JP2018206463A - Magnetic recording medium for high recording density, and recording and reproducing mechanism thereof - Google Patents

Magnetic recording medium for high recording density, and recording and reproducing mechanism thereof Download PDF

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Abstract

To provide a magnetic recording medium excellent in electromagnetic conversion characteristics.SOLUTION: A magnetic recording medium 10 includes a non-magnetic support 11, an undercoat layer 12, a magnetic layer 13 containing magnetic particles, and a back coat layer 14, in which an average particle diameter of the magnetic particles is 17 nm or less and linearly polarized light is irradiated on a surface of the magnetic layer 13 from the longitudinal direction of the magnetic layer 13 at an irradiation angle of 70° to obtain a refractive index nL and an extinction coefficient kL of the magnetic layer 13 and to obtain a vertical reflectance RL at the time of perpendicular incidence of the linearly polarized light in the longitudinal direction from nL and kL, and the linearly polarized light is irradiated on the surface of the magnetic layer 13 from the width direction of the magnetic layer 13 at an irradiation angle of 70° to obtain a refractive index nT and an extinction coefficient kT of the magnetic layer 13 and to obtain a vertical reflectance RT at the time of vertical incidence of the linearly polarized light in the width direction from nT and kT, and, when a variation rate A (%) between RL and RT is defined as A=|RL/RT-1|×100, a relationship of A≤10% is established.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電磁変換特性に優れた高記録密度用磁気記録媒体及びその高記録密度用磁気記録媒体の記録再生機構に関する。   The present invention relates to a magnetic recording medium for high recording density excellent in electromagnetic conversion characteristics and a recording / reproducing mechanism for the magnetic recording medium for high recording density.

非磁性支持体上に磁性粉末と結合剤とを含有する磁性層が形成された塗布型の磁気記録媒体は、アナログ方式からデジタル方式への記録再生方式の移行に伴い、一層の記録密度の向上が要求されている。特に、高密度デジタルビデオテープやコンピュータバックアップテープ等においては、この要求が年々高まってきている。   Coating-type magnetic recording media in which a magnetic layer containing magnetic powder and a binder is formed on a non-magnetic support will further improve recording density as the recording / reproducing method shifts from analog to digital. Is required. In particular, this demand is increasing year by year for high-density digital video tapes and computer backup tapes.

このような記録密度の向上に伴い、記録波長が短波長化され、この短波長記録に対応するため、年々磁性粉末の微粒子化が図られており、現在では平均粒子径が20nm程度の強磁性六方晶フェライト粉末を実現し、この磁性粉末を用いた磁気記録媒体が実用化されている(例えば、特許文献1)。   With such an increase in recording density, the recording wavelength has been shortened, and in order to cope with this short wavelength recording, the magnetic powder has been made finer year by year. At present, the ferromagnetic material has an average particle diameter of about 20 nm. Hexagonal ferrite powder has been realized, and a magnetic recording medium using this magnetic powder has been put into practical use (for example, Patent Document 1).

そして、上記強磁性六方晶フェライト粉末を用いた磁気記録媒体の記録密度を更に向上させるためには、強磁性六方晶フェライト粉末を更に微粒子化する必要がある。しかし、強磁性六方晶フェライト粉末を更に微細化することで、磁性粉末の粒子体積が小さくなり、熱揺らぎの影響を受けやすくなる問題がある。このため、微粒子化しても保磁力が高く、異方性エネルギーが大きい磁性体を用いて熱揺らぎを抑制することが必要となる。   In order to further improve the recording density of the magnetic recording medium using the ferromagnetic hexagonal ferrite powder, it is necessary to further refine the ferromagnetic hexagonal ferrite powder. However, there is a problem that by further miniaturizing the ferromagnetic hexagonal ferrite powder, the particle volume of the magnetic powder becomes small and is easily affected by thermal fluctuations. For this reason, it is necessary to suppress thermal fluctuations using a magnetic material that has a high coercive force and a large anisotropic energy even if it is made fine.

このような状況において近年、磁気記録媒体用の新しい磁性材料として、ε−Fe23の研究が行われており、15nm以下、好ましくは10nm以下の平均粒子径でも強磁性の特性を有するε−Fe23の単相からなる酸化鉄ナノ磁性粒子粉が提案されている(例えば、特許文献2)。また、ε−Fe23を磁性粉末として用いた磁気記録媒体も提案されている(例えば、特許文献3、4)。 Under such circumstances, in recent years, ε-Fe 2 O 3 has been studied as a new magnetic material for magnetic recording media, and ε has a ferromagnetic property even with an average particle size of 15 nm or less, preferably 10 nm or less. -fe 2 O 3 of consisting of a single-phase iron oxide magnetic nanoparticles powder has been proposed (e.g., Patent Document 2). A magnetic recording medium using ε-Fe 2 O 3 as a magnetic powder has also been proposed (for example, Patent Documents 3 and 4).

また、本発明に関連する先行技術文献としては、スペーシングの測定方法に関する特許文献5、層厚さ測定方法に関する特許文献6、及び磁性層の表面の光学特性の評価方法に関する特許文献7がある。   Further, as prior art documents related to the present invention, there are Patent Document 5 related to a spacing measuring method, Patent Document 6 related to a layer thickness measuring method, and Patent Document 7 related to an optical property evaluation method for a magnetic layer surface. .

特開2015−91747号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-91747 特開2014−224027号公報JP 2014-224027 A 特開2014−149886号公報JP 2014-149886 A 特開2015−82329号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-82329 特開2012−43495号公報JP 2012-43495 A 特開2008−128672号公報JP 2008-128672 A 特開2009−53103号公報JP 2009-53103 A

このような磁気記録媒体の大容量化のための高記録密度化に伴い、磁性層の高トラック密度化が進んでいる。しかし、高トラック密度化に伴いトラック幅が縮小し、その結果、出力特性が低下すると共に、電磁変換特性も低下するという問題がある。   As the recording density for increasing the capacity of such magnetic recording media increases, the track density of the magnetic layer is increasing. However, there is a problem that the track width is reduced with the increase in the track density, and as a result, the output characteristics are lowered and the electromagnetic conversion characteristics are also lowered.

また、コンピュータ用バックアップテープでは複数のヘッド素子を備えたマルチチャンネルヘッドが用いられているが、世代を重ねて高容量化が進むにつれて、データのアクセス速度を向上させるためにチャンネル数が増えており、LTOフォーマットの最新の世代であるLTO7では32チャンネルになっている。このような状況の下で、狭トラック化が進むと、磁気ヘッドの各チャンネル間の出力特性のばらつきも大きくなるため、信頼性の高い大容量コンピュータ用バックアップテープを得るためには、このヘッド−チャンネル間の出力特性の偏差を小さくする必要がある。   In addition, multi-channel heads with multiple head elements are used in computer backup tapes, but as the capacity increases over generations, the number of channels increases to improve data access speed. In LTO7, the latest generation of the LTO format, there are 32 channels. Under such circumstances, as the track becomes narrower, the variation in output characteristics between the channels of the magnetic head increases. Therefore, in order to obtain a reliable high-capacity computer backup tape, this head- It is necessary to reduce the deviation of output characteristics between channels.

本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、高記録密度化に伴う高トラック密度化を行っても電磁変換特性に優れた高記録密度用磁気記録媒体を提供する。   The present invention has been made to solve such a problem, and provides a magnetic recording medium for high recording density which has excellent electromagnetic conversion characteristics even when the track density is increased with the increase in recording density.

本発明の高記録密度用磁気記録媒体は、非磁性支持体と、磁性体粒子を含む磁性層とを備える高記録密度用磁気記録媒体であって、前記磁性体粒子の平均粒子径が、17nm以下であり、前記磁性層の表面に、前記磁性層の長手方向から直線偏光を照射角70°で照射して、前記磁性層の屈折率nLと消衰係数kLとを求め、nLとkLから前記長手方向の直線偏光の垂直入射時の垂直反射率RLを求め、前記磁性層の表面に、前記磁性層の幅方向から直線偏光を照射角70°で照射して、前記磁性層の屈折率nTと消衰係数kTとを求め、nTとkTから前記幅方向の直線偏光の垂直入射時の垂直反射率RTを求め、RLとRTとの変動率A(%)をA=|RL/RT−1|×100とした場合、A≦10%の関係が成立する。   The magnetic recording medium for high recording density of the present invention is a magnetic recording medium for high recording density comprising a nonmagnetic support and a magnetic layer containing magnetic particles, and the average particle diameter of the magnetic particles is 17 nm. The surface of the magnetic layer is irradiated with linearly polarized light from the longitudinal direction of the magnetic layer at an irradiation angle of 70 ° to obtain the refractive index nL and the extinction coefficient kL of the magnetic layer. The vertical reflectivity RL at the time of vertical incidence of the linearly polarized light in the longitudinal direction is obtained, and the surface of the magnetic layer is irradiated with linearly polarized light from the width direction of the magnetic layer at an irradiation angle of 70 °. nT and the extinction coefficient kT are obtained, the vertical reflectance RT at the time of perpendicular incidence of the linearly polarized light in the width direction is obtained from nT and kT, and the variation rate A (%) between RL and RT is calculated as A = | RL / RT When −1 | × 100, the relationship of A ≦ 10% is established.

本発明の高記録密度用磁気記録媒体の記録再生機構は、上記本発明の高記録密度用磁気記録媒体と、TMRヘッドとを含む。   The recording / reproducing mechanism of the high recording density magnetic recording medium of the present invention includes the above-described high recording density magnetic recording medium of the present invention and a TMR head.

本発明によれば、大容量化のための高記録密度化に伴う高トラック密度化によりトラック幅が縮小しても、電磁変換特性に優れた高記録密度用磁気記録媒体を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a magnetic recording medium for high recording density that is excellent in electromagnetic conversion characteristics even when the track width is reduced due to the increase in track density accompanying the increase in recording density for increasing the capacity.

図1は、磁気記録媒体の一例を示す模式断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a magnetic recording medium. 図2は、磁性層の長手方向に入射した直線偏光の反射を示す模式斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view showing reflection of linearly polarized light incident in the longitudinal direction of the magnetic layer. 図3は、磁性層の幅方向に入射した直線偏光の反射を示す模式斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view showing reflection of linearly polarized light incident in the width direction of the magnetic layer.

(高記録密度用磁気記録媒体)
本発明の高記録密度用磁気記録媒体の実施形態について説明する。
(Magnetic recording medium for high recording density)
An embodiment of the magnetic recording medium for high recording density of the present invention will be described.

本実施形態の高記録密度用磁気記録媒体(以下、単に磁気記録媒体とも言う。)は、非磁性支持体と、磁性体粒子を含む磁性層とを備え、上記磁性体粒子の平均粒子径が、17nm以下である。また、上記磁性層の表面に、上記磁性層の長手方向から直線偏光を照射角70°で照射して、上記磁性層の屈折率nLと消衰係数kLとを求め、nLとkLから上記長手方向の直線偏光の垂直入射時の垂直反射率RLを求め、更に上記磁性層の表面に、上記磁性層の幅方向から直線偏光を照射角70°で照射して、上記磁性層の屈折率nTと消衰係数kTとを求め、nTとkTから上記幅方向の直線偏光の垂直入射時の垂直反射率RTを求め、RLとRTとの変動率A(%)をA=|RL/RT−1|×100とした場合、A≦10%の関係が成立する。   The magnetic recording medium for high recording density of the present embodiment (hereinafter also simply referred to as a magnetic recording medium) includes a nonmagnetic support and a magnetic layer containing magnetic particles, and the magnetic particles have an average particle diameter. 17 nm or less. Further, the surface of the magnetic layer is irradiated with linearly polarized light from the longitudinal direction of the magnetic layer at an irradiation angle of 70 ° to obtain the refractive index nL and extinction coefficient kL of the magnetic layer, and the longitudinal direction is obtained from nL and kL. The vertical reflectance RL at the time of perpendicular incidence of the linearly polarized light in the direction is obtained, and further, the surface of the magnetic layer is irradiated with linearly polarized light from the width direction of the magnetic layer at an irradiation angle of 70 °, and the refractive index nT of the magnetic layer is obtained. And the extinction coefficient kT, the vertical reflectance RT at the time of vertical incidence of the linearly polarized light in the width direction is obtained from nT and kT, and the variation rate A (%) between RL and RT is calculated as A = | RL / RT− In the case of 1 | × 100, the relationship of A ≦ 10% is established.

本実施形態の磁気記録媒体では、上記磁性体粒子の平均粒子径を17nm以下とし、上記変動率Aを10%以下にすることにより、磁性層の長手向及び幅方向において、十分な数の微細な磁性体粒子の数を確保し、且つ各磁性体粒子の均一な分布状態を得ることができる。これにより、高容量化のための高記録密度化に伴う高トラック密度化によりトラック幅が縮小しても、良好な電磁変換特性(SN特性)を得ることができる。   In the magnetic recording medium of the present embodiment, by setting the average particle diameter of the magnetic particles to 17 nm or less and the variation rate A to 10% or less, a sufficient number of fine particles can be obtained in the longitudinal direction and the width direction of the magnetic layer. It is possible to secure the number of magnetic particles and to obtain a uniform distribution state of the magnetic particles. As a result, even if the track width is reduced due to the increase in the track density accompanying the increase in the recording density for increasing the capacity, it is possible to obtain good electromagnetic conversion characteristics (SN characteristics).

特に、本実施形態の磁気記録媒体では、磁性層の幅方向において、微細な磁性体粒子の十分な数と、各磁性体粒子の均一な分布状態が得られるため、1μm以下の狭トラック幅を有する磁性層にマルチチャンネルヘッドを用いた場合においても、ヘッド−チャンネル間の出力特性の偏差を小さくできる。   In particular, in the magnetic recording medium of this embodiment, a sufficient number of fine magnetic particles and a uniform distribution state of each magnetic particle can be obtained in the width direction of the magnetic layer, so that a narrow track width of 1 μm or less is obtained. Even when a multi-channel head is used for the magnetic layer, the deviation of the output characteristics between the head and the channel can be reduced.

即ち、従来までは、磁気記録媒体(例えば、磁気テープ)におけるストレージドライブでは、記録ビット長(1/2記録波長)に比べてトラック幅が10倍以上長くなっていたが、高記録密度化のためにはトラック幅を縮小する必要あり、その場合にはトラック幅は1μm以下となり、トラック幅が記録ビット長の10倍を下回ることになる。このようにトラック幅が縮小すると、微小な磁場の乱れがノイズとなるため、SN特性を良好に保つためには、磁性層の長手方向及び幅方向において、十分な数の微細な磁性体粒子を均一に分布させる必要ある。本実施形態では、上記磁性体粒子の平均粒子径を17nm以下とし、上記変動率Aを10%以下にすることで、磁性層の長手方向及び幅方向において、十分な数の微細な磁性体粒子を均一な分布状態にすることができる。   That is, until now, in storage drives in magnetic recording media (for example, magnetic tapes), the track width was 10 times or more longer than the recording bit length (1/2 recording wavelength). Therefore, it is necessary to reduce the track width. In this case, the track width is 1 μm or less, and the track width is less than 10 times the recording bit length. When the track width is reduced in this way, a minute disturbance of the magnetic field becomes noise. Therefore, in order to maintain good SN characteristics, a sufficient number of fine magnetic particles are added in the longitudinal direction and the width direction of the magnetic layer. It is necessary to distribute it uniformly. In the present embodiment, a sufficient number of fine magnetic particles in the longitudinal direction and the width direction of the magnetic layer are obtained by setting the average particle diameter of the magnetic particles to 17 nm or less and the variation rate A to 10% or less. Can be uniformly distributed.

本実施形態の磁気記録媒体は、上記磁性層に記録された信号の磁化の長さであって上記磁性層の幅方向の上記磁化の長さを1μm以下とした場合は、トンネル型磁気抵抗効果型ヘッド(TMRヘッド)で再生されることが好ましい。磁性層の高トラック密度化のために上記磁化の長さを1μm以下としても、感度が高いTMRヘッドで再生されることにより、高いSN比を得ることができる。   The magnetic recording medium of the present embodiment has a tunneling magnetoresistive effect when the magnetization length of the signal recorded in the magnetic layer is 1 μm or less in the width direction of the magnetic layer. It is preferably reproduced by a mold head (TMR head). Even when the magnetization length is set to 1 μm or less in order to increase the track density of the magnetic layer, a high S / N ratio can be obtained by reproduction with a highly sensitive TMR head.

上記磁化の長さは、例えば、次のようにして測定できる。即ち、磁気力顕微鏡として、デジタルインスツルメント社製の“Nano Scope III”(製品名)を用い、周波数検出法により、信号が記録された磁性層の幅方向の磁化の長さを測定する。測定プローブには、コバルトアロイコートを有するプローブ(先端曲率半径:25〜40nm、保磁力:約400〔Oe〕、磁気モーメント:約1×10-13emu)を用い、走査範囲は5μm四方、走査速度は5μm/secとする。 The length of the magnetization can be measured as follows, for example. That is, as a magnetic force microscope, “Nano Scope III” (product name) manufactured by Digital Instruments is used, and the length of magnetization in the width direction of the magnetic layer on which the signal is recorded is measured by a frequency detection method. A probe having a cobalt alloy coat (tip radius of curvature: 25 to 40 nm, coercive force: about 400 [Oe], magnetic moment: about 1 × 10 −13 emu) is used as the measurement probe, and the scanning range is 5 μm square, scanning The speed is 5 μm / sec.

また、上記磁性層の厚さ方向の残留磁束密度をMr、上記磁性層の平均厚さをtとすると、0.0013μT・m<Mr・t<0.0032μT・mであることが好ましく、更に、上記磁性層の厚さ方向の角形比を0.65以上とすることが好ましい。これにより、記録磁化の分解能が向上するため、トラック幅を1μm以下としても、更に良好な電磁変換特性(SN特性)を得ることができる。更に、0.0020μT・m<Mr・t<0.0030μT・mとすることがより好ましく、上記角形比は0.75以上がより好ましい。   Further, when the residual magnetic flux density in the thickness direction of the magnetic layer is Mr and the average thickness of the magnetic layer is t, it is preferable that 0.0013 μT · m <Mr · t <0.0032 μT · m. The squareness ratio in the thickness direction of the magnetic layer is preferably 0.65 or more. Thereby, since the resolution of the recording magnetization is improved, even better electromagnetic conversion characteristics (SN characteristics) can be obtained even if the track width is 1 μm or less. Further, 0.0020 μT · m <Mr · t <0.0030 μT · m is more preferable, and the squareness ratio is more preferably 0.75 or more.

更に、上記磁性体粒子は、ε酸化鉄からなることが好ましい。上記磁性体粒子として、ε酸化鉄粒子を用いることにより、トラック幅を1μm以下とするために、磁性体粒子の平均粒子径を17nm以下としても、磁性体粒子の保磁力が低下しない。   Further, the magnetic particles are preferably made of ε iron oxide. By using ε iron oxide particles as the magnetic particles, the track width is set to 1 μm or less, and therefore the coercive force of the magnetic particles does not decrease even if the average particle size of the magnetic particles is set to 17 nm or less.

上記ε酸化鉄は、通常、球状の粒子からなるが、球状の粒子に限定されず、略球状又は楕円体状であってもよい。   The ε iron oxide is usually composed of spherical particles, but is not limited to spherical particles, and may be substantially spherical or elliptical.

また、上記ε酸化鉄からなる磁性体粒子の平均粒子径は、短波長記録により対応するために15nm以下であることが好ましい。更に、上記ε酸化鉄からなる磁性体粒子の平均粒子径は、12nm以下がより好ましい。上記ε酸化鉄からなる磁性体粒子の平均粒子径の下限値は、通常8nm程度である。平均粒子径が8nmを下回るε酸化鉄は、製造が容易ではないからである。   The average particle diameter of the magnetic particles made of ε iron oxide is preferably 15 nm or less in order to cope with short wavelength recording. Furthermore, the average particle diameter of the magnetic particles made of the ε iron oxide is more preferably 12 nm or less. The lower limit of the average particle diameter of the magnetic particles made of the ε iron oxide is usually about 8 nm. This is because ε iron oxide having an average particle size of less than 8 nm is not easy to produce.

上記磁性層の厚さ方向の保磁力は、3000エルステッド〔Oe〕以上であることが好ましい。上記保磁力を3000エルステッド〔Oe〕以上にすることにより、高記録密度化における短波長記録領域においても、自己減磁損失が少なく高い再生出力が得られるからである。   The coercive force in the thickness direction of the magnetic layer is preferably 3000 oersted [Oe] or more. This is because by setting the coercive force to 3000 oersted [Oe] or higher, a high reproduction output can be obtained with little self-demagnetization loss even in a short wavelength recording region at high recording density.

また、上記磁性層の表面をn−ヘキサンで洗浄した後の上記磁性層の表面のスペーシングをTSA(Tape Spacing Analyzer)で測定したとき、上記スペーシングの値は、5nm以上12nm以下であることが好ましい。上記スペーシングの値が5nmを下回ると、磁性層の表面が平滑になりすぎて、磁気ヘッドと磁性層との接触面積が大きくなり、摩擦係数が増大して、磁性層の耐久性が低下する傾向がある。一方、上記スペーシングの値が12nmを超えると、磁気ヘッドと磁性層表面との距離が大きくなりすぎて、記録再生特性が低下する傾向がある。上記スペーシングの値は、7nm以上12nm以下がより好ましく、8nm以上11nm以下が最も好ましい。   Further, when the spacing of the surface of the magnetic layer after the surface of the magnetic layer is washed with n-hexane is measured by TSA (Tape Spacing Analyzer), the spacing value is 5 nm or more and 12 nm or less. Is preferred. If the spacing value is less than 5 nm, the surface of the magnetic layer becomes too smooth, the contact area between the magnetic head and the magnetic layer increases, the friction coefficient increases, and the durability of the magnetic layer decreases. Tend. On the other hand, when the spacing value exceeds 12 nm, the distance between the magnetic head and the magnetic layer surface becomes too large, and the recording / reproducing characteristics tend to be deteriorated. The spacing value is more preferably 7 nm to 12 nm, and most preferably 8 nm to 11 nm.

上記スペーシングの値の測定方法及びその制御方法は特に限定されないが、例えば、特開2012−43495号公報(特許文献5)に記載の方法により行うことができる。   The method for measuring the spacing value and the method for controlling the spacing value are not particularly limited. For example, the spacing value can be measured by the method described in JP 2012-43495 A (Patent Document 5).

上記磁性層の厚さは、30nm以上200nm以下であることが好ましい。上記磁性層の厚さを200nm以下とすることにより、短波長記録特性を向上でき、上記磁性層の厚さを30nm以上とすることにより、サーボ信号を記録することができる。本実施形態の磁性体粒子としてε酸化鉄粒子を用いる場合、ε酸化鉄粒子の飽和磁化量は、従来の強磁性六方晶フェライト粒子の飽和磁化量に比べて、1/2〜1/3と小さいため、記録波長が長いサーボ信号を記録する場合には、磁性層の厚さは30nm以上とする必要がある。   The thickness of the magnetic layer is preferably 30 nm or more and 200 nm or less. Short wavelength recording characteristics can be improved by setting the thickness of the magnetic layer to 200 nm or less, and servo signals can be recorded by setting the thickness of the magnetic layer to 30 nm or more. When ε iron oxide particles are used as the magnetic particles of the present embodiment, the saturation magnetization of the ε iron oxide particles is 1/2 to 1/3 compared to the saturation magnetization of the conventional ferromagnetic hexagonal ferrite particles. Therefore, when recording a servo signal having a long recording wavelength, the thickness of the magnetic layer needs to be 30 nm or more.

上記サーボ信号を磁性層に記録しない場合には、上記磁性層の厚さは、10nm以上50nm以下が好ましい。上記磁性層の厚さを10nm以上50nm以下としても、TMRヘッド等の高感度の磁気ヘッドを用いれば、データ信号の記録再生が可能である。   When the servo signal is not recorded on the magnetic layer, the thickness of the magnetic layer is preferably 10 nm to 50 nm. Even if the thickness of the magnetic layer is 10 nm or more and 50 nm or less, data signals can be recorded and reproduced by using a highly sensitive magnetic head such as a TMR head.

上記磁性層の平均厚さの測定方法は特に限定されないが、例えば、特開2008−128672号公報(特許文献6)に記載の方法により行うことができる。   The method for measuring the average thickness of the magnetic layer is not particularly limited. For example, it can be performed by the method described in JP-A-2008-128672 (Patent Document 6).

以下、本実施形態の磁気記録媒体を図面に基づき説明する。図1は、本実施形態の磁気記録媒体の一例を示す模式断面図である。   Hereinafter, the magnetic recording medium of this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the magnetic recording medium of the present embodiment.

図1において、本実施形態の磁気記録媒体10は、非磁性支持体11と、非磁性支持体11の一方の主面(ここでは、上面)に形成された下塗層12と、下塗層12の非磁性支持体11側とは反対側の主面(ここでは、上面)に形成された磁性層13とを有する磁気テープである。また、非磁性支持体11の下塗層12が形成されていない側の主面(ここでは、下面)には、バックコート層14が形成されている。   In FIG. 1, a magnetic recording medium 10 of this embodiment includes a nonmagnetic support 11, an undercoat layer 12 formed on one main surface (here, the upper surface) of the nonmagnetic support 11, and an undercoat layer 12 is a magnetic tape having a magnetic layer 13 formed on the main surface (here, the upper surface) opposite to the nonmagnetic support 11 side. A back coat layer 14 is formed on the main surface (here, the lower surface) on the side where the undercoat layer 12 is not formed.

<磁性層>
磁性層13は、磁性体粒子と結合剤とを含むものである。上記磁性体粒子としてはε酸化鉄粒子が好ましい。
<Magnetic layer>
The magnetic layer 13 includes magnetic particles and a binder. As the magnetic particles, ε iron oxide particles are preferable.

上記ε酸化鉄粒子は、一般組成式ε−Fe23で表される単相で形成されていることが好ましい。α酸化鉄やγ酸化鉄が混入すると、磁性層の保磁力が低下するからである。但し、磁性層の保磁力が低下しない水準であれば、不純物としてα酸化鉄やγ酸化鉄を含んでいてもよい。 The ε iron oxide particles are preferably formed of a single phase represented by the general composition formula ε-Fe 2 O 3 . This is because the coercivity of the magnetic layer decreases when α iron oxide or γ iron oxide is mixed. However, as long as the coercive force of the magnetic layer does not decrease, α iron oxide or γ iron oxide may be included as impurities.

また、本実施形態において、ε酸化鉄と、それ以外のγ酸化鉄及びα酸化鉄とは、X線回折によりそれらの結晶構造を解析することにより、識別できる。   In the present embodiment, ε iron oxide and other γ iron oxides and α iron oxides can be identified by analyzing their crystal structures by X-ray diffraction.

上記ε酸化鉄粒子の保磁力は、3000エルステッド〔Oe〕以上が好ましい。これにより、磁性層の厚さ方向の保磁力を3000エルステッド〔Oe〕以上とすることができる。また、一般組成式ε−Fe23で表されるε酸化鉄粒子に不純物が含まれると、ε酸化鉄粒子の保磁力が低下するので、不純物が含まれないことが好ましい。但し、上記ε酸化鉄粒子は、その結晶中のFeサイトの一部をアルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、ロジウム(Rh)、インジウム(In)等の3価の金属元素で置換することで、保磁力をコントロールすることができる。このため、上記ε酸化鉄粒子は、保磁力が3000エルステッド〔Oe〕以上を維持できれば、不純物として鉄以外の金属元素を含んでいてもよい。 The coercive force of the ε iron oxide particles is preferably 3000 oersted [Oe] or more. Thereby, the coercive force in the thickness direction of the magnetic layer can be 3000 oersted [Oe] or more. Moreover, since the coercive force of the ε iron oxide particles is reduced when the ε iron oxide particles represented by the general composition formula ε-Fe 2 O 3 contain impurities, it is preferable that no impurities are included. However, the ε iron oxide particles are obtained by substituting a part of Fe sites in the crystal with a trivalent metal element such as aluminum (Al), gallium (Ga), rhodium (Rh), indium (In) or the like. The coercive force can be controlled. For this reason, the ε iron oxide particles may contain a metal element other than iron as an impurity as long as the coercive force can maintain 3000 oersted [Oe] or more.

上記ε酸化鉄粒子の保磁力の上限値は特に限定されないが、記録波長が長いサーボ信号を記録する場合には4000エルステッド〔Oe〕程度が好ましい。   The upper limit of the coercive force of the ε iron oxide particles is not particularly limited, but is preferably about 4000 Oersted [Oe] when recording a servo signal having a long recording wavelength.

前述のとおり、上記磁性層に含まれる上記ε酸化鉄粒子の平均粒子径は、17nm以下に設定されている。上記ε酸化鉄粒子の平均粒子径が17nmを超えると、特に短波長記録では磁気記録媒体のノイズが上昇するため、高い電磁変換特性が得られない傾向がある。上記ε酸化鉄粒子の平均粒子径の下限値は、短波長記録の観点からは小さい方が好ましいが、上記平均粒子径が小さすぎるとε酸化鉄粒子を一次粒子まで分散するのが困難となるため、上記平均粒子径の下限値は5nm程度が好ましい。   As described above, the average particle diameter of the ε iron oxide particles contained in the magnetic layer is set to 17 nm or less. When the average particle diameter of the ε iron oxide particles exceeds 17 nm, noise in the magnetic recording medium increases particularly in short wavelength recording, and thus there is a tendency that high electromagnetic conversion characteristics cannot be obtained. The lower limit of the average particle diameter of the ε iron oxide particles is preferably smaller from the viewpoint of short wavelength recording, but if the average particle size is too small, it is difficult to disperse the ε iron oxide particles to the primary particles. Therefore, the lower limit of the average particle diameter is preferably about 5 nm.

本実施形態において磁性層に含まれる磁性体粒子の平均粒子径は、磁性層の表面を、日立製作所製の走査型電子顕微鏡(SEM)“S−4800”を用い、加速電圧:2kV、倍率:10000倍(10k倍)、観察条件:U−LA100で撮影した写真より、1視野中の磁性体粒子100個を用いて、次のように決定する。   In the present embodiment, the average particle diameter of the magnetic particles contained in the magnetic layer is determined by using a scanning electron microscope (SEM) “S-4800” manufactured by Hitachi, Ltd. on the surface of the magnetic layer, acceleration voltage: 2 kV, and magnification: 10000 times (10k times), Observation condition: From the photograph taken with U-LA100, using 100 magnetic particles in one field of view, it is determined as follows.

上記粒子が針状の場合は100個の粒子の平均長軸径を、上記粒子が板状の場合は100個の粒子の平均最大板径を、上記粒子が長軸長と短軸長の比が1〜3.5である球状ないし楕円体状の場合は100個の粒子の平均最大差し渡し径をそれぞれ算出して決定する。   When the particles are needle-shaped, the average major axis diameter of 100 particles, when the particles are plate-shaped, the average maximum plate diameter of 100 particles, the ratio of the major axis length to the minor axis length of the particles In the case of a spherical or ellipsoidal shape having a diameter of 1 to 3.5, the average maximum diameter of 100 particles is calculated and determined.

磁性層13に含まれる結合剤としては、従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等を用いることができる。上記熱可塑性樹脂としては、具体的には、例えば、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、塩化ビニル−ビニルアルコール共重合樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合樹脂、塩化ビニル−水酸基含有アルキルアクリレート共重合樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂等が挙げられる。また、上記熱硬化性樹脂としては、具体的には、例えば、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、アルキド系樹脂等が挙げられる。   As the binder contained in the magnetic layer 13, a conventionally known thermoplastic resin, thermosetting resin, or the like can be used. Specific examples of the thermoplastic resin include vinyl chloride resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin, vinyl chloride-vinyl alcohol copolymer resin, vinyl chloride-vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer resin, vinyl chloride. -Vinyl acetate-maleic anhydride copolymer resin, vinyl chloride-hydroxyl group-containing alkyl acrylate copolymer resin, polyester polyurethane resin and the like. Specific examples of the thermosetting resin include phenol resins, epoxy resins, polyurethane resins, urea resins, melamine resins, alkyd resins, and the like.

磁性層13中の上記結合剤の含有量は、磁性体粒子100質量部に対して、好ましくは7〜50質量部であり、より好ましく10〜35質量部である。   The content of the binder in the magnetic layer 13 is preferably 7 to 50 parts by mass and more preferably 10 to 35 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the magnetic particles.

また、上記結合剤と共に、結合剤中に含まれる官能基等と結合し架橋構造を形成する熱硬化性の架橋剤を併用することが好ましい。上記架橋剤としては、具体的には、例えば、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等のイソシアネート化合物;イソシアネート化合物とトリメチロールプロパン等の水酸基を複数個有する化合物との反応生成物;イソシアネート化合物の縮合生成物等の各種のポリイソシアネートが挙げられる。上記架橋剤の含有量は、結合剤100質量部に対して、好ましくは10〜50質量部である。   Moreover, it is preferable to use together with the said binder the thermosetting crosslinking agent which couple | bonds with the functional group etc. which are contained in a binder, and forms a crosslinked structure. Specific examples of the crosslinking agent include isocyanate compounds such as tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate and isophorone diisocyanate; reaction products of isocyanate compounds and compounds having a plurality of hydroxyl groups such as trimethylolpropane; isocyanate compounds And various polyisocyanates such as condensation products. The content of the crosslinking agent is preferably 10 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder.

磁性層13は、上述した磁性体粒子及び結合剤を含有していれば、研磨剤、潤滑剤、分散剤等の添加剤を更に含有してもよい。特に、耐久性の観点から、研磨剤及び潤滑剤が好ましく用いられる。   The magnetic layer 13 may further contain additives such as an abrasive, a lubricant, and a dispersant as long as the magnetic layer 13 includes the above-described magnetic particles and a binder. In particular, abrasives and lubricants are preferably used from the viewpoint of durability.

上記研磨剤としては、具体的には、例えば、αアルミナ、βアルミナ、炭化ケイ素、酸化クロム、酸化セリウム、α酸化鉄、コランダム、人造ダイアモンド、窒化珪素、炭化珪素、チタンカーバイト、酸化チタン、二酸化珪素、窒化ホウ素等が挙げられ、これらの中でも、モース硬度6以上の研磨剤がより好ましい。これらは、単独で使用してもよく、また、複数を使用してもよい。上記研磨剤の平均粒子径は、使用する研磨剤の種類にもよるが、好ましくは10〜200nmである。上記研磨剤の含有量は、磁性体粒子100質量部に対して、好ましくは5〜20質量部であり、より好ましくは8〜18質量部である。   Specific examples of the abrasive include α-alumina, β-alumina, silicon carbide, chromium oxide, cerium oxide, α-iron oxide, corundum, artificial diamond, silicon nitride, silicon carbide, titanium carbide, titanium oxide, Examples thereof include silicon dioxide and boron nitride. Among these, an abrasive having a Mohs hardness of 6 or more is more preferable. These may be used alone or in combination. The average particle diameter of the abrasive is preferably 10 to 200 nm, although it depends on the type of abrasive used. The content of the abrasive is preferably 5 to 20 parts by mass and more preferably 8 to 18 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the magnetic particles.

上記潤滑剤としては、脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪酸アミドが挙げられる。上記脂肪酸は、直鎖型、分岐型、シス・トランス異性体のいずれであってもよいが、潤滑性能に優れる直鎖型が好ましい。このような脂肪酸としては、具体的には、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ベヘン酸、オレイン酸、リノール酸等が挙げられる。上記脂肪酸エステルとしては、具体的には、例えば、オレイン酸n−ブチル、オレイン酸ヘキシル、オレイン酸n−オクチル、オレイン酸2−エチルヘキシル、オレイン酸オレイル、ラウリン酸n−ブチル、ラウリン酸ヘプチル、ミリスチン酸n−ブチル、オレイン酸n−ブトキシエチル、トリメチロールプロパントリオレエート、ステアリン酸n−ブチル、ステアリン酸s−ブチル、ステアリン酸イソアミル、ステアリン酸ブチルセロソルブ等が挙げられる。上記脂肪酸アミドとしては、具体的には、例えば、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド等が挙げられる。これらの潤滑剤は、単独で使用してもよく、また、複数を併用してもよい。   Examples of the lubricant include fatty acids, fatty acid esters, and fatty acid amides. The fatty acid may be any of linear, branched and cis / trans isomers, but is preferably a linear type having excellent lubricating performance. Specific examples of such fatty acids include lauric acid, myristic acid, stearic acid, palmitic acid, behenic acid, oleic acid, linoleic acid, and the like. Specific examples of the fatty acid ester include n-butyl oleate, hexyl oleate, n-octyl oleate, 2-ethylhexyl oleate, oleyl oleate, n-butyl laurate, heptyl laurate, and myristic. Examples include n-butyl acid, n-butoxyethyl oleate, trimethylolpropane trioleate, n-butyl stearate, s-butyl stearate, isoamyl stearate, and butyl cellosolve stearate. Specific examples of the fatty acid amide include palmitic acid amide and stearic acid amide. These lubricants may be used alone or in combination.

これらの中でも、脂肪酸エステルと脂肪酸アミドとを併用することが好ましい。特に、磁性層13中の磁性体粒子、研磨剤等の固形分の総量100質量部に対して、脂肪酸エステルを0.2〜3質量部、脂肪酸アミドを0.5〜5質量部使用することが好ましい。上記脂肪酸エステルの含有量が0.2質量部未満であると、摩擦係数低減効果が小さく、3.0質量部を超えると、磁性層13がヘッドに貼り付く等の副作用を生じる虞があるからである。また、上記脂肪酸アミドの含有量が0.5質量部未満であると、磁気ヘッドと磁性層13とが相互接触することにより生じる焼き付きを防止する効果が小さくなるからであり、5質量部を超えると脂肪酸アミドがブリードアウトしてしまう虞があるからである。   Among these, it is preferable to use a fatty acid ester and a fatty acid amide in combination. In particular, 0.2 to 3 parts by mass of a fatty acid ester and 0.5 to 5 parts by mass of a fatty acid amide are used with respect to 100 parts by mass of the solid content of magnetic particles and abrasives in the magnetic layer 13. Is preferred. If the content of the fatty acid ester is less than 0.2 parts by mass, the effect of reducing the friction coefficient is small, and if it exceeds 3.0 parts by mass, side effects such as sticking of the magnetic layer 13 to the head may occur. It is. Further, if the content of the fatty acid amide is less than 0.5 parts by mass, the effect of preventing seizure caused by mutual contact between the magnetic head and the magnetic layer 13 becomes small, and exceeds 5 parts by mass. This is because the fatty acid amide may bleed out.

また、磁性層13は、導電性及び表面潤滑性の向上を目的として、カーボンブラックを含有してもよい。このようなカーボンブラックとしては、具体的には、例えば、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック等が挙げられる。カーボンブラックの平均粒子径は、好ましくは0.01〜0.1μmである。上記平均粒子径が0.01μm以上であれば、カーボンブラックが良好に分散された磁性層13を形成することができる。一方、上記平均粒子径が0.1μm以下であれば、表面平滑性に優れた磁性層13を形成することができる。また、必要に応じて、平均粒子径の異なるカーボンブラックを2種以上用いてもよい。上記カーボンブラックの含有量は、磁性体粒子100質量部に対して、好ましくは0.2〜5質量部であり、より好ましくは0.5〜4質量部である。   The magnetic layer 13 may contain carbon black for the purpose of improving conductivity and surface lubricity. Specific examples of such carbon black include acetylene black, furnace black, and thermal black. The average particle size of carbon black is preferably 0.01 to 0.1 μm. When the average particle diameter is 0.01 μm or more, the magnetic layer 13 in which carbon black is well dispersed can be formed. On the other hand, when the average particle diameter is 0.1 μm or less, the magnetic layer 13 having excellent surface smoothness can be formed. Moreover, you may use 2 or more types of carbon black from which an average particle diameter differs as needed. The content of the carbon black is preferably 0.2 to 5 parts by mass and more preferably 0.5 to 4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the magnetic particles.

磁性層13の表面粗さは、日本工業規格(JIS)B0601で定義されている中心線平均粗さRaとして、2.0nm未満であることが好ましい。磁性層13の表面平滑性が向上するほど、高出力が得られるが、余りに磁性層13の表面が平滑化しすぎると、摩擦係数が高くなり、走行安定性が低下する。このため、Raは1.0nm以上であることが好ましい。   The surface roughness of the magnetic layer 13 is preferably less than 2.0 nm as the centerline average roughness Ra defined by Japanese Industrial Standard (JIS) B0601. As the surface smoothness of the magnetic layer 13 is improved, a higher output is obtained. However, if the surface of the magnetic layer 13 is too smooth, the friction coefficient is increased and the running stability is lowered. For this reason, it is preferable that Ra is 1.0 nm or more.

次に、上記磁性層13の表面状態について説明する。本発明者らは、磁性層の表面の光学特性を評価することにより、磁性層の針状磁性体粒子の配向性及び分散度合いを評価することができることを見出し、特開2009−53103号公報(特許文献7)に塗膜層の評価方法として提案した。更に、針状のみならず、球状、板状の微粒子の磁性体粒子を用いた磁性層の表面の光学特性を評価して鋭意検討した結果、上記磁性層の表面に、上記磁性層の長手方向から直線偏光を照射角70°で照射して、上記磁性層の屈折率nLと消衰係数kLとを求め、nLとkLから上記長手方向の直線偏光の垂直入射時の垂直反射率RLを求め、更に上記磁性層の表面に、上記磁性層の幅方向から直線偏光を照射角70°で照射して、上記磁性層の屈折率nTと消衰係数kTとを求め、nTとkTから上記幅方向の直線偏光の垂直入射時の垂直反射率RTを求め、RLとRTとの変動率A(%)をA=|RL/RT−1|×100とした場合、上記磁性層における磁性体粒子の真球度等の形状のばらつき、配向性、磁性体粒子の凝集等による分散度等が、上記変動率Aに影響を及ぼすことを見出した。これに基づき更に検討した結果、上記変動率Aを10%以下にすることにより、磁性体粒子の均一な分布状態を得ることができることが判明した。   Next, the surface state of the magnetic layer 13 will be described. The present inventors have found that by evaluating the optical characteristics of the surface of the magnetic layer, it is possible to evaluate the orientation and degree of dispersion of the acicular magnetic particles in the magnetic layer, and JP 2009-53103 A ( It proposed to patent document 7) as an evaluation method of a coating-film layer. Furthermore, as a result of intensive investigation by evaluating the optical characteristics of the surface of the magnetic layer using not only acicular but also spherical and plate-like fine magnetic particles, the longitudinal direction of the magnetic layer is formed on the surface of the magnetic layer. Then, the linearly polarized light is irradiated at an irradiation angle of 70 °, the refractive index nL and the extinction coefficient kL of the magnetic layer are obtained, and the vertical reflectance RL at the time of perpendicular incidence of the linearly polarized light in the longitudinal direction is obtained from nL and kL. Further, the surface of the magnetic layer is irradiated with linearly polarized light from the width direction of the magnetic layer at an irradiation angle of 70 ° to obtain the refractive index nT and extinction coefficient kT of the magnetic layer, and the width of the magnetic layer is determined from nT and kT. When the vertical reflectance RT at the time of normal incidence of linearly polarized light in the direction is obtained and the variation rate A (%) between RL and RT is A = | RL / RT-1 | × 100, the magnetic particles in the magnetic layer Dispersion due to shape variation such as sphericity, orientation, and aggregation of magnetic particles There was found to affect the above variation rate A. As a result of further investigation based on this, it was found that a uniform distribution state of the magnetic particles can be obtained by setting the variation rate A to 10% or less.

上記変動率A(%)において、RL/RTは、幅方向の直線偏光の垂直反射率RTに対する長手方向の直線偏光の垂直反射率RLの割合を示している。この割合が1に近いほど、幅方向の直線偏光の垂直反射率と長手方向の直線偏光の垂直反射率とが等しいことになる。このことは、磁性層における磁性体粒子の真球度等の形状のばらつき、配向性、磁性体粒子の凝集等による分散度等が、磁性層の長手方向、幅方向で変動が小さいことを意味する。従って、A=|RL/RT−1|×100の値が0%に近いほど、磁性層の長手方向、幅方向での表面状態の変動が小さいことを意味し、好ましい。しかし、技術的に上記変動率Aを0%とすることは困難であり、上記変動率Aの下限値は0.5%程度である。   In the variation rate A (%), RL / RT indicates a ratio of the vertical linear reflectance RL of the longitudinal linearly polarized light to the vertical reflectance RT of the linearly polarized light in the width direction. The closer this ratio is to 1, the more the vertical reflectance of linearly polarized light in the width direction and the vertical reflectance of linearly polarized light in the longitudinal direction are equal. This means that variations in shape such as the sphericity of magnetic particles in the magnetic layer, orientation, dispersibility due to aggregation of magnetic particles, etc. are small in the longitudinal direction and width direction of the magnetic layer. To do. Therefore, it is preferable that the value of A = | RL / RT-1 | × 100 is closer to 0%, which means that the fluctuation of the surface state in the longitudinal direction and the width direction of the magnetic layer is smaller. However, technically, it is difficult to set the variation rate A to 0%, and the lower limit value of the variation rate A is about 0.5%.

上記磁性層の屈折率nL、nTと消衰係数kL、kTとからそれぞれの垂直入射時の垂直反射率Rを算出するには、屈折率をn、消衰係数をkとすると、下記式により求めることができる。
R=〔(n−1)2+k2〕/〔(n+1)2+k2
In order to calculate the vertical reflectivity R at normal incidence from the refractive indexes nL and nT and extinction coefficients kL and kT of the magnetic layer, assuming that the refractive index is n and the extinction coefficient is k, Can be sought.
R = [(n−1) 2 + k 2 ] / [(n + 1) 2 + k 2 ]

図2は、磁性層の長手方向に入射した直線偏光の反射を示す模式斜視図であり、図3は、磁性層の幅方向に入射した直線偏光の反射を示す模式斜視図である。図2では、磁性層20の表面に、磁性層20の長手方向30に直線偏光31を照射角θ:70°で照射した時の反射光32を示している。また、図3では、磁性層20の表面に、磁性層20の幅方向40に直線偏光41を照射角θ:70°で照射した時の反射光42を示している。そして、図2及び図3において、上記変動率Aを10%以下にすることにより、磁性体粒子の均一な分布状態を得ることができる。より具体的には、上記磁性体粒子の平均粒子径を17nm以下とし、上記変動率Aを10%以下にすることにより、磁性層の長手向及び幅方向において、十分な数の微細な磁性体粒子の数を確保し、且つ各磁性体粒子の均一な分布状態を得ることができる。これにより、高容量化のための高記録密度化に伴う高トラック密度化によりトラック幅が縮小しても、良好な電磁変換特性(SN特性)を得ることができる。   FIG. 2 is a schematic perspective view showing the reflection of linearly polarized light incident in the longitudinal direction of the magnetic layer, and FIG. 3 is a schematic perspective view showing the reflection of linearly polarized light incident in the width direction of the magnetic layer. FIG. 2 shows reflected light 32 when the surface of the magnetic layer 20 is irradiated with linearly polarized light 31 in the longitudinal direction 30 of the magnetic layer 20 at an irradiation angle θ: 70 °. FIG. 3 shows reflected light 42 when the surface of the magnetic layer 20 is irradiated with linearly polarized light 41 in the width direction 40 of the magnetic layer 20 at an irradiation angle θ: 70 °. 2 and 3, by setting the variation rate A to 10% or less, a uniform distribution state of magnetic particles can be obtained. More specifically, by setting the average particle diameter of the magnetic particles to 17 nm or less and the variation rate A to 10% or less, a sufficient number of fine magnetic materials in the longitudinal direction and the width direction of the magnetic layer. The number of particles can be secured and a uniform distribution state of each magnetic particle can be obtained. As a result, even if the track width is reduced due to the increase in the track density accompanying the increase in the recording density for increasing the capacity, it is possible to obtain good electromagnetic conversion characteristics (SN characteristics).

磁性層13において、上記変動率Aを10%以下にする具体的方法は、後述する本実施形態の磁気記録媒体の製造方法の説明で詳述する。   A specific method for setting the variation rate A to 10% or less in the magnetic layer 13 will be described in detail in the description of the manufacturing method of the magnetic recording medium of the present embodiment to be described later.

<潤滑剤層>
図1には示していないが、磁性層13の摩擦係数を低減し、磁性層13の耐久性をより向上させるため、磁性層13の上には、フッ素系潤滑剤又はシリコーン系潤滑剤を含む潤滑剤層を設けることが好ましい。上記フッ素系潤滑剤として、トリクロロフルオロエチレン、パーフルオロポリエーテル、パーフルオロアルキルポリエーテル、パーフルオロアルキルカルボン酸等が挙げられる。上記シリコーン系潤滑剤として、シリコーンオイル、変性シリコーンオイル等が挙げられる。これらの潤滑剤は、単独で使用してもよく、また、複数を併用してもよい。より具体的には、上記フッ素系潤滑剤としては、例えば、3M社製の“Novec7100”、“Novec1720”(商品名)を用いることができ、上記シリコーン系潤滑剤としては、例えば、信越化学工業株式会社製の“KF−96L”、“KF−96A”、“KF−96”、“KF−96H”、“KF−99”、“KF−50”、“KF−54”、“KF−965”、“KF−968”、“HIVAC F−4”、“HIVAC F−5”、“KF−56A”、“KF995”、“KF−69”、“KF−410”、“KF−412”、“KF−414”、“FL”(商品名)、東レダウコーニング株式会社製の“BY16−846”、“SF8416”、“SH200”、“SH203”、“SH230”、“SF8419”、“FS1265”、“SH510”、“SH550”、“SH710”、“FZ−2110”、“FZ−2203”(商品名)を用いることができる。
<Lubricant layer>
Although not shown in FIG. 1, in order to reduce the friction coefficient of the magnetic layer 13 and further improve the durability of the magnetic layer 13, the magnetic layer 13 contains a fluorine-based lubricant or a silicone-based lubricant. It is preferable to provide a lubricant layer. Examples of the fluorine-based lubricant include trichlorofluoroethylene, perfluoropolyether, perfluoroalkyl polyether, and perfluoroalkylcarboxylic acid. Examples of the silicone lubricant include silicone oil and modified silicone oil. These lubricants may be used alone or in combination. More specifically, for example, “Novec7100” and “Novec1720” (trade names) manufactured by 3M can be used as the fluorine-based lubricant, and examples of the silicone-based lubricant include Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. “KF-96L”, “KF-96A”, “KF-96”, “KF-96H”, “KF-99”, “KF-50”, “KF-54”, “KF-965” manufactured by Corporation "," KF-968 "," HIVAC F-4 "," HIVAC F-5 "," KF-56A "," KF995 "," KF-69 "," KF-410 "," KF-412 ", “KF-414”, “FL” (trade name), “BY16-846”, “SF8416”, “SH200”, “SH203”, “SH230”, “SF8419”, “F” manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd. 1265 "," SH510 "," SH550 "," SH710 "," FZ-2110 "," can be used FZ-2203 "(trade name).

上記潤滑剤層の厚さは特に限定されず、例えば、3〜5nmとすればよい。上記潤滑剤層の厚さは、前述の特開2012−43495号公報(特許文献5)に記載のTSAを用いる方法により、上記潤滑剤層を有機溶剤で洗い流す前後の磁気記録媒体と透明体とのスペーシングの差から潤滑剤層の厚みを測定することができる。   The thickness of the lubricant layer is not particularly limited, and may be, for example, 3 to 5 nm. The thickness of the lubricant layer is determined by the method using TSA described in JP 2012-43495 A (Patent Document 5), before and after washing the lubricant layer with an organic solvent, and the transparent medium. The thickness of the lubricant layer can be measured from the difference in spacing.

上記潤滑剤層は、磁性層13の上に上記潤滑剤をトップコートすれば形成できる。磁性層13は、前述のように、微細な磁性体粒子が均一に充填されているため、磁性層13中に含まれる潤滑剤は、磁性層13の表面に移動しにくいが、潤滑剤を磁性層の表面に塗布するトップコートにより、確実に磁性層13の表面に潤滑剤層を形成できる。   The lubricant layer can be formed by top-coating the lubricant on the magnetic layer 13. As described above, since the magnetic layer 13 is uniformly filled with fine magnetic particles, the lubricant contained in the magnetic layer 13 is difficult to move to the surface of the magnetic layer 13, but the lubricant is magnetic. The lubricant layer can be reliably formed on the surface of the magnetic layer 13 by the top coat applied to the surface of the layer.

<下塗層>
磁性層13の下には、潤滑剤の保持機能と、外部応力(例えば、磁気ヘッドによる加圧力)の緩衝機能とを有する下塗層12を設けることが好ましい。また、下塗層12を設けることにより、磁気記録媒体10の強度が高まるため、磁気記録媒体10を形成する際に、カレンダ処理を可能とし、磁性層13の充填性を向上できる。下塗層12は、非磁性粉末と結合剤と潤滑剤とを含むものである。
<Undercoat layer>
Under the magnetic layer 13, it is preferable to provide an undercoat layer 12 having a function of retaining a lubricant and a buffering function of external stress (for example, pressure applied by a magnetic head). In addition, since the strength of the magnetic recording medium 10 is increased by providing the undercoat layer 12, calendering can be performed when the magnetic recording medium 10 is formed, and the filling property of the magnetic layer 13 can be improved. The undercoat layer 12 contains nonmagnetic powder, a binder, and a lubricant.

下塗層12に含まれる非磁性粉末としては、カーボンブラック、酸化チタン、酸化鉄、酸化アルミニウム等が挙げられ、通常は、カーボンブラックが単独で用いられるか、カーボンブラックと、酸化チタン、酸化鉄、酸化アルミニウム等の他の非磁性粉末とが混合して用いられる。厚さムラの少ない塗膜を形成して平滑な下塗層12を形成するためには、粒度分布がシャープな非磁性粉末を用いることが好ましい。上記非磁性粉末の平均粒子径は、下塗層12の均一性、表面平滑性、剛性の確保、及び導電性確保の観点から、例えば10〜1000nmであることが好ましく、10〜500nmであることがより好ましい。   Examples of the nonmagnetic powder contained in the undercoat layer 12 include carbon black, titanium oxide, iron oxide, and aluminum oxide. Usually, carbon black is used alone, or carbon black, titanium oxide, and iron oxide are used. In addition, other nonmagnetic powders such as aluminum oxide are mixed and used. In order to form a smooth undercoat layer 12 by forming a coating film with little thickness unevenness, it is preferable to use a nonmagnetic powder having a sharp particle size distribution. The average particle size of the nonmagnetic powder is preferably 10 to 1000 nm, for example, and preferably 10 to 500 nm, from the viewpoint of uniformity of the undercoat layer 12, surface smoothness, ensuring rigidity, and ensuring conductivity. Is more preferable.

下塗層12に含まれる非磁性粉末の粒子形状は、球状、板状、針状、紡錘状のいずれでもあってもよい。針状又は紡錘状の非磁性粉末の平均粒子径は、平均長軸径で10〜300nmが好ましく、平均短軸径で5〜200nmが好ましい。球状の非磁性粉末の平均粒子径は、5〜200nmが好ましく、5〜100nmがより好ましい。板状の非磁性粉末の平均粒子径は、最も大きな板径で10〜200nmが好ましい。更に、平滑且つ厚みムラの少ない下塗層12を形成するためにも、シャープな粒度分布を有する非磁性粉末が好ましく用いられる。   The particle shape of the nonmagnetic powder contained in the undercoat layer 12 may be any of a spherical shape, a plate shape, a needle shape, and a spindle shape. The average particle diameter of the acicular or spindle-shaped nonmagnetic powder is preferably 10 to 300 nm in terms of the average major axis diameter, and more preferably 5 to 200 nm in terms of the average minor axis diameter. The average particle size of the spherical nonmagnetic powder is preferably 5 to 200 nm, and more preferably 5 to 100 nm. The average particle diameter of the plate-like nonmagnetic powder is preferably 10 to 200 nm with the largest plate diameter. Furthermore, a nonmagnetic powder having a sharp particle size distribution is preferably used in order to form the undercoat layer 12 which is smooth and has little thickness unevenness.

下塗層12に含まれる結合剤及び潤滑剤としては、前述の磁性層13に用いられる結合剤及び潤滑剤と同様のものが使用できる。上記結合剤の含有量は、上記非磁性粉末100質量部に対して、好ましくは7〜50質量部であり、より好ましくは10〜35質量部である。また、上記潤滑剤の含有量は、上記非磁性粉末100質量部に対して、好ましくは2〜6質量部であり、より好ましくは2.5〜4質量部である。   As the binder and lubricant contained in the undercoat layer 12, the same binder and lubricant as those used for the magnetic layer 13 described above can be used. The content of the binder is preferably 7 to 50 parts by mass, and more preferably 10 to 35 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the nonmagnetic powder. Moreover, the content of the lubricant is preferably 2 to 6 parts by mass, more preferably 2.5 to 4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the nonmagnetic powder.

前述の磁性層13の磁性体粒子としてε酸化鉄粒子を用いると、ε酸化鉄粒子の飽和磁化量は、従来の強磁性六方晶フェライト粒子の飽和磁化量に比べて、1/2〜1/3と小さいため、記録波長が長いサーボ信号を記録する場合には、下塗層12に磁性体粒子を含有させる。下塗層12に含有させる磁性体粒子としては、例えば、針状の金属鉄系磁性粒子、板状の六方晶フェライト磁性粒子、粒状の窒化鉄系磁性粒子等を用いることができる。   When ε iron oxide particles are used as the magnetic particles of the magnetic layer 13 described above, the saturation magnetization of the ε iron oxide particles is 1/2 to 1/1 compared to the saturation magnetization of the conventional ferromagnetic hexagonal ferrite particles. When the servo signal having a long recording wavelength is recorded, the undercoat layer 12 contains magnetic particles. Examples of the magnetic particles to be contained in the undercoat layer 12 include acicular metal iron-based magnetic particles, plate-shaped hexagonal ferrite magnetic particles, and granular iron nitride-based magnetic particles.

下塗層12の厚さは、好ましくは0.1〜3μmであり、より好ましくは0.3〜2μmである。この厚さ範囲とすることにより、磁気記録媒体10の全厚を不要に大きくせずに、潤滑剤の保持機能と、外部応力の緩衝機能を維持できる。   The thickness of the undercoat layer 12 is preferably 0.1 to 3 μm, more preferably 0.3 to 2 μm. By setting the thickness within this range, the retaining function of the lubricant and the buffering function of the external stress can be maintained without unnecessarily increasing the total thickness of the magnetic recording medium 10.

<非磁性支持体>
非磁性支持体11としては、従来から使用されている磁気記録媒体用の非磁性支持体を使用できる。具体的には、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル類、ポリオレフィン類、セルローストリアセテート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスルフォン、アラミド等からなるフィルム等が挙げられる。
<Non-magnetic support>
As the nonmagnetic support 11, a conventionally used nonmagnetic support for a magnetic recording medium can be used. Specific examples include films made of polyesters such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyolefins, cellulose triacetate, polycarbonate, polyamide, polyimide, polyamideimide, polysulfone, and aramid.

非磁性支持体11の厚さは、用途によって異なるが、好ましくは1.5〜11μmであり、より好ましくは2〜7μmである。非磁性支持体11の厚さが1.5μm以上であれば、成膜性が向上するとともに、高い強度を得ることができる。一方、非磁性支持体11の厚さが11μm以下であれば、全厚が不要に厚くならず、例えば、磁気テープの場合1巻当たりの記録容量を大きくすることができる。   The thickness of the nonmagnetic support 11 varies depending on the application, but is preferably 1.5 to 11 μm, more preferably 2 to 7 μm. If the thickness of the nonmagnetic support 11 is 1.5 μm or more, the film formability is improved and high strength can be obtained. On the other hand, if the thickness of the nonmagnetic support 11 is 11 μm or less, the total thickness is not unnecessarily increased. For example, in the case of a magnetic tape, the recording capacity per roll can be increased.

非磁性支持体11の長手方向のヤング率は、好ましくは5.8GPa以上であり、より好ましくは7.1GPa以上である。非磁性支持体11の長手方向のヤング率が5.8GPa以上であれば、走行性を向上させることができる。また、ヘリキャルスキャン方式に用いられる磁気記録媒体では、長手方向のヤング率(MD)と幅方向のヤング率(TD)との比(MD/TD)は、好ましくは0.6〜0.8であり、より好ましくは0.65〜0.75であり、更に好ましくは0.7である。上記比の範囲内であれば、磁気ヘッドのトラックの入側から出側間の出力のばらつき(フラットネス)を抑えることができる。リニアレコーディング方式に用いられる磁気記録媒体では、長手方向のヤング率(MD)と幅方向のヤング率(TD)との比(MD/TD)は、好ましくは0.7〜1.3である。   The Young's modulus in the longitudinal direction of the nonmagnetic support 11 is preferably 5.8 GPa or more, more preferably 7.1 GPa or more. If the Young's modulus in the longitudinal direction of the nonmagnetic support 11 is 5.8 GPa or more, the running performance can be improved. In the magnetic recording medium used for the helical scan method, the ratio (MD / TD) of Young's modulus (MD) in the longitudinal direction to Young's modulus (TD) in the width direction is preferably 0.6 to 0.8. More preferably, it is 0.65-0.75, More preferably, it is 0.7. As long as the ratio is within the above range, output variation (flatness) between the input side and the output side of the track of the magnetic head can be suppressed. In the magnetic recording medium used for the linear recording system, the ratio (MD / TD) of Young's modulus (MD) in the longitudinal direction to Young's modulus (TD) in the width direction is preferably 0.7 to 1.3.

<バックコート層>
非磁性支持体11の下塗層12が形成されている主面とは反対側の主面(ここでは、下面)には、走行性の向上等を目的としてバックコート層14を設けることが好ましい。バックコート層14の厚さは、好ましくは0.2〜0.8μmであり、より好ましくは0.3〜0.8μmである。バックコート層14の厚さが薄すぎると、走行性向上効果が不十分となり、厚すぎると磁気記録媒体10の全厚が厚くなり、例えば、磁気テープ1巻当たりの記録容量が小さくなる。
<Back coat layer>
A back coat layer 14 is preferably provided on the main surface (here, the lower surface) opposite to the main surface on which the undercoat layer 12 of the nonmagnetic support 11 is formed for the purpose of improving running performance and the like. . The thickness of the backcoat layer 14 is preferably 0.2 to 0.8 μm, and more preferably 0.3 to 0.8 μm. If the thickness of the backcoat layer 14 is too thin, the effect of improving running performance is insufficient, and if it is too thick, the total thickness of the magnetic recording medium 10 is increased, and for example, the recording capacity per magnetic tape roll is reduced.

バックコート層14は、例えば、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック等のカーボンブラックを含有することが好ましい。通常、粒子径が相対的に異なる、小粒径カーボンブラックと大粒径カーボンブラックとが併用される。併用する理由は、走行性向上効果が大きくなるからである。   The back coat layer 14 preferably contains, for example, carbon black such as acetylene black, furnace black, or thermal black. Usually, small particle size carbon black and large particle size carbon black having relatively different particle sizes are used in combination. The reason for using it in combination is that the effect of improving running performance is increased.

また、バックコート層14は結合剤を含み、結合剤としては、磁性層13及び下塗層12に用いられる結合剤と同様のものを用いることができる。これらの中でも、摩擦係数を低減させ磁気ヘッドの走行性を向上させるためには、セルロース系樹脂とポリウレタン系樹脂とを併用することが好ましい。   The back coat layer 14 contains a binder, and the same binder as that used for the magnetic layer 13 and the undercoat layer 12 can be used as the binder. Among these, in order to reduce the friction coefficient and improve the running performance of the magnetic head, it is preferable to use a cellulose resin and a polyurethane resin in combination.

バックコート層14は、強度向上を目的として、酸化鉄、アルミナ等を更に含有することが好ましい。   The back coat layer 14 preferably further contains iron oxide, alumina or the like for the purpose of improving the strength.

次に、本実施形態の磁気記録媒体の製造方法について説明する。本実施形態の磁気記録媒体の製造方法は、例えば、各層形成成分と溶媒とを混合して、磁性層形成用塗料、下塗層形成用塗料及びバックコート層形成用塗料をそれぞれ作製し、非磁性支持体の片面に下塗層形成塗料を塗布して乾燥させて下塗層を形成した後に、その下塗層の上に磁性層形成用塗料を塗布して乾燥させる逐次重層塗布方式で磁性層を形成し、更に非磁性支持体の他方の片面にバックコート層形成用塗料を塗布して乾燥してバックコート層を形成する。その後に全体をカレンダ処理して磁気記録媒体を得る。   Next, a method for manufacturing the magnetic recording medium of this embodiment will be described. The method of manufacturing the magnetic recording medium of the present embodiment includes, for example, mixing each layer forming component and a solvent to prepare a magnetic layer forming paint, an undercoat layer forming paint, and a backcoat layer forming paint, respectively. Apply the undercoat layer-forming paint on one side of the magnetic support and dry it to form the undercoat layer, then apply the magnetic layer-forming paint on the undercoat layer and dry it. Then, a backcoat layer-forming coating material is applied to the other surface of the nonmagnetic support and dried to form a backcoat layer. Thereafter, the whole is calendered to obtain a magnetic recording medium.

また、上記逐次重層塗布方式に代えて、非磁性支持体の片面に下塗層形成用塗料を塗布した後、下塗層形成用塗料が乾燥する前に、下塗層形成用塗料の上に磁性層形成用塗料を塗布して乾燥させる同時重層塗布方式を採用することもできる。   Also, instead of the sequential multi-layer coating method, after applying the undercoat layer-forming paint on one side of the nonmagnetic support, before the undercoat layer-forming paint is dried, on the undercoat layer-forming paint. It is also possible to employ a simultaneous multilayer coating method in which a magnetic layer forming coating is applied and dried.

上記各塗料の塗布方法は特に限定されず、例えば、グラビア塗布、ロール塗布、ブレード塗布、エクストルージョン塗布等を用いることができる。   The coating method of each paint is not particularly limited, and for example, gravure coating, roll coating, blade coating, extrusion coating and the like can be used.

前述の磁性層において、上記磁性層の表面に直線偏光を照射角70°で照射した時に、得られた上記磁性層の屈折率nと消衰係数kから求めた垂直入射時の垂直反射率において、上記磁性層の長手方向の上記直線偏光の垂直反射率をRLとし、上記磁性層の幅方向の上記直線偏光の垂直反射率をRTとし、RLとRTとの変動率A(%)をA=|RL/RT−1|×100とした場合、A≦10%の関係を成立させる方法としては、下記の方法があり、下記の方法を単独で実施することができ、また、下記の方法を複数組み合わせて実施することができる。   In the magnetic layer described above, when the surface of the magnetic layer was irradiated with linearly polarized light at an irradiation angle of 70 °, the vertical reflectance at normal incidence obtained from the refractive index n and extinction coefficient k of the magnetic layer obtained was obtained. The vertical reflectance of the linearly polarized light in the longitudinal direction of the magnetic layer is RL, the vertical reflectance of the linearly polarized light in the width direction of the magnetic layer is RT, and the variation rate A (%) between RL and RT is A. == RL / RT-1 | × 100, the following method can be used to establish the relationship of A ≦ 10%. The following method can be carried out independently, and the following method Can be implemented in combination.

(1)バッチ式混練装置の後に連続式混練装置を直列に連結して混練を行ってから分散することにより、磁性粉末の凝集を低減させる方法がある。例えば、先ずバッチ式混練装置で固形分濃度が70〜90質量%で混練し、混練終了後溶剤を添加することで固形分濃度を50〜69質量%まで希釈させて混練物を取り出し、その後固形分濃度を25〜50質量%の範囲として連続式混練装置を用いて混練処理を行って得られた混練物をサンドミルで分散する。この方法では混練終了後、混練物を取り出す際の固形分濃度を高く維持できるので、高剪断力で混練した後に溶剤を加える希釈工程で、磁性粉末の凝集を押さえることができ、磁性粉密度の高い磁性層が得られる。   (1) There is a method of reducing agglomeration of magnetic powder by dispersing a continuous kneader connected in series after a batch kneader and performing kneading. For example, first, the solid content concentration is kneaded in a batch-type kneading apparatus at 70 to 90% by mass, and after completion of the kneading, the solid content concentration is diluted to 50 to 69% by mass and the kneaded product is taken out, and then the solid matter is taken out. A kneaded product obtained by kneading using a continuous kneader with a partial concentration in the range of 25 to 50% by mass is dispersed with a sand mill. In this method, since the solid content concentration when taking out the kneaded product can be kept high after the kneading is completed, the agglomeration of the magnetic powder can be suppressed in the dilution step in which the solvent is added after kneading with a high shearing force. A high magnetic layer is obtained.

(2)バッチ式混練装置で混練した後にサンドミルで分散させる方法において、混練する前に加圧予備分散処理工程を行って磁性粉末の凝集を低減させる方法がある。例えば、磁性粉末と、結合剤と、有機溶媒とを含有する固形分濃度が15質量%以下の混合液を調製する混合液調製工程、得られた混合液を、高圧噴霧衝突式分散機を用いて加圧状態でノズルから噴霧する加圧予備分散処理工程、得られた予備分散液を濃縮する濃縮工程、得られた濃縮物と結合剤とを固形分濃度が80質量%以上となる状態で混練する混練工程、得られた混練物を希釈成分で希釈する希釈工程、及び得られた固形分濃度が10〜50質量%の分散前スラリを分散メディアで分散処理する分散処理工程とを有する調製処理を行う。   (2) In a method of kneading with a batch kneader and dispersing with a sand mill, there is a method of reducing the aggregation of magnetic powder by performing a pressure pre-dispersion treatment step before kneading. For example, a mixed solution preparation step for preparing a mixed solution containing a magnetic powder, a binder, and an organic solvent and having a solid content concentration of 15% by mass or less, and using the high pressure spray collision type disperser Pressure predispersion treatment step of spraying from a nozzle in a pressurized state, a concentration step of concentrating the obtained predispersion, and the resulting concentrate and binder in a state where the solid content concentration is 80% by mass or more. Preparation having a kneading step for kneading, a diluting step for diluting the obtained kneaded product with a diluting component, and a dispersion treatment step for dispersing a slurry before dispersion having a solid content concentration of 10 to 50% by mass with a dispersion medium Process.

上記混練工程において固形分濃度が80質量%以上となるように予備分散液を濃縮し、混練時のシェアを70N・m以上とすることが好ましい。   In the kneading step, it is preferable that the preliminary dispersion is concentrated so that the solid content concentration is 80% by mass or more, and the share during kneading is 70 N · m or more.

また、加圧予備分散処理工程で用いる高圧噴霧衝突式分散機としては、上記の混合液を高圧フランジャポンプにて加圧し、小径のノズルから混合液を放出させるチャンバを有する分散機や、対向した複数のノズルから混合液を高速高圧で噴霧させ、混合液同士を対面衝突させるチャンバを有する分散機が挙げられる。具体的には、例えば、アルティマイザー、ホモゲナイザー、ナノマイザー等が挙げられる。混合液を噴霧するときの加圧圧力は50MPa以上が好ましく、100MPa以上がより好ましい。処理回数は、分散前後の粘度差や被分散物の粒度分布、混合液のショートパス防止等を考慮して2回以上行うのがよい。分散処理工程で用いるメディア型分散機としては撹拌軸にディスク(穴開き、切り込み入り、溝付等を含む)、ピン、リングが設けられた分散機や、ロータ回転式の分散機(例えば、ナノミル、ピコミル、サンドミル、ダイノミル等)等を用いることができる。分散時間は磁性塗料の成分及び用途により異なるが、滞留時間で30〜90分が好ましい。   Moreover, as a high-pressure spray collision type disperser used in the pressure pre-dispersion treatment step, a disperser having a chamber for pressurizing the above mixed liquid with a high-pressure flanger pump and discharging the mixed liquid from a small-diameter nozzle, Examples include a disperser having a chamber in which a mixed liquid is sprayed from a plurality of nozzles at a high speed and a high pressure to cause the mixed liquids to face each other. Specific examples include an optimizer, a homogenizer, and a nanomizer. The pressure applied when spraying the mixed solution is preferably 50 MPa or more, and more preferably 100 MPa or more. The number of treatments is preferably performed twice or more in consideration of the viscosity difference before and after dispersion, the particle size distribution of the material to be dispersed, the prevention of a short pass of the mixed solution, and the like. Media-type dispersers used in the dispersion treatment process include a disperser in which a disc (including holes, notches, grooves, etc.), pins, and rings is provided on a stirring shaft, and a rotor rotating disperser (for example, a nanomill) , Pico mill, sand mill, dyno mill, etc.) can be used. The dispersion time varies depending on the components and use of the magnetic paint, but the residence time is preferably 30 to 90 minutes.

(3)連続式混練装置で磁性粉末に高い剪断力を加えて混練した後にバッチ式混練装置で適度な剪断力で長時間混練することによって、磁性粉末の凝集を低減させる方法がある。例えば、連続式混練装置にて第1の固形分濃度にて磁性粉末と結合剤樹脂とを混練し、磁性粉末に高い剪断力を加えてできるかぎりほぐして磁性混練物を得る混練工程と、上記連続式混練装置とこれに直列に配設されたバッチ式混練装置とを用いて上記第1の固形分濃度以下の第2の固形分濃度で混練し、ほぐされた磁性粉末の表面に剪断力を加え、バインダである結合剤樹脂を展ばした状態でできる限り吸着させて覆う再混練工程とを経て製造することができる。このとき、第1の固形分濃度を80〜90質量%の範囲とし、第2の固形分濃度を65〜90質量%の範囲とし、混練時間を30〜240分とすることが好ましい。   (3) There is a method of reducing the agglomeration of magnetic powder by kneading magnetic powder with a high shear force in a continuous kneader and then kneading for a long time with an appropriate shear force in a batch kneader. For example, a kneading step of kneading a magnetic powder and a binder resin at a first solid content concentration in a continuous kneading device, and applying a high shearing force to the magnetic powder to obtain a magnetic kneaded material as much as possible, A continuous kneading device and a batch kneading device arranged in series with the kneading agent are kneaded at a second solid content concentration equal to or lower than the first solid content concentration, and a shearing force is applied to the surface of the loosened magnetic powder. And a re-kneading step for adsorbing and covering as much as possible in a state where the binder resin as a binder is spread. At this time, it is preferable that the first solid content concentration is in the range of 80 to 90 mass%, the second solid content concentration is in the range of 65 to 90 mass%, and the kneading time is 30 to 240 minutes.

この方法により磁性粉末に対し、上記連続式混練装置では高い剪断力をかけて混練することができ、また、上記バッチ式混練装置では磁性混練物に対し時間をかけながら良好に混練できるので、磁性粉への結合剤樹脂の吸着が十分に行われ、分散工程においても磁性塗料の磁性粉末をはじめ構成物の分散度が向上し、磁性粉密度の高い磁性層が得られる。   With this method, magnetic powder can be kneaded with a high shearing force in the continuous kneading apparatus, and the magnetic kneaded material can be kneaded well over time with the batch kneading apparatus. Adsorption of the binder resin to the powder is sufficiently performed, and even in the dispersion step, the dispersibility of the magnetic powder of the magnetic coating material is improved, and a magnetic layer having a high magnetic powder density is obtained.

(4)上記(1)〜(3)の方法を行って混練工程での分散度を高めることにより、サンドミルにおける分散時間を短くすることができるので、ビーズの摩耗粉の混入等による汚染の発生を低減することができ、磁性粉密度のより高い磁性層が得られる。   (4) Since the dispersion time in the sand mill can be shortened by carrying out the above methods (1) to (3) to increase the degree of dispersion in the kneading process, the occurrence of contamination due to mixing of wear powder of beads, etc. And a magnetic layer having a higher magnetic powder density can be obtained.

また、サンドミル分散、希釈工程後に遠心分離機による遠心分離工程を用いることで、所定の粒子サイズ以上の磁性粉末を除去することができるので、凝集体や未分散物が除去され、均一な磁性塗料が得られる。遠心分離工程では1000〜20000Gの加速度で行うことが好ましい。   In addition, since a magnetic powder having a predetermined particle size or more can be removed by using a centrifugal separation process after the sand mill dispersion and dilution process, aggregates and undispersed materials are removed, and a uniform magnetic coating is obtained. Is obtained. In the centrifugation step, it is preferable to carry out at an acceleration of 1000 to 20000 G.

また、上記分散工程の後、衝突型分散機により更に分散される再分散工程を含ませることにより、分散性のより安定した磁性塗料が得られる。衝突型分散機としては、50〜250MPaの高圧で使用できるものが好ましい。   In addition, a magnetic coating with more stable dispersibility can be obtained by including a redispersion step of further dispersing by a collision type disperser after the dispersion step. As the collision type disperser, those that can be used at a high pressure of 50 to 250 MPa are preferable.

(5)塗布・乾燥工程において、ゆっくり乾燥させることによって緻密な磁性層を得る方法がある。特に逐次重層塗布で薄層の磁性塗膜を塗布して乾燥させる場合には、磁性層が急速に乾燥するため溶剤の乾燥により磁性層が粗密になり易い。そこで、乾燥エリアの空気の溶剤濃度を高めて乾燥速度を遅らせて、ゆっくり乾燥させることにより、磁性粉密度の高い磁性層が得られる。   (5) There is a method of obtaining a dense magnetic layer by slowly drying in the coating / drying step. In particular, when a thin magnetic coating film is applied and dried by successive multilayer coating, the magnetic layer is rapidly dried and the magnetic layer is likely to become dense due to drying of the solvent. Therefore, a magnetic layer having a high magnetic powder density can be obtained by increasing the solvent concentration of the air in the drying area, slowing the drying speed, and drying slowly.

具体的には磁性層の上記塗布・乾燥工程において、磁性塗膜の表面温度の上昇が停止して略一定の温度に達するまで磁性塗膜を加熱する予熱過程と、予熱過程後に行われ上記磁性塗膜の表面温度が略一定に保たれる恒率乾燥過程と、恒率乾燥過程後に行われ上記磁性塗膜の表面温度が、上記恒率乾燥過程を行っている際の温度よりも高くなり、磁性塗膜を固化させる減率乾燥過程とを行ない、恒率乾燥期間は、0.2秒以上とすることが好ましい。   Specifically, in the coating / drying process of the magnetic layer, a preheating process for heating the magnetic coating film until the surface temperature of the magnetic coating film stops rising and reaches a substantially constant temperature, and after the preheating process, the magnetic coating is performed. The constant temperature drying process in which the surface temperature of the coating film is kept substantially constant, and the surface temperature of the magnetic coating film that is performed after the constant rate drying process is higher than the temperature during the constant rate drying process. The rate-decreasing drying process for solidifying the magnetic coating film is performed, and the constant-rate drying period is preferably 0.2 seconds or more.

(6)上記以外の方法として、磁性塗料を塗布するときの固形分濃度S/Sを高くして塗布することにより、乾燥時における蒸発する溶剤量が少なくなり、より緻密な磁性層を形成することができる。   (6) As a method other than the above, by applying a solid content concentration S / S at the time of applying a magnetic paint, the amount of solvent that evaporates during drying is reduced, and a denser magnetic layer is formed. be able to.

(高記録密度用磁気記録媒体の記録再生機構)
次に、本発明の高記録密度用磁気記録媒体の記録再生機構の実施形態について説明する。
(Recording / reproducing mechanism of magnetic recording medium for high recording density)
Next, an embodiment of the recording / reproducing mechanism of the magnetic recording medium for high recording density of the present invention will be described.

本実施形態の高記録密度用磁気記録媒体の記録再生機構は、前述の実施形態の高記録密度用磁気記録媒体と、TMRヘッドとを備えている。上記高記録密度用磁気記録媒体は、前述のとおり、電磁変換特性を向上できるが、更に高感度のTMRヘッドと組み合わせることにより、更に良好な電磁変換特性(SN特性)を得ることができる。   The recording / reproducing mechanism for the high recording density magnetic recording medium of the present embodiment includes the high recording density magnetic recording medium of the above-described embodiment and a TMR head. As described above, the magnetic recording medium for high recording density can improve the electromagnetic conversion characteristics. However, when combined with a more sensitive TMR head, it is possible to obtain even better electromagnetic conversion characteristics (SN characteristics).

また、TMRヘッドは、感度が高く、微粒子のε酸化鉄と組み合わせることにより、高いSN比を得ることができるが、TMRヘッドは感度が高いために、磁性層とのスペーシングが小さくなると、TMRヘッドと磁性層の突起との接触による放熱により、TMR素子が瞬間的に冷却されるために生ずる、サーマルアスペリティノイズ(クーリングノイズ)が発生しやすくなるが、前述のとおり、上記磁気記録媒体の磁性層の表面をn−ヘキサンで洗浄した後の上記磁性層の表面のスペーシングをTSA(Tape Spacing Analyzer)で測定したとき、上記スペーシングの値を5nm以上12nm以下に設定することで、サーマルアスペリティノイズを低減できる。   In addition, the TMR head has high sensitivity and can obtain a high S / N ratio by combining with fine ε iron oxide. However, since the TMR head has high sensitivity, if the spacing with the magnetic layer is small, the TMR head Thermal asperity noise (cooling noise), which is generated due to the instantaneous cooling of the TMR element due to heat dissipation due to the contact between the head and the protrusions of the magnetic layer, is likely to occur. When the spacing of the surface of the magnetic layer after the surface of the layer is washed with n-hexane is measured by TSA (Tape Spacing Analyzer), the value of the spacing is set to 5 nm or more and 12 nm or less. Noise can be reduced.

以下、実施例により本発明を説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。また、以下の説明において、「部」とあるのは「質量部」を意味する。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to the following Example. In the following description, “parts” means “parts by mass”.

(実施例1)
[磁性塗料の調製]
表1に示す磁性塗料成分(1)を高速攪拌混合機で高速混合して混合物を調製した。次に、得られた混合物をサンドミルで250分間分散処理した後、表2に示す磁性塗料成分(2)を加えて分散液を調製した。次に、得られた分散液と、表3に示す磁性塗料成分(3)とをディスパを用いて撹拌し、これをフィルタでろ過して、磁性塗料を調製した。
Example 1
[Preparation of magnetic paint]
A magnetic paint component (1) shown in Table 1 was mixed at high speed with a high speed stirring mixer to prepare a mixture. Next, the obtained mixture was subjected to a dispersion treatment with a sand mill for 250 minutes, and then a magnetic coating component (2) shown in Table 2 was added to prepare a dispersion. Next, the obtained dispersion and the magnetic paint component (3) shown in Table 3 were stirred using a dispaper, and this was filtered with a filter to prepare a magnetic paint.

Figure 2018206463
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[下塗塗料の調製]
表4に示す下塗塗料成分(1)を回分式ニーダで混練することにより混練物を調製した。次に、得られた混練物と、表5に示す下塗塗料成分(2)とをディスパを用いて撹拌して、混合液を調製した。次に、得られた混合液をサンドミルで100分間分散して分散液を調製した後、この分散液と、表6に示す下塗塗料成分(3)とをディスパを用いて撹拌し、これをフィルタでろ過して、下塗塗料を調製した。
[Preparation of undercoat]
A kneaded product was prepared by kneading the undercoat paint component (1) shown in Table 4 with a batch kneader. Next, the obtained kneaded material and the undercoat paint component (2) shown in Table 5 were stirred using a dispaper to prepare a mixed solution. Next, after the obtained mixed liquid was dispersed with a sand mill for 100 minutes to prepare a dispersion liquid, this dispersion liquid and the undercoat paint component (3) shown in Table 6 were stirred using a dispaper, and this was filtered. Undercoat paint was prepared.

Figure 2018206463
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[バックコート層用塗料の調製]
表7に示すバックコート層用塗料成分を混合した混合液を、サンドミルで50分間分散して分散液を調製した。得られた分散液にポリイソシアネートを15部加えて撹拌し、これをフィルタでろ過して、バックコート層用塗料を調製した。
[Preparation of paint for back coat layer]
A mixed liquid in which the coating components for the back coat layer shown in Table 7 were mixed was dispersed by a sand mill for 50 minutes to prepare a dispersion. 15 parts of polyisocyanate was added to the obtained dispersion and stirred, and this was filtered through a filter to prepare a coating material for a backcoat layer.

Figure 2018206463
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[評価用磁気テープの作製]
非磁性支持体(ポリエチレンナフタレートフィルム、厚さ:5μm)の上に、上記下塗塗料をカレンダ処理後の下塗層の厚さが1.1μmとなるように塗布し、100℃で乾燥して下塗層を形成した。次に、上記下塗層の上に、上記磁性塗料をカレンダ処理後の磁性層の厚さが55nmとなるように、ダイコータを用いてコーター張力を4.5N/インチとして塗布し、100℃で乾燥して磁性層を形成した。その乾燥工程の間に、N−S対抗磁石を用いて垂直方向に強度450kA/mの配向磁界を印加しながら、垂直配向処理を行った。
[Production of magnetic tape for evaluation]
On the non-magnetic support (polyethylene naphthalate film, thickness: 5 μm), the primer coating is applied so that the thickness of the primer layer after the calendering process is 1.1 μm and dried at 100 ° C. An undercoat layer was formed. Next, on the undercoat layer, a coater tension of 4.5 N / inch was applied using a die coater so that the thickness of the magnetic layer after calendering the magnetic coating was 55 nm, at 100 ° C. A magnetic layer was formed by drying. During the drying process, vertical alignment treatment was performed while applying an orientation magnetic field of 450 kA / m in the vertical direction using an NS counter magnet.

次に、上記バックコート層用塗料を、非磁性支持体の上記下塗層及び上記磁性層が形成された面とは反対側の面上に、カレンダ処理後の厚さが0.5μmとなるように塗布し、100℃で乾燥してバックコート層を形成した。   Next, the thickness after the calendering is 0.5 μm on the surface of the non-magnetic support on the side opposite to the surface on which the undercoat layer and the magnetic layer are formed. And then dried at 100 ° C. to form a backcoat layer.

その後、上記非磁性支持体の上面側に下塗層及び磁性層が形成され、下面側にバックコート層が形成された原反ロールを、7段の金属ロールを有するカレンダ装置で温度100℃、線圧300kg/cmでカレンダ処理した。   Thereafter, a raw roll having an undercoat layer and a magnetic layer formed on the upper surface side of the non-magnetic support and a back coat layer formed on the lower surface side is heated at a temperature of 100 ° C. with a calender device having seven metal rolls. Calendar treatment was performed at a linear pressure of 300 kg / cm.

最後に、得られた原反ロールを60℃で48時間硬化処理し、磁気シートを作製した。この磁気シートを1/2インチ幅に裁断して、実施例1の評価用磁気テープを作製した。   Finally, the obtained raw roll was cured at 60 ° C. for 48 hours to produce a magnetic sheet. This magnetic sheet was cut to a width of 1/2 inch to produce a magnetic tape for evaluation of Example 1.

(実施例2)
実施例1で作製した磁性塗料をカレンダ処理後の磁性層の厚さが135nmとなるように塗布した以外は、実施例1と同様にして、実施例2の評価用磁気テープを作製した。
(Example 2)
A magnetic tape for evaluation of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the magnetic coating material produced in Example 1 was applied so that the thickness of the magnetic layer after calendaring was 135 nm.

(実施例3)
実施例1で作製した磁性塗料をカレンダ処理後の磁性層の厚さが85nmとなるように塗布し、100℃で乾燥して磁性層を形成した。その乾燥工程の間に、配向磁界(900kA/m)を印加しながら、垂直配向処理を行った以外は、実施例1と同様にして、実施例3の評価用磁気テープを作製した。
Example 3
The magnetic coating material produced in Example 1 was applied so that the thickness of the magnetic layer after the calendar treatment was 85 nm, and dried at 100 ° C. to form a magnetic layer. A magnetic tape for evaluation of Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that vertical alignment treatment was performed while applying an orientation magnetic field (900 kA / m) during the drying step.

(実施例4)
表1に示す磁性塗料成分(1)のε−Fe23磁性粉末の平均粒子径を16nmに変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例4の評価用磁気テープを作製した。
(Example 4)
A magnetic tape for evaluation of Example 4 was produced in the same manner as in Example 1 except that the average particle diameter of the ε-Fe 2 O 3 magnetic powder of the magnetic coating component (1) shown in Table 1 was changed to 16 nm. .

(実施例5)
表1に示す磁性塗料成分(1)のε−Fe23磁性粉末の保磁力を2800〔Oe〕に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例5の評価用磁気テープを作製した。
(Example 5)
The magnetic tape for evaluation of Example 5 is the same as Example 1 except that the coercive force of the ε-Fe 2 O 3 magnetic powder of the magnetic coating component (1) shown in Table 1 is changed to 2800 [Oe]. Produced.

(実施例6)
実施例1で作製した磁性塗料をカレンダ処理後の磁性層の厚さが85nmとなるように塗布し、非磁性支持体の上面側に下塗層及び磁性層が形成され、下面側にバックコート層が形成された原反ロールを、7段の金属ロールを有するカレンダ装置で温度90℃、線圧300kg/cmでカレンダ処理した以外は、実施例1と同様にして、実施例6の評価用磁気テープを作製した。
(Example 6)
The magnetic coating material prepared in Example 1 was applied so that the thickness of the magnetic layer after the calendering process was 85 nm, an undercoat layer and a magnetic layer were formed on the upper surface side of the nonmagnetic support, and a back coat was formed on the lower surface side. For evaluation of Example 6 except that the raw roll with the layer formed thereon was calendered at a temperature of 90 ° C. and a linear pressure of 300 kg / cm with a calender device having a seven-stage metal roll. A magnetic tape was prepared.

(実施例7)
実施例1で作製した磁性塗料をカレンダ処理後の磁性層の厚さが43nmとなるように塗布した以外は、実施例1と同様にして、実施例7の評価用磁気テープを作製した。
(Example 7)
A magnetic tape for evaluation of Example 7 was produced in the same manner as in Example 1 except that the magnetic coating material produced in Example 1 was applied so that the thickness of the magnetic layer after calendering was 43 nm.

(実施例8)
実施例1で作製した磁性塗料をカレンダ処理後の磁性層の厚さが145nmとなるように塗布した以外は、実施例1と同様にして、実施例8の評価用磁気テープを作製した。
(Example 8)
A magnetic tape for evaluation of Example 8 was produced in the same manner as in Example 1 except that the magnetic coating material produced in Example 1 was applied so that the thickness of the magnetic layer after calendaring was 145 nm.

(実施例9)
実施例1で作製した磁性塗料をカレンダ処理後の磁性層の厚さが85nmとなるように塗布し、100℃で乾燥して磁性層を形成した。その乾燥工程の間に、配向磁界(100kA/m)を印加しながら、垂直配向処理を行った以外は、実施例1と同様にして、実施例9の評価用磁気テープを作製した。
Example 9
The magnetic coating material produced in Example 1 was applied so that the thickness of the magnetic layer after the calendar treatment was 85 nm, and dried at 100 ° C. to form a magnetic layer. A magnetic tape for evaluation of Example 9 was produced in the same manner as in Example 1 except that the vertical alignment treatment was performed while applying an alignment magnetic field (100 kA / m) during the drying step.

(比較例1)
表1に示す磁性塗料成分(1)のε−Fe23磁性粉末の平均粒子径を18nmに変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例1の評価用磁気テープを作製した。
(Comparative Example 1)
A magnetic tape for evaluation of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the average particle size of the ε-Fe 2 O 3 magnetic powder of the magnetic coating component (1) shown in Table 1 was changed to 18 nm. .

(比較例2)
磁性塗料成分(2)の溶剤成分であるシクロヘキサノン、メチルエチルケトン、トルエンの量を、各々100部に変更して、磁性塗料の固形分濃度S/Sを20%とし、ダイコータのコーター張力を2.5N/インチとして上記磁性塗料を塗布した以外は、実施例1と同様にして、比較例2の評価用磁気テープを作製した。
(Comparative Example 2)
The amount of cyclohexanone, methyl ethyl ketone, and toluene, which are solvent components of the magnetic coating component (2), is changed to 100 parts each, the solid content concentration S / S of the magnetic coating is 20%, and the coater tension of the die coater is 2.5N. A magnetic tape for evaluation of Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the magnetic coating was applied as / inch.

(比較例3)
表1に示す磁性塗料成分(1)のε−Fe23磁性粉末を、平均粒子径が17nm、保磁力が3000〔Oe〕の窒化鉄磁性粉末に変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例3の評価用磁気テープを作製した。
(Comparative Example 3)
The same as in Example 1 except that the magnetic paint component (1) ε-Fe 2 O 3 magnetic powder shown in Table 1 was changed to an iron nitride magnetic powder having an average particle diameter of 17 nm and a coercive force of 3000 [Oe]. Thus, a magnetic tape for evaluation of Comparative Example 3 was produced.

次に、作製した評価用磁気テープを用いて以下の特性を測定した。   Next, the following characteristics were measured using the produced magnetic tape for evaluation.

<反射率の変動率>
溝尻光学工業社製の自動エリプソメータ“DHA−XAVW/S6”(製品名)を用いて、評価用磁気テープの磁性層の表面に、磁性層の長手方向及び幅方向から波長546nmの直線偏光を照射角70°で照射して、磁性層の屈折率nと消衰係数kとを長手方向及び幅方向のそれぞれにおいて求め、下記式により、それぞれの垂直入射時の垂直反射率Rを算出した。
R=〔(n−1)2+k2〕/〔(n+1)2+k2
<Fluctuation rate of reflectance>
Using an automatic ellipsometer “DHA-XAVW / S6” (product name) manufactured by Mizoji Optical Co., Ltd., the surface of the magnetic layer of the magnetic tape for evaluation is irradiated with linearly polarized light having a wavelength of 546 nm from the longitudinal direction and the width direction of the magnetic layer. Irradiated at an angle of 70 °, the refractive index n and extinction coefficient k of the magnetic layer were determined in each of the longitudinal direction and the width direction, and the vertical reflectance R at each normal incidence was calculated by the following formula.
R = [(n−1) 2 + k 2 ] / [(n + 1) 2 + k 2 ]

上記式から求めた垂直反射率において、磁性層の長手方向の直線偏光の垂直反射率をRLとし、磁性層の幅方向の直線偏光の垂直反射率をRTとして、下記式により垂直反射率の変動率A(%)を算出した。
A=|RL/RT−1|×100
In the vertical reflectivity obtained from the above formula, the vertical reflectivity of linearly polarized light in the longitudinal direction of the magnetic layer is RL, and the vertical reflectivity of linearly polarized light in the width direction of the magnetic layer is RT. The rate A (%) was calculated.
A = | RL / RT-1 | × 100

上記変動率Aの測定において、照射する光のビーム径は、照射角70°では、長軸方向を約2.81mm、短軸方向を約0.96mmとした。例えば、LTO6ヘッドの場合、16チャンネル(CH)であり、ヘッド素子が167μm間隔で16個、幅約2.5mmの間に並んでいる。従って、磁気テープの幅方向に照射した場合は、幅方向の光のビーム径が約2.81mmとなり、ヘッド素子が並んでいる領域の長さ約2.5mmとほぼ同様の領域における反射率を評価していることになる。   In the measurement of the variation rate A, the beam diameter of the irradiated light was about 2.81 mm in the major axis direction and about 0.96 mm in the minor axis direction at an irradiation angle of 70 °. For example, in the case of an LTO6 head, there are 16 channels (CH), and 16 head elements are arranged at an interval of 167 μm and a width of about 2.5 mm. Therefore, when irradiated in the width direction of the magnetic tape, the beam diameter of the light in the width direction is about 2.81 mm, and the reflectance in an area substantially the same as the length of the area where the head elements are arranged is about 2.5 mm. It will be evaluated.

<磁性層の厚さ方向のMr・t、保磁力及び角形比>
東英工業社製の振動試料型磁力計“VSM−P7型”(製品名)を用いて、評価用磁気テープのヒステリシス曲線を求めた。上記ヒステリシス曲線から磁性層の厚さ方向のMr・t、保磁力及び角形比を求めた。具体的には、評価用磁気テープを直径8mmの円形に切断して切断サンプルとし、その切断サンプルを、磁気テープの厚さ方向を外部磁場の印加方向に揃えて20枚積層して測定サンプルとした。上記振動試料型磁力計からのデータのプロットモードとしては、印加磁界を−16kOe〜16kOeとし、時定数TCを0.03sec、描画ステップを6ビット、ウエイトタイムを0.3secに設定した。
<Mr · t in the thickness direction of the magnetic layer, coercive force and squareness ratio>
Using a vibrating sample magnetometer “VSM-P7 type” (product name) manufactured by Toei Kogyo Co., Ltd., a hysteresis curve of the magnetic tape for evaluation was obtained. From the hysteresis curve, Mr · t, coercive force and squareness ratio in the thickness direction of the magnetic layer were determined. Specifically, the evaluation magnetic tape is cut into a circular shape with a diameter of 8 mm to obtain a cut sample, and the cut samples are stacked by aligning the thickness direction of the magnetic tape with the application direction of the external magnetic field and stacking 20 samples. did. As a plot mode for data from the vibrating sample magnetometer, the applied magnetic field was set to -16 kOe to 16 kOe, the time constant TC was set to 0.03 sec, the drawing step was set to 6 bits, and the wait time was set to 0.3 sec.

<磁性層のスペーシング>
Micro Physics社製のTSA(Tape Spacing Analyzer)を用いて、磁性層の表面をn−ヘキサンで洗浄した後のスペーシングを測定した。
<Space of magnetic layer>
Spacing after the surface of the magnetic layer was washed with n-hexane was measured using TSA (Tape Spacing Analyzer) manufactured by Micro Physics.

具体的には、ウレタン製の半球で磁性層をガラス板に押し付ける圧力は0.5atm(5.05×104N/m)とした。この状態でストロボスコープから白色光を、ガラス板を通して評価用磁気テープの磁性層側表面の一定領域(240000〜280000μm2)に照射し、そこからの反射光を、IFフィルタ(633nm)及びIFフィルタ(546nm)を通してCCDで受光することで、この領域の凹凸で生じた干渉縞画像を得た。 Specifically, the pressure for pressing the magnetic layer against the glass plate with a hemisphere made of urethane was 0.5 atm (5.05 × 10 4 N / m). In this state, white light is irradiated from the stroboscope to a certain area (240000 to 280000 μm 2 ) on the magnetic layer side surface of the magnetic tape for evaluation through the glass plate, and the reflected light from the light is reflected to the IF filter (633 nm) and the IF filter. By receiving the light through the CCD through (546 nm), an interference fringe image generated by the unevenness in this region was obtained.

次に、この画像を66000ポイントに分割して各ポイントのガラス板から磁性層表面までの距離を求めこれをヒストグラム(度数分布曲線)とし、更にローパスフィルタ(LPF)処理によって滑らかな曲線として、そのピーク位置のガラス板から磁性層表面までの距離をスペーシングとした。   Next, this image is divided into 66000 points, and the distance from the glass plate of each point to the magnetic layer surface is obtained, and this is used as a histogram (frequency distribution curve), and further as a smooth curve by low-pass filter (LPF) processing. The distance from the glass plate at the peak position to the surface of the magnetic layer was defined as spacing.

また、上記スペーシングの計算に用いた磁性層表面の光学定数(位相、反射率)は、大塚電子社製の反射分光膜厚計“FE−3000”(製品名)を用いて測定し、波長546nm付近の値を用いた。   Further, the optical constants (phase, reflectance) of the magnetic layer surface used for the above spacing calculation were measured using a reflection spectral film thickness meter “FE-3000” (product name) manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. A value around 546 nm was used.

n−ヘキサンによる洗浄は、評価用磁気テープをn−ヘキサンに浸漬して室温で30分間超音波洗浄することにより行った。   Cleaning with n-hexane was performed by immersing the magnetic tape for evaluation in n-hexane and ultrasonically cleaning at room temperature for 30 minutes.

<出力特性>
LTOドライブを改造して作製したリニアテープ電磁変換特性測定装置を用いて、これに、書込みトラック幅5μm、読み出しトラック幅2.3μmの誘導型/GMR複合磁気ヘッドを取り付け、テープ速度1.5m/secで、記録波長200nm(G7×1.05倍の線記録密度)の信号を評価用磁気テープに記録して評価した。
<Output characteristics>
An induction / GMR composite magnetic head having a write track width of 5 μm and a read track width of 2.3 μm is attached to a linear tape electromagnetic conversion characteristic measuring device manufactured by modifying an LTO drive, and a tape speed of 1.5 m / In seconds, a signal having a recording wavelength of 200 nm (G7 × 1.05 times linear recording density) was recorded on an evaluation magnetic tape for evaluation.

この装置は、磁気ヘッドを2か所取り付けられる走行系になっており、上記磁気ヘッドを2台取り付けた。磁気ヘッドはトラック幅方向に移動可能な精密ピエゾステージ(移動分解能10nm)に載っており、上流側の磁気ヘッドで信号の記録、下流側の磁気ヘッドで交流消去を1回の走行で行い、上流側の磁気ヘッドと下流側の磁気ヘッドとをトラック幅方向に0.8μmオフセットさせることによって評価用磁気テープ上に磁化幅(磁性層の幅方向の磁化の長さ)0.8μmの信号を記録した。   This apparatus is a traveling system to which two magnetic heads can be attached, and two magnetic heads are attached. The magnetic head is mounted on a precision piezo stage (moving resolution: 10 nm) that can be moved in the track width direction. Signal recording is performed with the upstream magnetic head, and AC erasing is performed with the downstream magnetic head in one run. A signal with a magnetization width (magnetization length in the width direction of the magnetic layer) of 0.8 μm is recorded on the magnetic tape for evaluation by offsetting the magnetic head on the side and the magnetic head on the downstream side by 0.8 μm in the track width direction. did.

次いで、再び評価用磁気テープを走行させて信号を再生し、再生した信号を市販のMRヘッド用Readアンプで増幅した後、キーサイト・テクノロジー社製のスペクトラムアナライザー“N9020A”(製品名)を用いて、信号の基本波成分出力(S)とその2倍の周波数までの積分ノイズ(N)とを測定し、実施例7のS/N比を基準(0dB)として、他のS/N比を実施例7のS/N比に対する相対値(dB)で示した。   Next, the evaluation magnetic tape was run again to reproduce the signal, and the reproduced signal was amplified with a commercially available MR head read amplifier, and then a spectrum analyzer “N9020A” (product name) manufactured by Keysight Technology was used. Then, the fundamental wave component output (S) of the signal and the integrated noise (N) up to twice that frequency are measured, and the S / N ratio of Example 7 is used as a reference (0 dB), and other S / N ratios are measured. Is shown as a relative value (dB) to the S / N ratio of Example 7.

<ヘッド−チャンネル間の出力特性(SN比)の偏差>
テープ幅方向の出力特性(SN比)の変動を評価するために、16チャンネル(CH)のヒューレット・パッカード社製のLTO6用ヘッドを用いて、出力特性(SN比)のヘッド−チャンネル間(以下、ヘッド−CH間という。)の偏差を測定した。ヘッド−CH間の偏差は、約835μmで離れて等間隔に配置された、幅方向の位置が異なる4つのCHのヘッド(CH1、CH6、CH11、CH16)の出力特性(SN比)を、それぞれ上記出力特性の評価方法を用いて測定して、その中の最大値と最小値の差を、ヘッド−CH間の偏差とした。
<Deviation of head-channel output characteristics (S / N ratio)>
In order to evaluate fluctuations in the output characteristics (S / N ratio) in the tape width direction, a head-channel between the output characteristics (S / N ratio) of the output characteristics (S / N ratio) (hereinafter referred to as “S / N ratio”) using a 16-channel (CH) head for LTO6 manufactured by Hewlett-Packard. The deviation between the head and CH) was measured. The deviation between the head and CH is about 835 μm, and the output characteristics (S / N ratio) of four CH heads (CH 1, CH 6, CH 11, CH 16), which are arranged at equal intervals apart from each other in the width direction, It measured using the said output characteristic evaluation method, and made the difference between the maximum value and the minimum value in it the deviation between head-CH.

以上の評価結果を表8に示す。   The above evaluation results are shown in Table 8.

Figure 2018206463
Figure 2018206463

表8から、実施例1〜9では、出力特性(SN比)が高く、ヘッド−CH間の偏差が小さい結果になっていることが分かる。従って、1μm以下の狭トラック幅のマルチチャンネルヘッドにおいても、ヘッド−CH間の出力特性が高く、その偏差を小さくすることができている。これに対し、磁性体粒子の平均粒子径が17nmを超えた比較例1、反射率の変動率Aが10%を超えた比較例2及び比較例3は、全て出力特性(SN比)が低い値になっている。また、比較例2及び比較例3より、反射率の変動率Aの値が大きいと、ヘッド−CH間の偏差も大きいことが分かる。   From Table 8, it can be seen that in Examples 1 to 9, the output characteristics (SN ratio) are high and the deviation between the head and the CH is small. Therefore, even in a multi-channel head having a narrow track width of 1 μm or less, the output characteristics between the head and CH are high, and the deviation can be reduced. On the other hand, Comparative Example 1 in which the average particle diameter of the magnetic particles exceeds 17 nm, Comparative Example 2 and Comparative Example 3 in which the reflectance variation rate A exceeds 10%, all have low output characteristics (S / N ratio). It is a value. Further, it can be seen from Comparative Examples 2 and 3 that the deviation between the head and the CH is large when the value of the reflectance fluctuation rate A is large.

本発明の高記録密度用磁気記録媒体は、電磁変換特性に優れた磁気記録媒体として利用可能である。   The high recording density magnetic recording medium of the present invention can be used as a magnetic recording medium excellent in electromagnetic conversion characteristics.

10 磁気記録媒体(磁気テープ)
11 非磁性支持体
12 下塗層
13 磁性層
14 バックコート層
10 Magnetic recording media (magnetic tape)
11 Nonmagnetic support 12 Undercoat layer 13 Magnetic layer 14 Backcoat layer

Claims (9)

非磁性支持体と、磁性体粒子を含む磁性層とを備える高記録密度用磁気記録媒体であって、
前記磁性体粒子の平均粒子径が、17nm以下であり、
前記磁性層の表面に、前記磁性層の長手方向から直線偏光を照射角70°で照射して、前記磁性層の屈折率nLと消衰係数kLとを求め、nLとkLから前記長手方向の直線偏光の垂直入射時の垂直反射率RLを求め、
前記磁性層の表面に、前記磁性層の幅方向から直線偏光を照射角70°で照射して、前記磁性層の屈折率nTと消衰係数kTとを求め、nTとkTから前記幅方向の直線偏光の垂直入射時の垂直反射率RTを求め、
RLとRTとの変動率A(%)をA=|RL/RT−1|×100とした場合、
A≦10%の関係が成立することを特徴とする高記録密度用磁気記録媒体。
A high recording density magnetic recording medium comprising a nonmagnetic support and a magnetic layer containing magnetic particles,
The average particle diameter of the magnetic particles is 17 nm or less,
The surface of the magnetic layer is irradiated with linearly polarized light from the longitudinal direction of the magnetic layer at an irradiation angle of 70 ° to obtain the refractive index nL and the extinction coefficient kL of the magnetic layer. The vertical reflectance RL at the time of vertical incidence of linearly polarized light is obtained,
The surface of the magnetic layer is irradiated with linearly polarized light at an irradiation angle of 70 ° from the width direction of the magnetic layer to obtain the refractive index nT and extinction coefficient kT of the magnetic layer. Obtain the vertical reflectivity RT at normal incidence of linearly polarized light,
When the fluctuation rate A (%) between RL and RT is A = | RL / RT-1 | × 100,
A magnetic recording medium for high recording density, wherein the relationship of A ≦ 10% is established.
前記磁性層に記録された信号の磁化の長さであって前記磁性層の幅方向の前記磁化の長さを1μm以下とした場合、TMRヘッドで再生される請求項1に記載の高記録密度用磁気記録媒体。   2. The high recording density according to claim 1, wherein when the magnetization length of the signal recorded in the magnetic layer is 1 μm or less in the width direction of the magnetic layer, reproduction is performed by a TMR head. Magnetic recording media. 前記磁性層の厚さ方向の残留磁束密度をMr、前記磁性層の平均厚さをtとすると、0.0013μT・m<Mr・t<0.0032μT・mである請求項1又は2に記載の高記録密度用磁気記録媒体。   The residual magnetic flux density in the thickness direction of the magnetic layer is Mr, and the average thickness of the magnetic layer is t, and 0.0013 μT · m <Mr · t <0.0032 μT · m. Magnetic recording medium for high recording density. 前記磁性層の厚さ方向の角形比が、0.65以上である請求項1〜3のいずれか1項に記載の高記録密度用磁気記録媒体。   The magnetic recording medium for high recording density according to any one of claims 1 to 3, wherein a squareness ratio in a thickness direction of the magnetic layer is 0.65 or more. 前記磁性体粒子は、ε酸化鉄からなる請求項1〜4のいずれか1項に記載の高記録密度用磁気記録媒体。   The magnetic recording medium for high recording density according to claim 1, wherein the magnetic particles are made of ε iron oxide. 前記磁性層の厚さ方向の保磁力が、3000エルステッド〔Oe〕以上である請求項1〜5のいずれか1項に記載の高記録密度用磁気記録媒体。   The magnetic recording medium for high recording density according to claim 1, wherein the magnetic layer has a coercive force in the thickness direction of 3000 oersted [Oe] or more. 前記磁性層の表面をn−ヘキサンで洗浄した後の前記磁性層の表面のスペーシングをTSA(Tape Spacing Analyzer)で測定したとき、前記スペーシングの値は、5nm以上12nm以下である請求項1〜6のいずれか1項に記載の高記録密度用磁気記録媒体。   2. The spacing value is 5 nm or more and 12 nm or less when the spacing of the surface of the magnetic layer after the surface of the magnetic layer is washed with n-hexane is measured with TSA (Tape Spacing Analyzer). The magnetic recording medium for high recording density of any one of -6. 前記磁性層の厚さが、30nm以上200nm以下である請求項1〜7のいずれか1項に記載の高記録密度用磁気記録媒体。   The magnetic recording medium for high recording density according to claim 1, wherein the magnetic layer has a thickness of 30 nm to 200 nm. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の高記録密度用磁気記録媒体と、TMRヘッドとを含むことを特徴とする高記録密度用磁気記録媒体の記録再生機構。   A recording / reproducing mechanism for a high recording density magnetic recording medium, comprising: the high recording density magnetic recording medium according to claim 1; and a TMR head.
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