JP2005267850A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】支持体上に磁性層が形成されてなる磁気記録媒体の製造方法において、該支持体の少なくとも片方の面上に厚さが0.10〜1μm、表面粗さが5nm以下かつ原子間力顕微鏡(AFM)により測定された20nm以上の高さの突起が20個/900μm2以下である平滑塗布層を設け、巻き取ることなく当該平滑塗布層上に少なくとも磁性層を形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【選択図】 なし
Description
このようなサーマルノイズを低減するには、磁性層の表面性を制御することが重要であり、そのための手段として支持体の表面性を制御することが行われてきている。例えば、特許文献5及び特許文献6には、支持体上にポリウレタン被覆層を設けたものが、特許文献7には、支持体上に放射線照射により重合する化合物からなる層を設けたものを提案している。
しかし、前者の先行技術は、製造される支持体が高価であり、かつ平滑性が不十分である。
更に、前者および後者の先行技術とも平滑化された支持体を一旦ロール状に巻き取り、その巻き取ったロールを別に設けられた磁性層等の機能層を設ける塗布あるいは蒸着等の工程で再び送り出すことが想定されている。しかし、平滑化された支持体はハンドリングが困難で特に巻き取る際にはしわが発生し易く、生産性、歩留まりが著しく低下するという問題があった。
本発明の好ましい態様は以下の通りである。
(1)前記磁性層の厚さが20〜500nmであることを特徴とする前記磁気記録媒体の製造方法。
(2)前記磁性層と平滑塗布層との間に非磁性粉末と結合剤を含む厚さ0.5〜3.0μmの非磁性層を設けたことを特徴とする前記磁気記録媒体の製造方法。
(3)前記非磁性層と磁性層がウェットオンウェット塗布により設けられたことを特徴とする前記磁気記録媒体の製造方法。
平滑塗布層が設けられる支持体は通常はロール状であり、これを引き出しながら支持体上に平滑塗布層を設け、巻き取ることなく平滑塗布層が乾燥した後に少なくとも磁性層が平滑塗布層上に設けられ、次いで所定の形状、サイズに裁断される。従って、平滑塗布層を上記のように高度に平滑化してもしわ等の不具合が回避できるため表面性の優れた磁性層を形成することができ、ひいてはC/NまたはS/Nを改善することができる。
平滑塗布層は支持体の両面に設けられても片面のみに設けられても良い。例えば、ディスク状磁気記録媒体の場合は、通常、両面に平滑塗布層が設けられ、テープ状磁気記録媒体の場合は、通常、片面に設けられるが、特に限定されない。平滑塗布層の厚さは、0.2〜0.7μmが更に好ましい。
平滑塗布層の厚さが上記範囲を外れると平滑塗布層の表面粗さ及びPN(20nm以上)を本発明の範囲に調整することが困難となる傾向があり、また、同厚さが1μmを超えるとテープ状磁気記録媒体の高容量化にとって不利となる。
平滑塗布層の表面粗さは、WYKO社製TOPO−3Dで250μm角を測定した中心面平均表面粗さRaで示す。Raは0.5〜4.0nmが更に好ましく、1.0〜3.0nmが特に好ましい。
平滑塗布層に存在する突起の高さとは、原子間力顕微鏡にて求められる中心面(平面と粗さ曲面で囲まれた体積が平面に対し上下で等しくかつ最小になる平面)を基準面とした高さと定義する。
従って、PN(20nm以上)とは、この基準面以上の高さが20nm以上である突起の30μm角当りの総数で突起密度を示す。PN(20nm以上)は10個/900μm2以下が更に好ましい。
平滑塗布層のRa及びPN(20nm以上)は小さいければ小さい程好ましく、各々の少なくとも一方が上記範囲を超えるとC/N又はS/Nが改善されない。
1)支持体上に高分子溶液を塗布乾燥させて平滑塗布層を形成する手段。
2)支持体上に分子中に放射線硬化官能基を有する化合物を含有した塗布液を塗布した後、放射線照射し硬化して平滑塗布層を形成する手段。
まず手段1)について説明する。
用いられる高分子溶液としては、粘度は50cp以下が好ましく、さらには30cp以下が好ましい。また、塗布液の表面張力は22mN/m以上が好ましく、24mN/m以下が更に好ましい。
高分子としては、数平均分子量は10000〜100000が好ましい。また、平滑塗布層上に塗布層を設けて磁気記録媒体を形成する場合には、該塗布層用溶媒に不溶性乃至難溶性の高分子が好ましく、特に水溶性高分子が好ましい。
また、高分子のガラス転移温度(Tg)は0℃〜120℃が好ましく、さらに好ましくは10℃〜80℃が好ましい。0℃未満では端面でのブロッキングが生じる場合があり、120℃を超えると平滑塗布層内の内部応力が緩和されず結果として密着力が確保できない場合がある。
ポリアミドとしては、ジアミンとジカルボン酸の重縮合化合物、ラクタム類の開環重合化合物、ジアミンとジカルボン酸との1/1(モル比)の塩とカプロラクタム等のラクタム類との共重合物等が挙げられる。
ラクタム類としては、α−ピロリドン、α−ピペリドン、γ−ブチロラクタム、δ−バレロラクタム、ε−カプロラクタム、ω−カプリルラクタム、ω−ラウロラクタム等が使用される。
更に、ポリアミドとしては、プラスチック材料講座(16)「ポリアミド樹脂」(福本修編、日刊工業新聞社発行);「合成高分子V」(朝倉書店発行、村橋、井本、谷編集);米国特許2130497号;同2130523号;同2149273号;同2158064号;同2223403号;同2249627号;同2534347号;2540352号;2715620号;同2756221号;同2939862号;同2994693号:同3012994号;同3133956号;同3188228号;同3193475号;同3193483号;同3197443号;同3226362号;同3242134号;同3247167号;同3299009号;同3328352号;同3354123号等に記載されているものや、特開平11−283241号公報に記載されている3級アミノ基を有するポリアミド等からも適宜選定して用いられ得る。
酸ジ無水物やそのエステルとしては、ピロメリット酸−1,4−ジメチルエステル、ピロメリット酸テトラメチルエステル、ピロメリット酸エチルエステル、2,3,6,7−ナフタリンテトラカルボン酸ジ無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸ジ無水物、1,2,5,6−ナフタリンテトラカルボン酸ジ無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸ジ無水物、2,2’,6,6’−ビフェニルテトラカルボン酸ジ無水物等が挙げられる。
末端にアミノ基を有する低分子量のポリアミド酸は、上記ジアミと酸ジ無水物やそのエステルと反応させることにより形成できる。
二塩基酸クロリドとしては、上記ジカルボン酸のクロリドが挙げられる。
用いられるポリアミドイミドとしては、「ポリアミド樹脂ハンドブック」(日刊工業新聞社発行)等に記載されているものから適宜選定され得る。
ジカルボン酸としては、芳香族、脂肪族、脂環族のものなどが挙げられ、具体的には上記と同様のものが挙げられるが、芳香族のものが好ましい。
グリコール成分としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールAなどの脂肪族、脂環族、芳香族グリコール等が挙げられる。
ポリオールとしては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール等が用いられる。ポリエステルポリオールのポリエステル成分としては、上記ポリエステルのジオールが挙げられる。ジイソシアネートとしては、磁性層に用いる結合剤のところで記載されるものが挙げられる。鎖延長剤としては、多価アルコール、ポリアミン(例えば、上記ジアミン等)等が用いられる。
用いられる分子中に放射線硬化官能基を有する化合物(以下、「放射線硬化型化合物」とも言う)は、放射線、例えば、電子線、紫外線などによるエネルギーが与えられると重合乃至架橋して高分子化して硬化する性質を有する化合物を言う。そして、放射線硬化型化合物は、それらのエネルギーを与えない限り反応が進まない。そのため放射線硬化型化合物を含む塗布液は、放射線を照射しない限り粘度が安定しており、高い塗膜平滑性を得ることができる。また、放射線による高いエネルギーにより瞬時に反応が進むため、高い塗膜強度を得ることができる。
上記放射線硬化型化合物の分子量は、200〜2000の範囲であることが好ましい。分子量が上記範囲であると、比較的低分子量であるので、カレンダー工程において塗膜が流動し易く成形性が高く、平滑な塗膜を実現することができる。
2官能の放射線硬化型化合物の具体例としては、エチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ブタンジオールジアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート、ブタンジオールジメタクリレート、ヘキサンジオールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリプロピレングリコールジメタクリレート等に代表される脂肪族ジオールにアクリル酸、メタクリル酸を付加させたものを用いることができる。
また、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリエーテルポリオールに、アクリル酸、メタクリル酸を付加したポリエーテルアクリレート、ポリエーテルメタクリレートや公知のニ塩基酸、グリコールから得られたポリエステルポリオールに、アクリル酸、メタクリル酸を付加させたポリエステルアクリレート、ポリエステルメタクリレートも用いることができる。
公知のポリオール、ジオールとポリイソシアネートを反応させたポリウレタンにアクリル酸、メタクリル酸を付加させたポリウレタンアクリレート、ポリウレタンメタクリレートを用いてもよい。
ビスフェノールA、ビスフェノールF、水素化ビスフェノールA、水素化ビスフェノールFやこれらのアルキレンオキサイド付加物にアクリル酸、メタクリル酸を付加させたものや、イソシアヌル酸アルキレンオキサイド変性ジアクリレート、イソシアヌル酸アルキレンオキサイド変性ジメタクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート等の環状構造を有するものも用いることができる。
放射線として、紫外線を用いる場合は、重合開始剤を併用することが好ましい。重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤、光カチオン重合開始剤及び光アミン発生剤等を用いることができる。
光カチオン重合開始剤として、アデカウルトラセットPP−33、OPTMER SP−150、同170(旭電化工業(株)製)(ジアゾニウム塩)、OPTOMER SP−150、170(旭電化工業(株)製)(スルホニウム塩)、IRGACURE 261(チバ−ガイギー(株)製)(メタロセン化合物)等の市販品を用いることもできる。
支持体上に上記塗布液を塗布した後、通常、乾燥後に放射線が塗布層に照射される。乾燥は、自然乾燥、加熱乾燥いずれでもよい。
放射線として、電子線を用いる場合、電子線量は総量で1〜20Mradが好ましく、3〜10Mradが更に好ましい。
放射線として、紫外線を用いる場合、その量は10〜100mJ/cm2が好ましい。
紫外線(UV)及び電子線(EB)照射装置、照射条件などについては、「UV・EB硬化技術」((株)総合技術センター発行)や「低エネルギー電子線照射の応用技術」(2000、(株)シーエムシー発行)などに記載されている公知のものを用いることができる。
平滑塗布層の厚さは、平滑塗布層の構成成分等によるが、前記範囲が好ましい。磁気テープの場合、平滑塗布層の表面性、物理強度が確保されるのであれば、高容量化には薄い程好ましい。
しかし、このような平滑塗布層用塗布液の組成を変更して本発明の範囲を外れた平滑塗布層を形成するような塗布液を支持体の他方に塗布してバック層などを形成してテープ状磁気記録媒体を形成してもよい。その場合、更にその平滑塗布層の上に他の組成の層を形成してもよい。
塗布型の場合、磁性層の厚さは0.02〜0.5μmが好ましく、0.05〜0.2μmが更に好ましい。
また、磁性層は、平滑塗布層上に非磁性粉末と結合剤を含む非磁性層(下層ともいう)を設けた上に設けることが好ましい。非磁性層の厚さは0.5〜3.0μmが好ましく、更に0.8〜2.0μmが好ましい。
また、磁性層(上層又は上層磁性層ともいう)と非磁性層は、非磁性層が湿潤状態に間に磁性層を設けるウェットオンウェット(W/W)塗布により設けることが好ましい。
[磁性層]
本発明の磁気記録媒体は下層と超薄層磁性層を支持体の片面だけでも、両面に設けても良い。上下層は下層を塗布後、下層が湿潤状態の内(W/W)でも、下層が乾燥した後、ウェットオンドライ(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が、デイスクの場合は乾燥後塗布も十分使用できる。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。磁性層の抗磁力Hcは160kA/m以上であることが好ましく、強磁性金属粉末ではBmは0.2〜0.5T、六方晶フェライト粉末では0.1〜0.3Tであることが好ましい。
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かまわない。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%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。 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かまわない。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号などに記載されている。
次に支持体と磁性層の間に下層である非磁性層を設ける時の下層に関する詳細な内容について説明する。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。
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。
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。
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、粒子径は5nm〜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、BLACKPEARLS 2000、1300、1000、900、905、800,700、VULCAN XC−72、旭カーボン社製、#80、#60,#55、#50、#35、三菱化成工業社製、#2400B、#2300、#900,#1000#30,#40、#10B、コロンビアンカーボン社製、CONDUCTEX SC、RAVEN 150、50,40,15、RAVEN−MT−P、日本EC社製、ケッチェンブラックEC、などがあげられる。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かまわない。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かまわない。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。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。
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。二硫化モリブデン、二硫化タングステングラファイト、窒化ホウ素、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かまわない)、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かまわない)、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かまわない)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かまわない)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。
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。コンピューターテープの支持体は、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。
一般に、コンピュータデータ記録用の磁気テープは、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。このような高い走行耐久性を維持させるために、バック層には、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。
本発明において、平滑塗布層が設けられる支持体は、特に制限されるべきものではないが、実質的に非磁性で可撓性のものが好ましい。
本発明に用いられる可撓性支持体としてはポリエチレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレート、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、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスルフォン、芳香族ポリアミド又は脂肪族ポリアミド、ポリベンゾオキサゾ−ルなどの公知のフィルムが使用できる。ポリエチレンナフタレ−ト、ポリアミドなどの高強度支持体を用いることが好ましい。また必要に応じ、磁性面とベ−ス面の表面粗さを変えるため特開平3−224127に示されるような積層タイプの支持体を用いることもできる。これらの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良い。また支持体としてアルミまたはガラス基板を適用することも可能である。
これらの支持体は、0.5μm以上の粗大突起がないことが好ましい。ま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ーの大きさと量により自由にコントロールされるものである。これらのフィラー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粉末があげられる。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、0.01〜1μmの大きさのもの各々を0.1mm2あたり0〜2000個の範囲でコントロールすることができる。
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)、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。
磁気記録媒体の磁性塗料、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かまわない。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かまわない。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かまわない。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、特開平1−79274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。
本発明になる磁気記録媒体の磁性層の飽和磁束密度は強磁性金属微粉末を用いた場合0.2〜0.5T、六方晶フェライトをもちいた場合は0.1〜0.3Tである。抗磁力Hcは通常、120〜400kA/mであるが、好ましくは136〜240kA/mである。抗磁力の分布は狭い方が好ましく、SFD(スイッチング・フィールド・ディストリビューション)およびSFDrは0.6以下が好ましい。
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。
磁気テープの作成
比較例1
<塗料の作成>
磁性層塗料
強磁性金属粉末 100部
組成:Co/Fe=21原子%、Al/Fe=7原子%、Y/Fe=5原子%
平均長軸長:0.06μm、平均針状比:6
Hc:2310Oe(185kA/m)、σs:137A・m2/kg
塩化ビニル系共重合体 MR110(日本ゼオン社製) 12部
ポリウレタン樹脂 UR8200(東洋紡社製) 3部
α−アルミナ HIT55(住友化学社製) 2部
カ−ボンブラック #55(旭カーボン社製) 1部
ブチルステアレート 1部
ステアリン酸 5部
メチルエチルケトン 100部
シクロヘキサノン 20部
トルエン 60部
非磁性粉末 TiO2 結晶系ルチル 80部
平均粒子径:0.035μm、SBET:40m2/g、pH:7、TiO2含有量90%以上、DBP吸油量27〜38ml/100g、表面にAl2O3が粒子全体に対して8質量%存在
カ−ボンブラック 20部
コンダクテックスSC−U(コロンビアンカーボン社製)
塩化ビニル共重合体 MR110(日本ゼオン社製) 12部
ポリウレタン樹脂 UR8200(東洋紡社製) 5部
フェニルホスホン酸 4部
ブチルステアレート 1部
ステアリン酸 3部
メチルエチルケトン/シクロヘキサノン(8/2混合溶剤) 250部
比較例1において、アラミド支持体の一方の面に平滑塗布層用塗布液(P1:表1記載)を厚みが0.05μmとなるように塗布、乾燥した後、巻き取ることなく平滑塗布層上に比較例1と同様に非磁性層および磁性層を形成した他は比較例1と同様にしてテープ試料を得た。
比較例2において、平滑塗布層の厚みを表2に記載のものに変更した以外は、比較例2と同様にしてテープ試料を得た。
実施例2において、平滑塗布層形成後、一旦巻き取ったものを再度送り出して下層及び上層を形成した以外は、実施例2と同様にしてテープ試料を得た。
実施例2において、平滑塗布層用塗布液を(P2:表1記載)に変更し、平滑塗布層を形成後、5Mradの電子線を照射して平滑塗布層を形成した以外は、実施例2と同様にしてテープ試料を得た。
実施例4において、平滑塗布層形成後、一旦巻き取ったものを再度送り出して下層及び上層を形成した以外は、実施例5と同様にしてテープ試料を得た。
実施例2において、平滑塗布層用塗布液を(P3:表1記載)に変更し、平滑塗布層を形成後、50mJ/cm2の紫外線を照射して平滑塗布層を形成した以外は、実施例2と同様にしてテープ試料を得た。
実施例6において、平滑塗布層形成後、一旦巻き取ったものを再度送り出して下層及び上層を形成した以外は、実施例6と同様にしてテープ試料を得た。
素材A:水溶性ポリアミド樹脂(東レ(株)製「水溶性ナイロンA−90」、数平均分子量:66000)
素材B:エチレンオキサイド変性ビスフェノールAのジアクリレート(共栄社化学(株)製「BP−4EA」)
素材C:素材B 95質量部とベンジルジメチルケタール(チバスペシャリティー社製「イルガキュア651」)5質量部の混合物
比較例1において磁性塗料を以下のものに変更した以外は、比較例1と同様にしてテープ試料を得た。尚、非磁性層用塗布液は比較例1と同じである。
磁性塗料
バリウムフェライト磁性粉 100部
組成:Ba/Zn/Co/Nb=1/1.0/0.5/0.4(モル比)
塩化ビニル系共重合体 MR555(日本ゼオン社製) 6部
ポリウレタン樹脂 UR8200(東洋紡社製) 3部
α−アルミナHIT55(住友化学社製) 2部
カ−ボンブラック 5部
#55(旭カーボン社製)
ブチルステアレート 1部
ステアリン酸 2部
メチルエチルケトン 125部
シクロヘキサノン 125部
比較例7において、アラミド支持体の一方の面に平滑塗布層用塗布液(P1:表1記載)を厚みが0.05μmとなるように塗布、乾燥した後、巻き取ることなく平滑塗布層上に比較例1と同様に非磁性層および磁性層を形成した他は比較例7と同様にしてテープ試料を得た。
比較例8において、平滑塗布層の厚みを表3に記載のものに変更した以外は、比較例8と同様にしてテープ試料を得た。
実施例8において、平滑塗布層形成後、一旦巻き取ったものを再度送り出して下層及び上層を形成した以外は、実施例2と同様にしてテープ試料を得た。
実施例10
実施例8において、平滑塗布層用塗布液を(P2:表1記載)に変更し、平滑塗布層を形成後、5Mradの電子線を照射して平滑塗布層を形成した以外は、実施例8と同様にしてテープ試料を得た。
実施例10において、平滑塗布層形成後、一旦巻き取ったものを再度送り出して下層及び上層を形成した以外は、実施例10と同様にしてテープ試料を得た。
実施例8において、平滑塗布層用塗布液を(P3:表1記載)に変更し、平滑塗布層を形成後、50mJ/cm2の紫外線を照射して平滑塗布層を形成した以外は、実施例8と同様にしてテープ試料を得た。
実施例11において、平滑塗布層形成後、一旦巻き取ったものを再度送り出して下層及び上層を形成した以外は、実施例11と同様にしてテープ試料を得た。
比較例13
比較例1において、非磁性層を設けなかった他は比較例1と同様にしてテープ試料を得た。
実施例13
実施例2において、非磁性層を設けなかった他は実施例2と同様にしてテープ試料を得た。
比較例1において、非磁性層及び磁性層をウェットオンドライ(W/D)法により設けた他は比較例1と同様にしてテープ試料を得た。
実施例2において、非磁性層及び磁性層をウェットオンドライ(W/D)法により設けた他は実施例2と同様にしてテープ試料を得た。
磁性塗料
バリウムフェライト磁性粉 100部
組成:Ba/Zn/Co/Nb=1/0.7/0.1/0.3(モル比)
塩化ビニル共重合体 MR555(日本ゼオン社製) 5部
ポリウレタン樹脂 UR8200(東洋紡社製) 3部
αアルミナ HIT55(住友化学社製) 10部
カ−ボンブラック #55(旭カーボン社製) 1部
フェニルホスホン酸 2部
ブチルステアレート 10部
ブトキシエチルステアレート 5部
イソヘキサデシルステアレート 3部
ステアリン酸 2部
メチルエチルケトン 125部
シクロヘキサノン 125部
非磁性粉末 TiO2 結晶系ルチル 80部
平均粒子径:0.035μm、SBET:40m2/g、pH:7、TiO2含有量90%以上、DBP吸油量27〜38ml/100g、表面にAl2O3が粒子全体に対して8質量%存在
カ−ボンブラック 20部
コンダクテックスSC−U(コロンビアンカーボン社製)
塩化ビニル共重合体 MR110(日本ゼオン社製) 12部
ポリウレタン樹脂 UR8200(東洋紡社製) 5部
フェニルホスホン酸 4部
ブチルステアレート 10部
ブトキシエチルステアレート 5部
イソヘキサデシルステアレート 2部
ステアリン酸 3部
メチルエチルケトン/シクロヘキサノン(8/2混合溶剤) 250部
比較例15
得られた磁性層塗布液を、乾燥後の厚さが0.2μmになるように、厚さ62μmで中心面平均表面粗さが7.0nmのポリエチレンテレフタレ−ト支持体上に塗布をおこない、湿潤状態にあるうちに周波数50Hz、磁場強度25mTまた周波数50Hz、12mTの2つの磁場強度交流磁場発生装置の中を通過させてランダム配向処理をおこない、乾燥後7段のカレンダで温度90℃、線圧300Kg/cm(294kN/m)にて処理を行い、3.7吋に打ち抜き表面研磨処理施してディスク媒体を得た。
比較例15において、支持体の一方の面に平滑塗布層用塗布液(P1:表1記載)を厚みが0.3μmとなるように塗布、乾燥した後、巻き取ることなく形成した平滑塗布層上に比較例15と同様に磁性層を形成した他は比較例15と同様にしてディスク試料を得た。
比較例16
得られた非磁性層塗布液を厚さ62μmで中心面平均表面粗さが7.0nmのポリエチレンテレフタレ−ト支持体上に乾燥後の厚さが1.5μmになるよう塗布、乾燥し、得られた非磁性層上に磁性層の厚さが0.15μmになるように、磁性層塗布液を用いて塗布をおこない、磁性層がまだ湿潤状態にあるうちに比較例15と同様にランダム配向処理をおこない、更に比較例15と同様にしてディスク試料を得た。
実施例16
比較例16において、支持体の一方の面に実施例15と同様に平滑塗布層を塗布、乾燥した後、巻き取ることなく形成した平滑塗布層上に比較例16と同様に非磁性層及び磁性層を形成した他は比較例16と同様にしてディスク試料を得た。
比較例17
得られた非磁性層塗布液を、乾燥後の厚さが1.5μm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、磁性層塗布液を用いて厚さ62μmで中心面平均表面粗さが7.0nmのポリエチレンテレフタレ−ト支持体上に同時重層塗布をおこない、両層がまだ湿潤状態にあるうちに比較例15と同様にランダム配向処理をおこない、更に比較例15と同様にしてディスク媒体を得た。
実施例17
比較例17において、支持体の一方の面に実施例15と同様に平滑塗布層を塗布、乾燥した後、巻き取ることなく形成した平滑塗布層上に比較例17と同様に非磁性層及び磁性層を形成した他は比較例17と同様にしてディスク試料を得た。
測定法
(1)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/min、ノイズは変調ノイズを測定。尚、面記録密度は、0.57Gbit/inch2(トラックピッチ:6.8μm、ビット長:0.165μm)とした。
(2)SN比(ディスク):記録ヘッド[MIG(Metal in Gap)]、ギャップ0.15μm、1.8T)と再生用MRヘッドをスピンスタンドに取り付けて測定した。回転数2500〜3500rpm、半径30mm、ノイズはDCノイズ。尚、面記録密度は、1Gbit/inch2(トラックピッチ:1μm、ビット長:0.03μm)とした。
(3)平滑塗布層のPN(20nm以上)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、突起を測定した。
(4)平滑塗布層の溶出量:メチルエチルケトン(MEK)/シクロヘキサノン混合溶液(1:1)への溶出量を求めた。
Claims (1)
- 支持体上に磁性層が形成されてなる磁気記録媒体の製造方法において、該支持体の少なくとも片方の面上に厚さが0.10〜1μm、表面粗さが5nm以下かつ原子間力顕微鏡(AFM)により測定された20nm以上の高さの突起が20個/900μm2以下である平滑塗布層を設け、巻き取ることなく当該平滑塗布層上に少なくとも磁性層を形成すること、並びに前記平滑塗布層は高分子溶液を塗布乾燥させて形成されたものであることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
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2005
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