速度は4m/
秒で行った。その結果を表2に示す。
【0090】
【表2】
【0091】表2の結果より、以下のことが分かった。 スポット径φを1.5μm、表面粗さRaを5nm
とし、ドット状溝の長さ(W2)を0.7〜3.0μm
の範囲で変動させた、実施例8,19,20より、スポ
ット径(φ)よりドット状溝の長さ(W2)が小さいと
追従性が若干劣るものの(実施例19)、φ≦W2であ
る実施例8,20では、受光素子へのS/Nが高く、追
従性が良かった。 また、スポット径φを1.5μm、表面粗さRaを
5nmとし、隣り合う2つのドット状溝の長さ方向の距
離(D2)を1.0〜50μmの範囲で変動させた、実
施例8,21〜23より、スポット径(φ)より隣り合
う2つのドット状溝の長さ方向の距離(D2)が小さい
と追従性が若干劣るものの(実施例21)、φ≦D2で
ある実施例8,22,23では、受光素子へのS/Nが
高く、追従性が良かった。
【0092】
【発明の効果】本発明により、支持体の一面に磁気記録
層を備え、他面に無機粉末とバインダーを主成分とした
バック層を備え、該バック層表面にはレーザーで読み取
り磁気記録層のトラッキングを行う為のサーボ信号とす
る溝を設けた磁気記録媒体において、レーザー読み取り
スポット径(φ)と、サーボ信号の溝の幅(W1)及び
バック層表面の溝以外の部分の表面粗さ(Ra)とが下
記式(1)および式(2)の関係とすることにより、受
光素子へのS/Nが高くなり、サーボ信号の追従性が良
くなり、レーザーによる読み取り誤差を無くすることが
できるという効果を奏する。 φ÷Ra≧50 (1) φ≧W1 (2)
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る磁気記録媒体の構成を示す断面概
略図。
【図2】(a)は図1の磁気記録媒体のバック層表面に
連続線状の溝がテープ長手方向に設けられた構成を示す
バック層平面図。(b)は(a)の部分拡大図及び読み
取りレーザーのスポット径を示す図。
【図3】(a)は図1の磁気記録媒体のバック層表面に
ドット状の溝がテープ長手方向に設けられた構成を示す
バック層平面図。(b)は(a)の部分拡大図及び読み
取りレーザーのスポット径を示す図。
【符号の説明】
1 磁気記録媒体 2 支持体 3 磁気記録層 4 下層 5 バック層 6 バック層表面 7 サーボ信号とする連続線状の溝 7′ サーボ信号とするドット状の溝 8 読み取りレーザーのスポット W1 溝の幅 W2 ドット状溝の長さ D1 隣り合う溝と溝の幅方向の距離 D2 隣り合うドット状溝の長手方向の距離 φ 読み取りレーザーのスポット径

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持体の一面に磁気記録層を他面に無機
    粉末とバインダーを主成分としたバック層を備えた磁気
    記録媒体を、該バック層表面に設けた溝をレーザーで読
    み取り磁気記録層のトラッキングを行う為のサーボ信号
    とする磁気記録媒体のサーボトラッキング方法におい
    て、読み取りレーザーのスポット径(φ)と、サーボ信
    号の溝の幅(W1)およびバック層表面の溝以外の部分
    の表面粗さ(Ra)とが下記式(1)および式(2)の
    関係であることを特徴とする磁気記録媒体のサーボトラ
    ッキング方法。 φ÷Ra≧50 (1) φ≧W1 (2)
  2. 【請求項2】 前記読み取りレーザーのスポット径
    (φ)と、サーボ信号の溝の幅(W1)とが下記式(2
    a)の関係であることを特徴とする請求項1記載の磁気
    記録媒体のサーボトラッキング方法。 2×W1≧φ≧W1 (2a)
  3. 【請求項3】 前記サーボ信号とする溝が複数であり、
    隣り合う溝と溝の幅方向の距離(D1)と読み取りレー
    ザーのスポット径(φ)とが下記式(3)の関係である
    ことを特徴とする請求項1または2記載の磁気記録媒体
    のサーボトラッキング方法。 φ≦D1 (3)
  4. 【請求項4】 前記サーボ信号とする溝がドット状の溝
    であり、各ドット状溝の長さ(W2)および隣り合うド
    ット状溝とドット状溝の長さ方向の距離(D2)と、読
    み取りレーザーのスポット径(φ)とが下記式(4)お
    よび式(5)の関係であることを特徴とする請求項1〜
    3のいずれか1項記載の磁気記録媒体のサーボトラッキ
    ング方法。 φ≦W2 (4) φ≦D2 (5)
  5. 【請求項5】 前記読み取りレーザーのスポット径
    (φ)と、バック層表面の溝以外の部分の表面粗さ(R
    a)とが下記式(1a)の関係であることを特徴とする
    請求項1〜4のいずれか1項記載の磁気記録媒体のサー
    ボトラッキング方法。 φ÷Ra≧100 (1a)
JP2000091872A 2000-03-29 2000-03-29 磁気記録媒体のサーボトラッキング方法 Pending JP2001273620A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000091872A JP2001273620A (ja) 2000-03-29 2000-03-29 磁気記録媒体のサーボトラッキング方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000091872A JP2001273620A (ja) 2000-03-29 2000-03-29 磁気記録媒体のサーボトラッキング方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001273620A true JP2001273620A (ja) 2001-10-05

Family

ID=18607286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000091872A Pending JP2001273620A (ja) 2000-03-29 2000-03-29 磁気記録媒体のサーボトラッキング方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001273620A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003079332A1 (en) * 2002-03-18 2003-09-25 Hitachi Maxell, Ltd. Magnetic recording medium and magnetic recording cartridge
US7238439B2 (en) 2003-02-19 2007-07-03 Hitachi Maxell, Ltd. Magnetic recording medium containing particles with a core containing a Fe16N2 phase
US7510790B2 (en) 2002-09-20 2009-03-31 Hitachi Maxell, Ltd. Magnetic powder, method for producing the same and magnetic recording medium comprising the same

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003079332A1 (en) * 2002-03-18 2003-09-25 Hitachi Maxell, Ltd. Magnetic recording medium and magnetic recording cartridge
GB2403587A (en) * 2002-03-18 2005-01-05 Hitachi Maxell Magnetic recording medium and magnetic recording cartridge
GB2403587B (en) * 2002-03-18 2005-08-03 Hitachi Maxell Magnetic recording medium and magnetic recording cartridge
US7267896B2 (en) 2002-03-18 2007-09-11 Hitachi Maxell, Ltd. Magnetic tape and magnetic tape cartridge
US7291409B2 (en) 2002-03-18 2007-11-06 Hitachi Maxell, Ltd. Magnetic recording medium using magnetic powder having a core portion and an outer layer portion including a rare earth element and magnetic recording cassette
US7445858B2 (en) 2002-03-18 2008-11-04 Hitachi Maxell, Ltd. Magnetic recording medium using magnetic powder having a core portion and an outer layer portion including a rare earth element and magnetic recording cassette
US7510790B2 (en) 2002-09-20 2009-03-31 Hitachi Maxell, Ltd. Magnetic powder, method for producing the same and magnetic recording medium comprising the same
US7238439B2 (en) 2003-02-19 2007-07-03 Hitachi Maxell, Ltd. Magnetic recording medium containing particles with a core containing a Fe16N2 phase
US7700204B2 (en) 2003-02-19 2010-04-20 Hitachi Maxell, Ltd. Magnetic recording medium containing particles with a core containing a FE16N2 phase

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4365547B2 (ja) 磁気記録再生方法
JP2006236399A (ja) 磁気記録媒体
JP2006054018A (ja) 磁気記録媒体およびその製造方法
JP2002358625A (ja) 磁気記録媒体
JP2002109719A (ja) 磁気記録媒体
JP2000293845A (ja) 磁気記録媒体の製造方法
JP2002042325A (ja) 磁気記録媒体
JP2005339607A (ja) 磁気記録媒体
JP2001273620A (ja) 磁気記録媒体のサーボトラッキング方法
JP2001344738A (ja) 磁気記録媒体
JPH10312525A (ja) 磁気記録媒体
JP2000030242A (ja) 磁気記録媒体
JP2000251243A (ja) 磁気記録媒体
JP4149649B2 (ja) 磁気記録媒体
JP2001243619A (ja) 磁気記録媒体
JP3949421B2 (ja) 磁気記録媒体
JP2001338418A (ja) 磁気記録テープ
JP3652301B2 (ja) 磁気ディスクの製造方法
JP2002074646A (ja) 磁気記録媒体
JP2001256639A (ja) 磁気記録媒体
JP2006031805A (ja) 磁気記録媒体
JP2000195038A (ja) 磁気記録媒体
JP2005259249A (ja) 磁気記録媒体
JPH10228623A (ja) 磁気記録媒体
JP2005339594A (ja) 磁気記録再生方法およびこれに用いる磁気記録媒体