JP2019067477A - Magnetic recording medium and magnetic recording/reproducing device - Google Patents
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- Magnetic Record Carriers (AREA)
Abstract
Description
本発明は、磁気記録媒体および磁気記録再生装置に関する。 The present invention relates to a magnetic recording medium and a magnetic recording and reproducing apparatus.
磁気記録媒体への情報の記録および/または再生は、通常、磁気記録媒体の表面(磁性層表面)と磁気ヘッド(以下、単に「ヘッド」とも記載する。)とを接触させ摺動させることにより行われる。 Recording and / or reproduction of information on the magnetic recording medium is usually performed by bringing the surface of the magnetic recording medium (the surface of the magnetic layer) and the magnetic head (hereinafter, also simply referred to as "head") into contact and sliding. To be done.
磁気記録媒体に求められる性能の1つとしては、磁気記録媒体に記録された情報を再生する際に優れた電磁変換特性を発揮できることが挙げられる。 One of the performances required of the magnetic recording medium is that it can exhibit excellent electromagnetic conversion characteristics when reproducing information recorded on the magnetic recording medium.
一方、磁性層表面とヘッドとの摺動によってヘッドの再生素子が削れてしまう(以下、「ヘッド素子削れ」とも記載する。)と、磁性層表面と再生素子との距離が広がり、電磁変換特性低下の原因となるスペーシングロスが発生してしまう。このスペーシングロスの発生を抑制するための対策としては、従来、ヘッドに保護層を設けることが提案されていた(例えば特許文献1参照)。 On the other hand, when the magnetic layer surface and the head slide, the reproducing element of the head is scraped (hereinafter, also referred to as "head element scraping"), the distance between the magnetic layer surface and the reproducing element increases, and the electromagnetic conversion characteristic Spacing loss may occur which causes a drop. Conventionally, it has been proposed to provide a protective layer on the head as a measure for suppressing the occurrence of the spacing loss (see, for example, Patent Document 1).
ところで、磁気記録媒体等の各種記録媒体に記録されるデータは、アクセス頻度(再生頻度)に応じて、ホットデータ、ウォームデータ、コールドデータと呼ばれる。アクセス頻度は、ホットデータ、ウォームデータ、コールドデータの順に低くなり、コールドデータは10年以上の長期間(例えば数十年)にわたって記録媒体に記録されたまま保管されることが通常である。このようなコールドデータを記録し保管することは、アーカイブ(archive)と呼ばれる。近年の情報量の飛躍的な増大および各種情報のデジタル化に伴い、磁気記録媒体に記録し保管されるコールドデータのデータ量は増大しているため、アーカイブに適した磁気記録再生システムに対する注目が高まりつつある。 By the way, data recorded on various recording media such as magnetic recording media are referred to as hot data, warm data and cold data according to the access frequency (reproduction frequency). The access frequency decreases in the order of hot data, warm data and cold data, and cold data is usually stored as it is recorded on a recording medium for a long period of 10 years or more (for example, several decades). Recording and storing such cold data is called an archive. As the amount of cold data recorded and stored on magnetic recording media has increased with the recent rapid increase in the amount of information and the digitization of various information, attention has been paid to a magnetic recording and reproducing system suitable for archiving. It is rising.
かかる状況下、近年、磁気記録再生装置(一般に「ドライブ」と呼ばれる。)の試験として、グリーンテープテスト(GTT;Green Tape Test)が行われている。このGTTでは、アクセス頻度が低いコールドデータを記録再生するというアーカイブ用途に特有の使用形態を想定し、1つのヘッドに対して、磁気記録媒体を交換しながら複数(例えば数百)の新品(未使用)の磁気記録媒体を摺動させることが行われる。一方、従来のヘッド耐久性試験では、アーカイブ用途と比べてアクセス頻度が高い使用形態が想定されていたため、通常、磁気記録媒体を新品に交換することなく、1つの磁気記録媒体を同じ磁気ヘッドと繰り返し摺動させることが行われていた。このような従来の耐久性試験では、摺動を繰り返すうちに磁性層表面が磨耗するためヘッド素子削れは徐々に生じ難くなる。これに対し、GTTでは、ヘッドと摺動させる磁気記録媒体を新品に交換し、同じヘッドを複数の新品の磁気記録媒体と摺動させることが繰り返されるため、ヘッドは、従来の耐久性試験より遙かに削れ易い過酷な条件に晒されることになる。このようなGTTにおけるヘッド素子削れを抑制するためには、ヘッド側で対策することと、磁気記録媒体側で対策することが考えられる。例えば、ヘッド側での対策としては、ヘッドの保護層を厚くすることが考えられるものの、ヘッドの保護層を厚くすることは、磁性層表面とヘッドの再生素子との距離を広げることとなり、スペーシングロスの原因となってしまう。これに対し、GTTにおけるヘッド素子削れを抑制するための対策を磁気記録媒体側で取ることができれば、そのような対策が施された磁気記録媒体は、アーカイブ用途での使用形態においてヘッド素子削れを生じ難い、アーカイブ用記録媒体に適した磁気記録媒体と言える。 Under such circumstances, in recent years, a green tape test (GTT) has been conducted as a test of a magnetic recording and reproducing apparatus (generally referred to as a "drive"). In this GTT, assuming a usage pattern specific to archival applications for recording / reproducing cold data with low access frequency, multiple (for example, several hundred) new (for example, several hundred) new products (not yet available) while replacing the magnetic recording medium for one head. Sliding of the magnetic recording medium used). On the other hand, in the conventional head durability test, since the use mode in which the access frequency is higher than that in the archive application is assumed, normally, one magnetic recording medium is replaced with the same magnetic head without replacing the magnetic recording medium with a new one. Repeated sliding has been performed. In such a conventional durability test, since the surface of the magnetic layer wears while sliding is repeated, it is difficult to cause head element scraping to occur gradually. On the other hand, in GTT, the magnetic recording medium slid with the head is replaced with a new one, and the same head is repeatedly slid with a plurality of new magnetic recording media. It will be exposed to the severe conditions which are easily scraped off. In order to suppress head element scraping in such GTT, it is conceivable to take measures on the head side and measures on the magnetic recording medium side. For example, as a countermeasure on the head side, although it is conceivable to thicken the protective layer of the head, thickening the protective layer of the head increases the distance between the surface of the magnetic layer and the reproducing element of the head. It causes pacing loss. On the other hand, if measures can be taken on the magnetic recording medium side to suppress head element scraping in the GTT, the magnetic recording medium on which such measures have been taken will have head element scraping in the usage mode for archiving applications. It can be said that it is a magnetic recording medium suitable for an archival recording medium which is less likely to occur.
そこで本発明の目的は、優れた電磁変換特性を発揮することができるアーカイブ用記録媒体に適した磁気記録媒体を提供すること、詳しくは、優れた電磁変換特性を発揮することができ、かつグリーンテープテスト(GTT)におけるヘッド素子削れの発生の抑制が可能な磁気記録媒体を提供することにある。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a magnetic recording medium suitable for an archival recording medium that can exhibit excellent electromagnetic conversion characteristics, and more specifically, can exhibit excellent electromagnetic conversion characteristics and is green An object of the present invention is to provide a magnetic recording medium capable of suppressing the occurrence of head element scraping in a tape test (GTT).
本発明の一態様は、
非磁性支持体上に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有する磁気記録媒体であって、
上記強磁性粉末は強磁性六方晶フェライト粉末であり、上記磁性層は酸化物研磨剤を含み、
In−Plane法を用いた上記磁性層のX線回折分析により求められる六方晶フェライト結晶構造の(114)面の回折ピークのピーク強度Int(114)に対する(110)面の回折ピークのピーク強度Int(110)の強度比(Int(110)/Int(114);以下、「XRD(X−ray diffraction)強度比」とも記載する。)は0.5以上4.0以下であり、
上記磁気記録媒体の垂直方向角型比は0.65以上1.00以下であり、
上記磁性層の表面において振り子粘弾性試験により求められる対数減衰率(以下、「磁性層表面の対数減衰率」または単に「対数減衰率」とも記載する。)は0.050以下であり、かつ
上記磁性層の表面に集束イオンビーム(FIB;Focused Ion Beam)を照射して取得される2次イオン像から求められる上記酸化物研磨剤の平均粒子直径(以下、「FIB研磨剤径」とも記載する。)は0.04μm以上0.08μm以下である磁気記録媒体、
に関する。
One aspect of the present invention is
A magnetic recording medium comprising a magnetic layer containing a ferromagnetic powder and a binder on a nonmagnetic support, comprising:
The ferromagnetic powder is ferromagnetic hexagonal ferrite powder, the magnetic layer contains an oxide abrasive,
Peak intensity of the diffraction peak of the (114) plane of the hexagonal ferrite crystal structure determined by X-ray diffraction analysis of the magnetic layer using the In-Plane method Peak intensity Int of the diffraction peak of the (110) plane relative to Int (114) The intensity ratio (Int (110) / Int (114); hereinafter, "XRD (X-ray diffraction) intensity ratio") of (110) is 0.5 or more and 4.0 or less,
The perpendicular direction squareness ratio of the magnetic recording medium is 0.65 or more and 1.00 or less,
The logarithmic attenuation factor determined by a pendulum visco-elastic test on the surface of the magnetic layer (hereinafter, also referred to as “logarithmic attenuation factor of the magnetic layer surface” or simply “logarithmic attenuation factor”) is 0.050 or less, and The average particle diameter of the above-mentioned oxide abrasive obtained from a secondary ion image obtained by irradiating a focused ion beam (FIB; focused ion beam) on the surface of the magnetic layer (hereinafter also referred to as “FIB abrasive diameter”) ) Is 0.04 μm or more and 0.08 μm or less,
About.
一態様では、上記垂直方向角型比は、0.65以上0.90以下であることができる。 In one aspect, the perpendicular squareness ratio can be greater than or equal to 0.65 and less than or equal to 0.90.
一態様では、上記対数減衰率は、0.010以上0.050以下であることができる。 In one aspect, the logarithmic attenuation factor can be 0.010 or more and 0.050 or less.
一態様では、上記酸化物研磨剤は、アルミナ粉末であることができる。 In one aspect, the oxide abrasive can be alumina powder.
一態様では、上記磁気記録媒体は、上記非磁性支持体と上記磁性層との間に、非磁性粉末および結合剤を含む非磁性層を有することができる。 In one aspect, the magnetic recording medium can have a nonmagnetic layer containing a nonmagnetic powder and a binder between the nonmagnetic support and the magnetic layer.
一態様では、上記磁気記録媒体は、上記非磁性支持体の上記磁性層を有する表面側とは反対の表面側に、非磁性粉末および結合剤を含むバックコート層を有することができる。 In one aspect, the magnetic recording medium can have a backcoat layer containing nonmagnetic powder and a binder on the surface side of the nonmagnetic support opposite to the surface having the magnetic layer.
一態様では、上記磁気記録媒体は、磁気テープであることができる。 In one aspect, the magnetic recording medium can be a magnetic tape.
本発明の更なる態様は、上記磁気記録媒体と、磁気ヘッドと、を含む磁気記録再生装置に関する。 A further aspect of the present invention relates to a magnetic recording and reproducing apparatus comprising the above magnetic recording medium and a magnetic head.
一態様では、上記磁気ヘッドは、磁気抵抗効果型(MR;Magnetoresistive)素子を含む磁気ヘッドであることができる。 In one aspect, the magnetic head can be a magnetic head including a magnetoresistive (MR) element.
本発明の一態様によれば、優れた電磁変換特性を発揮することができ、グリーンテープテスト(GTT)におけるヘッド素子削れの発生の抑制が可能なアーカイブ用途に適した磁気記録媒体、およびこの磁気記録媒体を含む磁気記録再生装置を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, a magnetic recording medium suitable for an archive application which can exhibit excellent electromagnetic conversion characteristics and can suppress the occurrence of head element scraping in a green tape test (GTT), and the magnetic recording medium A magnetic recording and reproducing apparatus including a recording medium can be provided.
[磁気記録媒体]
本発明の一態様は、非磁性支持体上に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有する磁気記録媒体であって、上記強磁性粉末は強磁性六方晶フェライト粉末であり、上記磁性層は酸化物研磨剤を含み、In−Plane法を用いた上記磁性層のX線回折分析により求められる六方晶フェライト結晶構造の(114)面の回折ピークのピーク強度Int(114)に対する(110)面の回折ピークのピーク強度Int(110)の強度比(Int(110)/Int(114))は0.5以上4.0以下であり、上記磁気記録媒体の垂直方向角型比は0.65以上1.00以下であり、上記磁性層の表面において振り子粘弾性試験により求められる対数減衰率は0.050以下であり、かつ上記磁性層の表面に集束イオンビームを照射して取得される2次イオン像から求められる上記酸化物研磨剤の平均粒子直径(FIB研磨剤径)は0.04μm以上0.08μm以下である磁気記録媒体に関する。
[Magnetic recording medium]
One embodiment of the present invention is a magnetic recording medium having a magnetic layer containing a ferromagnetic powder and a binder on a nonmagnetic support, wherein the ferromagnetic powder is a ferromagnetic hexagonal ferrite powder, and the magnetic layer is a magnetic layer. The (110) plane relative to the peak intensity Int (114) of the diffraction peak of the (114) plane of the hexagonal ferrite crystal structure determined by X-ray diffraction analysis of the magnetic layer using an In-Plane method, including an oxide abrasive The intensity ratio (Int (110) / Int (114)) of the peak intensities Int (110) of the diffraction peaks of the magnetic recording medium is 0.5 or more and 4.0 or less. The logarithmic attenuation factor determined by the pendulum visco-elastic test on the surface of the magnetic layer is 0.050 or less, and the surface of the magnetic layer is irradiated with a focused ion beam. A magnetic recording medium secondary ion images the average particle diameter of the oxide abrasive obtained from (FIB abrasive diameter) is less 0.08μm or 0.04μm being.
本発明および本明細書において、「磁性層(の)表面」とは、磁気記録媒体の磁性層側表面と同義である。また、本発明および本明細書において、「強磁性六方晶フェライト粉末」とは、複数の強磁性六方晶フェライト粒子の集合を意味するものとする。強磁性六方晶フェライト粒子とは、六方晶フェライト結晶構造を有する強磁性粒子である。以下では、強磁性六方晶フェライト粉末を構成する粒子(強磁性六方晶フェライト粒子)を、「六方晶フェライト粒子」または単に「粒子」とも記載する。「集合」とは、集合を構成する粒子が直接接触している態様に限定されず、結合剤、添加剤等が、粒子同士の間に介在している態様も包含される。以上の点は、本発明および本明細書における非磁性粉末等の各種粉末についても同様とする。 In the present invention and in the present specification, “the (magnetic) layer surface” is synonymous with the magnetic layer side surface of the magnetic recording medium. Further, in the present invention and this specification, “ferromagnetic hexagonal ferrite powder” means an assembly of a plurality of ferromagnetic hexagonal ferrite particles. Ferromagnetic hexagonal ferrite particles are ferromagnetic particles having a hexagonal ferrite crystal structure. Hereinafter, particles (ferromagnetic hexagonal ferrite particles) constituting the ferromagnetic hexagonal ferrite powder are also referred to as “hexagonal ferrite particles” or simply “particles”. "Assembly" is not limited to the embodiment in which the particles constituting the assembly are in direct contact, but also includes the embodiment in which a binder, an additive and the like are interposed between particles. The above points also apply to various powders such as the nonmagnetic powder in the present invention and the present specification.
本発明および本明細書において、「酸化物研磨剤」とは、モース硬度8超の非磁性酸化物粉末を意味する。 In the present invention and in the present specification, "oxide abrasive" means nonmagnetic oxide powder having a Mohs hardness of 8 or more.
本発明および本明細書において、方向および角度に関する記載(例えば垂直、直交、平行等)には、特記しない限り、本発明が属する技術分野において許容される誤差の範囲を含むものとする。上記誤差の範囲とは、例えば、厳密な角度±10°未満の範囲を意味し、厳密な角度±5°以内であることが好ましく、±3°以内であることがより好ましい。 In the present invention and in the present specification, descriptions of directions and angles (e.g., vertical, orthogonal, parallel, etc.) include the range of allowable errors in the technical field to which the present invention belongs, unless otherwise specified. The range of the error means, for example, a range of less than the strict angle ± 10 °, preferably within the strict angle ± 5 °, and more preferably within the range of ± 3 °.
上記磁気記録媒体に関する本発明者らの推察は、以下の通りである。
本発明者らは、上記磁気記録媒体の垂直方向角型比およびXRD強度比が上記範囲であることが、上記磁気記録媒体が優れた電磁変換特性を発揮できること、詳しくは、磁気記録媒体に記録された情報を高SNR(Signal−to−Noise−Ratio)で再生できること、に主に寄与すると考えている。この点について、以下に更に記載する。
上記磁気記録媒体は、磁性層に強磁性六方晶フェライト粉末を含む。本発明者らは、磁性層に含まれる強磁性六方晶フェライト粉末の中には、強磁性六方晶フェライト粉末(粒子の集合)の磁気特性に影響を及ぼす粒子(以下、「前者の粒子」ともいう。)と、影響を及ぼさないか影響が少ないと考えられる粒子(以下、「後者の粒子」ともいう。)とが含まれていると推察している。後者の粒子は、例えば磁性層形成用組成物の調製時に行われる分散処理により粒子が一部欠けること(チッピング(chipping))により発生した微細な粒子と考えられる。
そして本発明者らは、磁性層に含まれる強磁性六方晶フェライト粉末に含まれる粒子の中で、前者の粒子は、In−Plane法を用いたX線回折分析において回折ピークをもたらす粒子であり、後者の粒子は微細なため回折ピークをもたらさないか回折ピークへの影響は小さいと考えている。そのため、In−Plane法を用いた磁性層のX線回折分析によってもたらされる回折ピークの強度に基づけば、強磁性六方晶フェライト粉末の磁気特性に影響を及ぼす粒子の磁性層における存在状態を制御することができると推察している。詳細を後述するXRD強度比は、この点に関する指標と本発明者らは考えている。
一方、垂直方向角型比とは、磁性層表面に対して垂直な方向で測定される飽和磁化に対する残留磁化の比であって、残留磁化が小さいほど値が小さくなる。上記の後者の粒子は微細であり磁化を保持し難いと考えられるため、磁性層において後者の粒子が多く含まれるほど、垂直方向角型比は小さくなる傾向があると推察される。そのため、垂直方向角型比は、磁性層における上記の後者の粒子(微細な粒子)の存在量の指標になり得ると本発明者らは考えている。かかる微細な粒子の磁性層における存在量が少ないほど、強磁性六方晶フェライト粉末の磁気特性は向上すると考えられる。
そして磁性層における後者の粒子(微細な粒子)の存在量を低減し、かつ磁性層における前者の粒子の存在状態を制御することにより、磁気記録媒体の垂直方向角型比およびXRD強度比をそれぞれ上記範囲とすることによって、電磁変換特性の向上が可能になると、本発明者らは推察している。
The present inventors' guess about the above magnetic recording medium is as follows.
The present inventors have found that the perpendicular direction squareness ratio and the XRD intensity ratio of the magnetic recording medium are in the above range, so that the magnetic recording medium can exhibit excellent electromagnetic conversion characteristics, and more specifically, recording on the magnetic recording medium It is thought that it mainly contributes to the ability to reproduce the received information at a high signal-to-noise (Ratio) ratio (SNR). This point is further described below.
The magnetic recording medium contains ferromagnetic hexagonal ferrite powder in the magnetic layer. The present inventors found that, among the ferromagnetic hexagonal ferrite powder contained in the magnetic layer, particles (hereinafter referred to as "particles of the former") that affect the magnetic properties of the ferromagnetic hexagonal ferrite powder (aggregation of particles). It is inferred that it includes particles (hereinafter, also referred to as “the particles of the latter”) which are considered to have little or no influence. The latter particles are considered to be fine particles generated, for example, by chipping of the particles (chipping) due to dispersion treatment performed at the time of preparation of the composition for forming a magnetic layer.
Among the particles contained in the ferromagnetic hexagonal ferrite powder contained in the magnetic layer, the present inventors are the particles of the former that give rise to diffraction peaks in X-ray diffraction analysis using the In-Plane method. Since the latter particles are fine, they do not bring about a diffraction peak or the influence on the diffraction peak is considered to be small. Therefore, based on the intensity of the diffraction peak provided by the X-ray diffraction analysis of the magnetic layer using the In-Plane method, the state of existence of particles in the magnetic layer that affects the magnetic properties of the ferromagnetic hexagonal ferrite powder is controlled. I guess I can do that. The XRD intensity ratio, which will be described in detail later, is considered by the present inventors as an indicator in this regard.
On the other hand, the perpendicular direction squareness ratio is the ratio of residual magnetization to saturation magnetization measured in the direction perpendicular to the magnetic layer surface, and the smaller the residual magnetization, the smaller the value. The latter particles described above are considered to be fine and difficult to maintain magnetization, so it is surmised that the larger the latter particles are included in the magnetic layer, the smaller the perpendicular squareness ratio tends to be. Therefore, the present inventors believe that the perpendicular direction squareness ratio can be an indicator of the amount of the above-mentioned latter particles (fine particles) in the magnetic layer. It is believed that the smaller the amount of such fine particles present in the magnetic layer, the better the magnetic properties of the ferromagnetic hexagonal ferrite powder.
Then, by reducing the abundance of the latter particles (fine particles) in the magnetic layer and controlling the existence state of the former particles in the magnetic layer, the perpendicular direction squareness ratio and the XRD intensity ratio of the magnetic recording medium can be obtained. The present inventors infer that the electromagnetic conversion characteristics can be improved by setting the above range.
更に、上記磁気記録媒体において、磁性層表面の対数減衰率およびFIB研磨剤径がそれぞれ上記範囲にあることが、GTTにおけるヘッド素子削れの発生を抑制することに主に寄与すると、本発明者らは考えている。この点について、以下に更に説明する。 Furthermore, in the above magnetic recording medium, the fact that the logarithmic attenuation factor of the surface of the magnetic layer and the FIB abrasive diameter are respectively in the above ranges mainly contributes to suppressing the occurrence of head element scraping in GTT, the present inventors. Is thinking. This point is further described below.
本発明および本明細書において、磁性層表面の対数減衰率とは、以下の方法により求められる値とする。
図1〜図3は、対数減衰率の測定方法の説明図である。以下、これら図面を参照し対数減衰率の測定方法を説明する。ただし、図示された態様は例示であって、本発明を何ら限定するものではない。
振り子粘弾性試験機内の試料ステージ101において、測定対象の磁気テープの一部(測定用試料)100を、目視で確認できる明らかなしわが入っていない状態で、基板103上に測定面(磁性層表面)を上方に向けて固定用テープ105等で固定された状態で載置する。
測定用試料100の測定面上に、振り子付丸棒型シリンダエッジ104を、シリンダエッジの長軸方向が測定用試料100の長手方向と平行になるように載せる。こうして測定用試料100の測定面に、振り子付丸棒型シリンダエッジ104を載せた状態(上方から見た状態)の一例を、図1に示す。図1に示す態様では、ホルダ兼温度センサー102が設置され、基板103の表面温度をモニタリングできる構成になっている。ただし、この構成は必須ではない。なお測定用試料100の長手方向は、図1に示す態様では図中に矢印によって示した方向であり、測定用試料を切り出した磁気記録媒体における長手方向(磁気テープの場合)または半径方向(磁気ディスクの場合)と同方向である。また、振り子107(図2参照)としては、マグネットに吸着される性質を有する材料製(例えば金属製、合金製等)の振り子を用いる。
測定用試料100を載置した基板103の表面温度を5℃/min以下の昇温速度(5℃/min以下であれば任意の昇温速度でよい。)で昇温して80℃として、振り子運動を、振り子107とマグネット106との吸着を解除することにより開始(初期振動を誘起)させる。振り子運動している振り子107の状態(横から見た状態)の一例が、図2である。図2に示す態様では、振り子粘弾性試験機内で、試料ステージ下方に配置されたマグネット(電磁石)106への通電を停止して(スイッチをオフにして)吸着を解除することにより振り子運動を開始し、電磁石への通電を再開して(スイッチをオンにして)振り子107をマグネット106に吸着させることにより振り子運動を停止させる。振り子運動中、図2に示すように、振り子107は振幅を繰り返す。振り子が振幅を繰り返している間、振り子の変位を変位センサー108によりモニタリングして得られる結果から、変位を縦軸に取り、経過時間を横軸に取った変位−時間曲線を得る。変位−時間曲線の一例を、図3に示す。図3では、振り子107の状態と変位−時間曲線との対応が模式的に示されている。一定の測定間隔で、静止(吸着)と振り子運動とを繰り返し、10分以上(10分以上であれば任意の時間でよい。)経過した後の測定間隔において得られた変位−時間曲線を用いて、対数減衰率Δ(無単位)を、下記式から求め、この値を磁気テープの磁性層表面の対数減衰率とする。1回の吸着の吸着時間は1秒以上(1秒以上であれば任意の時間でよい。)とし、吸着終了から次の吸着開始までの間隔は6秒以上(6秒以上であれば任意の時間でよい。)とする。測定間隔とは、吸着開始から次の吸着開始までの時間の間隔である。また、振り子運動を行う環境の湿度は、相対湿度40〜70%の範囲であれば任意の相対湿度でよい。また、振り子運動を行う環境の雰囲気温度は、20〜30℃の範囲であれば任意の温度でよい。
In the present invention and this specification, the logarithmic attenuation factor of the magnetic layer surface is a value determined by the following method.
1 to 3 are explanatory diagrams of a method of measuring a logarithmic attenuation factor. Hereinafter, the method of measuring the logarithmic attenuation rate will be described with reference to these drawings. However, the illustrated aspect is an illustration and does not limit the present invention.
In the sample stage 101 in the pendulum visco-elasticity tester, the measurement surface (magnetic layer surface) on the substrate 103 in a state in which a part (sample for measurement) of the magnetic tape to be measured (sample for measurement) is clear. ) With the fixing tape 105 or the like in a state of being fixed upward.
The pendulum-equipped round rod cylinder edge 104 is placed on the measurement surface of the measurement sample 100 such that the major axis direction of the cylinder edge is parallel to the longitudinal direction of the measurement sample 100. An example of a state in which a pendulum-mounted round bar cylinder edge 104 is placed on the measurement surface of the measurement sample 100 (a view from above) is shown in FIG. In the embodiment shown in FIG. 1, a holder and temperature sensor 102 is provided, and the surface temperature of the substrate 103 can be monitored. However, this configuration is not essential. The longitudinal direction of the measurement sample 100 is the direction indicated by the arrow in the drawing in the embodiment shown in FIG. 1, and the longitudinal direction (in the case of a magnetic tape) or the radial direction (magnetic) in the magnetic recording medium from which the measurement sample was cut out. In the case of a disc) the same direction. In addition, as the pendulum 107 (see FIG. 2), a pendulum made of a material (for example, made of metal, made of an alloy, or the like) having a property of being adsorbed to a magnet is used.
The surface temperature of the substrate 103 on which the measurement sample 100 is placed is raised to 80 ° C. at a temperature rising rate of 5 ° C./min or less (an arbitrary temperature rising rate may be sufficient if 5 ° C./min or less) The pendulum motion is started (induces initial vibration) by releasing the attraction between the pendulum 107 and the magnet 106. An example of the state of the pendulum 107 in pendulum motion (the state viewed from the side) is shown in FIG. In the embodiment shown in FIG. 2, in the pendulum visco-elastic tester, the pendulum movement is started by stopping energization (turning off the switch) to the magnet (electromagnet) 106 disposed below the sample stage. The pendulum motion is stopped by causing the magnet 106 to adsorb the pendulum 107 to the magnet 106 by reenergizing the electromagnet (with the switch turned on). During pendulum movement, as shown in FIG. 2, the pendulum 107 repeats its amplitude. From the results obtained by monitoring the displacement of the pendulum by the displacement sensor 108 while the pendulum repeats the amplitude, the displacement is taken on the vertical axis, and the displacement time is taken on the horizontal axis. An example of a displacement-time curve is shown in FIG. FIG. 3 schematically shows the correspondence between the state of the pendulum 107 and the displacement-time curve. Repeat stationary (adsorption) and pendulum movement at a constant measurement interval, and use the displacement-time curve obtained at the measurement interval after 10 minutes or more (10 minutes or more may be any time). The logarithmic attenuation factor Δ (no unit) is determined from the following equation, and this value is taken as the logarithmic attenuation factor of the magnetic layer surface of the magnetic tape. The adsorption time of one adsorption is 1 second or more (it may be any time if it is 1 second or more), and the interval from the end of adsorption to the next adsorption start is 6 seconds or more (any time if 6 seconds or more) Time is good.) The measurement interval is an interval of time from the start of adsorption to the next start of adsorption. The humidity of the environment in which the pendulum movement is performed may be any relative humidity as long as the relative humidity is in the range of 40 to 70%. In addition, the ambient temperature of the environment in which the pendulum motion is performed may be any temperature within the range of 20 to 30 ° C.
変位−時間曲線において、変位が極小から再び極小になるまでの間隔を、波の一周期とする。nを、測定間隔中の変位−時間曲線に含まれる波の数とし、Anを、n番目の波における極小変位と極大変位との差とする。図3では、n番目の波の変位が極小から再び極小になるまでの間隔を、Pn(例えば1番目の波についてはP1、2番目についてはP2、3番目についてはP3)と表示している。対数減衰率の算出には、n番目の波の次に現れる極小変位と極大変位との差(上記式中、An+1、図3に示す変位−時間曲線ではA4)も用いるが、極大変位以降に振り子107が静止(吸着)している部分は波の数のカウントには用いない。また、極大変位以前に振り子107が静止(吸着)している部分も、波の数のカウントには用いない。したがって、図3に示す変位−時間曲線では、波の数は3つ(n=3)である。 In the displacement-time curve, the interval from the minimum to the minimum of the displacement is defined as one cycle of the wave. Let n be the number of waves included in the displacement-time curve in the measurement interval, and An be the difference between the minimal and maximal displacements of the nth wave. In Figure 3, the displacement of the n-th wave intervals up again becomes minimum of minimum, labeled Pn (e.g. P 1 for the first wave, for second P 2, P 3 for third) doing. The difference between the minimal displacement and the maximal displacement appearing next to the nth wave (A n + 1 in the above equation, A 4 in the displacement-time curve shown in FIG. 3) is also used to calculate the logarithmic attenuation factor. The part where the pendulum 107 is at rest (adsorption) after the maximum displacement is not used for counting the number of waves. Also, the portion where the pendulum 107 is at rest (adsorption) before the maximum displacement is not used for counting the number of waves. Thus, in the displacement-time curve shown in FIG. 3, the number of waves is three (n = 3).
上記対数減衰率は、ヘッドと磁性層表面とが接触し摺動する際に磁性層表面から遊離して磁性層表面とヘッドとの間に介在する粘着性成分の量の指標となる値と考えられる。かかる粘着性成分が多く存在するほど磁性層表面とヘッドとの密着力が高まり、磁性層表面とヘッドとの円滑な摺動が妨げられる(摺動性が低下する)と考えられる。これに対し、上記磁気記録媒体において磁性層表面の対数減衰率が0.050以下の状態であること、即ち粘着性成分が低減された状態であることは、磁性層表面とヘッドとを円滑に摺動させることに寄与すると考えられる。その結果、GTTにおいて磁性層表面との摺動によってヘッド素子が削れることを抑制することができると本発明者らは推察している。
なお上記粘着性成分の詳細は明らかではない。本発明者らは、上記粘着性成分は、結合剤として用いられる樹脂に由来する可能性があると推察している。詳しくは、次の通りである。結合剤としては、詳細を後述するように各種樹脂を用いることができる。樹脂とは、2つ以上の重合性化合物の重合体(ホモポリマーおよびコポリマーを包含する。)であり、分子量が平均分子量を下回る成分(以下、「低分子量結合剤成分」と記載する。)も通常含まれる。このような低分子量結合剤成分が、ヘッドと磁性層表面との摺動時に磁性層表面から遊離し磁性層表面とヘッドとの間に介在してしまうのではないかと、本発明者らは考えている。そして、上記の低分子量結合剤成分は粘着性を有すると考えられ、振り子粘弾性試験により求められる対数減衰率が、磁性層表面とヘッドとの摺動時に磁性層表面から遊離する低分子量結合剤成分の量の指標になるのではないかと、本発明者らは推察している。なお、一態様では、磁性層は、強磁性六方晶フェライト粉末、結合剤および酸化物研磨剤に加えて、硬化剤を含む磁性層形成用組成物を非磁性支持体上に直接または他の層を介して塗布し、硬化処理を施し形成される。ここでの硬化処理により、結合剤と硬化剤とを硬化反応(架橋反応)させることができる。ただし、低分子量結合剤成分は、理由は定かではないものの、硬化反応の反応性に乏しいのではないかと本発明者らは考えている。このため、低分子量結合剤成分は磁性層に留まり難く磁性層から遊離しやすいことが、低分子量結合剤成分が磁性層表面とヘッドとの摺動時に磁性層表面とヘッドとの間に介在してしまう理由の1つではないかと、本発明者らは推察している。
The above logarithmic attenuation factor is considered to be a value indicative of the amount of adhesive component released from the magnetic layer surface and interposed between the magnetic layer surface and the head when the head and the magnetic layer surface contact and slide. Be It is considered that the adhesion between the surface of the magnetic layer and the head is enhanced as the adhesive component is more present, and smooth sliding between the surface of the magnetic layer and the head is hindered (slidability is lowered). On the other hand, in the above magnetic recording medium, when the logarithmic attenuation factor of the magnetic layer surface is 0.050 or less, that is, the adhesive component is reduced, the magnetic layer surface and the head can be made smooth. It is thought that it contributes to making it slide. As a result, the present inventors infer that it is possible to suppress the head element from being scraped by the sliding with the magnetic layer surface in the GTT.
The details of the above-mentioned adhesive component are not clear. The present inventors speculate that the adhesive component may be derived from a resin used as a binder. The details are as follows. As the binder, various resins can be used as described in detail later. The resin is a polymer (including homopolymers and copolymers) of two or more polymerizable compounds, and a component having a molecular weight lower than the average molecular weight (hereinafter referred to as "low molecular weight binder component"). Usually included. The present inventors believe that such a low molecular weight binder component may be released from the surface of the magnetic layer when it slides between the head and the surface of the magnetic layer and be interposed between the surface of the magnetic layer and the head. ing. The low-molecular-weight binder component is considered to be adhesive, and the low-molecular-weight binder liberates from the magnetic layer surface when the magnetic layer surface and the head slide, as determined by the pendulum visco-elasticity test. The present inventors speculate that it may be an indicator of the amount of ingredients. In one embodiment, the magnetic layer may be a composition for forming a magnetic layer containing a curing agent, in addition to the ferromagnetic hexagonal ferrite powder, the binder and the oxide abrasive, directly on the nonmagnetic support or in another layer. Applied and cured. By the curing treatment here, the binder and the curing agent can be cured (crosslinking reaction). However, although the reason for the low molecular weight binder component is not clear, the present inventors believe that the reactivity of the curing reaction may be poor. Therefore, the low molecular weight binder component does not easily stay in the magnetic layer and is easily released from the magnetic layer, and the low molecular weight binder component intervenes between the magnetic layer surface and the head when sliding between the magnetic layer surface and the head. The present inventors speculate that this is one of the reasons for
また、本発明および本明細書において、FIB研磨剤径は、以下の方法によって求められる値とする。
(1)2次イオン像の取得
集束イオンビーム装置により、FIB研磨剤径を求める対象の磁気記録媒体の磁性層表面の25μm角(25μm×25μm)の領域の2次イオン像を取得する。集束イオンビーム装置としては、日立ハイテクノロジーズ社製MI4050を使用することができる。
2次イオン像を取得する際の集束イオンビーム装置のビーム照射条件を、加速電圧30kV、電流値133pA(ピコアンペア)、BeamSize30nmおよびBrightness50%に設定する。磁性層表面への撮像前のコーティング処理は行わない。2次イオン検出器によって、2次イオン(SI;secondary ion)信号を検出し、2次イオン像を撮像する。2次イオン像の撮像条件は、以下の方法により決定する。磁性層表面の未撮像領域3箇所において、ACB(Auto Contrast Brightess)を実施する(即ち、ACBを3回実施する)ことにより画像の色味を安定させ、コントラスト基準値およびブライトネス基準値を決定する。本ACBにより決定されたコントラスト基準値から1%下げたコントラスト値および上記のブライトネス基準値を、撮像条件とする。磁性層表面の未撮像領域を選択し、上記で決定された撮像条件下で2次イオン像を撮像する。撮像された画像からサイズ等を表示する部分(ミクロンバー、クロスマーク等)を消し、2000pixel×2000pixelの画素数の2次イオン像を取得する。撮像条件の具体例については、後述の実施例を参照できる。
(2)FIB研磨剤径の算出
上記(1)で取得した2次イオン像を、画像処理ソフトに取り込み、以下の手順により2値化処理を行う。画像解析ソフトとしては、例えば、フリーソフトのImageJを使用することができる。
上記(1)で取得した2次イオン像を8bitに色調変更する。2値化処理するための閾値は、下限値を250諧調、上限値を255諧調とし、これら2つの閾値により2値化処理を実行する。2値化処理後に画像解析ソフトによりノイズ成分除去処理を行う。ノイズ成分除去処理は、例えば以下の方法により行うことができる。画像解析ソフトImageJにおいて、ノイズカット処理Despeckleを選択し、AnalyzeParticleでSize 4.0−Infinityを設定してノイズ成分の除去を行う。
こうして得られた2値化処理画像において白く光る各部分を酸化物研磨剤と判断し、画像解析ソフトにより、白く光る部分の個数を求め、かつ白く光る各部分の面積を求める。ここで求められた白く光る各部分の面積から、各部分の円相当径を求める。具体的には、求められた面積Aから、(A/π)^(1/2)×2=Lにより、円相当径Lを算出する。
以上の工程を、FIB研磨剤径を求める対象の磁気記録媒体の磁性層表面の異なる箇所(25μm角)において4回実施し、得られた結果から、FIB研磨剤径を、FIB研磨剤径=Σ(Li)/Σiにより算出する。Σiは、4回の実施により得られた2値化処理画像において観察された白く光る部分の総数である。Σ(Li)は、4回の実施により得られた2値化処理画像において観察された白く光る各部分について求めた円相当径Lの合計である。白く光る部分について、その部分の一部のみが2値化処理画像に含まれている場合もあり得る。そのような場合には、その部分は含めずにΣiおよびΣ(Li)を求める。
In the present invention and in the present specification, the FIB abrasive diameter is a value determined by the following method.
(1) Acquisition of Secondary Ion Image A focused ion beam apparatus acquires a secondary ion image of a region of 25 μm square (25 μm × 25 μm) on the surface of the magnetic layer of the target magnetic recording medium for which the FIB abrasive diameter is to be determined. As a focused ion beam apparatus, MI4050 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation can be used.
The beam irradiation conditions of the focused ion beam apparatus at the time of acquiring a secondary ion image are set to an acceleration voltage of 30 kV, a current value of 133 pA (picoampere), BeamSize of 30 nm and Brightness of 50%. The coating process prior to imaging on the magnetic layer surface is not performed. The secondary ion detector detects a secondary ion (SI) signal and picks up a secondary ion image. The imaging conditions of the secondary ion image are determined by the following method. ACB (Auto Contrast Brightess) is performed at three unimaged areas on the surface of the magnetic layer (that is, ACB is performed three times) to stabilize the tint of the image and determine the contrast reference value and the brightness reference value . A contrast value which is 1% lower than the contrast reference value determined by the present ACB and the above-described brightness reference value are used as imaging conditions. An unimaged area on the surface of the magnetic layer is selected, and a secondary ion image is imaged under the imaging conditions determined above. The portion (micron bar, cross mark, etc.) that displays the size and the like is erased from the captured image, and a secondary ion image with a pixel count of 2000 pixels × 2000 pixels is acquired. The specific examples of the imaging conditions can be referred to the examples described later.
(2) Calculation of FIB Abrasive Diameter The secondary ion image acquired in the above (1) is taken into image processing software, and binarization processing is performed according to the following procedure. As image analysis software, for example, free software ImageJ can be used.
The color tone of the secondary ion image acquired in (1) above is changed to 8 bits. The threshold for the binarization process is set to 250 tones for the lower limit value and 255 tones for the upper limit value, and the binarization process is executed with these two threshold values. After the binarization processing, noise component removal processing is performed by image analysis software. The noise component removal process can be performed, for example, by the following method. In the image analysis software ImageJ, noise cut processing Despeckle is selected, and Size 4.0-Infinity is set in AnalyzeParticle to remove noise components.
In the binarized image thus obtained, each white glowing portion is determined to be an oxide abrasive, the number of white glowing portions is determined by image analysis software, and the area of each white glowing portion is determined. The equivalent circle diameter of each portion is determined from the area of each portion that emits white light determined here. Specifically, the equivalent circle diameter L is calculated from the obtained area A by (A / π) ^ (1/2) × 2 = L.
The above steps were carried out four times at different locations (25 μm square) of the magnetic layer surface of the magnetic recording medium to be subjected to the determination of the FIB abrasive diameter, and from the results obtained, the FIB abrasive diameter was calculated as follows: FIB abrasive diameter = Calculated by Σ (Li) / Σi. Σi is the total number of white glowing portions observed in the binarized image obtained by four executions. Σ (Li) is the sum of the circle equivalent diameters L determined for each of the white glowing portions observed in the binarized image obtained by performing 4 times. It is possible that only a part of the whitening portion is included in the binarized image. In such a case, Σi and Σ (Li) are obtained without including the part.
上記FIB研磨剤径は、磁性層における酸化物研磨剤の存在状態の指標とすることができる値であり、磁性層表面に集束イオンビーム(FIB)を照射して取得される2次イオン像から求められる。この2次イオン像は、FIBが照射された磁性層表面から発生する2次イオンを捕捉することにより生成される。一方、磁性層における研磨剤の存在状態の観察方法としては、従来、走査型電子顕微鏡(SEM;Scanning Electron Microscope)を用いる方法が提案されていた。SEMでは、電子線を磁性層表面に照射し、磁性層表面から放出される2次電子を捕捉して画像(SEM像)が生成される。このような画像生成原理の違いから、同じ磁性層を観察したとしても、2次イオン像から求められる酸化物研磨剤のサイズと、SEM像から求められる酸化物研磨剤のサイズとは、異なるものとなる。本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、上記2次イオン像から先に記載した方法によって求められるFIB研磨剤径を磁性層における酸化物研磨剤の存在状態の新たな指標として、FIB研磨剤径が0.04μm以上0.08μm以下となるように磁性層における酸化物研磨剤の存在状態を制御することに至った。このように磁性層における酸化物研磨剤の存在状態を制御することも、GTTにおいて磁性層表面との摺動によってヘッド素子が削れることを抑制することに寄与すると本発明者らは考えている。 The above-mentioned FIB abrasive diameter is a value which can be used as an index of the existence state of the oxide abrasive in the magnetic layer, and from the secondary ion image obtained by irradiating the surface of the magnetic layer with the focused ion beam (FIB) Desired. The secondary ion image is generated by capturing secondary ions generated from the surface of the magnetic layer irradiated with FIB. On the other hand, a method using a scanning electron microscope (SEM) has conventionally been proposed as a method of observing the state of the abrasive in the magnetic layer. In the SEM, an electron beam is irradiated to the surface of the magnetic layer, secondary electrons emitted from the surface of the magnetic layer are captured, and an image (SEM image) is generated. Due to the difference in image formation principle as described above, even if the same magnetic layer is observed, the size of the oxide abrasive determined from the secondary ion image and the size of the oxide abrasive determined from the SEM image are different. It becomes. As a result of intensive studies, the present inventors use the FIB abrasive diameter determined by the method described above from the secondary ion image as a new indicator of the state of the oxide abrasive present in the magnetic layer. It came to control the existence state of the oxide polishing agent in a magnetic layer so that a diameter might be set to 0.04 micrometer or more and 0.08 micrometer or less. The present inventors believe that controlling the existence state of the oxide abrasive in the magnetic layer in this way also contributes to suppressing scraping of the head element by sliding with the magnetic layer surface in GTT.
以上の通り、上記磁気記録媒体が優れた電磁変換特性を発揮できることには、主にXRD強度比および垂直方向角型比が上記範囲であることが寄与し、GTTにおけるヘッド素子削れの発生を抑制できることには磁性層表面の対数減衰率およびFIB研磨剤径が上記範囲であることが主に寄与すると、本発明者らは推察している。ただし上記推察に、本発明は何ら限定されるものではない。 As described above, to the extent that the above magnetic recording medium can exhibit excellent electromagnetic conversion characteristics, it is mainly contributed that the XRD intensity ratio and the perpendicular direction squareness ratio are in the above range, and the occurrence of head element scraping in GTT is suppressed The present inventors speculate that the log attenuation factor of the surface of the magnetic layer and the diameter of the FIB abrasive mainly contribute to the above range. However, the present invention is not limited to the above estimation.
以下、上記磁気記録媒体について、更に詳細に説明する。 Hereinafter, the magnetic recording medium will be described in more detail.
[XRD強度比]
上記磁気記録媒体は、磁性層に強磁性六方晶フェライト粉末を含む。XRD強度比は、強磁性六方晶フェライト粉末を含む磁性層をIn−Plane法を用いてX線回折分析することによって求められる。以下において、In−Plane法を用いて行われるX線回折分析を、「In−Plane XRD」とも記載する。In−Plane XRDは、薄膜X線回折装置を用いて、以下の条件で、磁性層表面にX線を照射して行うものとする。磁気記録媒体は、テープ状の磁気記録媒体(磁気テープ)とディスク状の磁気記録媒体(磁気ディスク)とに大別される。測定方向は、磁気テープについては長手方向、磁気ディスクについては半径方向とする。
Cu線源使用(出力45kV、200mA)
Scan条件:20〜40degreeの範囲を0.05degree/step、0.1degree/min
使用光学系:平行光学系
測定方法::2θχスキャン(X線入射角0.25°)
上記条件は、薄膜X線回折装置における設定値である。薄膜X線回折装置としては、公知の装置を用いることができる。薄膜X線回折装置の一例としては、リガク社製SmartLabを挙げることができる。In−Plane XRDの分析に付す試料は、測定対象の磁気記録媒体から切り出した媒体試料であって、後述する回折ピークが確認できればよく、その大きさおよび形状は限定されるものではない。
[XRD intensity ratio]
The magnetic recording medium contains ferromagnetic hexagonal ferrite powder in the magnetic layer. The XRD intensity ratio is determined by X-ray diffraction analysis of the magnetic layer containing ferromagnetic hexagonal ferrite powder using the In-Plane method. In the following, X-ray diffraction analysis performed using the In-Plane method is also described as "In-Plane XRD". In-Plane XRD is performed by irradiating the surface of the magnetic layer with X-rays under the following conditions using a thin film X-ray diffractometer. Magnetic recording media are roughly classified into tape-shaped magnetic recording media (magnetic tapes) and disk-shaped magnetic recording media (magnetic disks). The measurement direction is the longitudinal direction for the magnetic tape and the radial direction for the magnetic disk.
Cu source used (output 45 kV, 200 mA)
Scan condition: 0.05 degree / step, 0.1 degree / min in the range of 20-40 degrees
Optical system used: Parallel optical system Measurement method :: 2θχ scan (X-ray incident angle 0.25 °)
The above conditions are set values in the thin film X-ray diffractometer. A known device can be used as the thin film X-ray diffraction device. As an example of a thin film X-ray diffractometer, a Rigaku SmartLab can be mentioned. The sample to be subjected to the In-Plane XRD analysis is a medium sample cut out from the magnetic recording medium to be measured, and the size and the shape thereof are not limited as long as the diffraction peak described later can be confirmed.
X線回折分析の手法としては、薄膜X線回折と粉末X線回折が挙げられる。粉末X線回折は粉末試料のX線回折を測定するのに対し、薄膜X線回折によれば基板上に形成された層等のX線回折を測定することができる。薄膜X線回折は、In−Plane法とOut−Of−Plane法とに分類される。測定時のX線入射角は、Out−Of−Plane法では5.00〜90.00°の範囲であるのに対し、In−Plane法では通常0.20〜0.50°の範囲である。本発明および本明細書におけるIn−Plane XRDでは、上記の通りX線入射角は0.25°とする。In−Plane法は、Out−Of−Plane法と比べてX線入射角が小さいためX線の侵入深さが浅い。したがって、In−Plane法を用いるX線回折分析(In−Plane XRD)によれば、測定対象試料の表層部のX線回折分析を行うことができる。磁気記録媒体試料については、In−Plane XRDによれば磁性層のX線回折分析を行うことができる。上記のXRD強度比とは、かかるIn−Plane XRDにより得られたX線回折スペクトルの中で、六方晶フェライト結晶構造の(114)面の回折ピークのピーク強度Int(114)に対する(110)面の回折ピークのピーク強度Int(110)の強度比(Int(110)/Int(114))である。Intは、Intensity(強度)の略称として用いている。In−Plane XRDにより得られるX線回折スペクトル(縦軸:Intensity、横軸:回折角2θχ(degree))において、(114)面の回折ピークは、2θχが33〜36degreeの範囲で検出されるピークであり、(110)面の回折ピークは、2θχが29〜32degreeの範囲で検出されるピークである。 Methods of X-ray diffraction analysis include thin film X-ray diffraction and powder X-ray diffraction. Powder X-ray diffraction measures X-ray diffraction of a powder sample, whereas thin film X-ray diffraction can measure X-ray diffraction of a layer or the like formed on a substrate. Thin film X-ray diffraction is classified into In-Plane method and Out-Of-Plane method. The X-ray incident angle at the time of measurement is usually in the range of 0.20 to 0.50 in the In-Plane method, while it is in the range of 5.00 to 90.00 in the Out-Of-Plane method. . In the present invention and in the In-Plane XRD in the present specification, the X-ray incident angle is 0.25 ° as described above. The In-Plane method has a smaller X-ray incident angle than the Out-Of-Plane method, and therefore the penetration depth of X-rays is shallow. Therefore, according to X-ray diffraction analysis (In-Plane XRD) using the In-Plane method, X-ray diffraction analysis of the surface layer portion of the sample to be measured can be performed. With respect to the magnetic recording medium sample, X-ray diffraction analysis of the magnetic layer can be performed by In-Plane XRD. The above-mentioned XRD intensity ratio means the (110) plane relative to the peak intensity Int (114) of the diffraction peak of the (114) plane of the hexagonal ferrite crystal structure in the X-ray diffraction spectrum obtained by the In-Plane XRD. The intensity ratio (Int (110) / Int (114)) of the peak intensities Int (110) of the diffraction peaks of Int is used as an abbreviation of Intensity. In the X-ray diffraction spectrum (vertical axis: Intensity, horizontal axis: diffraction angle 2θχ (degree)) obtained by In-Plane XRD, the diffraction peak of the (114) plane is a peak detected in the range of 33 to 36 ° at 2θχ The diffraction peak of the (110) plane is a peak detected in the range of 29 to 32 degrees in 2θχ.
回折面の中で、六方晶フェライト結晶構造の(114)面は、強磁性六方晶フェライト粉末の粒子(六方晶フェライト粒子)の磁化容易軸方向(c軸方向)近くに位置する。また、六方晶フェライト結晶構造の(110)面は、磁化容易軸方向と直交する方向に位置する。
本発明者らは、In−Plane XRDによって求められるX線回折スペクトルにおいて、六方晶フェライト結晶構造の(114)面の回折ピークのピーク強度Int(114)に対する(110)面の回折ピークのピーク強度Int(110)の強度比(Int(110)/Int(114);XRD強度比)が大きいほど、磁化容易軸方向と直交する方向が磁性層表面に対してより平行に近い状態で存在する前者の粒子が磁性層に多く存在することを意味し、XRD強度比が小さいほど、そのような状態で存在する前者の粒子が磁性層に少ないことを意味すると推察している。そして、XRD強度比が0.5以上4.0以下である状態とは、前者の粒子が磁性層において適度に整列した状態にあることを意味すると考えられる。このことが、電磁変換特性の向上に寄与すると、本発明者らは推察している。
XRD強度比は、電磁変換特性の更なる向上の観点から、3.5以下であることが好ましく、3.0以下であることがより好ましい。また、同様の観点から、XRD強度比は、0.7以上であることが好ましく、1.0以上であることがより好ましい。XRD強度比は、例えば、磁気記録媒体の製造工程において行われる配向処理の処理条件によって制御することができる。配向処理としては、垂直配向処理を行うことが好ましい。垂直配向処理は、好ましくは、湿潤状態(未乾燥状態)の磁性層形成用組成物の塗布層の表面に対して垂直に磁場を印加することにより行うことができる。配向条件を強化するほど、XRD強度比の値は大きくなる傾向がある。配向処理の処理条件としては、配向処理における磁場強度等が挙げられる。配向処理の処理条件は特に限定されるものではない。0.5以上4.0以下のXRD強度比が実現できるように配向処理の処理条件を設定すればよい。一例として、垂直配向処理における磁場強度は、0.10〜0.80Tとすることができ、または0.10〜0.60Tとすることもできる。磁性層形成用組成物における強磁性六方晶フェライト粉末の分散性を高めるほど、垂直配向処理によりXRD強度比の値は大きくなる傾向がある。
In the diffractive surface, the (114) plane of the hexagonal ferrite crystal structure is located near the easy magnetization axis direction (c-axis direction) of the particles of the ferromagnetic hexagonal ferrite powder (hexagonal ferrite particles). Further, the (110) plane of the hexagonal ferrite crystal structure is located in the direction orthogonal to the easy magnetization axis direction.
In the X-ray diffraction spectrum determined by In-Plane XRD, the present inventors show the peak intensity of the diffraction peak of the (114) plane of the hexagonal ferrite crystal structure to the peak intensity of the diffraction peak of the (110) plane with respect to Int (114). As the intensity ratio (Int (110) / Int (114); XRD intensity ratio) of Int (110) increases, the direction perpendicular to the magnetization easy axis direction is closer to being parallel to the magnetic layer surface. It is inferred that the smaller the XRD intensity ratio, the smaller the particles of the former present in such a state in the magnetic layer. The state in which the XRD intensity ratio is 0.5 or more and 4.0 or less is considered to mean that the particles of the former are properly aligned in the magnetic layer. The present inventors infer that this contributes to the improvement of the electromagnetic conversion characteristics.
The XRD intensity ratio is preferably 3.5 or less, more preferably 3.0 or less, from the viewpoint of further improving the electromagnetic conversion characteristics. From the same viewpoint, the XRD intensity ratio is preferably 0.7 or more, more preferably 1.0 or more. The XRD intensity ratio can be controlled, for example, by the processing conditions of the orientation processing performed in the manufacturing process of the magnetic recording medium. As the alignment treatment, it is preferable to perform vertical alignment treatment. The vertical alignment treatment can be preferably performed by applying a magnetic field perpendicular to the surface of the coated layer of the composition for forming a magnetic layer in the wet state (undried state). As the orientation conditions are strengthened, the value of the XRD intensity ratio tends to be larger. Examples of processing conditions for the alignment process include magnetic field strength in the alignment process and the like. The processing conditions of the orientation processing are not particularly limited. The processing conditions of the alignment processing may be set so that the XRD intensity ratio of 0.5 or more and 4.0 or less can be realized. As an example, the magnetic field strength in the vertical alignment process can be 0.10 to 0.80 T, or can be 0.10 to 0.60 T. As the dispersibility of the ferromagnetic hexagonal ferrite powder in the composition for forming a magnetic layer is enhanced, the value of the XRD intensity ratio tends to be increased by the vertical alignment treatment.
[垂直方向角型比]
垂直方向角型比とは、磁気記録媒体の垂直方向において測定される角型比である。角型比に関して記載する「垂直方向」とは、磁性層表面と直交する方向をいう。例えば磁気記録媒体がテープ状の磁気記録媒体、即ち磁気テープである場合には、垂直方向は、磁気テープの長手方向と直交する方向でもある。垂直方向角型比は、振動試料型磁束計を用いて測定される。詳しくは、本発明および本明細書における垂直方向角型比は、振動試料型磁束計において、23℃±1℃の測定温度において、磁気記録媒体に外部磁場を最大外部磁場1194kA/m(15kOe)かつスキャン速度4.8kA/m/秒(60Oe/秒)の条件で掃引して求められる値であって、反磁界補正後の値とする。測定値は、振動試料型磁束計のサンプルプローブの磁化をバックグラウンドノイズとして差し引いた値として得るものとする。
[Vertical squareness ratio]
The perpendicular direction squareness ratio is a squareness ratio measured in the perpendicular direction of the magnetic recording medium. The “perpendicular direction” described with respect to the squareness ratio means a direction perpendicular to the magnetic layer surface. For example, when the magnetic recording medium is a tape-shaped magnetic recording medium, ie, a magnetic tape, the perpendicular direction is also a direction perpendicular to the longitudinal direction of the magnetic tape. The perpendicular squareness ratio is measured using a vibrating sample type flux meter. More specifically, the perpendicular squareness ratio in the present invention and in the present specification is the maximum external magnetic field of 1194 kA / m (15 kOe) in the magnetic recording medium at a measurement temperature of 23 ° C. ± 1 ° C. in the vibrating sample type flux meter. And, it is a value obtained by sweeping under the condition of a scanning speed of 4.8 kA / m / sec (60 Oe / sec), which is a value after the demagnetizing field correction. The measurement value is obtained as a value obtained by subtracting the magnetization of the sample probe of the vibrating sample type flux meter as background noise.
上記磁気記録媒体の垂直方向角型比は、0.65以上である。本発明者らは、磁気記録媒体の垂直方向角型比は、先に記載した後者の粒子(微細な粒子)の存在量の指標になり得ると推察している。磁気記録媒体の垂直方向角型比が0.65以上である磁性層は、かかる微細な粒子の存在量が少ないと考えられる。このことが、電磁変換特性の向上に寄与すると、本発明者らは推察している。電磁変換特性の更なる向上の観点から、上記垂直方向角型比は0.70以上であることが好ましく、0.73以上であることがより好ましく、0.75以上であることが更に好ましい。また、角型比は、原理上、最大で1.00である。したがって、上記磁気テープの垂直方向角型比は1.00以下である。上記垂直方向角型比は、例えば0.95以下、0.90以下、0.87以下または0.85以下であってもよい。ただし、上記垂直方向角型比の値が大きいほど、磁性層中に上記の微細な後者の粒子が少なく電磁変換特性の向上の観点から好ましいと考えられる。したがって、上記垂直方向角型比は、上記例示した値を上回ってもよい。 The perpendicular direction squareness ratio of the magnetic recording medium is 0.65 or more. The present inventors speculate that the perpendicular direction squareness ratio of the magnetic recording medium can be an indicator of the amount of the latter particles (fine particles) described above. A magnetic layer having a perpendicular direction squareness ratio of 0.65 or more of the magnetic recording medium is considered to have a small amount of such fine particles. The present inventors infer that this contributes to the improvement of the electromagnetic conversion characteristics. From the viewpoint of further improving the electromagnetic conversion characteristics, the above-mentioned perpendicular direction squareness ratio is preferably 0.70 or more, more preferably 0.73 or more, and still more preferably 0.75 or more. Also, the squareness ratio is at most 1.00 in principle. Therefore, the perpendicular squareness ratio of the magnetic tape is 1.00 or less. The vertical angular ratio may be, for example, 0.95 or less, 0.90 or less, 0.87 or less, or 0.85 or less. However, as the value of the above-mentioned perpendicular direction squareness ratio is larger, it is considered preferable from the viewpoint of improvement of the electromagnetic conversion characteristics because the above-mentioned fine particles of the latter are less in the magnetic layer. Therefore, the above-mentioned perpendicular direction squareness ratio may exceed the value illustrated above.
上記垂直方向角型比を0.65以上とするためには、磁性層形成用組成物の調製工程において、粒子が一部欠けること(チッピング)によって微細な粒子が発生することを抑制することが好ましいと本発明者らは考えている。チッピングの発生を抑制するための具体的手段は後述する。 In order to make the above-mentioned perpendicular direction squareness ratio 0.65 or more, in the preparation process of the composition for forming a magnetic layer, it is suppressed that fine particles are generated due to partial chipping (chipping) of particles. We believe that it is preferred. Specific means for suppressing the occurrence of chipping will be described later.
[対数減衰率]
上記磁気記録媒体の磁性層の表面において振り子粘弾性試験により求められる対数減衰率は、0.050以下である。このことが、GTTにおけるヘッド素子削れの発生を抑制することに寄与すると推察される。GTTにおけるヘッド素子削れの発生をより一層抑制する観点から、対数減衰率は、0.048以下であることが好ましく、0.045以下であることがより好ましく、0.040以下であることが更に好ましい。一方、GTTにおけるヘッド素子削れの発生を抑制する観点からは、上記対数減衰率は低いほど好ましいため、下限値は特に限定されるものではない。一例として、対数減衰率は、例えば0.010以上、または0.015以上であることができる。ただし対数減衰率は、上記の例示した値を下回ってもよい。対数減衰率を調整するための手段の具体的態様は、後述する。
[Log decay rate]
The logarithmic attenuation factor determined by the pendulum viscoelasticity test on the surface of the magnetic layer of the magnetic recording medium is 0.050 or less. It is inferred that this contributes to suppressing the occurrence of head element scraping in the GTT. The logarithmic attenuation factor is preferably 0.048 or less, more preferably 0.045 or less, and further preferably 0.040 or less from the viewpoint of further suppressing the occurrence of head element abrasion in GTT. preferable. On the other hand, from the viewpoint of suppressing the occurrence of head element scraping in GTT, the lower the above-mentioned logarithmic attenuation factor, the lower the above-mentioned logarithmic attenuation factor is, and therefore the lower limit value is not particularly limited. As an example, the logarithmic attenuation factor can be, for example, 0.010 or more, or 0.015 or more. However, the logarithmic attenuation rate may be lower than the above-described values. Specific aspects of the means for adjusting the logarithmic attenuation factor will be described later.
[FIB研磨剤径]
上記磁気記録媒体の磁性層の表面にFIBを照射して取得される2次イオン像から求められるFIB研磨剤径は、0.04μm以上0.08μm以下である。FIB研磨剤径が0.08μm以下であることは、GTTにおいて酸化物研磨剤によってヘッド素子が削られることを抑制することに寄与すると考えられる。また、FIB研磨剤径が0.04μm以上であることは、GTTにおいて磁性層表面との摺動によりヘッドに付着した磁性層由来の成分を除去することに寄与すると推察される。このことは、GTTにおいて磁性層由来の成分がヘッドに付着した状態で磁性層表面とヘッドが摺動することによってヘッドの素子が削れることを抑制することに寄与すると考えられる。GTTにおけるヘッド素子削れの発生をより一層抑制する観点からは、FIB研磨剤径は0.05μm以上であることが好ましく、0.06μm以上であることがより好ましい。また、同様の観点から、FIB研磨剤径は、0.07μm以下であることが好ましい。FIB研磨剤径を調整するための手段の具体的態様は、後述する。
[FIB abrasive diameter]
The diameter of the FIB abrasive determined from the secondary ion image obtained by irradiating the surface of the magnetic layer of the magnetic recording medium with FIB is 0.04 μm or more and 0.08 μm or less. The fact that the FIB abrasive diameter is 0.08 μm or less is considered to contribute to suppressing the head element being abraded by the oxide abrasive in GTT. In addition, it is surmised that the FIB abrasive diameter of 0.04 μm or more contributes to the removal of the component derived from the magnetic layer attached to the head by sliding with the magnetic layer surface in the GTT. This is considered to contribute to suppressing the scraping of the element of the head due to the head sliding on the surface of the magnetic layer in a state where the component derived from the magnetic layer adheres to the head in the GTT. From the viewpoint of further suppressing the occurrence of head element abrasion in GTT, the FIB abrasive diameter is preferably 0.05 μm or more, and more preferably 0.06 μm or more. Further, from the same viewpoint, the FIB abrasive diameter is preferably 0.07 μm or less. Specific embodiments of means for adjusting the FIB abrasive diameter will be described later.
以下、上記磁気記録媒体について、更により詳細に説明する。 Hereinafter, the magnetic recording medium will be described in more detail.
[磁性層]
<強磁性六方晶フェライト粉末>
上記磁気記録媒体の磁性層は、強磁性粉末として強磁性六方晶フェライト粉末を含む。強磁性六方晶フェライト粉末に関して、六方晶フェライトの結晶構造としては、マグネトプランバイト型(「M型」とも呼ばれる。)、W型、Y型およびZ型が知られている。上記磁性層に含まれる強磁性六方晶フェライト粉末は、いずれの結晶構造を取るものであってもよい。また、六方晶フェライトの結晶構造には、構成原子として、鉄原子および二価金属原子が含まれる。二価金属原子とは、イオンとして二価のカチオンになり得る金属原子であり、バリウム原子、ストロンチウム原子、カルシウム原子等のアルカリ土類金属原子、鉛原子等を挙げることができる。例えば、二価金属原子としてバリウム原子を含む六方晶フェライトは、バリウムフェライトであり、ストロンチウム原子を含む六方晶フェライトは、ストロンチウムフェライトである。また、六方晶フェライトは、二種以上の六方晶フェライトの混晶であってもよい。混晶の一例としては、バリウムフェライトとストロンチウムフェライトの混晶を挙げることができる。
[Magnetic layer]
Ferromagnetic hexagonal ferrite powder
The magnetic layer of the magnetic recording medium contains ferromagnetic hexagonal ferrite powder as ferromagnetic powder. With regard to ferromagnetic hexagonal ferrite powder, magnetoplumbite type (also called "M type"), W type, Y type and Z type are known as crystal structure of hexagonal ferrite. The ferromagnetic hexagonal ferrite powder contained in the magnetic layer may have any crystal structure. The crystal structure of hexagonal ferrite contains, as constituent atoms, an iron atom and a divalent metal atom. The divalent metal atom is a metal atom capable of becoming a divalent cation as an ion, and examples thereof include an alkaline earth metal atom such as a barium atom, a strontium atom, and a calcium atom, and a lead atom. For example, a hexagonal ferrite containing a barium atom as a divalent metal atom is a barium ferrite, and a hexagonal ferrite containing a strontium atom is a strontium ferrite. The hexagonal ferrite may be a mixed crystal of two or more hexagonal ferrites. As an example of mixed crystal, mixed crystal of barium ferrite and strontium ferrite can be mentioned.
強磁性六方晶フェライト粉末の粒子サイズの指標としては、活性化体積を用いることができる。「活性化体積」とは、磁化反転の単位である。本発明および本明細書に記載の活性化体積は、振動試料型磁束計を用いて保磁力Hc測定部の磁場スイープ速度3分と30分とで雰囲気温度23℃±1℃の環境下で測定し、以下のHcと活性化体積Vとの関係式から求められる値である。
Hc=2Ku/Ms{1−[(kT/KuV)ln(At/0.693)]1/2}
[上記式中、Ku:異方性定数、Ms:飽和磁化、k:ボルツマン定数、T:絶対温度、V:活性化体積、A:スピン歳差周波数、t:磁界反転時間]
磁気記録媒体には高密度記録化が常に望まれている。高密度記録化を達成するための方法としては、磁性層に含まれる強磁性粉末の粒子サイズを小さくし、磁性層の強磁性粉末の充填率を高める方法が挙げられる。この点から、強磁性六方晶フェライト粉末の活性化体積は、2500nm3以下であることが好ましく、2300nm3以下であることがより好ましく、2000nm3以下であることが更に好ましい。一方、磁化の安定性の観点からは、活性化体積は、例えば800nm3以上であることが好ましく、1000nm3以上であることがより好ましく、1200nm3以上であることが更に好ましい。
An activated volume can be used as an indicator of the particle size of the ferromagnetic hexagonal ferrite powder. The "activation volume" is a unit of magnetization reversal. The activation volume described in the present invention and in the present specification is measured using a vibrating sample type flux meter under an environment of an atmosphere temperature of 23 ° C. ± 1 ° C. with a magnetic field sweep speed of 3 minutes and 30 minutes of the coercive force Hc measurement unit. And the value obtained from the following relationship between Hc and activation volume V:
Hc = 2 Ku / Ms {1-[(kT / KuV) ln (At / 0.693)] 1/2 }
[In the above formula, Ku: anisotropy constant, Ms: saturation magnetization, k: Boltzmann constant, T: absolute temperature, V: activation volume, A: spin precession frequency, t: magnetic field reversal time]
High density recording is always desired for magnetic recording media. As a method for achieving high density recording, there is a method of reducing the particle size of the ferromagnetic powder contained in the magnetic layer and increasing the filling rate of the ferromagnetic powder of the magnetic layer. In this respect, the activation volume of the ferromagnetic hexagonal ferrite powder is preferably at 2500 nm 3 or less, more preferably 2300 nm 3 or less, and further preferably 2000 nm 3 or less. On the other hand, from the viewpoint of the stability of the magnetization, the activation volume is, for example, preferably 800 nm 3 or more, more preferably 1000 nm 3 or more, and still more preferably 1200 nm 3 or more.
強磁性六方晶フェライト粉末を構成する粒子の形状は、強磁性六方晶フェライト粉末を透過型電子顕微鏡を用いて撮影倍率100000倍で撮影し、総倍率500000倍になるように印画紙にプリントして得た粒子写真において、デジタイザーで粒子(一次粒子)の輪郭をトレースして特定するものとする。一次粒子とは、凝集のない独立した粒子をいう。透過型電子顕微鏡を用いる撮影は、加速電圧300kVで透過型電子顕微鏡を用いて直接法により行うものとする。透過型電子顕微鏡観察および測定は、例えば日立製透過型電子顕微鏡H−9000型およびカールツァイス製画像解析ソフトKS−400を用いて行うことができる。強磁性六方晶フェライト粉末を構成する粒子の形状に関して、「板状」とは、対向する2つの板面を有する形状をいう。一方、そのような板面を持たない粒子形状の中で、長軸と短軸の区別のある形状が「楕円状」である。長軸とは、粒子の長さを最も長く取ることができる軸(直線)として決定する。一方、短軸とは、長軸と直交する直線で粒子長さを取ったときに長さが最も長くなる軸として決定する。長軸と短軸の区別がない形状、即ち長軸長=短軸長となる形状が「球状」である。形状から長軸および短軸が特定できない形状を不定形と呼ぶ。上記の粒子形状特定のための透過型電子顕微鏡を用いる撮影は、撮影対象粉末に配向処理を施さずに行う。磁性層形成用組成物の調製に用いる強磁性六方晶フェライト粉末および磁性層に含まれる強磁性六方晶フェライト粉末の形状は、板状、楕円状、球状および不定形のいずれでもよい。 The shape of the particles constituting the ferromagnetic hexagonal ferrite powder is obtained by photographing the ferromagnetic hexagonal ferrite powder at a photographing magnification of 100,000 times using a transmission electron microscope and printing it on a printing paper so that the total magnification becomes 500,000 times. In the obtained particle photograph, the contour of the particle (primary particle) is traced and specified by the digitizer. Primary particles refer to independent particles without aggregation. Photographing using a transmission electron microscope is performed by a direct method using a transmission electron microscope at an acceleration voltage of 300 kV. Transmission electron microscopy and measurement can be performed using, for example, Hitachi Transmission Electron Microscope Model H-9000 and Carl Zeiss image analysis software KS-400. With regard to the shape of the particles constituting the ferromagnetic hexagonal ferrite powder, "plate-like" refers to a shape having two opposing plate surfaces. On the other hand, among particles having no plate surface, the shape having a distinction between the major axis and the minor axis is "elliptical". The major axis is determined as the axis (straight line) that can take the longest particle length. On the other hand, the minor axis is determined as the axis whose length is longest when the particle length is taken as a straight line orthogonal to the major axis. The shape in which the major axis and the minor axis are not distinguished, that is, the shape in which the major axis length = the minor axis length is “spherical”. A shape whose major and minor axes can not be identified from the shape is called irregular. The imaging using the transmission electron microscope for specifying the particle shape described above is performed without subjecting the powder to be imaged to an orientation process. The shape of the ferromagnetic hexagonal ferrite powder used for preparation of the composition for forming the magnetic layer and the ferromagnetic hexagonal ferrite powder contained in the magnetic layer may be any of plate, elliptical, spherical and amorphous.
なお本発明および本明細書に記載の各種粉末に関する平均粒子サイズは、特記しない限り、上記のように撮影された粒子写真を用いて、無作為に抽出した500個の粒子について求められた値の算術平均とする。後述の実施例に示す平均粒子サイズは、透過型電子顕微鏡として日立製透過型電子顕微鏡H−9000型、画像解析ソフトとしてカールツァイス製画像解析ソフトKS−400を用いて得られた値である。 The average particle size for the various powders described in the present invention and in the specification is, unless stated otherwise, the values determined for 500 randomly extracted particles using particle photographs taken as described above. It is an arithmetic mean. The average particle size shown in Examples described later is a value obtained using a Hitachi transmission electron microscope H-9000 type as a transmission electron microscope and an image analysis software KS-400 manufactured by Carl Zeiss as an image analysis software.
強磁性六方晶フェライト粉末の詳細については、例えば特開2011−216149号公報の段落0134〜0136も参照できる。 For details of the ferromagnetic hexagonal ferrite powder, for example, it is also possible to refer to paragraphs 0134 to 0136 of JP-A-2011-216149.
磁性層における強磁性六方晶フェライト粉末の含有量(充填率)は、好ましくは50〜90質量%の範囲であり、より好ましくは60〜90質量%の範囲である。磁性層の強磁性六方晶フェライト粉末以外の成分は少なくとも結合剤および酸化物研磨剤であり、任意に一種以上の添加剤が含まれ得る。磁性層において強磁性六方晶フェライト粉末の充填率が高いことは、記録密度向上の観点から好ましい。 The content (filling ratio) of the ferromagnetic hexagonal ferrite powder in the magnetic layer is preferably in the range of 50 to 90% by mass, and more preferably in the range of 60 to 90% by mass. The components other than the ferromagnetic hexagonal ferrite powder of the magnetic layer are at least a binder and an oxide abrasive, and may optionally contain one or more additives. A high filling factor of the ferromagnetic hexagonal ferrite powder in the magnetic layer is preferable from the viewpoint of improving the recording density.
<結合剤、硬化剤>
上記磁気記録媒体は、磁性層に結合剤を含む。結合剤とは、一種以上の樹脂である。樹脂はホモポリマーであってもコポリマー(共重合体)であってもよい。磁性層に含まれる結合剤としては、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂、スチレン、アクリロニトリル、メチルメタクリレート等を共重合したアクリル樹脂、ニトロセルロース等のセルロース樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール等のポリビニルアルキラール樹脂等から選択したものを単独で用いることができ、または複数の樹脂を混合して用いることができる。これらの中で好ましいものはポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、セルロース樹脂および塩化ビニル樹脂である。これらの樹脂は、後述する非磁性層および/またはバックコート層においても結合剤として使用することができる。以上の結合剤については、特開2010−24113号公報の段落0029〜0031を参照できる。結合剤として使用される樹脂の平均分子量は、重量平均分子量として、例えば10,000以上200,000以下であることができる。本発明および本明細書における重量平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定された値をポリスチレン換算して求められる値である。測定条件としては、下記条件を挙げることができる。後述の実施例に示す重量平均分子量は、下記測定条件によって測定された値をポリスチレン換算して求めた値である。
GPC装置:HLC−8120(東ソー社製)
カラム:TSK gel Multipore HXL−M(東ソー社製、7.8mmID(Inner Diameter)×30.0cm)
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
<Binder, Hardener>
The magnetic recording medium contains a binder in the magnetic layer. The binder is one or more resins. The resin may be a homopolymer or a copolymer (copolymer). As the binder contained in the magnetic layer, polyurethane resin, polyester resin, polyamide resin, vinyl chloride resin, acrylic resin obtained by copolymerizing styrene, acrylonitrile, methyl methacrylate or the like, cellulose resin such as nitrocellulose, epoxy resin, phenoxy resin, Those selected from polyvinyl acetal, polyvinyl alkylal resins such as polyvinyl butyral and the like can be used alone, or a plurality of resins can be mixed and used. Among these, polyurethane resins, acrylic resins, cellulose resins and vinyl chloride resins are preferred. These resins can also be used as binders in the nonmagnetic layer and / or backcoat layer described later. Paragraphs 0029 to 0031 of JP-A-2010-24113 can be referred to for the above-mentioned binders. The weight average molecular weight of the resin used as a binder can be, for example, 10,000 or more and 200,000 or less. The weight average molecular weight in the present invention and the present specification is a value determined by polystyrene conversion of a value measured by gel permeation chromatography (GPC). The following conditions can be mentioned as measurement conditions. The weight average molecular weight shown in the below-mentioned Example is the value which calculated | required and converted the value measured on the following measurement conditions into polystyrene.
GPC apparatus: HLC-8120 (made by Tosoh Corporation)
Column: TSK gel Multipore HXL-M (Tosoh Corp., 7.8 mm ID (Inner Diameter) × 30.0 cm)
Eluent: Tetrahydrofuran (THF)
また、磁性層形成時、上記結合剤として使用可能な樹脂とともに硬化剤を使用することもできる。硬化剤は、一態様では加熱により硬化反応(架橋反応)が進行する化合物である熱硬化性化合物であることができ、他の一態様では光照射により硬化反応(架橋反応)が進行する光硬化性化合物であることができる。硬化剤は、磁気記録媒体の製造工程の中で硬化反応が進行することにより、少なくとも一部は、結合剤等の他の成分と反応(架橋)した状態で磁性層に含まれ得る。好ましい硬化剤は、熱硬化性化合物であり、ポリイソシアネートが好適である。ポリイソシアネートの詳細については、特開2011−216149号公報の段落0124〜0125を参照できる。硬化剤は、磁性層形成用組成物中に、結合剤100.0質量部に対して、例えば0〜80.0質量部、磁性層の強度向上の観点からは好ましくは50.0〜80.0質量部の量で添加して使用することができる。 Further, at the time of forming the magnetic layer, a curing agent can be used together with the resin usable as the above-mentioned binder. The curing agent may be a thermosetting compound which is a compound which causes a curing reaction (crosslinking reaction) to proceed by heating in one aspect, and a light curing in which a curing reaction (crosslinking reaction) proceeds in the other aspect. Can be a sex compound. The curing agent may be included in the magnetic layer in a state where it is reacted (crosslinked) with other components such as a binder, as the curing reaction proceeds in the manufacturing process of the magnetic recording medium. Preferred curing agents are thermosetting compounds, polyisocyanates being preferred. Paragraphs 0124 to 0125 of JP-A-2011-216149 can be referred to for details of the polyisocyanate. The curing agent is, for example, 0 to 80.0 parts by mass with respect to 100.0 parts by mass of the binder in the composition for forming a magnetic layer, and preferably 50.0 to 80. out of the viewpoint of improving the strength of the magnetic layer. It can be used by adding in an amount of 0 parts by mass.
<酸化物研磨剤>
上記磁気記録媒体は、磁性層に酸化物研磨剤を含む。酸化物研磨剤は、モース硬度8超の非磁性酸化物粉末であり、モース硬度9以上の非磁性酸化物粉末であることが好ましい。なおモース硬度の最大値は10である。酸化物研磨剤は、無機酸化物粉末であっても有機酸化物粉末であってもよく、無機酸化物粉末であることが好ましい。具体的には、研磨剤としては、アルミナ(Al2O3)、酸化チタン(TiO2)、酸化セリウム(CeO2)、酸化ジルコニウム(ZrO2)等の粉末を挙げることができ、中でもアルミナ粉末が好ましい。なおアルミナのモース硬度は約9である。アルミナ粉末については、特開2013−229090号公報の段落0021も参照できる。また、酸化物研磨剤の粒子サイズの指標としては、比表面積を用いることができる。比表面積が大きいほど酸化物研磨剤を構成する粒子の一次粒子の粒子サイズが小さいと考えることができる。酸化物研磨剤としては、BET(Brunauer−Emmett−Teller)法によって測定された比表面積(以下、「BET比表面積」と記載する。)が14m2/g以上の酸化物研磨剤を使用することが好ましい。また、分散性の観点からは、BET比表面積が40m2/g以下の酸化物研磨剤を使用することが好ましい。磁性層における酸化物研磨剤の含有量は、強磁性六方晶フェライト粉末100.0質量部に対して1.0〜20.0質量部であることが好ましく、1.0〜10.0質量部であることがより好ましい。
<Oxide abrasive>
The magnetic recording medium contains an oxide abrasive in the magnetic layer. The oxide abrasive is a nonmagnetic oxide powder having a Mohs hardness of 8 or more, and is preferably a nonmagnetic oxide powder having a Mohs hardness of 9 or more. The maximum value of the Mohs hardness is 10. The oxide abrasive may be an inorganic oxide powder or an organic oxide powder, and is preferably an inorganic oxide powder. Specifically, examples of the abrasive include powders of alumina (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), cerium oxide (CeO 2 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), etc., among which alumina powder is preferred. Is preferred. The Mohs hardness of alumina is about 9. Paragraph 0021 of JP-A-2013-229090 can also be referred to for the alumina powder. Moreover, a specific surface area can be used as a parameter | index of the particle size of oxide abrasives. It can be considered that the larger the specific surface area, the smaller the particle size of the primary particles of the particles constituting the oxide abrasive. An oxide abrasive having a specific surface area (hereinafter referred to as "BET specific surface area") measured by a BET (Brunauer-Emmett-Teller) method of 14 m 2 / g or more is used as the oxide abrasive. Is preferred. From the viewpoint of dispersibility, it is preferable to use an oxide abrasive having a BET specific surface area of 40 m 2 / g or less. The content of the oxide abrasive in the magnetic layer is preferably 1.0 to 20.0 parts by mass, preferably 1.0 to 10.0 parts by mass, with respect to 100.0 parts by mass of the ferromagnetic hexagonal ferrite powder. It is more preferable that
<添加剤>
磁性層には、強磁性六方晶フェライト粉末、結合剤および酸化物研磨剤が含まれ、必要に応じて一種以上の添加剤が更に含まれていてもよい。添加剤としては、一例として、上記の硬化剤が挙げられる。また、磁性層に含まれ得る添加剤としては、酸化物研磨剤以外の非磁性粉末、潤滑剤、分散剤、分散助剤、防黴剤、帯電防止剤、酸化防止剤等を挙げることができる。添加剤は、所望の性質に応じて市販品を適宜選択して、または公知の方法で製造して、任意の量で使用することができる。例えば、潤滑剤については、特開2016−126817号公報の段落0030〜0033、0035および0036を参照できる。非磁性層に潤滑剤が含まれていてもよい。非磁性層に含まれ得る潤滑剤については、特開2016−126817号公報の段落0030〜0031、0034、0035および0036を参照できる。分散剤については、特開2012−133837号公報の段落0061および0071を参照できる。分散剤は、非磁性層に含まれていてもよい。非磁性層に含まれ得る分散剤については、特開2012−133837号公報の段落0061を参照できる。
<Additives>
The magnetic layer contains a ferromagnetic hexagonal ferrite powder, a binder and an oxide abrasive, and may further contain one or more additives as needed. As an additive, said hardening | curing agent is mentioned as an example. Moreover, as an additive which may be contained in the magnetic layer, nonmagnetic powders other than oxide abrasives, lubricants, dispersants, dispersion aids, mildew proofing agents, antistatic agents, antioxidants, etc. can be mentioned. . The additives can be used in any amount, suitably selected from commercially available products according to the desired properties, or manufactured by known methods. For example, for lubricants, paragraphs 0030 to 0033, 0035 and 0036 of JP-A-2016-126817 can be referred to. The nonmagnetic layer may contain a lubricant. Paragraphs 0030 to 0031, 0034, 0035 and 0036 of JP-A-2016-126817 can be referred to for the lubricant which may be contained in the nonmagnetic layer. With regard to the dispersant, paragraphs 0061 and 0071 of JP 2012-133837 A can be referred to. The dispersant may be contained in the nonmagnetic layer. With regard to the dispersant that may be contained in the nonmagnetic layer, reference can be made to paragraph 0061 of JP-A-2012-133837.
また、分散剤としては、酸化物研磨剤の分散性を高めるための分散剤を挙げることができる。そのような分散剤として機能し得る化合物としては、フェノール性ヒドロキシ基を有する芳香族炭化水素化合物を挙げることができる。「フェノール性ヒドロキシ基」とは、芳香環に直接結合したヒドロキシ基をいう。上記芳香族炭化水素化合物に含まれる芳香環は、単環であってもよく、多環構造であってもよく、縮合環であってもよい。研磨剤の分散性向上の観点からは、ベンゼン環またはナフタレン環を含む芳香族炭化水素化合物が好ましい。また、上記芳香族炭化水素化合物は、フェノール性ヒドロキシ基以外の置換基を有していてもよい。フェノール性ヒドロキシ基以外の置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アシル基、ニトロ基、ニトロソ基、ヒドロキシアルキル基等を挙げることができ、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、ヒドロキシアルキル基が好ましい。上記芳香族炭化水素化合物1分子中に含まれるフェノール性ヒドロキシ基は、1つであってもよく、2つ、3つ、またはそれ以上であってもよい。 Moreover, as a dispersing agent, the dispersing agent for improving the dispersibility of an oxide abrasive can be mentioned. As a compound which can function as such a dispersing agent, the aromatic hydrocarbon compound which has a phenolic hydroxy group can be mentioned. "Phenolic hydroxy group" refers to a hydroxy group directly bonded to an aromatic ring. The aromatic ring contained in the aromatic hydrocarbon compound may be a single ring, may be a polycyclic structure, or may be a condensed ring. From the viewpoint of improving the dispersibility of the polishing agent, aromatic hydrocarbon compounds containing a benzene ring or a naphthalene ring are preferred. The aromatic hydrocarbon compound may have a substituent other than the phenolic hydroxy group. Examples of substituents other than phenolic hydroxy group include halogen atom, alkyl group, alkoxy group, amino group, acyl group, nitro group, nitroso group, hydroxyalkyl group and the like, and halogen atom, alkyl group, An alkoxy group, an amino group and a hydroxyalkyl group are preferred. The number of phenolic hydroxy groups contained in one molecule of the aromatic hydrocarbon compound may be one, two, three or more.
フェノール性ヒドロキシ基を有する芳香族炭化水素化合物の好ましい一態様としては、下記一般式100で表される化合物を挙げることができる。 As a preferred embodiment of the aromatic hydrocarbon compound having a phenolic hydroxy group, a compound represented by the following general formula 100 can be mentioned.
一般式100で表される化合物において、2つのヒドロキシ基(フェノール性ヒドロキシ基)の置換位置は特に限定されるものではない。 In the compound represented by General Formula 100, the substitution position of the two hydroxy groups (phenolic hydroxy groups) is not particularly limited.
一般式100で表される化合物は、X101〜X108のうちの2つがヒドロキシ基(フェノール性ヒドロキシ基)であり、他の6つはそれぞれ独立に水素原子または置換基を表す。また、X101〜X108のうち、2つのヒドロキシ基以外の部分がすべて水素原子であってもよく、一部またはすべてが置換基であってもよい。置換基としては、先に記載した置換基を例示することができる。2つのヒドロキシ基以外の置換基として、1つ以上のフェノール性ヒドロキシ基が含まれていてもよい。研磨剤の分散性向上の観点からは、X101〜X108のうちの2つのヒドロキシ基以外はフェノール性ヒドロキシ基ではないことが好ましい。即ち、一般式100で表される化合物は、ジヒドロキシナフタレンまたはその誘導体であることが好ましく、2,3−ジヒドロキシナフタレンまたはその誘導体であることがより好ましい。X101〜X108で表される置換基として好ましい置換基としては、ハロゲン原子(例えば塩素原子、臭素原子)、アミノ基、炭素数1〜6(好ましくは1〜4)のアルキル基、メトキシ基およびエトキシ基、アシル基、ニトロ基およびニトロソ基、ならびに−CH2OH基を挙げることができる。 Compound represented by the general formula 100, two of X 101 to X 108 is a hydroxyl group (phenolic hydroxy group), the other six each independently represent a hydrogen atom or a substituent. Further, among the X 101 to X 108, portions other than two hydroxy groups which all may be hydrogen atom, a part or all of it may be a substituent. As the substituent, the substituents described above can be exemplified. As substituents other than two hydroxy groups, one or more phenolic hydroxy groups may be included. From the viewpoint of improving the dispersibility of the polishing agent, it is preferable that the hydroxyl groups other than the two hydroxy groups of X 101 to X 108 are not phenolic hydroxy groups. That is, the compound represented by the general formula 100 is preferably dihydroxynaphthalene or a derivative thereof, and more preferably 2,3-dihydroxynaphthalene or a derivative thereof. Preferred examples of the substituent represented by X 101 to X 108 include a halogen atom (for example, chlorine atom, bromine atom), an amino group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (preferably 1 to 4), and a methoxy group And ethoxy groups, acyl groups, nitro groups and nitroso groups, and -CH 2 OH groups.
また、酸化物研磨剤の分散性を高めるための分散剤については、特開2014−179149号公報の段落0024〜0028も参照できる。 Further, with regard to a dispersant for enhancing the dispersibility of the oxide abrasive, it is also possible to refer to paragraphs 0024 to 0028 of JP-A-2014-179149.
酸化物研磨剤の分散性を高めるための分散剤は、磁性層形成用組成物の調製時(好ましくは後述するように研磨剤液の調製時)、研磨剤100.0質量部に対して、例えば0.5〜20.0質量部の割合で使用することができ、1.0〜10.0質量部の割合で使用することが好ましい。 The dispersant for enhancing the dispersibility of the oxide abrasive is preferably used in 100.0 parts by mass of the abrasive during the preparation of the composition for forming the magnetic layer (preferably when preparing the abrasive liquid as described later). For example, it can be used in the ratio of 0.5-20.0 mass parts, and it is preferable to use in the ratio of 1.0-10.0 mass parts.
また、分散剤としては、カルボキシ基含有化合物、含窒素化合物等の強磁性六方晶フェライト粉末の分散性を高めるための公知の分散剤を挙げることもできる。例えば、含窒素化合物は、NH2Rで表される第一級アミン、NHR2で表される第二級アミン、NR3で表される第三級アミンのいずれであってもよい。上記において、Rは含窒素化合物を構成する任意の構造を示し、複数存在するRは同一であっても異なっていてもよい。含窒素化合物は、分子中に複数の繰り返し構造を有する化合物(ポリマー)であってもよい。含窒素化合物の含窒素部が強磁性六方晶フェライト粉末の粒子表面への吸着部として機能することが、含窒素化合物が分散剤として働くことができる理由と考えられる。カルボキシ基含有化合物は、例えばオレイン酸等の脂肪酸を挙げることができる。カルボキシ基含有化合物については、カルボキシ基が強磁性六方晶フェライト粉末の粒子表面への吸着部として機能することが、カルボキシ基含有化合物が分散剤として働くことができる理由と考えられる。カルボキシ基含有化合物と含窒素化合物を併用することも、好ましい。これらの分散剤の使用量は適宜設定することができる。 Moreover, as a dispersing agent, the well-known dispersing agent for improving the dispersibility of ferromagnetic hexagonal ferrite powder, such as a carboxy-group containing compound and a nitrogen-containing compound, can also be mentioned. For example, the nitrogen-containing compound may be any of a primary amine represented by NH 2 R, a secondary amine represented by NHR 2 and a tertiary amine represented by NR 3 . In the above, R represents any structure constituting the nitrogen-containing compound, and a plurality of R may be the same or different. The nitrogen-containing compound may be a compound (polymer) having a plurality of repeating structures in the molecule. It is considered that the nitrogen-containing portion of the nitrogen-containing compound functions as an adsorption portion to the particle surface of the ferromagnetic hexagonal ferrite powder, which is the reason why the nitrogen-containing compound can function as a dispersant. Examples of carboxy group-containing compounds include fatty acids such as oleic acid. With respect to the carboxy group-containing compound, it is considered that the fact that the carboxy group functions as an adsorption part to the particle surface of the ferromagnetic hexagonal ferrite powder is the reason why the carboxy group-containing compound can function as a dispersant. It is also preferable to use a carboxy group-containing compound and a nitrogen-containing compound in combination. The amount of use of these dispersants can be set appropriately.
磁性層に含まれ得る酸化物研磨剤以外の非磁性粉末としては、磁性層表面に突起を形成して摩擦特性制御に寄与し得る非磁性粉末(以下、「突起形成剤」とも記載する。)を挙げることができる。突起形成剤としては、一般に磁性層に突起形成剤として使用される各種非磁性粉末を用いることができる。これらは、無機物質の粉末(無機粉末)であっても有機物質の粉末(有機粉末)であってもよい。一態様では、摩擦特性の均一化の観点からは、突起形成剤の粒度分布は、分布中に複数のピークを有する多分散ではなく、単一ピークを示す単分散であることが好ましい。単分散粒子の入手容易性の点からは、突起形成剤は無機粉末であることが好ましい。無機粉末としては、金属酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物等の粉末を挙げることができる。突起形成剤(酸化物研磨剤以外の非磁性粉末)を構成する粒子は、コロイド粒子であることが好ましく、無機酸化物コロイド粒子であることがより好ましい。また、単分散粒子の入手容易性の観点からは、無機酸化物コロイド粒子を構成する無機酸化物は二酸化ケイ素(シリカ)であることが好ましい。無機酸化物コロイド粒子は、コロイダルシリカ(シリカコロイド粒子)であることがより好ましい。本発明および本明細書において、「コロイド粒子」とは、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、トルエンもしくは酢酸エチル、または上記溶媒の二種以上を任意の混合比で含む混合溶媒の少なくとも1つの有機溶媒100mLあたり1g添加した際に、沈降せず分散しコロイド分散体をもたらすことのできる粒子をいうものとする。他の一態様では、突起形成剤は、カーボンブラックであることも好ましい。突起形成剤の平均粒子サイズは、例えば30〜300nmであることができ、40〜200nmであることが好ましい。また、突起形成剤がその機能をより良好に発揮し得るという観点から、磁性層における突起形成剤の含有量は、強磁性六方晶フェライト粉末100.0質量部に対して、1.0〜4.0質量部であることが好ましく、1.5〜3.5質量部であることがより好ましい。 As a nonmagnetic powder other than the oxide abrasive which may be contained in the magnetic layer, a nonmagnetic powder capable of forming a protrusion on the surface of the magnetic layer to contribute to control of the frictional characteristics (hereinafter also referred to as a "protrusion forming agent"). Can be mentioned. As the protrusion forming agent, various nonmagnetic powders generally used as a protrusion forming agent in the magnetic layer can be used. These may be powders of inorganic substances (inorganic powders) or powders of organic substances (organic powders). In one aspect, it is preferable that the particle size distribution of the protrusion forming agent is a monodispersion exhibiting a single peak, not a polydispersion having a plurality of peaks in the distribution, from the viewpoint of homogenization of friction characteristics. From the viewpoint of availability of monodispersed particles, the protrusion forming agent is preferably an inorganic powder. Examples of the inorganic powder include powders of metal oxides, metal carbonates, metal sulfates, metal nitrides, metal carbides, metal sulfides and the like. The particles constituting the protrusion forming agent (nonmagnetic powder other than the oxide abrasive) are preferably colloidal particles, and more preferably inorganic oxide colloidal particles. Further, from the viewpoint of the availability of monodispersed particles, the inorganic oxide constituting the inorganic oxide colloidal particles is preferably silicon dioxide (silica). The inorganic oxide colloidal particles are more preferably colloidal silica (silica colloidal particles). In the present invention and in the present specification, "colloidal particles" means 1 g per 100 mL of at least one organic solvent of methyl ethyl ketone, cyclohexanone, toluene or ethyl acetate, or a mixed solvent containing two or more of the above solvents in any mixing ratio. The term “particles” refers to particles that can be dispersed without settling to give a colloidal dispersion. In another aspect, it is also preferred that the protrusion forming agent is carbon black. The average particle size of the protrusion-forming agent can be, for example, 30 to 300 nm, and preferably 40 to 200 nm. Also, from the viewpoint that the protrusion forming agent can exhibit its function better, the content of the protrusion forming agent in the magnetic layer is 1.0 to 4 with respect to 100.0 parts by mass of the ferromagnetic hexagonal ferrite powder. It is preferable that it is 0 mass part, and it is more preferable that it is 1.5-3.5 mass parts.
以上説明した磁性層は、非磁性支持体表面上に直接、または非磁性層を介して間接的に設けることができる。 The magnetic layer described above can be provided directly on the nonmagnetic support surface or indirectly via the nonmagnetic layer.
[非磁性層]
次に非磁性層について説明する。
上記磁気記録媒体は、非磁性支持体表面上に直接磁性層を有していてもよく、非磁性支持体と磁性層との間に非磁性粉末と結合剤を含む非磁性層を有していてもよい。非磁性層に含まれる非磁性粉末は、無機粉末でも有機粉末でもよい。また、カーボンブラック等も使用できる。無機粉末としては、例えば金属、金属酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物等の粉末が挙げられる。これらの非磁性粉末は、市販品として入手可能であり、公知の方法で製造することもできる。その詳細については、特開2010−24113号公報の段落0036〜0039を参照できる。非磁性層における非磁性粉末の含有量(充填率)は、好ましくは50〜90質量%の範囲であり、より好ましくは60〜90質量%の範囲である。
[Nonmagnetic layer]
Next, the nonmagnetic layer will be described.
The magnetic recording medium may have a magnetic layer directly on the surface of the nonmagnetic support, and has a nonmagnetic layer containing nonmagnetic powder and a binder between the nonmagnetic support and the magnetic layer. May be The nonmagnetic powder contained in the nonmagnetic layer may be an inorganic powder or an organic powder. In addition, carbon black and the like can also be used. Examples of the inorganic powder include powders of metals, metal oxides, metal carbonates, metal sulfates, metal nitrides, metal carbides, metal sulfides and the like. These nonmagnetic powders are commercially available and can be produced by known methods. As for the details, paragraphs 0036 to 0039 in JP 2010-24113 A can be referred to. The content (filling ratio) of the nonmagnetic powder in the nonmagnetic layer is preferably in the range of 50 to 90% by mass, and more preferably in the range of 60 to 90% by mass.
非磁性層の結合剤、添加剤等のその他詳細は、非磁性層に関する公知技術が適用できる。また、例えば、結合剤の種類および含有量、添加剤の種類および含有量等に関しては、磁性層に関する公知技術も適用できる。 For other details such as the binder and additives for the nonmagnetic layer, known techniques relating to the nonmagnetic layer can be applied. Further, for example, regarding the type and content of the binder, the type and content of the additive, and the like, known techniques relating to the magnetic layer can also be applied.
本発明および本明細書における非磁性層には、非磁性粉末とともに、例えば不純物として、または意図的に、少量の強磁性粉末を含む実質的に非磁性な層も包含されるものとする。ここで実質的に非磁性な層とは、この層の残留磁束密度が10mT以下であるか、保磁力が7.96kA/m(100Oe)以下であるか、または、残留磁束密度が10mT以下であり、かつ保磁力が7.96kA/m(100Oe)以下である層をいうものとする。非磁性層は、残留磁束密度および保磁力を持たないことが好ましい。 The nonmagnetic layer in the present invention and the present specification is intended to encompass a substantially nonmagnetic layer containing a small amount of ferromagnetic powder, for example, as an impurity or purposely together with the nonmagnetic powder. Here, a substantially nonmagnetic layer means that the residual magnetic flux density of this layer is 10 mT or less, the coercive force is 7.96 kA / m (100 Oe) or lower, or the residual magnetic flux density is 10 mT or less And a layer having a coercive force of 7.96 kA / m (100 Oe) or less. The nonmagnetic layer preferably has no residual magnetic flux density and no coercivity.
[非磁性支持体]
次に、非磁性支持体(以下、単に「支持体」とも記載する。)について説明する。
非磁性支持体としては、二軸延伸を行った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、ポリアミド、ポリアミドイミド、芳香族ポリアミド等の公知のものが挙げられる。これらの中でも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、ポリアミドが好ましい。これらの支持体はあらかじめコロナ放電、プラズマ処理、易接着処理、熱処理等を行ってもよい。
[Non-magnetic support]
Next, the nonmagnetic support (hereinafter, also simply referred to as “support”) will be described.
Examples of the nonmagnetic support include publicly known polyethylene terephthalate subjected to biaxial stretching, polyethylene naphthalate, polyamide, polyamide imide, aromatic polyamide and the like. Among these, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate and polyamide are preferable. These supports may be previously subjected to corona discharge, plasma treatment, easy adhesion treatment, heat treatment and the like.
[バックコート層]
上記磁気記録媒体は、非磁性支持体の磁性層を有する表面側とは反対の表面側に、非磁性粉末および結合剤を含むバックコート層を有することもできる。バックコート層には、カーボンブラックおよび無機粉末の一方または両方が含有されていることが好ましい。バックコート層に含まれる結合剤、任意に含まれ得る各種添加剤については、バックコート層に関する公知技術を適用することができ、磁性層および/または非磁性層の処方に関する公知技術を適用することもできる。例えば、特開2006−331625号公報の段落0018〜0020および米国特許第7,029,774号明細書の第4欄65行目〜第5欄38行目の記載を、バックコート層について参照できる。
[Back coat layer]
The magnetic recording medium may have a backcoat layer containing nonmagnetic powder and a binder on the surface side opposite to the surface side having the magnetic layer of the nonmagnetic support. The backcoat layer preferably contains one or both of carbon black and inorganic powder. With respect to the binder contained in the backcoat layer and various additives which may optionally be contained, known techniques relating to the backcoat layer can be applied, and application of known techniques relating to the formulation of the magnetic layer and / or the nonmagnetic layer You can also. For example, the description of paragraphs 0018 to 0020 of JP-A-2006-331625 and column 4, line 65 to column 5, line 38 of US Pat. No. 7,029,774 can be referred to for the backcoat layer. .
[各種厚み]
上記磁気記録媒体における非磁性支持体および各層の厚みについて、以下に説明する。
非磁性支持体の厚みは、例えば3.0〜80.0μmであり、好ましくは3.0〜50.0μmであり、より好ましくは3.0〜10.0μmである。
[Various thickness]
The thickness of the nonmagnetic support and each layer in the above magnetic recording medium will be described below.
The thickness of the nonmagnetic support is, for example, 3.0 to 80.0 μm, preferably 3.0 to 50.0 μm, and more preferably 3.0 to 10.0 μm.
磁性層の厚みは、用いる磁気ヘッドの飽和磁化、ヘッドギャップ長、記録信号の帯域等に応じて最適化することができる。磁性層の厚みは、一般には10nm〜100nmであり、高密度記録化の観点から、好ましくは20〜90nmであり、より好ましくは30〜70nmである。磁性層は少なくとも一層あればよく、磁性層を異なる磁気特性を有する2層以上に分離してもかまわず、公知の重層磁性層に関する構成が適用できる。2層以上に分離する場合の磁性層の厚みとは、これらの層の合計厚みとする。 The thickness of the magnetic layer can be optimized according to the saturation magnetization of the magnetic head used, the head gap length, the band of the recording signal, and the like. The thickness of the magnetic layer is generally 10 nm to 100 nm, preferably 20 to 90 nm, and more preferably 30 to 70 nm from the viewpoint of high density recording. The magnetic layer may be at least one layer, and the magnetic layer may be separated into two or more layers having different magnetic properties, and the configuration regarding a known double magnetic layer can be applied. The thickness of the magnetic layer in the case of separation into two or more layers is the total thickness of these layers.
非磁性層の厚みは、例えば50nm以上であり、好ましくは70nm以上であり、より好ましくは100nm以上である。一方、非磁性層の厚みは、800nm以下であることが好ましく、500nm以下であることがより好ましい。 The thickness of the nonmagnetic layer is, for example, 50 nm or more, preferably 70 nm or more, and more preferably 100 nm or more. On the other hand, the thickness of the nonmagnetic layer is preferably 800 nm or less, more preferably 500 nm or less.
バックコート層の厚みは、0.9μm以下であることが好ましく、0.1〜0.7μmであることが更に好ましい。 The thickness of the backcoat layer is preferably 0.9 μm or less, and more preferably 0.1 to 0.7 μm.
磁気記録媒体の各層および非磁性支持体の厚みは、公知の膜厚測定法により求めることができる。一例として、例えば、磁気記録媒体の厚み方向の断面を、イオンビーム、ミクロトーム等の公知の手法により露出させた後、露出した断面において走査型電子顕微鏡、透過型電子顕微鏡等の電子顕微鏡を用いて断面観察を行う。断面観察において厚み方向の1箇所において求められた厚み、または無作為に抽出した2箇所以上の複数箇所、例えば2箇所、において求められた厚みの算術平均として、各種厚みを求めることができる。または、各層の厚みは、製造条件から算出される設計厚みとして求めてもよい。 The thickness of each layer of the magnetic recording medium and the nonmagnetic support can be determined by a known film thickness measurement method. For example, after a cross section in the thickness direction of the magnetic recording medium is exposed by a known method such as ion beam or microtome, the exposed cross section is exposed using an electron microscope such as a scanning electron microscope or a transmission electron microscope. Perform cross-sectional observation. Various thicknesses can be determined as an arithmetic mean of the thicknesses determined at one location in the thickness direction in cross-sectional observation or at two or more locations, for example, two locations randomly extracted. Alternatively, the thickness of each layer may be determined as a designed thickness calculated from manufacturing conditions.
[製造工程]
<各層形成用組成物の調製>
磁性層、非磁性層またはバックコート層を形成するための組成物を調製する工程は、通常、少なくとも混練工程、分散工程、およびこれらの工程の前後に必要に応じて設けた混合工程を含む。個々の工程はそれぞれ二段階以上に分かれていてもかまわない。各層形成用組成物の調製に用いられる成分は、どの工程の最初または途中で添加してもかまわない。溶媒としては、塗布型磁気記録媒体の製造に通常用いられる各種溶媒の一種または二種以上を用いることができる。溶媒については、例えば特開2011−216149号公報の段落0153を参照できる。また、個々の成分を2つ以上の工程で分割して添加してもかまわない。例えば、結合剤を混練工程、分散工程および分散後の粘度調整のための混合工程で分割して投入してもよい。上記磁気記録媒体を製造するためには、従来の公知の製造技術を各種工程において用いることができる。混練工程ではオープンニーダ、連続ニーダ、加圧ニーダ、エクストルーダ等の強い混練力をもつものを使用することが好ましい。これらの混練処理の詳細については特開平1−106338号公報および特開平1−79274号公報を参照できる。分散機は公知のものを使用することができる。各層形成用組成物を調製する任意の段階において、公知の方法によってろ過を行ってもよい。ろ過は、例えばフィルタろ過によって行うことができる。ろ過に用いるフィルタとしては、例えば孔径0.01〜3μmのフィルタ(例えばガラス繊維製フィルタ、ポリプロピレン製フィルタ等)を用いることができる。
[Manufacturing process]
<Preparation of composition for forming each layer>
The step of preparing the composition for forming the magnetic layer, the nonmagnetic layer or the backcoat layer usually includes at least a kneading step, a dispersion step, and a mixing step optionally provided before or after these steps. Each process may be divided into two or more stages. The components used for preparation of the composition for forming each layer may be added at the beginning or during any process. As the solvent, one or more of various solvents which are usually used in the production of a coating type magnetic recording medium can be used. About a solvent, Paragraph 0153 of Unexamined-Japanese-Patent No. 2011-216149 can be referred, for example. In addition, individual components may be divided and added in two or more steps. For example, the binder may be divided and added in the kneading step, the dispersing step, and the mixing step for viscosity adjustment after dispersion. In order to manufacture the above magnetic recording medium, conventional known manufacturing techniques can be used in various processes. In the kneading step, it is preferable to use one having a strong kneading power such as an open kneader, a continuous kneader, a pressure kneader or an extruder. JP-A-1-106338 and JP-A-1-79274 can be referred to for details of the kneading treatment. A known disperser can be used. At any stage of preparing the composition for forming each layer, filtration may be performed by a known method. The filtration can be performed, for example, by filter filtration. As a filter used for filtration, for example, a filter with a pore diameter of 0.01 to 3 μm (for example, a filter made of glass fiber, a filter made of polypropylene, etc.) can be used.
FIB研磨剤径は、磁性層において酸化物研磨剤をより微細な状態で存在させることによって値が小さくなる傾向がある。磁性層において酸化物研磨剤をより微細な状態で存在させるための手段の1つとしては、先に記載したように酸化物研磨剤の分散性を高めることができる分散剤の使用を挙げることができる。また、磁性層において酸化物研磨剤をより微細な状態で存在させるためには、粒子サイズの小さな研磨剤を使用し、研磨剤の凝集を抑制し、かつ偏在を抑制して均一に磁性層に分散させることが好ましい。そのための手段の1つとしては、磁性層形成用組成物調製時の酸化物研磨剤の分散条件を強化することが挙げられる。例えば、酸化物研磨剤を強磁性六方晶フェライト粉末と別分散することは、分散条件強化の一態様である。別分散とは、より詳しくは、酸化物研磨剤および溶媒を含む研磨剤液(但し、強磁性六方晶フェライト粉末を実質的に含まない)を強磁性六方晶フェライト粉末、溶媒および結合剤を含む磁性液と混合する工程を経て磁性層形成用組成物を調製する方法である。このように酸化物研磨剤と強磁性六方晶フェライト粉末とを別分散した後に混合することにより、磁性層形成用組成物における酸化物研磨剤の分散性を高めることができる。上記の「強磁性六方晶フェライト粉末を実質的に含まない」とは、研磨剤液の構成成分として強磁性六方晶フェライト粉末を添加しないことを意味するものであって、意図せず混入した不純物として微量の強磁性六方晶フェライト粉末が存在することは許容されるものとする。また、別分散のほかに、または別分散とともに、長時間の分散処理、サイズの小さな分散メディアの使用(例えばビーズ分散における分散ビーズの小径化)、分散機における分散メディアの高充填化等の手段を任意に組み合わせることにより、分散条件を強化することができる。分散機および分散メディアは市販のものを使用できる。また、研磨剤液の遠心分離処理を行うことは、酸化物研磨剤を構成する粒子の中で平均的な粒子サイズより大きい粒子および/または凝集した粒子を除去することにより、磁性層において酸化物研磨剤をより微細な状態で存在させることに寄与し得る。遠心分離処理は、市販の遠心分離機を用いて行うことができる。また、研磨剤液をフィルタろ過等によってろ過することは、酸化物研磨剤を構成する粒子が凝集した粗大な凝集体を除去するために好ましい。そのような粗大な凝集体を除去することも、磁性層において酸化物研磨剤をより微細な状態で存在させることに寄与し得る。例えば、より孔径の小さなフィルタを用いてフィルタろ過することは、磁性層において酸化物研磨剤をより微細な状態で存在させることに寄与し得る。また、研磨剤液を強磁性六方晶フェライト粉末等の磁性層形成用組成物を調製するための成分と混合した後の各種処理条件(例えば撹拌条件、分散処理条件、ろ過条件等)を調整することにより、磁性層形成用組成物における酸化物研磨剤の分散性を高めることができる。このことも、磁性層において酸化物研磨剤をより微細な状態で存在させることに寄与し得る。ただし、磁性層において酸化物研磨剤を極めて微細な状態で存在させるとFIB研磨剤径が0.04μmを下回ってしまうため、研磨剤液調製のための各種条件は、0.04μm以上0.08μm以下のFIB研磨剤径を実現できるように調整することが好ましい。 The FIB abrasive diameter tends to decrease as the oxide abrasive is present in a finer state in the magnetic layer. One of the means for causing the oxide abrasive to exist in a finer state in the magnetic layer is to use the dispersant capable of enhancing the dispersibility of the oxide abrasive as described above. it can. In addition, in order to make the oxide abrasive to exist in a finer state in the magnetic layer, an abrasive having a small particle size is used to suppress aggregation of the abrasive and to suppress uneven distribution to uniformly form the magnetic layer. It is preferable to disperse. One of the means for that purpose is to strengthen the dispersion conditions of the oxide abrasive at the time of preparation of the composition for forming a magnetic layer. For example, separately dispersing the oxide abrasive from the ferromagnetic hexagonal ferrite powder is an aspect of strengthening the dispersion conditions. The separate dispersion more specifically includes an abrasive liquid containing an oxide abrasive and a solvent (but containing substantially no ferromagnetic hexagonal ferrite powder), a ferromagnetic hexagonal ferrite powder, a solvent and a binder. It is a method of preparing the composition for magnetic layer formation through the process mixed with a magnetic liquid. Thus, the dispersibility of the oxide abrasive in the composition for forming a magnetic layer can be enhanced by separately dispersing the oxide abrasive and the ferromagnetic hexagonal ferrite powder and then mixing them. The above-mentioned "substantially free of ferromagnetic hexagonal ferrite powder" means that the ferromagnetic hexagonal ferrite powder is not added as a component of the polishing solution, and is an impurity unintentionally mixed. The presence of a trace amount of ferromagnetic hexagonal ferrite powder is tolerable. In addition to separate dispersion, or along with separate dispersion, long-time dispersion processing, use of a dispersion medium of small size (for example, reduction in diameter of dispersion beads in bead dispersion), means such as high packing of dispersion media in a dispersion machine The dispersion conditions can be strengthened by combining. Dispersers and dispersion media can be used commercially. In addition, performing the centrifugal separation treatment of the abrasive liquid can remove the oxide particles in the magnetic layer by removing particles larger than the average particle size and / or aggregated particles among the particles constituting the oxide abrasive. It can contribute to the presence of the abrasive in a finer state. Centrifugation can be performed using a commercially available centrifuge. Further, it is preferable to filter the abrasive solution by filter filtration or the like in order to remove coarse aggregates in which particles constituting the oxide abrasive are aggregated. Removal of such coarse aggregates can also contribute to the finer presence of the oxide abrasive in the magnetic layer. For example, filtering with a smaller pore size filter may contribute to the finer presence of the oxide abrasive in the magnetic layer. In addition, various treatment conditions (for example, stirring conditions, dispersion treatment conditions, filtration conditions, etc.) after mixing the abrasive liquid with the components for preparing the composition for forming a magnetic layer such as ferromagnetic hexagonal ferrite powder are adjusted. Thereby, the dispersibility of the oxide abrasive in the composition for forming a magnetic layer can be enhanced. This can also contribute to the presence of the oxide abrasive in a finer state in the magnetic layer. However, if the oxide abrasive is present in a very fine state in the magnetic layer, the diameter of the FIB abrasive falls below 0.04 μm, so various conditions for preparation of the abrasive liquid should be 0.04 μm to 0.08 μm. It is preferable to adjust so as to realize the following FIB abrasive diameter.
磁性層形成用組成物の分散処理に関しては、先に記載したように、チッピングの発生を抑制することが好ましい。そのためには、磁性層形成用組成物を調製する工程において、強磁性六方晶フェライト粉末の分散処理を二段階の分散処理により行い、第一の段階の分散処理により強磁性六方晶フェライト粉末の粗大な凝集物を解砕した後、分散ビーズとの衝突によって強磁性六方晶フェライト粉末の粒子に加わる衝突エネルギーが第一の分散処理より小さな第二の段階の分散処理を行うことが好ましい。かかる分散処理によれば、強磁性六方晶フェライト粉末の分散性向上とチッピングの発生の抑制とを両立することができる。 With regard to the dispersion treatment of the composition for forming a magnetic layer, as described above, it is preferable to suppress the occurrence of chipping. For that purpose, in the process of preparing the composition for forming a magnetic layer, the dispersion process of the ferromagnetic hexagonal ferrite powder is performed by the two-stage dispersion process, and the coarse process of the ferromagnetic hexagonal ferrite powder is performed by the dispersion process of the first stage. It is preferable to carry out the second stage dispersion treatment in which the collision energy applied to the particles of the ferromagnetic hexagonal ferrite powder by collision with the dispersion beads is smaller than the first dispersion treatment after crushing the aggregates. According to the dispersion process, it is possible to achieve both the improvement of the dispersibility of the ferromagnetic hexagonal ferrite powder and the suppression of the occurrence of chipping.
上記の二段階の分散処理の好ましい態様としては、強磁性六方晶フェライト粉末、結合剤および溶媒を、第一の分散ビーズの存在下で分散処理することにより分散液を得る第一の段階と、第一の段階で得られた分散液を、第一の分散ビーズよりビーズ径および密度が小さい第二の分散ビーズの存在下で分散処理する第二の段階と、を含む分散処理を挙げることができる。以下に、上記の好ましい態様の分散処理について、更に説明する。 In a preferred embodiment of the above two-step dispersion process, a first step of obtaining a dispersion by dispersing the ferromagnetic hexagonal ferrite powder, the binder and the solvent in the presence of the first dispersion beads, and And D. dispersing the dispersion obtained in the first step in the presence of a second dispersion bead having a bead diameter and a density smaller than that of the first dispersion bead. it can. Hereinafter, the dispersion process of the above-described preferred embodiment will be further described.
強磁性六方晶フェライト粉末の分散性を高めるためには、上記の第一の段階および第二の段階は、強磁性六方晶フェライト粉末を他の粉末成分と混合する前の分散処理として行うことが好ましい。例えば、酸化物研磨剤と混合する前に(好ましくは酸化物研磨剤および先に記載した突起形成剤と混合する前に)、強磁性六方晶フェライト粉末、結合剤、溶媒および任意に添加される添加剤を含む液(磁性液)の分散処理として、上記の第一の段階および第二の段階を行うことが好ましい。 In order to enhance the dispersibility of the ferromagnetic hexagonal ferrite powder, the above first and second steps may be performed as a dispersion treatment prior to mixing the ferromagnetic hexagonal ferrite powder with other powder components. preferable. For example, ferromagnetic hexagonal ferrite powder, binder, solvent and optionally added prior to mixing with the oxide abrasive (preferably before mixing with the oxide abrasive and the protrusion forming agent described above) It is preferable to carry out the first and second steps described above as dispersion treatment of a liquid (magnetic liquid) containing an additive.
第二の分散ビーズのビーズ径は、好ましくは、第一の分散ビーズのビーズ径の1/100以下であり、より好ましくは1/500以下である。また、第二の分散ビーズのビーズ径は、例えば第一の分散ビーズのビーズ径の1/10000以上であることができる。ただし、この範囲に限定されるものではない。例えば、第二の分散ビーズのビーズ径は、80〜1000nmの範囲であることが好ましい。一方、第一の分散ビーズのビーズ径は、例えば0.2〜1.0mmの範囲であることができる。
なお本発明および本明細書におけるビーズ径は、先に記載した粉末の平均粒子サイズの測定方法と同様の方法で測定される値とする。
The bead diameter of the second dispersion bead is preferably 1/100 or less, more preferably 1/500 or less of the bead diameter of the first dispersion bead. Also, the bead diameter of the second dispersion bead can be, for example, 1/10000 or more of the bead diameter of the first dispersion bead. However, it is not limited to this range. For example, the bead diameter of the second dispersion bead is preferably in the range of 80 to 1000 nm. On the other hand, the bead diameter of the first dispersion bead can be, for example, in the range of 0.2 to 1.0 mm.
In the present invention and in the present specification, the bead diameter is a value measured by the same method as the method for measuring the average particle size of the powder described above.
上記の第二の段階は、質量基準で、第二の分散ビーズが、強磁性六方晶フェライト粉末の10倍以上の量で存在する条件下で行うことが好ましく、10倍〜30倍の量で存在する条件下で行うことがより好ましい。
一方、第一の段階における第一の分散ビーズ量も、上記範囲とすることが好ましい。
The above-mentioned second step is preferably performed under the condition that the second dispersion beads are present in an amount of 10 times or more of the ferromagnetic hexagonal ferrite powder on a mass basis, and the amount is 10 times to 30 times It is more preferred to carry out under the conditions present.
On the other hand, the amount of the first dispersion beads in the first stage is also preferably in the above range.
第二の分散ビーズは、第一の分散ビーズより密度が小さいビーズである。「密度」とは、分散ビーズの質量(単位:g)を体積(単位:cm3)で除して求められる。測定は、アルキメデス法によって行われる。第二の分散ビーズの密度は、好ましくは3.7g/cm3以下であり、より好ましくは3.5g/cm3以下である。第二の分散ビーズの密度は、例えば2.0g/cm3以上であってもよく、2.0g/cm3を下回ってもよい。密度の点から好ましい第二の分散ビーズとしては、ダイヤモンドビーズ、炭化ケイ素ビーズ、窒化ケイ素ビーズ等を挙げることができ、密度および硬度の点で好ましい第二の分散ビーズとしては、ダイヤモンドビーズを挙げることができる。
一方、第一の分散ビーズとしては、密度が3.7g/cm3超の分散ビーズが好ましく、密度が3.8g/cm3以上の分散ビーズがより好ましく、4.0g/cm3以上の分散ビーズが更に好ましい。第一の分散ビーズの密度は、例えば7.0g/cm3以下であってもよく、7.0g/cm3超でもよい。第一の分散ビーズとしては、ジルコニアビーズ、アルミナビーズ等を用いることが好ましく、ジルコニアビーズを用いることがより好ましい。
The second dispersion beads are beads having a smaller density than the first dispersion beads. The “density” is obtained by dividing the mass (unit: g) of the dispersed beads by the volume (unit: cm 3 ). The measurement is performed by the Archimedes method. The density of the second dispersion beads is preferably 3.7 g / cm 3 or less, more preferably 3.5 g / cm 3 or less. The density of the second dispersion beads may be, for example, 2.0 g / cm 3 or more, and may be less than 2.0 g / cm 3 . Preferred second dispersion beads in terms of density include diamond beads, silicon carbide beads, silicon nitride beads and the like, and preferred second dispersion beads in terms of density and hardness are diamond beads. Can.
On the other hand, the first dispersion beads, preferably density is 3.7 g / cm 3 greater than the dispersion beads, density is 3.8 g / cm 3 or more dispersing beads more preferably, 4.0 g / cm 3 or more dispersion Beads are more preferred. The density of the first dispersion beads may be, for example, 7.0 g / cm 3 or less, or may be more than 7.0 g / cm 3 . As the first dispersion beads, zirconia beads, alumina beads or the like are preferably used, and zirconia beads are more preferably used.
分散時間は特に限定されるものではなく、用いる分散機の種類等に応じて設定すればよい。 The dispersing time is not particularly limited, and may be set according to the type of dispersing machine to be used.
<塗布工程、冷却工程、加熱乾燥工程、バーニッシュ処理工程、硬化工程>
磁性層は、磁性層形成用組成物を、非磁性支持体上に直接塗布するか、または非磁性層形成用組成物と逐次もしくは同時に重層塗布することにより形成することができる。各層形成のための塗布の詳細については、特開2010−231843号公報の段落0066を参照できる。
<Coating step, cooling step, heating and drying step, burnishing step, curing step>
The magnetic layer can be formed by directly applying the composition for forming the magnetic layer on the nonmagnetic support, or by applying the composition for forming the nonmagnetic layer sequentially or simultaneously with the composition for forming the nonmagnetic layer. Paragraph 0066 of JP-A-2010-231843 can be referred to for details of the coating for forming each layer.
好ましい一態様では、強磁性六方晶フェライト粉末、結合剤、酸化物研磨剤、硬化剤および溶媒を含む磁性層形成用組成物を非磁性支持体上に直接または非磁性層を介して塗布することにより塗布層を形成する塗布工程、塗布層を加熱処理により乾燥させる加熱乾燥工程、ならびに、塗布層に硬化処理を施す硬化工程を含む磁性層形成工程を経て、磁性層を形成することができる。磁性層形成工程は、塗布工程と加熱乾燥工程との間に、塗布層を冷却する冷却工程を含むことが好ましく、更に加熱乾燥工程と硬化工程との間に、上記塗布層表面をバーニッシュ(burnish)処理するバーニッシュ処理工程を含むことが好ましい。 In a preferred embodiment, a composition for forming a magnetic layer comprising a ferromagnetic hexagonal ferrite powder, a binder, an oxide abrasive, a curing agent and a solvent is coated on a nonmagnetic support directly or through a nonmagnetic layer. The magnetic layer can be formed through a coating step of forming a coating layer, a heating and drying step of drying the coating layer by heat treatment, and a curing step of curing the coating layer. The magnetic layer forming step preferably includes a cooling step of cooling the coated layer between the coating step and the heating and drying step, and further, the surface of the coated layer is burnished (between the heating and drying step and the curing step). It is preferred to include a burnishing step to treat.
上記の磁性層形成工程の中で冷却工程およびバーニッシュ処理工程を実施することは、対数減衰率を0.050以下とするための好ましい手段であると考えられる。詳しくは、次の通りである。
塗布工程と加熱乾燥工程との間に塗布層を冷却する冷却工程を行うことは、先に記載した粘着性成分を、上記塗布層の表面および/または表面近傍の表層部分に局在させることに寄与するのではないかと推察される。これは、加熱乾燥工程前に磁性層形成用組成物の塗布層を冷却することにより、加熱乾燥工程における溶媒揮発時に粘着性成分が塗布層表面および/または表層部分に移行しやすくなるためではないかと考えられる。ただし、その理由は明らかではない。そして、粘着性成分が表面および/または表層部分に局在した塗布層の表面をバーニッシュ処理することにより、粘着性成分を除去することができると考えられる。こうして粘着性成分を除去した後に硬化工程を行うことが、対数減衰率を0.050以下にすることにつながると推察される。ただし、以上は推察に過ぎず、本発明を何ら限定するものではない。
It is considered that carrying out the cooling step and the burnishing step in the above magnetic layer forming step is a preferable means for setting the logarithmic attenuation factor to 0.050 or less. The details are as follows.
Performing the cooling step of cooling the coating layer between the coating step and the heating and drying step is to localize the adhesive component described above on the surface of the coating layer and / or the surface layer near the surface. It is guessed that it may contribute. This is not because, by cooling the coated layer of the composition for forming a magnetic layer before the heating and drying step, the tacky component is easily transferred to the surface and / or surface portion of the coating layer during solvent evaporation in the heating and drying step. It is thought that. However, the reason is not clear. Then, it is considered that the adhesive component can be removed by burnishing the surface of the coating layer in which the adhesive component is localized on the surface and / or the surface layer portion. It is surmised that performing the curing step after removing the adhesive component in this way leads to making the logarithmic attenuation factor 0.050 or less. However, the above is only an assumption and does not limit the present invention.
上記の通り、磁性層形成用組成物は、非磁性層形成用組成物と逐次または同時に重層塗布することができる。好ましい一態様では、上記磁気記録媒体は、逐次重層塗布により製造することができる。逐次重層塗布を含む製造工程は、好ましくは次のように行うことができる。非磁性層形成用組成物を非磁性支持体上に塗布することにより塗布層を形成する塗布工程、および形成した塗布層を加熱処理により乾燥させる加熱乾燥工程を経て、非磁性層を形成する。そして形成された非磁性層上に磁性層形成用組成物を塗布することにより塗布層を形成する塗布工程、および形成した塗布層を加熱処理により乾燥させる加熱乾燥工程を経て、磁性層を形成する。 As described above, the composition for forming a magnetic layer can be applied in multiple layers sequentially or simultaneously with the composition for forming a nonmagnetic layer. In a preferred embodiment, the magnetic recording medium can be manufactured by sequential multi-layer coating. The manufacturing process including sequential multi-layer coating can be preferably performed as follows. The nonmagnetic layer is formed through a coating step of forming a coating layer by coating the nonmagnetic layer-forming composition on a nonmagnetic support, and a heat drying step of drying the formed coating layer by heat treatment. A magnetic layer is formed by applying a composition for forming a magnetic layer on the formed nonmagnetic layer to form a coated layer, and a heat drying step of drying the formed coated layer by heat treatment. .
以下、上記製造方法の具体的態様を、図4に基づき説明する。ただし本発明は、下記具体的態様に限定されるものではない。 Hereinafter, the specific aspect of the said manufacturing method is demonstrated based on FIG. However, the present invention is not limited to the following specific embodiments.
図4は、非磁性支持体の一方の面に非磁性層と磁性層とをこの順に有し、他方の面にバックコート層を有する磁気記録媒体を製造する工程の具体的態様を示す工程概略図である。図4に示す態様では、非磁性支持体(長尺フィルム)を、送り出し部から送り出し巻き取り部で巻き取る操作を連続的に行い、かつ図4に示されている各部または各ゾーンにおいて塗布、乾燥、配向等の各種処理を行うことにより、走行する非磁性支持体上の一方の面に非磁性層および磁性層を逐次重層塗布により形成し、他方の面にバックコート層を形成することができる。かかる製造方法は、磁性層形成工程に冷却ゾーンを含み、かつ硬化処理前にバーニッシュ処理工程を含む点以外は、塗布型磁気記録媒体の製造のために通常行われる製造方法と同様にすることができる。 FIG. 4 is a schematic view showing a specific embodiment of the process of producing a magnetic recording medium having a nonmagnetic layer and a magnetic layer in this order on one surface of a nonmagnetic support and a backcoat layer on the other surface. FIG. In the embodiment shown in FIG. 4, the nonmagnetic support (long film) is continuously wound up from the delivery section by the delivery and take-up section, and is applied at each section or each zone shown in FIG. A nonmagnetic layer and a magnetic layer are sequentially formed by multilayer coating on one surface of a traveling nonmagnetic support by performing various treatments such as drying and orientation, and a backcoat layer is formed on the other surface. it can. Such a manufacturing method is the same as the manufacturing method usually performed for manufacturing a coated magnetic recording medium except that it includes a cooling zone in the magnetic layer forming process and includes a burnishing process before the curing process. Can.
送り出し部から送り出された非磁性支持体上には、第一の塗布部において、非磁性層形成用組成物の塗布が行われる(非磁性層形成用組成物の塗布工程)。 The composition for forming the nonmagnetic layer is applied on the nonmagnetic support delivered from the delivery section in the first application section (application process for the composition for forming the nonmagnetic layer).
上記塗布工程後、第一の加熱処理ゾーンでは、塗布工程で形成された非磁性層形成用組成物の塗布層を加熱することにより、塗布層を乾燥させる(加熱乾燥工程)。加熱乾燥工程は、非磁性層形成用組成物の塗布層を有する非磁性支持体を加熱雰囲気中に通過させることにより行うことができる。ここでの加熱雰囲気の雰囲気温度は、例えば60〜140℃程度とすることができる。ただし、溶媒を揮発させて塗布層を乾燥させることができる温度とすればよく、上記範囲に限定されるものではない。また任意に、加熱した気体を塗布層表面に吹き付けてもよい。以上の点は、後述する第二の加熱処理ゾーンにおける加熱乾燥工程および第三の加熱処理ゾーンにおける加熱乾燥工程についても、同様である。 After the application step, in the first heat treatment zone, the applied layer is dried by heating the applied layer of the composition for forming a nonmagnetic layer formed in the application step (heat-drying step). The heating and drying step can be carried out by passing the nonmagnetic support having the coating layer of the composition for forming a nonmagnetic layer in a heating atmosphere. The atmosphere temperature of the heating atmosphere here can be, for example, about 60 to 140 ° C. However, what is necessary is just to set it as the temperature which can volatilize a solvent and can dry an application layer, and is not limited to the said range. Optionally, a heated gas may be sprayed onto the surface of the coating layer. The above points are the same for the heating and drying step in the second heat treatment zone and the heating and drying step in the third heat treatment zone described later.
次に、第二の塗布部において、第一の加熱処理ゾーンにて加熱乾燥工程を行い形成された非磁性層上に、磁性層形成用組成物が塗布される(磁性層形成用組成物の塗布工程)。 Next, in the second application section, the composition for forming a magnetic layer is applied on the nonmagnetic layer formed by performing the heating and drying process in the first heat treatment zone (the composition for forming the magnetic layer) Coating process).
上記塗布工程後、冷却ゾーンにおいて、塗布工程で形成された磁性層形成用組成物の塗布層が冷却される(冷却工程)。例えば、非磁性層上に上記塗布層を形成した非磁性支持体を冷却雰囲気中に通過させることにより、冷却工程を行うことができる。冷却雰囲気の雰囲気温度は、好ましくは−10℃〜0℃の範囲とすることができ、より好ましくは−5℃〜0℃の範囲とすることができる。冷却工程を行う時間(例えば、塗布層の任意の部分が冷却ゾーンに搬入されてから搬出されるまでの時間(以下において、「滞在時間」ともいう。))は特に限定されるものではない。滞在時間を長くするほど対数減衰率の値は小さくなる傾向があるため、0.050以下の対数減衰率を実現できるように必要に応じて予備実験を行う等して調整することが好ましい。なお冷却工程では、冷却した気体を塗布層表面に吹き付けてもよい。 After the application step, the coating layer of the composition for forming a magnetic layer formed in the application step is cooled in the cooling zone (cooling step). For example, the cooling step can be performed by passing the nonmagnetic support in which the coating layer is formed on the nonmagnetic layer in a cooling atmosphere. The atmosphere temperature of the cooling atmosphere can be preferably in the range of -10 ° C to 0 ° C, and more preferably in the range of -5 ° C to 0 ° C. The time for performing the cooling step (for example, the time from when an arbitrary part of the coating layer is carried into the cooling zone to when it is carried out (hereinafter, also referred to as "staying time")) is not particularly limited. Since the value of the logarithmic attenuation factor tends to decrease as the residence time is lengthened, it is preferable to perform adjustment by conducting preliminary experiments as necessary so as to realize the logarithmic attenuation factor of 0.050 or less. In the cooling step, the cooled gas may be sprayed on the surface of the coating layer.
その後、配向処理を行う態様では、磁性層形成用組成物の塗布層が湿潤状態にあるうちに、配向ゾーンにおいて塗布層中の強磁性六方晶フェライト粉末の配向処理が行われる。配向処理については、特開2010−231843号公報の段落0067の記載をはじめとする各種公知技術を適用することができる。先に記載したように、配向処理としては垂直配向処理を行うことが、XRD強度比を制御する観点から好ましい。配向処理については、先の記載も参照できる。 Thereafter, in the embodiment in which the orientation process is performed, the orientation process of the ferromagnetic hexagonal ferrite powder in the application layer is performed in the orientation zone while the application layer of the composition for forming a magnetic layer is in a wet state. Various known techniques including the description in paragraph 0067 of JP-A-2010-231843 can be applied to the alignment treatment. As described above, it is preferable to perform vertical alignment processing as alignment processing from the viewpoint of controlling the XRD intensity ratio. The above description can also be referred to for the orientation treatment.
配向処理後の塗布層は、第二の加熱処理ゾーンにおいて加熱乾燥工程に付される。 The coated layer after orientation treatment is subjected to a heating and drying process in a second heat treatment zone.
次いで、第三の塗布部において、非磁性支持体の非磁性層および磁性層が形成された面とは反対側の面に、バックコート層形成用組成物が塗布されて塗布層が形成される(バックコート層形成用組成物の塗布工程)。その後、第三の加熱処理ゾーンにおいて、上記塗布層を加熱処理し乾燥させる。 Next, in the third coating portion, a composition for forming a backcoat layer is applied on the surface opposite to the surface on which the nonmagnetic layer and the magnetic layer of the nonmagnetic support are formed, whereby a coating layer is formed. (The application process of the composition for backcoat layer formation). Thereafter, in the third heat treatment zone, the coated layer is heat treated and dried.
こうして、非磁性支持体の一方の面に、非磁性層上に加熱乾燥された磁性層形成用組成物の塗布層を有し、他方の面にバックコート層を有する磁気記録媒体を得ることができる。ここで得られた磁気記録媒体は、この後に、後述する各種処理を施した後に、製品磁気記録媒体となる。 Thus, a magnetic recording medium having a coated layer of the composition for forming a magnetic layer heat-dried on the nonmagnetic layer on one surface of the nonmagnetic support and having a backcoat layer on the other surface is obtained. it can. The magnetic recording medium obtained here becomes a product magnetic recording medium after being subjected to various processes described later.
得られた磁気記録媒体は、巻き取り部で巻き取られた後に、製品磁気記録媒体のサイズに裁断(スリット)される。スリットは、公知の裁断機を用いて行うことができる。 The obtained magnetic recording medium is cut (slit) into the size of a product magnetic recording medium after being taken up by a take-up unit. Slitting can be performed using a known cutter.
スリットされた磁気記録媒体は、磁性層形成用組成物に含まれている硬化剤の種類に応じた硬化処理(加熱、光照射等)を行う前に、加熱乾燥された磁性層形成用組成物の塗布層の表面をバーニッシュ処理する(加熱乾燥工程と硬化工程との間のバーニッシュ処理工程)。このバーニッシュ処理により、冷却ゾーンにおいて冷却されて塗布層表面および/または表層部分に移行した粘着性成分を除去できることが、上記対数減衰率を0.050以下にすることにつながると、本発明者らは推察している。ただし先に記載した通り、推察に過ぎず、本発明を何ら限定するものではない。 The slitted magnetic recording medium is heated and dried prior to curing (heating, light irradiation, etc.) depending on the type of curing agent contained in the composition for forming a magnetic layer. The surface of the applied layer is burnished (burning process between the heating and drying process and the curing process). The present inventors have found that the burnishing treatment can remove the adhesive component cooled in the cooling zone and transferred to the surface and / or the surface of the coating layer, which leads to the above-mentioned logarithmic attenuation factor of 0.050 or less. They guess. However, as described above, it is only speculation and does not limit the present invention.
バーニッシュ処理は、部材(例えば研磨テープ、または研削用ブレード、研削用ホイール等の研削具)により処理対象の表面を擦る処理であり、塗布型磁気記録媒体製造のために公知のバーニッシュ処理と同様に行うことができる。ただし、冷却工程および加熱乾燥工程を経た後、硬化工程前の段階でバーニッシュ処理を行うことは、従来行われていなかった。これに対し、上記段階でバーニッシュ処理を行うことにより、上記の対数減衰率を0.050以下にすることができる。 The burnishing process is a process in which the surface to be treated is rubbed with a member (for example, a polishing tape or a grinding tool such as a grinding blade or grinding wheel), and the burnishing process known in the art for producing coated magnetic recording media It can be done in the same way. However, it has not been conventionally performed to perform burnishing at the stage before the curing step after the cooling step and the heating and drying step. On the other hand, the above-mentioned logarithmic attenuation factor can be made into 0.050 or less by performing burnishing processing at the above-mentioned step.
バーニッシュ処理は、好ましくは、研磨テープによって処理対象の塗布層表面を擦る(研磨する)ことおよび研削具によって処理対象の塗布層表面を擦る(研削すること)の一方または両方を行うことにより、実施することができる。磁性層形成用組成物に含まれる酸化物研磨剤よりモース硬度の高い研磨剤を少なくとも一種含む研磨テープを用いることが好ましい。研磨テープとしては、市販品を用いてもよく、公知の方法で作製した研磨テープを用いてもよい。また、研削具としては、固定式ブレード、ダイヤモンドホイール、回転式ブレード等の公知の研削用ブレード、研削用ホイール等を用いることができる。また、研磨テープおよび/または研削具によって擦られた塗布層表面をワイピング材によって拭き取るワイピング(wiping)処理を行ってもよい。好ましい研磨テープ、研削具、バーニッシュ処理およびワイピング処理の詳細については、特開平6−52544号公報の段落0034〜0048、図1および同公報の実施例を参照できる。バーニッシュ処理を強化するほど、上記の対数減衰率の値は小さくなる傾向がある。バーニッシュ処理は、研磨テープに含まれる研磨剤として高硬度な研磨剤を用いるほど強化することができ、研磨テープ中の研磨剤量を増やすほど強化することができる。また、研削具として高硬度な研削具を用いるほど強化することができる。バーニッシュ処理条件に関しては、処理対象の塗布層表面と部材(例えば研磨テープまたは研削具)との摺動速度を速くするほど、バーニッシュ処理を強化することができる。上記摺動速度は、部材を移動させる速度および処理対象の磁気テープを移動させる速度の一方または両方を速くすることにより、速くすることができる。 The burnishing is preferably performed by one or both of rubbing (grinding) the coated layer surface to be treated with an abrasive tape and rubbing (grinding) the coated layer surface to be treated by a grinding tool. It can be implemented. It is preferable to use an abrasive tape containing at least one abrasive having a Mohs hardness higher than that of the oxide abrasive contained in the composition for forming a magnetic layer. As an abrasive tape, a commercial item may be used and the abrasive tape produced by the well-known method may be used. In addition, as a grinding tool, a known grinding blade such as a fixed blade, a diamond wheel, or a rotary blade, a grinding wheel, or the like can be used. Moreover, you may perform the wiping process which wipes off the coating layer surface rubbed with abrasive tape and / or a grinding tool with a wiping material. For details of the preferred abrasive tape, grinding tool, burnishing treatment and wiping treatment, reference can be made to paragraphs 0034 to 0048 of JP-A-6-52544 and the examples of FIG. 1 and the same publication. As the burnishing process is intensified, the value of the above-mentioned logarithmic attenuation rate tends to be smaller. The burnishing treatment can be strengthened as the abrasive having a high hardness is used as the abrasive contained in the abrasive tape, and can be strengthened as the amount of the abrasive in the abrasive tape is increased. Moreover, it can strengthen, so that a highly rigid grinding tool is used as a grinding tool. With regard to the burnishing conditions, the higher the sliding speed between the coating layer surface to be treated and the member (for example, the abrasive tape or the grinding tool), the stronger the burnishing can be. The sliding speed can be increased by increasing one or both of the speed of moving the member and the speed of moving the magnetic tape to be processed.
上記のバーニッシュ処理(バーニッシュ処理工程)後、磁性層形成用組成物の塗布層に硬化処理を施す。図4に示す態様では、磁性層形成用組成物の塗布層は、バーニッシュ処理後、硬化処理前に、表面平滑化処理が施される。表面平滑化処理は、カレンダ処理によって行うことが好ましい。カレンダ処理の詳細は、例えば特開2010−231843号公報の段落0026を参照できる。カレンダ処理を強化するほど、磁気記録媒体の表面を平滑化することができる。カレンダ処理は、カレンダロールの表面温度(カレンダ温度)を高くするほど、および/または、カレンダ圧力を大きくするほど、強化することができる。 After the above-mentioned burnishing treatment (burning treatment step), the applied layer of the composition for forming a magnetic layer is subjected to curing treatment. In the embodiment shown in FIG. 4, the coated layer of the composition for forming a magnetic layer is subjected to surface smoothing treatment after burnishing treatment and before curing treatment. The surface smoothing process is preferably performed by calendering. For details of the calendar process, for example, paragraph 0026 of JP-A-2010-231843 can be referred to. As the calendering process is intensified, the surface of the magnetic recording medium can be smoothed. Calendering can be strengthened as the surface temperature (calender temperature) of the calender rolls is increased and / or as the calender pressure is increased.
その後、磁性層形成用組成物の塗布層に、この塗布層に含まれる硬化剤の種類に応じた硬化処理を施す(硬化工程)。硬化処理は、加熱処理、光照射等の上記塗布層に含まれる硬化剤の種類に応じた処理によって行うことができる。硬化処理条件は特に限定されるものではなく、塗布層形成に用いた磁性層形成用組成物の処方、硬化剤の種類、塗布層の厚み等に応じて適宜設定すればよい。例えば、硬化剤としてポリイソシアネートを含む磁性層形成用組成物を用いて塗布層を形成した場合には、硬化処理は加熱処理であることが好ましい。なお磁性層以外の層に硬化剤が含まれる場合、その層の硬化反応も、ここでの硬化処理により進行させることもできる。または別途、硬化工程を設けてもよい。なお硬化工程後に、更にバーニッシュ処理を行ってもよい。 Thereafter, the coating layer of the composition for forming a magnetic layer is subjected to a curing treatment according to the type of the curing agent contained in the coating layer (curing step). The hardening process can be performed by the process according to the kind of hardening agent contained in the said application layers, such as heat processing and light irradiation. The curing treatment conditions are not particularly limited, and may be appropriately set according to the formulation of the composition for forming a magnetic layer used for forming the coating layer, the type of curing agent, the thickness of the coating layer, and the like. For example, when a coating layer is formed using the composition for magnetic layer formation containing polyisocyanate as a hardening | curing agent, it is preferable that hardening treatment is heat processing. In the case where a layer other than the magnetic layer contains a curing agent, the curing reaction of the layer can also be advanced by the curing treatment here. Alternatively, a curing step may be provided separately. Further, after the curing step, burnishing may be further performed.
以上により、本発明の一態様にかかる磁気記録媒体を得ることができる。ただし上記の製造方法は例示であって、XRD強度比、垂直方向角型比、磁性層表面の対数減衰率およびFIB研磨剤径を調整可能な任意の手段によって、それらの値をそれぞれ上記範囲に制御することができ、そのような態様も本発明に包含される。 Thus, the magnetic recording medium according to one aspect of the present invention can be obtained. However, the above manufacturing method is an exemplification, and those values can be made to fall within the above ranges, respectively, by any means capable of adjusting the XRD intensity ratio, the perpendicular direction squareness ratio, the logarithmic attenuation factor of the magnetic layer surface and the FIB abrasive diameter. Such aspects can also be controlled and are encompassed by the present invention.
本発明の一態様にかかる磁気記録媒体は、テープ状の磁気記録媒体(磁気テープ)であることができ、ディスク状の磁気記録媒体(磁気ディスク)であることもできる。例えば磁気テープは、通常、磁気テープカートリッジに収容され、磁気テープカートリッジが磁気記録再生装置に装着される。磁気テープには、磁気記録再生装置においてヘッドトラッキングサーボを行うことを可能とするために、公知の方法によってサーボパターンを形成することもできる。 The magnetic recording medium according to one aspect of the present invention can be a tape-shaped magnetic recording medium (magnetic tape), and can also be a disk-shaped magnetic recording medium (magnetic disk). For example, a magnetic tape is usually accommodated in a magnetic tape cartridge, and the magnetic tape cartridge is mounted on a magnetic recording and reproducing apparatus. Servo patterns can also be formed on the magnetic tape by known methods in order to enable head tracking servo to be performed in the magnetic recording and reproducing apparatus.
[磁気記録再生装置]
本発明の一態様は、上記磁気記録媒体と、磁気ヘッドと、を含む磁気記録再生装置に関する。
[Magnetic recording and reproducing device]
One aspect of the present invention relates to a magnetic recording and reproducing apparatus including the above magnetic recording medium and a magnetic head.
本発明および本明細書において、「磁気記録再生装置」とは、磁気記録媒体への情報の記録および磁気記録媒体に記録された情報の再生の少なくとも一方を行うことができる装置を意味するものとする。かかる装置は、一般にドライブと呼ばれる。上記磁気記録再生装置に含まれる磁気ヘッドは、磁気記録媒体への情報の記録を行うことができる記録ヘッドであることができ、磁気記録媒体に記録された情報の再生を行うことができる再生ヘッドであることもできる。また、上記磁気記録再生装置は、一態様では、別々の磁気ヘッドとして、記録ヘッドと再生ヘッドの両方を含むことができる。他の一態様では、上記磁気記録再生装置に含まれる磁気ヘッドは、記録素子と再生素子の両方を1つの磁気ヘッドに備えた構成を有することもできる。また、情報の記録および/または情報の再生を行う磁気ヘッドには、サーボパターン読み取り素子が含まれていてもよい。または、情報の記録および/または情報の再生を行う磁気ヘッドとは別のヘッドとして、サーボパターン読み取り素子を備えた磁気ヘッド(サーボヘッド)が上記磁気記録再生装置に含まれていてもよい。 In the present invention and this specification, “magnetic recording and reproducing device” means a device capable of performing at least one of recording of information on a magnetic recording medium and reproduction of information recorded on a magnetic recording medium. Do. Such devices are commonly referred to as drives. The magnetic head included in the magnetic recording and reproducing apparatus can be a recording head capable of recording information on a magnetic recording medium, and can be a reproducing head capable of reproducing information recorded on the magnetic recording medium. It is also possible. Also, in one aspect, the magnetic recording and reproducing apparatus can include both a recording head and a reproducing head as separate magnetic heads. In another aspect, the magnetic head included in the magnetic recording and reproducing apparatus may have a configuration in which both the recording element and the reproducing element are provided in one magnetic head. Also, the magnetic head for recording information and / or reproducing information may include a servo pattern reading element. Alternatively, a magnetic head (servo head) having a servo pattern reading element may be included in the magnetic recording and reproducing apparatus as a head separate from the magnetic head for recording and / or reproducing information.
上記磁気記録再生装置において、磁気記録媒体への情報の記録および磁気記録媒体に記録された情報の再生は、磁気記録媒体の磁性層表面と磁気ヘッドとを接触させて摺動させることにより行うことができる。上記磁気記録再生装置は、本発明の一態様にかかる磁気記録媒体を含むものであればよく、その他については公知技術を適用することができる。 In the above magnetic recording and reproducing apparatus, the recording of the information on the magnetic recording medium and the reproduction of the information recorded on the magnetic recording medium are performed by bringing the magnetic layer surface of the magnetic recording medium and the magnetic head into contact and sliding. Can. The magnetic recording and reproducing device may be any one including the magnetic recording medium according to one aspect of the present invention, and other known techniques can be applied.
本発明の一態様にかかる磁気記録媒体は、上記磁気記録再生装置において、優れた電磁変換特性を発揮することができる。即ち、上記磁気記録再生装置において、本発明の一態様にかかる磁気記録媒体に記録された情報を高SNRで再生することができる。更に、上記磁気記録再生装置では、磁気記録媒体を新品のものに交換しながらGTTを行うことができる。このGTTにおいて、本発明の一態様にかかる磁気記録媒体によれば、ヘッド素子削れが発生することを抑制することができる。ヘッド素子削れの発生が抑制される素子は、再生素子、記録素子およびサーボパターン読み取り素子からなる群から選ばれる素子の1つ以上であることができ、これら素子の2つ以上であることもできる。再生素子は、磁気記録媒体に記録された情報を感度よく読み取ることができる磁気抵抗効果型(MR;Magnetoresistive)素子が好ましい。また、サーボパターン読み取り素子としても、MR素子が好ましい。再生素子および/またはサーボパターン読み取り素子としてMR素子を含むヘッド(MRヘッド)としては、公知の各種MRヘッドを用いることができる。 The magnetic recording medium according to one aspect of the present invention can exhibit excellent electromagnetic conversion characteristics in the above magnetic recording and reproducing apparatus. That is, in the above magnetic recording and reproducing apparatus, the information recorded on the magnetic recording medium according to one aspect of the present invention can be reproduced at high SNR. Furthermore, in the above magnetic recording and reproducing apparatus, GTT can be performed while replacing the magnetic recording medium with a new one. In this GTT, according to the magnetic recording medium of one aspect of the present invention, the occurrence of head element scraping can be suppressed. The element whose occurrence of head element abrasion is suppressed may be one or more of elements selected from the group consisting of a reproducing element, a recording element, and a servo pattern reading element, and may be two or more of these elements. . The reproducing element is preferably a magnetoresistive (MR) element that can read information recorded on a magnetic recording medium with high sensitivity. In addition, an MR element is also preferable as a servo pattern reading element. Various known MR heads can be used as heads (MR heads) including an MR element as a read element and / or a servo pattern read element.
以下に、本発明を実施例に基づき説明する。ただし、本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。以下に記載の「部」、「%」の表示は、特に断らない限り、「質量部」、「質量%」を示す。また、以下に記載の工程および評価は、特記しない限り、雰囲気温度23℃±1℃の環境において行った。また、以下に記載の「eq」は、SI単位系に換算不可の単位である当量(equivalent)を示す。 Hereinafter, the present invention will be described based on examples. However, the present invention is not limited to the embodiments shown in the examples. Unless otherwise indicated, the display of "part" and "%" as described below shows "mass part" and "mass%." In addition, the processes and evaluations described below were performed in an environment with an ambient temperature of 23 ° C. ± 1 ° C. unless otherwise specified. Moreover, "eq" as described below shows equivalent which is a unit which can not be converted to SI unit system.
[実施例1]
各層形成用組成物の処方を、下記に示す。
Example 1
The formulation of the composition for forming each layer is shown below.
<研磨剤液の調製>
表1の条件Cに示す酸化物研磨剤(アルミナ粉末)100.0部に対し、表1の条件Cに示す量の2,3−ジヒドロキシナフタレン(東京化成社製)、極性基としてSO3Na基を有するポリエステルポリウレタン樹脂(東洋紡社製UR−4800(極性基量:80meq/kg))の32%溶液(溶媒はメチルエチルケトンとトルエンの混合溶媒)31.3部、溶媒としてメチルエチルケトンとシクロヘキサノン1:1(質量比)の混合液570.0部を混合し、ジルコニアビーズ(ビーズ径:0.1mm)存在下で、ペイントシェーカーにより、表1の条件Cに示す時間(ビーズ分散時間)、分散させた。分散後、メッシュにより分散液とビーズとを分離して得られた分散液の遠心分離処理を実施した。遠心分離処理は、遠心分離機として日立工機社製CS150GXL(使用ローターは同社製S100AT6)を使用し、表1の条件Cに示す回転数(rpm;rotation per minute)で表1の条件Cに示す時間(遠心分離時間)、実施した。その後、表1の条件Cに示す孔径のフィルタでろ過を行い、アルミナ分散物(研磨剤液)を得た。
<Preparation of Abrasive Liquid>
2,3-Dihydroxynaphthalene (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) in an amount shown in Condition C in Table 1 with respect to 100.0 parts of the oxide abrasive (alumina powder) shown in Condition C in Table 1, SO 3 Na as a polar group 32% solution (solvent is a mixed solvent of methyl ethyl ketone and toluene) 31.3 parts of a polyester polyurethane resin having a hydroxyl group (Toyobo Co., Ltd. UR-4800 (polar group weight: 80 meq / kg)), methyl ethyl ketone and cyclohexanone 1: 1 as a solvent 570.0 parts of a mixed solution (mass ratio) was mixed, and dispersed in the presence of zirconia beads (bead diameter: 0.1 mm) with a paint shaker for the time shown in condition C in Table 1 (bead dispersion time) . After the dispersion, the dispersion obtained by separating the dispersion and the beads by mesh was centrifuged. Centrifugation processing uses CS150GXL manufactured by Hitachi Koki Co., Ltd. (the rotor used is S100AT6 manufactured by the company) as a centrifuge, and the rotation speed (rpm; rotation per minute) shown in condition C in table 1 is changed to condition C in table 1. The indicated time (centrifugation time) was performed. Then, it filtered with the filter of the hole diameter shown to the conditions C of Table 1, and obtained the alumina dispersion (abrasive liquid).
<磁性層形成用組成物の調製>
(磁性液)
板状強磁性六方晶フェライト粉末(M型バリウムフェライト):100.0部
(活性化体積:1500nm3)
オレイン酸:2.0部
塩化ビニル共重合体(日本ゼオン製MR−104):10.0部
SO3Na基含有ポリウレタン樹脂:4.0部
(重量平均分子量70000、SO3Na基:0.07meq/g)
アミン系ポリマー(ビックケミー社製DISPERBYK−102):6.0部
メチルエチルケトン:150.0部
シクロヘキサノン:150.0部
(研磨剤液)
上記研磨剤液:6.0部
(突起形成剤液(シリカゾル))
コロイダルシリカ:2.0部
(平均粒子サイズ80nm)
メチルエチルケトン:8.0部
(その他の成分)
ステアリン酸:3.0部
ステアリン酸アミド:0.3部
ステアリン酸ブチル:6.0部
メチルエチルケトン:110.0部
シクロヘキサノン:110.0部
ポリイソシアネート(東ソー社製コロネート(登録商標)L):3.0部
<Preparation of composition for forming magnetic layer>
(Magnetic liquid)
Plate-like ferromagnetic hexagonal ferrite powder (M-type barium ferrite): 100.0 parts (activation volume: 1500 nm 3 )
Oleic acid: 2.0 parts vinyl chloride copolymer (Nippon Zeon MR-104): 10.0 parts SO 3 Na group-containing polyurethane resin: 4.0 parts (weight average molecular weight 70000, SO 3 Na group: 0. 07 meq / g)
Amine polymer (DISPERBYK-102 manufactured by Bick Chemie): 6.0 parts methyl ethyl ketone: 150.0 parts cyclohexanone: 150.0 parts (abrasive liquid)
The above-mentioned abrasive liquid: 6.0 parts (protrusion-forming liquid (silica sol))
Colloidal silica: 2.0 parts (average particle size 80 nm)
Methyl ethyl ketone: 8.0 parts (other components)
Stearic acid: 3.0 parts stearic acid amide: 0.3 parts butyl stearate: 6.0 parts methyl ethyl ketone: 110.0 parts cyclohexanone: 110.0 parts polyisocyanate (Toronso Coronate (registered trademark) L): 3 .0 copies
(調製方法)
上記磁性液の各種成分を、バッチ式縦型サンドミルによりビーズ径0.5mmのジルコニアビーズ(第一の分散ビーズ、密度6.0g/cm3)を使用して24時間分散し(第一の段階)、その後、0.5μmの孔径を有するフィルタを用いてろ過することにより分散液Aを調製した。ジルコニアビーズは、強磁性六方晶フェライト粉末の質量に対して、質量基準で10倍量用いた。
その後、分散液Aをバッチ式縦型サンドミルにより表2に示すビーズ径のダイヤモンドビーズ(第二の分散ビーズ、密度3.5g/cm3)を使用して表2に示す時間分散し(第二の段階)、遠心分離機を用いてダイヤモンドビーズを分離した分散液(分散液B)を調製した。下記磁性液は、こうして得られた分散液Bである。
上記磁性液、研磨剤液、突起形成剤液、および上記のその他の成分をディゾルバー撹拌機に導入し、周速10m/秒で表1の条件Cに示す時間(撹拌時間)、撹拌した。その後、フロー式超音波分散機により流量7.5kg/分で表1の条件Cに示す時間(超音波分散時間)、超音波分散処理を行った後に、表1の条件Cに示す孔径のフィルタで表1の条件Cに示す回数ろ過して磁性層形成用組成物を調製した。
(Preparation method)
The various components of the above magnetic solution are dispersed for 24 hours using batch-type vertical sand mill using zirconia beads (first dispersion beads, density 6.0 g / cm 3 ) with a bead diameter of 0.5 mm (first stage) And then filtered using a filter with a pore size of 0.5 μm to prepare dispersion A. The zirconia beads were used in a 10-fold amount on a mass basis with respect to the mass of the ferromagnetic hexagonal ferrite powder.
Thereafter, Dispersion A was dispersed in a batch type vertical sand mill using diamond beads (second dispersion beads, density 3.5 g / cm 3 ) of bead diameters shown in Table 2 for the time shown in Table 2 (second A), a dispersion (dispersion B) was prepared by separating diamond beads using a centrifuge. The following magnetic liquid is the dispersion B thus obtained.
The magnetic liquid, the abrasive liquid, the protrusion forming liquid, and the other components described above were introduced into a dissolver stirrer, and stirred at a peripheral speed of 10 m / sec for the time shown in condition C of Table 1 (stirring time). Then, after performing ultrasonic dispersion treatment for a time (ultrasonic dispersion time) shown in condition C of Table 1 at a flow rate of 7.5 kg / min with a flow type ultrasonic disperser, a filter with the pore diameter shown in condition C of Table 1 The composition for forming a magnetic layer was prepared by filtration under the conditions shown in Table 1 under the conditions C.
なお、先に記載した強磁性六方晶フェライト粉末の活性化体積は、磁性層形成用組成物の調製に使用した強磁性六方晶フェライト粉末と同じ粉末ロットの粉末を使用して測定し算出した値である。測定は、振動試料型磁束計(東英工業社製)を用いて保磁力Hc測定部の磁場スイープ速度3分と30分とで行い、先に記載した関係式から活性化体積を算出した。測定は23℃±1℃の環境で行った。 The activation volume of the ferromagnetic hexagonal ferrite powder described above is a value calculated and measured using the powder of the same powder lot as the ferromagnetic hexagonal ferrite powder used for the preparation of the composition for forming the magnetic layer. It is. The measurement was performed using a vibrating sample type flux meter (manufactured by Toei Kogyo Co., Ltd.) at magnetic field sweep speeds of 3 and 30 minutes in the coercive force Hc measurement unit, and the activation volume was calculated from the relational expression described above. The measurement was performed in an environment of 23 ° C. ± 1 ° C.
<非磁性層形成用組成物の調製>
下記の非磁性層形成用組成物の各種成分を、バッチ式縦型サンドミルによりビーズ径0.1mmのジルコニアビーズを使用して24時間分散し、その後、0.5μmの孔径を有するフィルタを用いてろ過することにより、非磁性層形成用組成物を調製した。
<Preparation of composition for forming nonmagnetic layer>
The following components of the composition for forming a nonmagnetic layer are dispersed for 24 hours using batch-type vertical sand mill using zirconia beads with a bead diameter of 0.1 mm, and then using a filter having a pore diameter of 0.5 μm The composition for forming the nonmagnetic layer was prepared by filtration.
非磁性無機粉末 α酸化鉄:100.0部
(平均粒子サイズ10nm、BET比表面積75m2/g)
カーボンブラック:25.0部
(平均粒子サイズ20nm)
SO3Na基含有ポリウレタン樹脂:18.0部
(重量平均分子量70000、SO3Na基含有量0.2meq/g)
ステアリン酸:1.0部
シクロヘキサノン:300.0部
メチルエチルケトン:300.0部
Nonmagnetic inorganic powder α iron oxide: 100.0 parts (average particle size 10 nm, BET specific surface area 75 m 2 / g)
Carbon black: 25.0 parts (average particle size 20 nm)
SO 3 Na group-containing polyurethane resin: 18.0 parts (weight average molecular weight 70000, SO 3 Na group content 0.2 meq / g)
Stearic acid: 1.0 parts cyclohexanone: 300.0 parts methyl ethyl ketone: 300.0 parts
<バックコート層形成用組成物の調製>
下記のバックコート層形成用組成物の各種成分のうち潤滑剤(ステアリン酸およびステアリン酸ブチル)、ポリイソシアネートならびにシクロヘキサノン200.0部を除いた成分をオープンニーダにより混練および希釈した後、横型ビーズミル分散機によりビーズ径1mmのジルコニアビーズを用い、ビーズ充填率80体積%、ローター先端周速10m/秒で1パスあたりの滞留時間を2分間とし、12パスの分散処理に供した。その後、上記の残りの成分を添加してディゾルバーで撹拌し、得られた分散液を1μmの孔径を有するフィルタを用いてろ過することにより、バックコート層形成用組成物を調製した。
<Preparation of composition for back coat layer formation>
After kneading and diluting the components except the lubricant (stearic acid and butyl stearate), polyisocyanate, and 200.0 parts of cyclohexanone among various components of the composition for forming a back coat layer described below with an open kneader, horizontal bead mill dispersion The sample was subjected to 12 passes of dispersion treatment using zirconia beads with a bead diameter of 1 mm by a machine, a bead filling rate of 80% by volume, and a residence time per pass of 2 minutes at a circumferential velocity of the rotor tip of 10 m / sec. Thereafter, the remaining components described above were added, the solution was stirred with a dissolver, and the resulting dispersion was filtered using a filter having a pore size of 1 μm to prepare a backcoat layer-forming composition.
非磁性無機粉末 α酸化鉄:80.0部
(平均粒子サイズ0.15μm、BET比表面積52m2/g)
カーボンブラック:20.0部
(平均粒子サイズ20nm)
塩化ビニル共重合体:13.0部
スルホン酸塩基含有ポリウレタン樹脂:6.0部
フェニルホスホン酸:3.0部
シクロヘキサノン:155.0部
メチルエチルケトン:155.0部
ステアリン酸:3.0部
ステアリン酸ブチル:3.0部
ポリイソシアネート:5.0部
シクロヘキサノン:200.0部
Nonmagnetic inorganic powder α iron oxide: 80.0 parts (average particle size 0.15 μm, BET specific surface area 52 m 2 / g)
Carbon black: 20.0 parts (average particle size 20 nm)
Vinyl chloride copolymer: 13.0 parts sulfonate group-containing polyurethane resin: 6.0 parts phenylphosphonic acid: 3.0 parts cyclohexanone: 155.0 parts methyl ethyl ketone: 155.0 parts stearic acid: 3.0 parts stearic acid Butyl: 3.0 parts Polyisocyanate: 5.0 parts Cyclohexanone: 200.0 parts
<磁気テープの作製>
図4に示す具体的態様により磁気テープを作製した。詳しくは、次の通りとした。
厚み5.0μmのポリエチレンナフタレート製支持体を送り出し部から送り出し、一方の表面に、第一の塗布部において乾燥後の厚みが100nmになるように非磁性層形成用組成物を塗布し、第一の加熱処理ゾーン(雰囲気温度100℃)にて乾燥させて塗布層を形成した。
その後、第二の塗布部において乾燥後の厚みが70nmになるように磁性層形成用組成物を非磁性層上に塗布し塗布層を形成した。形成した塗布層が湿潤状態にあるうちに雰囲気温度0℃に調整した冷却ゾーンに表2に示す滞在時間で通過させて冷却工程を行った後、更に配向ゾーンにおいて表2に示す強度の磁場を上記塗布層の表面に対して垂直方向に印加し垂直配向処理を行った後に第二の加熱処理ゾーン(雰囲気温度100℃)にて乾燥させた。
その後、第三の塗布部において、上記ポリエチレンナフタレート製支持体の非磁性層および磁性層を形成した表面とは反対側の表面に、乾燥後の厚みが0.4μmになるようにバックコート層形成用組成物を塗布して塗布層を形成し、形成した塗布層を第三の加熱処理ゾーン(雰囲気温度100℃)にて乾燥させた。
こうして得られた磁気テープを1/2インチ(0.0127メートル)幅にスリットした後、磁性層形成用組成物の塗布層表面のバーニッシュ処理およびワイピング処理を行った。バーニッシュ処理およびワイピング処理は、特開平6−52544号公報の図1に記載の構成の処理装置において、研磨テープとして市販の研磨テープ(富士フイルム社製商品名MA22000、研磨剤:ダイヤモンド/Cr2O3/ベンガラ)を使用し、研削用ブレードとして市販のサファイヤブレード(京セラ社製、幅5mm、長さ35mm、先端角度60度)を使用し、ワイピング材として市販のワイピング材(クラレ社製商品名WRP736)を使用して行った。処理条件は、特開平6−52544号公報の実施例12における処理条件を採用した。
上記バーニッシュ処理およびワイピング処理後、金属ロールのみから構成されるカレンダロールで、速度80m/分、線圧300kg/cm(294kN/m)、およびカレンダ温度(カレンダロールの表面温度)90℃にてカレンダ処理(表面平滑化処理)を行った。
その後、雰囲気温度70℃の環境で36時間加熱処理(硬化処理)を行った後、市販のサーボライターによって磁性層にサーボパターンを形成した。
以上により、実施例1の磁気テープを得た。
<Preparation of magnetic tape>
A magnetic tape was produced according to the specific embodiment shown in FIG. The details are as follows.
A polyethylene naphthalate support having a thickness of 5.0 μm is delivered from the delivery unit, and a composition for forming a nonmagnetic layer is applied to one surface so that the thickness after drying is 100 nm in the first application unit, The coated layer was formed by drying in one heat treatment zone (ambient temperature 100 ° C.).
Thereafter, the composition for forming a magnetic layer was applied onto the nonmagnetic layer so that the thickness after drying was 70 nm in the second application portion, to form an applied layer. After allowing the cooling process to pass through the cooling zone adjusted to the atmosphere temperature of 0 ° C for the staying time shown in Table 2 while the formed coating layer is in the wet state, the magnetic field of the strength shown in Table 2 is further The film was applied in a direction perpendicular to the surface of the coating layer to perform vertical alignment, and then dried in a second heat treatment zone (at an atmospheric temperature of 100 ° C.).
Then, in the third coating portion, a backcoat layer is formed on the surface opposite to the nonmagnetic layer and the surface on which the magnetic layer is formed of the polyethylene naphthalate support so that the thickness after drying becomes 0.4 μm. The composition for formation was applied to form a coated layer, and the formed coated layer was dried in a third heat treatment zone (at an atmospheric temperature of 100 ° C.).
After slitting the magnetic tape thus obtained to a width of 1/2 inch (0.0127 meter), the surface of the coated layer of the composition for forming a magnetic layer was subjected to a burnishing treatment and a wiping treatment. With regard to the burnishing treatment and the wiping treatment, in the processing apparatus described in FIG. 1 of JP-A-6-52544, a commercially available polishing tape as a polishing tape (trade name MA22000 manufactured by Fujifilm Corp., polishing agent: diamond / Cr 2) A commercially available wiping blade (product made by Kuraray Co., Ltd.) is used as a wiping material, using a commercially available sapphire blade (manufactured by Kyocera, 5 mm wide, 35 mm long, tip angle 60 degrees) as a grinding blade using O 3 / bengara. The name WRP 736) was used. As the processing conditions, the processing conditions in Example 12 of JP-A-6-52544 were adopted.
After the above burnishing treatment and wiping treatment, with a calender roll consisting only of metal rolls, at a velocity of 80 m / min, a linear pressure of 300 kg / cm (294 kN / m), and a calender temperature (surface temperature of the calender roll) of 90 ° C. Calendar processing (surface smoothing processing) was performed.
Thereafter, heat treatment (hardening treatment) is performed for 36 hours in an environment at an ambient temperature of 70 ° C., and then a servo pattern is formed on the magnetic layer by a commercially available servo writer.
Thus, the magnetic tape of Example 1 was obtained.
[実施例2〜9、比較例1〜13]
表1および表2に示す各種項目を各表に示すように変更した点以外、実施例1と同様に磁気テープを作製した。
表1に記載されている酸化物研磨剤は、いずれもアルミナ粉末である。
表2中、分散ビーズの欄および時間の欄に「なし」と記載されている比較例については、磁性液分散処理において第二の段階を実施せずに磁性層形成用組成物を調製した。
表2中、垂直配向処理磁場強度の欄に「なし」と記載されている例については、配向処理を行わずに磁性層を形成した。
表2中、冷却ゾーン滞在時間の欄および硬化処理前バーニッシュ処理の欄に「未実施」と記載されている比較例では、磁性層形成工程に冷却ゾーンを含まず、かつ硬化処理前のバーニッシュ処理およびワイピング処理を行わない製造工程により磁気テープを作製した。
[Examples 2 to 9, Comparative Examples 1 to 13]
Magnetic tapes were produced in the same manner as in Example 1 except that various items shown in Tables 1 and 2 were changed as shown in the respective tables.
The oxide abrasives listed in Table 1 are all alumina powders.
The composition for forming a magnetic layer was prepared without performing the second step in the magnetic liquid dispersion treatment for the comparative examples described in Table 2 as “none” in the column of dispersed beads and the column of time.
In Table 2, for the example described as “none” in the column of the vertical alignment treatment magnetic field strength, the magnetic layer was formed without performing the alignment treatment.
In the comparative example described in Table 2 as “not performed” in the cooling zone staying time column and the pre-hardening varnishing column, the magnetic layer forming step does not include the cooling zone and the bar before hardening processing The magnetic tape was manufactured by the manufacturing process which does not perform a nick process and a wiping process.
[磁気テープの物性評価]
(1)XRD強度比
作製した磁気テープから、テープ試料を切り出した。
切り出したテープ試料について、薄膜X線回折装置(リガク社製SmartLab)を用いて磁性層表面にX線を入射させて、先に記載した方法によりIn−Plane XRDを行った。
In−Plane XRDにより得られたX線回折スペクトルから、六方晶フェライト結晶構造の(114)面の回折ピークのピーク強度Int(114)および(110)面の回折ピークのピーク強度Int(110)を求め、XRD強度比(Int(110)/Int(114))を算出した。
[Physical evaluation of magnetic tape]
(1) XRD intensity ratio A tape sample was cut out from the prepared magnetic tape.
With respect to the tape sample cut out, X-rays were made incident on the surface of the magnetic layer using a thin film X-ray diffractometer (SmartLab manufactured by Rigaku Corporation), and In-Plane XRD was performed by the method described above.
From the X-ray diffraction spectrum obtained by In-Plane XRD, the peak intensities of diffraction peaks of (114) plane of hexagonal ferrite crystal structure, Int (114) and peak intensities of diffraction peaks of (110) plane, Int (110) It asked for and computed XRD intensity ratio (Int (110) / Int (114)).
(2)垂直方向角型比
作製した各磁気テープについて、振動試料型磁束計(東英工業社製)を用いて先に記載した方法により垂直方向角型比を求めた。
(2) Vertical Direction Square Ratio The vertical direction square ratio was determined for each of the manufactured magnetic tapes using the vibrating sample type flux meter (manufactured by Toei Kogyo Co., Ltd.) by the method described above.
(3)磁性層表面の対数減衰率の測定
測定装置として、株式会社エー・アンド・デイ製剛体振り子型物性試験器RPT−3000W(振り子:株式会社エー・アンド・デイ製剛体振り子FRB−100、おもり:なし、丸棒型シリンダエッジ:株式会社エー・アンド・デイ製RBP−040、基板:ガラス基板、基板昇温速度5℃/min)を用いて、先に記載した方法により磁気テープの磁性層表面の対数減衰率を求めた。
ガラス基板としては、市販のスライドグラスを25mm(短辺)×50mm(長辺)のサイズにカットしたものを使用した。磁気テープの長手方向がガラス基板の短辺方向と平行になるように磁気テープをガラス基板の中央に載せた状態で、ガラス基板上の磁気テープの四隅を固定用テープ(東レ・デュポン製カプトンテープ)でガラス基板と固定した。その後、ガラス基板から食み出た部分の磁気テープをカットした。こうして、測定用試料が、ガラス基板上に図1に示すように4箇所で固定されて載置された。吸着時間を1秒間かつ測定間隔を7〜10秒とし、86回目の測定間隔について変位−時間曲線を作成し、この曲線を用いて対数減衰率を求めた。測定は、相対湿度約50%の環境下にて行った。
(3) Measurement of the logarithmic attenuation factor of the magnetic layer surface As a measuring device, rigid pendulum type physical property tester RPT-3000W manufactured by A & D Co., Ltd. (pendulum: rigid pendulum FRB-100 manufactured by A & D Co., Ltd.) Weight: None, Round bar type cylinder edge: RBP-040 manufactured by A & D Co., Ltd., substrate: glass substrate, substrate temperature rising rate 5 ° C./min), according to the method described above The log decay rate of the layer surface was determined.
As a glass substrate, what cut the commercially available slide glass in the size of 25 mm (short side) x 50 mm (long side) was used. With the magnetic tape mounted on the center of the glass substrate so that the longitudinal direction of the magnetic tape is parallel to the short side direction of the glass substrate, tapes for fixing the four corners of the magnetic tape on the glass substrate (Kapton tape made by Toray Dupont It fixed with the glass substrate by). Then, the magnetic tape of the part which overflowed from the glass substrate was cut. Thus, the measurement sample was fixed and mounted on the glass substrate at four places as shown in FIG. A displacement-time curve was created for the 86th measurement interval, with an adsorption time of 1 second and a measurement interval of 7 to 10 seconds, and this curve was used to determine the logarithmic attenuation factor. The measurement was performed under an environment of about 50% relative humidity.
(4)FIB研磨剤径
作製した各磁気テープのFIB研磨剤径を、以下の方法により求めた。集束イオンビーム装置としては、日立ハイテクノロジーズ社製MI4050を使用し、画像解析ソフトとしては、フリーソフトのImageJを使用した。
(i)2次イオン像の取得
作製した各磁気テープから切り出した測定用サンプルのバックコート層表面を、市販のSEM測定用カーボン両面テープ(アルミニウム製基材上にカーボン膜が形成された両面テープ)の粘着層に貼り付けた。この両面テープのバックコート層表面と貼り付けた表面とは反対の表面上の粘着層を、集束イオンビーム装置の試料台に貼り付けた。こうして、測定用サンプルを、磁性層表面を上方に向けて集束イオンビーム装置の試料台上に配置した。
撮像前コーティング処理を行わず、集束イオンビーム装置のビーム設定を、加速電圧30kV、電流値133pA、BeamSize30nmおよびBrightness50%に設定し、2次イオン検出器によりSI信号を検出した。磁性層表面の未撮像領域3箇所においてACBを実施することにより画像の色味を安定させ、コントラスト基準値およびブライトネス基準値を決定した。本ACBにより決定されたコントラスト基準値から1%下げたコントラスト値および上記のブライトネス基準値を、撮像条件として決定した。磁性層表面の未撮像領域を選択し、上記で決定された撮像条件下で、Pixel distance=25.0(nm/pixel)にて撮像を実施した。画像取り込み方式は、PhotoScan Dot×4_Dwell Time 15μsec(取り込み時間:1分)とし、取り込みサイズは25μm角とした。こうして、磁性層表面の25μm角の領域の2次イオン像を得た。得られた2次イオン像は、スキャン終了後、取り込み画面上でマウスを右クリックし、ExportImageでファイル形式をJPEGとして保存した。画像の画素数が2000pixel×2100pixelであることを確認し、取り込み画像のクロスマークおよびミクロンバーを消し、2000pixel×2000pixel画像とした。
(ii)FIB研磨剤径の算出
上記(i)で取得した2次イオン像の画像データを、画像解析ソフトImageJにドラッグおよびドロップした。
画像解析ソフトを用いて、画像データを8bitに色調変更した。具体的には、画像解析ソフトの操作メニューのImageを押し、Typeの8bitを選択した。
2値化処理するために、下限値250諧調、上限値255諧調を選択し、これら2つの閾値による2値化処理を実行した。具体的には、画像解析ソフトの操作メニュー上、Imageを押し、AdjustのThresholdを選択し、下限値250、上限値255を選択した後にapplyを選択した。得られた画像について、画像解析ソフトの操作メニューのProcessを押し、NoiseからDespeckleを選択し、AnalyzeParticleでSize 4.0−Infinityを設定してノイズ成分の除去を行った。
こうして得られた2値化処理画像について、画像解析ソフトの操作メニューからAnalyzeParticleを選択し、画像上の白く光る部分の個数およびArea(単位:Pixel)を求めた。面積は、画像解析ソフトにより画面上の白く光る各部分について、Area(単位:Pixel)を面積に変換して求めた。具体的には、上記撮像条件により得られた画像において、1pixelは0.0125μmに相当するため、面積A=Area pixel×0.0125^2により、面積A[μm2]を算出した。こうして算出された面積を用いて、円相当径L=(A/π)^(1/2)×2=Lにより、白く光る各部分について円相当径Lを求めた。
以上の工程を、測定用サンプルの磁性層表面の異なる箇所(25μm角)において4回実施し、得られた結果から、FIB研磨剤径を、FIB研磨剤径=Σ(Li)/Σiにより算出した。
(4) FIB Abrasive Diameter The FIB abrasive diameter of each of the prepared magnetic tapes was determined by the following method. As focused ion beam apparatus, MI4050 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation was used, and as image analysis software, free software ImageJ was used.
(I) Acquisition of Secondary Ion Image Commercially available double-sided carbon double-sided tape for SEM measurement (double-sided tape in which a carbon film is formed on a base material made of aluminum) of the backcoat layer surface of the measurement sample cut out from each magnetic tape prepared Stuck to the adhesive layer of The adhesive layer on the surface opposite to the backcoat layer surface and the pasted surface of this double-sided tape was affixed to the sample stage of the focused ion beam apparatus. Thus, the measurement sample was placed on the sample stage of the focused ion beam apparatus with the surface of the magnetic layer facing upward.
The imaging setting was not performed, the beam setting of the focused ion beam apparatus was set to an acceleration voltage of 30 kV, a current value of 133 pA, Beam Size of 30 nm and Brightness of 50%, and a secondary ion detector detected an SI signal. ACB was performed in three unimaged areas on the surface of the magnetic layer to stabilize the color tone of the image, and the contrast reference value and the brightness reference value were determined. A contrast value 1% lower than the contrast reference value determined by the present ACB and the above-mentioned brightness reference value were determined as imaging conditions. An unimaged area on the surface of the magnetic layer was selected, and imaging was performed at Pixel distance = 25.0 (nm / pixel) under the imaging conditions determined above. The image capture method was PhotoScan Dot × 4_Dwell Time 15 μsec (capture time: 1 minute), and the capture size was 25 μm square. Thus, a secondary ion image of a 25 μm square region on the surface of the magnetic layer was obtained. The obtained secondary ion image right-clicked the mouse on the loading screen after scanning, and saved the file format as JPEG using ExportImage. It was confirmed that the number of pixels of the image was 2000 pixels × 2100 pixels, and the cross marks and micron bars of the captured image were erased to obtain 2000 pixel × 2000 pixel images.
(Ii) Calculation of FIB Abrasive Diameter The image data of the secondary ion image obtained in the above (i) was dragged and dropped onto the image analysis software ImageJ.
The image data was changed to 8 bits using image analysis software. Specifically, I pressed Image in the operation menu of the image analysis software and selected 8 bits of Type.
In order to perform the binarization processing, the lower limit 250 tones and the upper limit 255 tones were selected, and the binarization processing with these two threshold values was executed. Specifically, on the operation menu of the image analysis software, pressing Image, selecting Adjust Threshold, selecting the lower limit 250 and the upper limit 255, and then selecting apply. About the obtained image, Process of the operation menu of image analysis software was pressed, Despeckle was selected from Noise, Size 4.0-Infinity was set by AnalyzeParticle, and the noise component was removed.
For the binarized image thus obtained, AnalyzeParticle was selected from the operation menu of the image analysis software, and the number and white area (unit: Pixel) of the white glowing portion on the image were determined. The area was determined by converting Area (unit: Pixel) into an area for each white lighted portion on the screen by image analysis software. Specifically, since 1 pixel corresponds to 0.0125 μm in an image obtained under the above imaging conditions, the area A [μm 2 ] is calculated by the area A = Area pixel × 0.0125 2. Using the area thus calculated, the circle equivalent diameter L was determined for each part that glows white, according to the circle equivalent diameter L = (A / π) ^ (1/2) × 2 = L.
The above steps were carried out four times at different locations (25 μm square) on the surface of the magnetic layer of the measurement sample, and from the results obtained, the FIB abrasive diameter was calculated by FIB abrasive diameter = Σ (Li) / Σi did.
[電磁変換特性(SNR)の評価]
作製した各磁気テープの電磁変換特性を、ヘッドを固定した1/2インチ(0.0127メートル)リールテスターを用いて以下の方法により測定した。以下の記録および再生は、磁気テープの磁性層表面とヘッドとを摺動させて行われた。
磁気テープの走行速度(磁気ヘッド/磁気テープ相対速度)は4m/秒とした。記録ヘッドとしてMIG(Metal−In−Gap)ヘッド(ギャップ長0.15μm、トラック幅1.0μm)を使い、記録電流は各磁気テープの最適記録電流に設定した。再生ヘッドとしては素子厚み15nm、シールド間隔0.1μmおよびリード幅0.5μmのGMR(Giant−Magnetoresistive)ヘッドを使用した。線記録密度300kfciで信号の記録を行い、再生信号をシバソク社製のスペクトラムアナライザーで測定した。キャリア信号の出力値と、スペクトル全帯域の積分ノイズとの比をSNRとした。SNR測定のためには、磁気テープの走行後に信号が十分に安定した部分の信号を使用した。SNRは、比較例1のSNRを0.0dBとしたときの相対値として表2に示した。なお単位kfciとは、線記録密度の単位(SI単位系に換算不可)である。
[Evaluation of electromagnetic conversion characteristics (SNR)]
The electromagnetic conversion characteristics of each of the manufactured magnetic tapes were measured by the following method using a 1/2 inch (0.0127 meter) reel tester with a fixed head. The following recording and reproduction were performed by sliding the surface of the magnetic layer of the magnetic tape and the head.
The traveling speed of the magnetic tape (magnetic head / magnetic tape relative speed) was 4 m / sec. A MIG (Metal-In-Gap) head (gap length 0.15 μm, track width 1.0 μm) was used as a recording head, and the recording current was set to the optimum recording current of each magnetic tape. As a reproducing head, a GMR (Giant-Magnetoresistive) head having an element thickness of 15 nm, a shield interval of 0.1 μm and a lead width of 0.5 μm was used. The signal was recorded at a linear recording density of 300 kfci, and the reproduction signal was measured by a spectrum analyzer manufactured by Shibasoku. The ratio of the output value of the carrier signal to the integral noise of the entire spectral band is taken as SNR. For the SNR measurement, the portion of the signal where the signal was sufficiently stable was used after traveling of the magnetic tape. The SNR is shown in Table 2 as a relative value when the SNR of Comparative Example 1 is 0.0 dB. The unit kfci is a unit of linear recording density (impossible to convert to SI unit system).
[GTTにおけるヘッド素子削れ量]
IBM社製TS1140テープドライブで使用されている磁気ヘッド(MRヘッド)をリールテスターに取り付け、1巻1000m長の磁気テープを、磁性層表面とMRヘッドとを摺動させながら、走行速度(磁気ヘッド/磁気テープ相対速度)を4m/秒として200パス走行させた。
上記と同様の200パス走行を、磁気テープを新品に取り替えて繰り返した後(磁気テープを1000巻使用)、以下の方法によって上記MRヘッドのMR素子の削れ量を測定した。
上記MRヘッドの磁性層表面との摺動面を含む表面上に、真空蒸着装置(JEOL社製JEE−4X)を用いてカーボン膜を蒸着し、このカーボン膜の上にイオンスパッタ装置(日立ハイテクノロジーズ社製E−1030)を用いて白金膜をスパッタ成膜した。その後、MRFEI社製FIB−SEM複合機Helios400Sを用いて、上記MRヘッドから、走行時の磁気テープとの摺動方向と平行な断面が露出し、かつこの断面にMR素子が含まれるように断面観察用試料(厚み100nmの切片)を切り出した。この断面観察用試料を透過型電子顕微鏡(TEM;Transmission Electron Microscope)(FEI社製Titan80−300)により加速電圧300kVで観察して得られたTEM像を用いて、磁性層表面との摺動面とMR素子の頂部との垂直方向距離求めた。求められた距離と未使用のMRヘッドについて同じ方法で求めた距離との差分を、GTTにおけるヘッド素子削れ量として表2に示した。
[Head element scraping amount in GTT]
The magnetic head (MR head) used in the IBM TS1140 tape drive is attached to a reel tester, and a one-roll 1000 m-long magnetic tape slides between the magnetic layer surface and the MR head while traveling speed (magnetic head Traveled 200 passes at 4 m / sec.
The same 200-pass travel as above was repeated after replacing the magnetic tape with a new one (using 1000 volumes of magnetic tape), and then the amount of scraping of the MR element of the MR head was measured by the following method.
A carbon film is deposited on the surface including the sliding surface with the magnetic layer surface of the MR head using a vacuum deposition apparatus (JEE-4X manufactured by JEOL), and an ion sputtering apparatus (Hitachi High) is deposited on the carbon film. The platinum film was sputter-deposited using Technologies E-1030). Thereafter, a cross section parallel to the sliding direction with the magnetic tape during traveling is exposed from the MR head using the MRBEI FIB-SEM multifunction machine Helios 400 S, and the MR element is included in this cross section. A sample for observation (section of 100 nm in thickness) was cut out. A sliding surface with the magnetic layer surface using a TEM image obtained by observing this cross-sectional observation sample with a transmission electron microscope (TEM; Transmission Electron Microscope) (FTI company Titan 80-300) at an accelerating voltage of 300 kV. And the vertical distance between the top of the MR element and the top of the MR element. The difference between the determined distance and the distance determined by the same method for the unused MR head is shown in Table 2 as the head element removal amount in GTT.
表2に示す結果から、磁気テープのXRD強度比、垂直方向角型比、磁性層表面の対数減衰率およびFIB研磨剤径がそれぞれ先に記載した範囲である実施例1〜9は、高SNRでの再生が可能であり(即ち優れた電磁変換特性を発揮し)、かつGTTにおけるヘッド素子削れの発生が抑制されていることが確認できる。なお比較例6および比較例7において、実施例1〜9と比べてSNRが低下した理由は、FIB研磨剤径が0.08μmを大きく超える状態で磁性層に酸化物研磨剤が存在していたため磁性層表面が粗くなったことにより、磁性層表面と再生素子との間の距離が広がりスペーシングロスが生じたためと考えられる。 From the results shown in Table 2, Examples 1 to 9 in which the XRD intensity ratio of the magnetic tape, the perpendicular direction squareness ratio, the logarithmic attenuation factor of the magnetic layer surface and the FIB abrasive agent diameter are in the ranges described above respectively have high SNR It is possible to confirm that the regeneration of the head element is possible (that is, the excellent electromagnetic conversion characteristic is exhibited), and the occurrence of head element scraping in the GTT is suppressed. In Comparative Examples 6 and 7, the reason for the lower SNR compared to Examples 1 to 9 is that the oxide abrasive was present in the magnetic layer in the state where the diameter of the FIB abrasive greatly exceeded 0.08 μm. It is considered that the distance between the surface of the magnetic layer and the reproducing element is increased and spacing loss is caused due to the surface of the magnetic layer being roughened.
本発明の一態様は、アーカイブ用記録媒体として用いられる磁気記録媒体の技術分野において有用である。 One aspect of the present invention is useful in the technical field of magnetic recording media used as archival recording media.
Claims (9)
前記強磁性粉末は強磁性六方晶フェライト粉末であり、前記磁性層は酸化物研磨剤を含み、
In−Plane法を用いた前記磁性層のX線回折分析により求められる六方晶フェライト結晶構造の(114)面の回折ピークのピーク強度Int(114)に対する(110)面の回折ピークのピーク強度Int(110)の強度比、Int(110)/Int(114)、は0.5以上4.0以下であり、
前記磁気記録媒体の垂直方向角型比は0.65以上1.00以下であり、
前記磁性層の表面において振り子粘弾性試験により求められる対数減衰率は0.050以下であり、かつ
前記磁性層の表面に集束イオンビームを照射して取得される2次イオン像から求められる前記酸化物研磨剤の平均粒子直径は0.04μm以上0.08μm以下である磁気記録媒体。 A magnetic recording medium comprising a magnetic layer containing a ferromagnetic powder and a binder on a nonmagnetic support, comprising:
The ferromagnetic powder is a ferromagnetic hexagonal ferrite powder, and the magnetic layer contains an oxide abrasive.
Peak intensity of the diffraction peak of the (114) plane of the hexagonal ferrite crystal structure determined by X-ray diffraction analysis of the magnetic layer using the In-Plane method Peak intensity of the diffraction peak of the (110) plane relative to Int (114) The intensity ratio of (110), Int (110) / Int (114), is 0.5 or more and 4.0 or less,
The perpendicular direction squareness ratio of the magnetic recording medium is 0.65 or more and 1.00 or less,
The logarithmic attenuation factor determined by the pendulum viscoelasticity test on the surface of the magnetic layer is 0.050 or less, and the oxidation determined from the secondary ion image acquired by irradiating the surface of the magnetic layer with a focused ion beam A magnetic recording medium, wherein the average particle diameter of the abrasive is 0.04 μm or more and 0.08 μm or less.
磁気ヘッドと、
を含む磁気記録再生装置。 A magnetic recording medium according to any one of claims 1 to 7,
Magnetic head,
Magnetic recording and reproducing apparatus.
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