JP6610821B1 - 磁気記録媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
磁気記録媒体の長手方向のテンション変化に対する磁気記録媒体の幅方向の寸法変化量Δwが、660ppm/N≦Δwであり、且つ、
前記非磁性層の平均厚みtnが、tn≦1.0μmである、磁気記録媒体を提供する。
前記磁気記録媒体は、垂直方向における角形比が65%以上でありうる。
前記非磁性層は、Fe基非磁性粒子を含有し、前記Fe基非磁性粒子の粒子体積が4.0×10−5μm3以下でありうる。
平均厚みtTは、tT≦5.3μmでありうる。
平均厚みtTは、tT≦5.2μmでありうる。
平均厚みtTは、tT≦5.0μmでありうる。
前記非磁性層の平均厚みtnは、tn≦0.9μmでありうる。
前記非磁性層の平均厚みtnは、tn≦0.7μm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。
前記層構造は、前記ベース層の前記非磁性層側とは反対側にバック層を有し、前記バック層の表面粗度Rabが、3.0nm≦Rab≦7.5nmでありうる。
前記層構造は、前記ベース層の前記非磁性層側とは反対側にバック層を有し、前記磁気記録媒体の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は、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、6ppm/℃≦α≦8ppm/℃であり、且つ、前記磁気記録媒体の湿度膨張係数βが、β≦5ppm/%RHでありうる。
前記磁気記録媒体のポアソン比ρは、0.3≦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、0.8N≦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。
前記磁性層は垂直配向しているものであってよい。
前記層構造は、前記ベース層の前記非磁性層側とは反対側にバック層を有し、前記バック層の平均厚みtbは、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。
前記磁気記録媒体は、垂直方向における角形比が65%以上であり、且つ、前記層構造は、前記ベース層の前記非磁性層側とは反対側にバック層を有し、前記バック層の表面粗度Rabが、3.0nm≦Rab≦7.5nmでありうる。
前記磁気記録媒体は、垂直方向における角形比が65%以上であり、且つ、前記層構造は、前記ベース層の前記非磁性層側とは反対側にバック層を有し、前記磁気記録媒体の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。
前記磁気記録媒体は、垂直方向における角形比が65%以上であり、温度膨張係数αが、6ppm/℃≦α≦9ppm/℃であり、且つ、湿度膨張係数βが、β≦5.5ppm/%RHでありうる。
前記磁気記録媒体は、垂直方向における角形比が65%以上であり、且つ、ポアソン比ρが、0.25≦ρでありうる。
前記磁気記録媒体は、垂直方向における角形比が65%以上であり、且つ、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が、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。
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Δw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、磁気記録媒体の長手方向のテンション変化による幅方向の寸法変化量Δwは、磁気記録媒体の各層のうちベース層の物理的特性に大きく依存するが、磁性層とベース層との間に配置される非磁性層の物理的特性にも依存し、特に非磁性層の厚みtnに依存すると考えられる。tn≦1.0μmであることが、Δwを大きくするために適していると考えられる。
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。
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。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。
本技術に従う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。
非磁性層12に含まれる非磁性粉は、好ましくはFe基非磁性粒子を含み、より好ましくはFe基非磁性無機粒子を含む。Fe基非磁性粒子の例として、例えばオキシ水酸化鉄(特にはゲーサイト)及びヘマタイトを挙げることができ、これらのうちの1つ又は2以上の組合せを、前記非磁性粉として用いることができる。
非磁性層12が含有するFe基非磁性粒子の粒子体積は、4.0×10−5μm3以下であることが好ましく、3.0×10−5μm3以下であることがより好ましく、2.0×10−5μm3以下であることがさらにより好ましく、1.0×10−5μm3以下であることがさらにより一層好ましい。非磁性層を薄くするほど、磁気記録媒体の磁性層側の表面性が悪化する傾向にあるが、非磁性層に含まれる非磁性粉の粒子体積を小さくするほど、該表面性の悪化を抑制でき、且つ、Δwをより大きくすることができる。
1.試料前処理としてFIB法(μ-サンプリング法)による薄片化を磁気記録テープの長手方向に沿って行う。
2.得られた薄片サンプルのベース層、非磁性層及び磁性層が含まれる範囲の断面を観察する。この観察は、透過電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ製H−9500)を用いて、加速電圧300kV、総合倍率250000倍の条件で行う。
3.得られた断面TEM像において、非磁性層中に含まれる粒子に対して極微電子回折法を用いて、Fe基非磁性粒子を50個特定する。この極微電子回折法は、透過電子顕微鏡(日本電子製JEM−ARM200F)を用いて、加速電圧200kV、カメラ長0.8m、ビーム径約1nmΦの条件で行う。
4.上記のように特定されたFe基非磁性粒子50個を用いて、該Fe基非磁性粒子の平均粒子体積を求める。Fe基非磁性粒子の平均粒子体積Vaveは、Vave=(π/6)×DSave 2×DLaveで算出できる。
そこで、先ず、各Fe基非磁性粒子の長軸長DLと短軸長DSを測定する。ここで、長軸長DLとは、粒子の輪郭に接するように、あらゆる角度から引いた2本の平行線間の距離のうち最大のもの(いわゆる最大フェレ径)を意味する。一方、短軸長DSとは、粒子の長軸と直交する方向における粒子の長さのうち最大のものを意味する。
次に、測定した50個のFe基非磁性粒子の長軸長DLを単純に平均(算術平均)して平均長軸長DLaveを求める。求めた平均長軸長DLaveは、Fe基非磁性粒子の平均粒子サイズとも呼ばれる。また、測定した50個のFe基非磁性粒子の短軸長DSを単純に平均(算術平均)して平均短軸長DSaveを求める。
最後に、上記求めた平均長軸長DLave及び平均短軸長DSaveを上記Vaveの計算式に代入して、Vaveを求める。
所の厚みを5点以上測定し、それらの測定値を単純平均(算術平均)して、平均値tT[μm]を算出する。続いて、サンプルのバック層14をMEK(メチルエチルケトン)等の溶剤や希塩酸等で除去した後、再び上記のレーザーホロゲージを用いてサンプルの異なる場所の厚みを5点以上測定し、それらの測定値を単純に平均(算術平均)して平均値tB[μm]を算出する。その後、以下の式よりバック層14の平均厚みtb(μm)を求める。
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。
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。
(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。)
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。
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
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)
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。
対する記録及び再生ヘッドの相対的な移動方向、すなわち記録再生時に磁気記録媒体110が走行される方向を意味する。
(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。)
(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):
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、磁気記録テープの厚み方向(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記録テープを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と同じ方法で磁気記録テープを得た。当該磁気記録テープの平均厚みは5μmであった。
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と同じ方法で磁気記録テープを得た。当該磁気記録テープの平均厚みは4.5μmであった。また、バック層をより薄くしたことに伴い、バック層の表面粗度Rabが上昇した。
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と同じ方法で磁気記録テープを得た。
温度膨張係数αが8ppm/℃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と同じ方法で磁気記録テープを得た。
湿度膨張係数βが3ppm/%RHとなるようにPENフィルムの両表面に薄いバリア層を形成し、且つ、下地層の平均厚みを厚くしたこと以外は実施例4と同じ方法で磁気記録テープを得た。当該磁気記録テープの平均厚みは4.6μmであった。
ポアソン比ρが0.31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4と同じ方法で磁気記録テープを得た。
ポアソン比ρが0.35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4と同じ方法で磁気記録テープを得た。
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と同じ方法で磁気記録テープを得た。
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と同じ方法で磁気記録テープを得た。
実施例9と同様にして磁気記録テープを得た。そして、得られた磁気記録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。
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と同じ方法で磁気記録テープを得た。当該磁気記録テープの平均厚みは4.4μmであった。
(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0.3μmのバック層を形成した。これにより、平均厚み4.0μmの磁気記録テープが得られた。
上述のようにして得られた磁気記録テープを1/2インチ(12.65mm)幅に裁断した。
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7と同じ方法で磁気記録テープを得た。当該磁気記録テープの平均厚みは4.4μmであった。
バック層の表面粗度Rabを3.2nmに低下させ、且つ、摩擦係数μを上昇させたこと以外は実施例7と同じ方法で磁気記録テープを得た。
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と同じ方法で磁気記録テープを得た。
ベース層の表面粗度Rabを上昇させ、且つ、摩擦係数μを低下させたこと以外は実施例7と同じ方法で磁気記録テープを得た。
摩擦係数μを0.18に低下させたこと以外は実施例7と同じ方法で再度磁気記録テープを得た。
摩擦係数μを0.82に上昇させたこと以外は実施例7と同じ方法で再度磁気記録テープを得た。
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記録テープの厚み方向(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と同じ方法で磁気記録テープを得た。
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記録テープの厚み方向(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と同じ方法で磁気記録テープを得た。
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と同じ方法で磁気記録テープを得た。
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と同じ方法で磁気記録テープを得た。
バック層の厚み及び下地層の厚みを低下させたこと以外は、実施例1と同じ方法で磁気記録テープを得た。当該磁気記録テープの平均厚みは5.0μmであった。当該磁気記録テープの寸法変化量ΔWは800ppm/Nであった。
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と、PENフィルムの厚み、バック層の厚み及び下地層の厚みを低下させたこと以外は実施例1と同じ方法で磁気記録テープを得た。当該磁気記録テープの平均厚みは5.0μmであった。当該磁気記録テープの寸法変化量ΔWは800ppm/Nであった。
寸法変化量Δwが650[ppm/N]となるようにPENフィルムのテンシライズを変更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25において用いられたPENフィルムに代えて幅方向の延伸強度を上げたPENフィルムを用いたこと及び下地層の厚みを上昇させたこと以外は、実施例25と同じ方法で磁気記録テープを得た。前記PENフィルムの変更によって、寸法変化量Δwは実施例25の磁気記録テープと比べて減少した。比較例2の磁気記録テープの寸法変化量Δwは、630ppm/Nであった。当該磁気記録テープの平均厚みは5.7μmであった。
実施例25において用いられたPENフィルムに代えて幅方向の延伸強度を上げたPENフィルムを用いたこと及び下地層の厚みを僅かに上昇させたこと以外は、実施例25と同じ方法で磁気記録テープを得た。前記PENフィルムの変更によって、寸法変化量Δwは実施例25の磁気記録テープと比べて大幅に減少した。比較例3の磁気記録テープの寸法変化量Δwは、500ppm/Nであった。当該磁気記録テープの平均厚みは6.5μmであった。
まず、1/2インチ幅の磁気記録テープを組み込んだカートリッジサンプルを準備した。当該カートリッジサンプルには、カートリッジケース内に設けられたリールに前記磁気記録テープが巻き付けられて収容されていた。なお、磁気記録テープには、ハの字の磁気パターンの列を、互いに既知の間隔(以下、「予め記録した際の既知の磁気パターン列の間隔」という。)で、長手方向に平行に2列以上予め記録した。次に、カートリッジサンプルを記録再生装置で往復走行をさせた。そして、往復走行時に上記のハの字の磁気パターン列の2列以上を同時に再生し、それぞれの列の再生波形の形状から、走行時の磁気パターン列の間隔を連続的に計測した。尚、走行時には、この計測された磁気パターン列の間隔情報に基づき、スピンドル駆動装置とリール駆動装置の回転駆動を制御し、磁気パターン列の間隔が規定の幅、またはほぼ規定の幅となるように、磁気記録テープの長手方向のテンションを自動で調整する様にした。この磁気パターン列の間隔の1往復分全ての計測値を単純平均したものを「計測された磁気パターン列の間隔」とし、これと「予め記録した際の既知の磁気パターン列の間隔」の差分を「テープ幅の変化」とした。
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。
まず、ループテスター(Microphysics社製)を用いて、磁気記録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
んだスペクトルのピークを信号量Sとすると共に、ピークを除いたfloor noiseを積算し
て雑音量Nとし、信号量Sと雑音量Nの比S/NをSNR(Signal-to-Noise Ratio)と
して求めた。次に、求めたSNRを、リファレンスメディアとしての比較例1のSNRを基準とした相対値(dB)に変換した。次に、上述のようにして得られたSNR(dB)を用いて、電磁変換特性の良否を以下のようにして判定した。
より良好:磁気記録テープの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:磁気記録テープの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。
不良:磁気記録テープの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”後のカートリッジサンプルを準備した。次に、カートリッジサンプル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
tbs:ベース層の厚み(単位:μm)
tT:磁気記録テープの厚み(単位:μm)
Δw:磁気記録テープの長手方向のテンション変化に対する磁気記録テープの幅方向の寸法変化量(単位:ppm/N)
α:磁気記録テープの温度膨張係数(単位:ppm/℃)
β:磁気記録テープの湿度膨張係数(単位:ppm/%RH)
ρ:磁気記録テープのポアソン比
σMD:磁気記録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:磁気記録テープの厚み方向(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
tn:下地層(非磁性層)の厚み(単位:μm)
一方、比較例1では、非磁性層の平均厚みが同じ1.0μmであっても、Δwが650ppm/Nであるとテープ幅の変化量に関する判定結果が悪い。比較例2では、非磁性層の平均厚みが1.1μmであり、且つ、Δwが630ppm/Nであり、テープ幅の変化量に関する判定結果が悪い。比較例3では、非磁性層の平均厚みが1.0以下であっても、Δwが500ppm/Nであるとテープ幅の変化量に関する判定結果が悪い。
これらの結果より、Δwが660ppm/N以上であり且つ非磁性層の平均厚みが1.0以下であることによって、磁気記録テープは、長手方向のテンションを調整する記録再生装置における使用(特には当該テンションの調整によるテープの幅の調整)に適したものになると考えられる。
さらに、実施例2〜25では、磁気記録テープの平均厚みが5.3μm以下であり、実施例1では、磁気記録テープの平均厚みが5.5μmであった。実施例2〜25では、テープ幅の変化量の判定結果が5以上である一方、実施例1では、テープ幅の変化量の判定結果が4である。このことから、平均厚みが5.3μm以下である磁気記録テープが、上記記録再生装置における使用により適したものとなることが分かる。
この結果より、非磁性層の平均厚みが0.7μm以下である磁気記録テープが、上記記録再生装置における使用にさらにより適したものとなることが分かる。
実施例9と実施例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〕磁性層、非磁性層、及びベース層をこの順に有する層構造を有し、
平均厚みtTが、tT≦5.5μm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、且つ、
前記非磁性層の平均厚みtnが、tn≦1.0μmである、
である、
磁気記録媒体。
〔2〕垂直方向における角形比が65%以上である、〔1〕に記載の磁気記録媒体。
〔3〕前記非磁性層は、Fe基非磁性粒子を含有し、前記Fe基非磁性粒子の粒子体積が4.0×10−5μm3以下である、〔1〕又は〔2〕に記載の磁気記録媒体。
〔4〕平均厚みtTが、tT≦5.3μmである、〔1〕〜〔3〕のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
〔5〕平均厚みtTが、tT≦5.2μmである、〔1〕〜〔4〕のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
〔6〕平均厚みtTが、tT≦5.0μmである、〔1〕〜〔5〕のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
〔7〕前記非磁性層の平均厚みtnが、tn≦0.9μmである、〔1〕〜〔6〕のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
〔8〕前記非磁性層の平均厚みtnが、tn≦0.7μmである、〔1〕〜〔7〕のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
〔9〕前記寸法変化量Δwが、700ppm/N≦Δwである、〔1〕〜〔8〕のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
〔10〕前記寸法変化量Δwが、750ppm/N≦Δwである、〔1〕〜〔9〕のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
〔11〕前記寸法変化量Δwが、800ppm/N≦Δwである、〔1〕〜〔10〕のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
〔12〕前記層構造は、前記ベース層の前記非磁性層側とは反対側にバック層を有し、前記バック層の表面粗度Rabが、3.0nm≦Rab≦7.5nmである、〔1〕〜〔11〕のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
〔13〕前記層構造は、前記ベース層の前記非磁性層側とは反対側にバック層を有し、前記磁気記録媒体の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〕〜〔12〕のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
〔14〕温度膨張係数αが、6ppm/℃≦α≦8ppm/℃であり、且つ、湿度膨張係数βが、β≦5ppm/%RHである、〔1〕〜〔13〕のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
〔15〕ポアソン比ρが、0.3≦ρである、〔1〕〜〔14〕のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
〔16〕長手方向の弾性限界値σMDが、0.8N≦σMDである、〔1〕〜〔15〕のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
〔17〕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、〔16〕に記載の磁気記録媒体。
〔18〕前記磁性層が垂直配向しているものである、〔1〕〜〔17〕のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
〔19〕前記層構造は、前記ベース層の前記非磁性層側とは反対側にバック層を有し、前記バック層の平均厚みtbが、tb≦0.6μmである、〔1〕〜〔18〕のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
〔20〕前記磁性層がスパッタ層である、〔1〕〜〔19〕のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
〔21〕前記磁性層の平均厚みtmが、9nm≦tm≦90nmである、〔20〕に記載の磁気記録媒体。
〔22〕前記磁性層が磁性粉を含む、〔1〕〜〔19〕のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
〔23〕前記磁性層の平均厚みtmが、35nm≦tm≦90nmである、〔22〕に記載の磁気記録媒体。
〔24〕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、〔22〕又は〔23〕に記載の磁気記録媒体。
〔25〕前記層構造は、前記ベース層の前記非磁性層側とは反対側にバック層を有し、
前記バック層の表面粗度Rabが、3.0nm≦Rab≦7.5nmである、〔2〕に記載の磁気記録媒体。
〔26〕前記層構造は、前記ベース層の前記非磁性層側とは反対側にバック層を有し、
前記磁気記録媒体の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、〔2〕に記載の磁気記録媒体。
〔27〕温度膨張係数αが、6ppm/℃≦α≦9ppm/℃であり、且つ、
湿度膨張係数βが、β≦5.5ppm/%RHである、
〔2〕に記載の磁気記録媒体。
〔28〕ポアソン比ρが、0.25≦ρである、〔2〕に記載の磁気記録媒体。
〔29〕長手方向の弾性限界値σMDが、0.7N≦σMDである、〔2〕に記載の磁気記録媒体。
〔30〕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、〔29〕に記載の磁気記録媒体。
〔31〕前記非磁性層の平均厚みtnが、tn≦0.9μmである、〔2〕に記載の磁気記録媒体。
〔32〕前記非磁性層の平均厚みtnが、tn≦0.7μmである、〔2〕に記載の磁気記録媒体。
11 ベース層
12 非磁性層
13 磁性層
14 バック層
Claims (24)
- 磁性層、非磁性層、及びベース層をこの順に有する層構造を有し、
平均厚みtTが、tT≦5.5μmであり、
磁気記録媒体の長手方向のテンション変化に対する磁気記録媒体の幅方向の寸法変化量Δwが、660ppm/N≦Δwであり、且つ、
前記非磁性層の平均厚みtnが、tn≦1.0μmである、
磁気記録媒体。 - 垂直方向における角形比が65%以上である、請求項1に記載の磁気記録媒体。
- 前記非磁性層は、Fe基非磁性粒子を含有し、前記Fe基非磁性粒子の粒子体積が4.0×10−5μm3以下である、請求項1又は2に記載の磁気記録媒体。
- 平均厚みtTが、tT≦5.3μmである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
- 平均厚みtTが、tT≦5.2μmである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
- 平均厚みtTが、tT≦5.0μmである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
- 前記非磁性層の平均厚みtnが、tn≦0.9μm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。
- 前記非磁性層の平均厚みtnが、tn≦0.7μm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。
- 前記寸法変化量Δwが、700ppm/N≦Δw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。
- 前記寸法変化量Δwが、750ppm/N≦Δw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。
- 前記寸法変化量Δwが、800ppm/N≦Δw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。
- 前記層構造は、前記ベース層の前記非磁性層側とは反対側にバック層を有し、
前記バック層の表面粗度Rabが、3.0nm≦Rab≦7.5nmである、請求項1〜11のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。 - 前記層構造は、前記ベース層の前記非磁性層側とは反対側にバック層を有し、
前記磁気記録媒体の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1〜12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、6ppm/℃≦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1〜13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1〜14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1〜15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16に記載の磁気記録媒体。
- 前記磁性層が垂直配向しているものである、請求項1〜17のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
- 前記層構造は、前記ベース層の前記非磁性層側とは反対側にバック層を有し、前記バック層の平均厚みtbが、tb≦0.6μmである、請求項1〜18のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
- 前記磁性層がスパッタ層である、請求項1〜19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20に記載の磁気記録媒体。
- 前記磁性層が磁性粉を含む、請求項1〜19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22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22又は23に記載の磁気記録 媒体。
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