JP2004178718A - Magnetic recording medium and manufacturing method therefor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high density magnetic recording medium having an output and an S/N for coping with a large capacity. <P>SOLUTION: An average particle diameter of magnetic powder is in the range of 10 to 65nm, and the thickness of a magnetic layer is in the range of 0.01 to 0.15μm, and the magnetic paint used for forming the magnetic layer is manufactured at least through a process in which the magnetic powder is made wet by mixing at least a solvent by a high speed mixer, and a process in which the wetted magnetic powder is mixed with a resin liquid (including a case of only a solvent) at a transfer part of a continuous type two-shaft kneading machine, and then transferred to the kneading part. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高記録密度特性に優れた塗布型磁気記録媒体および、その製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
磁気テープは、オーディオテープ、ビデオテープ、コンピューターテープなど種々の用途があるが、特にデータバックアップ用テープの分野では、バックアップの対象となるハードディスクの大容量化にともない、1巻当たり数10〜100GBの記録容量のものが商品化されている。また、今後1TBに迫る大容量バックアップテープが提案されており、その高記録密度化は不可欠である。
【0003】
このような高記録密度化に対応するため、磁気テープを製造するに際しては、微粒子化かつ磁気特性を向上させた磁性粉の使用、磁性粉のさらなる充填性、分散性の向上が必要であり、また、短波長記録になればなるほど、記録、再生時の反磁場による減磁を小さくするために磁性層厚さを小さくすることが必要となってきている。
【0004】
磁性粉の磁気特性の改善にあたっては、磁性層の残留磁化の大きい方が高出力化に望ましい。このため、磁性粉として、従来の酸化物磁性粉やCo含有酸化鉄磁性粉に代わり、強磁性合金粉を用いることが主流になりつつあり、例えば保磁力120kA/m(1500Oe)以上の強磁性合金粉も提案されている(参考特許: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)。
【0005】
磁性層の磁気特性を改善するには、強磁性粉の高充填化や分散性の向上が効果的である。強磁性粉の高充填化を図る手段としては、磁性塗料成分を、高固形分濃度状態で高剪断力を付与しながら混練する手法、例えば特許文献1〜特許文献3に開示されているような、連続式2軸混練機を使用した手法などが提案されている。
【0006】
【特許文献1】
特開平6−338055号公報(第2−4頁)
【特許文献2】
特開平10−308022号公報(第2−4頁)
【特許文献3】
特開平7−14158号公報(第2−4頁、第1図)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高密度磁気記録媒体(例えば1TBに迫り、越える大容量に対応)を作製するにあたり、上記のような従来公知の技術では、本発明の平均粒子径が10〜65nmの範囲からなる表面エネルギーや磁気的な凝集力が大きい超微粒子磁性粉に対しては、十分分散させることが困難で、かつ高充填化できなかった。その結果、優れた磁気特性、および優れた平滑性を有する安定な薄層の磁性層を形成することができず、出力や出力対ノイズ比(S/N)を満足させることができなくなってきた。
【0008】
本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、高密度磁気記録媒体において、1TBに迫り、越える大容量に対応するための出力、S/Nを有する磁気記録媒体を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため、非磁性支持体の一方の面に、非磁性粉とバインダ樹脂とを含む下塗層と、該下塗層の上に磁性粉とバインダ樹脂とを含む磁性層と、非磁性支持体の他方の面に、非磁性粉とバインダ樹脂とを含むバックコート層を有する磁気記録媒体において、次のように構成したことを特徴とする。
【0010】
前記磁性粉として、平均粒子径が10〜65nmの範囲にあって、磁性層の厚さが0.01〜0.15μmの範囲からなるものとする。そして、この磁性層を形成するに当たっては、少なくとも、高速撹拌混合機では磁性粉末が少なくとも溶剤を含んで湿潤される工程と、その湿潤された磁性粉末が連続式2軸混練機の搬送部位にて樹脂液(溶剤のみの場合を含む)と混合された後、混練部位に送られる工程とを経て製造されることを特徴とする。さらに、前記連続式2軸混練機における搬送部位にて添加する樹脂液の添加量が、樹脂固形分で磁性粉100重量部に対し0〜15重量部の範囲で、かつ高速攪拌混合機にて添加する樹脂固形分と搬送部位にて添加する樹脂固形分との合計量が2〜25重量部にすることが好ましい。このような構成にすれば、薄層磁性層にて高充填化と超平滑化とを両立させることができ、結果として優れた電磁変換特性(出力、S/N)を有する磁気記録媒体が得られる。
【0011】
【発明実施の形態】
本発明では、高い分解能を得るため、磁性層の厚さは0.01〜0.15μmの範囲にあるものが好ましく、0.05〜0.12μmの範囲にあるものがさらに好ましい。この範囲が好ましいのは、磁性層の厚さが0.01μm未満では、十分な出力が得られなかったり、厚さむらが大きくなってノイズが大きくなるためである。磁性層の厚さが0.15μmを越えると、分解能が低下し短波長記録特性が低下する。
【0012】
磁気記録媒体における出力特性やS/N特性を改善するために、磁性層中に含ませる磁性粉の平均粒子径は、10〜65nmの範囲にあるのが好ましく、15〜50nmの範囲がより好ましい。この範囲が好ましいのは、平均粒子径が10nm未満では、粒子の表面エネルギーが大きくなって分散が困難になり、平均粒子径が65nmを越えるとノイズが大きくなるためである。磁性粉としては、強磁性鉄系金属磁性粉や窒化鉄磁性粉,板状の六方晶Ba−フエライト磁性粉等が好ましい。
【0013】
強磁性鉄系金属磁性粉には、Mn 、Zn 、Ni 、Cu 、Co などの遷移金属を合金として含ませてもよい。その中でも、Co 、Ni が好ましく、とくにCo は飽和磁化を最も向上できるので、好ましい。上記の遷移金属元素の量としては、鉄に対して、5〜50 原子%とするのが好ましく、10〜30 原子%とするのがより好ましい。また、イツトリウム、イツテルビウム、セシウム、プラセオジウム、サマリウム、ランタン、ユ―ロピウム、ネオジム、テルビウムなどから選ばれる少なくとも1 種の希土類元素を含ませても良い。その中でも、ネオジムとサマリウム、テルビウム、イツトリウムを用いたときに、高い保磁力が得られ好ましい。希土類元素の量は鉄に対して0.2〜20 原子%、好ましくは0.3〜15 原子%、より好ましくは0.5〜10 原子%である。
【0014】
強磁性鉄系金属磁性粉にホウ素を含ませてもよい。ホウ素を含ませることにより、平均粒子径が50nm以下の粒状ないし楕円状の超微粒子が得られる。また同ホウ素の量は、磁性粉末全体中、鉄に対して0.5〜30 原子%、好ましくは1〜25 原子%、より好ましくは2〜20 原子%である。上記両原子%は、蛍光X線分析により測定される値である(参考特許:特開2001−181754号公報)。
【0015】
窒化鉄磁性粉は,公知のものを用いることができ,形状は針状の他に球状や立方体形状などの不定形のものを用いることができる。粒子径や比表面積については磁気記録用の磁性粉としての要求特性をクリアするためには,限定した磁性粉末の製造条件とすることが必要である(参考特許:特開2000−277311号公報)。
【0016】
強磁性鉄系金属磁性粉および窒化鉄磁性粉の保磁力は、80〜320kA/mが好ましく、飽和磁化量は、80〜200A・m /kg(80〜200emu/g)が好ましく、100〜180A・m /kg(100〜180emu/g)がより好ましい。
【0017】
強磁性鉄系金属磁性粉および窒化鉄磁性粉の平均粒子径としては、10〜65nmが好ましく、15〜50nmがより好ましい。この範囲が好ましいのは、平均粒子径が10nm未満となると、保磁力が低下したり、粒子の表面エネルギーが増大するため塗料中での分散が困難になったり、平均粒子径が65nmより大きいと、粒子の大きさに基づく粒子ノイズが大きくなるためである。また、この強磁性粉末のBET比表面積は、35m /g以上が好ましく、40m /g以上がより好ましく、50m /g以上が最も好ましい。通常100m /g以下である。
【0018】
六方晶Ba−フエライト磁性粉の保磁力は、120〜320kA/mが好ましく、飽和磁化量は、40〜70A・m /kg(40〜70emu/g)が好ましい。なお、これらの強磁性粉末の磁気特性は、いずれも試料振動形磁束計で外部磁場1273.3kA/m(16kOe)での測定値をいうものである。また,粒径(板面方向の大きさ)は10〜50nmが好ましく、10〜30nmがより好ましく、10〜20nmがさらに好ましい。粒径が10nm未満となると、粒子の表面エネルギーが増大するため塗料中への分散が困難になり、50nmを越えると、粒子の大きさに基づく粒子ノイズが大きくなる。なお、上記の平均粒子径は、透過型電子顕微鏡(TEM)にて撮影した写真から各粒子の最大径(針状粉では長軸径、板状粉では板径)を実測し、100個の平均値により求めたものである。また、板状比(板径/板厚)は2〜10が好ましく、2〜5がより好ましく、2〜4がさらに好ましい。また、六方晶Ba−フエライト磁性粉のBET比表面積は、1〜100m /gが好ましく用いられる。
【0019】
一般的に、磁気記録媒体の磁性塗料を製造するにあたって、少なくともニーダ、コンティニアスニーダ等で磁性塗料成分を練りこむ混練工程、サンドミル等の微小メデイア回転型分散装置による分散工程、そして必要に応じ、これらの工程の前後に混合工程が設けられる。
【0020】
本発明では、混練の前工程として高速攪拌混合機による混合工程を、また、連続式2軸混練機を使用する混練工程を設ける塗料製造方法を適用する。これにより、磁性層中の磁性粉の充填性を最大限にまで向上させることができ、高い残留磁化が得られるので好ましい。
【0021】
高速攪拌混合機を使用するのは、単一粒子にまで樹脂を被覆させ均一な表面処理を行うこと、そしてそれに付随して湿潤磁性粉末の搬送性を向上させるためである。高速攪拌混合機を用いてなる湿潤磁性粉末は、磁性粉、樹脂、溶剤およびその他の添加成分により構成される。高速攪拌混合機を使用した混合工程については、公知の方法で行うことができる(参考特許:特開平7−14149号公報、特開2002−275504号公報など)。
【0022】
また、高速攪拌混合機については、本発明では、例えば、ホソカワミクロン社製アグロマスタのような転動流動効果を利用したガス吹上げ式攪拌機、同社製のサイクロミックスやメカノフュージョンシステム、松山重工業社製アキシャルミキサのような回転式混合機、三井鉱山社製ヘンシェルミキサ等を用いることができる。
【0023】
連続式2軸混練機を用いた先行技術としては、特許文献1〜特許文献3が挙げられる。特許文献1および特許文献2では、高充填の磁性塗膜を得るために、高固形分濃度で圧密混錬を行い、最終のサンドミル分散工程に送るための希釈工程を連続式2軸混練機中で段階的に行うことが開示されている。高固形分濃度で圧密混錬を行った混練物は、うまく希釈しないと固い凝集物が残りサンドミル工程でも分散されないからである。このように、これらの文献で開示された技術は、連続式2軸混練機における混練部位の次の希釈部位に関する技術であり、本発明の、混練部位の前の搬送部位にて溶剤または樹脂液を添加する技術とはまったく異なるものである。さらに、これらの文献では、磁性粉が比表面積45m/gのものを使用しており、本発明が対象としている平均粒子径が10〜65nmの範囲にある超微粒子磁性粉(比表面積が概ね60m/g以上)よりもかなり大粒子径の磁性粉を対象とした技術であり本発明にあるような超微粒子磁性粉を高充填、高分散するには不十分である。また、特許文献3では、搬送部(スクリュー部)に磁性粉投入口と樹脂液投入口とを有する構成の連続式2軸混練機が開示されており、本発明の連続式2軸混練機の構成と類似しているが、この文献では、本発明の必須の構成要素である、連続式2軸混練機の混練工程に入る前の、磁性粉末が少なくとも溶剤を含んで湿潤される高速撹拌混合機工程が発明の構成要素となっていない、そのために必然的に連続式2軸混練機の原料供給部にて磁性粉、樹脂液を投入する投入口が必要なために、それぞれの投入口が設けられているのであって、後述するところの本発明の狙いである混練部位における樹脂液による緩衝作用は働かない。また、混練工程に入る前の、磁性粉末が少なくとも溶剤を含んで湿潤される高速撹拌混合機工程がないために本発明が対象としている平均粒子径が10〜65nmの範囲にある超微粒子磁性粉に対しては十分な混練が行えず、本発明の目的とする高密度磁気記録媒体の提供は困難であり、本発明とは異なるものである。
【0024】
本発明において、磁性塗料を製造するにあたって使用する連続式2軸混練機の構成を図1に示す。この連続式2軸混練機は、湿潤磁性粉末供給ユニット1と、樹脂液注入ユニット2と、希釈溶剤注入ユニット3〜5と、塗料排出口6と、回転軸7と、スクリュー8と、パドル9と、バレル10〜20とを有する。このうち、バレル10〜11を配置した部分が搬送部位、バレル12〜15を配置した部分が混練部位、バレル16〜17を配置した部分が混練希釈部位、バレル18〜20を配置した部分が希釈部位である。
【0025】
また、連続式2軸混練機については、本発明では、例えば栗本鐵工所製KEX−30、KEX−40、KEX−50、KEX−65、KEX−80、日本製鋼所製TEX30αII、TEX44αII、TEX65αII、TEX77αII、TEX90αII等を用いることができる。
【0026】
前述したように高分解能、高S/Nの磁気記録媒体を得るには、磁性粉の平均粒子径が10nmから65nmの範囲にあることが好ましいが、高速攪拌混合機および連続式2軸混練機を用いた従来の塗料製造過程では、その磁性粉の性能を十分に発揮できず、得られた媒体においては分解能、S/Nが逆に低下した。その理由としては、本発明にある磁性粉は微粒子であるため、予め高速撹拌混合機にて混合を行ったとしても、単一粒子にまで樹脂が被覆できておらず、磁性粉が凝集した状態でバインダ樹脂等が被覆しているため、次工程である連続式2軸混練機の混練部位にていきなり高剪断力を加えると樹脂で被覆されていない磁性粉同士がさらに強固に凝集することになり、その後の、サンドミル等の微小メデイア回転型分散装置による分散工程でも、これらの凝集体が分散できなくなるためである。
【0027】
そこで、本発明者らは平均粒子径が10〜65nmの範囲にある微粒子磁性粉において磁気的なエネルギーを最大限に発揮させるために高充填化し、かつ高分散させる製法について鋭意検討を行ったところ、磁性塗料を得るにあたり、磁性塗料成分を少なくとも高速撹拌混合機にて混合処理し、得られた湿潤磁性粉末を連続式2軸混練機において、樹脂液注入ユニット2から混練にさしかかる前の段階である搬送部位にて、磁性粉100重量部に対し0〜15重量部、さらに好ましくは2.0〜10重量部の樹脂固形分を含む樹脂液を添加して混練ペースト化すれば、前記した凝集現象が起こらず、高剪断力による高分散、高充填ができることを見いだした。このメカニズムについては、以下のように考えられる。搬送部位にて樹脂液を添加した場合、湿潤磁性粉末が搬送部位において添加されたその樹脂液によって包まれることなり、この状態で高剪断力をかけたとしても、湿潤磁性粉末の周りを包んだ樹脂液が緩衝材として作用するために局部的なエネルギーが直接磁性粉にかからなくなる。このことによって、磁性粉同士の凝集を防御することができ、樹脂液で包まれた状態で徐々に、高分散、高充填されていくためと推定される。樹脂液中の樹脂固形分が15重量部を越えると、磁性層中の磁性粉の割合が相対的に小さくなるので、出力が低下する。なお、搬送部位にて添加する樹脂液は、ポリウレタン樹脂液であることが好ましく、樹脂液の固形分濃度は、0〜40重量%であることが好ましい。
【0028】
次に、本発明の磁気記録媒体の構成要素についてさらに詳述する。
<非磁性支持体>
非磁性支持体の厚さは、用途によって異なるが、好ましくは、2.0〜7.0μmのものが使用される。より好ましくは2.5〜5.0μm,最も好ましくは3.0〜4.0μmである。この範囲の厚さの非磁性支持体が使用されるのは、2.0μm未満では製膜が難しく、またテープ強度が小さくなり、7.0μmを越えるとテープ全厚が大きくなり、テープ1巻当りの記録容量が小さくなるためである。
【0029】
本発明に用いる非磁性支持体の長手方向のヤング率は、6.8GPa(700kg/mm )以上が好ましく、8.8GPa(900kg/mm )以上がより好ましい。非磁性支持体の長手方向のヤング率が6.8GPa(700kg/mm )以上がよいのは、長手方向のヤング率6.8GPa(700kg/mm )未満では、テープ走行が不安定になるためである。また、ヘリキャルスキャンタイプでは、長手方向のヤング率/幅方向のヤング率は、0.60〜0.80の特異的範囲が好ましい。長手方向のヤング率/幅方向のヤング率が、0.65〜0.75の範囲がより好ましい。長手方向のヤング率/幅方向のヤング率が、0.60〜0.80の特異的範囲がよいのは、0.60未満または0.80を越えると、メカニズムは現在のところ不明であるが、磁気ヘッドのトラックの入り側から出側間の出力のばらつき(フラットネス)が大きくなるためである。このばらつきは長手方向のヤング率/幅方向のヤング率が0.70付近で最小になる。さらに、リニアレコーディングタイプでは,長手方向のヤング率/幅方向のヤング率は、理由は明らかではないが、0.70〜1.30が好ましい。このような特性を満足する樹脂フィルムには二軸延伸のポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、芳香族ポリアミドフイルム、芳香族ポリイミドフィルム等がある。
【0030】
<下塗層>
下塗層の厚さは、0.2〜2.2μmの範囲であることが好ましい。この範囲が好ましいのは、0.2未満では、磁性層への潤滑剤の供給が不十分になったり、磁性層の平滑化効果が小さくなるためである。
【0031】
下塗層には、導電性改良の目的でカーボンブラック、テープ剛性の制御を目的に酸化鉄を添加する。下塗層が、下塗層中の全無機粉体の重量を基準にして、平均粒子径10〜100nmのカーボンブラックを15〜35重量%、平均長軸径0.05〜0.20μm、平均短軸径5〜200nmの非磁性の酸化鉄を35〜83重量%含有させると、ウエット・オン・ウエットで、その上に形成し、遠赤外線乾燥した磁性層の厚さむらが小さくなるので好ましい。なお、非磁性酸化鉄は通常針状であるが、粒状または無定形の非磁性酸化鉄を使用する場合には平均粒子径5〜200nmの酸化鉄が好ましい。
【0032】
下塗層には、カーボンブラックや非磁性の酸化鉄を添加するのが好ましい。下塗層に添加するカーボンブラック(CB)としては、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック等を使用できる。平均粒子径が5〜200nmのものが使用されるが、平均粒子径10〜100nmのものが好ましい。この範囲が好ましいのは、カーボンブラックがストラクチャーを持っているため、平均粒子径が10nm以下になるとCBの分散が難しく、100nm以上では平滑性が悪くなるためである。CB添加量は、CBの粒子径によって異なるが、当該下塗層中の全無機粉体の重量を基準にして、15〜35重量%が好ましい。この範囲が好ましいのは、15重量%未満では導電性向上効果が乏しく、35重量%を越えると効果が飽和するためである。粒径15〜80nmのCBを15〜35重量%使用するのがより好ましく、粒径20〜50nmのCBを20〜30重量%用いるのがさらに好ましい。このような粒径・量のカーボンブラックを添加することにより電気抵抗が低減され、静電ノイズの発生やテープ走行むらが小さくなると共に、遠赤外線乾燥した磁性層の厚さむらが小さくなる。
【0033】
また、下塗層に添加する非磁性の酸化鉄としては、針状の場合、平均長軸径0.05〜0.20μm、平均短軸径5〜200nmのものが好ましく、粒状または無定形のものでは、平均粒子径5〜200nmが好ましい。なお、針状のものが磁性層の配向がよくなるのでより好ましい。添加量は、下塗層中の全無機粉体の重量を基準にして、35〜83重量%が好ましい。この範囲の平均粒子径(針状の場合は短軸径)が好ましいのは、平均粒子径が5nm未満では均一分散が難しく、200nmを越えると下塗層と磁性層の界面の凹凸が増加するためである。この範囲の添加量が好ましいのは、35重量%未満では塗膜強度向上効果が小さく、83重量%を越えると反って塗膜強度が低下するためである。また、前記下塗層と磁性層からなる塗布層のヤング率を検討した結果、塗布層のヤング率にも最適範囲があり、塗布層のヤング率が非磁性支持体の長手方向と幅方向におけるヤング率の平均値を40〜200%の範囲にすると、テープの耐久性が大きく、且つテープ−ヘッド間のタッチがよくなり、磁気ヘッドのトラックの入り側から出側間の出力のばらつき(フラットネス)が小さくなることを見出した。50〜150%の範囲がより好ましく、60〜120%の範囲がさらに好ましい。この範囲が好ましいのは40%未満では塗布膜の耐久性が小さくなり、200%を越えるとテープ−ヘッド間のタッチが悪くなるためである。なお、下塗層と磁性層からなる塗布層のヤング率の制御には、カレンダ条件による制御法を用いる。
【0034】
さらに、下塗層のヤング率は、磁性層のヤング率の80〜99%が好ましい。下塗層のヤング率が磁性層のそれより低い方がよいのは、下塗層が一種のクッションの作用をするためである。
【0035】
<潤滑剤>
下塗層と磁性層からなる塗布層に、役割の異なる潤滑剤を使用する。下塗層には全粉体に対して0.5〜4.0重量%の高級脂肪酸を含有させ、0.2〜3.0重量%の高級脂肪酸のエステルを含有させると、ヘッドとの摩擦係数が小さくなるので好ましい。この範囲の高級脂肪酸添加が好ましいのは、0.5重量%未満では、摩擦係数低減効果が小さく、4.0重量%を越えると下塗層が可塑化してしまい強靭性が失われる。また、この範囲の高級脂肪酸のエステル添加が好ましいのは、0.2重量%未満では、摩擦係数低減効果が小さく、3.0重量%を越えると磁性層への移入量が多すぎるため、テープとヘッドが貼り付く等の副作用があるためである。
【0036】
磁性層には強磁性粉末に対して0.5〜3.0重量%の脂肪酸アミドを含有させ、0.2〜3.0重量%の高級脂肪酸のエステルを含有させると、テープ走行時の摩擦係数が小さくなるので好ましい。この範囲の脂肪酸アミドが好ましいのは、0.5重量%未満ではヘッド/磁性層界面での直接接触が起こりやすく焼付き防止効果が小さく、3.0重量%を越えるとブリードアウトしてしまいドロップアウトなどの欠陥が発生する。脂肪酸アミドとしてはパルミチン酸、ステアリン酸等のアミドが使用可能である。また、上記範囲の高級脂肪酸のエステル添加が好ましいのは、0.2重量%未満では摩擦係数低減効果が小さく、3.0重量%を越えるとヘッドに貼り付く等の副作用があるためである。なお、磁性層の潤滑剤と下塗層の潤滑剤の相互移動を排除するものではない。
【0037】
<磁性層>
磁性層(下塗層の場合も同様)に用いるバインダ樹脂としては、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、塩化ビニル−ビニルアルコール共重合樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合樹脂、塩化ビニル−水酸基含有アルキルアクリレート共重合樹脂、ニトロセルロース樹脂などのセルロース系樹脂の中から選ばれる少なくとも1種とポリウレタン樹脂とを組み合わせたものが挙げられる。中でも、塩化ビニル−水酸基含有アルキルアクリレート共重合樹脂とポリウレタン樹脂を併用するのが好ましい。ポリウレタン樹脂には、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエーテルポリウレタン樹脂、ポリエーテルポリエステルポリウレタン樹脂、ポリカーボネートポリウレタン樹脂、ポリエステルポリカーボネートポリウレタン樹脂などがある。
【0038】
官能基として−COOH、−SO M、−OSO M、−P=O(OM) 、−O−P=O(OM) [Mは水素原子、アルカリ金属塩基又はアミン塩]、−OH、−NR’ R’’、−N R’’’ R’’’’R’’’’’ [R’ 、R’’、R’’’ 、R’’’’、R’’’’’ は水素または炭化水素基]、エポキシ基を有する高分子からなるウレタン樹脂等の樹脂が使用される。このような樹脂を使用するのは、上述のように磁性粉等の分散性が向上するためである。2種以上の樹脂を併用する場合には、官能基の極性を一致させるのが好ましく、中でも−SO M基どうしの組み合わせが好ましい。
【0039】
これらの樹脂は、強磁性粉末100重量部に対して、7〜50重量部、好ましくは10〜35重量部の範囲で用いられる。特に、塩化ビニル系樹脂5〜30重量部と、ポリウレタン樹脂2〜20重量部とを、複合して用いるのが最も好ましい。
【0040】
これらの樹脂とともに、樹脂中に含まれる官能基などと結合させて架橋する熱硬化性の架橋剤を併用するのが望ましい。この架橋剤としては、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどや、これらのイソシアネート類とトリメチロールプロパンなどの水酸基を複数個有するものとの反応生成物、上記イソシアネート類の縮合生成物などの各種のポリイソシアネートが好ましい。これらの架橋剤は、樹脂100重量部に対して、通常10〜50重量部の割合で用いられる。より好ましくは15〜35重量部である。
【0041】
また、磁性層には従来公知の研磨材を添加することができるが、これらの研磨材としては、α−アルミナ、β−アルミナ、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、人造ダイアモンド、窒化珪素、炭化珪素、チタンカーバイド、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以上のものが単独または組み合わせで使用されるが、これらの中でもアルミナは高硬度で少量の添加量でヘッドクリーニング効果に優れるため特に好ましい。研磨材の粒子径としては、0.01〜0.1μmと薄い磁性層では、通常、平均粒子径で0.002〜0.15μmとすることが好ましく、平均粒子径0.005〜0.10μmがより好ましい。添加量は強磁性粉末に対して5〜20重量%が好ましい。より好ましくは8〜18重量%である。
【0042】
さらに、本発明の磁性層には導電性向上と表面潤滑性向上を目的に従来公知のカーボンブラック(CB)を添加することができるが、これらのカーボンブラックとしては、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック等を使用できる。平均粒子径が5〜200nmのものが使用されるが、平均粒子径10〜100nmのものが好ましい。この範囲が好ましいのは、平均粒子径が5nm以下になるとカーボンブラックの分散が難しく、200nm以上では多量のカーボンブラックを添加することが必要になり、何れの場合も表面が粗くなり、出力低下の原因になるためである。添加量は強磁性粉末に対して0.2〜5重量%が好ましい。より好ましくは0.5〜4重量%である。
【0043】
<バックコート層>
本発明の磁気記録媒体を構成する非磁性支持体の他方の面(磁性層が形成されている面とは反対側の面)には、走行性の向上等を目的としてバックコート層を設けることができる。バックコート層の厚さは0.2〜0.8μmが好ましい。この範囲が良いのは、0.2μm未満では、走行性向上効果が不充分で、0.8μmを越えるとテープ全厚が厚くなり、1巻当たりの記憶容量が小さくなるためである。カーボンブラック(CB)としては、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック、等を使用できる。通常、小粒径カーボンブラックと大粒径カーボンブラックを使用する。小粒径カーボンブラックには、平均粒子径が5〜200nmのものが使用されるが、平均粒子径10〜100nmのものがより好ましい。この範囲がより好ましいのは、平均粒子径が10nm以下になるとカーボンブラックの分散が難しく、平均粒子径が100nm以上では多量のカーボンブラックを添加することが必要になり、何れの場合も表面が粗くなり、磁性層への裏移り(エンボス)原因になるためである。大粒径カーボンブラックとして、小粒径カーボンブラックの5〜15重量%、平均粒子径300〜400nmの大粒径カーボンブラックを使用すると、表面も粗くならず、走行性向上効果も大きくなる。小粒径カーボンブラックと大粒径カーボンブラック合計の添加量は、バックコート層中の全無機粉体重量を基準にして60〜98重量%が好ましく、70〜95重量%がより好ましい。表面粗さRaは3〜8nmが好ましく、4〜7nmがより好ましい。
【0044】
また、バックコート層には、強度向上を目的に、平均粒子径が0.05〜0.6μmの酸化鉄を添加するのが好ましく、0.08〜0.5μmがより好ましい。添加量はバックコート層中の全無機粉体重量を基準にして2〜40重量%が好ましく、5〜30重量%がより好ましい。また、平均粒子径が0.1〜0.6μmのアルミナをバックコート層中の全無機粉体重量を基準にして0.5〜5重量%添加すると、さらにバックコート層の強度が向上する。
【0045】
バックコート層に用いるバインダ樹脂としては、前述した磁性層や下塗層に用いるバインダ樹脂と同じものを使用できるが、これらの中でも摩擦係数を低減し走行性を向上させるため、セルロース系樹脂とポリウレタン系樹脂とを複合して併用することが好ましい。結合剤の含有量は、通常、前記カーボンブラックと前記無機非磁性粉末との合計量100重量部に対して40〜150重量部、好ましくは50〜120重量部、より好ましくは60〜110重量部、さらに好ましくは70〜110重量部である。前記範囲が好ましいのは、50重量部未満では、バックコート層の強度が不十分であり、120重量部を越えると摩擦係数が高くなりやすいためである。セルロース系樹脂を30〜70重量部、ポリウレタン系樹脂を20〜50重量部使用することが好ましい。また、さらに結合剤を硬化するために、ポリイソシアネート化合物などの架橋剤を用いることが好ましい。
【0046】
バックコート層には、前述した磁性層や下塗層に用いる架橋剤と同様の架橋剤を使用する。架橋剤の量は、結合剤100重量部に対して、通常、10〜50重量部の割合で用いられ、好ましくは10〜35重量部、より好ましくは10〜30重量部である。前記範囲が好ましいのは、10重量部未満ではバックコート層の塗膜強度が弱くなりやすく、35重量部を越えるとSUSに対する動摩擦係数が大きくなるためである。
【0047】
<その他>
例えば、上述の磁気記録媒体(磁気テープ)を1リールに巻装し、これをケース本体内に収めて磁気テープカートリッジを作製すれば、1巻当たりの容量が大きく、MR再生ヘッドを使用した場合の再生出力、S/Nが高い、コンピュータあるいはハードディスクドライブ等のバックアップ用テープとして好適な磁気テープカートリッジを実現することができる。
【0048】
【実施例】
以下に実施例によって本発明を詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例、比較例の部は重量部を示す。
実施例1:
≪下塗塗料成分≫
(1)
・酸化鉄粉末(平均粒子径:0.11×0.02μm) 68部
・アルミナ(α化率:50%、平均粒子径:0.07μm) 8部
・カーボンブラック(粒径:25nm) 24部
・ステアリン酸 2部
・塩化ビニル共重合体 8.8部
(含有−SO Na基:0.7×10 当量/g)
・ポリエステルポリウレタン樹脂 4.4部
(Tg:40℃、含有−SO Na基:1×10−4当量/g)
・シクロヘキサノン 25部
・メチルエチルケトン 40部
・トルエン 10部
(2)
・ステアリン酸ブチル 1部
・シクロヘキサノン 70部
・メチルエチルケトン 50部
・トルエン 20部
(3)
・ポリイソシアネート 1.4部
・シクロヘキサノン 10部
・メチルエチルケトン 15部
・トルエン 10部
【0049】
≪磁性塗料成分≫
(1)混練希釈工程
・強磁性鉄系金属粉(磁性粉)
(Co/Fe:24at%、
Y/(Fe+Co):7.9at%、
Al/(Fe+Co):4.7wt%、
σs:120A・m /kg(120emu/g)、
Hc:175kA/m(2190Oe)、
pH:9.5、平均粒子径:60nm)
・塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート共重合体(PVC)
(含有−SO Na基:0.7×10 当量/g)
・ポリエステルポリウレタン樹脂(PU)
(含有−SO Na基:1.0×10−4当量/g)
・α−アルミナ(平均粒子径:0.07μm )(アルミナ)
・カーボンブラック(CB)
(平均粒子径:75nm、DBP吸油量:72cc/100g)
・メチルアシッドホスフェート(MAP)
・パルミチン酸アミド(PA)
・ステアリン酸n−ブチル(SB)
・テトラヒドロフラン
・シクロヘキサノン
・メチルエチルケトン
・トルエン
(2)配合工程
・ポリイソシアネート(PI)
・シクロヘキサノン
【0050】
上記の下塗塗料成分において(1)を回分式ニーダで混練したのち、(2)を加えて攪拌の後サンドミルで滞留時間を60分として分散処理を行い、これに(3)を加え攪拌・濾過した後、下塗層用塗料とした。
【0051】
これとは別に、上記の磁性塗料成分(1)の内で所定量を予め高速攪拌混合しておき、その混合粉末を連続式2軸混練機で混練したのち、サンドミルで滞留時間を45分として分散し、これに磁性塗料成分(2)を加え攪拌・濾過後、磁性塗料とした。
【0052】
表1に具体的な配合組成を示した。
表1に示す攪拌組成配合にて三井鉱山製ヘンシェルミキサにより羽根周速20m/sで30分間混合湿潤処理を行う。得られた湿潤磁性粉末を、湿潤磁性粉末供給ユニット1から連続式2軸混練機に投入し、搬送部位に繋がる樹脂液注入ユニット2から、ポリエステルポリウレタン樹脂溶液5部(30%溶液)を注入し混練する。以下、注入ユニット3〜5より溶剤を連続的に注入し、混練希釈し、固形分濃度50部のペーストを得た。ついで、パルミチン酸アミド、ステアリン酸n−ブチルを添加し固形分濃度35部まで希釈後、サンドミルで滞留時間を45分として分散し、これに磁性塗料成分(2)を加え攪拌・濾過後、磁性塗料とした。
【0053】
上記の下塗塗料を、芳香族ポリアミドフイルム(厚さ3.9μm、MD=11GPa、MD/TD=0.70、商品名:ミクトロン、東レ製)からなる非磁性支持体(ベースフィルム)上に、乾燥、カレンダ後の厚さが1.1μmとなるように塗布し、この下塗層上に、さらに上記の磁性塗料を磁場配向処理、乾燥、カレンダ処理後の磁性層の厚さが0.13μmとなるようにウエット・オン・ウエットで塗布し、磁場配向処理後、ドライヤおよび遠赤外線を用いて乾燥し、磁気シートを得た。なお、磁場配向処理は、ドライヤ前にN−N対抗磁石(5kG)を設置し、ドライヤ内で塗膜の指蝕乾燥位置の手前側75cmからN−N対抗磁石(5kG)を2基50cm間隔で設置して行った。塗布速度は100m/分とした。
【0054】
≪バックコート層用塗料成分≫
・カーボンブラック(平均粒子径:25nm) 80部
・カーボンブラック(平均粒子径:370nm) 10部
・酸化鉄(平均粒子径:0.4μm) 10部
・ニトロセルロース 45部
・ポリウレタン樹脂(SO Na基含有) 30部
・シクロヘキサノン 260部
・メチルエチルケトン 525部
・トルエン 260部
上記バックコート層用塗料成分をサンドミルで滞留時間45分として分散した後、ポリイソシアネート15部を加えてバックコート層用塗料を調整し濾過後、上記で作製した磁気シートの磁性層の反対面に、乾燥、カレンダ後の厚さが0.5μmとなるように塗布し、乾燥した。
【0055】
このようにして得られた磁気シートを金属ロールからなる7段カレンダで、温度100℃、線圧196kN/mの条件で鏡面化処理し、磁気シートをコアに巻いた状態にて70℃で72時間エージングしたのち、1/2インチ幅に裁断し、これを200m/分で走行させながら磁性層表面をラッピングテープ研磨、ブレード研磨そして表面拭き取りの後処理を行い、磁気テープを作製した。この時、ラッピングテープにはK10000、ブレードには超硬刃、表面拭き取りには東レ製トレシー(商品名)を用い、走行テンション30gで処理を行った。上記のようにして得られた磁気テープを、カートリッジに組み込み、コンピュータ用テープを作製した。
【0056】
実施例2〜4:
磁性塗料の製造組成を表1の条件に変更したことを除き、実施例1と同様にして実施例2〜4のコンピュータ用テープを作製した。
【0057】
実施例5:
磁性塗料の製造組成を表1の条件に、また磁性粉を下記の条件に変更したことを除き、実施例1と同様にして実施例5のコンピュータ用テープを作製した。
・強磁性鉄系金属粉(磁性粉)
(Co/Fe:24at%、
Y/(Fe+Co):12.7at%、
Al/(Fe+Co):4.7wt%、
σs:116A・m /kg(116emu/g)、
Hc:170kA/m(2130 Oe)、
pH:9.5、平均粒子径:45nm)
【0058】
実施例6:
磁性塗料の製造組成を表1の条件に、また磁性粉を下記の条件に変更したことを除き、実施例1と同様にして実施例6のコンピュータ用テープを作製した。
・Ne−Fe−B系金属磁性粉(磁性粉)
(Nd/Fe :2.4at%、
B/Fe :9.1at%、
σs:132A・m/kg(132emu/g)、
Hc=192kA/m(2400 Oe)、
平均粒子径:25nm)
【0059】
比較例1〜3
磁性塗料の製造組成を表1の条件に変更したことを除き、実施例1と同様にして比較例1〜3のコンピュータ用テープを作製した。
【0060】
比較例4:
磁性塗料の製造組成を表1の条件に変更したことを除き、実施例1と同様にして比較例4のコンピュータ用テープを作製した。比較例4では溶剤を含まずに、羽根周速20m/sで10分間高速攪拌混合を行った。
【0061】
評価の方法は、以下のように行った。
<磁性層の表面粗さ>
ZYGO社製汎用三次元表面構造解析装置New View5000による走査型白色光干渉法にてScan Lengthを5.0μmで測定した。測定視野は、350μm×260μmである。磁性層の中心線平均表面粗さをRaとして求めた。
【0062】
<再生出力と出力対ノイズ>
再生出力と出力対ノイズ(S/N)は、薄手テープ用に改造したLTOドライブを用いて記録(記録波長0.37μm)・再生することによって求めた。再生出力と出力対ノイズは、比較例1テープを基準とし、これとの相対値(dB)で表した。
【0063】
<分解能>
上記LTO改造ドライブを用いて記録波長0.37μmでの再生出力をHF出力とし、記録波長1.48μmでの再生出力をLF出力とし、これらの比(HF出力/LF出力)を分解能とした。測定値は、比較例1のテープを基準とし、これらの相対値(%)で表した。
表1に、以上の結果を示す。
【0064】
【表1】

Figure 2004178718
【0065】
Ra: 磁性層表面の中心線平均表面粗さRa
S/N: 出力対ノイズ
【0066】
表1を見ると明らかなように、本発明の実施例1〜6に係るコンピュータ用テープ(磁気記録媒体)は、比較例1〜4に係るコンピュータ用テープに比べて、電磁変換特性に優れている。特にMRヘッド(磁気抵抗効果型素子を利用した再生ヘッド)を使用した場合の再生出力や、出力対ノイズ(S/N)比が高いこともわかる。
【0067】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、高い再生出力およびS/N等を有する電磁変換特性に優れた磁気記録媒体が得られる。これにより、例えば1TBに迫り、越える大容量に対応できるコンピュータ等用のバックアップテープを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に使用する連続式2軸混練機の構成図である。
【符号の説明】
1 湿潤磁性粉末供給ユニット
2 樹脂液注入ユニット
3、4、5 希釈溶剤注入ユニット
6 塗料排出口
7 回転軸
8 スクリュー
9 パドル
10、11 バレルの搬送部位
12、13、14、15 バレルの混練部位
16、17 バレルの混練希釈部位
18、19、20 バレルの希釈部位[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a coating type magnetic recording medium excellent in high recording density characteristics and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
Magnetic tapes have various uses, such as audio tapes, video tapes, and computer tapes. In the field of data backup tapes, in particular, with the increase in the capacity of the hard disk to be backed up, 10 to 100 GB per roll is required. Products with a recording capacity have been commercialized. Further, a large-capacity backup tape approaching 1 TB has been proposed in the future, and it is indispensable to increase its recording density.
[0003]
In order to cope with such a high recording density, when manufacturing a magnetic tape, it is necessary to use a magnetic powder with fine particles and improved magnetic properties, a further filling property of the magnetic powder, an improvement in dispersibility, Further, as the recording becomes shorter in wavelength, the thickness of the magnetic layer needs to be reduced in order to reduce the demagnetization due to the demagnetizing field during recording and reproduction.
[0004]
In order to improve the magnetic properties of the magnetic powder, it is desirable to increase the residual magnetization of the magnetic layer to increase the output. For this reason, the use of ferromagnetic alloy powder instead of conventional oxide magnetic powder or Co-containing iron oxide magnetic powder as the magnetic powder is becoming mainstream. For example, a ferromagnetic alloy having a coercive force of 120 kA / m (1500 Oe) or more is used. Alloy powders have also been proposed (reference patents: JP-A-5-234064, JP-A-6-25702, JP-A-6-139553).
[0005]
In order to improve the magnetic properties of the magnetic layer, it is effective to increase the filling of the ferromagnetic powder and improve the dispersibility. As means for increasing the filling of the ferromagnetic powder, a method of kneading the magnetic coating component while applying a high shearing force in a high solid content state state, for example, as disclosed in Patent Documents 1 to 3 A method using a continuous twin-screw kneader has been proposed.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-6-338055 (pages 2-4)
[Patent Document 2]
JP-A-10-308022 (pages 2-4)
[Patent Document 3]
JP-A-7-14158 (pages 2-4, FIG. 1)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in producing a high-density magnetic recording medium (corresponding to a large capacity approaching or exceeding 1 TB, for example), according to the above-mentioned conventionally known technique, the surface energy of the present invention having an average particle diameter in the range of 10 to 65 nm is used. However, it was difficult to sufficiently disperse ultrafine magnetic powder having high magnetic cohesion force, and high packing could not be achieved. As a result, a stable thin magnetic layer having excellent magnetic properties and excellent smoothness cannot be formed, and the output and the output-to-noise ratio (S / N) cannot be satisfied. .
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a high-density magnetic recording medium having an output and an S / N ratio corresponding to a large capacity approaching or exceeding 1 TB. The purpose is.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides an undercoat layer containing a nonmagnetic powder and a binder resin on one surface of a nonmagnetic support, and a magnetic powder and a binder resin on the undercoat layer. A magnetic recording medium having a magnetic layer containing a non-magnetic powder and a back coat layer containing a binder resin on the other surface of the non-magnetic support is characterized by the following constitution.
[0010]
The magnetic powder has an average particle diameter in the range of 10 to 65 nm and a thickness of the magnetic layer in the range of 0.01 to 0.15 μm. In forming the magnetic layer, at least a step of wetting the magnetic powder containing at least a solvent in a high-speed stirring mixer and a step of transporting the wetted magnetic powder at a transfer site of a continuous twin-screw kneader. After being mixed with a resin liquid (including the case of using only a solvent), and then sent to a kneading site. Further, the addition amount of the resin liquid to be added at the transport site in the continuous twin-screw kneader is in the range of 0 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the magnetic powder in the resin solid content, and with a high-speed stirring mixer. It is preferable that the total amount of the resin solid content to be added and the resin solid content to be added at the transport site is 2 to 25 parts by weight. With such a configuration, it is possible to achieve both high filling and ultra-smoothness in the thin magnetic layer, and as a result, a magnetic recording medium having excellent electromagnetic conversion characteristics (output, S / N) is obtained. It is.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, in order to obtain high resolution, the thickness of the magnetic layer is preferably in the range of 0.01 to 0.15 μm, and more preferably in the range of 0.05 to 0.12 μm. This range is preferable because if the thickness of the magnetic layer is less than 0.01 μm, a sufficient output cannot be obtained or the thickness unevenness becomes large and noise becomes large. When the thickness of the magnetic layer exceeds 0.15 μm, the resolution decreases and the short-wavelength recording characteristics deteriorate.
[0012]
In order to improve the output characteristics and S / N characteristics of the magnetic recording medium, the average particle size of the magnetic powder contained in the magnetic layer is preferably in the range of 10 to 65 nm, more preferably in the range of 15 to 50 nm. . This range is preferable because if the average particle diameter is less than 10 nm, the surface energy of the particles becomes large and dispersion becomes difficult, and if the average particle diameter exceeds 65 nm, noise increases. As the magnetic powder, ferromagnetic iron-based metal magnetic powder, iron nitride magnetic powder, plate-like hexagonal Ba-ferrite magnetic powder and the like are preferable.
[0013]
The ferromagnetic iron-based metal magnetic powder may contain a transition metal such as Mn 2, Zn 2, Ni 2, Cu 2 or Co as an alloy. Among them, Co 2 and Ni are preferable, and Co 2 is particularly preferable because the saturation magnetization can be improved most. The amount of the above-mentioned transition metal element is preferably 5 to 50 at%, more preferably 10 to 30 at%, based on iron. Further, at least one rare earth element selected from yttrium, ytterbium, cesium, praseodymium, samarium, lanthanum, europium, neodymium, terbium and the like may be contained. Among them, neodymium and samarium, terbium, and yttrium are preferable because a high coercive force can be obtained. The amount of the rare earth element is from 0.2 to 20 atomic%, preferably from 0.3 to 15 atomic%, more preferably from 0.5 to 10 atomic%, based on iron.
[0014]
The ferromagnetic iron-based metal magnetic powder may contain boron. By containing boron, ultrafine particles in the form of particles or ellipse having an average particle diameter of 50 nm or less can be obtained. The amount of boron is 0.5 to 30 atomic%, preferably 1 to 25 atomic%, more preferably 2 to 20 atomic%, based on iron in the whole magnetic powder. The above-mentioned both atomic percentages are values measured by fluorescent X-ray analysis (reference patent: JP-A-2001-181754).
[0015]
As the iron nitride magnetic powder, known powders can be used, and in addition to acicular shapes, irregular shapes such as spheres and cubes can be used. With respect to the particle size and specific surface area, in order to meet the required characteristics as a magnetic powder for magnetic recording, it is necessary to set the manufacturing conditions of the magnetic powder to be limited (refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-27731). .
[0016]
Coercive force of the ferromagnetic iron-based metal magnetic powder and the iron nitride magnetic powder is preferably 80~320kA / m, saturation magnetization is, 80~200A · m 2 / kg ( 80~200emu / g) are preferable, 100 180A · m 2 / kg (100~180emu / g) is more preferable.
[0017]
The average particle diameter of the ferromagnetic iron-based metal magnetic powder and the iron nitride magnetic powder is preferably from 10 to 65 nm, more preferably from 15 to 50 nm. This range is preferable because, when the average particle diameter is less than 10 nm, the coercive force is reduced, or the surface energy of the particles is increased, so that it is difficult to disperse in the paint, or when the average particle diameter is larger than 65 nm. This is because the particle noise based on the particle size increases. Further, BET specific surface area of the ferromagnetic powder is preferably at least 35m 2 / g, more preferably at least 40 m 2 / g, or most preferably 50m 2 / g. Usually, it is 100 m 2 / g or less.
[0018]
Coercive force of the hexagonal Ba- ferrite magnetic powder is preferably 120~320kA / m, saturation magnetization is, 40~70A · m 2 / kg ( 40~70emu / g) are preferable. The magnetic properties of these ferromagnetic powders refer to values measured with an external magnetic field of 1273.3 kA / m (16 kOe) using a sample vibrating magnetometer. Further, the particle size (the size in the plate surface direction) is preferably 10 to 50 nm, more preferably 10 to 30 nm, and still more preferably 10 to 20 nm. If the particle size is less than 10 nm, the surface energy of the particles increases, making it difficult to disperse the particles in the coating. If the particle size exceeds 50 nm, the particle noise based on the particle size increases. The above average particle diameter was obtained by actually measuring the maximum diameter of each particle (long axis diameter for acicular powder, plate diameter for platy powder) from a photograph taken with a transmission electron microscope (TEM). It is obtained from the average value. Further, the plate ratio (plate diameter / plate thickness) is preferably 2 to 10, more preferably 2 to 5, and even more preferably 2 to 4. The BET specific surface area of the hexagonal Ba-ferrite magnetic powder is preferably from 1 to 100 m 2 / g.
[0019]
In general, at the time of producing a magnetic paint for a magnetic recording medium, at least a kneader, a kneading step of kneading the magnetic paint components with a continuous kneader, a dispersion step using a fine media rotating dispersion device such as a sand mill, and, if necessary, Before and after these steps, a mixing step is provided.
[0020]
In the present invention, a coating method using a high-speed stirring mixer as a pre-kneading step and a kneading step using a continuous twin-screw kneader are applied. This is preferable because the filling property of the magnetic powder in the magnetic layer can be improved to the maximum and a high remanent magnetization can be obtained.
[0021]
The reason why the high-speed stirring mixer is used is to coat the resin to single particles to perform a uniform surface treatment, and to concomitantly improve the transportability of the wet magnetic powder. A wet magnetic powder using a high-speed stirring mixer is composed of a magnetic powder, a resin, a solvent and other additional components. The mixing step using a high-speed stirring mixer can be performed by a known method (for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 7-14149 and 2002-275504).
[0022]
As for the high-speed stirring mixer, in the present invention, for example, a gas blow-up stirrer utilizing the rolling and flowing effect such as an agromaster manufactured by Hosokawa Micron, a cyclomix or mechanofusion system manufactured by the company, an axial manufactured by Matsuyama Heavy Industries, Ltd. A rotary mixer such as a mixer, a Henschel mixer manufactured by Mitsui Mining Co., and the like can be used.
[0023]
Prior art using a continuous twin-screw kneader includes Patent Documents 1 to 3. In Patent Literature 1 and Patent Literature 2, in order to obtain a highly filled magnetic coating film, consolidation kneading is performed at a high solid content concentration, and a dilution step for sending to a final sand mill dispersion step is performed in a continuous twin-screw kneader. It is disclosed that the steps are performed step by step. This is because the kneaded material subjected to consolidation kneading at a high solid content concentration does not disperse even in the sand milling process unless it is properly diluted, leaving hard aggregates. As described above, the technology disclosed in these documents relates to a technology relating to a dilution site next to a kneading site in a continuous twin-screw kneader. Is completely different from the technique of adding. Further, in these documents, a magnetic powder having a specific surface area of 45 m 2 / g is used, and the ultrafine magnetic powder having an average particle diameter in the range of 10 to 65 nm targeted by the present invention (the specific surface area is approximately This technique is intended for magnetic powders having a particle diameter much larger than 60 m 2 / g), and is insufficient for highly filling and highly dispersing the ultrafine magnetic powder as in the present invention. Patent Document 3 discloses a continuous twin-screw kneader having a configuration in which a magnetic powder inlet and a resin liquid inlet are provided in a transport unit (screw part). Although similar in constitution, in this document, high-speed stirring mixing in which the magnetic powder contains at least a solvent and is wet before entering the kneading step of the continuous twin-screw kneader, which is an essential component of the present invention, is performed. The machine process is not a constituent element of the invention. For this reason, it is inevitable that the material supply section of the continuous twin-screw kneader requires an inlet for charging the magnetic powder and the resin liquid. The buffering action of the resin liquid at the kneading portion, which is an object of the present invention, which will be described later, does not work. In addition, since there is no high-speed stirring mixer step in which the magnetic powder is wetted with at least a solvent before entering the kneading step, the present invention is directed to ultrafine magnetic powder having an average particle diameter in the range of 10 to 65 nm. However, kneading cannot be performed sufficiently, and it is difficult to provide a high-density magnetic recording medium aimed at by the present invention, which is different from the present invention.
[0024]
FIG. 1 shows the configuration of a continuous twin-screw kneader used in producing a magnetic paint in the present invention. The continuous twin-screw kneader includes a wet magnetic powder supply unit 1, a resin liquid injection unit 2, diluting solvent injection units 3 to 5, a paint outlet 6, a rotating shaft 7, a screw 8, a paddle 9 And barrels 10 to 20. Of these, the portion where the barrels 10 to 11 are arranged is the transport site, the portion where the barrels 12 to 15 are arranged is the kneading site, the portion where the barrels 16 to 17 are arranged is the kneading dilution site, and the portion where the barrels 18 to 20 are arranged is the dilution site. Part.
[0025]
In the present invention, for the continuous twin-screw kneader, for example, KEX-30, KEX-40, KEX-50, KEX-65, KEX-80 manufactured by Kurimoto Iron Works, TEX30αII, TEX44αII, TEX65αII manufactured by Japan Steel Works, Ltd. , TEX77αII, TEX90αII, etc. can be used.
[0026]
As described above, in order to obtain a magnetic recording medium with high resolution and high S / N, the average particle size of the magnetic powder is preferably in the range of 10 nm to 65 nm, but a high-speed stirring mixer and a continuous twin-screw kneader are preferred. However, in the conventional paint production process using the above, the performance of the magnetic powder could not be sufficiently exhibited, and the resolution and S / N of the obtained medium were conversely reduced. The reason is that the magnetic powder in the present invention is fine particles, so even if the magnetic powder is mixed in advance with a high-speed stirring mixer, the resin is not coated even to single particles, and the magnetic powder is in a state of being aggregated. When a high shearing force is applied suddenly at the kneading site of the continuous twin-screw kneading machine, which is the next step, the magnetic powder not coated with the resin is further agglomerated. This is because these aggregates cannot be dispersed even in the subsequent dispersing step using a fine media rotating dispersing device such as a sand mill.
[0027]
Therefore, the present inventors have conducted intensive studies on a manufacturing method in which fine particles having an average particle diameter in the range of 10 to 65 nm are highly filled in order to maximize the magnetic energy and are highly dispersed. In obtaining the magnetic paint, the magnetic paint components are mixed at least with a high-speed stirring mixer, and the obtained wet magnetic powder is kneaded from the resin liquid injection unit 2 in a continuous twin-screw kneader at a stage before the kneading is started. At a certain transport site, a resin liquid containing a resin solid content of 0 to 15 parts by weight, more preferably 2.0 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the magnetic powder is added to form a kneaded paste, whereby the agglomeration described above is obtained. No phenomenon occurred, and high dispersion and high filling by high shearing force were found to be possible. This mechanism is considered as follows. When the resin liquid is added at the transport site, the wet magnetic powder is wrapped by the resin liquid added at the transport site, and even when a high shear force is applied in this state, the wet magnetic powder wraps around the wet magnetic powder. Since the resin liquid acts as a buffer, local energy is not directly applied to the magnetic powder. It is presumed that this prevents the magnetic powder from aggregating with each other, and the magnetic powder gradually becomes highly dispersed and filled in a state of being wrapped in the resin liquid. If the resin solid content in the resin liquid exceeds 15 parts by weight, the output will decrease because the ratio of the magnetic powder in the magnetic layer becomes relatively small. In addition, the resin liquid added at the transport site is preferably a polyurethane resin liquid, and the solid content concentration of the resin liquid is preferably 0 to 40% by weight.
[0028]
Next, the components of the magnetic recording medium of the present invention will be described in more detail.
<Non-magnetic support>
The thickness of the nonmagnetic support varies depending on the application, but preferably the thickness is 2.0 to 7.0 μm. It is more preferably from 2.5 to 5.0 μm, most preferably from 3.0 to 4.0 μm. When the non-magnetic support having a thickness in this range is used, if the thickness is less than 2.0 μm, it is difficult to form a film, and the tape strength is reduced. If the thickness exceeds 7.0 μm, the total thickness of the tape is increased. This is because the recording capacity per hit becomes smaller.
[0029]
The longitudinal Young's modulus of the non-magnetic support used in the present invention is preferably 6.8 GPa (700 kg / mm 2 ) or more, more preferably 8.8 GPa (900 kg / mm 2 ) or more. The reason why the non-magnetic support preferably has a Young's modulus in the longitudinal direction of 6.8 GPa (700 kg / mm 2 ) or more is that when the Young's modulus in the longitudinal direction is less than 6.8 GPa (700 kg / mm 2 ), the tape running becomes unstable. That's why. In the helical scan type, the specific ratio of Young's modulus in the longitudinal direction / Young's modulus in the width direction is preferably 0.60 to 0.80. The ratio of the Young's modulus in the longitudinal direction / the Young's modulus in the width direction is more preferably in the range of 0.65 to 0.75. The specific range of the Young's modulus in the longitudinal direction / Young's modulus in the width direction is preferably 0.60 to 0.80. The mechanism is unknown at present if the Young's modulus is less than 0.60 or exceeds 0.80. This is because the output variation (flatness) between the entry side and the exit side of the track of the magnetic head becomes large. This variation becomes minimum when the Young's modulus in the longitudinal direction / Young's modulus in the width direction is around 0.70. Further, in the linear recording type, the ratio of the Young's modulus in the longitudinal direction / Young's modulus in the width direction is preferably 0.70 to 1.30, although the reason is not clear. Resin films satisfying such characteristics include a biaxially stretched polyethylene terephthalate film, a polyethylene naphthalate film, an aromatic polyamide film, and an aromatic polyimide film.
[0030]
<Undercoat layer>
The thickness of the undercoat layer is preferably in the range of 0.2 to 2.2 μm. This range is preferable because if it is less than 0.2, the supply of the lubricant to the magnetic layer becomes insufficient, and the effect of smoothing the magnetic layer becomes small.
[0031]
Carbon black is added to the undercoat layer to improve conductivity, and iron oxide is added to control the rigidity of the tape. The undercoat layer contains 15 to 35% by weight of carbon black having an average particle diameter of 10 to 100 nm based on the weight of all inorganic powders in the undercoat layer, and has an average major axis diameter of 0.05 to 0.20 μm, It is preferable to contain 35 to 83% by weight of nonmagnetic iron oxide having a short axis diameter of 5 to 200 nm, because the thickness unevenness of the magnetic layer formed on a wet-on-wet and dried by far-infrared radiation is reduced. . The nonmagnetic iron oxide is usually acicular, but when granular or amorphous nonmagnetic iron oxide is used, iron oxide having an average particle diameter of 5 to 200 nm is preferable.
[0032]
It is preferable to add carbon black or nonmagnetic iron oxide to the undercoat layer. As carbon black (CB) to be added to the undercoat layer, acetylene black, furnace black, thermal black and the like can be used. Those having an average particle diameter of 5 to 200 nm are used, and those having an average particle diameter of 10 to 100 nm are preferred. This range is preferable because, since the carbon black has a structure, it is difficult to disperse CB when the average particle diameter is 10 nm or less, and the smoothness is deteriorated when the average particle diameter is 100 nm or more. The amount of CB to be added varies depending on the particle diameter of CB, but is preferably 15 to 35% by weight based on the weight of the entire inorganic powder in the undercoat layer. This range is preferable because the effect of improving conductivity is poor when the amount is less than 15% by weight, and the effect is saturated when the amount exceeds 35% by weight. It is more preferable to use CB having a particle size of 15 to 80 nm by 15 to 35% by weight, and it is more preferable to use CB having a particle size of 20 to 50 nm by 20 to 30% by weight. By adding carbon black having such a particle diameter and amount, the electric resistance is reduced, the occurrence of electrostatic noise and the unevenness of tape running are reduced, and the thickness unevenness of the magnetic layer dried by far infrared rays is also reduced.
[0033]
In addition, as the nonmagnetic iron oxide to be added to the undercoat layer, in the case of a needle shape, those having an average major axis diameter of 0.05 to 0.20 μm and an average minor axis diameter of 5 to 200 nm are preferable, and are granular or amorphous. In this case, the average particle size is preferably 5 to 200 nm. Note that a needle-like material is more preferable because the orientation of the magnetic layer is improved. The addition amount is preferably from 35 to 83% by weight based on the weight of all the inorganic powders in the undercoat layer. The average particle diameter in this range (short axis diameter in the case of needle shape) is preferable. If the average particle diameter is less than 5 nm, uniform dispersion is difficult, and if it exceeds 200 nm, unevenness at the interface between the undercoat layer and the magnetic layer increases. That's why. The addition amount in this range is preferable because if it is less than 35% by weight, the effect of improving the coating film strength is small, and if it exceeds 83% by weight, the coating film strength decreases. Further, as a result of examining the Young's modulus of the coating layer composed of the undercoat layer and the magnetic layer, the Young's modulus of the coating layer also has an optimum range, and the Young's modulus of the coating layer is in the longitudinal direction and the width direction of the nonmagnetic support. When the average value of the Young's modulus is in the range of 40 to 200%, the durability of the tape is large, the touch between the tape and the head is improved, and the variation in output from the entry side to the exit side of the track of the magnetic head (flat) Ness) was found to be small. A range of 50 to 150% is more preferable, and a range of 60 to 120% is still more preferable. This range is preferable because if it is less than 40%, the durability of the coating film becomes small, and if it exceeds 200%, the touch between the tape and the head becomes poor. The Young's modulus of the coating layer composed of the undercoat layer and the magnetic layer is controlled by a control method based on calendar conditions.
[0034]
Further, the Young's modulus of the undercoat layer is preferably 80 to 99% of the Young's modulus of the magnetic layer. The reason why the Young's modulus of the undercoat layer is preferably lower than that of the magnetic layer is that the undercoat layer acts as a kind of cushion.
[0035]
<Lubricant>
Lubricants having different roles are used for the coating layer composed of the undercoat layer and the magnetic layer. When the undercoat layer contains 0.5 to 4.0% by weight of higher fatty acid and 0.2 to 3.0% by weight of higher fatty acid ester with respect to the whole powder, friction with the head is obtained. This is preferable because the coefficient becomes small. When the higher fatty acid is added in this range, the effect of reducing the coefficient of friction is small at less than 0.5% by weight, and when it exceeds 4.0% by weight, the undercoat layer is plasticized and the toughness is lost. Further, it is preferable that the ester of higher fatty acid in this range is added. When the amount is less than 0.2% by weight, the effect of reducing the friction coefficient is small, and when the amount exceeds 3.0% by weight, the amount of transfer to the magnetic layer is too large. This causes side effects such as sticking of the head.
[0036]
When the magnetic layer contains 0.5 to 3.0% by weight of a fatty acid amide and 0.2 to 3.0% by weight of an ester of a higher fatty acid with respect to the ferromagnetic powder, friction when the tape runs is reduced. This is preferable because the coefficient becomes small. When the fatty acid amide in this range is preferable, if it is less than 0.5% by weight, direct contact at the head / magnetic layer interface easily occurs, and the effect of preventing seizure is small. If it exceeds 3.0% by weight, it bleeds out and drops. Out and other defects occur. Amides such as palmitic acid and stearic acid can be used as the fatty acid amide. Further, the reason why the ester of higher fatty acid in the above range is preferably added is that if less than 0.2% by weight, the effect of lowering the friction coefficient is small, and if it exceeds 3.0% by weight, there are side effects such as sticking to the head. Note that this does not exclude mutual movement between the lubricant of the magnetic layer and the lubricant of the undercoat layer.
[0037]
<Magnetic layer>
As the binder resin used for the magnetic layer (the same applies to the undercoat layer), vinyl chloride resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin, vinyl chloride-vinyl alcohol copolymer resin, vinyl chloride-vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer Resin, at least one selected from cellulosic resins such as vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer resin, vinyl chloride-hydroxyl group-containing alkyl acrylate copolymer resin, nitrocellulose resin, and polyurethane resin Is mentioned. Among them, it is preferable to use a vinyl chloride-hydroxyl group-containing alkyl acrylate copolymer resin and a polyurethane resin in combination. Examples of the polyurethane resin include a polyester polyurethane resin, a polyether polyurethane resin, a polyether polyester polyurethane resin, a polycarbonate polyurethane resin, and a polyester polycarbonate polyurethane resin.
[0038]
-COOH as a functional group, -SO 3 M, -OSO 3 M , -P = O (OM) 3, -O-P = O (OM) 2 [M represents a hydrogen atom, an alkali metal base or an amine salt], - OH, -NR'R ", -N + R '" R ""R'"" [R ', R ", R'", R "", R '"'' Is a hydrogen or hydrocarbon group], and a resin such as a urethane resin comprising a polymer having an epoxy group is used. The reason for using such a resin is to improve the dispersibility of the magnetic powder and the like as described above. When used in combination of two or more resins are preferably match the polarity of the functional groups, among them the combination of each other -SO 3 M group.
[0039]
These resins are used in an amount of 7 to 50 parts by weight, preferably 10 to 35 parts by weight, based on 100 parts by weight of the ferromagnetic powder. In particular, it is most preferable to use 5 to 30 parts by weight of a vinyl chloride resin and 2 to 20 parts by weight of a polyurethane resin in combination.
[0040]
It is desirable to use a thermosetting cross-linking agent that bonds to a functional group or the like contained in the resin and cross-links with these resins. Examples of the crosslinking agent include tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, and the like, reaction products of these isocyanates with those having a plurality of hydroxyl groups such as trimethylolpropane, and condensation products of the above isocyanates. Various polyisocyanates are preferred. These crosslinking agents are generally used in a proportion of 10 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin. More preferably, it is 15 to 35 parts by weight.
[0041]
Conventionally known abrasives can be added to the magnetic layer. Examples of these abrasives include α-alumina, β-alumina, silicon carbide, chromium oxide, cerium oxide, α-iron oxide, corundum, Artificial diamonds, silicon nitride, silicon carbide, titanium carbide, titanium oxide, silicon dioxide, boron nitride, etc., mainly having a Mohs hardness of 6 or more are used alone or in combination. Among them, alumina has high hardness and a small amount is added. The amount is particularly preferable because the head cleaning effect is excellent. As the particle diameter of the abrasive, in a magnetic layer as thin as 0.01 to 0.1 μm, it is usually preferable to set the average particle diameter to 0.002 to 0.15 μm, and the average particle diameter to 0.005 to 0.10 μm Is more preferred. The addition amount is preferably 5 to 20% by weight based on the ferromagnetic powder. More preferably, it is 8 to 18% by weight.
[0042]
Further, conventionally known carbon black (CB) can be added to the magnetic layer of the present invention for the purpose of improving conductivity and surface lubricity. Examples of these carbon blacks include acetylene black, furnace black, and thermal black. Black or the like can be used. Those having an average particle diameter of 5 to 200 nm are used, and those having an average particle diameter of 10 to 100 nm are preferred. This range is preferable because when the average particle diameter is 5 nm or less, dispersion of carbon black is difficult, and when the average particle diameter is 200 nm or more, it is necessary to add a large amount of carbon black, and in any case, the surface becomes rough and the output decreases. It is because it causes. The addition amount is preferably 0.2 to 5% by weight based on the ferromagnetic powder. More preferably, it is 0.5 to 4% by weight.
[0043]
<Back coat layer>
A back coat layer is provided on the other surface (the surface opposite to the surface on which the magnetic layer is formed) of the nonmagnetic support constituting the magnetic recording medium of the present invention for the purpose of improving running properties and the like. Can be. The thickness of the back coat layer is preferably from 0.2 to 0.8 μm. The reason why this range is good is that if the thickness is less than 0.2 μm, the effect of improving the running property is insufficient, and if it exceeds 0.8 μm, the total thickness of the tape becomes thick and the storage capacity per roll becomes small. As carbon black (CB), acetylene black, furnace black, thermal black, and the like can be used. Usually, small particle size carbon black and large particle size carbon black are used. As the small particle size carbon black, those having an average particle diameter of 5 to 200 nm are used, and those having an average particle diameter of 10 to 100 nm are more preferable. This range is more preferable because when the average particle diameter is 10 nm or less, dispersion of carbon black is difficult, and when the average particle diameter is 100 nm or more, it is necessary to add a large amount of carbon black, and in any case, the surface is rough. This is because it causes set-off (emboss) to the magnetic layer. If a large particle size carbon black having an average particle size of 300 to 400 nm is used in an amount of 5 to 15% by weight of the small particle size carbon black as the large particle size carbon black, the surface is not roughened, and the effect of improving the running property is increased. The total added amount of the small particle size carbon black and the large particle size carbon black is preferably 60 to 98% by weight, more preferably 70 to 95% by weight, based on the total weight of the inorganic powder in the back coat layer. The surface roughness Ra is preferably from 3 to 8 nm, more preferably from 4 to 7 nm.
[0044]
Further, it is preferable to add iron oxide having an average particle diameter of 0.05 to 0.6 μm to the back coat layer, and more preferably 0.08 to 0.5 μm, for the purpose of improving the strength. The addition amount is preferably from 2 to 40% by weight, more preferably from 5 to 30% by weight, based on the total weight of the inorganic powder in the back coat layer. Further, when alumina having an average particle diameter of 0.1 to 0.6 μm is added in an amount of 0.5 to 5% by weight based on the total weight of the inorganic powder in the back coat layer, the strength of the back coat layer is further improved.
[0045]
As the binder resin used for the back coat layer, the same binder resin used for the magnetic layer and the undercoat layer described above can be used. Among them, a cellulose resin and a polyurethane resin are used in order to reduce the friction coefficient and improve the running property. It is preferable to use a composite resin in combination. The content of the binder is usually 40 to 150 parts by weight, preferably 50 to 120 parts by weight, more preferably 60 to 110 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the carbon black and the inorganic nonmagnetic powder. And more preferably 70 to 110 parts by weight. The reason why the above range is preferable is that when the amount is less than 50 parts by weight, the strength of the back coat layer is insufficient, and when it exceeds 120 parts by weight, the friction coefficient tends to be high. It is preferable to use 30 to 70 parts by weight of the cellulose resin and 20 to 50 parts by weight of the polyurethane resin. In order to further cure the binder, it is preferable to use a crosslinking agent such as a polyisocyanate compound.
[0046]
For the back coat layer, the same crosslinking agent as that used for the magnetic layer and the undercoat layer described above is used. The amount of the crosslinking agent is usually 10 to 50 parts by weight, preferably 10 to 35 parts by weight, more preferably 10 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder. The above range is preferable because the coating strength of the back coat layer tends to be weak when the content is less than 10 parts by weight, and the dynamic friction coefficient against SUS increases when the content exceeds 35 parts by weight.
[0047]
<Others>
For example, if the above-described magnetic recording medium (magnetic tape) is wound around one reel, and this is housed in a case main body to produce a magnetic tape cartridge, the capacity per one roll is large and the MR reproducing head is used. It is possible to realize a magnetic tape cartridge having a high reproduction output and a high S / N ratio and suitable as a backup tape for a computer or a hard disk drive.
[0048]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. The parts in Examples and Comparative Examples are parts by weight.
Example 1
≪Undercoat paint ingredients≫
(1)
-68 parts of iron oxide powder (average particle diameter: 0.11 x 0.02 m)-8 parts of alumina (alpha conversion: 50%, average particle diameter: 0.07 m)-24 parts of carbon black (particle diameter: 25 nm) - 2 parts vinyl chloride copolymer 8.8 parts of stearic acid (containing -SO 3 Na group: 0.7 × 10 - 4 equivalents / g)
・ 4.4 parts of polyester polyurethane resin (Tg: 40 ° C., containing —SO 3 Na group: 1 × 10 −4 equivalent / g)
・ Cyclohexanone 25 parts ・ Methyl ethyl ketone 40 parts ・ Toluene 10 parts (2)
-1 part of butyl stearate-70 parts of cyclohexanone-50 parts of methyl ethyl ketone-20 parts of toluene (3)
1.4 parts of polyisocyanate 10 parts of cyclohexanone 15 parts of methyl ethyl ketone 10 parts of toluene
≪Magnetic paint ingredients≫
(1) Kneading and dilution process / ferromagnetic iron-based metal powder (magnetic powder)
(Co / Fe: 24 at%,
Y / (Fe + Co): 7.9 at%,
Al / (Fe + Co): 4.7 wt%,
σs: 120 A · m 2 / kg (120 emu / g),
Hc: 175 kA / m (2190 Oe),
(pH: 9.5, average particle diameter: 60 nm)
・ Vinyl chloride-hydroxypropyl acrylate copolymer (PVC)
(Containing -SO 3 Na group: 0.7 × 10 - 4 equivalents / g)
・ Polyester polyurethane resin (PU)
(Contains -SO 3 Na group: 1.0 × 10 −4 eq / g)
・ Α-alumina (average particle size: 0.07 μm) (alumina)
・ Carbon black (CB)
(Average particle diameter: 75 nm, DBP oil absorption: 72 cc / 100 g)
・ Methyl acid phosphate (MAP)
・ Palmitic acid amide (PA)
・ N-butyl stearate (SB)
・ Tetrahydrofuran ・ Cyclohexanone ・ Methyl ethyl ketone ・ Toluene (2) compounding process ・ Polyisocyanate (PI)
・ Cyclohexanone [0050]
After kneading (1) in a batch type kneader in the above-mentioned undercoat paint component, (2) was added, and the mixture was stirred, followed by dispersion treatment with a sand mill with a residence time of 60 minutes, and (3) was added thereto, followed by stirring and filtration. After that, a paint for an undercoat layer was obtained.
[0051]
Separately, a predetermined amount of the above-mentioned magnetic paint component (1) is previously stirred and mixed at a high speed, and the mixed powder is kneaded by a continuous twin-screw kneader, and the residence time is set to 45 minutes by a sand mill. The resultant was dispersed, and the magnetic coating component (2) was added thereto. The mixture was stirred and filtered to obtain a magnetic coating.
[0052]
Table 1 shows the specific composition.
Mixing and wetting treatment is performed at a blade peripheral speed of 20 m / s for 30 minutes by a Henschel mixer manufactured by Mitsui Mining with the stirring composition shown in Table 1. The obtained wet magnetic powder is put into a continuous twin-screw kneader from the wet magnetic powder supply unit 1, and 5 parts (30% solution) of the polyester polyurethane resin solution is injected from the resin liquid injection unit 2 connected to the transport site. Knead. Hereinafter, the solvent was continuously injected from the injection units 3 to 5 and kneaded and diluted to obtain a paste having a solid content of 50 parts. Then, after adding palmitic acid amide and n-butyl stearate to dilute to a solid concentration of 35 parts, the mixture was dispersed in a sand mill with a residence time of 45 minutes, and the magnetic coating component (2) was added thereto. Paint.
[0053]
The above undercoat paint is coated on a non-magnetic support (base film) composed of an aromatic polyamide film (thickness: 3.9 μm, MD = 11 GPa, MD / TD = 0.70, trade name: MICRON, manufactured by Toray) The magnetic coating is applied so that the thickness after drying and calendering becomes 1.1 μm, and the magnetic coating is magnetically oriented on this undercoating layer, and the thickness of the magnetic layer after drying and calendering is 0.13 μm. Was applied wet-on-wet, and after a magnetic field orientation treatment, dried using a dryer and far-infrared rays to obtain a magnetic sheet. In the magnetic field orientation treatment, an NN counter magnet (5 kG) was installed before the dryer, and two NN counter magnets (5 kG) were placed at intervals of 50 cm from 75 cm in front of the finger erosion and drying position of the coating film in the dryer. We set up and went. The coating speed was 100 m / min.
[0054]
塗料 Paint component for back coat layer≫
・ 80 parts of carbon black (average particle diameter: 25 nm) ・ 10 parts of carbon black (average particle diameter: 370 nm) ・ 10 parts of iron oxide (average particle diameter: 0.4 μm) ・ 45 parts of nitrocellulose ・ Polyurethane resin (SO 3 Na) 30 parts cyclohexanone 260 parts Methyl ethyl ketone 525 parts Toluene 260 parts After the above-mentioned coating composition for a backcoat layer is dispersed in a sand mill with a residence time of 45 minutes, 15 parts of polyisocyanate is added to prepare a coating for a backcoat layer. After filtration, the magnetic sheet prepared above was coated on the opposite side of the magnetic layer so as to have a thickness of 0.5 μm after drying and calendering, and dried.
[0055]
The magnetic sheet thus obtained was subjected to mirror finishing at a temperature of 100 ° C. and a linear pressure of 196 kN / m using a seven-stage calender made of metal rolls. After aging for a time, it was cut into a 1/2 inch width, and the magnetic layer surface was subjected to post-processing such as lapping tape polishing, blade polishing and surface wiping while running at 200 m / min to produce a magnetic tape. At this time, K10000 was used for the wrapping tape, a carbide blade was used for the blade, and Toraysee (trade name) manufactured by Toray was used for wiping the surface, and the treatment was performed with a running tension of 30 g. The magnetic tape obtained as described above was assembled in a cartridge to produce a computer tape.
[0056]
Examples 2 to 4:
Computer tapes of Examples 2 to 4 were produced in the same manner as in Example 1 except that the production composition of the magnetic paint was changed to the conditions shown in Table 1.
[0057]
Example 5:
A computer tape of Example 5 was produced in the same manner as in Example 1, except that the production composition of the magnetic paint was changed to the conditions shown in Table 1 and the magnetic powder was changed to the following conditions.
・ Ferromagnetic iron-based metal powder (magnetic powder)
(Co / Fe: 24 at%,
Y / (Fe + Co): 12.7 at%,
Al / (Fe + Co): 4.7 wt%,
σs: 116 A · m 2 / kg (116 emu / g),
Hc: 170 kA / m (2130 Oe),
(pH: 9.5, average particle diameter: 45 nm)
[0058]
Example 6:
A computer tape of Example 6 was produced in the same manner as in Example 1 except that the production composition of the magnetic paint was changed to the conditions shown in Table 1 and the magnetic powder was changed to the following conditions.
・ Ne-Fe-B based metal magnetic powder (magnetic powder)
(Nd / Fe: 2.4 at%,
B / Fe: 9.1 at%,
σs: 132 A · m 2 / kg (132 emu / g),
Hc = 192 kA / m (2400 Oe),
(Average particle diameter: 25 nm)
[0059]
Comparative Examples 1-3
Computer tapes of Comparative Examples 1 to 3 were produced in the same manner as in Example 1 except that the production composition of the magnetic paint was changed to the conditions shown in Table 1.
[0060]
Comparative Example 4:
A computer tape of Comparative Example 4 was produced in the same manner as in Example 1 except that the production composition of the magnetic paint was changed to the conditions shown in Table 1. In Comparative Example 4, high-speed stirring and mixing were performed at a blade peripheral speed of 20 m / s for 10 minutes without a solvent.
[0061]
The evaluation was performed as follows.
<Surface roughness of magnetic layer>
Scan Length was measured at 5.0 μm by scanning white light interferometry using a general-purpose three-dimensional surface structure analyzer New View 5000 manufactured by ZYGO. The measurement visual field is 350 μm × 260 μm. The center line average surface roughness of the magnetic layer was determined as Ra.
[0062]
<Playback output and output versus noise>
The reproduction output and output-to-noise (S / N) were determined by recording (recording wavelength 0.37 μm) and reproducing using an LTO drive modified for a thin tape. The reproduction output and the output-to-noise were represented by relative values (dB) with respect to the tape of Comparative Example 1.
[0063]
<Resolution>
Using the LTO modified drive described above, the reproduction output at the recording wavelength of 0.37 μm was taken as the HF output, the reproduction output at the recording wavelength of 1.48 μm was taken as the LF output, and the ratio of these (HF output / LF output) was taken as the resolution. The measured values were expressed as relative values (%) based on the tape of Comparative Example 1.
Table 1 shows the above results.
[0064]
[Table 1]
Figure 2004178718
[0065]
Ra: center line average surface roughness Ra of the magnetic layer surface
S / N: output versus noise
As is clear from Table 1, the computer tapes (magnetic recording media) according to Examples 1 to 6 of the present invention have better electromagnetic conversion characteristics than the computer tapes according to Comparative Examples 1 to 4. I have. In particular, it can be seen that the reproduction output and the output-to-noise (S / N) ratio are high when an MR head (reproduction head using a magnetoresistive element) is used.
[0067]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a magnetic recording medium having high reproduction output, S / N, etc., and excellent in electromagnetic conversion characteristics. This makes it possible to realize a backup tape for a computer or the like that can handle a large capacity approaching, for example, 1 TB.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a continuous twin-screw kneader used in the present invention.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 Wet magnetic powder supply unit 2 Resin liquid injection units 3, 4, 5 Diluent solvent injection unit 6 Paint outlet 7 Rotary shaft 8 Screw 9 Paddles 10, 11 Barrel transfer parts 12, 13, 14, 15 Barrel kneading parts 16 , 17 barrel kneading dilution site 18, 19, 20 barrel dilution site

Claims (2)

非磁性支持体の一方の面に、非磁性粉とバインダ樹脂とを含む下塗層と、該下塗層の上に磁性粉とバインダ樹脂とを含む磁性層と、非磁性支持体の他方の面に、非磁性粉とバインダ樹脂とを含むバックコート層を有する磁気記録媒体であって、前記磁性粉の平均粒子径が10〜65nmの範囲にあって、磁性層の厚さが0.01〜0.15μmの範囲からなり、前記磁性層の形成に用いた磁性塗料が、少なくとも、高速撹拌混合機では磁性粉末が少なくとも溶剤を含んで湿潤される工程と、その湿潤された磁性粉末が連続式2軸混練機の搬送部位にて樹脂液(溶剤のみの場合を含む)と混合された後、混練部位に送られる工程とを経て製造されることを特徴とする磁気記録媒体およびその製造方法。On one surface of the nonmagnetic support, an undercoat layer containing a nonmagnetic powder and a binder resin, a magnetic layer containing a magnetic powder and a binder resin on the undercoat layer, and the other of the nonmagnetic support A magnetic recording medium having a back coat layer containing a non-magnetic powder and a binder resin on a surface thereof, wherein the average particle diameter of the magnetic powder is in the range of 10 to 65 nm, and the thickness of the magnetic layer is 0.01 The magnetic coating used for forming the magnetic layer is at least a step in which the magnetic powder is wetted with at least a solvent in a high-speed stirring mixer; And a method of mixing with a resin liquid (including the case of only a solvent) at a transport portion of a twin-screw kneading machine and then sending the mixed solution to a kneading portion, and a method of manufacturing the same. . 前記連続式2軸混練機における搬送部位にて添加する前記樹脂液の添加量が、樹脂固形分で磁性粉100重量部に対し0〜15重量部の範囲でありかつ高速攪拌混合機にて添加する樹脂固形分と搬送部位にて添加する樹脂固形分との合計量が2〜25重量部であることを特徴とする、請求項1に記載の磁気記録媒体およびその製造方法。The addition amount of the resin liquid to be added at the transfer site in the continuous twin-screw kneader is in the range of 0 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the magnetic powder in terms of resin solid content, and is added by a high-speed stirring mixer. 2. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the total amount of the solid resin to be added and the solid resin to be added at the transport site is 2 to 25 parts by weight.
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