JP6590103B1 - 磁気記録媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
平均厚みtTが、tT≦5.6μmであり、
長手方向のテンション変化に対する幅方向の寸法変化量Δwが、660ppm/N≦Δwであり、
垂直方向における角形比が65%以上であり、
長期保存幅変化量YをY=alog(t)と規定した場合における、長期保存時の幅変形係数aが−0.06μm≦a≦0.06μmである、磁気記録媒体を提供する。
前記磁気記録媒体は、タイミングサーボ方式の磁気記録再生装置において用いられるものでありうる。
前記寸法変化量Δwは、700ppm/N≦Δwでありうる。
前記寸法変化量Δwは、750ppm/N≦Δwでありうる。
前記寸法変化量Δwは、800ppm/N≦Δwでありうる。
前記磁気記録媒体が、バック層を備え、前記バック層の表面粗度Rabは、3.0nm≦Rab≦7.5nmでありうる。
前記磁気記録媒体が、磁性層及びバック層を備え、前記磁性層側の表面と前記バック層側の表面との間の摩擦係数μが、0.20≦μ≦0.80でありうる。
前記磁気記録媒体の温度膨張係数αは、5.5ppm/℃≦α≦9ppm/℃であり、且つ、前記磁気記録媒体の湿度膨張係数βが、β≦5.5ppm/%RHでありうる。
前記磁気記録媒体のポアソン比ρは、0.25≦ρでありうる。
前記磁気記録媒体の長手方向の弾性限界値σMDが、0.7N≦σMDでありうる。
前記弾性限界値σMDは、弾性限界測定を行う際の速度Vに依らないものでありうる。
前記磁気記録媒体が、磁性層を備え、前記磁性層が垂直配向しているものであってよい。
前記磁気記録媒体が、バック層を備え、前記バック層の平均厚みtbが、tb≦0.6μmでありうる。
本技術の一つの実施態様に従い、前記磁気記録媒体が、磁性層を備え、前記磁性層がスパッタ層であってよい。
前記磁性層がスパッタ層である場合、前記磁性層の平均厚みtmが、9nm≦tm≦90nmでありうる。
本技術の他の実施態様に従い、前記磁気記録媒体が、磁性層を備え、前記磁性層が磁性粉を含みうる。
前記磁性層が磁性粉を含む場合、前記磁性層の平均厚みtmは、35nm≦tm≦90nmでありうる。
前記磁性粉は、ε酸化鉄磁性粉、バリウムフェライト磁性粉、コバルトフェライト磁性粉、又はストロンチウムフェライト磁性粉を含みうる。
1.本技術の説明
2.第1の実施形態(塗布型の磁気記録媒体の例)
(1)磁気記録媒体の構成
(2)各層の説明
(3)物性及び構造
(4)磁気記録媒体の製造方法
(5)記録再生装置
(6)効果
(7)変形例
3.第2の実施形態(真空薄膜型の磁気記録媒体の例)
(1)磁気記録媒体の構成
(2)各層の説明
(3)物性及び構造
(4)スパッタ装置の構成
(5)磁気記録媒体の製造方法
(6)効果
(7)変形例
4.第3の実施形態(真空薄膜型の磁気記録媒体の例)
5.実施例
しかしながら、磁気記録媒体がより薄くなることによって、トラック幅方向の寸法変化が起こり易くなりうる。当該寸法変化は、特に長期保存した場合に起こりやすい。幅方向の寸法変化は、例えばオフトラック現象など、磁気記録にとって望ましくない現象を引き起こしうる。オフトラック現象は、磁気ヘッドが読み取るべきトラック位置に対象のトラックが存在しないこと、又は、磁気ヘッドが間違ったトラック位置を読み取ることをいう。
しかしながら、当該層の追加は磁気記録テープの厚みを高める場合があり、前記カートリッジ製品1つ当たりのテープ長を増加させない。
しかしながら、寸法変化が抑制された磁気記録媒体は、長手方向のテンション変化による幅方向の寸法変化量が小さい。そのため、当該磁気記録媒体は、前記記録再生装置による長手方向のテンション調整を行っても、その幅を一定又はほぼ一定に保つことは難しい。
また、前記寸法変化量Δwの上限は、特に限定されるものではないが、例えば1700000ppm/N以下、好ましくは20000ppm/N以下、より好ましくは8000ppm/N以下、さらにより好ましくは5000ppm/N以下、4000ppm/N以下、3000ppm/N以下、又は2000ppm/N以下でありうる。寸法変化量Δwが大きすぎる場合、製造工程内で安定して走行させることが困難になる場合がある。
寸法変化量Δwの測定方法は、以下2.の(3)において説明する。
当該垂直方向における角形比S2の測定方法は、以下2.の(3)において説明する。
幅変形係数aの算出方法は、以下2.の(3)において説明する。
前記バック層の表面粗度Rabは、より好ましくは7.2nm以下であり、さらにより好ましくは7.0nm以下、6.5nm以下、6.3nm以下、又は6.0nm以下であってよい。また、前記表面粗度Rabは、より好ましくは3.2nm以上であり、さらにより好ましくは3.4nm以上であってよい。前記バック層の表面粗度Rabが上記数値範囲内にあることによって、特には上記上限値以下であることによって、ハンドリング性の向上に加えて、良好な電磁変換特性を達成することができる。
表面粗度Rabの測定方法は、以下2.の(3)において説明する。
前記長尺状の磁気記録媒体(特には磁気記録テープ)の幅は、例えば5mm〜30mmであり、特には7mm〜25mmであり、より特には10mm〜20mm、さらにより特には11mm〜19mmでありうる。長尺状の磁気記録媒体(特には磁気記録テープ)の長さは、例えば500m〜1500mでありうる。例えばLTO8規格に従うテープ幅は12.65mmであり、長さは960mである。
装置:TEM(日立製作所製H9000NAR)
加速電圧:300kV
倍率:100,000倍
次に、得られたTEM像を用い、磁気記録媒体10の長手方向で少なくとも10点以上の位置で磁性層13の厚みを測定した後、それらの測定値を単純平均(算術平均)して磁性層13の平均厚みtm(nm)とする。
なお、磁性層13は、面内配向(長手配向)している磁性層であってもよい。すなわち、磁気記録媒体10が水平記録型の磁気記録媒体であってもよい。しかしながら、高記録密度化という点で、垂直配向がより好ましい。
具体的には、添加剤を含むε酸化鉄は、ε−Fe2−xMxO3結晶(ここで、Mは鉄以外の金属元素、好ましくは3価の金属元素、より好ましくは、Al、Ga、及びInからなる群より選ばれる1種以上である。xは、例えば0<x<1である。)である。
CoxMyFe2Oz・・・(1)
(但し、式(1)中、Mは、例えば、Ni、Mn、Al、Cu、及びZnからなる群より選ばれる1種以上の金属である。xは、0.4≦x≦1.0の範囲内の値である。yは、0≦y≦0.3の範囲内の値である。但し、x及びyは(x+y)≦1.0の関係を満たす。zは3≦z≦4の範囲内の値である。Feの一部が他の金属元素で置換されていてもよい。)
より具体的には、六方晶フェライトは、一般式MFe12O19で表される平均組成を有しうる。ここで、Mは、例えばBa、Sr、Pb、及びCaのうちの少なくとも1種の金属、好ましくはBa及びSrのうちの少なくとも1種の金属である。Mが、Baと、Sr、Pb、及びCaからなる群より選ばれる1種以上の金属との組み合わせであってもよい。また、Mが、Srと、Ba、Pb、及びCaからなる群より選ばれる1種以上の金属との組み合わせであってもよい。上記一般式においてFeの一部が他の金属元素で置換されていてもよい。
磁性粉が六方晶フェライト粒子の粉末を含む場合、磁性粉の平均粒子サイズは、好ましくは50nm以下、より好ましくは10nm以上40nm以下、さらにより好ましくは15nm以上30nm以下である。
tb[μm]=tT[μm]−tB[μm]
当業者は、寸法変化量Δwを適宜設定することができる。例えば、寸法変化量Δwは、ベース層11の厚み及び/又はベース層11の材料を選択することにより所望の値に設定されうる。また、寸法変化量Δwは、例えばベース層を構成するフィルムの縦横方向の延伸強度を調整することによって、所望の値に設定されてもよい。例えば、幅方向により強く延伸することによって、Δwはより低下し、反対に、縦方向における延伸を強めることによって、Δwは上昇する。
(但し、式中、D(0.2N)及びD(1.0N)はそれぞれ、サンプル10Sの長手方向に0.2N及び1.0Nの荷重をかけたときのサンプル10Sの幅を示す。)
また、5本の支持部材232のうち、第3支持部材は回転しないように固定されているが、その他の4本の支持部材は全て回転可能である。
以上のとおり、重り233の重さを調整することによりサンプル10Sの長手方向に加わる荷重を変化させることができる。各荷重が加えられた状態で、発光器234から受光器235に向けて光Lを照射し、長手方向に荷重が加えられたサンプル10Sの幅を測定する。当該幅の測定は、サンプル10Sがカールしていない状態で行われる。発光器234及び受光器235は、デジタル寸法測定器LS−7000に備えられているものである。
(但し、式中、D(45℃)及びD(10℃)はそれぞれ、温度45℃及び10℃におけるサンプル10Sの幅を示す。)
(但し、式中、D(80%)、D(10%)はそれぞれ、相対湿度80%、10%におけるサンプル10Sの幅を示す。)
Δλ(%)=((λ−λ0)/λ0)×100
次に、上記のグラフ中、σ≧0.2Nの領域で、グラフが直線となる領域を算出し、その最大荷重σを弾性限界値σMD(N)とする。
装置:光干渉を用いた非接触粗度計
(株式会社菱化システム製非接触表面・層断面形状計測システムVertScan R5500GL-M100-AC)
対物レンズ:20倍(約237μm×178μm視野)
分解能:640points×480points
測定モード:phase
波長フィルター:520nm
面補正:2次多項式近似面にて補正
上述のようにして、長手方向で少なくとも5点以上の位置にて面粗度を測定したのち、各位置で得られた表面プロファイルから自動計算されたそれぞれの算術平均粗さSa(nm)の平均値をバック面の表面粗度Rab(nm)とする。
サーボトラック幅のずれ量とは、磁気記録再生装置のサーボリードヘッドに対する各サーボバンドのセンターラインの位置が磁気記録媒体の幅の変化に伴い標準の位置からずれたときの、各サーボバンドのセンターライン位置のずれ量を意味する。当該標準の位置は、磁気記録媒体10が標準サーボトラック幅を有すると想定した場合における、各サーボバンドのセンターラインの位置である。
サーボトラック幅のずれ量の測定は、磁気記録媒体を、磁気記録再生装置へと巻き込むように走行させながら(いわゆる順方向に走行させながら)行われる。幅変形係数aを求めるために用いられるサーボトラック幅のずれ量は、図11(a)の上から2つ目のデータバンドd1を挟む2つのサーボトラックS1及びS2のずれ量である。
ドライブ走行時に、データバンドd1を挟む2つのサーボトラックS1及びS2を再生した場合、デジタルオシロスコープ(Lecroy社 WAVEPRO 960)によってサーボトラックごとに図11(c)に示されるような波形が得られる。
サーボトラックS1の再生により得られた波形からタイミング信号間の時間が得られ、当該時間とテープ走行速度とから、サーボトラックS1におけるAバーストの先頭磁気ストライプとBバーストの先頭磁気ストライプとの間の距離が算出される。例えば、図11(b)に示されるとおり、AバーストS5a−1の先頭磁気ストライプ(5つの磁気ストライプのうち最も左の磁気ストライプ)とBバーストS5b−1の先頭磁気ストライプ(5つの磁気ストライプのうち最も左の磁気ストライプ)との間の距離L1が算出される。
同様に、サーボトラックS2の再生により得られた波形からタイミング信号間の時間が得られ、当該時間とテープ走行速度とから、サーボトラックS2におけるAバーストの先頭磁気ストライプとBバーストの先頭磁気ストライプとの間の距離が算出される。例えば、図11(b)に示されるとおり、AバーストS5a−2の先頭磁気ストライプとBバーストS5b−2先頭磁気ストライプとの間の距離L2が算出される。
例えば、磁気記録テープが幅方向に広がった場合、例えばサーボトラックS1の再生により得られるタイミング信号間の時間が長くなり、その結果、算出される距離L1も大きくなりうる。磁気記録テープが幅方向において縮んだ場合には、反対に、算出される距離L1は小さくなりうる。そのため、距離L1及び距離L2とアジマス角を用いることで、サーボトラック幅のずれ量を求めることができる。サーボトラック幅のずれ量は、以下の式から求められる。
(サーボトラック幅のずれ量)={(L1−L2)/2}×tan(90°−θ1)
この式において、L1及びL2は、上記で述べた距離L1及びL2であり、θ1は、上記で述べた傾斜角度θ1であり、アジマス角とも言われる。θ1は、カートリッジより取り出した磁気記録テープをフェリコロイド現像液で現像し、万能工具顕微鏡(TOPCON TUM-220ES)及びデータ処理装置(TOPCON CA-1B)を用いて求められる。
サーボトラック幅のずれ量は、標準サーボトラック幅に対する変化量である。標準サーボトラック幅は、磁気記録再生装置が有するサーボリードヘッド幅と同じ幅であってよく、例えば磁気記録媒体10が準拠する規格など磁気記録媒体10の種類に応じて決定されてよい。
磁気記録テープの各位置において、32℃55%環境下で50時間保存したときの前記サーボトラック幅のずれ量を基準値とし、t時間(t≧50)保存したときの前記サーボトラック幅のずれ量の前記基準値からの変化量(長期保存幅変化量Y)を求める。長期保存幅変化量Yと保存時間との関係から、最小二乗法を用いて、長期保存幅変化量YをY=alog(t)と規定した場合の幅変形係数aを求める。
32℃55%環境下で或る期間保存したときの長期保存幅変化量Yは、以上のとおりにして求められた幅変形係数aと時間tとを用いて、当該Yに関する式から求められる。例えば10年保存後の長期保存幅変化量Yは、以下の式から求められる。
(10年保存後の長期保存幅変化量Y)=alog{10(年)×365(日)×24(時間)}
本明細書内において、磁気記録媒体が垂直配向しているとは、磁気記録媒体の角形比S1が上記数値範囲内にあること(例えば35%以下であること)を意味しうる。本技術に従う磁気記録媒体は好ましくは垂直配向している。
角形比S1(%)=(Mr/Ms)×100
本明細書内において、磁気記録媒体が垂直配向しているとは、磁気記録媒体の角形比S2が上記数値範囲内にあること(例えば65%以上であること)を意味してもよい。
Vact(nm3)=kB×T×Χirr/(μ0×Ms×S)
(但し、kB:ボルツマン定数(1.38×10−23J/K)、T:温度(K)、Χirr:非可逆磁化率、μ0:真空の透磁率、S:磁気粘性係数、Ms:飽和磁化(emu/cm3))
M(t)=M0+S×ln(t)
(但し、M(t):時間tの磁化量、M0:初期の磁化量、S:磁気粘性係数、ln(t):時間の自然対数)
記録再生装置30は、好ましくはタイミングサーボ方式の磁気記録再生装置である。本技術の磁気記録媒体は、タイミングサーボ方式の磁気記録再生装置における使用に適している。
本技術は、本技術に従う磁気記録媒体を含む磁気記録カートリッジも提供する。当該磁気記録カートリッジ内において、前記磁気記録媒体は、例えばリールに巻き付けられていてよい。
(CoxPtyCr100−x−y)100−z−(SiO2)z・・・(1)
(但し、式(1)中において、x、y、zはそれぞれ、69≦x≦75、10≦y≦16、9≦z≦12の範囲内の値である。)
一般式(1):
(式中、Rfは、非置換若しくは置換の飽和若しくは不飽和の含フッ素炭化水素基又は炭化水素基であり、Esはエステル結合であり、Rは、なくてもよいが、非置換若しくは置換の飽和若しくは不飽和の炭化水素基である。)
一般式(2):
(式中、Rfは、非置換若しくは置換の飽和若しくは不飽和の含フッ素炭化水素基又は炭化水素基である。)
一般式(3):
(式中、Rfは、非置換若しくは置換の飽和若しくは不飽和の含フッ素炭化水素基又は炭化水素基である。)
一般式(4):
(但し、一般式(4)において、lは、8〜30、より望ましくは12〜20の範囲から選ばれる整数である。)
一般式(5):
(但し、一般式(5)において、mとnは、それぞれ次の範囲から互いに独立に選ばれる整数で、m=2〜20、n=3〜18、より望ましくは、m=4〜13、n=3〜10である。)
一般式(6):
(但し、一般式(5)及び(6)において、n1+n2=n、m1+m2=mである。)
CF3(CF2)7(CH2)10COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)3(CH2)10COOCH(COOH)CH2COOH
C17H35COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)7(CH2)2OCOCH2CH(C18H37)COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)7COOCH(COOH)CH2COOH
CHF2(CF2)7COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)7(CH2)2OCOCH2CH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)7(CH2)6OCOCH2CH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)7(CH2)11OCOCH2CH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)3(CH2)6OCOCH2CH(COOH)CH2COOH
C18H37OCOCH2CH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)7(CH2)4COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)3(CH2)4COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)3(CH2)7COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)9(CH2)10COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)7(CH2)12COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)5(CH2)10COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)7CH(C9H19)CH2CH=CH(CH2)7COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)7CH(C6H13)(CH2)7COOCH(COOH)CH2COOH
CH3(CH2)3(CH2CH2CH(CH2CH2(CF2)9CF3))2(CH2)7COOCH(COOH)CH2COOH
CrX(NiYFe100−Y)100−X・・・(2)
(但し、式(2)中において、Xは10≦X≦45、Yは60≦Y≦90の範囲内である。)Xが上記範囲内であると、Cr、Ni、Feの面心立方格子構造の(111)配向が向上し、より良好なSNRを得ることができる。同様にYが上記範囲内であると、Cr、Ni、Feの面心立方格子構造の(111)配向が向上し、より良好なSNRを得ることができる。
(磁性層形成用塗料の調製工程)
磁性層形成用塗料を以下のようにして調製した。まず、下記配合の第1組成物をエクストルーダで混練した。次に、ディスパーを備えた攪拌タンクに、混練した第1組成物と、下記配合の第2組成物を加えて予備混合を行った。続いて、さらにサンドミル混合を行い、フィルター処理を行い、磁性層形成用塗料を調製した。
ε酸化鉄ナノ粒子(ε−Fe2O3結晶粒子)の粉末:100質量部
塩化ビニル系樹脂(シクロヘキサノン溶液30質量%):10質量部(重合度300、Mn=10000、極性基としてOSO3K=0.07mmol/g、2級OH=0.3mmol/gを含有する。)
酸化アルミニウム粉末:5質量部
(α−Al2O3、平均粒径0.2μm)
カーボンブラック:2質量部
(東海カーボン社製、商品名:シーストTA)
塩化ビニル系樹脂:1.1質量部
(樹脂溶液:樹脂分30質量%、シクロヘキサノン70質量%)
n−ブチルステアレート:2質量部
メチルエチルケトン:121.3質量部
トルエン:121.3質量部
シクロヘキサノン:60.7質量部
下地層形成用塗料を以下のようにして調製した。まず、下記配合の第3組成物をエクストルーダで混練した。次に、ディスパーを備えた攪拌タンクに、混練した第3組成物と、下記配合の第4組成物を加えて予備混合を行った。続いて、さらにサンドミル混合を行い、フィルター処理を行い、下地層形成用塗料を調製した。
針状酸化鉄粉末:100質量部
(α−Fe2O3、平均長軸長0.15μm)
塩化ビニル系樹脂:55.6質量部
(樹脂溶液:樹脂分30質量%、シクロヘキサノン70質量%)
カーボンブラック:10質量部
(平均粒径20nm)
ポリウレタン系樹脂UR8200(東洋紡績製):18.5質量部
n−ブチルステアレート:2質量部
メチルエチルケトン:108.2質量部
トルエン:108.2質量部
シクロヘキサノン:18.5質量部
バック層形成用塗料を以下のようにして調製した。下記原料を、ディスパーを備えた攪拌タンクで混合を行い、フィルター処理を行うことで、バック層形成用塗料を調製した。カーボンブラック(旭カーボン株式会社製、商品名:#80):100質量部
ポリエステルポリウレタン:100質量部
(日本ポリウレタン社製、商品名:N−2304)
メチルエチルケトン:500質量部
トルエン:400質量部
シクロヘキサノン:100質量部
上述のようにして作製した塗料を用いて、非磁性支持体である長尺のポリエチレンナフタレートフィルム(以下「PENフィルム」という。)上に平均厚み1.0μmの下地層、及び平均厚みtmが90nmの磁性層を以下のようにして形成した。まず、フィルム上に、下地層形成用塗料を塗布、乾燥させることにより、フィルム上に下地層を形成した。次に、下地層上に、磁性層形成用塗料を塗布し、乾燥させることにより、下地層上に磁性層を形成した。なお、磁性層形成用塗料の乾燥の際に、ソレノイドコイルにより、磁性粉をフィルムの厚み方向に磁場配向させた。また、磁性層形成用塗料に対する磁場の印加時間を調整し、磁気テープの厚み方向(垂直方向)における角形比S2を65%に設定した。
上述のようにして得られた磁気テープを1/2インチ(12.65mm)幅に裁断し、コアに巻き取ってパンケーキを得た。
寸法変化量Δwが750ppm/Nとなるように実施例1よりもPENフィルムの厚みを薄くしたこと以外は実施例1と同じ方法で磁気テープを得た。当該磁気テープの平均厚みtTは5μmであった。実施例1と同じように、当該磁気テープを用いて磁気記録カートリッジを製造し、そして、当該磁気テープにサーボ信号を記録した。
寸法変化量Δwが800ppm/Nとなるように実施例1よりもPENフィルムの厚みを薄くし且つバック層及び下地層の平均厚みを薄くしたこと以外は実施例1と同じ方法で磁気テープを得た。当該磁気テープの平均厚みtTは4.5μmであった。実施例1と同じように、当該磁気テープを用いて磁気記録カートリッジを製造し、そして、当該磁気テープにサーボ信号を記録した。
寸法変化量Δwが800ppm/Nとなるように実施例1よりもPENフィルムの厚みを薄くし、バック層及び下地層の平均厚みを薄くし、且つ、下地層、磁性層、及びバック層が形成されたフィルムの硬化処理条件を調整したこと以外は、実施例1と同じ方法で磁気テープを得た。実施例1と同じように、当該磁気テープを用いて磁気記録カートリッジを製造し、そして、当該磁気テープにサーボ信号を記録した。
温度膨張係数αが8.0ppm/℃となるように下地層形成用塗料の組成を変更したこと以外は実施例4と同じ方法で磁気テープを得た。実施例1と同じように、当該磁気テープを用いて磁気記録カートリッジを製造し、そして、当該磁気テープにサーボ信号を記録した。
湿度膨張係数βが3.0ppm/%RHとなるようにPENフィルムの片面に薄いバリア層を形成したこと以外は実施例4と同じ方法で磁気テープを得た。実施例1と同じように、当該磁気テープを用いて磁気記録カートリッジを製造し、そして、当該磁気テープにサーボ信号を記録した。
ポアソン比ρが0.31となるようにベースフィルムの縦横の延伸強度を変更したこと以外は実施例4と同じ方法で磁気テープを得た。実施例1と同じように、当該磁気テープを用いて磁気記録カートリッジを製造し、そして、当該磁気テープにサーボ信号を記録した。
ポアソン比ρが0.35となるようにベースフィルムの縦横の延伸強度を変更したこと以外は実施例4と同じ方法で磁気テープを得た。実施例1と同じように、当該磁気テープを用いて磁気記録カートリッジを製造し、そして、当該磁気テープにサーボ信号を記録した。
長手方向の弾性限界値σMDが0.8Nとなるように下地層、磁性層、及びバック層が形成されたフィルムの硬化条件を調整したこと以外は実施例7と同じ方法で磁気テープを得た。実施例1と同じように、当該磁気テープを用いて磁気記録カートリッジを製造し、そして、当該磁気テープにサーボ信号を記録した。
長手方向の弾性限界値σMDが3.5Nとなるように下地層、磁性層、及びバック層が形成されたフィルムの硬化条件及び再硬化条件を調整したこと以外は実施例7と同じ方法で磁気テープを得た。実施例1と同じように、当該磁気テープを用いて磁気記録カートリッジを製造し、そして、当該磁気テープにサーボ信号を記録した。
実施例9と同様にして磁気テープを得た。そして、得られた磁気テープの弾性限界値σMDを、長手方向の弾性限界値σMDを測定する際の速度Vを5mm/minに変更して測定した。その結果、長手方向の弾性限界値σMDは、上記速度Vが0.5mm/minの長手方向の弾性限界値σMD(実施例9)に対して変化はなく0.8であった。実施例1と同じように、当該磁気テープを用いて磁気記録カートリッジを製造し、そして、当該磁気テープにサーボ信号を記録した。
磁性層の平均厚みtmが40nmとなるように磁性層形成用塗料の塗布厚を変更したこと以外は実施例7と同じ方法で磁気テープを得た。実施例1と同じように、当該磁気テープを用いて磁気記録カートリッジを製造し、そして、当該磁気テープにサーボ信号を記録した。
(SULの成膜工程)
まず、以下の成膜条件にて、非磁性支持体としての長尺の高分子フィルムの表面上に、平均厚み10nmのCoZrNb層(SUL)を成膜した。なお、高分子フィルムとしては、PENフィルムを用いた。
成膜方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット:CoZrNbターゲット
ガス種:Ar
ガス圧:0.1Pa
次に、以下の成膜条件にて、CoZrNb層上に平均厚み5nmのTiCr層(第1のシード層)を成膜した。
スパッタリング方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット:TiCrターゲット
到達真空度:5×10−5Pa
ガス種:Ar
ガス圧:0.5Pa
次に、以下の成膜条件にて、TiCr層上に平均厚み10nmのNiW層(第2のシード層)を成膜した。
スパッタリング方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット:NiWターゲット
到達真空度:5×10−5Pa
ガス種:Ar
ガス圧:0.5Pa
次に、以下の成膜条件にて、NiW層上に平均厚み10nmのRu層(第1の下地層)を成膜した。
スパッタリング方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット:Ruターゲット
ガス種:Ar
ガス圧:0.5Pa
次に、以下の成膜条件にて、Ru層上に平均厚み20nmのRu層(第2の下地層)を成膜した。
スパッタリング方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット:Ruターゲット
ガス種:Ar
ガス圧:1.5Pa
次に、以下の成膜条件にて、Ru層上に平均厚み9nmの(CoCrPt)−(SiO2)層(磁性層)を成膜した。
成膜方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット:(CoCrPt)−(SiO2)ターゲット
ガス種:Ar
ガス圧:1.5Pa
次に、以下の成膜条件にて、磁性層上に平均厚み5nmのカーボン層(保護層)を成膜した。
成膜方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット:カーボンターゲット
ガス種:Ar
ガス圧:1.0Pa
次に、潤滑剤を保護層上に塗布し、潤滑層を成膜した。
次に、磁性層とは反対側の面に、バック層形成用塗料を塗布し乾燥することにより、平均厚みtbが0.3μmのバック層を形成した。これにより、平均厚みtTが4.0μmの磁気テープが得られた。
上述のようにして得られた磁気テープを1/2インチ(12.65mm)幅に裁断した。
バック層の厚みを0.2μmに変更したこと以外は実施例7と同じ方法で磁気テープを得た。当該磁気テープの平均厚みは4.4μmであった。実施例1と同じように、当該磁気テープを用いて磁気記録カートリッジを製造し、そして、当該磁気テープにサーボ信号を記録した。
バック層の表面粗度Rabが3nmとなるようにバック層形成用塗料の組成を変更したこと以外は実施例7と同じ方法で磁気テープを得た。実施例1と同じように、当該磁気テープを用いて磁気記録カートリッジを製造し、そして、当該磁気テープにサーボ信号を記録した。
摩擦係数μが0.20となるようにカレンダー処理の条件(温度)を調整したこと以外は実施例7と同じ方法で磁気テープを得た。実施例1と同じように、当該磁気テープを用いて磁気記録カートリッジを製造し、そして、当該磁気テープにサーボ信号を記録した。
バック層の表面粗度Rabが3nmとなるようにバック層形成用塗料の組成を変更し、摩擦係数μが0.80となるようにカレンダー処理の条件(温度)を調整したこと以外は実施例7と同じ方法で磁気テープを得た。実施例1と同じように、当該磁気テープを用いて磁気記録カートリッジを製造し、そして、当該磁気テープにサーボ信号を記録した。
磁性層の平均厚みtmが110nmとなるように磁性層形成用塗料の塗布厚を変更したこと以外は実施例7と同じ方法で磁気テープを得た。実施例1と同じように、当該磁気テープを用いて磁気記録カートリッジを製造し、そして、当該磁気テープにサーボ信号を記録した。
バック層の表面粗度Rabが7nmとなるようにバック層形成用塗料の組成を変更したこと以外は実施例7と同じ方法で磁気テープを得た。実施例1と同じように、当該磁気テープを用いて磁気記録カートリッジを製造し、そして、当該磁気テープにサーボ信号を記録した。
摩擦係数μが0.18となるようにカレンダー処理の条件(温度)を調整したこと以外は実施例7と同じ方法で磁気テープを得た。実施例1と同じように、当該磁気テープを用いて磁気記録カートリッジを製造し、そして、当該磁気テープにサーボ信号を記録した。
摩擦係数μが0.82となるようにカレンダー処理の条件(温度)を調整したこと以外は実施例7と同じ方法で磁気テープを得た。実施例1と同じように、当該磁気テープを用いて磁気記録カートリッジを製造し、そして、当該磁気テープにサーボ信号を記録した。
磁性層形成用塗料に対する磁場の印加時間を調整し磁気テープの厚み方向(垂直方向)における角形比S2を73%に設定したこと以外は実施例7と同じ方法で磁気テープを得た。実施例1と同じように、当該磁気テープを用いて磁気記録カートリッジを製造し、そして、当該磁気テープにサーボ信号を記録した。
磁性層形成用塗料に対する磁場の印加時間を調整し磁気テープの厚み方向(垂直方向)における角形比S2を80%に設定したこと以外は実施例7と同じ方法で磁気テープを得た。実施例1と同じように、当該磁気テープを用いて磁気記録カートリッジを製造し、そして、当該磁気テープにサーボ信号を記録した。
長手方向の弾性限界値σMDが5.0Nとなるように下地層、磁性層、及びバック層が形成されたフィルムの硬化条件並びに再硬化条件を調整したこと以外は実施例7と同じ方法で磁気テープを得た。実施例1と同じように、当該磁気テープを用いて磁気記録カートリッジを製造し、そして、当該磁気テープにサーボ信号を記録した。
ε酸化鉄ナノ粒子に代えてバリウムフェライト(BaFe12O19)ナノ粒子を用いたこと以外は実施例7と同じ方法で磁気テープを得た。実施例1と同じように、当該磁気テープを用いて磁気記録カートリッジを製造し、そして、当該磁気テープにサーボ信号を記録した。
寸法変化量Δwが650[ppm/N]となるようにPENフィルムの延伸処理を変更し、塗布工程での巻き取り張力を上げたこと以外は実施例1と同じ方法で磁気テープを得た。実施例1と同じように、当該磁気テープを用いて磁気記録カートリッジを製造し、そして、当該磁気テープにサーボ信号を記録した。
厚いベースフィルムを使用し、且つ、乾燥工程での張力を上げたこと以外は実施例3と同じ方法で磁気テープを得た。実施例1と同じように、当該磁気テープを用いて磁気記録カートリッジを製造し、そして、当該磁気テープにサーボ信号を記録した。
厚いベースフィルムを使用し、サーボ信号を記録するときに張力を調整しながら記録し、且つ、乾燥工程での張力を上げたこと以外は実施例3と同じ方法で磁気テープを得た。実施例1と同じように、当該磁気テープを用いて磁気記録カートリッジを製造し、そして、当該磁気テープにサーボ信号を記録した。
垂直配向を行わなかったこと以外は実施例7と同じ方法で磁気テープを得た。実施例1と同じように、当該磁気テープを用いて磁気記録カートリッジを製造し、そして、当該磁気テープにサーボ信号を記録した。
幅変形係数aを、第1の実施形態にて説明した測定方法により求めた。具体的には、以下のとおりである。
実施例1〜25及び比較例1〜4の磁気記録テープには、上記で述べたとおり、ハの字の磁気パターンの列が、互いに既知の間隔(「標準サーボトラック幅」)で、長手方向に平行に2列以上予め記録されている。各磁気記録テープを、磁気記録再生装置へと巻き込むように(いわゆる順方向に)走行させた。ドライブ走行時に、磁気記録テープの上から2つ目のデータバンドを挟む2つのサーボトラックを再生し、デジタルオシロスコープ(Lecroy社 WAVEPRO 960)でそれぞれの再生波形を得た。各サーボトラックの再生により得られた波形からタイミング信号間の時間を得て、当該時間とテープ走行速度とから、前記データバンドの上側のサーボトラックのAバーストの先頭磁気ストライプとBバーストの先頭磁気ストライプとの間の距離L1、及び前記データバンドの下側のサーボトラックのAバーストの先頭磁気ストライプとBバーストの先頭磁気ストライプとの間の距離L2をそれぞれ計算し、以下の式を用いてサーボトラック幅のずれ量を求めた。
(サーボトラック幅のずれ量)={(L1−L2)/2}×tan(90°−θ1)
この式において、L1及びL2は、上記で述べた距離L1及びL2であり、θ1は、カートリッジより取り出した磁気記録テープをフェリコロイド現像液で現像し、万能工具顕微鏡(TOPCON TUM-220ES)及びデータ処理装置(TOPCON CA-1B)を用いて求めた。
磁気記録テープの各位置において、32℃55%環境下で50時間保存したときの前記サーボトラック幅のずれ量を基準値とした。その後、前記各位置について、各測定時点における、前記サーボトラック幅のずれ量の前記基準値からの変化量(長期保存幅変化量Y)を求めた。長期保存幅変化量Yと保存時間との関係から、最小二乗法を用いて、長期保存幅変化量YをY=alog(t)と規定した場合の幅変形係数aを求めた。
(10年保存後の長期保存幅変化量Y)=alog{10(年)×365(日)×24(時間)}
8:何も異常が発生しない。
7:走行時に、軽度のエラーレートの上昇がみられる。
6:走行時に、重度のエラーレートの上昇がみられる。
5:走行時に、サーボ信号が読めず軽度(1〜2回)の再読み込みがかかる。
4:走行時に、サーボ信号が読めず中度(10回以内)の再読み込みがかかる。
3:走行時に、サーボ信号が読めず重度(10回超)の再読み込みがかかる。
2:サーボが読めず、システムエラーで時々停止する。
1:サーボが読めず、システムエラーで即時に停止する。
実施例4の磁気テープにおいて、サーボトラック幅のずれ量の測定を行った各位置における、サーボトラック幅のずれ量(μm)の測定結果、及び各位置における幅変形係数aの算出結果の一例を表2に示す。表2に示されるとおり、実施例4の磁気テープにおいて幅変形係数aの最大値は0.04μmであり、幅変形係数aの最小値は−0.01μmであった。また、これら幅変形係数aを用いて10年保存後の長期保存幅変化量Yを求め、Yの値に従った判定を行ったところ、表1に示されるとおり、実施例4の磁気テープの判定は6であった。
まず、ループテスター(Microphysics社製)を用いて、磁気テープの再生信号を取得した。以下に、再生信号の取得条件について示す。
head:GMR
headspeed : 2m/s
signal : 単一記録周波数(10MHz)
記録電流:最適記録電流
より良好:磁気テープのSNRが評価基準サンプル(比較例1)のSNR(=0(dB))よりも1dB以上良い。
良好:磁気テープのSNRが評価基準サンプル(比較例1)のSNR(=0(dB))と同等、もしくはこのSNR(=0(dB))を超える。
概ね良好:磁気テープのSNRが評価基準サンプル(比較例1)のSNR(=0(dB))未満の部分がある
不良:すべての領域にわたって磁気テープのSNRが評価基準サンプル(比較例1)のSNR(=0(dB))未満である。
まず、上記の“テープ幅の変化量の判定”後の磁気記録カートリッジを準備した。次に、磁気記録カートリッジからテープが巻かれたリールを取り出し、巻かれたテープの端面を目視にて観察した。なお、リールにはフランジがあり、少なくとも1つのフランジは透明または半透明であり、内部のテープ巻き状態をフランジ越しに観察することができる。
良好:サンプルの巻ズレ状態が、基準サンプル(比較例1)の巻ズレ状態と同等もしくは少ない場合。
不良:サンプルの巻ズレ状態が、基準サンプル(比較例1)の巻ズレ状態とより多い場合。
tT:磁気テープの厚み(単位:μm)
Δw:磁気テープの長手方向のテンション変化に対する磁気テープの幅方向の寸法変化量(単位:ppm/N)
α:磁気テープの温度膨張係数(単位:ppm/℃)
β:磁気テープの湿度膨張係数(単位:ppm/%RH)
ρ:磁気テープのポアソン比
σMD:磁気テープの長手方向の弾性限界値(単位:N)
V:弾性限界測定を行う際の速度(単位:mm/min)
tm:磁性層の平均厚み(単位:nm)
S2:磁気テープの厚み方向(垂直方向)における角形比(単位:%)
tb:バック層の平均厚み(単位:μm)
Rab:バック層の表面粗度(単位:nm)
μ:磁性面とバック面の層間摩擦係数
実施例9及び11の比較から、弾性限界値σMDが、弾性限界測定を行う際の速度Vに寄らないことが分かる。
〔1〕平均厚みtTが、tT≦5.6μmであり、
長手方向のテンション変化に対する幅方向の寸法変化量Δwが、660ppm/N≦Δwであり、
垂直方向における角形比が65%以上であり、
長期保存幅変化量YをY=alog(t)と規定した場合における、長期保存時の幅変形係数aが−0.06μm≦a≦0.06μmである、
磁気記録媒体。
〔2〕前記磁気記録媒体が、タイミングサーボ方式の磁気記録再生装置において用いられる、〔1〕に記載の磁気記録媒体。
〔3〕前記寸法変化量Δwが、700ppm/N≦Δwである、〔1〕又は〔2〕に記載の磁気記録媒体。
〔4〕前記寸法変化量Δwが、750ppm/N≦Δwである、〔1〕又は〔2〕に記載の磁気記録媒体。
〔5〕前記寸法変化量Δwが、800ppm/N≦Δwである、〔1〕又は〔2〕に記載の磁気記録媒体。
〔6〕前記磁気記録媒体が、バック層を備え、
前記バック層の表面粗度Rabが、3.0nm≦Rab≦7.5nmである、〔1〕〜〔5〕のいずれか1つに記載の磁気記録媒体。
〔7〕前記磁気記録媒体が、磁性層及びバック層を備え、
前記磁性層側の表面と前記バック層側の表面との間の摩擦係数μが、0.20≦μ≦0.80である、〔1〕〜〔6〕のいずれか1つに記載の磁気記録媒体。
〔8〕温度膨張係数αが、5.5ppm/℃≦α≦9ppm/℃であり、且つ、
湿度膨張係数βが、β≦5.5ppm/%RHである、
〔1〕〜〔7〕のいずれか1つに記載の磁気記録媒体。
〔9〕ポアソン比ρが、0.25≦ρである、〔1〕〜〔8〕のいずれか1つに記載の磁気記録媒体。
〔10〕長手方向の弾性限界値σMDが、0.7N≦σMDである、〔1〕〜〔9〕のいずれか1つに記載の磁気記録媒体。
〔11〕前記弾性限界値σMDが、弾性限界測定を行う際の速度Vに依らない、〔10〕に記載の磁気記録媒体。
〔12〕前記磁気記録媒体が、磁性層を備え、
前記磁性層が垂直配向しているものである、〔1〕〜〔11〕のいずれか1つに記載の磁気記録媒体。
〔13〕前記磁気記録媒体が、バック層を備え、
前記バック層の平均厚みtbが、tb≦0.6μmである、〔1〕〜〔12〕のいずれか1つに記載の磁気記録媒体。
〔14〕前記磁気記録媒体が、磁性層を備え、
前記磁性層がスパッタ層である、〔1〕〜〔13〕のいずれか1つに記載の磁気記録媒体。
〔15〕前記磁性層の平均厚みtmが、9nm≦tm≦90nmである、〔14〕に記載の磁気記録媒体。
〔16〕前記磁気記録媒体が、磁性層を備え、
前記磁性層が磁性粉を含む、〔1〕〜〔13〕のいずれか1つに記載の磁気記録媒体。
〔17〕前記磁性層の平均厚みtmが、35nm≦tm≦120nmである、〔16〕に記載の磁気記録媒体。
〔18〕前記磁性粉が、ε酸化鉄磁性粉、バリウムフェライト磁性粉、コバルトフェライト磁性粉、又はストロンチウムフェライト磁性粉を含む、〔16〕又は〔17〕に記載の磁気記録媒体。
11 ベース層
12 下地層
13 磁性層
14 バック層
Claims (18)
- 平均厚みtTが、tT≦5.6μmであり、
長手方向のテンション変化に対する幅方向の寸法変化量Δwが、660ppm/N≦Δwであり、
垂直方向における角形比が65%以上であり、
長期保存幅変化量YをY=alog(t)と規定した場合における、長期保存時の幅変形係数aが−0.06μm≦a≦0.06μmである、
磁気記録媒体。 - 前記磁気記録媒体が、タイミングサーボ方式の磁気記録再生装置において用いられる、請求項1に記載の磁気記録媒体。
- 前記寸法変化量Δwが、700ppm/N≦Δwである、請求項1又は2に記載の磁気記録媒体。
- 前記寸法変化量Δwが、750ppm/N≦Δwである、請求項1又は2に記載の磁気記録媒体。
- 前記寸法変化量Δwが、800ppm/N≦Δwである、請求項1又は2に記載の磁気記録媒体。
- 前記磁気記録媒体が、バック層を備え、
前記バック層の表面粗度Rabが、3.0nm≦Rab≦7.5nmである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。 - 前記磁気記録媒体が、磁性層及びバック層を備え、
前記磁性層側の表面と前記バック層側の表面との間の摩擦係数μが、0.20≦μ≦0.80である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。 - 温度膨張係数αが、5.5ppm/℃≦α≦9ppm/℃であり、且つ、
湿度膨張係数βが、β≦5.5ppm/%RHである、
請求項1〜7のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。 - ポアソン比ρが、0.25≦ρである、請求項1〜8のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
- 長手方向の弾性限界値σMDが、0.7N≦σMDである、請求項1〜9のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
- 前記弾性限界値σMDが、弾性限界測定を行う際の速度Vに依らない、請求項10に記載の磁気記録媒体。
- 前記磁気記録媒体が、磁性層を備え、
前記磁性層が垂直配向しているものである、請求項1〜11のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。 - 前記磁気記録媒体が、バック層を備え、
前記バック層の平均厚みtbが、tb≦0.6μmである、請求項1〜12のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。 - 前記磁気記録媒体が、磁性層を備え、
前記磁性層がスパッタ層である、請求項1〜13のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。 - 前記磁性層の平均厚みtmが、9nm≦tm≦90nmである、請求項14に記載の磁気記録媒体。
- 前記磁気記録媒体が、磁性層を備え、
前記磁性層が磁性粉を含む、請求項1〜13のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。 - 前記磁性層の平均厚みtmが、35nm≦tm≦120nmである、請求項16に記載の磁気記録媒体。
- 前記磁性粉が、ε酸化鉄磁性粉、バリウムフェライト磁性粉、コバルトフェライト磁性粉、又はストロンチウムフェライト磁性粉を含む、請求項16又は17に記載の磁気記録媒体。
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