JP2006277878A - Magnetic recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気記録媒体に関するものであり、詳しくは、低湿度環境下でのエラーレート上昇を抑制することのできる磁気記録媒体に関するものである。 The present invention relates to a magnetic recording medium, and more particularly to a magnetic recording medium that can suppress an increase in error rate under a low humidity environment.
磁気記録媒体は、コンピューター用あるいは放送用として用途を拡大しているが、これらの分野では耐久性や保存性に関わる信頼性が非常に重要である。磁気記録媒体はヘッドや機構部品と接触するために、これらの間で安定な摺動特性を保持することが必要である。良好な摺動性を付与するために磁性層や磁性層下層の非磁性層には高級脂肪酸や高級脂肪酸エステル等の化合物が配合されている(例えば特許文献1および2参照)。
これらの化合物のうち高級脂肪酸は酸性の極性基であるカルボキシル基を有しており、このカルボキシル基が磁性体や無機粉体の塩基性点に吸着し、比較的低速の摺動性確保に大きく寄与している。また、磁性体や無機粉体の表面を被覆して粉体の分散性向上に役立っている。
しかし、磁性体や無機粉体あるいは配合した他の素材中に微量の無機陽イオンが存在すると、長期の経時や高温高湿雰囲気下に試料を保存した場合、配合された高級脂肪酸と無機陽イオンは徐々に反応して脂肪酸金属塩を生成する場合がある。たとえば、脂肪酸のカルシウム塩が磁性層表面に生成すると表面に突起を形成してスペーシングにより電磁変換特性を低下し、また走行によりヘッドに付着し、あるいはドロップアウトやエラーレート劣化の原因となり、走行耐久性、電磁変換特性を悪化させる。また微量の鉄イオンと脂肪酸が反応した脂肪酸鉄塩はやや粘着性を有するため摩擦係数を上昇させ、テープ表面でデブリを生じ、さらにヘッド汚れやヘッド目詰まりを引き起こし、著しく走行耐久性を悪化させる。
高級脂肪酸エステルは比較的高速の摩擦係数を低下させるが、高温高湿等の悪条件が重なると加水分解により脂肪酸を生成し、生成した脂肪酸は前記のようにして微量の無機陽イオンと反応して金属塩を生成する場合もある。
The use of magnetic recording media is expanding for computers and broadcasts, but in these fields, reliability relating to durability and storage stability is very important. Since the magnetic recording medium comes into contact with the head and the mechanical parts, it is necessary to maintain a stable sliding characteristic between them. In order to impart good slidability, compounds such as higher fatty acids and higher fatty acid esters are blended in the magnetic layer and the nonmagnetic layer under the magnetic layer (see, for example,
Among these compounds, higher fatty acids have a carboxyl group that is an acidic polar group, and this carboxyl group is adsorbed to the basic point of the magnetic substance or inorganic powder, which is great for ensuring relatively low sliding properties. Has contributed. In addition, the surface of the magnetic material or inorganic powder is covered to help improve the dispersibility of the powder.
However, if trace amounts of inorganic cations are present in magnetic materials, inorganic powders, or other blended materials, blended higher fatty acids and inorganic cations when the sample is stored over a long period of time or in a high-temperature, high-humidity atmosphere. May react gradually to produce a fatty acid metal salt. For example, when calcium salt of fatty acid is generated on the surface of the magnetic layer, protrusions are formed on the surface and the electromagnetic conversion characteristics are deteriorated by spacing, and it adheres to the head by running, or it causes dropout and error rate degradation, running. Deteriorates durability and electromagnetic characteristics. In addition, fatty acid iron salt that reacts with a small amount of iron ions and fatty acid has a little stickiness, so it increases the coefficient of friction, causes debris on the tape surface, further causes head dirt and head clogging, and remarkably deteriorates running durability. .
Higher fatty acid esters reduce the coefficient of friction at a relatively high speed, but when adverse conditions such as high temperature and high humidity overlap, fatty acids are produced by hydrolysis, and the produced fatty acids react with trace amounts of inorganic cations as described above. In some cases, a metal salt is produced.
また、近年では高記録密度化に対応するため、磁性体の微粒子化が必須となっている。そのため、磁性層には、微粒子化と磁気特性確保のためにイットリウムを多く含有させる傾向にある。しかし、イットリウムは、前記のカルシウムや鉄と同様に、脂肪酸と反応し金属塩を発生させ、結果として前記のように、電磁変換特性の低下、脂肪酸イットリウム塩のヘッドの付着によるドロップアウトやエラーレート劣化、走行耐久性の悪化を引き起こすという問題点があった。
また、ノイズの低減という観点からは、磁性金属粉末からなる磁性体よりもBaフェライト磁性体の方が好ましく用いられる。しかし、微粒子化が進むと磁性体に由来するバリウムと脂肪酸が反応し易くなり、生じた脂肪酸バリウム塩が、ヘッドの目詰まりを引き起こすという問題点がある。
In recent years, in order to cope with higher recording density, it is essential to make magnetic particles finer. For this reason, the magnetic layer tends to contain a large amount of yttrium in order to obtain fine particles and secure magnetic properties. However, yttrium reacts with fatty acids to generate metal salts like the above calcium and iron, and as a result, as described above, drop in electromagnetic conversion characteristics, dropout and error rate due to adhesion of fatty acid yttrium salt heads. There was a problem of causing deterioration and deterioration of running durability.
From the viewpoint of reducing noise, a Ba ferrite magnetic body is preferably used rather than a magnetic body made of magnetic metal powder. However, there is a problem in that barium derived from a magnetic substance and a fatty acid easily react with the progress of micronization, and the resulting fatty acid barium salt causes clogging of the head.
一方、磁気記録媒体の磁性層や非磁性層に研磨材を添加し、ヘッドへの付着物をクリーニングする技術は、従来から数多く提案されている。
しかしながら、低湿度環境下では、磁気記録媒体表面の摩擦係数が低下し、このクリーニング効果が抑制され、ヘッドへの付着物を十分に除去できないという問題点がある。
以上より、高信頼性を求められる磁気記録媒体の開発においては、低湿度環境下であっても、とくにエラーレートの上昇を抑制する手段が求めたれていた。
なお、下記特許文献3では、磁気記録媒体の研磨性を維持し、エラーレートの上昇を抑制する目的で、磁気記録媒体を特定走行条件で走行させたときのAlFeSil 角柱の磨耗幅の磨耗幅をa、その走行後、磁気記録媒体の同一走行個所を同条件にて新たなAlFeSil 角柱に対して接触走行させたときの当該AlFeSil 角柱の磨耗幅をbとしたとき、磨耗幅の変化率b/aが0.6以上1.0以下である磁気記録媒体を開示している。しかし、この特許文献3に開示された磁気記録媒体では、いまだに低湿度環境下でのエラーレートの上昇の抑制が不十分であった。
On the other hand, many techniques have been conventionally proposed in which an abrasive is added to the magnetic layer and nonmagnetic layer of a magnetic recording medium to clean the deposits on the head.
However, under a low humidity environment, the friction coefficient on the surface of the magnetic recording medium is lowered, and this cleaning effect is suppressed, and there is a problem in that deposits on the head cannot be removed sufficiently.
From the above, in the development of magnetic recording media that are required to have high reliability, there has been a demand for means for suppressing an increase in error rate even in a low humidity environment.
In
したがって本発明の目的は、低湿度環境下でのエラーレート上昇を抑制し、電磁変換特性と走行耐久性に優れた磁気記録媒体を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a magnetic recording medium that suppresses an increase in error rate under a low humidity environment and is excellent in electromagnetic conversion characteristics and running durability.
本発明は、以下のとおりである。
1)支持体上に、少なくとも強磁性粉末と結合剤とを含む磁性層を設けた磁気記録媒体において、
前記磁気記録媒体の磁性層表面の5℃、10%RH環境下での鋼球摩耗体積をa、前記磁気記録媒体を下記走行条件で走行させた走行部分の5℃、10%RH環境下での鋼球摩耗体積をbとしたとき、摩耗体積の比率b/aが0.05以上1.0以下であることを特徴とする磁気記録媒体。
<走行条件>:
5℃、10%RHの環境下で、磁性層の表面をAl2O3/TiC製の円柱(ECMA−319に規定されている円柱)の長手方向と直交するように、該Al2O3/TiC製の円柱にラップ角180度で接触させ、その状態で磁気記録媒体を1.0Nの張力下において14mm/秒の速さで100往復させる。
2)前記支持体と磁性層との間に非磁性粉末と結合剤とを含む非磁性層を設けるとともに、前記非磁性層が、下記で定義される高級脂肪酸エステルを含み、かつ前記高級脂肪酸エステルの含有量が、前記非磁性層中の非磁性粉末100質量部に対し、1.1〜3.0質量部であることを特徴とする上記1)に記載の磁気記録媒体。
高級脂肪酸エステル:炭素数10〜24の一塩基性脂肪酸と炭素数2〜22の一価または二価以上のアルコールとからなる脂肪酸エステル。
3)前記磁性層の下記(1)式で定義される押し込み硬さ(DH)が40〜100Kg/mm2(392〜981MPa)であることを特徴とする上記1)または2)に記載の磁気記録媒体。
DH=3.7926×10−2{Pmax/(Hmax)2} (Kg/mm2) ・・(1)
(但しPmaxは最大荷重、Hmaxは圧子の最大変位量である。)
4)前記磁性層の厚さが、10nm〜100nmであることを特徴とする上記1)〜3)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
5)前記強磁性粉末の平均長軸長が、20〜60nmであることを特徴とする上記1)〜4)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
The present invention is as follows.
1) In a magnetic recording medium in which a magnetic layer containing at least a ferromagnetic powder and a binder is provided on a support.
The steel ball wear volume of the magnetic layer surface of the magnetic recording medium at 5 ° C. and 10% RH is a, and the traveling portion where the magnetic recording medium is run under the following running conditions is 5 ° C. and 10% RH. A magnetic recording medium, wherein the wear volume ratio b / a is 0.05 or more and 1.0 or less, where b represents the wear volume of the steel ball.
<Running conditions>:
5 ° C., in an environment of 10% RH, the surface of the magnetic layer so as to be perpendicular to the longitudinal direction of the Al 2 O 3 / TiC made cylindrical (columnar as defined in ECMA-319), the Al 2 O 3 / A TiC cylinder is brought into contact at a wrap angle of 180 degrees, and in this state, the magnetic recording medium is reciprocated 100 times at a speed of 14 mm / sec under a tension of 1.0 N.
2) A nonmagnetic layer containing a nonmagnetic powder and a binder is provided between the support and the magnetic layer, and the nonmagnetic layer contains a higher fatty acid ester defined below, and the higher fatty acid ester. The magnetic recording medium as described in 1) above, wherein the content of is 1.1 to 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the nonmagnetic powder in the nonmagnetic layer.
Higher fatty acid ester: A fatty acid ester comprising a monobasic fatty acid having 10 to 24 carbon atoms and a monovalent or divalent or higher alcohol having 2 to 22 carbon atoms.
3) The indentation hardness (DH) defined by the following formula (1) of the magnetic layer is 40 to 100 kg / mm 2 (392 to 981 MPa), and the magnetism according to 1) or 2) above recoding media.
DH = 3.7926 × 10 −2 {Pmax / (Hmax) 2 } (Kg / mm 2 ) (1)
(However, Pmax is the maximum load and Hmax is the maximum displacement of the indenter.)
4) The magnetic recording medium according to any one of 1) to 3) above, wherein the magnetic layer has a thickness of 10 nm to 100 nm.
5) The magnetic recording medium as described in any one of 1) to 4) above, wherein the ferromagnetic powder has an average major axis length of 20 to 60 nm.
本発明によれば、低湿度環境下でのエラーレート上昇を抑制し、電磁変換特性と走行耐久性に優れた磁気記録媒体を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a magnetic recording medium that suppresses an increase in error rate under a low humidity environment and is excellent in electromagnetic conversion characteristics and running durability.
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の磁気記録媒体は、磁性層表面の5℃、10%RH環境下での鋼球摩耗体積をa、前記磁気記録媒体を下記走行条件で走行させた走行部分の5℃、10%RH環境下での鋼球摩耗体積をbとしたとき、摩耗体積の比率b/aが0.05以上1.0以下であることを特徴としている。この摩耗体積の比率b/aがこの範囲内であることにより、低湿度環境下での例えば脂肪酸金属塩に対する高いクリーニング効果が得られ、エラーレート上昇を抑制することができる。
<走行条件>:
5℃10%RHの環境下で、磁性層の表面をAl2O3/TiC製の円柱(ECMA−319に規定されている円柱)の長手方向と直交するように、該Al2O3/TiC製の円柱にラップ角180度で接触させ、その状態で磁気記録媒体を1.0Nの張力下において14mm/秒の速さで100往復させる。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
The magnetic recording medium of the present invention has a steel ball wear volume of 5 ° C. and 10% RH on the surface of the magnetic layer, and 5 ° C. and 10% RH of the running part where the magnetic recording medium was run under the following running conditions. The wear volume ratio b / a is 0.05 or more and 1.0 or less, where b is the wear volume of the steel ball in the environment. When the wear volume ratio b / a is within this range, a high cleaning effect for, for example, a fatty acid metal salt in a low humidity environment can be obtained, and an increase in error rate can be suppressed.
<Running conditions>:
In an environment of 5 ° C. and 10% RH, the surface of the magnetic layer is perpendicular to the longitudinal direction of a cylinder made of Al 2 O 3 / TiC (a cylinder defined in ECMA-319), and the Al 2 O 3 / A TiC cylinder is brought into contact with a wrap angle of 180 degrees, and in this state, the magnetic recording medium is reciprocated 100 times at a speed of 14 mm / sec under a tension of 1.0 N.
本発明で使用されるAl2O3/TiC製の円柱は、欧州電算機工業界(European Computer Manfacturers Association)の規格であるECMA−319に規定されているものである。 The cylinder made of Al 2 O 3 / TiC used in the present invention is specified in ECMA-319, which is a standard of the European Computer Manufacturers Association (European Computer Manufacturers Association).
鋼球摩耗体積を求める方法は、例えば特許2623185号明細書などに記載され公知であるが、次のようにして測定する。
プレパラートガラス上に試料をその両端を接着テープで張り付けて固定し、6.25mmφの鋼球に荷重50gを加えて摺動させる。その際、20mmの距離を速度20mm/秒で1回走行させた後、新しい磁性面に鋼球を移動させて同じ操作を20回繰り返す。その後、鋼球の摺動面を160倍の顕微鏡で観察し、その面が円であると仮定して直径を求め、その直径から磨耗体積を計算する。なお、測定は、5℃、10%RHの環境下で行う。
本発明でさらに好ましい摩耗体積の比率b/aは、0.05以上1.0以下であり、とくに好ましくは0.05以上3.0以下である。
A method for determining the wear volume of the steel ball is described in, for example, Japanese Patent No. 2623185, and is well known, and is measured as follows.
The sample is fixed on the prepared glass by sticking both ends with an adhesive tape, and a load of 50 g is applied to a 6.25 mmφ steel ball and slid. At that time, after traveling a distance of 20 mm once at a speed of 20 mm / sec, the steel ball is moved to a new magnetic surface and the same operation is repeated 20 times. Thereafter, the sliding surface of the steel ball is observed with a microscope of 160 times, the diameter is obtained assuming that the surface is a circle, and the wear volume is calculated from the diameter. The measurement is performed in an environment of 5 ° C. and 10% RH.
A more preferable wear volume ratio b / a in the present invention is 0.05 or more and 1.0 or less, and particularly preferably 0.05 or more and 3.0 or less.
図1は、本発明で規定する走行条件を説明するための図である。
5℃10%RHの環境下で、磁気テープ(磁気記録媒体)3における磁性層の表面(磁性層側3a)ををAl2O3/TiC製の円柱10の長手方向と直交するように、該Al2O3/TiC製の円柱にラップ角a=180度で接触させる。この状態で磁気テープ3を1.0Nの張力下において14mm/秒の速さで100往復させる。
FIG. 1 is a diagram for explaining traveling conditions defined in the present invention.
In an environment of 5 ° C. and 10% RH, the surface of the magnetic layer (
次に、本発明で製造される磁気記録媒体の層構成について説明する。
[支持体]
本発明における支持体は、通常、非磁性支持体であり、ポリエステル支持体(以下、単にポリエステルという)が好ましい。このようなポリエステル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などジカルボン酸およびジオールからなるポリエステルである。
主要な構成成分のジカルボン酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェニルエタンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルチオエーテルジカルボン酸、ジフェニルケトンジカルボン酸、フェニルインダンジカルボン酸などを挙げることができる。
また、ジオール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビスフェノールフルオレンジヒドロキシエチルエーテル、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ハイドロキノン、シクロヘキサンジオールなどを挙げることができる。
これらを主要な構成成分とするポリエステルの中でも透明性、機械的強度、寸法安定性などの点から、ジカルボン酸成分として、テレフタル酸及び/または2,6−ナフタレンジカルボン酸、ジオール成分として、エチレングリコール及び/または1,4−シクロヘキサンジメタノールを主要な構成成分とするポリエステルが好ましい。
中でも、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレン−2,6−ナフタレートを主要な構成成分とするポリエステルや、テレフタル酸と2,6−ナフタレンジカルボン酸とエチレングリコールからなる共重合ポリエステル、およびこれらのポリエステルの二種以上の混合物を主要な構成成分とするポリエステルが好ましい。特に好ましくはポリエチレン−2,6−ナフタレートを主要な構成成分とするポリエステルである。
なお、本発明に用いられるポリエステルは、二軸延伸されていてもよいし、2層以上の積層体であってもよい。
また、ポリエステルは、さらに他の共重合成分が共重合されていても良いし、他のポリエステルが混合されていても良い。これらの例としては、先に挙げたジカルボン酸成分やジオール成分、またはそれらから成るポリエステルを挙げることができる。
本発明に用いられるポリエステルには、フィルム時におけるデラミネーションを起こし難くするため、スルホネート基を有する芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体、ポリオキシアルキレン基を有するジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体、ポリオキシアルキレン基を有するジオールなどを共重合してもよい。
中でもポリエステルの重合反応性やフィルムの透明性の点で、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、2−ナトリウムスルホテレフタル酸、4−ナトリウムスルホフタル酸、4−ナトリウムスルホ−2,6−ナフタレンジカルボン酸およびこれらのナトリウムを他の金属(例えばカリウム、リチウムなど)やアンモニウム塩、ホスホニウム塩などで置換した化合物またはそのエステル形成性誘導体、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール共重合体およびこれらの両端のヒドロキシ基を酸化するなどしてカルボキシル基とした化合物などが好ましい。この目的で共重合される割合としては、ポリエステルを構成するジカルボン酸を基準として、0.1〜10モル%が好ましい。
また、耐熱性を向上する目的では、ビスフェノール系化合物、ナフタレン環またはシクロヘキサン環を有する化合物を共重合することができる。これらの共重合割合としては、ポリエステルを構成するジカルボン酸を基準として、1〜20モル%が好ましい。
Next, the layer structure of the magnetic recording medium manufactured according to the present invention will be described.
[Support]
The support in the present invention is usually a nonmagnetic support, and a polyester support (hereinafter simply referred to as polyester) is preferable. Such a polyester is a polyester composed of a dicarboxylic acid and a diol, such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate.
The main constituent dicarboxylic acid components include terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, diphenylsulfone dicarboxylic acid, diphenyl ether dicarboxylic acid, diphenylethanedicarboxylic acid, Examples thereof include cyclohexane dicarboxylic acid, diphenyl dicarboxylic acid, diphenyl thioether dicarboxylic acid, diphenyl ketone dicarboxylic acid, and phenylindane dicarboxylic acid.
Examples of the diol component include ethylene glycol, propylene glycol, tetramethylene glycol, cyclohexanedimethanol, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxyethoxyphenyl) propane, bis ( 4-Hydroxyphenyl) sulfone, bisphenol fluorene hydroxyethyl ether, diethylene glycol, neopentyl glycol, hydroquinone, cyclohexanediol and the like.
Among the polyesters having these as main constituents, terephthalic acid and / or 2,6-naphthalenedicarboxylic acid as a dicarboxylic acid component and ethylene glycol as a diol component from the viewpoint of transparency, mechanical strength, dimensional stability, etc. And / or a polyester mainly composed of 1,4-cyclohexanedimethanol is preferred.
Among them, a polyester mainly composed of polyethylene terephthalate or polyethylene-2,6-naphthalate, a copolymer polyester composed of terephthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and ethylene glycol, and two or more kinds of these polyesters A polyester having a mixture as a main constituent is preferred. Particularly preferred is a polyester having polyethylene-2,6-naphthalate as a main constituent.
The polyester used in the present invention may be biaxially stretched or a laminate of two or more layers.
The polyester may be further copolymerized with other copolymerization components, or may be mixed with other polyesters. Examples of these include the dicarboxylic acid components and diol components mentioned above, or polyesters composed thereof.
In the polyester used in the present invention, an aromatic dicarboxylic acid having a sulfonate group or an ester-forming derivative thereof, a dicarboxylic acid having a polyoxyalkylene group or an ester-forming derivative thereof, in order to make it difficult for delamination during film formation. A diol having a polyoxyalkylene group may be copolymerized.
Of these, 5-sodium sulfoisophthalic acid, 2-sodium sulfoterephthalic acid, 4-sodium sulfophthalic acid, 4-sodium sulfo-2,6-naphthalenedicarboxylic acid, and the like in terms of polyester polymerization reactivity and film transparency. Compounds in which sodium is substituted with other metals (for example, potassium, lithium, etc.), ammonium salts, phosphonium salts, etc., or ester-forming derivatives thereof, polyethylene glycol, polytetramethylene glycol, polyethylene glycol-polypropylene glycol copolymers and their A compound obtained by oxidizing the hydroxy groups at both ends to form a carboxyl group is preferred. The proportion of copolymerization for this purpose is preferably 0.1 to 10 mol% based on the dicarboxylic acid constituting the polyester.
For the purpose of improving heat resistance, a bisphenol compound, a compound having a naphthalene ring or a cyclohexane ring can be copolymerized. The copolymerization ratio is preferably 1 to 20 mol% based on the dicarboxylic acid constituting the polyester.
本発明において、ポリエステルの合成方法は、特に限定があるわけではなく、従来公知のポリエステルの製造方法に従って製造できる。例えば、ジカルボン酸成分をジオール成分と直接エステル化反応させる直接エステル化法、初めにジカルボン酸成分としてジアルキルエステルを用いて、これとジオール成分とでエステル交換反応させ、これを減圧下で加熱して余剰のジオール成分を除去することにより重合させるエステル交換法を用いることができる。この際、必要に応じてエステル交換触媒あるいは重合反応触媒を用い、あるいは耐熱安定剤を添加することができる。
また、合成時の各過程で着色防止剤、酸化防止剤、結晶核剤、すべり剤、安定剤、ブロッキング防止剤、紫外線吸収剤、粘度調節剤、消泡透明化剤、帯電防止剤、pH調整剤、染料、顔料、反応停止剤などの各種添加剤の1種又は2種以上を添加させてもよい。
In the present invention, the method for synthesizing the polyester is not particularly limited, and can be produced according to a conventionally known polyester production method. For example, a direct esterification method in which a dicarboxylic acid component is directly esterified with a diol component. First, a dialkyl ester is used as a dicarboxylic acid component, this is transesterified with the diol component, and this is heated under reduced pressure. A transesterification method of polymerizing by removing excess diol component can be used. At this time, if necessary, a transesterification catalyst or a polymerization reaction catalyst can be used, or a heat-resistant stabilizer can be added.
In addition, anti-coloring agents, antioxidants, crystal nucleating agents, slipping agents, stabilizers, anti-blocking agents, UV absorbers, viscosity modifiers, antifoaming and clearing agents, antistatic agents, pH adjustments in each process during synthesis One or more of various additives such as an agent, a dye, a pigment, and a reaction terminator may be added.
また、ポリエステルにはフィラーが添加されてもよい。フィラーの種類としては、球形シリカ、コロイダルシリカ、酸化チタン、アルミナ等の無機粉体、架橋ポリスチレン、シリコーン樹脂等の有機フィラー等が挙げられる。 Further, a filler may be added to the polyester. Examples of the filler include inorganic powders such as spherical silica, colloidal silica, titanium oxide, and alumina, and organic fillers such as crosslinked polystyrene and silicone resin.
本発明において、支持体であるポリエステルの厚みは、好ましくは3〜80μm、より好ましくは3〜50μm、とくに好ましくは3〜10μmである。また支持体表面の中心線平均粗さ(Ra)は、8nm以下、より好ましくは6nm以下である。このRaは、WYKO社製TOPO−3Dで測定した。 In the present invention, the thickness of the polyester as the support is preferably 3 to 80 μm, more preferably 3 to 50 μm, and particularly preferably 3 to 10 μm. The center line average roughness (Ra) of the support surface is 8 nm or less, more preferably 6 nm or less. This Ra was measured with TOPO-3D manufactured by WYKO.
本発明の磁気記録媒体は、前記の支持体上に、塗布層として、強磁性金属粉末を結合剤に分散してなる磁性層を設けたものであり、必要に応じて支持体と磁性層との間に実質的に非磁性である非磁性層(下層)を設けてもよい。 In the magnetic recording medium of the present invention, a magnetic layer obtained by dispersing a ferromagnetic metal powder in a binder as a coating layer on the support is provided. Between them, a nonmagnetic layer (lower layer) that is substantially nonmagnetic may be provided.
[磁性層]
磁性層に含まれる強磁性粉末として、その体積が(0.1〜8)×10−18mlであることが好ましく、(0.5〜5)×10−18mlであることが更に好ましい。この範囲とすることにより、熱揺らぎにより磁気特性の低下を有効に抑えることができると共に低ノイズを維持したまま良好なC/N(S/N)を得ることができる。強磁性粉末としては、特に制限はないが、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。
針状粉末の体積は、形状を円柱と想定して長軸長、短軸長から求める。
板状粉末の場合は、形状を角柱(六方晶系フェライト粉末の場合は6角柱)と想定して板径、軸長(板厚)から体積を求める。
磁性体のサイズは、磁性層を適当量剥ぎ取る。剥ぎ取った磁性層30〜70mgにn−ブチルアミンを加え、ガラス管中に封かんし熱分解装置にセットして140℃で約1日加熱する。冷却後にガラス管から内容物を取り出し、遠心分離し、液と固形分を分離する。分離した固形分をアセトンで洗浄し、TEM用の粉末試料を得る。この試料を日立製透過型電子顕微鏡H−9000型を用いて粒子を撮影倍率100000倍で撮影し、総倍率500000倍になるように印画紙にプリントして粒子写真を得る。粒子写真から目的の磁性体を選びkontron製画像解析装置KS−400デジタイザー上に載せ、粉体の輪郭をトレースしてそれぞれの粒子のサイズを測定する。500個の粒子のサイズを測定し、測定値を平均して平均サイズとする。
[Magnetic layer]
The ferromagnetic powder contained in the magnetic layer preferably has a volume of (0.1 to 8) × 10 −18 ml, and more preferably (0.5 to 5) × 10 −18 ml. By setting it within this range, it is possible to effectively suppress a decrease in magnetic characteristics due to thermal fluctuations, and to obtain good C / N (S / N) while maintaining low noise. The ferromagnetic powder is not particularly limited, but ferromagnetic metal powder or hexagonal ferrite powder is preferable.
The volume of the acicular powder is obtained from the major axis length and minor axis length assuming that the shape is a cylinder.
In the case of plate-like powder, the volume is determined from the plate diameter and axial length (plate thickness) assuming that the shape is a prism (hexagonal prism in the case of hexagonal ferrite powder).
As for the size of the magnetic material, an appropriate amount of the magnetic layer is peeled off. N-Butylamine is added to 30 to 70 mg of the peeled magnetic layer, sealed in a glass tube, set in a thermal decomposition apparatus, and heated at 140 ° C. for about 1 day. After cooling, the contents are taken out from the glass tube and centrifuged to separate the liquid and solids. The separated solid is washed with acetone to obtain a powder sample for TEM. This sample is photographed with a Hitachi transmission electron microscope H-9000, and the particles are photographed at a photographing magnification of 100000 times and printed on a photographic paper to obtain a total magnification of 500,000 times to obtain a particle photograph. A target magnetic substance is selected from the particle photograph and placed on an image analyzer KS-400 digitizer manufactured by kontron, and the size of each particle is measured by tracing the outline of the powder. The size of 500 particles is measured, and the measured values are averaged to obtain an average size.
<強磁性金属粉末>
本発明の磁気記録媒体における磁性層に用いられる強磁性金属粉末としては、Feを主成分とするもの(合金も含む)であれば、特に限定されないが、α−Feを主成分とする強磁性合金粉末が好ましい。これらの強磁性粉末には所定の原子以外にAl、Si、S、Sc、Ca、Ti、V、Cr、Cu、Y、Mo、Rh、Pd、Ag、Sn、Sb、Te、Ba、Ta、W、Re、Au、Hg、Pb、Bi、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。Al、Si、Ca、Y、Ba、La、Nd、Co、Ni、Bの少なくとも1つがα−Fe以外に含まれるものが好ましく、特に、Co,Al,Yが含まれるのが好ましい。さらに具体的には、CoがFeに対して10〜40原子%、Alが2〜20原子%、Yが1〜15原子%含まれるのが好ましい。
<Ferromagnetic metal powder>
The ferromagnetic metal powder used for the magnetic layer in the magnetic recording medium of the present invention is not particularly limited as long as it contains Fe as a main component (including an alloy), but is ferromagnetic with α-Fe as a main component. Alloy powder is preferred. These ferromagnetic powders include Al, Si, S, Sc, Ca, Ti, V, Cr, Cu, Y, Mo, Rh, Pd, Ag, Sn, Sb, Te, Ba, Ta, other than predetermined atoms. It may contain atoms such as W, Re, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, P, Co, Mn, Zn, Ni, Sr, and B. It is preferable that at least one of Al, Si, Ca, Y, Ba, La, Nd, Co, Ni, and B is included in addition to α-Fe, and it is particularly preferable that Co, Al, and Y are included. More specifically, it is preferable that Co is contained in an amount of 10 to 40 atomic%, Fe is contained in an amount of 2 to 20 atomic%, and Y is contained in an amount of 1 to 15 atomic%.
上記強磁性金属粉末には後述する分散剤、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。また、強磁性金属粉末は、少量の水、水酸化物又は酸化物を含むものであってもよい。強磁性金属粉末の含水率は0.01〜2%とするのが好ましい。結合剤の種類によって強磁性金属粉末の含水率は最適化するのが好ましい。強磁性金属粉末の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。その範囲は通常、6〜12であるが、好ましくは7〜11である。また強磁性金属粉末には可溶性のNa、Ca、Fe、Ni、Sr、NH4、SO4、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金属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。 The ferromagnetic metal powder may be previously treated with a dispersant, a lubricant, a surfactant, an antistatic agent or the like, which will be described later. The ferromagnetic metal powder may contain a small amount of water, hydroxide or oxide. The moisture content of the ferromagnetic metal powder is preferably 0.01-2%. It is preferable to optimize the moisture content of the ferromagnetic metal powder depending on the type of the binder. The pH of the ferromagnetic metal powder is preferably optimized depending on the combination with the binder used. The range is usually from 6 to 12, but preferably from 7 to 11. The ferromagnetic metal powder may contain inorganic ions such as soluble Na, Ca, Fe, Ni, Sr, NH 4 , SO 4 , Cl, NO 2 and NO 3 . These are preferably essentially absent. If the total of each ion is about 300 ppm or less, the characteristics are not affected. The ferromagnetic metal powder used in the present invention preferably has fewer vacancies, and its value is 20% by volume or less, more preferably 5% by volume or less.
強磁性金属粉末の平均長軸長は、20〜60nmが好ましく、25〜50nmが更に好ましく、30〜45nmがとくに好ましい。また強磁性金属粉末の結晶子サイズは8〜20nmであることが好ましく、10〜18nmであることが更に好ましく、12〜16nmであることが特に好ましい。この結晶子サイズは、X線回折装置(理学電機製RINT2000シリーズ)を使用し、線源CuKα1、管電圧50kV、管電流300mAの条件で回折ピークの半値幅からScherrer法により求めた平均値である。 The average major axis length of the ferromagnetic metal powder is preferably 20 to 60 nm, more preferably 25 to 50 nm, and particularly preferably 30 to 45 nm. The crystallite size of the ferromagnetic metal powder is preferably 8 to 20 nm, more preferably 10 to 18 nm, and particularly preferably 12 to 16 nm. This crystallite size is an average value obtained by a Scherrer method from a half-value width of a diffraction peak using an X-ray diffractometer (RINT2000 series manufactured by Rigaku Corporation) under the conditions of a radiation source CuKα1, a tube voltage 50 kV, and a tube current 300 mA. .
強磁性金属粉末のBET法による比表面積(SBET)は、50m2/g以上が好ましく、55〜100m2/gであることがさらに好ましく、60〜80m2/gであることが最も好ましい。この範囲であれば良好な表面性と低いノイズの両立が可能となる。強磁性金属粉末の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4〜12であるが、好ましくは7〜10である。強磁性金属粉末は必要に応じ、Al、Si、P又はこれらの酸化物などで表面処理を施してもかまわない。その量は強磁性金属粉末に対し0.1〜10%であり表面処理を施すと脂肪酸などの潤滑剤の吸着が100mg/m2以下になり好ましい。強磁性金属粉末には可溶性のNa、Ca、Fe、Ni、Srなどの無機イオンを含む場合があるが200ppm以下であれば特に特性に影響を与える事は少ない。また、本発明に用いられる強磁性金属粉末は、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。 The specific surface area by BET method of the ferromagnetic metal powder (S BET) is preferably at least 50 m 2 / g, more preferably from 55~100m 2 / g, and most preferably 60~80m 2 / g. Within this range, both good surface properties and low noise can be achieved. The pH of the ferromagnetic metal powder is preferably optimized depending on the combination with the binder used. The range is 4-12, preferably 7-10. The ferromagnetic metal powder may be surface-treated with Al, Si, P, or an oxide thereof as required. The amount thereof is 0.1 to 10% with respect to the ferromagnetic metal powder. When the surface treatment is performed, the adsorption of a lubricant such as a fatty acid is preferably 100 mg / m 2 or less. The ferromagnetic metal powder may contain soluble inorganic ions such as Na, Ca, Fe, Ni, and Sr. However, if it is 200 ppm or less, it does not particularly affect the characteristics. Further, the ferromagnetic metal powder used in the present invention preferably has fewer vacancies, and its value is 20% by volume or less, more preferably 5% by volume or less.
また強磁性金属粉末の形状については、先に示した粒子体積を満足すれば針状、粒状、米粒状又は板状いずれでもかまわないが、特に針状の強磁性粉末を使用することが好ましい。針状強磁性金属粉末の場合、平均針状比[(長軸長/短軸長)の算術平均]は、4〜12が好ましく、さらに好ましくは5〜12である。強磁性金属粉末の抗磁力(Hc)は、好ましくは159.2〜238.8kA/m(2000〜3000Oe)であり、さらに好ましくは167.2〜230.8kA/m(2100〜2900Oe)である。また、飽和磁束密度は、好ましくは150〜300mT(1500〜3000G)であり、さらに好ましくは160〜290mTである。また飽和磁化(σs)は、好ましくは140〜170A・m2/kg(140〜170emu/g)であり、さらに好ましくは145〜160A・m2/kgである。磁性体自体のSFD(switching field distribution)は小さい方が好ましく、0.8以下であることが好ましい。SFDが0.8以下であると、電磁変換特性が良好で、出力が高く、また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。 The shape of the ferromagnetic metal powder may be needle-like, granular, rice-grained or plate-like as long as the particle volume shown above is satisfied, but it is particularly preferable to use a needle-like ferromagnetic powder. In the case of acicular ferromagnetic metal powder, the average acicular ratio [arithmetic average of (major axis length / minor axis length)] is preferably 4 to 12, more preferably 5 to 12. The coercive force (Hc) of the ferromagnetic metal powder is preferably 159.2 to 238.8 kA / m (2000 to 3000 Oe), more preferably 167.2 to 230.8 kA / m (2100 to 2900 Oe). . The saturation magnetic flux density is preferably 150 to 300 mT (1500 to 3000 G), and more preferably 160 to 290 mT. The saturation magnetization (σs) is preferably 140 to 170 A · m 2 / kg (140 to 170 emu / g), and more preferably 145 to 160 A · m 2 / kg. The SFD (switching field distribution) of the magnetic material itself is preferably small and is preferably 0.8 or less. When the SFD is 0.8 or less, the electromagnetic conversion characteristics are good, the output is high, the magnetization reversal is sharp, the peak shift is small, and it is suitable for high-density digital magnetic recording. In order to reduce the Hc distribution, there are methods such as improving the goethite particle size distribution in the ferromagnetic metal powder, using monodispersed αFe 2 O 3 , and preventing sintering between particles.
強磁性金属粉末は、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又は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が施される。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、減磁量が少なく好ましい。 As the ferromagnetic metal powder, those obtained by a known production method can be used, and the following methods can be mentioned. Reduction of hydrous iron oxide and iron oxide with anti-sintering treatment using iron or other reducing gas to obtain Fe or Fe-Co particles, reduction of complex organic acid salt (mainly oxalate) and hydrogen A method of reducing with a reactive gas, a method of thermally decomposing a metal carbonyl compound, a method of reducing by adding a reducing agent such as sodium borohydride, hypophosphite or hydrazine to an aqueous solution of a ferromagnetic metal, a metal at a low pressure For example, the powder is obtained by evaporating in an inert gas. The ferromagnetic metal powder thus obtained is subjected to a known slow oxidation treatment. A method of reducing the amount of demagnetization by reducing the hydrous iron oxide and iron oxide with a reducing gas such as hydrogen and controlling the partial pressure, temperature and time of the oxygen-containing gas and inert gas to form an oxide film on the surface. preferable.
<六方晶フェライト粉末>
六方晶フェライト粉末には、例えば、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、それらのCo等の置換体等がある。より具体的には、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、さらに一部にスピネル相を含有した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る。その他、所定の原子以外にAl、Si、S,Sc、Ti、V、Cr、Cu、Y、Mo、Rh、Pd、Ag、Sn、Sb、Te、Ba、Ta、W、Re、Au、Hg、Pb、Bi、La、Ce、Pr、Nd、P、Co、Mn、Zn、Ni、Sr、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−Zn、Ni−Ti−Zn、Nb−Zn−Co、Sb−Zn−Co、Nb−Zn等の元素を添加した物を使用できる。また原料・製法によっては特有の不純物を含有するものもある。好ましいその他の原子およびその含有率は、前記の強磁性金属粉末の場合と同様である。
<Hexagonal ferrite powder>
Hexagonal ferrite powders include, for example, barium ferrite, strontium ferrite, lead ferrite, calcium ferrite, and their substitutes such as Co. More specifically, magnetoplumbite type barium ferrite and strontium ferrite, magnetoplumbite type ferrite whose particle surface is coated with spinel, and magnetoplumbite type barium ferrite and strontium ferrite partially containing a spinel phase, etc. Is mentioned. In addition to predetermined atoms, Al, Si, S, Sc, Ti, V, Cr, Cu, Y, Mo, Rh, Pd, Ag, Sn, Sb, Te, Ba, Ta, W, Re, Au, Hg , Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, P, Co, Mn, Zn, Ni, Sr, B, Ge, and Nb may be included. In general, elements such as Co—Zn, Co—Ti, Co—Ti—Zr, Co—Ti—Zn, Ni—Ti—Zn, Nb—Zn—Co, Sb—Zn—Co, and Nb—Zn are added. You can use things. Some raw materials and production methods contain specific impurities. Other preferable atoms and the content thereof are the same as those of the ferromagnetic metal powder.
六方晶フェライト粉末の粒子サイズは、上述の体積を満足するサイズであることが好ましいが、平均板径は、15〜50nmであり、20〜45nmが好ましく、20〜40nmがさらに好ましい。
平均板状比{(板径/板厚)の平均}は1〜15であり、さらに1〜7であることが好ましい。平均板状比が1〜15であれば、磁性層で高充填性を保持しながら充分な配向性が得られ、かつ、粒子間のスタッキングによりノイズ増大を抑えることができる。また、上記粒子サイズの範囲内におけるBET法による比表面積(SBET)は、40m2/g以上が好ましく、40〜200m2/gであることがさらに好ましく、60〜100m2/gであることが最も好ましい。
The particle size of the hexagonal ferrite powder is preferably a size that satisfies the above-mentioned volume, but the average plate diameter is 15 to 50 nm, preferably 20 to 45 nm, and more preferably 20 to 40 nm.
The average plate ratio {average of (plate diameter / plate thickness)} is 1-15, and preferably 1-7. If the average plate ratio is 1 to 15, sufficient orientation can be obtained while maintaining high filling properties in the magnetic layer, and noise increase can be suppressed by stacking between particles. Further, the specific surface area (S BET ) by the BET method within the above particle size range is preferably 40 m 2 / g or more, more preferably 40 to 200 m 2 / g, and 60 to 100 m 2 / g. Is most preferred.
六方晶フェライト粉末の粒子板径・板厚の分布は、通常狭いほど好ましい。粒子板径・板厚を数値化することは、粒子TEM写真より500粒子を無作為に測定することで比較できる。粒子板径・板厚の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。例えば、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。 The distribution of the particle plate diameter and plate thickness of the hexagonal ferrite powder is generally preferably as narrow as possible. Quantifying the particle plate diameter and plate thickness can be compared by randomly measuring 500 particles from a particle TEM photograph. In many cases, the distribution of the particle plate diameter and plate thickness is not a normal distribution, but when calculated and expressed as a standard deviation with respect to the average size, σ / average size = 0.1 to 2.0. In order to sharpen the particle size distribution, the particle generation reaction system is made as uniform as possible, and the generated particles are subjected to a distribution improvement process. For example, a method of selectively dissolving ultrafine particles in an acid solution is also known.
六方晶フェライト粉末の抗磁力(Hc)は、159.2〜238.8kA/m(2000〜3000Oe)の範囲とすることができるが、好ましくは175.1〜222.9kA/m(2200〜2800Oe)であり、さらに好ましくは183.1〜214.9kA/m(2300〜2700Oe)である。但し、ヘッドの飽和磁化(σs)が1.4Tを越える場合には159.2kA/m以下にすることが好ましい。抗磁力(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。 The coercive force (Hc) of the hexagonal ferrite powder can be in the range of 159.2 to 238.8 kA / m (2000 to 3000 Oe), preferably 175.1 to 222.9 kA / m (2200 to 2800 Oe). More preferably, it is 183.1-214.9 kA / m (2300-2700 Oe). However, when the saturation magnetization (σs) of the head exceeds 1.4T, it is preferably 159.2 kA / m or less. The coercive force (Hc) can be controlled by the particle size (plate diameter / plate thickness), the type and amount of the contained element, the substitution site of the element, the particle generation reaction conditions, and the like.
六方晶フェライト粉末の飽和磁化(σs)は40〜80A・m2/kg(emu/g)である。飽和磁化(σs)は高い方が好ましいが、微粒子になるほど小さくなる傾向がある。飽和磁化(σs)の改良のため、マグネトプランバイトフェライトにスピネルフェライトを複合することや、含有元素の種類と添加量の選択等がよく知られている。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。表面処理剤としては、無機化合物及び有機化合物が使用される。主な化合物としてはSi、Al、P等の酸化物又は水酸化物、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。添加量は磁性体の質量に対して0.1〜10質量%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0.01〜2.0%が選ばれる。 The saturation magnetization (σs) of the hexagonal ferrite powder is 40 to 80 A · m 2 / kg (emu / g). Higher saturation magnetization (σs) is preferable, but tends to be smaller as the particles become finer. In order to improve the saturation magnetization (σs), it is well known to combine spinel ferrite with magnetoplumbite ferrite, and to select the type and amount of contained elements. It is also possible to use W-type hexagonal ferrite. When the magnetic material is dispersed, the surface of the magnetic material particles is also treated with a material suitable for the dispersion medium and the polymer. As the surface treatment agent, inorganic compounds and organic compounds are used. Typical examples of the main compound include oxides or hydroxides such as Si, Al, and P, various silane coupling agents, and various titanium coupling agents. The addition amount is 0.1 to 10% by mass with respect to the mass of the magnetic substance. The pH of the magnetic material is also important for dispersion. Usually, about 4 to 12 has optimum values depending on the dispersion medium and polymer, but about 6 to 11 is selected from the chemical stability and storage stability of the medium. Water contained in the magnetic material also affects the dispersion. Although there is an optimum value depending on the dispersion medium and the polymer, 0.01 to 2.0% is usually selected.
六方晶フェライト粉末の製法としては、(1)酸化バリウム・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ガラス結晶化法、(2)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℃以上で液相加熱した後洗浄・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、(3)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。六方晶フェライト粉末は、必要に応じ、Al、Si、P又はこれらの酸化物などで表面処理を施してもかまわない。その量は強磁性粉末に対し0.1〜10%であり表面処理を施すと脂肪酸などの潤滑剤の吸着が100mg/m2以下になり好ましい。強磁性粉末には可溶性のNa、Ca、Fe、Ni、Sr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が、200ppm以下であれば特に特性に影響を与えることは少ない。 The hexagonal ferrite powder is manufactured by mixing (1) barium oxide / iron oxide / metal oxide replacing iron and boron oxide as a glass forming substance so as to have a desired ferrite composition, and then melting and quenching. After being reheated, washed and ground to obtain barium ferrite crystal powder, glass crystallization method, (2) neutralizing barium ferrite composition metal salt solution with alkali, by-product Hydrothermal reaction method to obtain barium ferrite crystal powder by liquid phase heating at 100 ° C. or higher after removal of water, (3) neutralization of barium ferrite composition metal salt solution with alkali, by-product There is a coprecipitation method in which the product is removed, dried, treated at 1100 ° C. or lower, and pulverized to obtain a barium ferrite crystal powder, but the present invention does not select a production method. The hexagonal ferrite powder may be subjected to surface treatment with Al, Si, P, or an oxide thereof as required. The amount thereof is 0.1 to 10% with respect to the ferromagnetic powder, and the surface treatment is preferable because the adsorption of a lubricant such as a fatty acid is 100 mg / m 2 or less. The ferromagnetic powder may contain inorganic ions such as soluble Na, Ca, Fe, Ni, and Sr. Although it is preferable that these are essentially not present, if they are 200 ppm or less, they do not particularly affect the characteristics.
<結合剤>
本発明の磁性層に用いられる結合剤(バインダー)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である。熱可塑性樹脂としては、例えば、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコール、マレイン酸、アクルリ酸、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又は共重合体、ポリウレタン樹脂、各種ゴム系樹脂を挙げることができる。
<Binder>
The binder (binder) used in the magnetic layer of the present invention is a conventionally known thermoplastic resin, thermosetting resin, reactive resin, or a mixture thereof. Examples of the thermoplastic resin include vinyl chloride, vinyl acetate, vinyl alcohol, maleic acid, acrylic acid, acrylic ester, vinylidene chloride, acrylonitrile, methacrylic acid, methacrylic ester, styrene, butadiene, ethylene, vinyl butyral, vinyl acetal. And polymers or copolymers containing vinyl ether as a constituent unit, polyurethane resins, and various rubber resins.
また、熱硬化性樹脂又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を挙げることができる。熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂及び反応型樹脂については、いずれも朝倉書店発行の「プラスチックハンドブック」に詳細に記載されている。 Examples of thermosetting resins or reactive resins include phenolic resins, epoxy resins, polyurethane curable resins, urea resins, melamine resins, alkyd resins, acrylic reactive resins, formaldehyde resins, silicone resins, and epoxy-polyamide resins. And a mixture of polyester resin and isocyanate prepolymer, a mixture of polyester polyol and polyisocyanate, a mixture of polyurethane and polyisocyanate, and the like. The thermoplastic resin, thermosetting resin and reactive resin are all described in detail in “Plastic Handbook” issued by Asakura Shoten.
また、電子線硬化型樹脂を磁性層に使用すると、塗膜強度が向上し耐久性が改善されるだけでなく、表面が平滑され電磁変換特性もさらに向上する。これらの例とその製造方法については、特開昭62−256219号公報に詳細に記載されている。 Further, when an electron beam curable resin is used for the magnetic layer, not only the coating film strength is improved and the durability is improved, but also the surface is smoothed and the electromagnetic conversion characteristics are further improved. These examples and their production methods are described in detail in JP-A No. 62-256219.
以上の樹脂は単独又はこれらを組み合わせた態様で使用することができる。中でもポリウレタン樹脂を使用することが好ましく、さらには水素化ビスフェノールA、水素化ビスフェノールAのポリプロピレンオキサイド付加物などの環状構造体と、アルキレンオキサイド鎖を有する分子量500〜5000のポリオールと、鎖延長剤として環状構造を有する分子量200〜500のポリオールと、有機ジイソシアネートとを反応させ、かつ極性基を導入したポリウレタン樹脂、又はコハク酸、アジピン酸、セバシン酸などの脂肪族二塩基酸と、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2−ブチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール等のアルキル分岐側鎖を有する環状構造を持たない脂肪族ジオールからなるポリエステルポリオールと、鎖延長剤として2−エチル−2−ブチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール等の炭素数が3以上の分岐アルキル側鎖をもつ脂肪族ジオールと、有機ジイソシアネート化合物とを反応させ、かつ極性基を導入したポリウレタン樹脂、又はダイマージオール等の環状構造体と、長鎖アルキル鎖を有するポリオール化合物と、有機ジイソシアネートとを反応させ、かつ極性基を導入したポリウレタン樹脂を使用することが好ましい。 The above resins can be used alone or in combination. Among them, it is preferable to use a polyurethane resin, and further, a cyclic structure such as hydrogenated bisphenol A or a polypropylene oxide adduct of hydrogenated bisphenol A, a polyol having an alkylene oxide chain with a molecular weight of 500 to 5000, and a chain extender. A polyurethane resin having a cyclic structure and a molecular weight of 200 to 500 reacted with an organic diisocyanate and having a polar group introduced, or an aliphatic dibasic acid such as succinic acid, adipic acid, or sebacic acid; Fat having no cyclic structure having an alkyl branched side chain such as dimethyl-1,3-propanediol, 2-ethyl-2-butyl-1,3-propanediol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol Polyester polyol composed of a group diol and 2 as a chain extender Reaction of an aliphatic diol having a branched alkyl side chain having 3 or more carbon atoms such as ethyl-2-butyl-1,3-propanediol and 2,2-diethyl-1,3-propanediol with an organic diisocyanate compound And a polyurethane resin into which a polar group is introduced, or a cyclic structure such as dimer diol, a polyol compound having a long-chain alkyl chain, and an organic diisocyanate, and a polyurethane resin into which a polar group is introduced are used. Is preferred.
本発明で使用される極性基含有ポリウレタン系樹脂の平均分子量は、5,000〜100,000であることが好ましく、さらには10,000〜50,000であることが好ましい。平均分子量が5,000以上であれば、得られる磁性塗膜が脆い等といった物理的強度の低下もなく、磁気記録媒体の耐久性に影響を与えることはないため好ましい。また、分子量が100,000以下であれば、溶剤への溶解性が低下することもないため、分散性も良好である。また、所定濃度における塗料粘度も高くなることはないので、作業性が良好で取り扱いも容易となる。 The average molecular weight of the polar group-containing polyurethane resin used in the present invention is preferably 5,000 to 100,000, and more preferably 10,000 to 50,000. If the average molecular weight is 5,000 or more, it is preferable because the obtained magnetic coating film is not brittle and the physical strength is not lowered, and the durability of the magnetic recording medium is not affected. Further, when the molecular weight is 100,000 or less, the solubility in the solvent does not decrease, and the dispersibility is also good. Further, since the viscosity of the paint at a predetermined concentration does not increase, the workability is good and the handling is easy.
上記ポリウレタン系樹脂に含まれる極性基としては、例えば、−COOM、−SO3M、−OSO3M、−P=O(OM)2、−O−P=O(OM)2(以上につき、Mは水素原子又はアルカリ金属塩基)、−OH、−NR2、−N+R3(Rは炭化水素基)、エポキシ基、−SH、−CNなどが挙げられ、これらの極性基の少なくとも1つ以上を共重合又は付加反応で導入したものを用いることができる。また、この極性基含有ポリウレタン系樹脂がOH基を有する場合、分岐OH基を有することが硬化性、耐久性の面から好ましく、1分子当たり2〜40個の分岐OH基を有することが好ましく、1分子当たり3〜20個有することがさらに好ましい。また、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10−2〜10−6モル/gである。 Examples of the polar group contained in the polyurethane resin, for example, -COOM, -SO 3 M, -OSO 3 M, -P = O (OM) 2, -O-P = O (OM) per 2 (or more, M is a hydrogen atom or an alkali metal base), —OH, —NR 2 , —N + R 3 (R is a hydrocarbon group), an epoxy group, —SH, —CN, etc., and at least one of these polar groups One in which two or more are introduced by copolymerization or addition reaction can be used. Moreover, when this polar group-containing polyurethane-based resin has an OH group, it preferably has a branched OH group from the viewpoint of curability and durability, and preferably has 2 to 40 branched OH groups per molecule. It is more preferable to have 3 to 20 molecules per molecule. The amount of such polar group is from 10 -1 to 10 -8 mol / g, preferably 10 -2 to 10 -6 mol / g.
結合剤の具体例としては、例えば、ユニオンカーバイト社製VAGH、VYHH、VMCH、VAGF、VAGD、VROH、VYES、VYNC、VMCC、XYHL、XYSG、PKHH、PKHJ、PKHC、PKFE、日信化学工業社製MPR−TA、MPR−TA5、MPR−TAL、MPR−TSN、MPR−TMF、MPR−TS、MPR−TM、MPR−TAO、電気化学社製1000W、DX80、DX81、DX82、DX83、100FD、日本ゼオン社製MR−104、MR−105、MR110、MR100、MR555、400X−110A、日本ポリウレタン社製ニッポランN2301、N2302、N2304、大日本インキ社製パンデックスT−5105、T−R3080、T−5201、バーノックD−400、D−210−80、クリスボン6109、7209、東洋紡社製バイロンUR8200、UR8300、UR−8700、RV530、RV280、大日精化社製ダイフェラミン4020、5020、5100、5300、9020、9022、7020、三菱化成社製MX5004、三洋化成社製サンプレンSP−150、旭化成社製サランF310、F210などを挙げることができる。 Specific examples of the binder include, for example, VAGH, VYHH, VMCH, VAGF, VAGD, VROH, VYES, VYNC, VMCC, XYHL, XYSG, PKHH, PKHJ, PKHC, PKFE, Nissin Chemical Industry Co., Ltd. MPR-TA, MPR-TA5, MPR-TAL, MPR-TSN, MPR-TMF, MPR-TS, MPR-TM, MPR-TAO, Denki Kagaku 1000W, DX80, DX81, DX82, DX83, 100FD, Japan MR-104, MR-105, MR110, MR100, MR555, 400X-110A manufactured by ZEON Co., Ltd. NIPPOLAN N2301, N2302, N2304 manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd. Pandex T-5105, T-R3080, T-5201 manufactured by Dainippon Ink, Inc. , Barnock D 400, D-210-80, Crisbon 6109, 7209, Byron UR8200, UR8300, UR-8700, RV530, RV280, Toyobo Co., Ltd. Daiferamin 4020, 5020, 5100, 5300, 9020, 9022, 7020, Mitsubishi Examples include MX5004 manufactured by Kasei Co., Ltd., Sanprene SP-150 manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd., and Saran F310 and F210 manufactured by Asahi Kasei.
本発明の磁性層に用いられる結合剤の添加量は、強磁性金属粉末の質量に対して5〜50質量%の範囲、好ましくは10〜30質量%の範囲である。ポリウレタンを用いる場合は2〜20質量%、ポリイソシアネートは2〜20質量%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には、ポリウレタンのみ又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。その他の樹脂として塩化ビニル系樹脂を用いる場合には5〜30質量%の範囲であることが好ましい。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0.49〜98MPa(0.05〜10Kg/mm2)、降伏点は0.49〜98MPa(0.05〜10Kg/mm2)が好ましい。 The amount of the binder used in the magnetic layer of the present invention is in the range of 5 to 50% by mass, preferably in the range of 10 to 30% by mass with respect to the mass of the ferromagnetic metal powder. When using polyurethane, it is preferable to use a combination of 2 to 20% by mass and polyisocyanate in the range of 2 to 20% by mass. For example, when head corrosion occurs due to a small amount of dechlorination, only polyurethane or It is also possible to use only polyurethane and isocyanate. When using a vinyl chloride resin as the other resin, it is preferably in the range of 5 to 30% by mass. In the present invention, when polyurethane is used, the glass transition temperature is −50 to 150 ° C., preferably 0 to 100 ° C., the elongation at break is 100 to 2000%, and the stress at break is 0.49 to 98 MPa (0.05 to 10 kg / mm). 2 ) The yield point is preferably 0.49 to 98 MPa (0.05 to 10 kg / mm 2 ).
本発明で用いる磁気記録媒体は、例えばフレキシブルディスクである場合、支持体の両面に2層以上から構成できる。したがって、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非磁性層、各磁性層と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、各層で結合剤量を変更する場合、磁性層表面の擦傷を減らすためには磁性層の結合剤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、非磁性層の結合剤量を多くして柔軟性を持たせることができる。 When the magnetic recording medium used in the present invention is, for example, a flexible disk, it can be composed of two or more layers on both sides of the support. Therefore, the amount of the binder, the amount of vinyl chloride resin, polyurethane resin, polyisocyanate, or other resin in the binder, the molecular weight of each resin forming the magnetic layer, the polar group amount, or the resin described above It is of course possible to change the physical characteristics and the like between the non-magnetic layer and each magnetic layer as required, and rather it should be optimized for each layer, and a known technique relating to a multilayer magnetic layer can be applied. For example, when changing the amount of binder in each layer, it is effective to increase the amount of binder in the magnetic layer in order to reduce scratches on the surface of the magnetic layer. The amount of binder in the magnetic layer can be increased to provide flexibility.
本発明で使用可能なポリイソシアネートとしては、例えば、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挙げることができる。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、日本ポリウレタン社製コロネートL、コロネートHL、コロネート2030、コロネート2031、ミリオネートMRミリオネートMTL、武田薬品社製タケネートD−102、タケネートD−110N、タケネートD−200、タケネートD−202、住友バイエル社製デスモジュール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、これらを単独又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み合せで各層とも用いることができる。 Examples of the polyisocyanate usable in the present invention include tolylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, naphthylene-1,5-diisocyanate, o-toluidine diisocyanate, isophorone diisocyanate, triol. Examples thereof include isocyanates such as phenylmethane triisocyanate, products of these isocyanates and polyalcohols, and polyisocyanates generated by condensation of isocyanates. Commercially available product names of these isocyanates include Coronate L, Coronate HL, Coronate 2030, Coronate 2031, Millionate MR Millionate MTL, Takeda Pharmaceutical Takenate D-102, Takenate D-110N, Takenate. There are D-200, Takenate D-202, Death Module L, Death Module IL, Death Module N, Death Module HL, etc. manufactured by Sumitomo Bayer, and these are used alone or two or more using the difference in curing reactivity. Each layer can be used in combination.
本発明における磁性層には、必要に応じて添加剤を加えることができる。添加剤としては、研磨剤、潤滑剤、分散剤・分散助剤、防黴剤、帯電防止剤、酸化防止剤、溶剤、カーボンブラックなどを挙げることができる。これら添加剤としては、例えば、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、極性基を持つシリコーン、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、ポリフェニルエーテル、フェニルホスホン酸、ベンジルホスホン酸、フェネチルホスホン酸、α−メチルベンジルホスホン酸、1−メチル−1−フェネチルホスホン酸、ジフェニルメチルホスホン酸、ビフェニルホスホン酸、ベンジルフェニルホスホン酸、α−クミルホスホン酸、トルイルホスホン酸、キシリルホスホン酸、エチルフェニルホスホン酸、クメニルホスホン酸、プロピルフェニルホスホン酸、ブチルフェニルホスホン酸、ヘプチルフェニルホスホン酸、オクチルフェニルホスホン酸、ノニルフェニルホスホン酸等の芳香族環含有有機ホスホン酸及びそのアルカリ金属塩、オクチルホスホン酸、2−エチルヘキシルホスホン酸、イソオクチルホスホン酸、イソノニルホスホン酸、イソデシルホスホン酸、イソウンデシルホスホン酸、イソドデシルホスホン酸、イソヘキサデシルホスホン酸、イソオクタデシルホスホン酸、イソエイコシルホスホン酸等のアルキルホスホン酸及びそのアルカリ金属塩、リン酸フェニル、リン酸ベンジル、リン酸フェネチル、リン酸α−メチルベンジル、リン酸1−メチル−1−フェネチル、リン酸ジフェニルメチル、リン酸ビフェニル、リン酸ベンジルフェニル、リン酸α−クミル、リン酸トルイル、リン酸キシリル、リン酸エチルフェニル、リン酸クメニル、リン酸プロピルフェニル、リン酸ブチルフェニル、リン酸ヘプチルフェニル、リン酸オクチルフェニル、リン酸ノニルフェニル等の芳香族リン酸エステル及びそのアルカリ金属塩、リン酸オクチル、リン酸2−エチルヘキシル、リン酸イソオクチル、リン酸イソノニル、リン酸イソデシル、リン酸イソウンデシル、リン酸イソドデシル、リン酸イソヘキサデシル、リン酸イソオクタデシル、リン酸イソエイコシル等のリン酸アルキルエステル及びそのアルカリ金属塩、アルキルスルホン酸エステル及びそのアルカリ金属塩、フッ素含有アルキル硫酸エステル及びそのアルカリ金属塩、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、ステアリン酸ブチル、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エライジン酸、エルカ酸等の炭素数10〜24の不飽和結合を含んでも分岐していても良い一塩基性脂肪酸及びこれらの金属塩、又はステアリン酸ブチル、ステアリン酸オクチル、ステアリン酸アミル、ステアリン酸イソオクチル、ミリスチン酸オクチル、ラウリル酸ブチル、ステアリン酸ブトキシエチル、アンヒドロソルビタンモノステアレート、アンヒドロソルビタントリステアレート等の炭素数10〜24の不飽和結合を含んでも分岐していても良い一塩基性脂肪酸と、炭素数2〜22の不飽和結合を含んでも分岐していても良い1〜6価アルコール、炭素数12〜22の不飽和結合を含んでも分岐していても良いアルコキシアルコールまたはアルキレンオキサイド重合物のモノアルキルエーテルのいずれか一つとからなるモノ脂肪酸エステル、ジ脂肪酸エステル又は多価脂肪酸エステル、炭素数2〜22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。また、上記炭化水素基以外にもニトロ基およびF、Cl、Br、CF3、CCl3、CBr3等の含ハロゲン炭化水素等炭化水素基以外の基が置換したアルキル基、アリール基、アラルキル基を持つものでもよい。 Additives can be added to the magnetic layer in the present invention as necessary. Examples of the additive include an abrasive, a lubricant, a dispersant / dispersion aid, an antifungal agent, an antistatic agent, an antioxidant, a solvent, and carbon black. Examples of these additives include molybdenum disulfide, tungsten disulfide, graphite, boron nitride, graphite fluoride, silicone oil, silicone having a polar group, fatty acid-modified silicone, fluorine-containing silicone, fluorine-containing alcohol, fluorine-containing ester, Polyolefin, polyglycol, polyphenyl ether, phenylphosphonic acid, benzylphosphonic acid, phenethylphosphonic acid, α-methylbenzylphosphonic acid, 1-methyl-1-phenethylphosphonic acid, diphenylmethylphosphonic acid, biphenylphosphonic acid, benzylphenylphosphonic acid , Α-cumylphosphonic acid, toluylphosphonic acid, xylylphosphonic acid, ethylphenylphosphonic acid, cumenylphosphonic acid, propylphenylphosphonic acid, butylphenylphosphonic acid, heptylph Aromatic ring-containing organic phosphonic acids such as enylphosphonic acid, octylphenylphosphonic acid, nonylphenylphosphonic acid and alkali metal salts thereof, octylphosphonic acid, 2-ethylhexylphosphonic acid, isooctylphosphonic acid, isononylphosphonic acid, isodecylphosphonic acid Acids, isoundecyl phosphonic acid, isododecyl phosphonic acid, isohexadecyl phosphonic acid, isooctadecyl phosphonic acid, isoeicosyl phosphonic acid, alkylphosphonic acid and alkali metal salts thereof, phenyl phosphate, benzyl phosphate, phosphoric acid Phenethyl, α-methylbenzyl phosphate, 1-methyl-1-phenethyl phosphate, diphenylmethyl phosphate, biphenyl phosphate, benzylphenyl phosphate, α-cumyl phosphate, toluyl phosphate, xylyl phosphate, ethyl phosphate Phenyl, Li Aromatic phosphates such as cumenyl phosphate, propylphenyl phosphate, butylphenyl phosphate, heptylphenyl phosphate, octylphenyl phosphate, nonylphenyl phosphate, and alkali metal salts thereof, octyl phosphate, 2-ethylhexyl phosphate , Isooctyl phosphate, isononyl phosphate, isodecyl phosphate, isoundecyl phosphate, isododecyl phosphate, isohexadecyl phosphate, isooctadecyl phosphate, isoeicosyl phosphate, and alkali metal salts thereof, alkylsulfonic acid Esters and alkali metal salts thereof, fluorine-containing alkyl sulfates and alkali metal salts thereof, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, behenic acid, butyl stearate, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, Eleiji Monobasic fatty acids that may contain or be branched, such as acids and erucic acids, and their metal salts, or butyl stearate, octyl stearate, amyl stearate, isooctyl stearate Monobasic, which may contain or be branched, containing an unsaturated bond having 10 to 24 carbon atoms, such as octyl myristate, butyl laurate, butoxyethyl stearate, anhydrosorbitan monostearate, anhydrosorbitan tristearate Fatty acid and 1-6 hexahydric alcohol which may contain or be branched including an unsaturated bond having 2 to 22 carbon atoms, alkoxy alcohol or alkylene oxide which may contain or be branched an unsaturated bond having 12 to 22 carbon atoms Mono-fatty acid ester comprising any one of polymer monoalkyl ethers Di-fatty acid esters or polyvalent fatty acid esters, fatty acid amides having 2 to 22 carbon atoms, and aliphatic amines having 8 to 22 carbon atoms can be used. In addition to the above hydrocarbon groups, nitro groups and alkyl groups, aryl groups, and aralkyl groups in which groups other than hydrocarbon groups such as halogen-containing hydrocarbons such as F, Cl, Br, CF 3 , CCl 3 , and CBr 3 are substituted. You may have something.
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、アルキルフエ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、ホスホニウム又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、スルホン酸、硫酸エステル基等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又はリン酸エステル類、アルキルベタ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。 In addition, nonionic surfactants such as alkylene oxide, glycerin, glycidol, and alkylphenol ethylene oxide adducts, cyclic amines, ester amides, quaternary ammonium salts, hydantoin derivatives, heterocyclics, phosphonium or sulfoniums, etc. Amphoteric interfaces such as cationic surfactants, anionic surfactants containing acidic groups such as carboxylic acid, sulfonic acid, and sulfate ester groups, amino acids, aminosulfonic acids, sulfuric or phosphate esters of aminoalcohols, and alkylbetaines An activator or the like can also be used. These surfactants are described in detail in “Surfactant Handbook” (published by Sangyo Tosho Co., Ltd.).
上記潤滑剤、帯電防止剤等は必ずしも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構わない。これらの不純分は30質量%以下が好ましく、さらに好ましくは10質量%以下である。 The above-mentioned lubricant, antistatic agent and the like are not necessarily pure and may contain impurities such as isomers, unreacted materials, side reaction products, decomposition products, oxides, etc. in addition to the main components. These impurities are preferably 30% by mass or less, more preferably 10% by mass or less.
これらの添加物の具体例としては、例えば、日本油脂社製:NAA−102、ヒマシ油硬化脂肪酸、NAA−42、カチオンSA、ナイミーンL−201、ノニオンE−208、アノンBF、アノンLG、竹本油脂社製:FAL−205、FAL−123、新日本理化社製:エヌジエルブOL、信越化学社製:TA−3、ライオンアーマー社製:アーマイドP、ライオン社製:デュオミンTDO、日清製油社製:BA−41G、三洋化成社製:プロフアン2012E、ニューポールPE61、イオネットMS−400等が挙げられる。 Specific examples of these additives include, for example, NAF-102, castor oil hardened fatty acid, NAA-42, cation SA, Naimine L-201, Nonion E-208, Anon BF, Anon LG, Takemoto, manufactured by NOF Corporation. Oil and fat: FAL-205, FAL-123, Shin Nippon Chemical Co., Ltd .: NS : BA-41G, Sanyo Kasei Co., Ltd .: Profan 2012E, New Pole PE61, Ionette MS-400 and the like.
また、本発明における磁性層には、必要に応じてカーボンブラックを添加することができる。磁性層で使用可能なカーボンブラックとしては、ゴム用ファーネス、ゴム用サーマル、カラー用ブラック、アセチレンブラック等を挙げることができる。比表面積は5〜500m2/g、DBP吸油量は10〜400ml/100g、粒子径は5〜300nm、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。 In addition, carbon black can be added to the magnetic layer in the present invention as necessary. Examples of carbon black that can be used in the magnetic layer include rubber furnace, rubber thermal, color black, and acetylene black. Specific surface area is 5 to 500 m 2 / g, DBP oil absorption is 10 to 400 ml / 100 g, particle diameter is 5 to 300 nm, pH is 2 to 10, water content is 0.1 to 10%, tap density is 0.1 to 1 g / ml is preferred.
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、キャボット社製BLACKPEARLS 2000、1300、1000、900、905、800、700、VULCAN XC−72、旭カーボン社製#80、#60、#55、#50、#35、三菱化成工業社製#2400B、#2300、#900、#1000、#30、#40、#10B、コロンビアンカーボン社製CONDUCTEX SC、RAVEN150、50、40、15、RAVEN−MT−P、日本EC社製ケッチェンブラックECなどが挙げられる。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たりしてもかまわない。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又は組み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、磁性体の質量に対して0.1〜30質量%で用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。したがって本発明で使用されるこれらのカーボンブラックは、磁性層及び非磁性層でその種類、量、組み合せを変え、粒子サイズ、吸油量、電導度、pHなどの先に示した諸特性を基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。 Specific examples of carbon black used in the present invention include Cabot's BLACKPEARLS 2000, 1300, 1000, 900, 905, 800, 700, VULCAN XC-72, Asahi Carbon Co., Ltd. # 80, # 60, # 55. , # 50, # 35, Mitsubishi Chemical Industries # 2400B, # 2300, # 900, # 1000, # 30, # 40, # 10B, Colombian Carbon Corporation CONDUCTEX SC, RAVEN150, 50, 40, 15, RAVEN -MT-P, Ketchen Black EC manufactured by Japan EC Co., etc. Carbon black may be surface-treated with a dispersant, or may be used after being grafted with a resin, or may be obtained by graphitizing a part of the surface. Carbon black may be dispersed with a binder in advance before being added to the magnetic coating. These carbon blacks can be used alone or in combination. When using carbon black, it is preferable to use 0.1-30 mass% with respect to the mass of a magnetic body. Carbon black functions to prevent the magnetic layer from being charged, reduce the coefficient of friction, impart light-shielding properties, and improve the film strength. These differ depending on the carbon black used. Therefore, these carbon blacks used in the present invention have different types, amounts, and combinations in the magnetic layer and the nonmagnetic layer, and are based on the above-mentioned characteristics such as particle size, oil absorption, conductivity, pH, etc. Of course, it is possible to use them properly according to the purpose, but rather they should be optimized in each layer. For the carbon black that can be used in the magnetic layer of the present invention, for example, “Carbon Black Handbook” edited by Carbon Black Association can be referred to.
本発明で用いられる有機溶剤は公知のものが使用できる。本発明で用いられる有機溶媒は、任意の比率でアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン、テトラヒドロフラン、等のケトン類、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソブチルアルコール、イソプロピルアルコール、メチルシクロヘキサノールなどのアルコール類、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピル、乳酸エチル、酢酸グリコール等のエステル類、グリコールジメチルエーテル、グリコールモノエチルエーテル、ジオキサンなどのグリコールエーテル系、ベンゼン、トルエン、キシレン、クレゾール、クロルベンゼンなどの芳香族炭化水素類、メチレンクロライド、エチレンクロライド、四塩化炭素、クロロホルム、エチレンクロルヒドリン、ジクロルベンゼン等の塩素化炭化水素類、N,N−ジメチルホルムアミド、ヘキサン等を使用することができる。 Known organic solvents can be used in the present invention. The organic solvent used in the present invention is an arbitrary ratio of ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, diisobutyl ketone, cyclohexanone, isophorone, tetrahydrofuran, methanol, ethanol, propanol, butanol, isobutyl alcohol, isopropyl alcohol, methyl Alcohols such as cyclohexanol, esters such as methyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, isopropyl acetate, ethyl lactate, glycol acetate, glycol ethers such as glycol dimethyl ether, glycol monoethyl ether, dioxane, benzene, toluene, xylene, Aromatic hydrocarbons such as cresol and chlorobenzene, methylene chloride, ethylene chloride, carbon tetrachloride, chloroform, ethyl Nkuroruhidorin, chlorinated hydrocarbons such as dichlorobenzene, N, N- dimethylformamide, may be used hexane.
これら有機溶媒は必ずしも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、水分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%以下が好ましく、さらに好ましくは10%以下である。本発明で用いる有機溶媒は磁性層と非磁性層でその種類は同じであることが好ましい。その添加量は変えてもかまわない。非磁性層に表面張力の高い溶媒(シクロヘキサノン、ジオキサンなど)を用い塗布の安定性を上げる、具体的には上層溶剤組成の算術平均値が非磁性層溶剤組成の算術平均値を下回らないことが肝要である。分散性を向上させるためにはある程度極性が強い方が好ましく、溶剤組成の内、誘電率が15以上の溶剤が50%以上含まれることが好ましい。また、溶解パラメータは8〜11であることが好ましい。 These organic solvents are not necessarily 100% pure, and may contain impurities such as isomers, unreacted materials, side reaction products, decomposition products, oxides, and moisture in addition to the main components. These impurities are preferably 30% or less, more preferably 10% or less. The organic solvent used in the present invention is preferably the same in the magnetic layer and the nonmagnetic layer. The amount added may be changed. Use non-magnetic layers with high surface tension solvents (cyclohexanone, dioxane, etc.) to increase coating stability. Specifically, the arithmetic average value of the upper layer solvent composition may not fall below the arithmetic average value of the nonmagnetic layer solvent composition. It is essential. In order to improve dispersibility, it is preferable that the polarity is somewhat strong, and it is preferable that 50% or more of a solvent having a dielectric constant of 15 or more is included in the solvent composition. Moreover, it is preferable that a solubility parameter is 8-11.
本発明で使用されるこれらの分散剤、潤滑剤、界面活性剤は、磁性層、さらに後述する非磁性層でその種類、量を必要に応じて使い分けることができる。例えば、無論ここに示した例のみに限られるものではないが、分散剤は極性基で吸着又は結合する性質を有しており、磁性層では主に強磁性金属粉末の表面に、また非磁性層では主に非磁性粉末の表面に前記の極性基で吸着又は結合し、例えば、一度吸着した有機リン化合物は、金属又は金属化合物等の表面から脱着し難いと推察される。したがって、本発明の強磁性金属粉末表面又は非磁性粉末表面は、アルキル基、芳香族基等で被覆されたような状態になるので、該強磁性金属粉末又は非磁性粉末の結合剤樹脂成分に対する親和性が向上し、さらに強磁性金属粉末あるいは非磁性粉末の分散安定性も改善される。また、潤滑剤としては遊離の状態で存在するため非磁性層、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、潤滑剤の添加量を非磁性層で多くして潤滑効果を向上させるなどが考えられる。また本発明で用いられる添加剤のすべて又はその一部は、磁性層又は非磁性層用の塗布液の製造時のいずれの工程で添加してもよい。例えば、混練工程前に強磁性粉末と混合する場合、強磁性粉末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。 These dispersants, lubricants, and surfactants used in the present invention can be properly used in the magnetic layer and further in the nonmagnetic layer described later as needed. For example, of course, the dispersant is not limited to the example shown here, but the dispersant has a property of adsorbing or binding with a polar group, and in the magnetic layer, mainly on the surface of the ferromagnetic metal powder and nonmagnetic. In the layer, it is presumed that the organic phosphorus compound adsorbed or bonded mainly to the surface of the non-magnetic powder with the polar group, for example, is difficult to desorb from the surface of the metal or metal compound. Accordingly, the surface of the ferromagnetic metal powder or the nonmagnetic powder of the present invention is in a state of being coated with an alkyl group, an aromatic group, etc., so that the binder resin component of the ferromagnetic metal powder or nonmagnetic powder is used. The affinity is improved and the dispersion stability of the ferromagnetic metal powder or nonmagnetic powder is also improved. In addition, since the lubricant exists in a free state, fatty acids with different melting points are used in the nonmagnetic layer and magnetic layer to control the bleeding to the surface, and leaching to the surface using esters with different boiling points and polarities. It is conceivable to improve the coating stability by controlling the amount of the surfactant, to improve the lubrication effect by increasing the additive amount of the lubricant in the nonmagnetic layer. All or part of the additives used in the present invention may be added in any step during the production of the coating solution for the magnetic layer or nonmagnetic layer. For example, when mixing with a ferromagnetic powder before the kneading step, when adding at a kneading step with a ferromagnetic powder, a binder and a solvent, when adding at a dispersing step, when adding after dispersing, when adding just before coating, etc. There is.
また本発明においては、磁性層の押し込み硬さ(DH)が、40〜100Kg/mm2(392〜981MPa)であることが好ましい。さらに好ましくは50〜80Kg/mm2(490〜784MPa)である。押し込み硬さ(DH)が前記範囲内であると、磁性層の研磨性が良好となり、ヘッドに付着する脂肪酸金属塩などを良好に除去することができ、低湿度環境下でのエラーレートの上昇が一層抑制される。 Moreover, in this invention, it is preferable that the indentation hardness (DH) of a magnetic layer is 40-100 kg / mm < 2 > (392-981 MPa). More preferably, it is 50-80 kg / mm < 2 > (490-784 MPa). When the indentation hardness (DH) is within the above range, the magnetic layer has good polishing properties, and it is possible to remove fatty acid metal salts and the like adhering to the head, and increase the error rate in a low humidity environment. Is further suppressed.
以下、押し込み硬さ(DH)について説明する。
押し込み硬さ(DH)は、図2に示すように、三角錐状で、尖端部aの曲率半径が100nm、刃角度(α)が65°、稜間角(β)が115°の形状を有するダイヤモンド圧子を用い、荷重6mgfで磁性層に押し込んだときの負荷除荷曲線に基いて求められる。
上記した特定形状の圧子を6mgfの荷重にて磁性層に押し込むと、圧子の尖端部aはバック層の表面から0.1μmの深さまで達することはなく、磁性層の極表面での上記特性を測定することができる。
尚、上記形状を有する圧子は、バーコビッチ(Verkovich)圧子として知られており、このバーコビッチ圧子を備え、荷重6mgfで測定できる測定装置としては、(株)エリオニクス製超微小押し込み硬度測定機(型番:ENT−1100a)等を使用することができる。
Hereinafter, indentation hardness (DH) will be described.
As shown in FIG. 2, the indentation hardness (DH) has a triangular pyramid shape with a radius of curvature of the tip end a of 100 nm, a blade angle (α) of 65 °, and an inter-ridge angle (β) of 115 °. It is determined based on a load unloading curve when the diamond indenter is used and pushed into the magnetic layer with a load of 6 mgf.
When the indenter with the specific shape described above is pushed into the magnetic layer with a load of 6 mgf, the tip a of the indenter does not reach the depth of 0.1 μm from the surface of the back layer, and the above characteristics at the pole surface of the magnetic layer are obtained. Can be measured.
The indenter having the above-mentioned shape is known as a Berkovich indenter. As a measuring apparatus equipped with this Berkovich indenter and capable of measuring with a load of 6 mgf, an ultra indentation hardness measuring machine (model number) manufactured by Elionix Co., Ltd. : ENT-1100a) or the like.
図3は、荷重を連続的に増加させてバーコビッチ圧子を試料に押し込み、荷重6mgfに達した時点で除荷した時のバーコビッチ圧子の変位量の変化を示した負荷除荷曲線を示したものである。図示されるように、曲線Aに示すように、荷重が増加するのに従って変位量も増加し、6mgfにて最大変位量(Hmax)を示す。そして、除荷すると、曲線Bに示すように徐々に変位量が減少するが、荷重がゼロになっても変位量はある値を示す。このとき、曲線Bの最大変位量(Hmax)における接線bを荷重ゼロ(即ち、横軸)に外挿することにより、塑性変形量(H1)が得られる。この時の接線bの傾きが、dP/dHである。尚、最大変位量からこの塑性変形量(H1)を差し引いた値が弾性変形量(H2)である。
従って、押し込み硬さ(DH)は、上記において求められた最大変位量(Hmax)と最大荷重(Pmax=6mgf)とから、上記(1)式により算出される。
磁性層の押し込み硬さ(DH)を上記の範囲にする手段は特に制限されないが、結合剤の種類や成分比、無機物と結合剤との比、カレンダー条件、サーモ条件等を適宜選定乃至調整することが挙げられる。
FIG. 3 shows a load unloading curve showing a change in the amount of displacement of the Barkovic indenter when the load is continuously increased and the Barkovi indenter is pushed into the sample and unloaded when the load reaches 6 mgf. is there. As shown in the figure, as shown by curve A, the displacement increases as the load increases, and the maximum displacement (Hmax) is shown at 6 mgf. When the load is unloaded, the displacement amount gradually decreases as shown by the curve B, but the displacement amount shows a certain value even when the load becomes zero. At this time, the plastic deformation amount (H 1 ) is obtained by extrapolating the tangent line b at the maximum displacement amount (Hmax) of the curve B to zero load (that is, the horizontal axis). The slope of the tangent line b at this time is dP / dH. The value obtained by subtracting the plastic deformation amount (H 1 ) from the maximum displacement amount is the elastic deformation amount (H 2 ).
Therefore, the indentation hardness (DH) is calculated by the above equation (1) from the maximum displacement (Hmax) and the maximum load (Pmax = 6 mgf) obtained above.
The means for setting the indentation hardness (DH) of the magnetic layer to the above range is not particularly limited, but the kind and component ratio of the binder, the ratio of the inorganic to the binder, the calendar condition, the thermo condition, etc. are appropriately selected or adjusted. Can be mentioned.
尚、従来、層表面の特性評価のために一般的に用いられているビッカース硬度は、層表面に、四角錐状のダイヤモンド圧子を所定荷重にて0.1〜0.2μm程度の深さまで押し込み、圧子を開放した後に残留する圧跡の表面積と荷重との比から求められるものであり、本発明による押し込み硬さとは異なる表面特性を測定するものである。 Conventionally, the Vickers hardness generally used for evaluating the characteristics of the layer surface is that a pyramid-shaped diamond indenter is pushed into the layer surface to a depth of about 0.1 to 0.2 μm with a predetermined load. It is obtained from the ratio of the surface area of the impression remaining after opening the indenter and the load, and measures surface characteristics different from the indentation hardness according to the present invention.
[非磁性層]
次に非磁性層に関する詳細な内容について説明する。本発明の磁気記録媒体は、支持体上に結合剤及び非磁性粉末を含む非磁性層を有することができる。非磁性層に使用できる非磁性粉末は、無機物質でも有機物質でもよい。また、カーボンブラック等も使用できる。無機物質としては、例えば金属、金属酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物などが挙げられる。
[Nonmagnetic layer]
Next, detailed contents regarding the nonmagnetic layer will be described. The magnetic recording medium of the present invention can have a nonmagnetic layer containing a binder and a nonmagnetic powder on a support. The nonmagnetic powder that can be used in the nonmagnetic layer may be an inorganic substance or an organic substance. Carbon black or the like can also be used. Examples of the inorganic substance include metals, metal oxides, metal carbonates, metal sulfates, metal nitrides, metal carbides, and metal sulfides.
具体的には二酸化チタン等のチタン酸化物、酸化セリウム、酸化スズ、酸化タングステン、ZnO、ZrO2、SiO2、Cr2O3、α化率90〜100%のα−アルミナ、β−アルミナ、γ−アルミナ、α−酸化鉄、ゲータイト、コランダム、窒化珪素、チタンカーバイト、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、2硫化モリブデン、酸化銅、MgCO3、CaCO3、BaCO3、SrCO3、BaSO4、炭化珪素、炭化チタンなどが単独又は2種類以上を組み合わせて使用される。好ましいのは、α−酸化鉄、酸化チタンである。 Specifically, titanium oxide such as titanium dioxide, cerium oxide, tin oxide, tungsten oxide, ZnO, ZrO 2 , SiO 2 , Cr 2 O 3 , α-alumina, β-alumina having an α conversion of 90 to 100%, γ-alumina, α-iron oxide, goethite, corundum, silicon nitride, titanium carbide, magnesium oxide, boron nitride, molybdenum disulfide, copper oxide, MgCO 3 , CaCO 3 , BaCO 3 , SrCO 3 , BaSO 4 , silicon carbide Titanium carbide or the like is used alone or in combination of two or more. Preferable are α-iron oxide and titanium oxide.
非磁性粉末の形状は、針状、球状、多面体状、板状のいずれでもあってもよい。非磁性粉末の結晶子サイズは、4nm〜1μmが好ましく、40〜100nmがさらに好ましい。結晶子サイズが4nm〜1μmの範囲であれば、分散が困難になることもなく、また好適な表面粗さを有するため好ましい。これら非磁性粉末の平均粒径は、5nm〜2μmが好ましいが、必要に応じて平均粒径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たりして同様の効果をもたせることもできる。とりわけ好ましい非磁性粉末の平均粒径は、10〜200nmである。5nm〜2μmの範囲であれば、分散も良好で、かつ好適な表面粗さを有するため好ましい。 The shape of the nonmagnetic powder may be any of acicular, spherical, polyhedral and plate shapes. The crystallite size of the nonmagnetic powder is preferably 4 nm to 1 μm, and more preferably 40 to 100 nm. A crystallite size in the range of 4 nm to 1 μm is preferred because it does not become difficult to disperse and has a suitable surface roughness. The average particle size of these non-magnetic powders is preferably 5 nm to 2 μm. However, if necessary, non-magnetic powders having different average particle sizes may be combined, or even a single non-magnetic powder may have a wide particle size distribution. It can also have an effect. The average particle size of the particularly preferred nonmagnetic powder is 10 to 200 nm. The range of 5 nm to 2 μm is preferable because the dispersion is good and the surface roughness is suitable.
非磁性粉末の比表面積は、1〜100m2/gであり、好ましくは5〜70m2/gであり、さらに好ましくは10〜65m2/gである。比表面積が1〜100m2/gの範囲内にあれば、好適な表面粗さを有し、かつ、所望の結合剤量で分散できるため好ましい。ジブチルフタレート(DBP)を用いた吸油量は、5〜100ml/100g、好ましくは10〜80ml/100g、さらに好ましくは20〜60ml/100gである。比重は1〜12、好ましくは3〜6である。タップ密度は0.05〜2g/ml、好ましくは0.2〜1.5g/mlである。タップ密度が0.05〜2g/mlの範囲であれば、飛散する粒子が少なく操作が容易であり、また装置にも固着しにくくなる傾向がある。非磁性粉末のpHは2〜11であることが好ましいが、pHは6〜9の間が特に好ましい。pHが2〜11の範囲にあれば、高温、高湿下又は脂肪酸の遊離により摩擦係数が大きくなることはない。非磁性粉末の含水率は、0.1〜5質量%、好ましくは0.2〜3質量%、さらに好ましくは0.3〜1.5質量%である。含水量が0.1〜5質量%の範囲であれば、分散も良好で、分散後の塗料粘度も安定するため好ましい。強熱減量は、20質量%以下であることが好ましく、強熱減量が小さいものが好ましい。 The specific surface area of the nonmagnetic powder is 1 to 100 m 2 / g, preferably 5 to 70 m 2 / g, and more preferably 10 to 65 m 2 / g. A specific surface area in the range of 1 to 100 m 2 / g is preferred because it has a suitable surface roughness and can be dispersed with a desired amount of binder. The oil absorption using dibutyl phthalate (DBP) is 5 to 100 ml / 100 g, preferably 10 to 80 ml / 100 g, and more preferably 20 to 60 ml / 100 g. The specific gravity is 1 to 12, preferably 3 to 6. The tap density is 0.05 to 2 g / ml, preferably 0.2 to 1.5 g / ml. When the tap density is in the range of 0.05 to 2 g / ml, there are few particles to be scattered, the operation is easy, and there is a tendency that it is difficult to adhere to the apparatus. The pH of the nonmagnetic powder is preferably 2 to 11, but is particularly preferably between 6 and 9. When the pH is in the range of 2 to 11, the friction coefficient does not increase due to high temperature, high humidity, or liberation of fatty acids. The moisture content of the nonmagnetic powder is 0.1 to 5% by mass, preferably 0.2 to 3% by mass, and more preferably 0.3 to 1.5% by mass. A water content in the range of 0.1 to 5% by mass is preferable because the dispersion is good and the viscosity of the paint after dispersion is stable. The ignition loss is preferably 20% by mass or less, and the ignition loss is preferably small.
また、非磁性粉末が無機粉体である場合には、モース硬度は4〜10のものが好ましい。モース硬度が4〜10の範囲であれば耐久性を確保することができる。非磁性粉末のステアリン酸吸着量は、1〜20μmol/m2であり、さらに好ましくは2〜15μmol/m2である。非磁性粉末の25℃での水への湿潤熱は、200〜600erg/cm2(200〜600mJ/m2)の範囲にあることが好ましい。また、この湿潤熱の範囲にある溶媒を使用することができる。100〜400℃での表面の水分子の量は1〜10個/100Åが適当である。水中での等電点のpHは、3〜9の間にあることが好ましい。これらの非磁性粉末の表面には表面処理が施されることによりAl2O3、SiO2、TiO2、ZrO2、SnO2、Sb2O3、ZnOが存在することが好ましい。特に分散性に好ましいのはAl2O3、SiO2、TiO2、ZrO2であるが、さらに好ましいのはAl2O3、SiO2、ZrO2である。これらは組み合わせて使用してもよいし、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よいし、先ずアルミナで処理した後にその表層をシリカで処理する方法、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。 When the nonmagnetic powder is an inorganic powder, the Mohs hardness is preferably 4-10. If the Mohs hardness is in the range of 4 to 10, durability can be ensured. The nonmagnetic powder has a stearic acid adsorption amount of 1 to 20 μmol / m 2 , more preferably 2 to 15 μmol / m 2 . The heat of wetting of the nonmagnetic powder into water at 25 ° C. is preferably in the range of 200 to 600 erg / cm 2 (200 to 600 mJ / m 2 ). Moreover, the solvent which exists in the range of this heat of wetting can be used. The amount of water molecules on the surface at 100 to 400 ° C. is suitably 1 to 10 / 100Å. The pH of the isoelectric point in water is preferably between 3 and 9. It is preferable that Al 2 O 3 , SiO 2 , TiO 2 , ZrO 2 , SnO 2 , Sb 2 O 3 , and ZnO are present on the surface of these nonmagnetic powders by surface treatment. Particularly preferred for dispersibility are Al 2 O 3 , SiO 2 , TiO 2 , and ZrO 2 , but more preferred are Al 2 O 3 , SiO 2 , and ZrO 2 . These may be used in combination or may be used alone. Further, a surface-treated layer co-precipitated according to the purpose may be used, or a method of treating the surface layer with silica after first treating with alumina, or vice versa may be employed. The surface treatment layer may be a porous layer depending on the purpose, but it is generally preferable that the surface treatment layer is homogeneous and dense.
本発明の非磁性層に用いられる非磁性粉末の具体的な例としては、例えば、昭和電工製ナノタイト、住友化学製HIT−100、ZA−G1、戸田工業社製DPN−250、DPN−250BX、DPN−245、DPN−270BX、DPB−550BX、DPN−550RX、石原産業製酸化チタンTTO−51B、TTO−55A、TTO−55B、TTO−55C、TTO−55S、TTO−55D、SN−100、MJ−7、α−酸化鉄E270、E271、E300、チタン工業製STT−4D、STT−30D、STT−30、STT−65C、テイカ製MT−100S、MT−100T、MT−150W、MT−500B、T−600B、T−100F、T−500HDなどが挙げられる。堺化学製FINEX−25、BF−1、BF−10、BF−20、ST−M、同和鉱業製DEFIC−Y、DEFIC−R、日本アエロジル製AS2BM、TiO2P25、宇部興産製100A、500A、チタン工業製Y−LOP及びそれを焼成したものが挙げられる。特に好ましい非磁性粉末は二酸化チタンとα−酸化鉄である。 Specific examples of the non-magnetic powder used in the non-magnetic layer of the present invention include, for example, Showa Denko Nanotite, Sumitomo Chemical HIT-100, ZA-G1, Toda Kogyo DPN-250, DPN-250BX, DPN-245, DPN-270BX, DPB-550BX, DPN-550RX, Ishihara Sangyo Titanium oxide TTO-51B, TTO-55A, TTO-55B, TTO-55C, TTO-55S, TTO-55D, SN-100, MJ -7, α-iron oxide E270, E271, E300, STT-4D, STT-30D, STT-30, STT-65C manufactured by Titanium Industry, MT-100S, MT-100T, MT-150W, MT-500B manufactured by Teika T-600B, T-100F, T-500HD, etc. are mentioned. FINEX-25, BF-1, BF-10, BF-20, ST-M, Dowa Mining DEFIC-Y, DEFIC-R, Nippon Aerosil AS2BM, TiO2P25, Ube Industries 100A, 500A, Titanium Industry Y-LOP manufactured and what baked it are mentioned. Particularly preferred nonmagnetic powders are titanium dioxide and α-iron oxide.
非磁性層には非磁性粉末と共に、カーボンブラックを混合し表面電気抵抗を下げ、光透過率を小さくすると共に、所望のマイクロビッカース硬度を得ることができる。非磁性層のマイクロビッカース硬度は、通常25〜60Kg/mm2(245〜588MPa)、好ましくはヘッド当りを調整するために、30〜50Kg/mm2(294〜490MPa)であり、薄膜硬度計(日本電気製HMA−400)を用いて、稜角80度、先端半径0.1μmのダイヤモンド製三角錐針を圧子先端に用いて測定することができる。光透過率は一般に波長900nm程度の赤外線の吸収が3%以下、たとえばVHS用磁気テープでは0.8%以下であることが規格化されている。このためにはゴム用ファーネス、ゴム用サーマル、カラー用ブラック、アセチレンブラック等を用いることができる。 Carbon black can be mixed in the nonmagnetic layer together with nonmagnetic powder to lower the surface electrical resistance, reduce the light transmittance, and obtain a desired micro Vickers hardness. The micro-Vickers hardness of the nonmagnetic layer is generally 25~60Kg / mm 2 (245~588MPa), preferably in order to adjust the head contact, a 30~50Kg / mm 2 (294~490MPa), thin film hardness meter ( Using a HMA-400 manufactured by NEC, measurement can be performed using a diamond triangular pyramid needle having a ridge angle of 80 degrees and a tip radius of 0.1 μm at the tip of the indenter. It is standardized that the light transmittance is generally 3% or less for absorption of infrared rays having a wavelength of about 900 nm, for example, 0.8% or less for a VHS magnetic tape. For this purpose, rubber furnace, rubber thermal, color black, acetylene black and the like can be used.
本発明の非磁性層に用いられるカーボンブラックの比表面積は100〜500m2/g、好ましくは150〜400m2/g、DBP吸油量は20〜400ml/100g、好ましくは30〜200ml/100gである。カーボンブラックの粒子径は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。 Non specific surface area of the carbon black used in the magnetic layer is 100 to 500 m 2 / g, preferably 150~400m 2 / g, DBP oil absorption of the present invention are 20 to 400 ml / 100 g, preferably 30 to 200 ml / 100 g . The particle size of carbon black is 5 to 80 nm, preferably 10 to 50 nm, and more preferably 10 to 40 nm. Carbon black preferably has a pH of 2 to 10, a water content of 0.1 to 10%, and a tap density of 0.1 to 1 g / ml.
本発明の非磁性層に用いることができるカーボンブラックの具体的な例としては、キャボット社製BLACKPEARLS 2000、1300、1000、900、800、880、700、VULCAN XC−72、三菱化成工業社製#3050B、#3150B、#3250B、#3750B、#3950B、#950、#650B、#970B、#850B、MA−600、コロンビアカーボン社製CONDUCTEX SC、RAVEN8800、8000、7000、5750、5250、3500、2100、2000、1800、1500、1255、1250、アクゾー社製ケッチェンブラックECなどが挙げられる。 Specific examples of carbon black that can be used in the non-magnetic layer of the present invention include BLACKPEARLS 2000, 1300, 1000, 900, 800, 880, 700, VULCAN XC-72, manufactured by Mitsubishi Kasei Kogyo Co., Ltd. 3050B, # 3150B, # 3250B, # 3750B, # 3950B, # 950, # 650B, # 970B, # 850B, MA-600, Columbia Carbon's CONDUCTEX SC, RAVEN8800, 8000, 7000, 5750, 5250, 3500, 2100 2000, 1800, 1500, 1255, 1250, Ketjen Black EC manufactured by Akzo Corporation, and the like.
また、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非磁性粉末100質量部に対して10〜45質量部、好ましくは15〜40質量部、さらに好ましくは20〜35質量部である。このカーボンブラックの添加量を上記範囲内にすることにより、本発明の摩耗体積の比率b/aを所望の値とすることができる。これらのカーボンブラックは単独、または組み合せで使用することができる。本発明の非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。 Carbon black may be surface-treated with a dispersant, or may be grafted with a resin, or may be obtained by graphitizing a part of the surface. Moreover, before adding carbon black to a coating material, you may disperse | distribute with a binder beforehand. These carbon blacks are 10 to 45 parts by mass, preferably 15 to 40 parts by mass, and more preferably 20 to 35 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the nonmagnetic powder. By setting the added amount of carbon black within the above range, the wear volume ratio b / a of the present invention can be set to a desired value. These carbon blacks can be used alone or in combination. The carbon black that can be used in the nonmagnetic layer of the present invention can be referred to, for example, “Carbon Black Handbook” edited by Carbon Black Association.
また非磁性層には目的に応じて有機質粉末を添加することもできる。このような有機質粉末としては、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号公報、特開昭60−255827号公報に記されているようなものが使用できる。 Further, an organic powder can be added to the nonmagnetic layer according to the purpose. Examples of such organic powder include acrylic styrene resin powder, benzoguanamine resin powder, melamine resin powder, and phthalocyanine pigment, but polyolefin resin powder, polyester resin powder, polyamide resin powder, polyimide resin, and the like. Resin powder and polyfluorinated ethylene resin can also be used. As the production method, those described in JP-A Nos. 62-18564 and 60-255827 can be used.
非磁性層の結合剤樹脂、潤滑剤、分散剤、添加剤、溶剤、分散方法その他は、磁性層のそれが適用できる。なお、非磁性層の結合剤は、上記非磁性粉末100質量部に対して15〜35質量部、好ましくは18〜32質量部、さらに好ましくは20〜30質量部である。この結合剤の添加量を上記範囲内にすることにより、本発明の摩耗体積の比率b/aを所望の値とすることができる。
また非磁性層にポリイソシアネートのような硬化剤を使用する場合は、その添加量としては、上記非磁性粉末100質量部に対して1〜12質量部、好ましくは2〜10質量部、さらに好ましくは3〜8質量部である。この硬化剤の添加量を上記範囲内にすることによっても、本発明の摩耗体積の比率b/aを所望の値とすることができる。
As the binder resin, lubricant, dispersant, additive, solvent, dispersion method and the like of the nonmagnetic layer, those of the magnetic layer can be applied. In addition, the binder of a nonmagnetic layer is 15-35 mass parts with respect to 100 mass parts of said nonmagnetic powder, Preferably it is 18-32 mass parts, More preferably, it is 20-30 mass parts. By setting the addition amount of the binder within the above range, the wear volume ratio b / a of the present invention can be set to a desired value.
Moreover, when using a hardening | curing agent like polyisocyanate for a nonmagnetic layer, as the addition amount, it is 1-12 mass parts with respect to 100 mass parts of said nonmagnetic powder, Preferably it is 2-10 mass parts, More preferably Is 3-8 parts by mass. The wear volume ratio b / a of the present invention can also be set to a desired value by setting the addition amount of the curing agent within the above range.
本発明では、非磁性層が、下記で定義される高級脂肪酸エステルを含み、かつこの高級脂肪酸エステルの含有量が、非磁性層中の非磁性粉末100質量部に対し、1.1〜3.0質量部であることが好ましい。高級脂肪酸エステルの含有量は、1.2〜2.5質量部であることがさらに好ましく、1.2〜2.0質量部であることがとくに好ましい。このような高級脂肪酸エステルの添加条件を満たすことにより、本発明で規定する磨耗体積の比率b/aを容易に達成することができ、ひいては低湿度環境下でのエラーレート上昇の抑制が可能となる。
高級脂肪酸エステル:炭素数10〜24の一塩基性脂肪酸と炭素数2〜22の一価または二価以上のアルコールとからなる脂肪酸エステル。
炭素数10〜24の一塩基性脂肪酸は、不飽和結合を含んでも、また分岐していてもかまわない。また炭素数2〜22の一価または二価以上のアルコールとしては、一価、二価、三価、四価、五価、六価アルコール等が挙げられ、不飽和結合を含んでも、また分岐していてもかまわない。したがって、本発明における高級脂肪酸エステルは、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等が挙げられる。具体的には、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、ジエチレングリコールモノブチルエーテルステアレート、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等が挙げられる。中でも好ましくは、ブチルステアレートである。
In the present invention, the nonmagnetic layer contains a higher fatty acid ester defined below, and the content of the higher fatty acid ester is 1.1 to 3.3 with respect to 100 parts by mass of the nonmagnetic powder in the nonmagnetic layer. It is preferably 0 parts by mass. The content of the higher fatty acid ester is more preferably 1.2 to 2.5 parts by mass, and particularly preferably 1.2 to 2.0 parts by mass. By satisfying the addition conditions of such higher fatty acid esters, the wear volume ratio b / a specified in the present invention can be easily achieved, and as a result, it is possible to suppress an increase in error rate in a low humidity environment. Become.
Higher fatty acid ester: A fatty acid ester comprising a monobasic fatty acid having 10 to 24 carbon atoms and a monovalent or divalent or higher alcohol having 2 to 22 carbon atoms.
The monobasic fatty acid having 10 to 24 carbon atoms may contain an unsaturated bond or may be branched. Examples of the monohydric or dihydric or higher alcohol having 2 to 22 carbon atoms include monovalent, divalent, trivalent, tetravalent, pentavalent, and hexahydric alcohols. You can do it. Accordingly, examples of the higher fatty acid ester in the present invention include a mono fatty acid ester, a di fatty acid ester, and a tri fatty acid ester. Specifically, butyl stearate, octyl stearate, amyl stearate, isooctyl stearate, butyl myristate, octyl myristate, butoxyethyl stearate, diethylene glycol monobutyl ether stearate, 2-ethylhexyl stearate, 2-octyl stearate Examples include dodecyl palmitate, 2-hexyl decyl palmitate, isohexadecyl stearate, oleyl oleate, dodecyl stearate, tridecyl stearate, oleyl erucate, neopentyl glycol didecanoate, ethylene glycol dioleyl and the like. Of these, butyl stearate is preferable.
また、本発明の磁気記録媒体は、下塗り層を設けてもよい。下塗り層を設けることによって支持体と磁性層又は非磁性層との接着力を向上させることができる。下塗り層としては、溶剤への可溶性のポリエステル樹脂が使用される。 The magnetic recording medium of the present invention may be provided with an undercoat layer. By providing the undercoat layer, the adhesive force between the support and the magnetic layer or the nonmagnetic layer can be improved. As the undercoat layer, a polyester resin that is soluble in a solvent is used.
[層構成]
本発明で用いられる磁気記録媒体の厚み構成は、支持体の好ましい厚みが3〜80μmである。また、支持体と非磁性層又は磁性層の間に下塗り層を設けた場合、下塗り層の厚みは、0.01〜0.8μm、好ましくは0.02〜0.6μmである。
[Layer structure]
In the thickness structure of the magnetic recording medium used in the present invention, the preferable thickness of the support is 3 to 80 μm. When an undercoat layer is provided between the support and the nonmagnetic layer or the magnetic layer, the thickness of the undercoat layer is 0.01 to 0.8 μm, preferably 0.02 to 0.6 μm.
磁性層の厚みは、用いる磁気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10〜100nmであり、好ましくは20〜80nmであり、さらに好ましくは30〜60nmである。また、磁性層の厚み変動率は±50%以内が好ましく、さらに好ましくは±40%以内である。磁性層は少なくとも一層あればよく、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。 The thickness of the magnetic layer is optimized according to the saturation magnetization amount, head gap length, and recording signal band of the magnetic head to be used, but is generally 10 to 100 nm, preferably 20 to 80 nm, and more preferably. Is 30-60 nm. Further, the thickness variation rate of the magnetic layer is preferably within ± 50%, and more preferably within ± 40%. There may be at least one magnetic layer, and the magnetic layer may be separated into two or more layers having different magnetic characteristics, and a configuration related to a known multilayer magnetic layer can be applied.
本発明の非磁性層の厚みは、0.5〜2.0μmであり、0.8〜1.5μmであることが好ましく、0.8〜1.2μmであることが更に好ましい。なお、本発明の磁気記録媒体の非磁性層は、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、例えば不純物として、あるいは意図的に少量の磁性体を含んでいても、本発明の効果を示すものであり、本発明の磁気記録媒体と実質的に同一の構成とみなすことができる。なお、実質的に同一とは、非磁性層の残留磁束密度が10mT以下又は抗磁力が7.96kA/m(100Oe)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を持たないことを意味する。 The thickness of the nonmagnetic layer of the present invention is 0.5 to 2.0 μm, preferably 0.8 to 1.5 μm, and more preferably 0.8 to 1.2 μm. The non-magnetic layer of the magnetic recording medium of the present invention exhibits its effect if it is substantially non-magnetic. For example, even if it contains a small amount of magnetic material as an impurity or intentionally, This shows the effect of the invention and can be regarded as substantially the same configuration as the magnetic recording medium of the invention. Note that “substantially the same” means that the residual magnetic flux density of the nonmagnetic layer is 10 mT or less or the coercive force is 7.96 kA / m (100 Oe) or less, and preferably has no residual magnetic flux density and coercive force. Means.
[バック層]
本発明の磁気記録媒体には、支持体の他方の面にバック層を設けるのが好ましい。バック層には、カーボンブラックと無機粉末が含有されていることが好ましい。結合剤、各種添加剤は、磁性層や非磁性層の処方が適用される。バック層の厚みは、0.1〜1.0μmが好ましく、0.4〜0.6μmが更に好ましい。
[Back layer]
The magnetic recording medium of the present invention is preferably provided with a back layer on the other surface of the support. The back layer preferably contains carbon black and inorganic powder. For the binder and various additives, the formulation of the magnetic layer and the nonmagnetic layer is applied. The thickness of the back layer is preferably from 0.1 to 1.0 μm, more preferably from 0.4 to 0.6 μm.
[製造方法]
本発明で用いられる磁気記録媒体の磁性層塗布液を製造する工程は、少なくとも混練工程、分散工程、及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段階以上に分かれていてもかまわない。本発明で用いられる強磁性金属粉末、非磁性粉末、結合剤、カーボンブラック、研磨材、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又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。これらの混練処理の詳細については特開平1−106338号公報、特開平1−79274号公報に記載されている。また、磁性層用液及び非磁性層用液を分散させるには、ガラスビーズを用いることができる。このようなガラスビーズは、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。
[Production method]
The step of producing the magnetic layer coating liquid for the magnetic recording medium used in the present invention comprises at least a kneading step, a dispersing step, and a mixing step provided before and after these steps. Each process may be divided into two or more stages. All raw materials such as ferromagnetic metal powder, non-magnetic powder, binder, carbon black, abrasive, antistatic agent, lubricant, and solvent used in the present invention may be added at the beginning or middle of any step. In addition, individual raw materials may be added in two or more steps. For example, polyurethane may be divided and added in a kneading step, a dispersing step, and a mixing step for adjusting the viscosity after dispersion. In order to achieve the object of the present invention, a conventional known manufacturing technique can be used as a partial process. In the kneading step, it is preferable to use a kneading force such as an open kneader, a continuous kneader, a pressure kneader, or an extruder. Details of these kneading treatments are described in JP-A-1-106338 and JP-A-1-79274. Further, glass beads can be used to disperse the magnetic layer solution and the nonmagnetic layer solution. Such glass beads are preferably zirconia beads, titania beads, and steel beads, which are high specific gravity dispersion media. The particle diameter and filling rate of these dispersion media are optimized. A well-known thing can be used for a disperser.
本発明の磁気記録媒体の製造方法では、例えば、走行下にある支持体の表面に磁性塗布液を所定の膜厚となるようにして磁性層を塗布して形成する。ここで複数の磁性層塗布液を逐次又は同時に重層塗布してもよく、非磁性層塗布液と磁性層塗布液とを逐次又は同時に重層塗布してもよい。上記磁性塗布液又は非磁性層塗布液を塗布する塗布機としては、エアードクターコート、ブレードコート、ロッドコート、押出しコート、エアナイフコート、スクイズコート、含浸コート、リバースロールコート、トランスファーロールコート、グラビヤコート、キスコート、キャストコート、スプレイコート、スピンコート等が利用できる。これらについては例えば(株)総合技術センター発行の「最新コーティング技術」(昭和58年5月31日)を参考にできる。 In the method for producing a magnetic recording medium of the present invention, for example, a magnetic layer is applied to the surface of a support under running so as to have a predetermined film thickness. Here, a plurality of magnetic layer coating solutions may be applied sequentially or simultaneously, and a nonmagnetic layer coating solution and a magnetic layer coating solution may be applied sequentially or simultaneously. The coating machine for applying the above magnetic coating solution or non-magnetic layer coating solution includes air doctor coat, blade coat, rod coat, extrusion coat, air knife coat, squeeze coat, impregnation coat, reverse roll coat, transfer roll coat, gravure coat Kiss coat, cast coat, spray coat, spin coat, etc. can be used. As for these, for example, “Latest Coating Technology” (May 31, 1983) issued by General Technology Center Co., Ltd. can be referred to.
磁性層塗布液の塗布層は、磁気テープの場合、磁性層塗布液の塗布層中に含まれる強磁性金属粉末にコバルト磁石やソレノイドを用いて長手方向に磁場配向処理を施す。ディスクの場合、配向装置を用いず無配向でも十分に等方的な配向性が得られることもあるが、コバルト磁石を斜めに交互に配置すること、ソレノイドで交流磁場を印加するなど公知のランダム配向装置を用いることが好ましい。等方的な配向とは強磁性金属粉末の場合、一般的には面内2次元ランダムが好ましいが、垂直成分をもたせて3次元ランダムとすることもできる。また異極対向磁石など公知の方法を用い、垂直配向とすることで円周方向に等方的な磁気特性を付与することもできる。特に高密度記録を行う場合は垂直配向が好ましい。また、スピンコートを用いて円周配向することもできる。 In the case of a magnetic tape, the magnetic layer coating solution is subjected to magnetic field orientation treatment in the longitudinal direction using a cobalt magnet or a solenoid on the ferromagnetic metal powder contained in the magnetic layer coating solution. In the case of a disk, a sufficiently isotropic orientation may be obtained even without non-orientation without using an orientation device, but known random methods such as alternately arranging cobalt magnets obliquely and applying an alternating magnetic field with a solenoid. It is preferable to use an alignment device. In the case of a ferromagnetic metal powder, the isotropic orientation is generally preferably in-plane two-dimensional random, but can also be three-dimensional random with a vertical component. Further, isotropic magnetic characteristics can be imparted in the circumferential direction by using a well-known method such as a counter-polarized magnet and making it vertically oriented. In particular, when performing high density recording, vertical alignment is preferable. Moreover, circumferential orientation can also be achieved using spin coating.
乾燥風の温度、風量、塗布速度を制御することで塗膜の乾燥位置を制御できる様にすることが好ましく、塗布速度は20m/分〜1000m/分、乾燥風の温度は60℃以上が好ましい、また磁石ゾーンに入る前に適度の予備乾燥を行うこともできる。 It is preferable that the drying position of the coating film can be controlled by controlling the temperature, air volume, and coating speed of the drying air, the coating speed is preferably 20 m / min to 1000 m / min, and the temperature of the drying air is preferably 60 ° C. or higher. Also, moderate pre-drying can be performed before entering the magnet zone.
乾燥された後、通常、塗布層に表面平滑化処理が施される。表面平滑化処理には、例えばスーパーカレンダーロールなどが利用される。表面平滑化処理を行うことにより、乾燥時の溶剤の除去によって生じた空孔が消滅し磁性層中の強磁性金属粉末の充填率が向上するので、電磁変換特性の高い磁気記録媒体を得ることができる。カレンダ処理ロールとしてはエポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等の耐熱性プラスチックロールを使用する。また金属ロールで処理することもできる。
本発明の磁気記録媒体は、表面の中心面平均粗さが、カットオフ値0.25mmにおいて0.1〜4nm、好ましくは1〜3nmの範囲という極めて優れた平滑性を有する表面であることが好ましい。その方法として、例えば上述したように特定の強磁性金属粉末と結合剤とを選んで形成した磁性層を上記カレンダ処理を施すことにより行われる。カレンダ処理条件としては、カレンダーロールの温度を60〜100℃の範囲、好ましくは70〜100℃の範囲、特に好ましくは80〜100℃の範囲であり、圧力は100〜500Kg/cm(98〜490kN/m)の範囲であり、好ましくは200〜450Kg/cm(196〜441kN/m)の範囲であり、特に好ましくは300〜400Kg/cm(294〜392kN/m)の範囲の条件で作動させることによって行われることが好ましい。
After drying, the coating layer is usually subjected to a surface smoothing treatment. For the surface smoothing process, for example, a super calendar roll or the like is used. By performing the surface smoothing treatment, voids generated by the removal of the solvent during drying disappear and the filling rate of the ferromagnetic metal powder in the magnetic layer is improved, so that a magnetic recording medium having high electromagnetic conversion characteristics can be obtained. Can do. As the calendering roll, a heat-resistant plastic roll such as epoxy, polyimide, polyamide, polyamideimide or the like is used. Moreover, it can also process with a metal roll.
The magnetic recording medium of the present invention has a surface having extremely excellent smoothness with a center surface average roughness of 0.1 to 4 nm, preferably 1 to 3 nm at a cutoff value of 0.25 mm. preferable. As the method, for example, as described above, a magnetic layer formed by selecting a specific ferromagnetic metal powder and a binder is subjected to the calendar treatment. As calendering conditions, the temperature of the calender roll is in the range of 60 to 100 ° C., preferably in the range of 70 to 100 ° C., particularly preferably in the range of 80 to 100 ° C., and the pressure is 100 to 500 kg / cm (98 to 490 kN). / M), preferably 200 to 450 kg / cm (196 to 441 kN / m), particularly preferably 300 to 400 kg / cm (294 to 392 kN / m). Is preferably carried out by
得られた磁気記録媒体は、裁断機などを使用して所望の大きさに裁断して使用することができる。裁断機としては、特に制限はないが、回転する上刃(雄刃)と下刃(雌刃)の組が複数設けられたものが好ましく、適宜、スリット速度、噛み合い深さ、上刃(雄刃)と下刃(雌刃)の周速比(上刃周速/下刃周速)、スリット刃の連続使用時間等が選定される。 The obtained magnetic recording medium can be cut into a desired size using a cutting machine or the like. The cutting machine is not particularly limited, but is preferably provided with a plurality of pairs of rotating upper blades (male blades) and lower blades (female blades). The slitting speed, the meshing depth, and the upper blade (male blade) are appropriately selected. The peripheral speed ratio (upper blade peripheral speed / lower blade peripheral speed) of the blade and the lower blade (female blade), the continuous use time of the slit blade, and the like are selected.
[物理特性]
本発明に用いられる磁気記録媒体の磁性層の飽和磁束密度は100〜300mTが好ましい。また磁性層の抗磁力(Hr)は、143.3〜318.4kA/m(1800〜4000Oe)が好ましく、159.2〜278.6kA/m(2000〜3500Oe)が更に好ましい。抗磁力の分布は狭い方が好ましく、SFD及びSFDrは0.6以下、さらに好ましくは0.2以下である。
[Physical properties]
The saturation magnetic flux density of the magnetic layer of the magnetic recording medium used in the present invention is preferably 100 to 300 mT. The coercive force (Hr) of the magnetic layer is preferably 143.3 to 318.4 kA / m (1800 to 4000 Oe), more preferably 159.2 to 278.6 kA / m (2000 to 3500 Oe). The coercive force distribution is preferably narrow, and SFD and SFDr are 0.6 or less, more preferably 0.2 or less.
本発明で用い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0.50以下であり、好ましくは0.3以下である。また、表面固有抵抗は、好ましくは磁性面104〜1012Ω/sq、帯電位は−500V〜+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0.98〜19.6GPa(100〜2000Kg/mm2)、破断強度は、好ましくは98〜686MPa(10〜70Kg/mm2)、磁気記録媒体の弾性率は、面内各方向で好ましくは0.98〜14.7GPa(100〜1500Kg/mm2)、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、最も好ましくは0.1%以下である。
The friction coefficient with respect to the head of the magnetic recording medium used in the present invention is 0.50 or less, preferably 0.3 or less in the range of temperature -10 to 40 ° C. and
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50〜180℃が好ましく、非磁性層のそれは0〜180℃が好ましい。損失弾性率は1×107〜8×108Pa(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において10%以内でほぼ等しいことが好ましい。 The glass transition temperature of the magnetic layer (maximum point of loss elastic modulus measured by dynamic viscoelasticity measured at 110 Hz) is preferably 50 to 180 ° C, and that of the nonmagnetic layer is preferably 0 to 180 ° C. The loss elastic modulus is preferably in the range of 1 × 10 7 to 8 × 10 8 Pa (1 × 10 8 to 8 × 10 9 dyne / cm 2 ), and the loss tangent is preferably 0.2 or less. If the loss tangent is too large, adhesion failure is likely to occur. These thermal characteristics and mechanical characteristics are preferably almost equal within 10% in each in-plane direction of the medium.
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10mg/m2以下である。塗布層が有する空隙率は非磁性層、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。例えば、繰り返し用途が重視されるディスク媒体では空隙率が大きい方が走行耐久性は好ましいことが多い。 The residual solvent contained in the magnetic layer is preferably 100 mg / m 2 or less, more preferably 10 mg / m 2 or less. The porosity of the coating layer is preferably 30% by volume or less, more preferably 20% by volume or less for both the nonmagnetic layer and the magnetic layer. The porosity is preferably small in order to achieve high output, but it may be better to ensure a certain value depending on the purpose. For example, in the case of a disk medium in which repeated use is important, a larger void ratio is often preferable for running durability.
磁性層の最大高さSRmaxは、0.5μm以下、十点平均粗さSRzは0.3μm以下、中心面山高さSRpは0.3μm以下、中心面谷深さSRvは0.3μm以下、中心面面積率SSrは20〜80%、平均波長Sλaは5〜300μm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±3mm以内とすることが好ましい。 The maximum height SR max of the magnetic layer is 0.5 μm or less, the ten-point average roughness SRz is 0.3 μm or less, the center plane peak height SRp is 0.3 μm or less, and the center plane valley depth SRv is 0.3 μm or less. The center surface area ratio SSr is preferably 20 to 80%, and the average wavelength Sλa is preferably 5 to 300 μm. These can be easily controlled by controlling the surface properties with the filler of the support or the surface of the calendered roll. The curl is preferably within ± 3 mm.
本発明の磁気記録媒体として非磁性層と磁性層で構成した場合、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。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ことができる。 When the magnetic recording medium of the present invention is composed of a nonmagnetic layer and a magnetic layer, these physical characteristics can be changed between the nonmagnetic layer and the magnetic layer according to the purpose. For example, the elastic modulus of the magnetic layer can be increased to improve running durability, and at the same time, the elastic modulus of the nonmagnetic layer can be made lower than that of the magnetic layer to improve the contact of the magnetic recording medium with the head.
以下、本発明を実施例によって説明するが、本発明は下記例に限定されるものではない。
なお実施例中の「部」の表示は「質量部」を示す。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to the following example.
In addition, the display of "part" in an Example shows "mass part".
(実施例1)
磁性層塗布液の調製1.磁性層塗布液の調製
強磁性針状金属粉末 100部
組成:Fe/Co/Al/Y=67/20/8/5(原子%)
表面処理層:Al2O3,Y2O3
抗磁力(Hc):183kA/m
結晶子サイズ:12.5nm
平均長軸長:45nm
平均針状比:6
BET比表面積(SBET):60m2/g
飽和磁化(σs):140A・m2/kg(140emu/g)
塩化ビニル共重合体 12部
ポリウレタン樹脂 8部
分岐側鎖含有ポリエステルポリオール/ジフェニルメタン
ジイソシアネート系、
親水性極性基:−SO3Na=70eq/ton含有
フェニルホスホン酸 3部
α−Al2O3(平均粒子サイズ0.06μm) 2部
カーボンブラック(平均粒子サイズ 20nm) 2部
シクロヘキサノン 110部
メチルエチルケトン 100部
トルエン 100部
ブチルステアレート 2部
ステアリン酸 1部
Example 1
1. Preparation of magnetic layer coating solution Preparation of magnetic layer coating solution Ferromagnetic acicular metal powder 100 parts Composition: Fe / Co / Al / Y = 67/20/8/5 (atomic%)
Surface treatment layer: Al 2 O 3 , Y 2 O 3
Coercive force (Hc): 183 kA / m
Crystallite size: 12.5nm
Average long axis length: 45 nm
Average needle ratio: 6
BET specific surface area (S BET ): 60 m 2 / g
Saturation magnetization (σs): 140 A · m 2 / kg (140 emu / g)
Vinyl chloride copolymer 12 parts Polyurethane resin 8 parts Branched side chain-containing polyester polyol / diphenylmethane diisocyanate,
Hydrophilic polar group: —SO 3 Na = 70 eq / ton-containing
2.非磁性層塗布液の調製
非磁性無機質粉末 85部
α−酸化鉄
表面処理層:Al2O3,SiO2
平均長軸径:0.15μm
タップ密度:0.8g/ml
平均針状比:7
BET比表面積(SBET):52m2/g
pH8
DBP吸油量:33ml/100g
カーボンブラック 20部
DBP吸油量:120ml/100g
pH:8
BET比表面積(SBET):250m2/g
揮発分:1.5%
塩化ビニル共重合体 10部
ポリウレタン樹脂 8部
分岐側鎖含有ポリエステルポリオール/ジフェニルメタン
ジイソシアネート系、
親水性極性基:−SO3Na=70eq/ton含有
フェニルホスホン酸 3部
α−Al2O3(平均粒径0.2μm) 1部
シクロヘキサノン 140部
メチルエチルケトン 170部
高級脂肪酸エステル(sec−ブチルステアレート) 1.5部
ステアリン酸 1部
2. Preparation of nonmagnetic layer coating liquid Nonmagnetic inorganic powder 85 parts α-iron oxide Surface treatment layer: Al 2 O 3 , SiO 2
Average major axis diameter: 0.15 μm
Tap density: 0.8g / ml
Average needle ratio: 7
BET specific surface area (S BET ): 52 m 2 / g
pH 8
DBP oil absorption: 33ml / 100g
Carbon black 20 parts DBP oil absorption: 120ml / 100g
pH: 8
BET specific surface area (S BET ): 250 m 2 / g
Volatile content: 1.5%
Hydrophilic polar group: —SO 3 Na = 70 eq / ton-containing
上記磁性層、非磁性層塗布液を形成する各成分をそれぞれオープンニーダで混練したのち、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3官能性低分子量ポリイソシアネート化合物(日本ポリウレタン製 コロネート3041)を6部、メチルエチルケトン40部を加え、さらに20分間撹拌混合した後、1μmの平均孔径を有するフィルターを用いて濾過し、磁性層塗布液および非磁性層塗布液を調製した。 The components forming the magnetic layer and nonmagnetic layer coating solutions were kneaded with an open kneader and then dispersed using a sand mill. 6 parts of trifunctional low molecular weight polyisocyanate compound (Coronate 3041 made by Nippon Polyurethane) and 40 parts of methyl ethyl ketone were added to each of the obtained dispersions, and further stirred and mixed for 20 minutes, and then a filter having an average pore size of 1 μm was used. Then, a magnetic layer coating solution and a nonmagnetic layer coating solution were prepared.
3.バック層塗布液の調製
混練物1
カーボンブラックA 平均粒径 40nm 100部
ニトロセルロース RS1/2 50部
ポリウレタン樹脂 40部
(ガラス転移温度: 50℃)
分散剤 オレイン酸銅 5部
銅フタロシアニン 5部
沈降性硫酸バリウム 5部
メチルエチルケトン 500部
トルエン 500部
3. Preparation of back
Carbon black A Average particle size 40 nm 100 parts Nitrocellulose RS1 / 2 50 parts Polyurethane resin 40 parts (glass transition temperature: 50 ° C.)
Precipitated
上記混練物1をロールミルで予備混練した。
The kneaded
混練物2
カーボンブラックB 100部
平均粒径 270nm、SBET 8.5m2/g
DBP吸油量 36ml/100g、pH10
ニトロセルロース RS1/2 40部
ポリウレタン樹脂 10部
メチルエチルケトン 300部
トルエン 300部
Kneaded
Carbon black B 100 parts Average particle size 270 nm, S BET 8.5 m 2 / g
DBP oil absorption 36ml / 100g, pH10
Nitrocellulose RS1 / 2 40
混練物1および2をサンドグラインダーで分散し、完成後、以下を添加した。
The kneaded
ポリエステル樹脂 5部
ポリイソシアネート 5部
以上を加えて、バック層塗布液を調製した。 In addition, the back layer coating solution was prepared.
4.磁気テープの作製
得られた磁性層塗布液、非磁性層塗布液を、ポリエチレンナフタレート(PEN)支持体(厚さ:6μm、長さ(MD)方向のヤング率7.84GPa(800Kg/mm2)、幅(TD)方向のヤング率7.35GPa(750Kg/mm2)、磁性層塗布面の中心線平均表面粗さRa:2nm(カットオフ値:0.25mm))上に、非磁性層、磁性層の順に乾燥後の厚みがそれぞれ1.5μm、0.1μmとなるように同時重層塗布した。次いで、磁性層がまだ湿潤状態にあるうちに、300mT(3000ガウス)の磁束密度を持つコバルト磁石と150mT(1500ガウス)の磁束密度を持つソレノイドを用いて配向処理を行った。その後、乾燥させることにより磁性層を形成した。その後、支持体の他方の側(磁性層とは反対側)に、上記バック層塗布液を乾燥後の厚さが、0.5μmとなるように塗布し、乾燥してバック層を形成した。支持体の一方の面に磁性層そして他方の面にバック層がそれぞれ設けられた磁気記録積層体ロールを得た。上記ロールを金属ロールのみから構成される7段のカレンダーで294kN/m(300Kg/cm)、温度90℃で表面平滑化処理を行った後、70℃で48時間加熱処理を行い、1/2インチ幅にスリットした。その後カートリッジに巻き込み、本発明に従う磁気テープを作製し、以下の評価を行った。
4). Preparation of Magnetic Tape The obtained magnetic layer coating solution and non-magnetic layer coating solution were mixed with a polyethylene naphthalate (PEN) support (thickness: 6 μm, length (MD) direction Young's modulus 7.84 GPa (800 Kg / mm 2 ), Young's modulus in the width (TD) direction 7.35 GPa (750 Kg / mm 2 ), center line average surface roughness Ra of the magnetic layer coating surface: 2 nm (cutoff value: 0.25 mm)), and nonmagnetic layer In the order of the magnetic layers, simultaneous multilayer coating was performed so that the thicknesses after drying were 1.5 μm and 0.1 μm, respectively. Next, while the magnetic layer was still wet, orientation treatment was performed using a cobalt magnet having a magnetic flux density of 300 mT (3000 gauss) and a solenoid having a magnetic flux density of 150 mT (1500 gauss). Thereafter, the magnetic layer was formed by drying. Thereafter, the back layer coating solution was applied to the other side of the support (the side opposite to the magnetic layer) so that the thickness after drying was 0.5 μm, and dried to form a back layer. A magnetic recording laminate roll having a magnetic layer on one side of the support and a back layer on the other side was obtained. The above roll was subjected to a surface smoothing treatment at 294 kN / m (300 Kg / cm) and a temperature of 90 ° C. with a seven-stage calendar composed only of metal rolls, followed by a heat treatment at 70 ° C. for 48 hours. Slit to inch width. Thereafter, the cartridge was wound into a cartridge to produce a magnetic tape according to the present invention, and the following evaluation was performed.
(摩耗体積の測定)
プレパラートガラス上に試料をその両端を接着テープで張り付けて固定し、6.25mmφの鋼球に荷重50gを加えて摺動させた。その際、20mmの距離を速度20mm/秒で1回走行させた後、新しい磁性面に鋼球を移動させて同じ操作を20回繰り返した。その後、鋼球の摺動面を160倍の顕微鏡で観察し、その面が円であると仮定して直径を求め、その直径から磨耗体積を計算した。なお、測定は、5℃、10%RHの環境下で行った。
(Measurement of wear volume)
The sample was fixed on a prepared glass by sticking both ends with an adhesive tape, and the steel ball of 6.25 mmφ was slid by applying a load of 50 g. At that time, after traveling a distance of 20 mm once at a speed of 20 mm / second, the steel ball was moved to a new magnetic surface and the same operation was repeated 20 times. Thereafter, the sliding surface of the steel ball was observed with a microscope of 160 times, the diameter was calculated assuming that the surface was a circle, and the wear volume was calculated from the diameter. The measurement was performed in an environment of 5 ° C. and 10% RH.
(摩耗体積の比率b/aの測定)
磁気テープの磁性層表面の5℃、10%RH環境下での鋼球摩耗体積をa、磁気テープを下記走行条件で走行させた走行部分の5℃、10%RH環境下での鋼球摩耗体積をbとし、b/aを算出した。
<走行条件>:
5℃10%RHの環境下で、磁性層の表面をAl2O3/TiC製の円柱(ECMA−319に規定されている円柱)の長手方向と直交するように、該Al2O3/TiC製の円柱にラップ角180度で接触させ、その状態で磁気記録媒体を1.0Nの張力下において14mm/秒の速さで100往復させる。
(Measurement of wear volume ratio b / a)
The surface of the magnetic layer of the magnetic tape is worn at 5 ° C. and 10% RH, and the wear of the ball at 5 ° C. and 10% RH in the traveling part where the magnetic tape was run under the following running conditions. The volume was b, and b / a was calculated.
<Running conditions>:
In an environment of 5 ° C. and 10% RH, the surface of the magnetic layer is perpendicular to the longitudinal direction of a cylinder made of Al 2 O 3 / TiC (a cylinder defined in ECMA-319), and the Al 2 O 3 / A TiC cylinder is brought into contact with a wrap angle of 180 degrees, and in this state, the magnetic recording medium is reciprocated 100 times at a speed of 14 mm / sec under a tension of 1.0 N.
(押し込み硬さ(DH)の測定)
下記(1)式で定義される押し込み硬さ(DH)を求めた。
DH=3.7926×10−2{Pmax/(Hmax)2} (Kg/mm2) ・・(1)
(但しPmaxは最大荷重、Hmaxは圧子の最大変位量である。)
なお、測定方法の詳細は前述のとおりである。
(Measurement of indentation hardness (DH))
The indentation hardness (DH) defined by the following formula (1) was determined.
DH = 3.7926 × 10 −2 {Pmax / (Hmax) 2 } (Kg / mm 2 ) (1)
(However, Pmax is the maximum load and Hmax is the maximum displacement of the indenter.)
The details of the measurement method are as described above.
(エラーレートの評価)
磁気テープをLTOリールに巻き込み、ランダム信号を8/9(0,4)EPR4コードを用いて書き込み、5℃、10%RH環境下、それを再生した場合のエラーレートを測定した。初期エラーレートと、300パス走行後のエラーレートをそれぞれ測定した。
評価結果を表1に示す。
(Evaluation of error rate)
A magnetic tape was wound on an LTO reel, a random signal was written using an 8/9 (0,4) EPR4 code, and an error rate was measured when the magnetic tape was reproduced in an environment of 5 ° C. and 10% RH. The initial error rate and the error rate after 300 passes were measured.
The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例2)
実施例1の非磁性層塗布液の調製において、高級脂肪酸エステル量を3.0質量部に変更したこと以外は、実施例1を繰り返した。
(Example 2)
In the preparation of the nonmagnetic layer coating liquid of Example 1, Example 1 was repeated except that the amount of higher fatty acid ester was changed to 3.0 parts by mass.
(実施例3)
実施例1の非磁性層塗布液の調製において、高級脂肪酸エステル量を1.1質量部に変更したこと以外は、実施例1を繰り返した。
(Example 3)
In the preparation of the nonmagnetic layer coating solution of Example 1, Example 1 was repeated except that the amount of higher fatty acid ester was changed to 1.1 parts by mass.
(実施例4)
実施例1の非磁性層塗布液の調製において、カーボンブラックを10質量部に変更したこと以外は、実施例1を繰り返した。
Example 4
In the preparation of the nonmagnetic layer coating solution of Example 1, Example 1 was repeated except that the carbon black was changed to 10 parts by mass.
(実施例5)
実施例1の非磁性層塗布液の調製において、カーボンブラックを30質量部に変更したこと以外は、実施例1を繰り返した。
(Example 5)
In the preparation of the nonmagnetic layer coating solution of Example 1, Example 1 was repeated except that the carbon black was changed to 30 parts by mass.
(比較例1)
実施例1の非磁性層塗布液の調製において、高級脂肪酸エステル量を使用しなかったこと以外は、実施例1を繰り返した。
(Comparative Example 1)
Example 1 was repeated except that the amount of higher fatty acid ester was not used in the preparation of the nonmagnetic layer coating solution of Example 1.
(比較例2)
実施例1の非磁性層塗布液の調製において、カーボンブラックを45質量部に変更したこと以外は、実施例1を繰り返した。
(Comparative Example 2)
Example 1 was repeated except that carbon black was changed to 45 parts by mass in the preparation of the nonmagnetic layer coating solution of Example 1.
(比較例3)
実施例1の非磁性層塗布液の調製において、カーボンブラックを30質量部に変更したこと以外は、実施例1を繰り返した。
評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 3)
In the preparation of the nonmagnetic layer coating solution of Example 1, Example 1 was repeated except that the carbon black was changed to 30 parts by mass.
The evaluation results are shown in Table 1.
表1から、磨耗体積の比率b/aが0.05以上1.0以下の範囲にある本発明の実施例の磁気記録媒体が、比較例に比べて、低湿度環境下において、エラーレートの上昇が抑制されていることが分かる。 From Table 1, the magnetic recording medium of the example of the present invention in which the wear volume ratio b / a is in the range of 0.05 or more and 1.0 or less shows an error rate in a low humidity environment as compared with the comparative example. It can be seen that the rise is suppressed.
3 磁気テープ
3a 磁性層側
10 Al2O3/TiC製の円柱
3
Claims (5)
前記磁気記録媒体の磁性層表面の5℃、10%RH環境下での鋼球摩耗体積をa、前記磁気記録媒体を下記走行条件で走行させた走行部分の5℃、10%RH環境下での鋼球摩耗体積をbとしたとき、摩耗体積の比率b/aが0.05以上1.0以下であることを特徴とする磁気記録媒体。
<走行条件>:
5℃、10%RHの環境下で、磁性層の表面をAl2O3/TiC製の円柱(ECMA−319に規定されている円柱)の長手方向と直交するように、該Al2O3/TiC製の円柱にラップ角180度で接触させ、その状態で磁気記録媒体を1.0Nの張力下において14mm/秒の速さで100往復させる。 In a magnetic recording medium provided with a magnetic layer containing at least a ferromagnetic powder and a binder on a support,
The steel ball wear volume of the magnetic layer surface of the magnetic recording medium at 5 ° C. and 10% RH is a, and the traveling portion where the magnetic recording medium is run under the following running conditions is 5 ° C. and 10% RH. A magnetic recording medium, wherein the wear volume ratio b / a is 0.05 or more and 1.0 or less, where b represents the wear volume of the steel ball.
<Running conditions>:
5 ° C., in an environment of 10% RH, the surface of the magnetic layer so as to be perpendicular to the longitudinal direction of the Al 2 O 3 / TiC made cylindrical (columnar as defined in ECMA-319), the Al 2 O 3 / A TiC cylinder is brought into contact at a wrap angle of 180 degrees, and in this state, the magnetic recording medium is reciprocated 100 times at a speed of 14 mm / sec under a tension of 1.0 N.
高級脂肪酸エステル:炭素数10〜24の一塩基性脂肪酸と炭素数2〜22の一価または二価以上のアルコールとからなる脂肪酸エステル。 A nonmagnetic layer containing a nonmagnetic powder and a binder is provided between the support and the magnetic layer, and the nonmagnetic layer contains a higher fatty acid ester defined below and contains the higher fatty acid ester. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the amount is 1.1 to 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the nonmagnetic powder in the nonmagnetic layer.
Higher fatty acid ester: A fatty acid ester comprising a monobasic fatty acid having 10 to 24 carbon atoms and a monovalent or divalent or higher alcohol having 2 to 22 carbon atoms.
DH=3.7926×10−2{Pmax/(Hmax)2} (Kg/mm2) ・・(1)
(但しPmaxは最大荷重、Hmaxは圧子の最大変位量である。) 3. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the indentation hardness (DH) defined by the following formula (1) of the magnetic layer is 40 to 100 kg / mm 2 (392 to 981 MPa).
DH = 3.7926 × 10 −2 {Pmax / (Hmax) 2 } (Kg / mm 2 ) (1)
(However, Pmax is the maximum load and Hmax is the maximum displacement of the indenter.)
Priority Applications (1)
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-
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JP2022027075A (en) * | 2020-07-31 | 2022-02-10 | 富士フイルム株式会社 | Magnetic tape, magnetic tape cartridge and magnetic tape device |
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