JPWO2017125981A1 - 磁気記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
1 磁気記録媒体の構成
2 磁気記録媒体の製造方法
3 効果
[1 磁気記録媒体の構成]
本技術の一実施形態に係る磁気記録媒体は、いわゆる垂直磁気記録媒体であり、図1に示すように、長尺状の基体11と、基体11の一方の主面上に設けられた下地層12と、下地層12上に設けられた磁性層13とを備える。磁気記録媒体が、必要に応じて、磁性層13上に設けられた保護層および潤滑剤層などをさらに備えるようにしてもよい。また、必要に応じて、基体11の他方の主面上に設けられたバックコート層をさらに備えるようにしてもよい。
基体11は、可撓性を有する長尺状のフィルムである。基体11の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル類、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類、セルローストリアセテート、セルロースダイアセテート、セルロースブチレートなどのセルロース誘導体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどのビニル系樹脂、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミドイミドなどのプラスチック、アルミニウム合金、チタン合金などの軽金属、アルミナガラスなどのセラミックなどを用いることができる。磁気記録媒体の機械的強度を高めるために、AlまたはCuの酸化物などを含む薄膜が基体11の少なくとも一方の主面に設けられていてもよい。
磁性層13は、短波長記録または超短波超記録が可能な垂直記録層である。磁性層13は、磁性粉および結着剤を含んでいる。磁性層13が、必要に応じて、導電性粒子、潤滑剤、研磨剤、硬化剤および防錆剤などのうちの少なくとも1種の添加剤をさらに含んでいてもよい。
下地層12は、非磁性粉および結着剤を主成分として含む非磁性層である。下地層12が、必要に応じて、導電性粒子、潤滑剤、硬化剤および防錆剤などのうちの少なくとも1種の添加剤をさらに含んでいてもよい。
次に、上述の構成を有する磁気記録媒体の製造方法の一例について説明する。まず、非磁性粉および結着剤などを溶剤に混練、分散させることにより、下地層形成用塗料を調製する。次に、磁性粉および結着剤などを溶剤に混練、分散させることにより、磁性層形成用塗料を調製する。この際、分散時間などを調整して、十分に磁性粉を分散させるようにする。分散が不十分であると、後工程にて磁性粉を磁場配向させても、長手方向の角形比と垂直方向の角型比の和が1.2以上となり、かつ長手方向の角形比と垂直方向の角型比の差が0.15以上とならなくなる虞がある。磁性層形成用塗料および下地層形成用塗料の調製には、例えば、以下の溶剤、分散装置および混練装置を用いることができる。
本技術の一実施形態に係る磁気記録媒体では、磁性層13が立方晶フェライト磁性粉を含み、長手方向の角形比と垂直方向の角型比の和が1.2以上であり、かつ長手方向の角形比と垂直方向の角型比の差が0.15以上である。これにより、高いSNRを有し、短波長記録が可能な磁気記録媒体を得ることができる。
i 磁性層形成用塗料の分散時間と角型比との関係
ii 長手方向、垂直方向の角型比の和および差とSNRとの関係
[参考例1−1〜1−9]
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、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。その後、さらにサンドミル混合を行い、フィルター処理を行って混合物を得た。次に、0.3mmφのジルコニアビーズを用いた循環運転方式のビーズミル分散機(第1分散機)により、上記混合物に分散処理(予備分散処理のみ)を施した。なお、第1分散機による分散処理の時間を1〜9時間の範囲でサンプル毎に変化させて、塗料の分散状態をサンプル毎に異なるものとした。以上により、磁性層形成用塗料が調製された。
CoNiMnZnフェライト結晶磁性粉:100質量部
(粒子形状:ほぼ立方体状、平均粒子サイズ(平均板径):21nm、平均アスペクト比(平均板状比(平均板径/平均板厚)):1(=21nm/21nm)
塩化ビニル系樹脂(シクロヘキサノン溶液30質量%):55.6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:27.8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
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
カーボンブラック(旭社製、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
まず、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、第1組成物と、第2組成物を加えて予備混合を行った。なお、第1、第2組成物としては、参考例1−1と同様の配合のものを用いた。その後、さらにサンドミル混合を行い、フィルター処理を行って混合物を得た。次に、3mmφのジルコニアビーズを用いた循環運転方式のビーズミル分散機(第1分散機)により、上記混合物に予備分散処理を9時間施した。次に、0.1mmφのジルコニアビーズを用いた循環運転方式のビーズミル分散機(第2分散機)により、上記分散処理を施した混合物に最終分散処理をさらに施した。なお、第2分散機による最終分散処理の時間を1〜8時間の範囲でサンプル毎に変化させて、塗料の分散状態をサンプル毎に異なるものとした。以上により、磁性層形成用塗料が調製された。
磁性層の形成工程において、CoNiMnZnフェライト結晶磁性粉をPENフィルムの長手方向に磁場配向させずに、無配向とする以外は参考例1−1〜1−9と同様にして磁気テープを得た。
磁性層の形成工程において、CoNiMnZnフェライト結晶磁性粉をPENフィルムの長手方向に磁場配向させずに、無配向とする以外は参考例1−10〜1−17と同様にして磁気テープを得た。
上述のようにして得られた磁気テープについて、以下の評価を行った。
振動試料型磁束計(Lakeshore社製)を用い、環境温度23〜25℃、印加磁場15kOeで磁気テープの長手方向の磁化曲線を測定し、磁気テープの長手方向の角型比Rs(=Mr(無磁界での残留磁化)/Ms(15kOe時の磁化))を求めた。この際、ベースフィルム単体での磁化量の測定を行い、その磁化量を磁気テープの磁化量から引いてバックグランドの補正を行った。
[実施例1〜5]
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。その後、ディスパーを備えた攪拌タンクに、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。その後、さらにサンドミル混合を行い、フィルター処理を行って混合物を得た。次に、3mmφのジルコニアビーズを用いた循環運転方式のビーズミル分散機(第1分散機)により、上記混合物に予備分散処理を9時間施した。次に、0.1mmφのジルコニアビーズを用いた循環運転方式のビーズミル分散機(第2分散機)により、上記分散処理を施した混合物に最終分散処理をさらに施した。なお、表1に示すように、第2分散機による最終分散処理の時間をサンプル毎に設定して、塗料の分散状態を調整した。以上により、磁性層形成用塗料が調製された。
CoNiMnZnフェライト結晶磁性粉:100質量部
(粒子形状:ほぼ立方体状、平均粒子サイズ(平均板径):20〜30nm、平均アスペクト比(平均板状比(平均板径/平均板厚)):1.0〜1.2)
塩化ビニル系樹脂(シクロヘキサノン溶液30質量%):55.6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:27.8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
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
カーボンブラック(旭社製、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
第1組成物の調製工程において、CoNiMnZnフェライト結晶磁性粉に代えて、CoNiMnフェライト結晶磁性粉(粒子形状:ほぼ立方体状、平均粒子サイズ(平均板径):20〜30nm、平均アスペクト比(平均板状比):1〜1.2)を用いた。また、表1に示すように、第2分散機の分散時間をサンプル毎に設定して、塗料の分散状態を調整した。更に、磁性層の形成工程において、表1に示すように、磁場の強度をサンプル毎に設定した。これ以外のことは、実施例1と同様にして磁気テープを得た。
磁性層の形成工程において、CoNiMnZnフェライト結晶磁性粉をPENフィルムの長手方向に磁場配向させずに、無配向とした。また、表1に示すように、第2分散機の分散時間をサンプル毎に設定して、塗料の分散状態を調整した。これ以外のことは、実施例1と同様にして磁気テープを得た。
磁性層の形成工程において、CoNiMnフェライト結晶磁性粉をPENフィルムの長手方向に磁場配向させずに、無配向とした。また、表1に示すように、第2分散機の分散時間をサンプル毎に設定して、塗料の分散状態を調整した。これ以外のことは、実施例6と同様にして磁気テープを得た。
第1組成物の調製工程において、CoNiMnZnフェライト磁性粉に代えて、針状を有するFeCo合金系メタル磁性粉を用いた。また、磁性層の形成工程において、FeCo合金系メタル磁性粉をPENフィルムの長手方向に10kOeで磁場配向させた。これ以外のことは、実施例1と同様にして磁気テープを得た。
第1組成物の調製工程において、CoNiMnZnフェライト磁性粉に代えて、六角板状を有するバリウムフェライト磁性粉を用いた。また、磁性層の形成工程において、磁場を加えずにバリウムフェライト磁性粉を自然にPENフィルムの厚さ方向に多少配向させた。これ以外のことは、実施例1と同様にして磁気テープを得た。
上述のようにして得られた磁気テープについて、以下の評価を行った。
振動試料型磁束計(Lakeshore社製)を用い、環境温度23〜25℃、印加磁場15kOeで磁気テープの長手方向および磁気テープの表面に対して垂直方向の磁化曲線を測定し、長手方向および垂直方向の角型比Rs(=Mr(無磁界での残留磁化)/Ms(15kOe時の磁化))、垂直方向の保磁力Hcを求めた。この際、ベースフィルム単体での磁化量の測定を行い、その磁化量を磁気テープの磁化量から引いてバックグランドの補正を行った。次に、磁気テープの評価指標として、求めた長手方向および垂直方向の角型比から「長手方向の角形比と垂直方向の角型比の和」および「長手方向の角形比と垂直方向の角型比の差」を求めた。図3Aに、実施例1、比較例1、比較例5の磁気テープの長手方向の磁化曲線を示す。図3Bは、実施例1、比較例1、比較例5の磁気テープの垂直方向の磁化曲線を示す。
まず、市販のMountain Engineering社製のLFFで磁気テープを走行させ、リニアテープドライブ用のヘッドを用いて記録再生を行うことにより、DC消去ノイズおよびSNRを求めた。なお、記録波長は280kFCI(kilo Flux Changes per Inch)とした。DC消去ノイズの測定はスペクトラムアナライザーで行い、直流消去はテープに市販のネオジム磁石で磁場をかけることで行った。なお、DC消去ノイズは、直流消去(消磁)した磁気テープを再生した場合に発生するノイズを意味する。図4Aに、実施例1、比較例1の磁気テープの直流消去ノイズを示す。図4Bに、実施例1、比較例1の磁気テープの周波数特性を示す。
◎:DC消去ノイズが0.0012mVrms以下である。
○:DC消去ノイズが0.0012mVrmsを超え0.0015mVrms以下である。
×:DC消去ノイズが0.0015mVrmsを超える。
但し、SNRの評価において上記記号“◎”、“○”、“×”はそれぞれ、評価結果として“ノイズが非常に低い”、“ノイズが低い”、“ノイズが大きい”を意味する。記録再生システムを成立させるのに最低必要となるSNRを得るためには、少なくともDC消去ノイズを0.0015mVrms以下とする必要があるため、0.0015mVrmsを低いDC消去ノイズの判断基準とした。
◎:SNRが17dB以上である。
○:SNRが15dB以上17dB未満である。
×:SNRが15dB未満である。
但し、SNRの評価において上記記号“◎”、“○”、“×”はそれぞれ、評価結果として“SNRが非常に良好”、“SNRが良好”、“SNRが悪い”を意味する。記録再生システムを成立させるのに最低必要となるSNRは、一般に15dB程度といわれているため、15dBを良好なSNRの判断基準とした。
(1)
長尺状の基体と、
立方晶フェライト磁性粒子の粉末を含む磁性層と
を備え、
長手方向の角形比と垂直方向の角型比の和が1.2以上であり、かつ長手方向の角形比と垂直方向の角型比の差が0.15以上である磁気記録媒体。
(2)
上記立方晶フェライト磁性粒子は、Coを含んでいる(1)に記載の磁気記録媒体。
(3)
上記立方晶フェライト磁性粒子は、Ni、Mn、Al、CuおよびZnからなる群より選ばれる1種以上をさらに含んでいる(2)に記載の磁気記録媒体。
(4)
長手方向の角形比と垂直方向の角型比の和が1.28以上であり、長手方向の角形比と垂直方向の角型比の差が0.26以上である(1)から(3)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(5)
上記立方晶フェライト磁性粒子の粉末は、長手方向に配向している(1)から(4)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(6)
上記立方晶フェライト磁性粒子は、立方体状またはほぼ立方体状を有する(1)から(5)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(7)
上記磁性層は、垂直記録層である(1)から(6)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
12 下地層
13 磁性層
Claims (7)
- 長尺状の基体と、
立方晶フェライト磁性粒子の粉末を含む磁性層と
を備え、
長手方向の角形比と垂直方向の角型比の和が1.2以上であり、かつ長手方向の角形比と垂直方向の角型比の差が0.15以上である磁気記録媒体。 - 上記立方晶フェライト磁性粒子は、Coを含んでいる請求項1に記載の磁気記録媒体。
- 上記立方晶フェライト磁性粒子は、Ni、Mn、Al、CuおよびZnからなる群より選ばれる1種以上をさらに含んでいる請求項2に記載の磁気記録媒体。
- 長手方向の角形比と垂直方向の角型比の和が1.28以上であり、長手方向の角形比と垂直方向の角型比の差が0.26以上である請求項1に記載の磁気記録媒体。
- 上記立方晶フェライト磁性粒子の粉末は、長手方向に配向している請求項1に記載の磁気記録媒体。
- 上記立方晶フェライト磁性粒子は、立方体状またはほぼ立方体状を有する請求項1に記載の磁気記録媒体。
- 上記磁性層は、垂直記録層である請求項1に記載の磁気記録媒体。
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