JP3949421B2

JP3949421B2 - Magnetic recording medium

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Publication number: JP3949421B2
Application number: JP2001318208A
Authority: JP
Inventors: 昌敏高橋; 信夫山崎
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2001-10-16
Filing date: 2001-10-16
Publication date: 2007-07-25
Anticipated expiration: 2021-10-16
Also published as: JP2003123234A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は塗布型の高記録密度の磁気記録媒体に関する。特に磁性層と実質的に非磁性の下層を有し、最上層に強磁性金属微粉末または六方晶フェライト微粉末を含む高密度記録用の磁気記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスクの分野において、近年Ｃｏ変性酸化鉄を用いた２ＭＢのＭＦ−２ＨＤフレキシブルディスクがパーソナルコンピュータに標準搭載されるようになっている。しかし、扱うデータ容量が急激に増加している今日において、その容量は十分とは言えなくなり、フレキシブルディスクの大容量化が望まれていた。
【０００３】
また磁気テープの分野においても近年、パーソナルコンピューター、ワークステーションなどの普及に伴って、外部記憶媒体としてコンピューターデータを記録するための磁気テープ（いわゆるバックアップテープ）の研究が盛んに行われている。このような用途の磁気テープの実用化に際しては、とくにコンピューターの小型化、情報処理能力の増大と相まって、記録の大容量化、小型化を達成するために、記録容量の向上が強く要求されている。
【０００４】
従来、磁気記録媒体には酸化鉄、Ｃｏ変性酸化鉄、ＣｒＯ₂、強磁性金属粉末、六方晶系フェライト粉末等の磁性粉末を結合剤中に分散した磁性層を非磁性支持体に塗設したものが広く用いられている。この中でも強磁性金属微粉末と六方晶系フェライト微粉末は高密度記録特性に優れていることが知られている。
ディスクの場合、高密度記録特性に優れる強磁性金属微粉末を用いた大容量ディスクとしては１０ＭＢのＭＦ−２ＴＤ、２１ＭＢのＭＦ−２ＳＤまたは六方晶フェライトを用いた大容量ディスクとしては４ＭＢのＭＦ−２ＥＤ、２１ＭＢフロプティカルなどがあるが、容量、性能的に十分とは言えなかった。
【０００５】
このような状況に対し、高密度記録特性を向上させる試みが多くなされている。例えば、ＬＳ―１２０(SuperDisk)やＺＩＰなどの１００ＭＢ〜１２０ＭＢ等の高容量で高密度の記録が実現され、さらに面記録密度で０．２Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ²（０．０３Ｇｂｉｔ／ｃｍ²）以上もの高密度記録が要求されつつある。また、アクセス時間を短くすると言う要請からディスクの回転数もより高速になる傾向がある。即ち、面記録密度は、線記録密度とトラック密度の積で表されるものであるが、現在市販されている１００ＭＢクラスの記録容量ディスクでは線記録密度とトラック密度の両者を数倍大きくする必要がある。
【０００６】
このような高密度で高回転または高転送の磁気記録媒体にあっては、安定な記録再生を維持するためには従来の媒体よりもさらに高度な寸度安定性が要求される。
【０００７】
ところで、従来、電磁誘導を動作原理とする磁気ヘッド（誘導型磁気ヘッド）が用いられ普及している。しかしながら、更に高密度記録再生領域で使用するには限界が見え始めている。即ち、大きな再生出力を得るためには再生ヘッドのコイル巻数を多くする必要があるが、インダクタンスが増加し高周波での抵抗が増加し結果として再生出力が低下するという問題があった。
【０００８】
近年ＭＲ（磁気抵抗）を動作原理とする再生ヘッドが提案され、ハードディスク等で使用され始め、また特開平８−２２７５１７号公報には磁気テープへの応用が提案されている。
ＭＲヘッドは誘導型磁気ヘッドに比較して数倍の再生出力が得られ、かつ誘導コイルを用いないため、インピーダンスノイズ等の機器ノイズが大幅に低下し、磁気記録媒体のノイズを下げることで大きなＳＮ比を得ることが可能になってきた。換言すれば従来機器ノイズに隠れていた磁気記録媒体ノイズを小さくすれば良好な記録再生が行え、高密度記録特性が飛躍的に向上できることになる。
【０００９】
このノイズを低減させる方法としては、各種手段が考えられるが、特には強磁性粉末の粒子のサイズを下げることが効果的であり、磁性体として板径４０ｎｍ以下の特定の強磁性六方晶フェライト微粉末を使用することが提案されている（例えば、特開平８−３３９５３１号公報参照）。
【００１０】
しかしながら、特開平８−３３９５３１号公報に記載の技術は、高密度領域を対象とするものではないために、高密度領域においては、これら技術では電磁変換特性、耐久性、ヘッド当たりやエッジダメージ等の特性が充分ではない。
【００１１】
また特開平１０−２２８６２２号公報及び特開平１０−２２８６２７号公報には、高密度記録特性を向上させるために、磁性層の厚みや抗磁力等を特定のものとする技術が記載されている。しかしながら、電磁変換特性は優れたものではあるものの、ヘッド当たりやエッジダメージ等の特性が充分ではない。
【００１２】
更には、特開平１０−２１５３０号公報及び特開平１０−２１５２９号公報には、支持体の厚みと記録領域の最外径とを特定の関係とした支持体を使用する磁気記録媒体が記載されている。しかしながら、この技術は磁気記録ディスクのみを対象とするものであり、テープ状の磁気記録媒体に適用できず、また各種特性も充分なものではない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、電磁変換特性が良好で特に高密度記録領域でエラ−レ−トが格段に改良された、生産性及び走行耐久性に優れた磁気記録媒体にあって、ＭＲヘッドを組み合わせた記録再生システムにおいてヘッド当たりが向上し、エッジダメージに優れる、ノイズの低い、特性に優れる塗布型磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、鋭意検討した結果、磁性層表面を特定のものとし、かつ、特定の支持体を組み合わせることによって、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、支持体上に強磁性粉末及び結合剤を主体とする磁性層が形成されてなる、記録信号を磁気抵抗型磁気ヘッド（ＭＲヘッド）で再生するための磁気記録媒体であって、該磁性層表面には原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により測定された３０ｎｍ以上の高さの突起が１００個／９００μｍ²以下であって、該磁性層の磁化反転体積Ｖが（０．１〜５）×１０^-17ｍｌで、磁性層の抗磁力が２０００エルステッド（１５９ｋＡ／ｍ）以上であり、支持体の該磁性層形成面側の中心面平均粗さ（ＳＲａ）が０．５〜４ｎｍであり、テープ幅Ｗｍｍと支持体の厚みｄμｍの間に関係式（１）：１．０≦Ｗ／ｄ≦４．０の関係が成り立つことを特徴とすることを特徴とする磁気記録媒体である。
【００１５】
本発明の好ましい態様は以下の通りである。
（１）前記磁性層表面には原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により測定された１０ｎｍ以上の高さの突起が５００〜１００００個／９００μｍ²である前記磁気記録媒体。
（２）前記強磁性粉末が強磁性金属粉末もしくは六方晶フェライト粉末である前記磁気記録媒体。
（４）前記磁性層の厚さが０．０１〜０．２５μｍである前記磁気記録媒体。
（５）前記磁性層と支持体との間に実質的に非磁性の下層がある前記磁気記録媒体。
【００１６】
尚、本発明の磁気記録媒体に信号を記録するための記録ヘッドは、特に制限されるべきものではないが、電磁誘導型の薄膜磁気ヘッド、例えば、ＭＩＧヘッド等が好適に用いられる。
【００１７】
マルチメデイア化が進むパソコンの分野ではこれまでのフレキシブルディスクに代わる大容量の記録メデイアが注目され始め、米国ＩＯＭＥＧＡ（アイオメガ）社からＺＩＰディスク（面記録密度：９６Ｍｂｉｔ／ｉｎｃｈ²（１５Ｍｂｉｔ／ｃｍ²））として販売された。これは本件出願人が開発したＡＴＯＭＭ(Advanced super Thin layer & high-Output Metal Media)Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙを用いた下層と薄層磁性層を有する記録媒体であり、３．７インチで１００ＭＢ以上の記録容量を持った製品が販売されている。１００〜１２０ＭＢの容量はＭＯ（３．５インチ）とほぼ同じ容量であり、１枚で新聞記事なら７〜８月分収まるものである。データ（情報）の書き込み・読み出し時間を示す転送レートは、１秒当たり２ＭＢ以上とハードディスク並であり、これまでのＦＤの２０倍、ＭＯの２倍以上の早さを有し非常に大きな利点を持つ。さらに下層と薄層磁性層を有するこの記録媒体は現在のＦＤと同じ塗布型メデイアで大量生産が可能であり、ＭＯやハードディスクに比べて低価格で有るというメリットを有する。
【００１８】
本発明者らは、この様な媒体の知見をもとに鋭意研究を行った結果、前記ＺＩＰディスクやＭＯ（３．５インチ）よりも格段に記録容量の大きい、面記録密度が０．５〜２Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ²（０．０８〜０．３１Ｇｂｉｔ／ｃｍ²）というかって世の中に知られた製品では達成されたことのない高密度特性と優れた耐久性及び保存性を併せ持った格段に改良された磁気記録媒体、特にコンピューターテープ等の磁気記録テープが得られたものである。
【００１９】
本発明は好ましくは、超薄層の磁性層に高出力、高分散性に優れた超微粒子の磁性粉を含み、更に非磁性層の下層を設け、その下層に球状又は針状などの無機粉末を含む構成の磁気記録媒体である。磁性層を薄くすることで磁性層内の磁力相殺を低減し、高周波領域での出力を大幅に高め、更に重ね書き特性も向上させることができる。また、磁気ヘッドの改良により、ＭＲ素子厚が薄いＭＲヘッドとの組合せにより超薄層磁性層の効果が一層発揮でき、デジタル記録特性の向上が図れる。
【００２０】
磁性層の厚みは高密度記録の磁気記録方式や磁気ヘッドから要求される性能にマッチするように０．０１〜０．２５μｍの薄層が好ましい。均一でかつ薄層にしたこのような超薄層磁性層は微粒子の磁性粉や非磁性粉を分散剤の使用と分散性の高い結合剤の組み合わせにより高度に分散させ、高充填化を図ることができた。使用される磁性体は大容量ＦＤやコンピューターテープの適性を最大限に引き出すために、高出力、高分散性、高ランダマイズ性に優れた強磁性粉末を使用している。
即ち、好ましくは非常に微粒子で且つ高出力を達成できる強磁性金属微粉末または強磁性六方晶フェライト微粉末を用いることで、高出力、高耐久性が達成できる。高転送レートを実現するために超薄層磁性層に適した３次元ネットワークバインダーシステムを用い、高速回転時における走行の安定性、耐久性を確保することができる。
【００２１】
大容量記録システムでは高転送レートが求められる。このためには磁気ディスクの回転数を、従来のＦＤシステムに比べて１桁以上上げる必要がある。磁気記録の大容量化／高密度化に伴い、記録トラック密度が向上する。一般には媒体上にサーボ記録エリアを設け、記録トラックに対する磁気ヘッドのトレーサビリテイ確保を図っている。本発明の磁気記録媒体では支持体ベースとして等方的寸度安定性を高めたベースを使用し、トレーサビリテイの一層の安定化をはかることができる。そして超平滑なベースを用いることによって、磁性層の平滑性を更に向上できる。
【００２２】
ディスク形態の磁気記録の高密度化には、線記録密度とトラック密度の向上が必要である。このうちトラック密度の向上には、支持体の特性も重要な要素である。本発明の媒体では支持体ベースの寸度安定性、特に等方性に配慮することが好ましい。高トラック密度における記録再生では、サーボ記録は不可欠な技術であるが、支持体ベースを出来るだけ等方化することで媒体サイドからもこの改良を図ることができる。
【００２３】
前記したＡＴＯＭＭ構成にするメリットは次のように考えられる。
（１）磁性層の薄層構造化による電磁変換特性の向上
ａ）記録減磁特性の改良による高周波領域での出力向上
ｂ）重ね書き（オーバーライト）特性の改良
ｃ）ウインドウマージンの確保
（２）上層磁性層の平滑化による高出力
（３）磁性層の機能分離による要求機能付与が容易
（４）潤滑剤の安定供給による耐久性の向上
これらの機能は、単に磁性層を重層化するだけでは達成するのは困難であり、重層構造を構成するには、下層、上層を塗布し、通常、硬化処理、カレンダー処理等の表面処理を行う。ＦＤは磁気テープと異なり、両面に同様な処理を施す。塗布工程後スリット工程、パンチ工程、シェル組み込み工程、サーテファイ工程を経て最終製品として完成する。尚、必要に応じ、ディスク状に打ち抜いた後、高温でのサーモ処理（通常、５０〜９０℃）を行い塗布層の硬化を促進させる、研磨テープでバーニッシュ処理を行い、表面の突起を削るなどの後処理を行ってもよい。
【００２４】
耐久性は磁気記録媒体にとって重要な要素である。例えば、高転送レートを実現するために磁気ディスクの回転数を、従来のＦＤシステムに比べて１桁以上上げる必要があり、磁気ヘッド／カートリッジ内部品と媒体とが高速摺動する場合の媒体耐久性の確保は重要な課題である。媒体の耐久性を向上させるには、媒体自身の膜強度を上げるバインダー処方や、磁気ヘッドとの滑り性を維持する潤滑剤処方等を調整する手段等がある。
【００２５】
潤滑剤は、使用される種々の温・湿度環境下でそれぞれ優れた効果を発揮する潤滑剤を複数組み合わせて使用し、広範囲な温度（低温、室温、高温）、湿度（低湿、高湿）環境下でも各潤滑剤がそれぞれ機能を発揮し、総合的に安定した潤滑効果を維持できるものである。
また下層を設ける場合には、下層に潤滑剤のタンク効果を持たせることで磁性層に常に適量の潤滑剤が供給されるようにし、磁性層の耐久性をより向上させることができる。また下層のクッション効果は良好なヘッドタッチと安定した走行性をもたらすことができる。超薄層の磁性層に含ませることが出来る潤滑剤量には限度があり、単純に磁性層を薄くすることは潤滑剤の絶対量が減少し、走行耐久性の劣化につながる。
本発明においては、支持体と磁性層（上層）との間に非磁性の下層を設けることで、上下２層に別々の機能を持たせることができ、互いに補完することで電磁変換特性の向上と耐久性の更なる向上を両立させることがきる。この機能分化は磁気ヘッドとメデイアを高速摺動させるシステムでは特に有効である。
【００２６】
下層を設ける場合には、下層には潤滑剤の保持機能の他に表面電気抵抗のコントロール機能を付与できる。一般に電気抵抗のコントロールには、磁性層中にカーボンブラック等の固体導電材料を加えることが多い。これらは磁性体の充填密度を上げることの制約となるほか、磁性層が薄層になるに従い、表面粗さにも影響を与える。下層に導電材料を加えることによってこれらの欠点を除くことができる。
【００２７】
マルチメデイア社会になり、画像記録へのニーズは産業界のみならず家庭でも益々強くなっており、本発明の大容量磁気記録媒体は単に文字、数字などのデータ以外に、画像記録用媒体としての機能／コストの要請に十分応えられる能力を持つものである。本発明は長期信頼性に富み、またコストパフォーマンスに優れているものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下詳細に本発明を説明する。
［磁性層表面の特徴］
本発明の磁気記録媒体の磁性層表面は、ＡＦＭにより測定される３０ｎｍ以上の高さの突起（以下、「Ｎ_30nm」とも記す）が１００個／９００μｍ²以下に制御される必要がある。
好ましくは５０個／９００μｍ²以下である。Ｎ_30nmは少ない程好ましく、その下限値は０である。
【００２９】
また、同じくＡＦＭで測定される磁性層表面の高さ１０ｎｍ以上の突起（以下、「Ｎ_10nm」とも記す）は、好ましくは５００〜１００００個／９００μｍ²であり、更に好ましくは１０００〜５０００個／９００μｍ²である。
【００３０】
Ｎ_30nmが１００個／９００μｍ²を越えるとノイズの増加を招く。Ｎ_10nmが５００個／９００μｍ²未満であると走行耐久性が悪化する傾向がある。また、Ｎ_10nmが１００００個／９００μｍ²を超えるとノイズが増加する傾向がある。本発明において、Ｎ_30nm及びＮ_10nmの突起の高さは、磁性層表面の平坦部と突起の頂部との距離を指し、Ｎ_30nm及びＮ_10nmはＡＦＭを用いて稜角７０°の四角錘のＳｉＮの探針を使って、３０μｍ平方角（９００μｍ²）を測定して求めたものである。
【００３１】
本発明において、磁性層表面の突起を調節するためには、磁性層中に含有される粒状成分、即ち、強磁性粉末、研磨剤、カーボンブラックなどの粒子サイズを従来のものよりさらに小さくすることが重要である。その上で磁性塗料、更には非磁性塗料における粉体の分散度を高度に保ち、支持体の表面粗さを従来のものより小さくするのが好ましい。
また、本発明においては、従来公知の手段、例えば、カレンダー処理、研磨テープ、繊維等によるバーニッシュ処理、切削刃による処理等を用いることもできる。
【００３２】
また、本発明の磁性層の磁化反転体積Ｖは、（０．１〜５）×１０^-17ｍｌに制御される必要がある。
磁化反転体積Ｖは（０．１〜５）×１０^-17ｍｌの範囲であるが、強磁性粉末が強磁性金属粉末である場合は、好ましくは（０．１〜４）×１０^-17ｍｌ、より好ましくは（０．５〜３．５）×１０^-17ｍｌ、更に好ましくは（０．５〜２．５）×１０^-17ｍｌの範囲である。
強磁性粉末が六方晶フェライト粉末である場合は、好ましくは（０．１〜３．０）×１０^-17ｍｌ、より好ましくは（０．１〜２）×１０^-17ｍｌ、更に好ましくは（０．１〜１．５）×１０^-17ｍｌの範囲である。
０．１×１０^-17ｍｌより小さいとノイズは低くなるものの出力が不安定となり更に工夫が必要である。５×１０^-17ｍｌを越えるとノイズの低いＭＲヘッドの特徴を生かせない。
【００３３】
磁化反転体積Ｖは以下の式により求めることができる。ＶＳＭ（振動試料型磁束計）を用いてＨｃ測定部の磁場スイープ速度を５分と３０分で測定し、以下の熱揺らぎによるＨｃと磁化反転体積Ｖの関係式からＶを求めることができる。
Ｈｃ＝（２Ｋ／Ｍｓ）｛１−［（ｋＴ／ＫＶ）ｌｎ（Ａｔ／０．６９３）］^1/2｝
Ｋ：異方性定数Ｍｓ：飽和磁化
ｋ：ボルツマン定数Ｔ：絶対温度
Ｖ：磁化反転体積Ａ：スピン歳差周波数
ｔ：磁界反転時間
Ｖは、強磁性粉末の粒子サイズ、特にノイズに影響を与える粒子サイズと相関していると考えられ、Ｖの制御手段としては、強磁性粉末の粒子サイズ（例えば、粒子体積）、磁気特性、磁性層での配向等を調整することが挙げられる。
【００３４】
更に、本発明の磁性層の抗磁力Ｈｃは、２０００エルステッド（Ｏｅ）（１５９ｋＡ／ｍ）以上に制御される必要がある。
磁性層の抗磁力Ｈｃは１５９ｋＡ／ｍ（２０００Ｏｅ）以上であるが、１５９ｋＡ／ｍ（２０００Ｏｅ）〜３９８ｋＡ／ｍ（５０００Ｏｅ）であることが好ましく、より好ましくは１９９〜３１８ｋＡ／ｍ（２５００〜４０００Ｏｅ）、最も好ましくは１５９〜２３９ｋＡ／ｍ（２０００〜３０００Ｏｅ）である。抗磁力の分布は狭い方が好ましく、ＳＦＤは０．６以下が好ましい。
Ｈｃが２０００Ｏｅ（１５９ｋＡ／ｍ）より小さいと出力が小さく、充分な面記録密度、例えば０．５〜２Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ²（０．０８〜０．３１Ｇｂｉｔ／ｃｍ²）を達成出来ない。
【００３５】
［磁性層］
本発明の磁気記録媒体は上記した表面特徴を有する磁性層であり、この磁性層は支持体の片面だけに設けてもよいし、両面に設けてもよい。
下層を設ける場合、上下層は下層を塗布後、下層が湿潤状態の内（Ｗ／Ｗ）でも、乾燥した後（Ｗ／Ｄ）にでも上層磁性層を設けることが出来る。生産得率の点から同時、又は逐次湿潤塗布が好ましい。本発明の重層構成で同時、又は逐次湿潤塗布（Ｗ／Ｗ）では上層／下層が同時に形成できるため、カレンダー工程などの表面処理工程を有効に活用でき、超薄層でも上層磁性層の表面粗さを良化できる。
【００３６】
磁性層の厚みは、限定されるものではないが、高容量で高密度の磁気記録媒体を得るためには、減磁損失の観点から０．３０μｍ以下、好ましくは０．０１〜０．２５μｍに磁性層を薄くすることが特に重要である。その場合、本発明の磁性層表面形状は、支持体の表面突起の影響を受け易いので特にその表面形状に留意する必要がある。均一でかつ薄層にしたこのような超薄層磁性層は微粒子の磁性粉や非磁性粉を分散剤の使用と分散性の高い結合剤の組み合わせにより高度に分散させ、高充填化を図ることができる。
【００３７】
［強磁性粉末］
本発明の磁性層に使用する強磁性粉末としては、特に制限されるべきものではないが、α−Ｆｅを主成分とする強磁性金属粉末、六方晶フェライト粉末が好ましい。これらの強磁性金属粉末には所定の原子以外にＡｌ、Ｓｉ、Ｓ、Ｓｃ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｙ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｂａ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｓｒ、Ｂなどの原子を含んでもよい。特に、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｙ、Ｂａ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｂの少なくとも１つをα−Ｆｅ以外に含むことが好ましく、Ｃｏ、Ｙ、Ａｌの少なくとも一つを含むことがさらに好ましい。Ｃｏの含有量はＦｅに対して０原子％以上４０原子％以下が好ましく、さらに好ましくは１５原子％以上３５原子％以下、より好ましくは２０原子％以上３５原子％以下である。Ｙの含有量は１．５原子％以上１２原子％以下が好ましく、さらに好ましくは３原子％以上１０原子％以下、より好ましくは４原子％以上９原子％以下である。Ａｌは１．５原子％以上１２原子％以下が好ましく、さらに好ましくは３原子％以上１０原子％以下、より好ましくは４原子％以上９原子％以下である。
【００３８】
これらの強磁性粉末にはあとで述べる分散剤、潤滑剤、界面活性剤、帯電防止剤などで分散前にあらかじめ処理を行ってもよい。具体的には、特公昭４４−１４０９０号、特公昭４５−１８３７２号、特公昭４７−２２０６２号、特公昭４７−２２５１３号、特公昭４６−２８４６６号、特公昭４６−３８７５５号、特公昭４７−４２８６号、特公昭４７−１２４２２号、特公昭４７−１７２８４号、特公昭４７−１８５０９号、特公昭４７−１８５７３号、特公昭３９−１０３０７号、特公昭４６−３９６３９号、米国特許第３０２６２１５号、同３０３１３４１号、同３１００１９４号、同３２４２００５号、同３３８９０１４号等の各公報に記載されている。
【００３９】
強磁性粉末には少量の水酸化物、または酸化物が含まれてもよい。強磁性金属粉末は公知の製造方法により得られたものを用いることができ、下記の方法を挙げることができる。複合有機酸塩（主としてシュウ酸塩）と水素などの還元性気体で還元する方法、酸化鉄を水素などの還元性気体で還元してＦｅあるいはＦｅ−Ｃｏ粒子などを得る方法、金属カルボニル化合物を熱分解する方法、強磁性金属の水溶液に水素化ホウ素ナトリウム、次亜リン酸塩あるいはヒドラジンなどの還元剤を添加して還元する方法、金属を低圧の不活性気体中で蒸発させて微粉末を得る方法などである。このようにして得られた強磁性金属粉末は公知の徐酸化処理、すなわち有機溶剤に浸漬したのち乾燥させる方法、有機溶剤に浸漬したのち酸素含有ガスを送り込んで表面に酸化膜を形成したのち乾燥させる方法、有機溶剤を用いず酸素ガスと不活性ガスの分圧を調整して表面に酸化皮膜を形成する方法のいずれを施したものでも用いることができる。
【００４０】
本発明の磁性層の強磁性金属粉末をＢＥＴ法による比表面積で表せば４５〜８０ｍ²／ｇであり、好ましくは５０〜７０ｍ²／ｇである。４０ｍ²／ｇ以下ではノイズが高くなり、８０ｍ²／ｇ以上では表面性が得にくく好ましくない。本発明の磁性層の強磁性金属粉末の結晶子サイズは８０〜１８０Åであり、好ましくは１００〜１８０Å、更に好ましくは１１０〜１７５Åである。強磁性金属粉末の長軸長は０．０１μｍ以上０．１５μｍ以下であり、好ましくは０．０３μｍ以上０．１５μｍ以下であり、さらに好ましくは０．０３μｍ以上０．１２μｍ以下である。強磁性金属粉末の針状比は３以上１５以下が好ましく、さらには５以上１２以下が好ましい。強磁性金属粉末の飽和磁化σｓは１００〜１８０Ａ・ｍ²／ｋｇであり、好ましくは１１０〜１７０Ａ・ｍ²／ｋｇ、更に好ましくは１２５〜１６０Ａ・ｍ²／ｋｇである。強磁性金属粉末の抗磁力は２０００〜３５００Ｏｅ（１５９〜２７９ｋＡ／ｍ）が好ましく、更に好ましくは２２００〜３０００Ｏｅ（１７５〜２３９ｋＡ／ｍ）である。
【００４１】
強磁性金属粉末の含水率は０．０１〜２％とするのが好ましい。結合剤の種類によって強磁性金属粉末の含水率は最適化するのが好ましい。強磁性金属粉末のｐＨは、用いる結合剤との組合せにより最適化することが好ましい。その範囲は４〜１２であるが、好ましくは６〜１０である。強磁性金属粉末は必要に応じ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐまたはこれらの酸化物などで表面処理を施してもよい。その量は強磁性金属粉末に対し０．１〜１０％であり表面処理を施すと脂肪酸などの潤滑剤の吸着が１００ｍｇ／ｍ²以下になり好ましい。強磁性金属粉末には可溶性のＮａ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｒなどの無機イオンを含む場合がある。これらは、本質的に無い方が好ましいが、２００ｐｐｍ以下であれば特に特性に影響を与えることは少ない。また、本発明に用いられる強磁性金属粉末は空孔が少ないほうが好ましくその値は２０容量％以下、さらに好ましくは５容量％以下である。また形状については先に示した粒子サイズについての特性を満足すれば針状、米粒状、紡錘状のいずれでもよい。強磁性金属粉末自体のＳＦＤは小さい方が好ましく、０．８以下が好ましい。強磁性金属粉末のＨｃの分布を小さくする必要がある。尚、ＳＦＤが０．８以下であると、電磁変換特性が良好で、出力が高く、また、磁化反転がシャープでピークシフトも少なくなり、高密度デジタル磁気記録に好適である。Ｈｃの分布を小さくするためには、強磁性金属粉末においてはゲ−タイトの粒度分布を良くする、焼結を防止するなどの方法がある。
【００４２】
次に六方晶フェライト粉末について述べる。本発明に用いられる六方晶フェライトとしては、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライト、鉛フェライト、カルシウムフェライトの各置換体、Ｃｏ置換体等が挙げられる。
具体的にはマグネトプランバイト型のバリウムフェライト及びストロンチウムフェライト、スピネルで粒子表面を被覆したマグネトプランバイト型フェライト、更に一部スピネル相を含有したマグネトプランバイト型のバリウムフェライト及びストロンチウムフェライト等が挙げられ、その他所定の原子以外にＡｌ、Ｓｉ、Ｓ，Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ，Ｃｒ、Ｃｕ，Ｙ，Ｍｏ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａｇ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｂａ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｚｎ、Ｎｉ、Ｓｒ、Ｂ、Ｇｅ、Ｎｂなどの原子を含んでもよい。一般にはＣｏ−Ｚｎ、Ｃｏ−Ｔｉ，Ｃｏ−Ｔｉ−Ｚｒ、Ｃｏ−Ｔｉ−Ｚｎ，Ｎｉ−Ｔｉ−Ｚｎ，Ｎｂ−Ｚｎ−Ｃｏ、ＳｂーＺｎ−Ｃｏ、Ｎｂ−Ｚｎ等の元素を添加した物を使用することができる。原料・製法によっては特有の不純物を含有するものもある。
【００４３】
粒子サイズは六角板径で１０〜１００ｎｍ、好ましくは１０〜６０ｎｍであり、特に好ましくは１０〜５０ｎｍである。特にトラック密度を上げるためＭＲヘッドで再生する場合、低ノイズにする必要があり、板径は４０ｎｍ以下が好ましいが、１０ｎｍより小さいと熱揺らぎのため安定な磁化が望めない。１００ｎｍを越えるとノイズが高く、いずれも高密度磁気記録には向かない。板状比（板径／板厚）は１〜１５が望ましい。好ましくは１〜７である。板状比が小さいと磁性層中の充填性は高くなり好ましいが、十分な配向性が得られない。１５より大きいと粒子間のスタッキングによりノイズが大きくなる。この粒子サイズ範囲のＢＥＴ法による比表面積は１０〜１００ｍ²／ｇを示す。比表面積は概ね粒子板径と板厚からの算術計算値と符号する。粒子板径・板厚の分布は通常狭いほど好ましい。数値化は困難であるが粒子ＴＥＭ写真より５００粒子を無作為に測定する事で比較できる。分布は正規分布ではない場合が多いが、計算して平均サイズに対する標準偏差で表すとσ／平均サイズ＝０．１〜２．０である。
粒子サイズ分布をシャープにするには粒子生成反応系をできるだけ均一にすると共に、生成した粒子に分布改良処理を施すことも行われている。たとえば酸溶液中で超微細粒子を選別的に溶解する方法等も知られている。
【００４４】
六方晶フェライト粉末で測定される抗磁力Ｈｃは通常、５００〜５０００Ｏｅ（４０〜３９８ｋＡ／ｍ）程度まで作成できる。Ｈｃは高い方が高密度記録に有利であるが、記録ヘッドの能力で制限される。
本発明では磁性体のＨｃは２０００〜４０００Ｏｅ（１５９〜３１８ｋＡ／ｍ）程度であるが、好ましくは２２００〜３５００Ｏｅ（１７５〜２７９ｋＡ／ｍ）である。ヘッドの飽和磁化が１．４テスラを越える場合は、２２００Ｏｅ（１７５ｋＡ／ｍ）以上にすることが好ましい。Ｈｃは粒子サイズ（板径・板厚）、含有元素の種類と量、元素の置換サイト、粒子生成反応条件等により制御できる。
飽和磁化σｓは４０〜８０Ａ・ｍ²／ｋｇである。σｓは高い方が好ましいが微粒子になるほど小さくなる傾向がある。σｓ改良のためマグネトプランバイトフェライトにスピネルフェライトを複合すること、含有元素の種類と添加量の選択等がよく知られている。またＷ型六方晶フェライトを用いることも可能である。
【００４５】
六方晶フェライト粉末を分散する際に六方晶フェライト粉末粒子表面を分散媒、ポリマーに合った物質で処理することも行われている。表面処理材は無機化合物、有機化合物が使用される。主な化合物としてはＳｉ、Ａｌ、Ｐ、等の酸化物または水酸化物、各種シランカップリング剤、各種チタンカップリング剤が代表例である。量は六方晶フェライト粉末に対して０．１〜１０％である。六方晶フェライト粉末のｐＨも分散に重要である。通常４〜１２程度で分散媒、ポリマーにより最適値があるが、媒体の化学的安定性、保存性から６〜１１程度が選択される。六方晶フェライト粉末に含まれる水分も分散に影響する。分散媒、ポリマーにより最適値があるが通常０．０１〜２．０％が選ばれる。
【００４６】
六方晶フェライトの製法としては、▲１▼酸化バリウム・酸化鉄・鉄を置換する金属酸化物とガラス形成物質として酸化ホウ素等を所望のフェライト組成になるように混合した後溶融し、急冷して非晶質体とし、次いで再加熱処理した後、洗浄・粉砕してバリウムフェライト結晶粉体を得るガラス結晶化法、▲２▼バリウムフェライト組成金属塩溶液をアルカリで中和し、副生成物を除去した後１００℃以上で液相加熱した後洗浄・乾燥・粉砕してバリウムフェライト結晶粉体を得る水熱反応法、▲３▼バリウムフェライト組成金属塩溶液をアルカリで中和し、副生成物を除去した後乾燥し１１００℃以下で処理し、粉砕してバリウムフェライト結晶粉体を得る共沈法等があるが、本発明は製法を選ばない。
【００４７】
［非磁性層］
本発明においては、支持体と磁性層の間に下層である非磁性層を設けるのが好ましい。以下下層について説明する。
本発明の下層は実質的に非磁性であればその構成は制限されるべきものではないが、通常、少なくとも樹脂からなり、好ましくは、粉体、例えば、無機粉末あるいは有機粉末が樹脂中に分散されたものが挙げられる。該無機粉末は、通常、好ましくは非磁性粉末であるが、下層が実質的に非磁性である範囲で磁性粉末も使用され得るものである。
【００４８】
該非磁性粉末としては、例えば、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、金属硫化物等の無機化合物から選択することができる。無機化合物としては例えばα化率９０％以上のα−アルミナ、β−アルミナ、γ−アルミナ、θ−アルミナ、炭化ケイ素、酸化クロム、酸化セリウム、α−酸化鉄、ヘマタイト、ゲータイト、コランダム、窒化珪素、チタンカーバイト、酸化チタン、二酸化珪素、酸化スズ、酸化マグネシウム、酸化タングステン、酸化ジルコニウム、窒化ホウ素、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二硫化モリブデンなどが単独または組合せで使用される。特に好ましいのは、粒度分布の小ささ、機能付与の手段が多いこと等から、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、硫酸バリウムであり、更に好ましいのは二酸化チタン、α酸化鉄である。これら非磁性粉末の粒子サイズは０．００５〜２μｍが好ましいが、必要に応じて粒子サイズの異なる非磁性粉末を組み合わせたり、単独の非磁性粉末でも粒径分布を広くして同様の効果をもたせることもできる。とりわけ好ましい非磁性粉末の粒子サイズは０．０１μｍ〜０．２μｍである。特に、非磁性粉末が粒状金属酸化物である場合は、平均粒子径０．０８μｍ以下が好ましく、針状金属酸化物である場合は、長軸長が０．３μｍ以下が好ましく、０．２μｍ以下がさらに好ましい。タップ密度は０．０５〜２ｇ／ｍｌ、好ましくは０．２〜１．５ｇ／ｍｌである。非磁性粉末の含水率は０．１〜５質量％、好ましくは０．２〜３質量％、更に好ましくは０．３〜１．５質量％である。非磁性粉末のｐＨは２〜１１であるが、ｐＨは５．５〜１０の間が特に好ましい。
【００４９】
非磁性粉末の比表面積は１〜１００ｍ²／ｇ、好ましくは５〜８０ｍ²／ｇ、更に好ましくは１０〜７０ｍ²／ｇである。非磁性粉末の結晶子サイズは０．００４μｍ〜１μｍが好ましく、０．０４μｍ〜０．１μｍが更に好ましい。ＤＢＰ（ジブチルフタレート）を用いた吸油量は５〜１００ｍｌ／１００ｇ、好ましくは１０〜８０ｍｌ／１００ｇ、更に好ましくは２０〜６０ｍｌ／１００ｇである。比重は１〜１２、好ましくは３〜６である。形状は針状、球状、多面体状、板状のいずれでもよい。モース硬度は４以上１０以下のものが好ましい。非磁性粉末のＳＡ（ステアリン酸）吸着量は１〜２０μｍｏｌ／ｍ²、好ましくは２〜１５μｍｏｌ／ｍ²、更に好ましくは３〜８μｍｏｌ／ｍ²である。ｐＨは３〜６の間が好ましい。これらの非磁性粉末の表面には表面処理を施すことによりＡｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂、ＳｎＯ₂、Ｓｂ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、Ｙ₂Ｏ₃を存在させることが好ましい。特に分散性に好ましいのはＡｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂であるが、更に好ましいのはＡｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂である。これらは組み合わせて使用してもよいし、単独で用いることもできる。また、目的に応じて共沈させた表面処理層を用いてもよいし、先ずアルミナを存在させた後にその表層をシリカで処理する方法、またはその逆の方法を採ることもできる。また、表面処理層は目的に応じて多孔質層にしても構わないが、均質で密である方が一般には好ましい。
【００５０】
下層に用いられる非磁性粉末の具体的な例としては、昭和電工製ナノタイト、住友化学製ＨＩＴ−１００、ＺＡ−Ｇ１、戸田工業社製αヘマタイトＤＰＮ−２５０、ＤＰＮ−２５０ＢＸ、ＤＰＮ−２４５、ＤＰＮ−２７０ＢＸ、ＤＰＮ−５００ＢＸ、ＤＢＮ−ＳＡ１、ＤＢＮ−ＳＡ３、石原産業製酸化チタンＴＴＯ−５１Ｂ、ＴＴＯ−５５Ａ、ＴＴＯ−５５Ｂ、ＴＴＯ−５５Ｃ、ＴＴＯ−５５Ｓ、ＴＴＯ−５５Ｄ、ＳＮ−１００、αヘマタイトＥ２７０、Ｅ２７１、Ｅ３００、Ｅ３０３、チタン工業製酸化チタンＳＴＴ−４Ｄ、ＳＴＴ−３０Ｄ、ＳＴＴ−３０、ＳＴＴ−６５Ｃ、αヘマタイトα−４０、テイカ製ＭＴ−１００Ｓ、ＭＴ−１００Ｔ、ＭＴ−１５０Ｗ、ＭＴ−５００Ｂ、ＭＴ−６００Ｂ、ＭＴ−１００Ｆ、ＭＴ−５００ＨＤ、堺化学製ＦＩＮＥＸ−２５、ＢＦ−１、ＢＦ−１０、ＢＦ−２０、ＳＴ−Ｍ、同和鉱業製ＤＥＦＩＣ−Ｙ、ＤＥＦＩＣ−Ｒ、日本アエロジル製ＡＳ２ＢＭ、ＴｉＯ₂ Ｐ２５、宇部興産製１００Ａ、５００Ａ、及びそれを焼成したものが挙げられる。特に好ましい非磁性粉末は二酸化チタンとα−酸化鉄である。
【００５１】
下層にカーボンブラックを混合させて公知の効果である表面電気抵抗Ｒｓを下げること、光透過率を小さくすることができるとともに、所望のマイクロビッカース硬度を得る事ができる。また、下層にカーボンブラックを含ませることで潤滑剤貯蔵の効果をもたらすことも可能である。カーボンブラックの種類はゴム用ファーネス、ゴム用サーマル、カラー用ブラック、アセチレンブラック、等を用いることができる。下層のカーボンブラックは所望する効果によって、以下のような特性を最適化すべきであり、併用することでより効果が得られることがある。
【００５２】
下層のカーボンブラックの比表面積は１００〜５００ｍ²／ｇ、好ましくは１５０〜４００ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸油量は２０〜４００ｍｌ／１００ｇ、好ましくは３０〜４００ｍｌ／１００ｇである。カーボンブラックの粒子径は５〜８０ｎｍ、好ましく１０〜５０ｎｍ、さらに好ましくは１０〜４０ｎｍである。カーボンブラックのｐＨは２〜１０、含水率は０．１〜１０％、タップ密度は０．１〜１ｇ／ｍｌが好ましい。
本発明に用いられるカーボンブラックの具体的な例としてはキャボット社製ＢＬＡＣＫＰＥＡＲＬＳ２０００、１３００、１０００、９００、８００、８８０、７００、ＶＵＬＣＡＮＸＣ−７２、三菱化学（株）製＃３０５０Ｂ、＃３１５０Ｂ、＃３２５０Ｂ、＃３７５０Ｂ、＃３９５０Ｂ、＃９５０、＃６５０Ｂ、＃９７０Ｂ、＃８５０Ｂ、ＭＡ−６００、ＭＡ−２３０、＃４０００、＃４０１０、コロンビアンカーボン社製ＣＯＮＤＵＣＴＥＸＳＣ、ＲＡＶＥＮ８８００、８０００、７０００、５７５０、５２５０、３５００、２１００、２０００、１８００、１５００、１２５５、１２５０、アクゾー社製ケッチェンブラックＥＣなどが挙げられる。
カーボンブラックを分散剤などで表面処理したり、樹脂でグラフト化して使用しても、表面の一部をグラファイト化したものを使用してもよい。また、カーボンブラックを塗料に添加する前にあらかじめ結合剤で分散してもよい。これらのカーボンブラックは上記無機質粉末に対して５０質量％を越えない範囲、非磁性層総質量の４０％を越えない範囲で使用できる。これらのカーボンブラックは単独、または組合せで使用することができる。本発明で使用できるカーボンブラックは例えば「カーボンブラック便覧」（カーボンブラック協会編）を参考にすることができる。
【００５３】
また、下層には有機質粉末を目的に応じて、添加することもできる。例えば、アクリルスチレン系樹脂粉末、ベンゾグアナミン樹脂粉末、メラミン系樹脂粉末、フタロシアニン系顔料が挙げられるが、ポリオレフィン系樹脂粉末、ポリエステル系樹脂粉末、ポリアミド系樹脂粉末、ポリイミド系樹脂粉末、ポリフッ化エチレン樹脂も使用することができる。その製法は特開昭６２−１８５６４号、特開昭６０−２５５８２７号に記されているようなものが使用できる。
【００５４】
下層の結合剤樹脂、潤滑剤、分散剤、添加剤、溶剤、分散方法その他は以下に記載する磁性層のそれが適用できる。特に、結合剤樹脂量、種類、添加剤、分散剤の添加量、種類に関しては磁性層に関する公知技術が適用できる。
［結合剤］
本発明に使用される結合剤としては従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂やこれらの混合物が使用される。熱可塑系樹脂としては、ガラス転移温度が−１００〜１５０℃、数平均分子量が１，０００〜２００，０００、好ましくは１０，０００〜１００，０００、重合度が約５０〜１０００程度のものである。
【００５５】
このような例としては、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコール、マレイン酸、アクリル酸、アクリル酸エステル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、スチレン、ブタジエン、エチレン、ビニルブチラール、ビニルアセタール、ビニルエーテル、等を構成単位として含む重合体または共重合体、ポリウレタン樹脂、各種ゴム系樹脂がある。また、熱硬化性樹脂または反応型樹脂としてはフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、アクリル系反応樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ−ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂とイソシアネートプレポリマーの混合物、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートの混合物、ポリウレタンとポリイソシアネートの混合物等があげられる。これらの樹脂については朝倉書店発行の「プラスチックハンドブック」に詳細に記載されている。また、公知の電子線硬化型樹脂を各層に使用することも可能である。これらの例とその製造方法については特開昭６２−２５６２１９に詳細に記載されている。以上の樹脂は単独または組合せて使用できるが、好ましいものとして塩化ビニル樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル酢酸ビニルビニルアルコール共重合体、塩化ビニル酢酸ビニル無水マレイン酸共重合体、から選ばれる少なくとも１種とポリウレタン樹脂の組合せ、またはこれらにポリイソシアネートを組み合わせたものがあげられる。
【００５６】
ポリウレタン樹脂の構造はポリエステルポリウレタン、ポリエーテルポリウレタン、ポリエーテルポリエステルポリウレタン、ポリカーボネートポリウレタン、ポリエステルポリカーボネートポリウレタン、ポリカプロラクトンポリウレタンなど公知のものが使用できる。ここに示したすべての結合剤について、より優れた分散性と耐久性を得るためには必要に応じ、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ₃Ｍ、−ＯＳＯ₃Ｍ、−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）₂、−Ｏ−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）₂、（以上につきＭは水素原子、またはアルカリ金属塩基）、ＯＨ、ＮＲ₂、Ｎ⁺Ｒ₃（Ｒは炭化水素基）、エポキシ基、ＳＨ、ＣＮ、などから選ばれる少なくともひとつ以上の極性基を共重合または付加反応で導入したものを用いることが好ましい。このような極性基の量は１０^-1〜１０^-8モル／ｇであり、好ましくは１０^-2〜１０^-6モル／ｇである。
【００５７】
本発明に用いられるこれらの結合剤の具体的な例としてはユニオンカーバイト社製ＶＡＧＨ、ＶＹＨＨ、ＶＭＣＨ、ＶＡＧＦ、ＶＡＧＤ、ＶＲＯＨ、ＶＹＥＳ、ＶＹＮＣ、ＶＭＣＣ、ＸＹＨＬ、ＸＹＳＧ、ＰＫＨＨ、ＰＫＨＪ、ＰＫＨＣ、ＰＫＦＥ、日信化学工業社製、ＭＰＲ−ＴＡ、ＭＰＲ−ＴＡ５、ＭＰＲ−ＴＡＬ、ＭＰＲ−ＴＳＮ、ＭＰＲ−ＴＭＦ、ＭＰＲ−ＴＳ、ＭＰＲ−ＴＭ、ＭＰＲ−ＴＡＯ、電気化学社製１０００Ｗ、ＤＸ８０、ＤＸ８１、ＤＸ８２、ＤＸ８３、１００ＦＤ、日本ゼオン社製ＭＲ−１０４、ＭＲ−１０５、ＭＲ１１０、ＭＲ１００、ＭＲ５５５、４００Ｘ−１１０Ａ、日本ポリウレタン社製ニッポランＮ２３０１、Ｎ２３０２、Ｎ２３０４、大日本インキ社製パンデックスＴ−５１０５、Ｔ−Ｒ３０８０、Ｔ−５２０１、バーノックＤ−４００、Ｄ−２１０−８０、クリスボン６１０９、７２０９、東洋紡社製バイロンＵＲ８２００、ＵＲ８３００、ＵＲ−８７００、ＲＶ５３０、ＲＶ２８０、大日精化社製、ダイフェラミン４０２０、５０２０、５１００、５３００、９０２０、９０２２、７０２０、三菱化学（株）製、ＭＸ５００４、三洋化成社製サンプレンＳＰ−１５０、旭化成社製サランＦ３１０、Ｆ２１０などがあげられる。
【００５８】
また、本発明に用いることが可能なポリイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレン−１，５−ジイソシアネート、ｏ−トルイジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート等のイソシアネート類、また、これらのイソシアネート類とポリアルコールとの生成物、また、イソシアネート類の縮合によって生成したポリイソシアネート等が挙げられる。
これらのイソシアネート類の市販されている商品名としては、日本ポリウレタン社製、コロネートＬ、コロネートＨＬ、コロネート２０３０、コロネート２０３１、ミリオネートＭＲ、ミリオネートＭＴＬ、武田薬品社製、タケネートＤ−１０２、タケネートＤ−１１０Ｎ、タケネートＤ−２００、タケネートＤ−２０２、住友バイエル社製、デスモジュールＬ、デスモジュールＩＬ、デスモジュールＮ、デスモジュールＨＬ、等がありこれらを単独または硬化反応性の差を利用して二つもしくはそれ以上の組合せで各層とも用いることができる。
【００５９】
非磁性層、磁性層に用いられる結合剤は非磁性粉末または強磁性粉末に対し、５〜５０質量％、好ましくは５〜４０質量％、より好ましくは１０〜３０質量％の範囲で用いられる。塩化ビニル系樹脂を用いる場合は５〜３０質量％、ポリウレタン樹脂を用いる場合は２〜２０質量％、ポリイソシアネートは２〜２０質量％の範囲でこれらを組み合わせて用いることが好ましいが、例えば、微量の脱塩素によりヘッド腐食が起こる場合は、ポリウレタンのみまたはポリウレタンとイソシアネートのみを使用することも可能である。本発明において、ポリウレタンを用いる場合はガラス転移温度が−５０〜１５０℃、好ましくは０℃〜１００℃、更に好ましくは３０℃〜９０℃、破断伸びが１００〜２０００％、破断応力は０．０５〜１０Ｋｇ／ｍｍ²（０．４９〜９８ＭＰａ）、降伏点は０．０５〜１０Ｋｇ／ｍｍ²（０．４９〜９８ＭＰａ）が好ましい。
【００６０】
本発明の磁気記録媒体は上記した様に、少なくとも磁性層から、好ましくは磁性層と非磁性層である下層との二層以上から構成され得る。
二層以上から構成される場合は、結合剤量、結合剤中に占める塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイソシアネート、あるいはそれ以外の樹脂の量、磁性層を形成する各樹脂の分子量、極性基量、あるいは先に述べた樹脂の物理特性などを必要に応じ各層で変えることはもちろん可能であり、むしろ各層で最適化すべきであり、多層磁性層に関する公知技術を適用できる。例えば、各層で結合剤量を変更する場合、磁性層表面の擦傷を減らすためには磁性層の結合剤量を増量することが有効であり、ヘッドに対するヘッドタッチを良好にするためには、非磁性層の結合剤量を多くして柔軟性を持たせることができる。
【００６１】
［カーボンブラック］
本発明の磁性層に使用されるカーボンブラックはゴム用ファーネス、ゴム用サーマル、カラー用ブラック、アセチレンブラック、等を用いることができる。比表面積は５〜５００ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸油量は１０〜４００ｍｌ／１００ｇ、平均粒子径は５〜３００ｎｍ、好ましくは１０〜２５０ｎｍ、更に好ましくは２０〜２００ｎｍである。ｐＨは２〜１０、含水率は０．１〜１０％、タップ密度は０．１〜１ｇ／ｃｃ、が好ましい。
本発明に用いられるカーボンブラックの具体的な例としてはキャボット社製、ＢＬＡＣＫＰＥＡＲＬＳ２０００、１３００、１０００、９００、９０５、８００、７００、ＶＵＬＣＡＮＸＣ−７２、旭カーボン社製、＃８０、＃６０、＃５５、＃５０、＃３５、三菱化学（株）製、＃２４００Ｂ、＃２３００、＃９００、＃１０００＃３０、＃４０、＃１０Ｂ、コロンビアンカーボン社製、ＣＯＮＤＵＣＴＥＸＳＣ、ＲＡＶＥＮ１５０、５０、４０、１５、ＲＡＶＥＮ−ＭＴ−Ｐ、日本ＥＣ社製、ケッチェンブラックＥＣ、などが挙げられる。
【００６２】
カーボンブラックを分散剤などで表面処理したり、樹脂でグラフト化して使用しても、表面の一部をグラファイト化したものを使用してもよい。また、カーボンブラックを磁性塗料に添加する前にあらかじめ結合剤で分散してもよい。これらのカーボンブラックは単独、または組合せで使用することができる。カーボンブラックを使用する場合は磁性体に対する量の０．１〜３０％でもちいることが好ましい。カーボンブラックは磁性層の帯電防止、摩擦係数低減、遮光性付与、膜強度向上などの働きがあり、これらは用いるカーボンブラックにより異なる。従って本発明に使用されるこれらのカーボンブラックは上層磁性層、下層非磁性層でその種類、量、組合せを変え、粒子サイズ、吸油量、電導度、ｐＨなどの先に示した諸特性をもとに目的に応じて使い分けることはもちろん可能であり、むしろ各層で最適化すべきものである。
本発明の磁性層で使用できるカーボンブラックは、例えば、「カーボンブラック便覧」（カーボンブラック協会編）を参考にすることができる。
【００６３】
［研磨剤］
本発明で用いられる研磨剤としてはα化率９０％以上のα−アルミナ、β−アルミナ、炭化ケイ素、酸化クロム、酸化セリウム、α−酸化鉄、コランダム、人造ダイアモンド、窒化珪素、炭化珪素チタンカーバイト、酸化チタン、二酸化珪素、窒化ホウ素、など主としてモース硬度６以上の公知の材料が単独または組合せで使用される。また、これらの研磨剤どうしの複合体（研磨剤を他の研磨剤で表面処理したもの）を使用してもよい。これらの研磨剤には主成分以外の化合物または元素が含まれる場合もあるが主成分が９０％以上であれば効果にかわりはない。これら研磨剤の粒子サイズは０．０１〜２μｍが好ましく、更に好ましくは０．０５〜１．０μｍ、特に好ましくは０．０５〜０．５μｍの範囲である。特に電磁変換特性を高めるためには、その粒度分布が狭い方が好ましい。また耐久性を向上させるには必要に応じて粒子サイズの異なる研磨剤を組み合わせたり、単独の研磨剤でも粒径分布を広くして同様の効果をもたせることも可能である。タップ密度は０．３〜２ｇ／ｃｃ、含水率は０．１〜５％、ｐＨは２〜１１、比表面積は１〜３０ｍ²／ｇ、が好ましい。本発明に用いられる研磨剤の形状は針状、球状、サイコロ状、のいずれでもよいが、形状の一部に角を有するものが研磨性が高く好ましい。
【００６４】
具体的には住友化学社製ＡＫＰ−１２、ＡＫＰ−１５、ＡＫＰ−２０、ＡＫＰ−３０、ＡＫＰ−５０、ＨＩＴ２０、ＨＩＴ−３０、ＨＩＴ−５５、ＨＩＴ６０、ＨＩＴ７０、ＨＩＴ８０、ＨＩＴ１００、レイノルズ社製、ＥＲＣ−ＤＢＭ、ＨＰ−ＤＢＭ、ＨＰＳ−ＤＢＭ、不二見研磨剤社製、ＷＡ１００００、上村工業社製、ＵＢ２０、日本化学工業社製、Ｇ−５、クロメックスＵ２、クロメックスＵ１、戸田工業社製、ＴＦ１００、ＴＦ１４０、イビデン社製、ベータランダムウルトラファイン、昭和鉱業社製、Ｂ−３などが挙げられる。
【００６５】
これらの研磨剤は必要に応じ非磁性層に添加することもできる。非磁性層に添加することで表面形状を制御したり、研磨剤の突出状態を制御したりすることができる。これら磁性層、非磁性層の添加する研磨剤の粒径、量はむろん最適値に設定すべきものである。
好ましくは、磁性層においては、研磨剤は強磁性粉末１００質量部に対して通常、２〜５０質量部、好ましくは５〜３０質量部の範囲である。（プレハブの００２９からの記載です。）
【００６６】
［添加剤］
本発明の磁性層と非磁性層に使用される、添加剤としては潤滑効果、帯電防止効果、分散効果、可塑効果、などをもつものが使用される。二硫化タングステングラファイト、フッ化黒鉛、シリコーンオイル、極性基をもつシリコーン、脂肪酸変性シリコーン、フッ素含有シリコーン、フッ素含有アルコール、フッ素含有エステル、ポリオレフィン、ポリグリコール、アルキル燐酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、アルキル硫酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、ポリフェニルエーテル、フェニルホスホン酸、αナフチル燐酸、フェニル燐酸、ジフェニル燐酸、ｐ−エチルベンゼンホスホン酸、フェニルホスフィン酸、アミノキノン類、各種シランカップリング剤、チタンカップリング剤、フッ素含有アルキル硫酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、炭素数１０〜２４の一塩基性脂肪酸（不飽和結合を含んでも、また分岐していてもよい）、および、これらの金属塩（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｕなど）または、炭素数１２〜２２の一価、二価、三価、四価、五価、六価アルコール、（不飽和結合を含んでも、また分岐していてもよい）、炭素数１２〜２２のアルコキシアルコール、炭素数１０〜２４の一塩基性脂肪酸（不飽和結合を含んでも、また分岐していてもよい）と炭素数２〜１２の一価、二価、三価、四価、五価、六価アルコールのいずれか一つ（不飽和結合を含んでも、また分岐していてもよい）とからなるモノ脂肪酸エステルまたはジ脂肪酸エステルまたはトリ脂肪酸エステル、アルキレンオキシド重合物のモノアルキルエーテルの脂肪酸エステル、炭素数８〜２２の脂肪酸アミド、炭素数８〜２２の脂肪族アミン、などが使用できる。
【００６７】
これらの具体例としては脂肪酸では、カプリン酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リノレン酸、イソステアリン酸、などが挙げられる。エステル類ではブチルステアレート、オクチルステアレート、アミルステアレート、イソオクチルステアレート、ブチルミリステート、オクチルミリステート、ブトキシエチルステアレート、ブトキシジエチルステアレート、２ーエチルヘキシルステアレート、２ーオクチルドデシルパルミテート、２ーヘキシルドデシルパルミテート、イソヘキサデシルステアレート、オレイルオレエート、ドデシルステアレート、トリデシルステアレート、エルカ酸オレイル、ネオペンチルグリコールジデカノエート、エチレングリコールジオレイル、アルコール類ではオレイルアルコール、ステアリルアルコール、ラウリルアルコール、などがあげられる。また、アルキレンオキサイド系、グリセリン系、グリシドール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加体、等のノニオン界面活性剤、環状アミン、エステルアミド、第四級アンモニウム塩類、ヒダントイン誘導体、複素環類、ホスホニウムまたはスルホニウム類、等のカチオン系界面活性剤、カルボン酸、スルフォン酸、燐酸、硫酸エステル基、燐酸エステル基、などの酸性基を含むアニオン界面活性剤、アミノ酸類、アミノスルホン酸類、アミノアルコールの硫酸または燐酸エステル類、アルキルベダイン型、等の両性界面活性剤等も使用できる。これらの界面活性剤については、「界面活性剤便覧」（産業図書株式会社発行）に詳細に記載されている。これらの潤滑剤、帯電防止剤等は必ずしも１００％純粋ではなく、主成分以外に異性体、未反応物、副反応物、分解物、酸化物等の不純分が含まれてもよい。これらの不純分は３０％以下が好ましく、さらに好ましくは１０％以下である。
【００６８】
本発明で使用されるこれらの潤滑剤、界面活性剤は個々に異なる物理的作用を有するものであり、その種類、量、および相乗的効果を生み出す潤滑剤の併用比率は目的に応じ最適に定められるべきものである。非磁性層、磁性層で融点の異なる脂肪酸を用い表面へのにじみ出しを制御する、沸点、融点や極性の異なるエステル類を用い表面へのにじみ出しを制御する、界面活性剤量を調節することで塗布の安定性を向上させる、潤滑剤の添加量を中間層で多くして潤滑効果を向上させるなど考えられ、無論ここに示した例のみに限られるものではない。一般には潤滑剤の総量として磁性体または非磁性粉末に対し、０．１％〜５０％、好ましくは２％〜２５％の範囲で選択される。
【００６９】
また、本発明で用いられる添加剤のすべてまたはその一部は、磁性塗料更にはおよび非磁性塗料製造のどの工程で添加してもよい、例えば、混練工程前に磁性体と混合する場合、磁性体と結合剤と溶剤による混練工程で添加する場合、分散工程で添加する場合、分散後に添加する場合、塗布直前に添加する場合などがある。また、目的に応じて磁性層を塗布した後、同時または逐次塗布で、添加剤の一部または全部を塗布することにより目的が達成される場合がある。また、目的によってはカレンダーした後、またはスリット終了後、磁性層表面に潤滑剤を塗布することもできる。本発明で用いられる有機溶剤は公知のものが使用でき、例えば特開昭６−６８４５３に号公報記載の溶剤を用いることができる。
【００７０】
［支持体］
本発明の支持体は、磁性層形成面側の中心面平均粗さ（ＳＲａ）が０．５〜４ｎｍであり、テープ幅Ｗｍｍと支持体の厚みｄμｍの間に関係式（１）：１．０≦Ｗ／ｄ≦４．０の関係が成り立つことを要件とするものである。
【００７１】
また、本発明において支持体の中心面平均表面粗さ（ＳＲａ）は、０．５〜４ｎｍであるが、好ましくは０．５〜３．０ｎｍであり、より好ましくは０．５〜２．０ｎｍである。ＳＲａが小さすぎると、ハンドリングや走行耐久性等が劣るという問題があり、逆に大きすぎると高い出力が得られないという問題がある。また、支持体は非磁性であることが好ましく、更には単に中心面平均粗さが特定の範囲にあるだけでなく、０．５μｍ以上の粗大突起がないことが好ましい。本発明における中心面平均表面粗さは、ＷＹＫＯ社製の表面粗さ計ＴＯＰＯ−３Ｄのｍｉｒａｕ法で測定したものを意味する。
【００７２】
テープ幅Ｗｍｍと支持体の厚みｄμｍの間の関係式（１）：１．０≦Ｗ／ｄ≦４．０は、ニコン製メジャースコープで測定したテープ幅Ｗを、支持体を１０枚重ねてマイクロゲージで測定した値を１０で除して得た支持体厚みで除した値を意味するもので、下限を下回ると、エッジダメージが悪化し、また逆に上限を上回るとヘッド当たりが悪化するという問題が生じる。好ましくは、下限は、１．０以上であり、上限は３．１以下である。
【００７３】
支持体としては、特に限定されるものではないが、例えばポリエチレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレー等のポリエステル類、ポリオレフィン類、セルロ−ストリアセテ−ト、ポリカ−ボネ−ト、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスルフォン、アラミド、芳香族ポリアミド等の公知のフィルムが使用できる。
【００７４】
上記した表面の粗さ形状は必要に応じて支持体に添加されるフィラ−の大きさと量により自由にコントロ−ルされるものである。これらのフィラ−としては一例としてはＣａ，Ｓｉ、Ｔｉなどの酸化物や炭酸塩の他、アクリル系などの有機微粉末が挙げられる。
支持体の最大高さＲｍａｘは１μｍ以下、十点平均粗さＲｚは０．５μｍ以下、中心面山高さはＲｐは０．５μｍ以下、中心面谷深さＲｖは０．５μｍ以下、中心面面積率Ｓｒは１０％以上、９０％以下、平均波長λａは５μｍ以上、３００μｍ以下が好ましい。所望の電磁変換特性と耐久性を得るため、これら支持体の表面突起分布をフィラーにより任意にコントロールできるものであり、０．０１μｍから１μｍの大きさのもの各々を０．１ｍｍ²あたり０個から２０００個の範囲でコントロ−ルすることができる。
【００７５】
また、本発明に用いられる支持体のＦ−５値は好ましくは５〜５０Ｋｇ／ｍｍ²（４９〜４９０ＭＰａ）である。また、支持体の１００℃３０分での熱収縮率は好ましくは３％以下、さらに好ましくは１．５％以下、８０℃３０分での熱収縮率は好ましくは１％以下、さらに好ましくは０．５％以下である。破断強度は５〜１００Ｋｇ／ｍｍ²（４９〜９８０ＭＰａ）、弾性率は１００〜２０００Ｋｇ／ｍｍ²（０．９８〜１９．６ＧＰａ）が好ましい。温度膨張係数は１０^-4〜１０^-8／℃であり、好ましくは１０^-5〜１０^-6／℃である。湿度膨張係数は１０^-4／ＲＨ％以下であり、好ましくは１０^-5／ＲＨ％以下である。これらの熱特性、寸法特性、機械強度特性は支持体の面内各方向に対し１０％以内の差でほぼ等しいことが好ましい。
【００７６】
本発明の支持体は、必要に応じてエージング処理してもよい。
エージング処理は、基本的には磁性層形成後のカレンダー処理を終了した後に施されるが、特にこれに制限されるものではない。通常、テープ状の場合はスリット前に行うことが好ましい。
エージング処理は、通常、硬化剤の種類等結合剤組成、媒体の種類等により適宜調整され得るが、通常、４０〜１００℃、１０〜２４０時間行われる。
【００７７】
本発明において支持体は、必要に応じ、磁性面とベ−ス面の表面粗さを変えるた積層タイプの支持体を用いることもできる。支持体にはあらかじめコロナ放電処理、プラズマ処理、易接着処理、熱処理、除塵処理、などをおこなってもよい。
【００７８】
［層構成］
本発明の磁気記録媒体の厚み構成は支持体が２〜１００μｍ、好ましくは２〜８０μｍである。磁気記録媒体が、コンピューターテープの場合、支持体は、３．０〜６．５μｍ（好ましくは、３．０〜６．０μｍ、更に好ましくは、４．０〜５．５μｍ）の範囲の厚さのものが使用される。
【００７９】
支持体と非磁性層または磁性層の間に密着性向上のための下塗層を設けてもかまわない。本下塗層厚みは０．０１〜０．５μｍ、好ましくは０．０２〜０．５μｍである。本発明では、非磁性層と磁性層を支持体の片面のみに設けたテープ状媒体とするのが好ましい。この場合、帯電防止やカール補正などの効果を出すために非磁性層、磁性層側と反対側にバックコ−ト層を設けてもよい。この厚みは０．１〜４μｍ、好ましくは０．３〜２．０μｍである。これらの下塗層、バックコート層は公知のものが使用できる。
【００８０】
本発明の媒体の磁性層の厚みは用いるヘッドの飽和磁化量やヘッドギャップ長、記録信号の帯域により最適化されるものであるが、好ましくは０．０１μｍ以上０．２５μｍ以下である。磁性層を異なる磁気特性を有する２層以上に分離してもかまわず、公知の重層磁性層に関する構成が適用できる。
【００８１】
非磁性層の厚みは通常、０．２μｍ以上５．０μｍ以下、好ましくは０．３μｍ以上３．０μｍ以下、さらに好ましくは１．０μｍ以上２．５μｍ以下である。尚、非磁性層は実質的に非磁性であればその効果を発揮するものであり、たとえば不純物としてあるいは意図的に少量の磁性体を含んでも、本発明の効果を示すものであり、本発明と実質的に同一の構成と見なすことができることは言うまでもない。
実質的に非磁性とは、残留磁束密度が０．０１Ｔ以下または抗磁力が７．９６ｋＡ／ｍ（１００Ｏｅ以下）であることを意味し、好ましくは残留磁束密度と抗磁力をもたないことを意味する。
【００８２】
［バックコート層］
本発明においては、上記した通り、支持体の磁性層とは反対側にバックコート層を設けてもよい。
高い走行耐久性を維持させるために、バックコート層には、結合剤に加えて、カーボンブラックと無機粉末が含有されていることが好ましい。
結合剤は、特に限定されるものではく、上記磁性層、非磁性層で使用できるとして挙げられた樹脂等を同様に使用することができる。
特に、コンピュータデータ記録用の磁気テープでは、ビデオテープ、オーディオテープに比較して、繰り返し走行性が強く要求されるので、バックコート層は有効である。
【００８３】
カーボンブラックは、平均粒子径の異なる二種類のものを組み合わせて使用することが好ましい。この場合、平均粒子径が１０〜２０ｎｍの微粒子状カーボンブラックと平均粒子径が２３０〜３００ｎｍの粗粒子状カーボンブラックを組み合わせて使用することが好ましい。一般に、上記のような微粒子状のカーボンブラックの添加により、バックコート層の表面電気抵抗を低く設定でき、また光透過率も低く設定できる。磁気記録装置によっては、テープの光透過率を利用し、動作の信号に使用しているものが多くあるため、このような場合には特に微粒子状のカーボンブラックの添加は有効になる。また微粒子状カーボンブラックは一般に液体潤滑剤の保持力に優れ、潤滑剤併用時、摩擦係数の低減化に寄与する。一方、平均粒子径が２３０〜３００ｎｍの粗粒子状カーボンブラックは、固体潤滑剤としての機能を有しており、またバック層の表面に微小突起を形成し、接触面積を低減化して、摩擦係数の低減化に寄与する。しかし粗粒子状カーボンブラックを単独で用いると、過酷な走行系では、テープ摺動により、バックコート層からの脱落が生じ易くなり、エラー比率の増大につながる欠点を有している。
【００８４】
微粒子状カーボンブラックの具体的な商品としては、以下のものを挙げることができる。カッコ内に平均粒子径を示す。ＲＡＶＥＮ２０００Ｂ（１８ｎｍ）、ＲＡＶＥＮ１５００Ｂ（１７ｎｍ）（以上、コロンビアカーボン社製）、ＢＰ８００（１７ｎｍ）（キャボット社製）、ＰＲＩＮＮＴＥＸ９０（１４ｎｍ）、ＰＲＩＮＴＥＸ９５（１５ｎｍ）、ＰＲＩＮＴＥＸ８５（１６ｎｍ）、ＰＲＩＮＴＥＸ７５（１７ｎｍ）（以上、デグサ社製）、＃３９５０（１６ｎｍ）（三菱化化学（株）製）。
【００８５】
また粗粒子カーボンブラックの具体的な商品の例としては、サーマルブラック（２７０ｎｍ）（カーンカルブ社製）、ＲＡＶＥＮＭＴＰ（２７５ｎｍ）（コロンビアカーボン社製）を挙げることができる。
【００８６】
バックコート層において、平均粒子径の異なる二種類のものを使用する場合、１０〜２０ｎｍの微粒子状カーボンブラックと２３０〜３００ｎｍの粗粒子状カーボンブラックの含有比率（質量比）は、前者：後者＝９８：２〜７５：２５の範囲にあることが好ましく、更に好ましくは、９５：５〜８５：１５の範囲である。
【００８７】
バックコート層中のカーボンブラック（二種類のものを使用する場合には、その全量）の含有量は、結合剤１００質量部に対して、通常３０〜８０質量部の範囲であり、好ましくは、４５〜６５質量部の範囲である。
【００８８】
無機粉末は、硬さの異なる二種類のものを併用することが好ましい。具体的には、モース硬度３〜４．５の軟質無機粉末とモース硬度５〜９の硬質無機粉末とを使用することが好ましい。モース硬度が３〜４．５の軟質無機粉末を添加することで、繰り返し走行による摩擦係数の安定化を図ることができる。しかもこの範囲の硬さでは、摺動ガイドポールが削られることもない。またこの無機粉末の平均粒子径は、３０〜５０ｎｍの範囲にあることが好ましい。
【００８９】
モース硬度が３〜４．５の軟質無機粉末としては、例えば、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、珪酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、及び酸化亜鉛を挙げることができる。これらは、単独で、あるいは二種以上を組み合わせて使用することができる。
【００９０】
バックコート層内の軟質無機粉末の含有量は、カーボンブラック１００質量部に対して１０〜１４０質量部の範囲にあることが好ましく、更に好ましくは、３５〜１００質量部である。
【００９１】
モース硬度が５〜９の硬質無機粉末を添加することにより、バックコート層の強度が強化され、走行耐久性が向上する。これらの無機粉末をカーボンブラックや前記軟質無機粉末と共に使用すると、繰り返し摺動に対しても劣化が少なく、強いバックコート層となる。またこの無機粉末の添加により、適度の研磨力が付与され、テープガイドポール等への削り屑の付着が低減する。特に軟質無機粉末と併用すると、表面の粗いガイドポールに対しての摺動特性が向上し、バックコート層の摩擦係数の安定化も図ることができる。
【００９２】
硬質無機粉末は、その平均粒子サイズが８０〜２５０ｎｍ（更に好ましくは、１００〜２１０ｎｍ）の範囲にあることが好ましい。
【００９３】
モース硬度が５〜９の硬質無機質粉末としては、例えば、α−酸化鉄、α−アルミナ、及び酸化クロム（Ｃｒ₂Ｏ₃）を挙げることができる。これらの粉末は、それぞれ単独で用いてもよいし、あるいは併用してもよい。これらの内では、α−酸化鉄又はα−アルミナが好ましい。硬質無機粉末の含有量は、カーボンブラック１００質量部に対して通常３〜３０質量部であり、好ましくは、３〜２０質量部である。
【００９４】
バックコート層に前記軟質無機粉末と硬質無機粉末とを併用する場合、軟質無機粉末と硬質無機粉末との硬さの差が、２以上（更に好ましくは、２．５以上、特に、３以上）であるように軟質無機粉末と硬質無機粉末とを選択して使用することが好ましい。
【００９５】
バックコート層には、前記それぞれ特定の平均粒子サイズを有するモース硬度の異なる二種類の無機粉末と、前記平均粒子サイズの異なる二種類のカーボンブラックとが含有されていることが好ましい。
【００９６】
バックコート層には、潤滑剤を含有させることができる。潤滑剤は、前述した非磁性層、あるいは磁性層に使用できる潤滑剤として挙げた潤滑剤の中から適宜選択して使用できる。バックコート層において、潤滑剤は、結合剤１００質量部に対して通常１〜５質量部の範囲で添加される。
【００９７】
［製法］
本発明の磁気記録媒体の磁性塗料、更には非磁性塗料を製造する工程は、少なくとも混練工程、分散工程、およびこれらの工程の前後に必要に応じて設けた混合工程からなる。個々の工程はそれぞれ２段階以上にわかれていてもよい。本発明に使用する磁性体、非磁性粉体、結合剤、カ−ボンブラック、研磨剤、帯電防止剤、潤滑剤、溶剤などすべての原料はどの工程の最初または途中で添加してもよい。また、個々の原料を２つ以上の工程で分割して添加してもよい。例えば、ポリウレタンを混練工程、分散工程、分散後の粘度調整のための混合工程で分割して投入してもよい。本発明の目的を達成するためには、従来の公知の製造技術を一部の工程として用いることができる。混練工程ではオープンニーダ、連続ニ−ダ、加圧ニ−ダ、エクストルーダなど強い混練力をもつものを使用することが好ましい。ニ−ダを用いる場合は磁性体または非磁性粉体と結合剤のすべてまたはその一部（ただし全結合剤の３０％以上が好ましい）および磁性体１００部に対し１５〜５００部の範囲で混練処理される。これらの混練処理の詳細については特開平１−１０６３３８号公報、特開平１−７９２７４号公報に記載されている。また、磁性層液および非磁性層液を分散させるにはガラスビーズを用いることができるが、高比重の分散メディアであるジルコニアビーズ、チタニアビーズ、スチールビーズが好適である。これら分散メディアの粒径と充填率は最適化して用いられる。分散機は公知のものを使用することができる。
【００９８】
本発明で重層構成の磁気記録媒体を塗布する場合、以下のような方式を用いることが好ましい。
第一に磁性塗料の塗布で一般的に用いられるグラビア塗布、ロール塗布、ブレード塗布、エクストルージョン塗布装置等により、まず下層を塗布し、下層がウェット状態のうちに特公平１−４６１８６号公報や特開昭６０−２３８１７９号公報、特開平２−２６５６７２号公報に開示されている支持体加圧型エクストルージョン塗布装置により上層を塗布する方法。
第二に特開昭６３−８８０８０号公報、特開平２−１７９７１号公報、特開平２−２６５６７２号公報に開示されているような塗布液通液スリットを二つ内蔵する一つの塗布ヘッドにより上下層をほぼ同時に塗布する方法。
第三に特開平２−１７４９６５号公報に開示されているバックアップロール付きエクストルージョン塗布装置により上下層をほぼ同時に塗布する方法である。
【００９９】
尚、磁性粒子の凝集による磁気記録媒体の電磁変換特性等の低下を防止するため、特開昭６２−９５１７４号公報や特開平１−２３６９６８号公報に開示されているような方法により塗布ヘッド内部の塗布液にせん断を付与することが望ましい。さらに、塗布液の粘度については、特開平３−８４７１号公報に開示されている数値範囲を満足する必要がある。重層構成を実現するには下層を塗布し乾燥させたのち、その上に磁性層を設ける逐次重層塗布をもちいてもむろんかまわず、本発明の効果が失われるものではない。ただし、塗布欠陥を少なくし、ドロップアウトなどの品質を向上させるためには、前述の同時重層塗布を用いることが好ましい。
【０１００】
磁気テープの場合はコバルト磁石やソレノイドを用いて長手方向に配向する。乾燥風の温度、風量、塗布速度を制御することで塗膜の乾燥位置を制御できる様にすることが好ましく、塗布速度は２０ｍ／分〜１０００ｍ／分、乾燥風の温度は６０℃以上が好ましい、また磁石ゾ−ンに入る前に適度の予備乾燥を行なうこともできる。
【０１０１】
上記塗布、乾燥後、通常、磁気記録媒体にカレンダー処理を施す。カレンダー処理ロ−ルとしてエポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド等の耐熱性のあるプラスチックロ−ルまたは金属ロ−ルで処理するが、特に両面磁性層とする場合は金属ロ−ル同志で処理することが好ましい。処理温度は、好ましくは５０℃以上、さらに好ましくは１００℃以上である。線圧力は好ましくは２００ｋｇ／ｃｍ（１９６ｋＮ／ｍ）以上、さらに好ましくは３００ｋｇ／ｃｍ（２９４ｋＮ／ｍ）以上である。
【０１０２】
［その他の物理特性］
本発明による磁気記録媒体の磁性層の飽和磁束密度は、強磁性金属粉末を用いた場合、好ましくは０．２〜０．５Ｔ、六方晶フェライト粉末を用いた場合、好ましくは０．１〜０．３Ｔである。角形比は２次元ランダムの場合は０．５５以上０．６７以下で、好ましくは０．５８以上、０．６４以下、３次元ランダムの場合は０．４５以上、０．５５以下が好ましく、垂直配向の場合は垂直方向に０．６以上好ましくは０．７以上、反磁界補正を行った場合は０．７以上好ましくは０．８以上である。２次元ランダム、３次元ランダムとも配向度比は０．８以上が好ましい。２次元ランダムの場合、垂直方向の角形比、Ｂｒ、Ｈｃは面内方向の０．１〜０．５倍以内とすることが好ましい。
【０１０３】
磁気テープの場合、角型比は０．７以上、好ましくは０．８以上である。本発明の磁気記録媒体のヘッドに対する摩擦係数は温度−１０℃から４０℃、湿度０％から９５％の範囲において０．５以下、好ましくは０．３以下、表面固有抵抗は好ましくは磁性面１０⁴〜１０¹²オ−ム／ｓｑ、帯電位は−５００Ｖから＋５００Ｖ以内が好ましい。磁性層の０．５％伸びでの弾性率は面内各方向で好ましくは１００〜２０００Ｋｇ／ｍｍ²（０．９８〜１９．６ＧＰａ）、破断強度は好ましくは１０〜７０Ｋｇ／ｍｍ²（９８〜６８６ＭＰａ）、磁気記録媒体の弾性率は面内各方向で好ましくは１００〜１５００Ｋｇ／ｍｍ²（０．９８〜１４．７ＧＰａ）、残留のびは好ましくは０．５％以下、１００℃以下のあらゆる温度での熱収縮率は好ましくは１％以下、さらに好ましくは０．５％以下、もっとも好ましくは０．１％以下である。磁性層のガラス転移温度（１１０Ｈｚで測定した動的粘弾性測定の損失弾性率の極大点）は５０℃以上１２０℃以下が好ましく、下層非磁性層のそれは０℃〜１００℃が好ましい。損失弾性率は１×１０⁹〜８×１０¹⁰μＮ／ｃｍ²の範囲にあることが好ましく、損失正接は０．２以下であることが好ましい。損失正接が大きすぎると粘着故障が発生しやすい。これらの熱特性や機械特性は媒体の面内各方向で１０％以内でほぼ等しいことが好ましい。磁性層中に含まれる残留溶媒は好ましくは１００ｍｇ／ｍ²以下、さらに好ましくは１０ｍｇ／ｍ²以下である。塗布層が有する空隙率は非磁性層、磁性層とも好ましくは３０容量％以下、さらに好ましくは２０容量％以下である。空隙率は高出力を果たすためには小さい方が好ましいが、目的によってはある値を確保した方がよい場合がある。
【０１０４】
磁性層の中心面平均表面粗さＲａは米国ＷＹＫＯ社製の光干渉式表面粗さ計ＴＯＰＯ−３Ｄを用いて約２５０μｍ×２５０μｍの面積での測定で４．０ｎｍ以下、好ましくは３．８ｎｍ以下、さらに好ましくは３．５ｎｍ以下である。磁性層の最大高さＲｍａｘは０．５μｍ以下、十点平均粗さＲｚは０．３μｍ以下、中心面山高さＲｐは０．３μｍ以下、中心面谷深さＲｖは０．３μｍ以下、中心面面積率Ｓｒは２０％以上、８０％以下、平均波長λａは５μｍ以上、３００μｍ以下が好ましい。磁性層の表面突起は前述の通りに設定することにより電磁変換特性、摩擦係数を最適化することが好ましい。これらは支持体のフィラ−による表面性のコントロ−ルや前述したように磁性層に添加する粉体の粒径と量、カレンダー処理のロ−ル表面形状などで容易にコントロ−ルすることができる。カールは±３ｍｍ以内とすることが好ましい。
【０１０５】
本発明の磁気記録媒体で非磁性層と磁性層を有する場合、目的に応じ非磁性層と磁性層でこれらの物理特性を変えることができるのは容易に推定されることである。例えば、磁性層の弾性率を高くし走行耐久性を向上させると同時に非磁性層の弾性率を磁性層より低くして磁気記録媒体のヘッドへの当りを良くするなどである。
【０１０６】
以上のように、本発明は、テープ幅と支持体の厚みの間に特定の関係を有する支持体を使用して、Ｎ_30nm、Ｖ及びＨｃを上記範囲とした磁気記録媒体であり、好ましくはエージング処理されてなり、ＭＲヘッドで再生する磁気記録再生システム、特には面記録密度０．５〜２Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ²（０．０８〜０．３１Ｇｂｉｔ／ｃｍ²）の記録信号をＭＲヘッドで再生する磁気記録再生システムに供された時に低ノイズで、しかも耐久性に優れ、出力変動の少ない再生ができるものである。
【０１０７】
尚、面記録密度は線記録密度とトラック密度の積で表され、現在市販されている１００ＭＢクラスの記録容量ディスクに対して線記録密度とトラック密度両者を数倍大きくする必要がある。面記録密度０．５Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ²（０．０８Ｇｂｉｔ／ｃｍ²）より小さいと、本発明の媒体構成にしなくても達成可能である。２Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ²（０．３１Ｇｂｉｔ／ｃｍ²）を越えると本発明をもってしても困難である。
【０１０８】
【実施例】
以下、本発明の具体的実施例を説明するが、本発明はこれに限定されるべきものではない。尚、「部」は「質量部」を示す。
＜強磁性粉末＞
実施例に使用した強磁性粉末を下記表１に示す。
【０１０９】
【表１】

【０１１０】
表１に記載の強磁性粉末を用いて磁気テープを以下のように作成した。

【０１１１】

【０１１２】

【０１１３】
製法１コンピューターテープ（Ｔ１、Ｔ５〜Ｔ１４、Ｔ１８〜Ｔ２６）の製造上記の塗料について、各成分をニ−ダで混練したのち、サンドミルをもちいて４時間分散させた。得られた分散液にポリイソシアネ−トを非磁性層の塗布液には２．５部、磁性層の塗布液には３部を加え、更にそれぞれにシクロヘキサノン４０部を加え、１μm の平均孔径を有するフィルターを用いて濾過し、非磁性層形成用および磁性層形成用の塗布液をそれぞれ調製した。
得られた非磁性層塗布液を、乾燥後の下層の厚さが１．７μｍになるようにさらにその直後にその上に磁性層の厚さが０．１５μｍになるように、厚さ４．４μｍの、下記表２に記載の支持体上に同時重層塗布を行い、両層がまだ湿潤状態にあるうちに６０００Ｇの磁力を持つコバルト磁石と６０００Ｇの磁力を持つソレノイドにより配向させた。
乾燥後、金属ロ−ルのみから構成される７段のカレンダ−で温度８５℃にて分速２００ｍ／ｍｉｎ．で処理を行い、その後、厚み０．５μｍのバックコート層（カ−ボンブラック平均粒子サイズ：１７ｍμ １００部、炭酸カルシウム平均粒子サイズ：４０ｍμ ８０部、α−アルミナ平均粒子サイズ：２００ｍμ ５部をニトロセルロ−ス樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイソシアネ−トに分散）を塗布した。３．８ｍｍ幅にスリットし、スリット品の送り出し、巻き取り装置を持った装置に不織布とカミソリブレ−ドが磁性面に押し当たるように取り付け、テ−プクリ−ニング装置で磁性層の表面のクリ−ニングを行い、テープ試料を得た。
【０１１４】
製法２コンピューターテープ（Ｔ２、Ｔ１６）の製造
サンドミルの分散を６時間にした以外は製法１と同様に行いコンピューターテープを製造した。
【０１１５】
製法３コンピューターテープ（Ｔ３、Ｔ１７）の製造
αアルミナＨＩＴ５５をＨＩＴ８２（粒子サイズ０．１２μｍ）に変え、製法２と同様に行いコンピューターテープを製造した。
【０１１６】
製法４コンピューターテープ（Ｔ４、Ｔ１５）の製造
カーボンブラック＃５５を＃３５に変えた以外は製法１と同様にコンピューターテープを製造した。尚、カーボンブラック＃３５は、以下の特性を有するものである。
カーボンブラック＃３５
平均一次粒子径：０．１１５μｍ
比表面積：２３ｍ²／ｇ
ＤＢＰ吸油量：４７ｍｌ／１００ｇ
ｐＨ：７．０
揮発分：１．０％
【０１１７】
製法５コンピューターテープ（Ｔ２７〜Ｔ３０）の製造
スリット幅を６．３５ｍｍに変えた以外は製法１と同様に行いコンピューターテープを製造した。
【０１１８】
製法６コンピューターテープ（Ｔ３１〜Ｔ３６）の製造
スリット幅を１２．５４ｍｍに変えた以外は製法１と同様に行いコンピューターテープを製造した。
【０１１９】
上記にて作成したコンピューターテープＴ１〜３６の各々の性能を下記の測定法により評価した。また、支持体の中心面平均表面粗さ（ＳＲａ）、磁性層表面の特性の表面突起数（Ｎ_30nm及びＮ_10nm）、磁化反転体積（Ｖ）及び磁気特性（Ｈｃ、σＳ）の測定法も併せて下記に示す。評価結果を下記表２及び３に示す。
測定法
（１）ＳＲａ：米国ＷＹＫＯ社製の光干渉式表面粗さ計ＴＯＰＯ−３Ｄを用いて約２５０μｍ×２５０μｍの面積を４０倍の対物レンズで測定した。測定波長約６５０ｎｍにて球面補正、円筒補正を加えている。本方式は光干渉にて測定する非接触式表面粗さ計である。
（２）表面突起数（Ｎ_30nm及びＮ_10nm）：はデジタルインスツルメンツ社のナノスコープ３（ＡＦＭ：原子間力顕微鏡）を用いて稜角７０°の四角錘のＳｉＮの探針を使って、３０μｍ平方角（９００μｍ²）の中の、微小突起の数Ｎ_30nm及びＮ_10nmを測定した。
（３）磁化反転体積（Ｖ）：上記ＶＳＭを用いてＨｃ測定部の磁場スイープ速度を５分と３０分で測定し、以下の熱揺らぎによるＨｃと磁化反転体積の関係式から磁化反転体積を計算した。
Ｈｃ＝（２Ｋ／Ｍｓ）｛１−［（ｋＴ／ＫＶ）ｌｎ（Ａｔ／０．６９３）］^1/2｝
Ｋ：異方性定数Ｍｓ：飽和磁化
ｋ：ボルツマン定数Ｔ：絶対温度
Ｖ：磁化反転体積Ａ：スピン歳差周波数
ｔ：磁界反転時間
【０１２０】
（４）磁気特性（Ｈｃ、σＳ）：振動試料型磁束計（東英工業社製）を用い、Ｈｍ１０ｋＯｅ（７９６ｋＡ／ｍ）で測定した。
（５）ＣＮ比（テープ）：記録ヘッド（ＭＩＧ、ギャップ０．１５μｍ、１．８Ｔ）と再生用ＭＲヘッドをドラムテスターに取り付けて測定した。ヘッド−メディア相対速度１〜３ｍ／ｓｅｃ、ノイズは変調ノイズを測定。
（６）保存性：２５℃、５０％ＲＨ環境下でＨＰ社製ＤＤＳ４ドライブＣ１５３７で４５００ftpmmの信号を記録しエラ−レ−トを測定する。その後、カートリッジを６０℃、９０％ＲＨ環境下に１０日間保存し取り出してから２５℃、５０％環境下に１日放置した後にエ−ラレ−トを測定する。保存前後でのエラ−レ−トの変化量で保存性を評価した。
【０１２１】
（７）エッジダメージ
▲１▼３．８ｍｍ幅テープ
ＤＤＳドライブを用い、４０℃、８０％ＲＨで再生、巻き戻しを１０００回繰り返した時のエッジの形状を評価した。評価Ｃランクまでが許容レベルである。
Ａ：変化なし
Ｂ：僅かにエッジにダメージがある
Ｃ：エッジダメージはあるが実用上問題無し
Ｄ：エッジがワカメ状に変形
▲２▼６．３５ｍｍ幅インチテープ
業務用ＶＣＲ松下電器産業製ＡＪ−Ｄ７５０を用い４０℃、８０％ＲＨで再生、巻き戻しを１００回繰り返した時のエッジの形状を評価した。評価Ｃランクまでが許容レベルである。
Ａ：変化なし
Ｂ：僅かにエッジにダメージがある
Ｃ：エッジダメージはあるが実用上問題無し
Ｄ：エッジがワカメ状に変形
▲３▼１２．５４ｍｍ幅テープ
業務用ＶＣＲ松下電器産業製ＡＪ−ＨＤ２０００を用い４０℃、８０％ＲＨで再生、巻き戻しを１００回繰り返した時のエッジの形状を評価した。評価Ｃランクまでが許容レベルである。
Ａ：変化なし
Ｂ：僅かにエッジにダメージがある
Ｃ：エッジダメージはあるが実用上問題無し
Ｄ：エッジがワカメ状に変形
【０１２２】
（８）ヘッド当たり
▲１▼３．８ｍｍ幅テープ
ＨＰ社製ＤＤＳ４ドライブＣ１５３７で４５００ftpmmの信号を記録しその再生出力の最大値と最小値の出力差を測定した。出力差−２ｄＢまでが好ましいレベルである。
▲２▼６．３５ｍｍ幅テープ
業務用ＶＣＲ松下電器産業製ＡＪ−Ｄ７５０を用いＲＦ出力波形を観察し、出力波形の最大値と最小値の出力差を測定した。出力差−２ｄＢまでが好ましいレベルである。
▲３▼１２．５４ｍｍ幅テープ
業務用ＶＣＲ松下電器産業製ＡＪ−ＨＤ２０００を用いＲＦ出力波形を観察し、出力波形の最大値と最小値の出力差を測定した。出力差−２ｄＢまでが好ましいレベルである。
【０１２３】
【表２】

【０１２４】
【表３】

【０１２５】
表２及び表３より、比較例Ｔ４、Ｔ１５、Ｔ２２は、Ｎ_30nmが１００個／９００μｍ²を越えている例で、面記録密度を変更した各々２例を挙げているが、面記録密度が０．５Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ²（０．０８Ｇｂｉｔ／ｃｍ²）以上のものは、ＣＮ比が低く、面記録密度を低くしないと、充分な性能が得られないものである。
【０１２６】
また、比較例Ｔ９、Ｔ１８は、Ｖが５×１０^-17ｍｌを越えているのでノイズの増加を招き、ＣＮ比が低い。更に、比較例Ｔ１３、Ｔ１９は、Ｈｃが２０００Ｏｅ（１５９ｋＡ／ｍ）未満であるので、ＣＮ比が低い。一方、Ｎ_30nm、Ｖ、Ｈｃを満足している実施例は、面記録密度が０．５Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ²（０．０８Ｇｂｉｔ／ｃｍ²）以上でも、ＣＮ比が高く、エッジダメージやヘッド当たりが優れていることが判る。
【０１２７】
比較例Ｔ２５、Ｔ２６、Ｔ３０、Ｔ３５は、テープ幅と支持体厚みとの本発明の関係式を下回るものであり、エッジダメージが悪化しているのが判る。また逆にテープ幅と支持体厚みとの本発明の関係式を上回るものである比較例Ｔ３６は、ヘッド当たりが悪化しているのが判る。
【０１２８】
【発明の効果】
本発明は、特定の支持体を使用し、磁気記録媒体の磁性層のＮ_30nm、Ｖ及びＨｃが各々適正範囲に規定することにより、ＭＲヘッドで再生するシステムにより面記録密度が０．５〜２Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ²（０．０８〜０．３１Ｇｂｉｔ／ｃｍ²）で記録される高容量磁気記録媒体を提供することができ、かつ耐久性を確保しつつ、その電磁変換特性におけるノイズを改善することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coating type high recording density magnetic recording medium. In particular, the present invention relates to a magnetic recording medium for high-density recording, which has a magnetic layer and a substantially nonmagnetic lower layer, and the uppermost layer contains ferromagnetic metal fine powder or hexagonal ferrite fine powder.
[0002]
[Prior art]
In the field of magnetic disks, in recent years, 2 MB MF-2HD flexible disks using Co-modified iron oxide are standardly installed in personal computers. However, with today's rapidly increasing data capacity, it cannot be said that the capacity is sufficient, and it has been desired to increase the capacity of flexible disks.
[0003]
Also in the field of magnetic tape, in recent years, with the spread of personal computers, workstations, etc., research on magnetic tape (so-called backup tape) for recording computer data as an external storage medium has been actively conducted. In the practical application of magnetic tapes for such applications, especially in conjunction with the downsizing of computers and the increase in information processing capacity, there is a strong demand for improvement in recording capacity in order to achieve large recording capacity and miniaturization. Yes.
[0004]
Conventionally, magnetic recording media include iron oxide, Co-modified iron oxide, and CrO.₂In general, a magnetic layer in which a magnetic powder such as a ferromagnetic metal powder or a hexagonal ferrite powder is dispersed in a binder is coated on a nonmagnetic support. Among these, ferromagnetic metal fine powder and hexagonal ferrite fine powder are known to be excellent in high-density recording characteristics.
In the case of a disk, 10 MB of MF-2TD is used as a large capacity disk using ferromagnetic metal fine powder having excellent high density recording characteristics, and 4 MB of MF- is used as a large capacity disk using 21 MB MF-2SD or hexagonal ferrite. There are 2ED, 21MB flopical, etc., but the capacity and performance were not sufficient.
[0005]
In such a situation, many attempts have been made to improve the high density recording characteristics. For example, high-capacity and high-density recording such as LS-120 (SuperDisk) and ZIP, such as 100 MB to 120 MB, is realized, and the surface recording density is 0.2 Gbit / inch.²(0.03 Gbit / cm²) High-density recording as described above is being demanded. In addition, the disk rotation speed tends to be higher due to a request to shorten the access time. In other words, the surface recording density is expressed by the product of the linear recording density and the track density, but it is necessary to increase both the linear recording density and the track density several times in the currently available 100 MB class recording capacity disk. There is.
[0006]
Such a high-density, high-rotation or high-transfer magnetic recording medium is required to have higher dimensional stability than conventional media in order to maintain stable recording and reproduction.
[0007]
By the way, conventionally, a magnetic head (induction type magnetic head) that uses electromagnetic induction as an operating principle has been used and is widely used. However, the limit is beginning to appear in use in a higher density recording / reproducing area. That is, in order to obtain a large reproduction output, it is necessary to increase the number of coil turns of the reproduction head, but there is a problem that the inductance increases and the resistance at high frequency increases, resulting in a decrease in reproduction output.
[0008]
In recent years, a reproducing head that uses MR (magnetoresistance) as an operating principle has been proposed and has started to be used in a hard disk or the like, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-227517 proposes application to a magnetic tape.
MR heads can produce a reproduction output several times that of induction type magnetic heads and do not use induction coils, so that equipment noise such as impedance noise is greatly reduced. It has become possible to obtain an S / N ratio. In other words, if the magnetic recording medium noise that has been hidden behind the conventional equipment noise is reduced, good recording and reproduction can be performed, and the high-density recording characteristics can be dramatically improved.
[0009]
Various methods are conceivable as a method for reducing this noise. In particular, it is effective to reduce the size of the particles of the ferromagnetic powder. As a magnetic material, a specific ferromagnetic hexagonal ferrite fine particle having a plate diameter of 40 nm or less is effective. It has been proposed to use a powder (see, for example, JP-A-8-339531).
[0010]
However, since the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-339531 is not intended for a high-density region, in such a high-density region, these technologies use electromagnetic conversion characteristics, durability, head contact, edge damage, etc. The characteristics are not sufficient.
[0011]
Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 10-228622 and 10-228627 describe techniques for specifying the thickness and coercive force of a magnetic layer in order to improve high-density recording characteristics. However, although the electromagnetic conversion characteristics are excellent, characteristics such as head hitting and edge damage are not sufficient.
[0012]
Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 10-21530 and 10-21529 describe magnetic recording media using a support having a specific relationship between the thickness of the support and the outermost diameter of the recording area. ing. However, this technique is intended only for magnetic recording disks, cannot be applied to tape-like magnetic recording media, and various characteristics are not sufficient.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention relates to a magnetic recording medium having excellent electromagnetic conversion characteristics, particularly improved error rate in a high-density recording area, excellent in productivity and running durability, and combined with an MR head. It is an object of the present invention to provide a coating type magnetic recording medium with improved head contact, excellent edge damage, low noise, and excellent characteristics in a reproduction system.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by making the surface of the magnetic layer specific and combining a specific support, and have completed the present invention.
That is, the present invention is a magnetic recording medium for reproducing a recording signal with a magnetoresistive magnetic head (MR head), in which a magnetic layer mainly composed of a ferromagnetic powder and a binder is formed on a support. 100 protrusions with a height of 30 nm or more measured by an atomic force microscope (AFM) on the surface of the magnetic layer / 900 μm²The magnetization reversal volume V of the magnetic layer is (0.1-5) × 10^-17ml, the coercive force of the magnetic layer is 2000 oersteds (159 kA / m) or more, the center surface average roughness (SRa) on the magnetic layer forming surface side of the support is 0.5 to 4 nm, and the tape width Wmm The magnetic recording medium is characterized in that a relational expression (1): 1.0 ≦ W / d ≦ 4.0 is established between the thickness of the support and the thickness d μm of the support.
[0015]
Preferred embodiments of the present invention are as follows.
(1) On the surface of the magnetic layer, 500 to 10,000 protrusions / 900 μm having a height of 10 nm or more measured by an atomic force microscope (AFM).²The magnetic recording medium.
(2) The magnetic recording medium, wherein the ferromagnetic powder is a ferromagnetic metal powder or a hexagonal ferrite powder.
(4) The magnetic recording medium, wherein the magnetic layer has a thickness of 0.01 to 0.25 μm.
(5) The magnetic recording medium having a substantially nonmagnetic lower layer between the magnetic layer and the support.
[0016]
The recording head for recording a signal on the magnetic recording medium of the present invention is not particularly limited, but an electromagnetic induction type thin film magnetic head such as an MIG head is preferably used.
[0017]
In the field of personal computers, which are becoming increasingly multimedia, large-capacity recording media replacing conventional flexible disks have begun to attract attention, and ZIP disks (area recording density: 96 Mbit / inch) from IOMEGA (USA), Inc.²(15 Mbit / cm²)) Sold as. This is a recording medium with a lower layer and a thin magnetic layer using ATOMM (Advanced Super Thin Layer & High-Output Metal Media) Technology developed by the applicant, and has a recording capacity of over 100 MB at 3.7 inches. Products are sold. The capacity of 100 to 120 MB is almost the same as that of MO (3.5 inches), and a single newspaper article fits for July to August. The transfer rate that indicates the data write / read time is 2MB or more per second, comparable to that of a hard disk, and is 20 times faster than previous FD and 2 times faster than MO. Have. Further, this recording medium having a lower layer and a thin magnetic layer can be mass-produced by the same coating type media as the current FD, and has an advantage that it is less expensive than MO and hard disk.
[0018]
As a result of intensive research based on the knowledge of such a medium, the present inventors have found that the recording capacity is much larger than that of the ZIP disk or MO (3.5 inches) and the surface recording density is 0.5. ~ 2Gbit / inch²(0.08-0.31 Gbit / cm²In other words, a magnetic recording medium, particularly a computer recording tape, such as a computer tape, is obtained that has a high density characteristic that has never been achieved by products known to the world, and has excellent durability and storage stability. It is a thing.
[0019]
In the present invention, preferably, an ultra-thin magnetic layer includes ultra-fine magnetic powder having high output and high dispersibility, and further includes a non-magnetic layer under layer, and a spherical or needle-like inorganic powder under the layer. The magnetic recording medium is configured to include: By making the magnetic layer thin, the magnetic force cancellation in the magnetic layer can be reduced, the output in the high frequency region can be greatly increased, and the overwriting characteristics can also be improved. Further, by improving the magnetic head, the effect of the ultra-thin magnetic layer can be further exhibited by combining with the MR head having a thin MR element thickness, and the digital recording characteristics can be improved.
[0020]
The thickness of the magnetic layer is preferably a thin layer of 0.01 to 0.25 μm so as to match the performance required from a magnetic recording system for high density recording or a magnetic head. This ultra-thin magnetic layer, which is uniform and thin, is highly dispersed by combining fine magnetic powder and non-magnetic powder with the use of a dispersant and a highly dispersible binder. I was able to. The magnetic material used is a ferromagnetic powder excellent in high output, high dispersibility, and high randomization in order to maximize the suitability of a large capacity FD or computer tape.
That is, high output and high durability can be achieved by using ferromagnetic metal fine powder or ferromagnetic hexagonal ferrite fine powder which is preferably very fine particles and can achieve high output. In order to achieve a high transfer rate, a three-dimensional network binder system suitable for an ultra-thin magnetic layer can be used to ensure running stability and durability during high-speed rotation.
[0021]
High-capacity recording systems require high transfer rates. For this purpose, it is necessary to increase the rotational speed of the magnetic disk by one digit or more as compared with the conventional FD system. As the capacity and density of magnetic recording increase, the recording track density improves. In general, a servo recording area is provided on a medium to ensure the traceability of the magnetic head with respect to the recording track. In the magnetic recording medium of the present invention, a base with increased isotropic dimensional stability can be used as the support base, and the traceability can be further stabilized. By using an ultra-smooth base, the smoothness of the magnetic layer can be further improved.
[0022]
In order to increase the density of magnetic recording in disk form, it is necessary to improve the linear recording density and the track density. Of these, the characteristics of the support are also an important factor for improving the track density. In the medium of the present invention, it is preferable to consider the dimensional stability of the support base, particularly the isotropic property. Servo recording is an indispensable technique for recording and reproduction at a high track density, but this improvement can also be achieved from the medium side by making the support base as isotropic as possible.
[0023]
The merit of the above-described ATOMM configuration is considered as follows.
(1) Improvement of electromagnetic conversion characteristics by thin layer structure of magnetic layer
a) Increased output in the high frequency range by improving recording demagnetization characteristics
b) Improvement of overwriting characteristics
c) Securing window margin
(2) High output by smoothing the upper magnetic layer
(3) Easily add required functions by separating the functions of the magnetic layer
(4) Improvement of durability by stable supply of lubricant
These functions are difficult to achieve by simply layering the magnetic layers. To form a multilayer structure, the lower layer and the upper layer are applied, and usually surface treatment such as curing treatment and calendar treatment is performed. . Unlike magnetic tape, FD performs the same processing on both sides. After the coating process, it is completed as a final product through a slit process, a punch process, a shell incorporation process, and a certification process. In addition, if necessary, after punching into a disk shape, a high temperature thermo process (usually 50 to 90 ° C.) is performed to accelerate the curing of the coating layer, a burnishing process is performed with an abrasive tape, and surface protrusions are shaved. For example, post-processing may be performed.
[0024]
Durability is an important factor for magnetic recording media. For example, in order to realize a high transfer rate, it is necessary to increase the rotational speed of the magnetic disk by one digit or more as compared with the conventional FD system, and the medium durability when the magnetic head / cartridge parts and the medium slide at high speed is required. Ensuring sex is an important issue. In order to improve the durability of the medium, there are means for adjusting a binder prescription for increasing the film strength of the medium itself, a lubricant prescription for maintaining the slipperiness with the magnetic head, and the like.
[0025]
Lubricants are used in combination with multiple lubricants that exhibit excellent effects under various temperature and humidity environments. They are used in a wide range of temperatures (low temperature, room temperature, high temperature) and humidity (low humidity, high humidity). Under each lubricant, each lubricant performs its function and can maintain a comprehensive and stable lubricating effect.
In the case of providing a lower layer, the lower layer has a tank effect of the lubricant so that an appropriate amount of lubricant is always supplied to the magnetic layer, and the durability of the magnetic layer can be further improved. Moreover, the cushion effect of the lower layer can bring about a good head touch and stable running performance. There is a limit to the amount of lubricant that can be contained in the ultrathin magnetic layer, and simply thinning the magnetic layer reduces the absolute amount of lubricant and leads to deterioration in running durability.
In the present invention, by providing a nonmagnetic lower layer between the support and the magnetic layer (upper layer), the upper and lower two layers can have different functions, and complement each other to improve electromagnetic conversion characteristics. And further improving durability. This functional differentiation is particularly effective in a system in which the magnetic head and media slide at high speed.
[0026]
When the lower layer is provided, the lower layer can be provided with a function of controlling the surface electrical resistance in addition to the function of retaining the lubricant. In general, in order to control electric resistance, a solid conductive material such as carbon black is often added to the magnetic layer. In addition to limiting the packing density of the magnetic material, these also affect the surface roughness as the magnetic layer becomes thinner. These disadvantages can be eliminated by adding a conductive material to the lower layer.
[0027]
As a multi-media society, the need for image recording has become stronger not only in industry but also at home, and the large-capacity magnetic recording medium of the present invention can be used not only as data for characters and numbers but also as an image recording medium. It has the ability to fully meet the function / cost requirements. The present invention has excellent long-term reliability and excellent cost performance.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is described in detail below.
[Characteristics of magnetic layer surface]
The surface of the magnetic layer of the magnetic recording medium of the present invention has a protrusion having a height of 30 nm or more (hereinafter referred to as “N” measured by AFM)._30nm”) Is 100/900 μm²The following needs to be controlled.
Preferably 50/900 μm²It is as follows. N_30nmIs preferably as small as possible, and its lower limit is zero.
[0029]
Similarly, a protrusion having a height of 10 nm or more on the surface of the magnetic layer (hereinafter referred to as “N”) measured by AFM._10nmIs also preferably 500 to 10000/900 μm.²More preferably, 1000 to 5000 pieces / 900 μm²It is.
[0030]
N_30nm100 / 900μm²Exceeding will cause an increase in noise. N_10nm500 pieces / 900μm²If it is less than that, the running durability tends to deteriorate. N_10nm10000 / 900μm²There is a tendency for noise to increase above this value. In the present invention, N_30nmAnd N_10nmThe height of the protrusion of the magnetic layer refers to the distance between the flat portion of the magnetic layer surface and the top of the protrusion, and N_30nmAnd N_10nmUses a square pyramid SiN probe with a ridge angle of 70 ° using AFM and a 30 μm square angle (900 μm²) Was measured.
[0031]
In the present invention, in order to adjust the protrusions on the surface of the magnetic layer, the particle size of the granular component contained in the magnetic layer, that is, ferromagnetic powder, abrasive, carbon black, etc. should be made smaller than the conventional one. is important. In addition, it is preferable to maintain a high degree of dispersion of the powder in the magnetic coating material, and further in the nonmagnetic coating material, and to make the surface roughness of the support smaller than that of the conventional one.
Further, in the present invention, conventionally known means such as calendering, burnishing with a polishing tape, fiber, treatment with a cutting blade, etc. can be used.
[0032]
In addition, the magnetization reversal volume V of the magnetic layer of the present invention is (0.1-5) × 10.^-17It needs to be controlled to ml.
The magnetization reversal volume V is (0.1-5) × 10^-17When the ferromagnetic powder is a ferromagnetic metal powder, it is preferably (0.1-4) × 10.^-17ml, more preferably (0.5-3.5) × 10^-17ml, more preferably (0.5-2.5) × 10^-17The range is ml.
When the ferromagnetic powder is a hexagonal ferrite powder, preferably (0.1 to 3.0) × 10^-17ml, more preferably (0.1-2) × 10^-17ml, more preferably (0.1 to 1.5) × 10^-17The range is ml.
0.1 × 10^-17If it is smaller than ml, the noise becomes low, but the output becomes unstable and further contrivance is required. 5 × 10^-17If it exceeds ml, the features of MR head with low noise cannot be utilized.
[0033]
The magnetization reversal volume V can be obtained by the following equation. Using a VSM (vibrating sample magnetometer), the magnetic field sweep speed of the Hc measurement unit is measured in 5 minutes and 30 minutes, and V can be obtained from the following relational expression between Hc and magnetization reversal volume V due to thermal fluctuation.
Hc = (2K / Ms) {1-[(kT / KV) ln (At / 0.693)]^1/2}
K: Anisotropy constant Ms: Saturation magnetization
k: Boltzmann constant T: Absolute temperature
V: Magnetization reversal volume A: Spin precession frequency
t: Magnetic field reversal time
V is considered to correlate with the particle size of the ferromagnetic powder, in particular, the particle size that affects noise. As a control means of V, the particle size (for example, particle volume) of the ferromagnetic powder, magnetic characteristics, Examples include adjusting the orientation in the magnetic layer.
[0034]
Furthermore, the coercive force Hc of the magnetic layer of the present invention needs to be controlled to 2000 oersted (Oe) (159 kA / m) or more.
The coercive force Hc of the magnetic layer is 159 kA / m (2000 Oe) or more, preferably 159 kA / m (2000 Oe) to 398 kA / m (5000 Oe), more preferably 199 to 318 kA / m (2500 to 4000 Oe). Most preferably, it is 159 to 239 kA / m (2000 to 3000 Oe). The coercive force distribution is preferably narrow, and the SFD is preferably 0.6 or less.
When Hc is smaller than 2000 Oe (159 kA / m), the output is small and sufficient surface recording density, for example, 0.5 to 2 Gbit / inch.²(0.08-0.31 Gbit / cm²) Cannot be achieved.
[0035]
[Magnetic layer]
The magnetic recording medium of the present invention is a magnetic layer having the surface characteristics described above, and this magnetic layer may be provided on only one side of the support or on both sides.
When the lower layer is provided, the upper and lower layers can be provided with the upper magnetic layer after the lower layer is applied, either in a wet state (W / W) or after drying (W / D). From the point of production yield, simultaneous or sequential wet application is preferred. Since the upper layer / lower layer can be formed simultaneously or simultaneously by wet coating (W / W) in the multilayer structure of the present invention, surface treatment processes such as a calendar process can be effectively used. Can improve the quality.
[0036]
The thickness of the magnetic layer is not limited, but in order to obtain a high-capacity and high-density magnetic recording medium, it is 0.30 μm or less, preferably 0.01 to 0.25 μm from the viewpoint of demagnetization loss. It is particularly important to make the magnetic layer thin. In that case, since the surface shape of the magnetic layer of the present invention is easily affected by the surface protrusions of the support, it is particularly necessary to pay attention to the surface shape. This ultra-thin magnetic layer, which is uniform and thin, is highly dispersed by combining fine magnetic powder and non-magnetic powder with the use of a dispersant and a highly dispersible binder. Can do.
[0037]
[Ferromagnetic powder]
The ferromagnetic powder used in the magnetic layer of the present invention is not particularly limited, but a ferromagnetic metal powder mainly composed of α-Fe and a hexagonal ferrite powder are preferable. These ferromagnetic metal powders include Al, Si, S, Sc, Ca, Ti, V, Cr, Cu, Y, Mo, Rh, Pd, Ag, Sn, Sb, Te, Ba, Ta in addition to the predetermined atoms. , W, Re, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, P, Co, Mn, Zn, Ni, Sr, and B may be included. In particular, at least one of Al, Si, Ca, Y, Ba, La, Nd, Co, Ni, and B is preferably included in addition to α-Fe, and further includes at least one of Co, Y, and Al. preferable. The Co content is preferably 0 atom% or more and 40 atom% or less, more preferably 15 atom% or more and 35 atom% or less, more preferably 20 atom% or more and 35 atom% or less with respect to Fe. The content of Y is preferably 1.5 atom% or more and 12 atom% or less, more preferably 3 atom% or more and 10 atom% or less, more preferably 4 atom% or more and 9 atom% or less. Al is preferably 1.5 atomic percent or more and 12 atomic percent or less, more preferably 3 atomic percent or more and 10 atomic percent or less, and more preferably 4 atomic percent or more and 9 atomic percent or less.
[0038]
These ferromagnetic powders may be treated in advance with a dispersant, lubricant, surfactant, antistatic agent or the like, which will be described later. Specifically, Japanese Patent Publication No. 44-14090, Japanese Patent Publication No. 45-18372, Japanese Patent Publication No. 47-22062, Japanese Patent Publication No. 47-22513, Japanese Patent Publication No. Sho 46-28466, Japanese Patent Publication No. Sho 46-38755, Japanese Patent Publication No. 47 No. -4286, Japanese Patent Publication No. 47-12422, Japanese Patent Publication No. 47-17284, Japanese Patent Publication No. 47-18509, Japanese Patent Publication No. 47-18573, Japanese Patent Publication No. 39-10307, Japanese Patent Publication No. 46-39639, US Patent No. 3026215. No. 3031341, No. 3100194, No. 3420005, No. 3338914, and the like.
[0039]
The ferromagnetic powder may contain a small amount of hydroxide or oxide. As the ferromagnetic metal powder, those obtained by a known production method can be used, and the following methods can be mentioned. Method of reducing complex organic acid salt (mainly oxalate) with reducing gas such as hydrogen, method of reducing iron oxide with reducing gas such as hydrogen to obtain Fe or Fe-Co particles, metal carbonyl compound A method of thermal decomposition, a method of reducing by adding a reducing agent such as sodium borohydride, hypophosphite, or hydrazine to an aqueous solution of a ferromagnetic metal, and evaporating the metal in a low-pressure inert gas to form a fine powder. How to get. The ferromagnetic metal powder obtained in this manner is a known slow oxidation treatment, that is, a method of drying after being immersed in an organic solvent, and after being immersed in an organic solvent, an oxygen-containing gas is fed to form an oxide film on the surface and then dried. Any of the methods of forming an oxide film on the surface by adjusting the partial pressure of oxygen gas and inert gas without using an organic solvent can be used.
[0040]
If the ferromagnetic metal powder of the magnetic layer of the present invention is represented by a specific surface area by the BET method, it is 45 to 80 m.²/ G, preferably 50-70 m²/ G. 40m²/ G or less, noise is high, 80m²/ G or more is not preferred because it is difficult to obtain surface properties. The crystallite size of the ferromagnetic metal powder of the magnetic layer of the present invention is 80 to 180 mm, preferably 100 to 180 mm, and more preferably 110 to 175 mm. The long axis length of the ferromagnetic metal powder is 0.01 μm or more and 0.15 μm or less, preferably 0.03 μm or more and 0.15 μm or less, more preferably 0.03 μm or more and 0.12 μm or less. The acicular ratio of the ferromagnetic metal powder is preferably 3 or more and 15 or less, and more preferably 5 or more and 12 or less. The saturation magnetization σs of the ferromagnetic metal powder is 100 to 180 A · m.²/ Kg, preferably 110 to 170 A · m²/ Kg, more preferably 125 to 160 A · m²/ Kg. The coercive force of the ferromagnetic metal powder is preferably 2000 to 3500 Oe (159 to 279 kA / m), more preferably 2200 to 3000 Oe (175 to 239 kA / m).
[0041]
The moisture content of the ferromagnetic metal powder is preferably 0.01-2%. It is preferable to optimize the moisture content of the ferromagnetic metal powder depending on the type of the binder. The pH of the ferromagnetic metal powder is preferably optimized depending on the combination with the binder used. The range is 4-12, but preferably 6-10. The ferromagnetic metal powder may be surface-treated with Al, Si, P, or an oxide thereof as required. The amount is 0.1 to 10% with respect to the ferromagnetic metal powder, and when surface treatment is performed, the adsorption of a lubricant such as a fatty acid is 100 mg / m.²The following is preferable. The ferromagnetic metal powder may contain inorganic ions such as soluble Na, Ca, Fe, Ni, and Sr. Although it is preferable that these are essentially not present, if they are 200 ppm or less, they do not particularly affect the characteristics. The ferromagnetic metal powder used in the present invention preferably has fewer vacancies, and its value is 20% by volume or less, more preferably 5% by volume or less. The shape may be any of needle shape, rice grain shape, and spindle shape as long as the above-mentioned characteristics regarding the particle size are satisfied. The SFD of the ferromagnetic metal powder itself is preferably small, and preferably 0.8 or less. It is necessary to reduce the Hc distribution of the ferromagnetic metal powder. When the SFD is 0.8 or less, the electromagnetic conversion characteristics are good, the output is high, the magnetization reversal is sharp, and the peak shift is small, which is suitable for high density digital magnetic recording. In order to reduce the distribution of Hc, there are methods such as improving the particle size distribution of getite in the ferromagnetic metal powder and preventing sintering.
[0042]
Next, the hexagonal ferrite powder will be described. Examples of the hexagonal ferrite used in the present invention include barium ferrite, strontium ferrite, lead ferrite, calcium ferrite substitutes, and Co substitutes.
Specific examples include magnetoplumbite type barium ferrite and strontium ferrite, magnetoplumbite type ferrite whose particle surface is coated with spinel, and magnetoplumbite type barium ferrite and strontium ferrite partially containing spinel phase. In addition to predetermined atoms, Al, Si, S, Sc, Ti, V, Cr, Cu, Y, Mo, Rh, Pd, Ag, Sn, Sb, Te, Ba, Ta, W, Re, Au, Hg , Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, P, Co, Mn, Zn, Ni, Sr, B, Ge, and Nb may be included. In general, elements added with elements such as Co-Zn, Co-Ti, Co-Ti-Zr, Co-Ti-Zn, Ni-Ti-Zn, Nb-Zn-Co, Sb-Zn-Co, Nb-Zn Can be used. Some raw materials and manufacturing methods contain specific impurities.
[0043]
The particle size is 10 to 100 nm as a hexagonal plate diameter, preferably 10 to 60 nm, and particularly preferably 10 to 50 nm. In particular, when reproducing with an MR head in order to increase the track density, it is necessary to reduce the noise, and the plate diameter is preferably 40 nm or less, but if it is smaller than 10 nm, stable magnetization cannot be expected due to thermal fluctuation. If it exceeds 100 nm, the noise is high and none of them is suitable for high-density magnetic recording. The plate ratio (plate diameter / plate thickness) is preferably 1-15. Preferably it is 1-7. When the plate ratio is small, the filling property in the magnetic layer is preferably high, but sufficient orientation cannot be obtained. When it is larger than 15, noise increases due to stacking between particles. The specific surface area of this particle size range by BET method is 10-100m²/ G. The specific surface area is generally signified as an arithmetic calculation value from the particle plate diameter and plate thickness. The distribution of the particle plate diameter and plate thickness is generally preferably as narrow as possible. Although numerical conversion is difficult, it can be compared by randomly measuring 500 particles from a particle TEM photograph. In many cases, the distribution is not a normal distribution, but when calculated and expressed as a standard deviation with respect to the average size, σ / average size = 0.1 to 2.0.
In order to sharpen the particle size distribution, the particle generation reaction system is made as uniform as possible, and the generated particles are subjected to a distribution improvement process. For example, a method of selectively dissolving ultrafine particles in an acid solution is also known.
[0044]
The coercive force Hc measured with hexagonal ferrite powder can usually be made up to about 500 to 5000 Oe (40 to 398 kA / m). A higher Hc is advantageous for high-density recording, but is limited by the capacity of the recording head.
In the present invention, the Hc of the magnetic material is about 2000 to 4000 Oe (159 to 318 kA / m), preferably 2200 to 3500 Oe (175 to 279 kA / m). When the saturation magnetization of the head exceeds 1.4 Tesla, it is preferably 2200 Oe (175 kA / m) or more. Hc can be controlled by the particle size (plate diameter / plate thickness), the type and amount of the contained element, the substitution site of the element, the particle generation reaction conditions, and the like.
The saturation magnetization σs is 40 to 80 A · m²/ Kg. σs is preferably higher, but tends to be smaller as the particles become finer. It is well known to combine spinel ferrite with magnetoplumbite ferrite to improve σs, and to select the type and amount of elements contained. It is also possible to use W-type hexagonal ferrite.
[0045]
When the hexagonal ferrite powder is dispersed, the surface of the hexagonal ferrite powder particles is also treated with a material suitable for the dispersion medium and the polymer. As the surface treatment material, an inorganic compound or an organic compound is used. Typical examples of the main compound include oxides or hydroxides such as Si, Al, and P, various silane coupling agents, and various titanium coupling agents. The amount is 0.1 to 10% with respect to the hexagonal ferrite powder. The pH of the hexagonal ferrite powder is also important for dispersion. Usually, about 4 to 12 has optimum values depending on the dispersion medium and polymer, but about 6 to 11 is selected from the chemical stability and storage stability of the medium. Moisture contained in the hexagonal ferrite powder also affects the dispersion. Although there is an optimum value depending on the dispersion medium and the polymer, 0.01 to 2.0% is usually selected.
[0046]
The hexagonal ferrite is manufactured by mixing (1) metal oxides that replace barium oxide, iron oxide, and iron with boron oxide as a glass-forming substance so as to have a desired ferrite composition, and then melting and quenching. A glass crystallization method to obtain barium ferrite crystal powder by re-heating treatment after making it amorphous, (2) Barium ferrite composition metal salt solution is neutralized with alkali, and by-product After removal, liquid phase heating at 100 ° C or higher followed by washing, drying and grinding to obtain barium ferrite crystal powder, (3) neutralizing barium ferrite composition metal salt solution with alkali, by-product There is a coprecipitation method in which barium ferrite crystal powder is obtained by drying, treating at 1100 ° C. or less, and pulverizing, but the production method is not limited.
[0047]
[Nonmagnetic layer]
In the present invention, it is preferable to provide a nonmagnetic layer as a lower layer between the support and the magnetic layer. Hereinafter, the lower layer will be described.
The structure of the lower layer of the present invention should not be limited as long as it is substantially non-magnetic, but usually comprises at least a resin, and preferably a powder, for example, an inorganic powder or an organic powder is dispersed in the resin. The thing which was done is mentioned. The inorganic powder is usually preferably a non-magnetic powder, but a magnetic powder may be used as long as the lower layer is substantially non-magnetic.
[0048]
The nonmagnetic powder can be selected from, for example, inorganic compounds such as metal oxides, metal carbonates, metal sulfates, metal nitrides, metal carbides, and metal sulfides. Examples of inorganic compounds include α-alumina, β-alumina, γ-alumina, θ-alumina, silicon carbide, chromium oxide, cerium oxide, α-iron oxide, hematite, goethite, corundum, silicon nitride with an α conversion rate of 90% or more. , Titanium carbide, titanium oxide, silicon dioxide, tin oxide, magnesium oxide, tungsten oxide, zirconium oxide, boron nitride, zinc oxide, calcium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate, molybdenum disulfide, etc. are used alone or in combination . Particularly preferred are titanium dioxide, zinc oxide, iron oxide and barium sulfate because of their small particle size distribution and many means for imparting functions, and more preferred are titanium dioxide and alpha iron oxide. The particle size of these nonmagnetic powders is preferably 0.005 to 2 μm, but if necessary, nonmagnetic powders having different particle sizes can be combined, or even a single nonmagnetic powder can have the same effect by widening the particle size distribution. You can also. Particularly preferred particle size of the nonmagnetic powder is 0.01 μm to 0.2 μm. In particular, when the nonmagnetic powder is a granular metal oxide, the average particle diameter is preferably 0.08 μm or less, and when the nonmagnetic powder is an acicular metal oxide, the major axis length is preferably 0.3 μm or less, and 0.2 μm or less. Is more preferable. The tap density is 0.05 to 2 g / ml, preferably 0.2 to 1.5 g / ml. The water content of the nonmagnetic powder is 0.1 to 5% by mass, preferably 0.2 to 3% by mass, and more preferably 0.3 to 1.5% by mass. The pH of the non-magnetic powder is 2 to 11, and the pH is particularly preferably between 5.5 and 10.
[0049]
Specific surface area of non-magnetic powder is 1-100m²/ G, preferably 5 to 80 m²/ G, more preferably 10 to 70 m²/ G. The crystallite size of the nonmagnetic powder is preferably 0.004 μm to 1 μm, and more preferably 0.04 μm to 0.1 μm. The oil absorption using DBP (dibutyl phthalate) is 5 to 100 ml / 100 g, preferably 10 to 80 ml / 100 g, and more preferably 20 to 60 ml / 100 g. The specific gravity is 1 to 12, preferably 3 to 6. The shape may be any of a needle shape, a spherical shape, a polyhedron shape, and a plate shape. The Mohs hardness is preferably 4 or more and 10 or less. SA (stearic acid) adsorption amount of non-magnetic powder is 1-20 μmol / m², Preferably 2 to 15 μmol / m²More preferably, 3 to 8 μmol / m²It is. The pH is preferably between 3-6. By applying surface treatment to the surface of these nonmagnetic powders, Al₂O_Three, SiO₂TiO₂, ZrO₂, SnO₂, Sb₂O_Three, ZnO, Y₂O_ThreeIs preferably present. Particularly preferred for dispersibility is Al.₂O_Three, SiO₂TiO₂, ZrO₂More preferred is Al₂O_Three, SiO₂, ZrO₂It is. These may be used in combination or may be used alone. Further, a surface-treated layer co-precipitated according to the purpose may be used, or a method in which alumina is first present and then the surface layer is treated with silica, or vice versa may be employed. The surface treatment layer may be a porous layer depending on the purpose, but it is generally preferable that the surface treatment layer is homogeneous and dense.
[0050]
Specific examples of the non-magnetic powder used for the lower layer include Showa Denko Nano Tight, Sumitomo Chemical HIT-100, ZA-G1, Toda Kogyo α Hematite DPN-250, DPN-250BX, DPN-245, DPN. -270BX, DPN-500BX, DBN-SA1, DBN-SA3, Titanium oxide made by Ishihara Sangyo TTO-51B, TTO-55A, TTO-55B, TTO-55C, TTO-55S, TTO-55D, SN-100, α-hematite E270, E271, E300, E303, Titanium Industry Titanium Oxide STT-4D, STT-30D, STT-30, STT-65C, α Hematite α-40, Teika MT-100S, MT-100T, MT-150W, MT -500B, MT-600B, MT-100F, MT-500HD, hatching Ltd. FINEX-25, BF-1, BF-10, BF-20, ST-M, Dowa Mining Ltd. DEFIC-Y, DEFIC-R, manufactured by Japan Aerosil AS2BM, TiO₂ P25, Ube Industries 100A, 500A, and those fired. Particularly preferred nonmagnetic powders are titanium dioxide and α-iron oxide.
[0051]
By mixing carbon black in the lower layer, the surface electrical resistance Rs, which is a known effect, can be reduced, the light transmittance can be reduced, and a desired micro Vickers hardness can be obtained. Moreover, it is also possible to bring about the effect of storing a lubricant by including carbon black in the lower layer. As the type of carbon black, furnace for rubber, thermal for rubber, black for color, acetylene black, and the like can be used. The lower layer carbon black should have the following characteristics optimized depending on the desired effect, and the effect may be obtained by using it together.
[0052]
The specific surface area of the underlying carbon black is 100-500m²/ G, preferably 150-400m²/ G, DBP oil absorption is 20 to 400 ml / 100 g, preferably 30 to 400 ml / 100 g. The particle size of carbon black is 5 to 80 nm, preferably 10 to 50 nm, and more preferably 10 to 40 nm. Carbon black preferably has a pH of 2 to 10, a water content of 0.1 to 10%, and a tap density of 0.1 to 1 g / ml.
As specific examples of carbon black used in the present invention, BLACKPEARLS 2000, 1300, 1000, 900, 800, 880, 700, VULCAN XC-72, manufactured by Cabot Corporation, # 3050B, # 3150B, # 3150B, # manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation 3250B, # 3750B, # 3950B, # 950, # 650B, # 970B, # 850B, MA-600, MA-230, # 4000, # 4010, Columbian Carbon Corporation CONDUCTEX SC, RAVEN 8800, 8000, 7000, 5750 5250, 3500, 2100, 2000, 1800, 1500, 1255, 1250, Ketjen Black EC manufactured by Akzo Corporation, and the like.
Carbon black may be surface-treated with a dispersant, or may be used after being grafted with a resin, or may be obtained by graphitizing a part of the surface. In addition, carbon black may be dispersed with a binder in advance before being added to the paint. These carbon blacks can be used in a range not exceeding 50% by mass with respect to the inorganic powder and in a range not exceeding 40% of the total mass of the nonmagnetic layer. These carbon blacks can be used alone or in combination. The carbon black that can be used in the present invention can be referred to, for example, “Carbon Black Handbook” (edited by Carbon Black Association).
[0053]
In addition, an organic powder can be added to the lower layer depending on the purpose. Examples include acrylic styrene resin powder, benzoguanamine resin powder, melamine resin powder, and phthalocyanine pigment, but polyolefin resin powder, polyester resin powder, polyamide resin powder, polyimide resin powder, and polyfluorinated ethylene resin are also included. Can be used. As the production method, those described in JP-A Nos. 62-18564 and 60-255827 can be used.
[0054]
For the lower layer binder resin, lubricant, dispersant, additive, solvent, dispersion method, etc., those of the magnetic layer described below can be applied. In particular, with respect to the binder resin amount, type, additive, and dispersant addition amount and type, known techniques relating to the magnetic layer can be applied.
[Binder]
As the binder used in the present invention, conventionally known thermoplastic resins, thermosetting resins, reactive resins and mixtures thereof are used. The thermoplastic resin has a glass transition temperature of −100 to 150 ° C., a number average molecular weight of 1,000 to 200,000, preferably 10,000 to 100,000, and a polymerization degree of about 50 to 1,000. is there.
[0055]
Examples of such include vinyl chloride, vinyl acetate, vinyl alcohol, maleic acid, acrylic acid, acrylic ester, vinylidene chloride, acrylonitrile, methacrylic acid, methacrylic ester, styrene, butadiene, ethylene, vinyl butyral, vinyl acetal, There are polymers or copolymers containing vinyl ether as a constituent unit, polyurethane resins, and various rubber resins. Thermosetting resins or reactive resins include phenolic resins, epoxy resins, polyurethane curable resins, urea resins, melamine resins, alkyd resins, acrylic reactive resins, formaldehyde resins, silicone resins, epoxy-polyamide resins, polyester resins. And a mixture of an isocyanate prepolymer, a mixture of a polyester polyol and a polyisocyanate, a mixture of a polyurethane and a polyisocyanate, and the like. These resins are described in detail in “Plastic Handbook” published by Asakura Shoten. It is also possible to use a known electron beam curable resin for each layer. These examples and their production methods are described in detail in JP-A No. 62-256219. The above resins can be used alone or in combination, but are preferably selected from vinyl chloride resin, vinyl chloride vinyl acetate copolymer, vinyl chloride vinyl acetate vinyl alcohol copolymer, vinyl chloride vinyl acetate vinyl maleic anhydride copolymer. A combination of at least one selected from the above and a polyurethane resin, or a combination of these with a polyisocyanate.
[0056]
As the structure of the polyurethane resin, known structures such as polyester polyurethane, polyether polyurethane, polyether polyester polyurethane, polycarbonate polyurethane, polyester polycarbonate polyurethane, and polycaprolactone polyurethane can be used. For all the binders shown here, -COOM, -SO are used as necessary to obtain better dispersibility and durability._ThreeM, -OSO_ThreeM, -P = O (OM)₂, -OP = O (OM)₂(Wherein M is a hydrogen atom or an alkali metal base), OH, NR₂, N⁺R_ThreeIt is preferable to use one in which at least one polar group selected from (R is a hydrocarbon group), epoxy group, SH, CN, etc. is introduced by copolymerization or addition reaction. The amount of such polar groups is 10^-1-10^-8Mol / g, preferably 10^-2-10^-6Mol / g.
[0057]
Specific examples of these binders used in the present invention include VAGH, VYHH, VMCH, VAGF, VAGD, VROH, VYES, VYNC, VMCC, XYHL, XYSG, PKHH, PKHJ, PKHC, PKFE manufactured by Union Carbide. , Manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., MPR-TA, MPR-TA5, MPR-TAL, MPR-TSN, MPR-TMF, MPR-TS, MPR-TM, MPR-TAO, manufactured by Denki Kagaku 1000W, DX80, DX81, DX82, DX83, 100FD, Nippon Zeon's MR-104, MR-105, MR110, MR100, MR555, 400X-110A, Nippon Polyurethane's Nipporan N2301, N2302, N2304, Dainippon Ink, Pandex T-5105, T-R3080, T- 201, Barnock D-400, D-210-80, Crisbon 6109, 7209, Byron UR8200, UR8300, UR-8700, RV530, RV280, manufactured by Toyobo Co., Ltd., Daifer Seika, Daiferamin 4020, 5020, 5100, 5300, 9020 9022, 7020, Mitsubishi Chemical Corporation, MX5004, Sanyo Chemical Co., Ltd. sampler SP-150, Asahi Kasei Co., Ltd. Saran F310, F210, and the like.
[0058]
Examples of the polyisocyanate that can be used in the present invention include tolylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, naphthylene-1,5-diisocyanate, o-toluidine diisocyanate, isophorone diisocyanate. And isocyanates such as triphenylmethane triisocyanate, products of these isocyanates and polyalcohols, and polyisocyanates produced by condensation of isocyanates.
Commercially available product names of these isocyanates include Nippon Polyurethane, Coronate L, Coronate HL, Coronate 2030, Coronate 2031, Millionate MR, Millionate MTL, Takeda Pharmaceutical, Takenate D-102, Takenate D- 110N, Takenate D-200, Takenate D-202, manufactured by Sumitomo Bayer, Death Module L, Death Module IL, Death Module N, Death Module HL, etc. Each layer can be used in combination of one or more.
[0059]
The binder used for the nonmagnetic layer and the magnetic layer is 5 to 50% by mass, preferably 5 to 40% by mass, and more preferably 10 to 30% by mass with respect to the nonmagnetic powder or the ferromagnetic powder. When using a vinyl chloride resin, it is preferable to use 5-30% by mass, when using a polyurethane resin, 2-20% by mass, and polyisocyanate in a range of 2-20% by mass. In the case where head corrosion occurs due to dechlorination, it is possible to use only polyurethane or only polyurethane and isocyanate. In the present invention, when polyurethane is used, the glass transition temperature is −50 to 150 ° C., preferably 0 ° C. to 100 ° C., more preferably 30 ° C. to 90 ° C., the breaking elongation is 100 to 2000%, and the breaking stress is 0.05. -10Kg / mm²(0.49 to 98 MPa), yield point is 0.05 to 10 kg / mm²(0.49 to 98 MPa) is preferable.
[0060]
As described above, the magnetic recording medium of the present invention can be composed of at least a magnetic layer, preferably two or more layers of a magnetic layer and a lower layer which is a nonmagnetic layer.
When it is composed of two or more layers, the amount of the binder, the amount of vinyl chloride resin, polyurethane resin, polyisocyanate or other resin in the binder, the molecular weight of each resin forming the magnetic layer, the polar group Of course, it is possible to change the amount or the physical properties of the resin described above in each layer as needed, but rather it should be optimized in each layer, and a known technique relating to a multilayer magnetic layer can be applied. For example, when changing the amount of binder in each layer, it is effective to increase the amount of binder in the magnetic layer in order to reduce scratches on the surface of the magnetic layer. The amount of binder in the magnetic layer can be increased to provide flexibility.
[0061]
[Carbon black]
As the carbon black used in the magnetic layer of the present invention, furnace for rubber, thermal for rubber, black for color, acetylene black, and the like can be used. Specific surface area is 5-500m²/ G, DBP oil absorption is 10 to 400 ml / 100 g, average particle size is 5 to 300 nm, preferably 10 to 250 nm, more preferably 20 to 200 nm. The pH is preferably 2 to 10, the water content is preferably 0.1 to 10%, and the tap density is preferably 0.1 to 1 g / cc.
Specific examples of carbon black used in the present invention include Cabot Corporation, BLACKPEARLS 2000, 1300, 1000, 900, 905, 800, 700, VULCAN XC-72, Asahi Carbon Corporation, # 80, # 60, # 55, # 50, # 35, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, # 2400B, # 2300, # 900, # 1000 # 30, # 40, # 10B, manufactured by Colombian Carbon Co., CONDUCTEX SC, RAVEN 150, 50, 40 15, RAVEN-MT-P, manufactured by Japan EC, Ketjen Black EC, and the like.
[0062]
Carbon black may be surface-treated with a dispersant, or may be used after being grafted with a resin, or may be obtained by graphitizing a part of the surface. Carbon black may be dispersed in advance with a binder before it is added to the magnetic paint. These carbon blacks can be used alone or in combination. When carbon black is used, it is preferably used in an amount of 0.1 to 30% with respect to the magnetic material. Carbon black functions to prevent the magnetic layer from being charged, reduce the coefficient of friction, impart light-shielding properties, and improve the film strength. These differ depending on the carbon black used. Therefore, these carbon blacks used in the present invention change the type, amount, and combination of the upper magnetic layer and the lower non-magnetic layer, and have various characteristics such as particle size, oil absorption, conductivity, pH, etc. Of course, it is possible to use them according to the purpose, but rather they should be optimized in each layer.
The carbon black that can be used in the magnetic layer of the present invention can be referred to, for example, “Carbon Black Handbook” (edited by Carbon Black Association).
[0063]
[Abrasive]
As the abrasive used in the present invention, α-alumina, β-alumina, silicon carbide, chromium oxide, cerium oxide, α-iron oxide, corundum, artificial diamond, silicon nitride, silicon carbide titanium car having an α conversion rate of 90% or more A known material having a Mohs hardness of 6 or more, such as a bite, titanium oxide, silicon dioxide, boron nitride, etc. is used alone or in combination. Further, a composite of these abrasives (a product obtained by surface-treating an abrasive with another abrasive) may be used. These abrasives may contain compounds or elements other than the main component, but the effect is not affected if the main component is 90% or more. The particle size of these abrasives is preferably from 0.01 to 2 μm, more preferably from 0.05 to 1.0 μm, particularly preferably from 0.05 to 0.5 μm. In particular, in order to enhance electromagnetic conversion characteristics, it is preferable that the particle size distribution is narrow. Further, in order to improve the durability, it is possible to combine abrasives having different particle sizes as necessary, or to obtain the same effect by widening the particle size distribution even with a single abrasive. Tap density is 0.3-2 g / cc, moisture content is 0.1-5%, pH is 2-11, specific surface area is 1-30 m.²/ G is preferred. The shape of the abrasive used in the present invention may be any of a needle shape, a spherical shape, and a dice shape, but those having a corner in a part of the shape are preferable because of high polishing properties.
[0064]
Specifically, Sumitomo Chemical AKP-12, AKP-15, AKP-20, AKP-30, AKP-50, HIT20, HIT-30, HIT-55, HIT60, HIT70, HIT80, HIT100, manufactured by Reynolds, ERC-DBM, HP-DBM, HPS-DBM, manufactured by Fujimi Abrasive Co., Ltd., WA10000, manufactured by Uemura Kogyo Co., Ltd., UB20, manufactured by Nihon Chemical Industry Co., Ltd. , TF100, TF140, Ibiden, Beta Random Ultra Fine, Showa Mining, B-3, and the like.
[0065]
These abrasives can be added to the nonmagnetic layer as required. By adding to the nonmagnetic layer, the surface shape can be controlled, and the protruding state of the abrasive can be controlled. The particle size and amount of the abrasive added to these magnetic and nonmagnetic layers should of course be set to optimum values.
Preferably, in the magnetic layer, the abrasive is usually in the range of 2 to 50 parts by mass, preferably 5 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ferromagnetic powder. (It is the description from 0029 of the prefab.)
[0066]
[Additive]
As the additive used in the magnetic layer and the nonmagnetic layer of the present invention, those having a lubricating effect, an antistatic effect, a dispersing effect, a plasticizing effect, and the like are used. Tungsten disulfide graphite, graphite fluoride, silicone oil, silicone with polar group, fatty acid-modified silicone, fluorine-containing silicone, fluorine-containing alcohol, fluorine-containing ester, polyolefin, polyglycol, alkyl phosphate ester and its alkali metal salt, alkyl sulfuric acid Esters and alkali metal salts thereof, polyphenyl ether, phenylphosphonic acid, α-naphthyl phosphoric acid, phenyl phosphoric acid, diphenyl phosphoric acid, p-ethylbenzenephosphonic acid, phenylphosphinic acid, aminoquinones, various silane coupling agents, titanium coupling agents, fluorine Containing alkyl sulfate ester and alkali metal salt thereof, monobasic fatty acid having 10 to 24 carbon atoms (which may contain an unsaturated bond or may be branched), and metal salts thereof (Li Na, K, Cu, etc.) or monovalent, divalent, trivalent, tetravalent, pentavalent, hexavalent alcohol having 12 to 22 carbon atoms (may contain unsaturated bonds or may be branched) An alkoxy alcohol having 12 to 22 carbon atoms, a monobasic fatty acid having 10 to 24 carbon atoms (which may include an unsaturated bond or branched), and a monovalent, divalent, or trivalent carbon having 2 to 12 carbon atoms. Mono-, di-, or tri-fatty acid esters, alkylene oxide polymerization comprising any one of monovalent, tetravalent, pentavalent and hexavalent alcohols (which may contain unsaturated bonds or may be branched) Monoalkyl ether fatty acid esters, fatty acid amides having 8 to 22 carbon atoms, aliphatic amines having 8 to 22 carbon atoms, and the like can be used.
[0067]
Specific examples of these fatty acids include capric acid, caprylic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, behenic acid, oleic acid, elaidic acid, linoleic acid, linolenic acid, isostearic acid, and the like. For esters, butyl stearate, octyl stearate, amyl stearate, isooctyl stearate, butyl myristate, octyl myristate, butoxyethyl stearate, butoxydiethyl stearate, 2-ethylhexyl stearate, 2-octyldodecyl palmitate 2-hexyldecyl palmitate, isohexadecyl stearate, oleyl oleate, dodecyl stearate, tridecyl stearate, oleyl erucate, neopentyl glycol didecanoate, ethylene glycol dioleyl, oleyl alcohol, stearyl for alcohols Examples include alcohol and lauryl alcohol. Nonionic surfactants such as alkylene oxide, glycerin, glycidol, and alkylphenol ethylene oxide adducts, cyclic amines, ester amides, quaternary ammonium salts, hydantoin derivatives, heterocycles, phosphonium or sulfoniums, etc. Cationic surfactants, anionic surfactants containing acidic groups such as carboxylic acid, sulfonic acid, phosphoric acid, sulfate ester group, phosphate ester group, amino acids, aminosulfonic acids, sulfuric acid or phosphate esters of amino alcohol, Amphoteric surfactants such as alkylbedine type can also be used. These surfactants are described in detail in “Surfactant Handbook” (published by Sangyo Tosho Co., Ltd.). These lubricants, antistatic agents, and the like are not necessarily 100% pure, and may contain impurities such as isomers, unreacted materials, side reaction products, decomposed products, and oxides in addition to the main components. These impurities are preferably 30% or less, more preferably 10% or less.
[0068]
These lubricants and surfactants used in the present invention have different physical actions, and the type, amount, and combination ratio of lubricants that produce a synergistic effect are optimally determined according to the purpose. It should be done. Adjusting the amount of surfactant to control bleeding on the surface using fatty acids with different melting points in the nonmagnetic layer and magnetic layer, and controlling bleeding on the surface using esters with different boiling points, melting points and polarities. In this case, it is conceivable to improve the stability of coating and increase the lubricating effect by increasing the additive amount of the lubricant in the intermediate layer. Of course, it is not limited to the examples shown here. Generally, the total amount of the lubricant is selected in the range of 0.1% to 50%, preferably 2% to 25%, based on the magnetic material or nonmagnetic powder.
[0069]
Further, all or a part of the additives used in the present invention may be added in any step of magnetic coating and / or non-magnetic coating production. For example, when mixed with a magnetic substance before the kneading step, When added in a kneading step using a body, a binder and a solvent, when added during a dispersion step, when added after dispersion, or when added immediately before coating. Moreover, after applying a magnetic layer according to the purpose, the object may be achieved by applying a part or all of the additive by simultaneous or sequential application. Depending on the purpose, a lubricant can be applied to the surface of the magnetic layer after calendering or after completion of the slit. As the organic solvent used in the present invention, known ones can be used. For example, the solvents described in JP-A-6-68453 can be used.
[0070]
[Support]
The support of the present invention has an average surface roughness (SRa) of 0.5 to 4 nm on the magnetic layer forming surface side, and a relational expression (1): 1.between the tape width Wmm and the thickness dμm of the support. The requirement is that the relationship of 0 ≦ W / d ≦ 4.0 is satisfied.
[0071]
In the present invention, the center surface average surface roughness (SRa) of the support is 0.5 to 4 nm, preferably 0.5 to 3.0 nm, and more preferably 0.5 to 2.0 nm. It is. If SRa is too small, there is a problem that handling and running durability are inferior, and conversely, if SRa is too large, there is a problem that a high output cannot be obtained. Further, the support is preferably non-magnetic, and it is preferable that the center surface average roughness is not only in a specific range but also has no coarse protrusions of 0.5 μm or more. The center surface average surface roughness in this invention means what was measured by the Mirau method of the surface roughness meter TOPO-3D made from WYKO.
[0072]
Relational expression (1) between the tape width Wmm and the thickness d μm of the support: 1.0 ≦ W / d ≦ 4.0 indicates that the tape width W measured with a Nikon major scope is overlapped with 10 supports. This means a value obtained by dividing the value measured by the microgauge by 10 and divided by the thickness of the support. When the lower limit is exceeded, edge damage deteriorates, and when the upper limit is exceeded, head contact becomes worse. The problem arises. Preferably, the lower limit is 1.0 or more and the upper limit is 3.1 or less.
[0073]
The support is not particularly limited, but examples thereof include polyesters such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyolefins, cellulose triacetate, polycarbonate, polyamide, polyimide, and polyamideimide. Well-known films such as polysulfone, aramid, and aromatic polyamide can be used.
[0074]
The surface roughness shape described above can be freely controlled by the size and amount of filler added to the support as required. Examples of these fillers include oxides and carbonates such as Ca, Si and Ti, and acrylic organic fine powders.
The maximum height Rmax of the support is 1 μm or less, the ten-point average roughness Rz is 0.5 μm or less, the center surface peak height is Rp of 0.5 μm or less, the center face valley depth Rv is 0.5 μm or less, and the center surface area The rate Sr is preferably 10% to 90%, and the average wavelength λa is preferably 5 μm to 300 μm. In order to obtain desired electromagnetic conversion characteristics and durability, the surface protrusion distribution of these supports can be arbitrarily controlled by a filler, each having a size of 0.01 μm to 1 μm is 0.1 mm.²It is possible to control in the range of 0 to 2000 per unit.
[0075]
The F-5 value of the support used in the present invention is preferably 5 to 50 kg / mm.²(49 to 490 MPa). The heat shrinkage rate of the support at 100 ° C. for 30 minutes is preferably 3% or less, more preferably 1.5% or less, and the heat shrinkage rate at 80 ° C. for 30 minutes is preferably 1% or less, more preferably 0. .5% or less. Breaking strength is 5-100Kg / mm²(49-980 MPa), elastic modulus is 100-2000 Kg / mm²(0.98 to 19.6 GPa) is preferable. The coefficient of thermal expansion is 10^-Four-10^-8/ ° C, preferably 10^-Five-10^-6/ ° C. The humidity expansion coefficient is 10^-Four/ RH% or less, preferably 10^-Five/ RH% or less. These thermal characteristics, dimensional characteristics, and mechanical strength characteristics are preferably substantially equal with a difference within 10% in each in-plane direction of the support.
[0076]
The support of the present invention may be aged as necessary.
The aging process is basically performed after the calendar process after the magnetic layer is formed, but is not particularly limited thereto. Usually, in the case of a tape, it is preferable to carry out before slitting.
The aging treatment can be appropriately adjusted depending on the binder composition such as the type of curing agent, the type of medium, and the like, but is usually performed at 40 to 100 ° C. for 10 to 240 hours.
[0077]
In the present invention, a laminated type support in which the surface roughness of the magnetic surface and the base surface is changed can be used as the support, if necessary. The support may be subjected in advance to corona discharge treatment, plasma treatment, easy adhesion treatment, heat treatment, dust removal treatment, and the like.
[0078]
[Layer structure]
The thickness of the magnetic recording medium of the present invention is such that the support is 2 to 100 μm, preferably 2 to 80 μm. When the magnetic recording medium is a computer tape, the support has a thickness in the range of 3.0 to 6.5 μm (preferably 3.0 to 6.0 μm, more preferably 4.0 to 5.5 μm). Is used.
[0079]
An undercoat layer may be provided between the support and the nonmagnetic layer or magnetic layer to improve adhesion. The thickness of the undercoat layer is 0.01 to 0.5 μm, preferably 0.02 to 0.5 μm. In the present invention, it is preferable to use a tape-like medium in which the nonmagnetic layer and the magnetic layer are provided only on one side of the support. In this case, a backcoat layer may be provided on the side opposite to the nonmagnetic layer and the magnetic layer in order to obtain effects such as antistatic and curl correction. The thickness is 0.1 to 4 μm, preferably 0.3 to 2.0 μm. Known undercoat layers and backcoat layers can be used.
[0080]
The thickness of the magnetic layer of the medium of the present invention is optimized depending on the saturation magnetization amount of the head used, the head gap length, and the band of the recording signal, but is preferably 0.01 μm or more and 0.25 μm or less. The magnetic layer may be separated into two or more layers having different magnetic characteristics, and a configuration related to a known multilayer magnetic layer can be applied.
[0081]
The thickness of the nonmagnetic layer is usually 0.2 μm or more and 5.0 μm or less, preferably 0.3 μm or more and 3.0 μm or less, more preferably 1.0 μm or more and 2.5 μm or less. The non-magnetic layer exhibits its effect if it is substantially non-magnetic. For example, even if a small amount of magnetic material is included as impurities or intentionally, the effect of the present invention is exhibited. Needless to say, the configuration can be regarded as substantially the same.
Substantially non-magnetic means that the residual magnetic flux density is 0.01 T or less or the coercive force is 7.96 kA / m (100 Oe or less), and preferably has no residual magnetic flux density and coercive force. means.
[0082]
[Back coat layer]
In the present invention, as described above, a backcoat layer may be provided on the side of the support opposite to the magnetic layer.
In order to maintain high running durability, the back coat layer preferably contains carbon black and inorganic powder in addition to the binder.
The binder is not particularly limited, and the resins mentioned as being usable in the magnetic layer and the nonmagnetic layer can be used in the same manner.
In particular, a magnetic tape for computer data recording is strongly required to have repeated running characteristics as compared with a video tape and an audio tape, and therefore a backcoat layer is effective.
[0083]
It is preferable to use a combination of two types of carbon black having different average particle sizes. In this case, it is preferable to use a combination of fine particle carbon black having an average particle size of 10 to 20 nm and coarse particle carbon black having an average particle size of 230 to 300 nm. In general, by adding fine carbon black as described above, the surface electrical resistance of the backcoat layer can be set low, and the light transmittance can also be set low. Some magnetic recording devices utilize the light transmittance of the tape and are used for the operation signal. In such a case, the addition of particulate carbon black is particularly effective. In addition, particulate carbon black is generally excellent in retention of liquid lubricants, and contributes to reduction of the friction coefficient when used in combination with lubricants. On the other hand, coarse carbon black having an average particle size of 230 to 300 nm has a function as a solid lubricant, and also forms microprotrusions on the surface of the back layer, reducing the contact area, and reducing the friction coefficient. Contributes to the reduction of However, when coarse particle-like carbon black is used alone, in a severe running system, there is a drawback that the tape is liable to fall off from the backcoat layer and the error ratio is increased.
[0084]
Specific products of the particulate carbon black include the following. The average particle size is shown in parentheses. RAVEN2000B (18nm), RAVEN1500B (17nm) (above, Columbia Carbon Co., Ltd.), BP800 (17nm) (Cabot Corp.), PRINTEX90 (14nm), PRINTEX95 (15nm), PRINTEX85 (16nm), PRINTEX75 (17nm) (above, Degussa), # 3950 (16 nm) (Mitsubishi Chemical Corporation).
[0085]
Moreover, as an example of a concrete product of coarse particle carbon black, thermal black (270 nm) (made by Khan Kalb), RAVEN MTP (275 nm) (made by Columbia Carbon Co.) can be mentioned.
[0086]
In the case of using two types of backcoat layers having different average particle diameters, the content ratio (mass ratio) of fine particle carbon black of 10 to 20 nm and coarse particle carbon black of 230 to 300 nm is the former: the latter = It is preferably in the range of 98: 2 to 75:25, and more preferably in the range of 95: 5 to 85:15.
[0087]
The content of carbon black in the backcoat layer (the total amount when two types are used) is usually in the range of 30 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder, It is the range of 45-65 mass parts.
[0088]
It is preferable to use two types of inorganic powders having different hardnesses. Specifically, it is preferable to use a soft inorganic powder having a Mohs hardness of 3 to 4.5 and a hard inorganic powder having a Mohs hardness of 5 to 9. By adding a soft inorganic powder having a Mohs hardness of 3 to 4.5, the friction coefficient can be stabilized by repeated running. Moreover, when the hardness is within this range, the sliding guide pole is not scraped. Moreover, it is preferable that the average particle diameter of this inorganic powder exists in the range of 30-50 nm.
[0089]
Examples of the soft inorganic powder having a Mohs hardness of 3 to 4.5 include calcium sulfate, calcium carbonate, calcium silicate, barium sulfate, magnesium carbonate, zinc carbonate, and zinc oxide. These can be used alone or in combination of two or more.
[0090]
The content of the soft inorganic powder in the backcoat layer is preferably in the range of 10 to 140 parts by mass, more preferably 35 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of carbon black.
[0091]
By adding a hard inorganic powder having a Mohs hardness of 5 to 9, the strength of the backcoat layer is enhanced and the running durability is improved. When these inorganic powders are used together with carbon black or the soft inorganic powder, there is little deterioration even with repeated sliding, and a strong backcoat layer is obtained. In addition, the addition of the inorganic powder provides an appropriate polishing force and reduces the adhesion of shavings to the tape guide pole and the like. In particular, when used in combination with soft inorganic powder, the sliding characteristics with respect to the guide pole having a rough surface are improved, and the friction coefficient of the backcoat layer can be stabilized.
[0092]
The hard inorganic powder preferably has an average particle size in the range of 80 to 250 nm (more preferably, 100 to 210 nm).
[0093]
Examples of the hard inorganic powder having a Mohs hardness of 5 to 9 include α-iron oxide, α-alumina, and chromium oxide (Cr₂O_Three). These powders may be used alone or in combination. Among these, α-iron oxide or α-alumina is preferable. Content of hard inorganic powder is 3-30 mass parts normally with respect to 100 mass parts of carbon black, Preferably, it is 3-20 mass parts.
[0094]
When the soft inorganic powder and the hard inorganic powder are used in combination in the back coat layer, the difference in hardness between the soft inorganic powder and the hard inorganic powder is 2 or more (more preferably 2.5 or more, particularly 3 or more). It is preferable to select and use a soft inorganic powder and a hard inorganic powder.
[0095]
The back coat layer preferably contains the two types of inorganic powders having different specific Mohs hardnesses having specific average particle sizes and the two types of carbon blacks having different average particle sizes.
[0096]
The back coat layer can contain a lubricant. The lubricant can be appropriately selected from the above-mentioned lubricants that can be used for the nonmagnetic layer or the magnetic layer. In the backcoat layer, the lubricant is usually added in the range of 1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder.
[0097]
[Production method]
The process for producing a magnetic coating material and further a non-magnetic coating material for the magnetic recording medium of the present invention comprises at least a kneading step, a dispersing step, and a mixing step provided before and after these steps. Each process may be divided into two or more stages. All raw materials such as magnetic materials, nonmagnetic powders, binders, carbon black, abrasives, antistatic agents, lubricants and solvents used in the present invention may be added at the beginning or during any step. In addition, individual raw materials may be added in two or more steps. For example, polyurethane may be divided and added in a kneading step, a dispersing step, and a mixing step for adjusting the viscosity after dispersion. In order to achieve the object of the present invention, a conventional known manufacturing technique can be used as a part of the steps. In the kneading step, it is preferable to use a material having a strong kneading force such as an open kneader, a continuous kneader, a pressure kneader, or an extruder. When using a kneader, the magnetic material or non-magnetic powder and all or a part of the binder (preferably 30% or more of the total binder) and 100 parts of the magnetic material are kneaded in the range of 15 to 500 parts. It is processed. Details of these kneading treatments are described in JP-A-1-106338 and JP-A-1-79274. Glass beads can be used to disperse the magnetic layer liquid and the nonmagnetic layer liquid, but zirconia beads, titania beads, and steel beads, which are high specific gravity dispersion media, are preferred. The particle diameter and filling rate of these dispersion media are optimized. A well-known thing can be used for a disperser.
[0098]
When applying a magnetic recording medium having a multi-layer structure in the present invention, the following method is preferably used.
First, the lower layer is first applied by a gravure coating, roll coating, blade coating, extrusion coating device or the like generally used in the application of magnetic paint, and the lower layer is in a wet state. A method of coating the upper layer with a support pressure type extrusion coating apparatus disclosed in JP-A-60-238179 and JP-A-2-265672.
Secondly, a single coating head incorporating two coating liquid passage slits as disclosed in JP-A-63-88080, JP-A-2-17971, and JP-A-2-265672 is used to raise the distance. A method of applying the lower layer almost simultaneously.
Thirdly, the upper and lower layers are applied almost simultaneously by an extrusion coating apparatus with a backup roll disclosed in JP-A-2-174965.
[0099]
In order to prevent the deterioration of the electromagnetic conversion characteristics of the magnetic recording medium due to the aggregation of the magnetic particles, the inside of the coating head is formed by a method as disclosed in JP-A-62-95174 and JP-A-1-236968. It is desirable to apply shear to the coating solution. Furthermore, the viscosity of the coating solution needs to satisfy the numerical range disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-8471. In order to realize the multi-layer structure, it is possible to use the sequential multi-layer coating in which the lower layer is applied and dried and then the magnetic layer is provided thereon, and the effect of the present invention is not lost. However, in order to reduce coating defects and improve quality such as dropout, it is preferable to use the above-described simultaneous multilayer coating.
[0100]
In the case of a magnetic tape, it is oriented in the longitudinal direction using a cobalt magnet or solenoid. It is preferable that the drying position of the coating film can be controlled by controlling the temperature, air volume, and coating speed of the drying air, the coating speed is preferably 20 m / min to 1000 m / min, and the temperature of the drying air is preferably 60 ° C. or higher. In addition, moderate preliminary drying can be performed before entering the magnet zone.
[0101]
After the coating and drying, the magnetic recording medium is usually subjected to a calendar process. The calendering roll is treated with a heat-resistant plastic roll or metal roll such as epoxy, polyimide, polyamide, polyimide amide, etc., but especially with a double-sided magnetic layer, it is treated with metal rolls. It is preferable. The treatment temperature is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher. The linear pressure is preferably 200 kg / cm (196 kN / m) or more, more preferably 300 kg / cm (294 kN / m) or more.
[0102]
[Other physical properties]
The saturation magnetic flux density of the magnetic layer of the magnetic recording medium according to the present invention is preferably 0.2 to 0.5 T when the ferromagnetic metal powder is used, and preferably 0.1 to 0 when the hexagonal ferrite powder is used. .3T. The squareness ratio is 0.55 or more and 0.67 or less in the case of two-dimensional random, preferably 0.58 or more and 0.64 or less, and is preferably 0.45 or more and 0.55 or less in the case of three-dimensional random, In the case of orientation, it is 0.6 or more in the vertical direction, preferably 0.7 or more. The orientation ratio is preferably 0.8 or more for both two-dimensional random and three-dimensional random. In the case of two-dimensional randomness, the squareness ratios Br, Hc in the vertical direction are preferably within 0.1 to 0.5 times the in-plane direction.
[0103]
In the case of a magnetic tape, the squareness ratio is 0.7 or more, preferably 0.8 or more. The friction coefficient with respect to the head of the magnetic recording medium of the present invention is 0.5 or less, preferably 0.3 or less in the temperature range of −10 ° C. to 40 ° C. and humidity 0% to 95%, and the surface resistivity is preferably the magnetic surface 10.^Four-10¹²The ohmic / sq and the charging position are preferably within -500V to + 500V. The elastic modulus at 0.5% elongation of the magnetic layer is preferably 100 to 2000 kg / mm in each in-plane direction.²(0.98 to 19.6 GPa), the breaking strength is preferably 10 to 70 kg / mm²(98 to 686 MPa), the elastic modulus of the magnetic recording medium is preferably 100 to 1500 kg / mm in each in-plane direction.²(0.98 to 14.7 GPa), the residual spread is preferably 0.5% or less, and the thermal shrinkage at any temperature of 100 ° C. or less is preferably 1% or less, more preferably 0.5% or less, most preferably Is 0.1% or less. The glass transition temperature of the magnetic layer (maximum point of loss elastic modulus in dynamic viscoelasticity measurement measured at 110 Hz) is preferably 50 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, and that of the lower nonmagnetic layer is preferably 0 ° C. to 100 ° C. Loss modulus is 1 × 10⁹~ 8x10^TenμN / cm²The loss tangent is preferably 0.2 or less. If the loss tangent is too large, adhesion failure is likely to occur. It is preferable that these thermal characteristics and mechanical characteristics are substantially equal within 10% in each in-plane direction of the medium. The residual solvent contained in the magnetic layer is preferably 100 mg / m²Or less, more preferably 10 mg / m²It is as follows. The porosity of the coating layer is preferably 30% by volume or less, more preferably 20% by volume or less for both the nonmagnetic layer and the magnetic layer. The porosity is preferably small in order to achieve high output, but it may be better to ensure a certain value depending on the purpose.
[0104]
The average surface roughness Ra of the center plane of the magnetic layer is 4.0 nm or less, preferably 3.8 nm or less when measured in an area of about 250 μm × 250 μm using an optical interference type surface roughness meter TOPO-3D manufactured by WYKO. More preferably, it is 3.5 nm or less. The maximum height Rmax of the magnetic layer is 0.5 μm or less, the ten-point average roughness Rz is 0.3 μm or less, the central surface peak height Rp is 0.3 μm or less, the central surface valley depth Rv is 0.3 μm or less, the central surface The area ratio Sr is preferably 20% to 80%, and the average wavelength λa is preferably 5 μm to 300 μm. It is preferable to optimize the electromagnetic conversion characteristics and the friction coefficient by setting the surface protrusions of the magnetic layer as described above. These can be easily controlled by the surface property control by the filler of the support, the particle size and amount of the powder added to the magnetic layer as described above, and the roll surface shape of the calendar treatment. it can. The curl is preferably within ± 3 mm.
[0105]
When the magnetic recording medium of the present invention has a nonmagnetic layer and a magnetic layer, it is easily estimated that these physical characteristics can be changed between the nonmagnetic layer and the magnetic layer according to the purpose. For example, the elastic modulus of the magnetic layer is increased to improve running durability, and at the same time, the elastic modulus of the nonmagnetic layer is made lower than that of the magnetic layer to improve the contact of the magnetic recording medium with the head.
[0106]
As described above, the present invention uses a support having a specific relationship between the tape width and the thickness of the support, and N_30nm, V and Hc in the above-mentioned range, preferably a magnetic recording / reproducing system which has been subjected to aging treatment and is reproduced by an MR head, in particular, a surface recording density of 0.5-2 Gbit / inch²(0.08-0.31 Gbit / cm²), The recording signal is reproduced with an MR head, and can be reproduced with low noise, excellent durability and little output fluctuation.
[0107]
The surface recording density is represented by the product of the linear recording density and the track density, and it is necessary to increase both the linear recording density and the track density several times with respect to the currently available 100 MB class recording capacity disk. Surface recording density 0.5 Gbit / inch²(0.08 Gbit / cm²) Smaller than the above, this can be achieved without using the medium configuration of the present invention. 2Gbit / inch²(0.31 Gbit / cm²) Exceeding the above value is difficult even with the present invention.
[0108]
【Example】
Hereinafter, specific examples of the present invention will be described, but the present invention should not be limited thereto. “Part” means “part by mass”.
<Ferromagnetic powder>
The ferromagnetic powder used in the examples is shown in Table 1 below.
[0109]
[Table 1]

[0110]
A magnetic tape was prepared as follows using the ferromagnetic powder described in Table 1.

[0111]

[0112]

[0113]
Production Method 1 Production of Computer Tape (T1, T5 to T14, T18 to T26) Each of the above components was kneaded with a kneader and then dispersed for 4 hours using a sand mill. To the obtained dispersion, polyisocyanate is added 2.5 parts to the coating solution for the nonmagnetic layer, 3 parts to the coating solution for the magnetic layer, and 40 parts of cyclohexanone is added to each of them to have an average pore size of 1 μm. Filtration was performed using a filter to prepare coating solutions for forming the nonmagnetic layer and the magnetic layer, respectively.
The obtained nonmagnetic layer coating solution was dried so that the thickness of the lower layer after drying was 1.7 μm, and immediately after that, the thickness of the magnetic layer was 0.15 μm. 4 μm of a support described in Table 2 below was applied simultaneously, and the layers were oriented by a cobalt magnet having a magnetic force of 6000 G and a solenoid having a magnetic force of 6000 G while both layers were still wet.
After drying, a seven-stage calendar composed only of a metal roll at a temperature of 85 ° C. and a speed of 200 m / min. Thereafter, a 0.5 μm-thick back coat layer (carbon black average particle size: 100 parts by mass 17 μm, calcium carbonate average particle size: 40 parts by part 80 μm, α-alumina average particle size: 200 parts by part 5 parts by nitrocellulose -Dispersed in a resin, a polyurethane resin and a polyisocyanate). Slit to 3.8mm width, send slit product, attach to the device with take-up device so that the nonwoven fabric and razor blade are pressed against the magnetic surface, and clean the surface of the magnetic layer with a tape cleaning device. -Ninging was performed to obtain a tape sample.
[0114]
Manufacturing method 2 Computer tape (T2, T16) manufacturing
A computer tape was produced in the same manner as in Production Method 1 except that the sand mill was dispersed for 6 hours.
[0115]
Production method 3 Production of computer tapes (T3, T17)
α Alumina HIT55 was changed to HIT82 (particle size 0.12 μm), and a computer tape was produced in the same manner as in production method 2.
[0116]
Manufacturing method 4 Computer tape (T4, T15) manufacturing
A computer tape was produced in the same manner as in Production Method 1 except that carbon black # 55 was changed to # 35. Carbon black # 35 has the following characteristics.
Carbon black # 35
Average primary particle size: 0.115 μm
Specific surface area: 23m²/ G
DBP oil absorption: 47ml / 100g
pH: 7.0
Volatile content: 1.0%
[0117]
Production method 5 Production of computer tapes (T27 to T30)
A computer tape was manufactured in the same manner as in Production Method 1 except that the slit width was changed to 6.35 mm.
[0118]
Production method 6 Production of computer tapes (T31 to T36)
A computer tape was manufactured in the same manner as in Production Method 1 except that the slit width was changed to 12.54 mm.
[0119]
The performance of each of the computer tapes T1 to T36 created above was evaluated by the following measurement method. Further, the center surface average surface roughness (SRa) of the support, the number of surface protrusions (N_30nmAnd N_10nm), Measurement methods of magnetization reversal volume (V) and magnetic properties (Hc, σS) are also shown below. The evaluation results are shown in Tables 2 and 3 below.
Measuring method
(1) SRa: An area of about 250 μm × 250 μm was measured with a 40 × objective using an optical interference type surface roughness meter TOPO-3D manufactured by WYKO, USA. Spherical correction and cylindrical correction are added at a measurement wavelength of about 650 nm. This method is a non-contact type surface roughness meter that measures by optical interference.
(2) Number of surface protrusions (N_30nmAnd N_10nm): Is a 30 μm square angle (900 μm) using a SiN probe having a ridge angle of 70 ° using a Nanoscope 3 (AFM: Atomic Force Microscope) of Digital Instruments.²), The number of microprotrusions N_30nmAnd N_10nmWas measured.
(3) Magnetization reversal volume (V): The magnetic field sweep speed of the Hc measurement unit is measured in 5 minutes and 30 minutes using the above VSM, and the magnetization reversal volume is calculated from the relationship between Hc and magnetization reversal volume due to the following thermal fluctuations Calculated.
Hc = (2K / Ms) {1-[(kT / KV) ln (At / 0.693)]^1/2}
K: Anisotropy constant Ms: Saturation magnetization
k: Boltzmann constant T: Absolute temperature
V: Magnetization reversal volume A: Spin precession frequency
t: Magnetic field reversal time
[0120]
(4) Magnetic properties (Hc, σS): Measured with Hm10 kOe (796 kA / m) using a vibrating sample magnetometer (manufactured by Toei Kogyo Co., Ltd.).
(5) CN ratio (tape): Measurement was performed by attaching a recording head (MIG, gap 0.15 μm, 1.8T) and a reproducing MR head to a drum tester. Head-medium relative speed 1 to 3 m / sec, noise measured modulation noise.
(6) Preservability: An error rate is measured by recording a signal of 4500 ftpmm with a DDS4 drive C1537 manufactured by HP under an environment of 25 ° C. and 50% RH. Thereafter, the cartridge is stored for 10 days in a 60 ° C., 90% RH environment, taken out, and left in a 25 ° C., 50% environment for 1 day, and then the error rate is measured. Preservability was evaluated by the amount of change in error rate before and after storage.
[0121]
(7) Edge damage
(1) 3.8mm width tape
Using a DDS drive, the shape of the edge was evaluated when reproduction and rewinding were repeated 1000 times at 40 ° C. and 80% RH. The level up to evaluation C rank is an acceptable level.
A: No change
B: Slightly damaged edge
C: Although there is edge damage, there is no practical problem
D: The edge is deformed like a seaweed
(2) 6.35mm width inch tape
Using an AJ-D750 manufactured by VCR Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. for business use, the shape of the edge was evaluated when 100% reproduction and rewinding were repeated 100 times at 40 ° C. and 80% RH. The level up to evaluation C rank is an acceptable level.
A: No change
B: Slightly damaged edge
C: Although there is edge damage, there is no practical problem
D: The edge is deformed like a seaweed
(3) 12.54mm width tape
Using an AJ-HD2000 made by VCR Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. for commercial use, the shape of the edge was evaluated when reproduction and rewinding were repeated 100 times at 40 ° C. and 80% RH. The level up to evaluation C rank is an acceptable level.
A: No change
B: Slightly damaged edge
C: Although there is edge damage, there is no practical problem
D: The edge is deformed like a seaweed
[0122]
(8) Per head
(1) 3.8mm width tape
A signal of 4500 ftpmm was recorded with a DDS4 drive C1537 manufactured by HP, and the output difference between the maximum value and the minimum value of the reproduction output was measured. An output difference of up to -2 dB is a preferable level.
(2) 6.35mm width tape
The RF output waveform was observed using a commercial VCR Matsushita Electric Industrial AJ-D750, and the output difference between the maximum value and the minimum value of the output waveform was measured. An output difference of up to -2 dB is a preferable level.
(3) 12.54mm width tape
The RF output waveform was observed using a commercial VCR Matsushita Electric Industrial AJ-HD2000, and the output difference between the maximum value and the minimum value of the output waveform was measured. An output difference of up to -2 dB is a preferable level.
[0123]
[Table 2]

[0124]
[Table 3]

[0125]
From Tables 2 and 3, Comparative Examples T4, T15, T22 are N_30nm100 / 900μm²In this example, two examples each of which the surface recording density is changed are listed, but the surface recording density is 0.5 Gbit / inch.²(0.08 Gbit / cm²In the above, the CN ratio is low, and sufficient performance cannot be obtained unless the surface recording density is lowered.
[0126]
In Comparative Examples T9 and T18, V is 5 × 10.^-17Since it exceeds ml, noise increases and the CN ratio is low. Furthermore, Comparative Examples T13 and T19 have a low CN ratio because Hc is less than 2000 Oe (159 kA / m). On the other hand, N_30nm, V, and Hc satisfy an area recording density of 0.5 Gbit / inch.²(0.08 Gbit / cm²) As described above, it can be seen that the CN ratio is high, and the edge damage and head hit are excellent.
[0127]
Comparative examples T25, T26, T30, and T35 are less than the relational expression of the present invention between the tape width and the support thickness, and it can be seen that the edge damage is deteriorated. On the other hand, it can be seen that in the comparative example T36, which exceeds the relational expression of the present invention between the tape width and the support thickness, the head hit is deteriorated.
[0128]
【The invention's effect】
The present invention uses a specific support and N of the magnetic layer of the magnetic recording medium._30nm, V and Hc are specified in appropriate ranges, so that the surface recording density is 0.5-2 Gbit / inch by the system reproducing with the MR head.²(0.08-0.31 Gbit / cm²) Can be provided, and noise in the electromagnetic conversion characteristics can be improved while ensuring durability.

Claims

A magnetic recording medium for reproducing a recording signal with a magnetoresistive magnetic head (MR head), wherein a magnetic layer mainly comprising a ferromagnetic powder and a binder is formed on a support, and the surface of the magnetic layer The number of protrusions with a height of 30 nm or more measured by an atomic force microscope (AFM) is 100/900 μm ² or less, and the magnetization reversal volume V of the magnetic layer is (0.1-5) × 10 ^{−. 17} ml, the coercive force of the magnetic layer is 2000 oersteds (159 kA / m) or more, the center surface average roughness (SRa) on the magnetic layer forming surface side of the support is 0.5 to 4 nm, and the tape width A magnetic recording medium characterized in that a relational expression (1): 1.0 ≦ W / d ≦ 4.0 is established between Wmm and the thickness d μm of the support.