JPH0927112A - 高い記録密度を有する磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い記録密度を有する磁気記録媒体を提供す
ることである。 【解決手段】 デジタル記録のための有利な特性、すな
わち極めて小さなパルス幅と、高い出力レベルを有す
る、縦方向に方向付けられている磁気記録媒体におい
て、そのｌ_r ／（ｄ・Ｌ）（ｌ_rはｍＴを単位とする残
留偏波であり、ｄはμｍを単位とする磁気層の厚さであ
り、Ｌはｎｍを単位とする磁性顔料の平均粒子長さであ
る）の商が、１８よりも大であり、且つＰＷ₅₀と記載さ
れるパルス幅が、５００ｎｍよりも小なることによっ
て、解決される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、極めて小さな層厚
を有し、高密度の記録に適した、基本的に縦方向に方位
付けられた磁気記録媒体に関するものである。

【０００２】最近、磁気記録媒体の記録密度に対する増
大する要求を充たすために、記録波長が、一貫して低減
されてきた。例えば、８ミリビデオ装置のための記録波
長は０．５８μｍである。これは、信号の録音再生にお
ける厚さの減量の問題を引き起こしている。すなわち、
録音再生レベルが、増大する層厚の関数として直線的に
増加せず、飽和効果を示しているのである。かくて、極
めて薄い層だけが、短い波長用として要求されているの
である。

【０００３】この要求に応えるために、結合剤を持たな
い強磁性の金属層が真空方式を用いて非常に小さな厚さ
で使用される磁気記録媒体が、過去１０年のうちに開発
されてきた。金属を蒸着されたこれらの記録媒体は、わ
ずかに厚さの減量をもたらし、極めて高い録音再生水準
を達成しているが、この種のテ−プの量産は、磁性顔料
が結合剤中に分散されている磁気記録媒体と比較して、
尚もかなりの困難をもたらしている。それどころか、こ
れらの金属蒸着テ−プは、大気中の酸素の影響下で変質
するのである。

【０００４】

【従来の技術】しかしながら、最近、微細に分割された
磁性粒子が重合体の結合剤中に分散されている薄い磁気
層によって、薄い層厚に対する要求を充たすことが可能
になってきた。この層は、非磁性の基層の上に設けられ
る。

【０００５】このような使用方法は、例えば、米国特許
第２８１９１８６号明細書、ドイツ特許出願公開第４３
０２５１６号公報、欧州特許第０５２０１５５号、欧州
特許第０５６６１００号、及びドイツ特許出願第４４４
３８９６号及び第１９５０４９３０号に記載されてい
る。

【０００６】高い記録密度を持った磁気記録は、いまや
圧倒的にデジタル方式で行なわれている。これは、アナ
ログ式ビデオ録画と対照的に、正弦波の信号が記録され
ずに、その代わりに記録ヘッドの電流の方向を切り換え
ることによって、記録媒体に情報が記録されることを意
味する。このような切り換え過程において造られる磁化
のパタ−ンは、磁化転移と呼ばれている。しかしなが
ら、この転移は、急激には発生せず、多かれ少なかれ、
例えばガウス曲線の形で、徐々に発生する。このような
磁化転移の録音再生信号は、ビデオシステムにおいて特
有なものとして使用されている誘導読取りが微分に基づ
いているために、パルス状である。上記の磁化転移は急
には発生しないので、読取りパルスは、通常ＰＷ₅₀の数
値によって規定される一定の幅を持っている。この数値
は、図面に示すように、実際の信号が正確に最大数値の
５０％をとるときの、記録媒体上の二点間の距離を示
す。高密度記録が、極めて小さなパルス幅を必要とする
ことは明らかである。同時に、十分な出力レベルを達成
するためには、極めて大きなパルス量が確保されなけれ
ばならない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
の要件を満たす、冒頭に述べたような一般的な形式の磁
気記録媒体を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
り、商ｌ_r ／（ｄ・Ｌ）が１８より大であり、その場合
において、ｌ_rはｍＴの単位で測定された残留偏波であ
り、ｄはμｍ単位で測定された磁気層の厚さであり、Ｌ
はｎｍ単位で測定された磁性顔料の平均的粒子長さであ
るような、記録媒体によって解決されることを見出ださ
れた。

【０００９】加えるに、パルス幅ＰＷ₅₀は、５００ｎｍ
よりも大でなければならない。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明を、例を挙げて説明すれば
次の通りである。

【００１１】測定された数値は、次の条件のもとで、試
験的構成を使用して得られたものである。

【００１２】 相対的ヘッド／テ−プ速度：ｖ＝３．１７ｍ／ｓ 書込み／読み取りヘッド：Ｖ８型、測定されたギャップ
零位点 ｇ_w ＝２３６ｎｍ

【００１３】記録電流は、方形波信号の基本波のレベル
が、波長がλ＝３ｇ_w ＝７０８ｎｍ、すなわち測定され
たヘッドギャップ幅の３倍のときに方形波記録における
最大であるように調整された。測定は、分光分析器（解
像度帯域幅：３０ｋＨｚ）を使用して実施された。も
し、例えば記録電流を２０−３０％程低減することによ
って、この条件が変化するのであれば、新しい記録媒体
と競争製品との間の差は、そのままか、或いは更に大き
なものになる。

【００１４】９６ｋＨｚの周波数を持った方形波信号が
テ−プに記録された。次いでこの信号は読み取りヘッド
によって読み取られ、ディジタイザによって走査され
た。走査速度は５ｎｓであった。走査された信号から、
単一のパルスが計算された。このパルスは、中心の読取
りパルスを平均することによって得られるものである。
総数で、１２６のパルスの平均値が出された。パルス幅
は、読み取り振幅が、正確に最大読み取り信号の５０％
であるような二点間のテ−プ上の距離を、上記のように
決定することによって、単一パルス測定から計算され
る。再度、図面を参照願いたい。

【００１５】残留偏波ｌ_rは、サンプル量によって分割
された磁気モ−メントによって規定される。これは、市
販の磁力計によって測定される。

【００１６】原則として磁気記録媒体の組成には何の制
約もないが、望ましいのは、磁性顔料を含む層と非磁性
基層から成るものである。

【００１７】酸化鉄、Ｃｏ添加の酸化鉄、金属性顔料及
び金属合金、二酸化クロム及びその他の先行技術による
磁性顔料も使用することが出来、このことは、従来の重
合体の結合剤又は結合剤混合物、及び分散剤、非磁性顔
料、潤滑剤、養生剤、湿潤剤及び溶剤などのその他の添
加物についても同様である。

【００１８】磁気層と非磁気層の適切な成分は、例えば
ドイツ特許出願公開第４３０２５１６号公報に記載され
ている。

【００１９】ポリエチレンテレフタレ−ト又はポリエチ
レンナフタレ−ト、及びポリオレフィン、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、アラミド又
は芳香属のポリアミドなどの公知のポリエステルは、基
層として使用される。基層は、前以てコロナ放電処理、
プラズマ処理、軽い接着処理、熱処理、除塵処理などを
施すことが出来る。本発明の目的を達成するために、非
磁性基層は、一般に０．０３μｍ又はそれ以下の、出来
れば０．０２μｍ又はそれ以下、とりわけ０．０１μｍ
又はそれ以下の中心線平均表面粗度を有するものであ
る。それ故、基層がわずかな中心線平均表面粗度を持つ
だけでなく、１μｍ又はそれ以上の大きな突起物を持た
ないことが望ましい。基層の表面粗度の外形（プロフィ
ル）は、必要あれば、基層に添加されるべき充填材の寸
法及び量によって、自由に管理することが出来る。適切
な充填材の例としては、Ｃａ、Ｓｉ及びＴｉの酸化物及
び炭酸塩、及びアクリル系物質の有機性微粉がある。

【００２０】磁気の分散を調製するためのプロセスは、
少なくとも一段の混練段階と、一段の分散段階と、先行
する各段階の前又は後に必要に応じて設置することが出
来る、更に一段の混合段階から構成される。個々の段階
は、それぞれ二段又はそれ以上にすることが出来る。成
分の調製に当たっては、すべての出発材料、すなわち、
強磁性粉末、結合剤、カ−ボンブラック、研磨剤、静電
防止剤、潤滑剤及び溶剤を、プロセスの開始時点に直ち
に、又は続くプロセスの過程において反応器に添加する
ことが出来る。個々の出発材料は、プロセスに二段又は
三段で付け加えられる段階の複数の部分に分割すること
が出来る。例えば、ポリウレタンは、複数の部分に分割
されて混練段階及び分散段階において添加され、また分
散の後の粘性を調製するための混合段階にも添加され
る。

【００２１】本発明の目的を達成するために、従来の公
知の技術もまた、この新規の磁気記録媒体の生産のため
のプロセスの一部として、使用することが出来る。例え
ば、高い混練能力を有する混練装置、例えば連続式混練
機又は圧力式混練機も、高いＢｒ値を有する新規の磁気
記録媒体を得るために、混練段階において使用すること
が出来る。このような連続式混練機又は圧力式混練機が
使用されるときは、強磁性粉末は結合剤全体と、出来れ
ば３０重量％又はそれ以上で混練されることが望まし
い。例えば、強磁性粉末１００に対して、重量で１５か
ら５００までの結合剤が混練されるのである。

【００２２】５μｍ以下の網目寸法を持った狭い網目の
フィルタ−による微細濾過の後で、分散物は、通常１０
０−５００ｍ／ｍｉｎの速度で在来型のコ−ティング機
械によって処理をされ、基本的に磁界内で縦方向の記録
方向に方位を合わせられ、次いで乾燥され、且つカレン
ダ−でつや出しをされ、必要によっては、更に表面平滑
処理が行なわれる。

【００２３】基本的に縦方向に方位付けられるとは、磁
性粒子が、基本的には記録方向において、層の面に方向
付けられて存在するが、しかし、層面に対して２５°ま
で傾斜して方向付けられることも意味することを意図し
たものである。

【００２４】コ−ティングは、ドクタ−刃付塗装機、ナ
イフ型塗装機、ドクタ−、押出塗装機、逆転ロ−ル塗装
機、又はこれらの組合せによって行なうことが出来る。
二つの層は、濡れた上に塗布する湿対湿の形で同時に塗
布することが望ましい。

【００２５】このようにして得られる磁気記録媒体は、
次いで縦方向に断裁され、通常の使用幅に打ち抜かれ
て、在来方式の電気音響試験及び機械的試験に付され
る。

【００２６】厚さが１μｍ以下の極めて薄い上部磁気層
が、厚さが１−８μｍの非磁性体の基層に塗布されると
きは、特に有利な結果が得られる。

【００２７】本発明は実施例及び比較例との関連で説明
されているが、本発明は、かかる磁気記録媒体の生産の
ための特定の処方例及び装置に限定されるものではな
い。

【００２８】非磁性の基層に塗布された薄い磁性の上層
から成る磁気記録媒体は、ドイツ特許出願第１９５０４
９３０号に更に詳細に記載されている装置によって生産
されたものである。二つの層は、次の処方に基づくもの
である。

【００２９】 ａ）下層の組成 重量割合 極線群を有するビニル重合体 ８５ 極線群を有するポリウレタン ８５ ＴｉＯ₂ （５５ｍ₂／ｇ ＢＥＴ） １０００ 潤滑剤 ２５ ポリイソシアネ−ト ３０ 溶剤（テトラヒドロフラン、ジオキサン） ２２０９

【００３０】この下層の粘性は、５０ｍＰａ．ｓであ
り、流動性限度は１８Ｐａである。

【００３１】 ｂ）上層の組成 重量割合 磁化可能な金属顔料 １０００ α−Ａｌ₂Ｏ₃（粒子寸法＝０．２μｍ） ７０ 極線群を有するビニル重合体 ７７ 極線群を有するポリウレタン ７７ リン酸エステル １０ 潤滑剤 ２５ ポリイソシアネ−ト ２２．５ 溶剤（テトラヒドロフラン、ジオキサン） ６１７０

【００３２】この上層の粘性は、８ｍＰａ．ｓであり、
流動性限度は２．５Ｐａである。

【００３３】粘性及び流動性限度の測定は、キャリ・メ
ド・ＣＳＬレオメーター（Ｃａｒｒｉ−Ｍｅｄ ＣＳＬ
Ｒｈｅｏｍｅｔｅｒ）を使用して、プレ−トエンドコ
−ン（ｐｌａｔｅ−ａｎｄ−ｃｏｎｅ）測定装置で２５
℃の温度下で実施され、ビンガムに従って評価が行なわ
れた（下降曲線）。

【００３４】

【表１】

【００３５】表１は、表に示した異なる磁性顔料を使用
して得られた磁気記録媒体の磁気及び機械的デ−タを示
すものである。μｍ単位のｄは、上層の乾燥層厚であ
り、容積平均後の磁性粒子の平均粒子長さ（ナノメ−ト
ル単位）は、最後の欄に表示されている。粒子寸法は、
１０００００倍の拡大能力を持った電子顕微鏡で測定さ
れた。富士ＳＤＣの名称を持ち、市販され、且つＨｉ−
８型による記録を行なうことを目的されている磁気記録
媒体も、比較のために表に含めてある。

【００３６】下記の表２は、ｎｍ単位のパルス幅Ｐ
Ｗ₅₀、及びｌ_r ／（ｄ・Ｌ）の比率との関連で、異なる
磁気記録媒体で得られた結果を示すものである。その場
合において、ｌ_rはｍＴを単位とする残留偏波であり、
ｄはμｍを単位とする磁気層の厚さであり、Ｌはｎｍを
単位とする磁性顔料の平均粒子長さである。

【００３７】

【表２】

【００３８】新しい記録媒体が、極めて小さなパルス幅
ＰＷ₅₀、すなわち５００ｎｍ以下のパルス幅を有し、同
時にｌ_r ／（ｄ・Ｌ）の高い商、すなわち１８よりも大
なる商を持っていることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＰＷ₅₀なる数値によって示される、読み取りパ
ルスを示すものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴェルナー、レンツ ドイツ、67098、バート、デュルクハイム、 ハインリヒ−ベールマン−シュトラーセ、 14 (72)発明者 ロナルド、ジョン、バイチ ドイツ、67133、マクスドルフ、カール− シューマン−リング、18

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気記録媒体が読み取り・書き込みヘッ
   ドの幅に対して鈍感であり、且つ方形波記録を行なう場
   合に、記録電流が、電気ヘッドギャップ幅の３倍に相当
   する波長で方形波関数の基本波の最大レベルに調整さ
   れ、且つ商ｌ_r／（ｄ・Ｌ）が１８より大であり、その
   場合において、ｌ_rはｍＴの単位で測定された残留偏波
   であり、ｄはμｍ単位で測定された磁気層の厚さであ
   り、Ｌはｎｍ単位で測定された磁性顔料の平均的粒子長
   さであるような、高密度記録を目的とし、且つその磁気
   層内に存在する帯磁可能な粒子が基本的に縦の方向に方
   向付けされている磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 パルス幅ＰＷ₅₀が５００ｎｍよりも小さ
   い、請求項１による記録媒体。