JP6785167B2 - Magnetic recording medium - Google Patents
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Description
本発明は、高容量磁気記録媒体に関し、特に電磁変換特性及び走行耐久性に優れた磁気記録媒体に関する。 The present invention relates to a high-capacity magnetic recording medium, and more particularly to a magnetic recording medium having excellent electromagnetic conversion characteristics and running durability.
磁気記録媒体の一種である磁気テープは、オーディオテープ、ビデオテープ、コンピュータテープ等、様々な用途がある。特に、コンピュータ用のデータバックアップテープの分野では、バックアップの対象となるハードディスクの大容量化に伴い、１巻当たり数ＴＢの記録容量のものが商品化されている。今後、ハードディスクの更なる大容量化に対応するため、バックアップテープの高容量化は不可欠である。 Magnetic tape, which is a type of magnetic recording medium, has various uses such as audio tape, video tape, and computer tape. In particular, in the field of data backup tapes for computers, as the capacity of hard disks to be backed up has increased, those with a recording capacity of several TB per volume have been commercialized. In the future, it will be indispensable to increase the capacity of backup tapes in order to cope with the further increase in capacity of hard disks.
上記バックアップテープとして使用される磁気テープは、更なる記録容量の増大に伴って記録波長が短波長化され、記録・再生時の厚さ損失を低減するために、磁性層の薄層化が進んでいる。磁性層の薄層化にあたっては、非磁性支持体上に非磁性層を設け、更に、その上に磁性層を設ける重層構成の磁気記録媒体が採用されている。 The recording wavelength of the magnetic tape used as the backup tape is shortened as the recording capacity is further increased, and the magnetic layer is thinned in order to reduce the thickness loss during recording / reproduction. I'm out. In order to thin the magnetic layer, a multi-layered magnetic recording medium in which a non-magnetic layer is provided on a non-magnetic support and a magnetic layer is further provided on the non-magnetic support is adopted.
一方、記録容量の向上のための記録波長の短波長化においては、上記磁性層の薄層化とともに磁性層と磁気ヘッドとの間のスペーシングを低スペーシング化して電磁変換特性を向上させる必要がある。しかしながら、この低スペーシング化により磁性層と磁気ヘッドとの間の摩擦が大きくなって走行性が低下して、磁性層の耐久性が劣化する問題がある。 On the other hand, in order to shorten the recording wavelength for improving the recording capacity, it is necessary to thin the magnetic layer and reduce the spacing between the magnetic layer and the magnetic head to improve the electromagnetic conversion characteristics. There is. However, there is a problem that the friction between the magnetic layer and the magnetic head is increased due to this low spacing, the running performance is lowered, and the durability of the magnetic layer is deteriorated.
磁性層と磁気ヘッドとの間の摩擦を低減するためには、磁性層表面に突起を設けて磁性層と磁気ヘッドとの真実接触面積を減らすことが有効である。そのため、従来から磁性層の表面に突起を形成して摩擦を下げるための潤滑性フィラーとして、カーボンブラックが用いられているとともに、さまざまな技術が提案されている。 In order to reduce the friction between the magnetic layer and the magnetic head, it is effective to provide protrusions on the surface of the magnetic layer to reduce the true contact area between the magnetic layer and the magnetic head. Therefore, carbon black has been conventionally used as a lubricating filler for forming protrusions on the surface of the magnetic layer to reduce friction, and various techniques have been proposed.
例えば、磁性層と磁気テープとの間の摩擦を適当な範囲に維持して磁気テープの走行耐久性を維持するために、磁性層表面の突起密度を規定する技術（特許文献１）、使用するカーボンブラックの粒子径と磁性層の厚さを規定する技術（特許文献２）、カーボンブラックにより形成される突起とアルミナ等の研磨剤により形成される突起との高さの差を規定する技術（特許文献３）、潤滑性フィラーとしてカーボンブラックの代わりにシリカを用いてシリカにより形成される突起とアルミナ等の研磨剤により形成される突起との高さの差を規定する技術（特許文献４）等が、提案されている。 For example, in order to maintain the friction between the magnetic layer and the magnetic tape within an appropriate range and maintain the running durability of the magnetic tape, a technique for defining the protrusion density on the surface of the magnetic layer (Patent Document 1) is used. A technique for defining the particle size of carbon black and the thickness of the magnetic layer (Patent Document 2), and a technique for defining the difference in height between protrusions formed by carbon black and protrusions formed by an abrasive such as alumina (Patent Document 2) Patent Document 3), a technique for defining the difference in height between a protrusion formed of silica using silica instead of carbon black as a lubricating filler and a protrusion formed of an abrasive such as alumina (Patent Document 4). Etc. have been proposed.
近年のストレージメディアの大容量化に伴って、磁気テープにおいては更なる記録密度の向上、低スペーシング化が要求されており、従来の技術では、磁性層と磁気ヘッドとの間の摩擦を適当な範囲に維持して、電磁変換特性と走行耐久性とを両立させることが困難になってきた。 With the increase in capacity of storage media in recent years, further improvement in recording density and reduction in spacing are required for magnetic tapes, and in the conventional technology, friction between the magnetic layer and the magnetic head is appropriate. It has become difficult to achieve both electromagnetic conversion characteristics and running durability while maintaining the above range.
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、電磁変換特性に優れ、しかも、走行耐久性に優れる磁気記録媒体を提供するものである。 The present invention has been made to solve the above problems, and provides a magnetic recording medium having excellent electromagnetic conversion characteristics and excellent running durability.
本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体と、磁性層とを備える磁気記録媒体であって、前記磁性層は、磁性粉末と、カーボンブラックと、シリカと、アルミナとを含み、前記カーボンブラックの一次粒子の平均粒子径が、１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、前記シリカの一次粒子の平均粒子径が、３０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、前記アルミナの一次粒子の平均粒子径が、３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、前記磁性層の表面をｎ−ヘキサンで洗浄した後の前記磁性層の表面のスペーシングをＴＳＡ（Ｔａｐｅ Ｓｐａｃｉｎｇ Ａｎａｌｙｚｅｒ）で測定したとき、前記スペーシングの値をＳｐとすると、Ｓｐ≦１８ｎｍであり、前記磁性層の表面を原子間力顕微鏡により測定して求めた高さ１０ｎｍ以上の突起の中から、前記カーボンブラック、前記シリカ及び前記アルミナによって形成される突起をそれぞれ特定し、特定された前記カーボンブラックにより形成される突起の高さの平均値をＨｃｂとし、特定された前記シリカにより形成される突起の高さの平均値をＨｓｉとし、特定された前記アルミナにより形成される突起の高さの平均値をＨａｌとし、ＨｃｂとＨｓｉとの差：Ｈｃｂ−ＨｓｉをｄＨとした場合、下記関係（１）、（２）及び（３）が成立することを特徴とする。
（１）Ｈｓｉ≦Ｓｐ≦Ｈｃｂ
（２）１ｎｍ≦ｄＨ≦６ｎｍ
（３）Ｈｓｉ＜Ｈａｌ
The magnetic recording medium of the present invention is a magnetic recording medium including a non-magnetic support and a magnetic layer, and the magnetic layer contains magnetic powder, carbon black, silica, and alumina, and the carbon black. When the average particle size of the primary particles is 10 nm or more and 300 nm or less, the average particle size of the silica primary particles is 30 nm or more and 200 nm or less, and the average particle size of the alumina primary particles is 30 nm or more and 300 nm or less. When the spacing of the surface of the magnetic layer after washing the surface of the magnetic layer with n-hexane is measured by TSA (Tape Spacing Analoger), where the value of the spacing is Sp, Sp ≦ 18 nm. Yes, the protrusions formed by the carbon black, the silica, and the alumina were identified and specified from among the protrusions having a height of 10 nm or more obtained by measuring the surface of the magnetic layer with an interatomic force microscope. The average value of the heights of the protrusions formed by the carbon black is Hcb, the average value of the heights of the protrusions formed by the identified silica is Hsi, and the height of the protrusions formed by the identified alumina is Hsi. When the average value of the magnetism is H and the difference between Hcb and Hsi: Hcb-Hsi is dH, the following relationships (1), (2) and (3) are established.
(1) Hsi ≤ Sp ≤ Hcb
(2) 1 nm ≤ dH ≤ 6 nm
(3) Hsi <Hal
本発明の磁気記録媒体によれば、磁性層の表面に形成される突起の種類によりその高さを規定しているので、電磁変換特性及び走行耐久性に優れた磁気記録媒体を提供できる。 According to the magnetic recording medium of the present invention, since the height is defined by the type of protrusions formed on the surface of the magnetic layer, it is possible to provide a magnetic recording medium having excellent electromagnetic conversion characteristics and running durability.
本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体と、磁性層とを備えている。また、上記磁性層は、磁性粉末と、カーボンブラックと、シリカと、アルミナとを含み、上記カーボンブラックの一次粒子の平均粒子径が、１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、上記シリカの一次粒子の平均粒子径が、３０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、上記アルミナの一次粒子の平均粒子径が、３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。更に、上記磁性層の表面をｎ−ヘキサンで洗浄した後の上記磁性層の表面のスペーシングをＴＳＡ（Ｔａｐｅ Ｓｐａｃｉｎｇ Ａｎａｌｙｚｅｒ）で測定したとき、上記スペーシングの値をＳｐとすると、Ｓｐ≦１８ｎｍであり、上記磁性層の表面を原子間力顕微鏡により測定して求めた高さ１０ｎｍ以上の突起の中から、上記カーボンブラック、上記シリカ及び上記アルミナによって形成される突起をそれぞれ特定し、特定された上記カーボンブラックにより形成される突起の高さの平均値をＨｃｂとし、特定された上記シリカにより形成される突起の高さの平均値をＨｓｉとし、特定された上記アルミナにより形成される突起の高さの平均値をＨａｌとし、ＨｃｂとＨｓｉとの差：Ｈｃｂ−ＨｓｉをｄＨとした場合、下記関係（１）、（２）及び（３）が成立することを特徴とする。
（１）Ｈｓｉ≦Ｓｐ≦Ｈｃｂ
（２）１ｎｍ≦ｄＨ≦６ｎｍ
（３）Ｈｓｉ＜Ｈａｌ
The magnetic recording medium of the present invention includes a non-magnetic support and a magnetic layer. Further, the magnetic layer contains magnetic powder, carbon black, silica, and alumina, and the average particle size of the primary particles of carbon black is 10 nm or more and 300 nm or less, and the average particles of the primary particles of silica. The diameter is 30 nm or more and 200 nm or less, and the average particle size of the primary particles of alumina is 30 nm or more and 300 nm or less. Further, when the spacing on the surface of the magnetic layer after washing the surface of the magnetic layer with n-hexane was measured by TSA (Tape Spacing Analoger), assuming that the value of the spacing is Sp, Sp ≦ 18 nm. Yes, the protrusions formed by the carbon black, the silica, and the alumina were identified and identified from the protrusions having a height of 10 nm or more obtained by measuring the surface of the magnetic layer with an atomic force microscope. The average height of the protrusions formed by the carbon black is Hcb, the average height of the protrusions formed by the specified silica is Hsi, and the height of the protrusions formed by the identified alumina is Hsi. When the average value of silica is H and the difference between Hcb and Hsi: Hcb-Hsi is dH, the following relationships (1), (2) and (3) are established.
(1) Hsi ≤ Sp ≤ Hcb
(2) 1 nm ≤ dH ≤ 6 nm
(3) Hsi <Hal
上記本発明の磁気記録媒体では、磁性層の表面に突起を形成して磁気ヘッドとの摩擦を低下させるための非磁性潤滑性フィラーとしてカーボンブラックとシリカとを併用し、更に磁性層の表面に突起を形成して磁性層に磁気ヘッドに対する研磨性を付与するためのフィラーとしてアルミナを用いることにより、カーボンブラックにより形成した突起により摩擦を低減し、カーボンブラックよりも硬度が高いシリカによって形成した突起により、低減した摩擦を継続して維持することができ、更にアルミナにより形成した突起により磁性層の研磨性を適切な範囲に維持することができる。このため、電磁変換特性が良好で、走行耐久性に優れた磁気記録媒体を提供できる。 In the magnetic recording medium of the present invention, carbon black and silica are used in combination as a non-magnetic lubricating filler for forming protrusions on the surface of the magnetic layer to reduce friction with the magnetic head, and further on the surface of the magnetic layer. By using alumina as a filler for forming protrusions and imparting polishability to the magnetic head to the magnetic layer, friction is reduced by the protrusions formed by carbon black, and protrusions formed by silica having a hardness higher than that of carbon black. As a result, the reduced friction can be continuously maintained, and the polishability of the magnetic layer can be maintained in an appropriate range due to the protrusions formed of alumina. Therefore, it is possible to provide a magnetic recording medium having good electromagnetic conversion characteristics and excellent running durability.
Ｓｐが１８ｎｍを超えると、磁気ヘッドと磁性層表面との距離が大きくなりすぎて、記録再生特性が低下する。Ｓｐは、１５ｎｍ以下がより好ましい。一方、Ｓｐが小さすぎると、磁性層の表面が平滑になりすぎて、磁気ヘッドと磁性層との接触面積が大きくなり、摩擦係数が増大して、磁性層の走行耐久性が低下するため、Ｓｐは９ｎｍ以上が好ましい。 If Sp exceeds 18 nm, the distance between the magnetic head and the surface of the magnetic layer becomes too large, and the recording / reproducing characteristics deteriorate. Sp is more preferably 15 nm or less. On the other hand, if Sp is too small, the surface of the magnetic layer becomes too smooth, the contact area between the magnetic head and the magnetic layer becomes large, the friction coefficient increases, and the running durability of the magnetic layer decreases. Sp is preferably 9 nm or more.
上記スペーシングの値の測定方法及びその制御方法は特に限定されないが、例えば、特開２０１２−４３４９５号公報に記載の方法により行うことができる。 The method for measuring the spacing value and the method for controlling the spacing are not particularly limited, but can be performed by, for example, the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-43495.
ＨｃｂがＳｐよりも小さくなると（Ｈｃｂ＜Ｓｐ）、カーボンブラックで形成した突起の平均高さがスペーシングより低くなり、カーボンブラックが磁気ヘッドと常には接触しなくなるため、カーボンブラックにより摩擦を低減させる効果が得られない。また、ＨｓｉがＳｐよりも大きくなると（Ｓｐ＜Ｈｓｉ）、シリカで形成した突起の平均高さがスペーシングより高くなり、カーボンブラックに比べて摩擦を低減する効果が小さいシリカが磁気ヘッドと接触する機会が増えるため、摩擦を低減させる効果が小さくなる。 When Hcb is smaller than Sp (Hcb <Sp), the average height of the protrusions formed by carbon black is lower than the spacing, and the carbon black does not always contact the magnetic head, so that the carbon black reduces friction. No effect. Further, when Hsi becomes larger than Sp (Sp <Hsi), the average height of the protrusions formed of silica becomes higher than that of spacing, and silica, which has a smaller effect of reducing friction than carbon black, comes into contact with the magnetic head. As opportunities increase, the effect of reducing friction is reduced.
ｄＨが１ｎｍよりも小さくなると（ｄＨ＜１ｎｍ）、カーボンブラックにより形成される突起の高さと、シリカにより形成される突起の高さとが近くなり、カーボンブラックに比べて摩擦を低減する効果が小さいシリカが磁気ヘッドと接触する機会が増えるため、摩擦を低減させる効果が小さくなる。また、ｄＨが６ｎｍよりも大きくなると（６ｎｍ＜ｄＨ）、硬度が低くて削れ易いカーボンブラックにより形成される突起が、シリカにより形成される突起に比べて高くなりすぎるため、カーボンブラックにより形成される突起が削れて発生する削れ粉により磁気ヘッドが摩耗するアブレシブ磨耗を起こすため、磁気ヘッドの磨耗が増加する。 When dH is smaller than 1 nm (dH <1 nm), the height of the protrusions formed by carbon black becomes close to the height of the protrusions formed by silica, and the effect of reducing friction is smaller than that of carbon black. Increases the chances of contact with the magnetic head, reducing the effect of reducing friction. Further, when the dH is larger than 6 nm (6 nm <dH), the protrusions formed by carbon black having low hardness and being easily scraped become too high as compared with the protrusions formed by silica, and thus are formed by carbon black. The shavings generated by scraping the protrusions cause the magnetic head to wear, causing abrasive wear, which increases the wear of the magnetic head.
ＨａｌがＨｓｉ以下となると（Ｈａｌ≦Ｈｓｉ）、アルミナが直接磁気ヘッドと接触する機会が少なくなり、磁性層表面の研磨力が低下するため、磁気ヘッドに対する磁性層のクリーニング効果が低下し、磁気ヘッド表面に汚れが付着、堆積し易くなるため、電磁変換特性が低下するとともに走行耐久性も低下する。 When H is Hsi or less (Hal ≦ Hsi), the chance of the alumina coming into direct contact with the magnetic head is reduced, and the polishing force on the surface of the magnetic layer is reduced, so that the cleaning effect of the magnetic layer on the magnetic head is reduced and the magnetic head Since dirt easily adheres to and accumulates on the surface, the electromagnetic conversion characteristics are lowered and the running durability is also lowered.
上記Ｈｃｂ、Ｈｓｉ、Ｈａｌは、原子間力顕微鏡により測定して求めた高さ１０ｎｍ以上の突起の中から、上記カーボンブラック、上記シリカ及び上記アルミナによって形成される突起をそれぞれ特定し、特定された上記カーボンブラックにより形成される突起の高さの平均値をＨｃｂとし、特定された上記シリカにより形成される突起の高さの平均値をＨｓｉとし、特定された上記アルミナにより形成される突起の高さの平均値をＨａｌとしたものである。 The Hcb, Hsi, and Hal were identified by identifying the protrusions formed by the carbon black, the silica, and the alumina from the protrusions having a height of 10 nm or more determined by measuring with an atomic force microscope. The average value of the heights of the protrusions formed by the carbon black is Hcb, the average value of the heights of the protrusions formed by the specified silica is Hsi, and the height of the protrusions formed by the specified alumina is Hsi. The average value of silica is H.
上記カーボンブラックの一次粒子の平均粒子径は、１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下に設定されている。上記平均粒子径が１０ｎｍを下回ると、Ｓｐよりも小さくなる可能性があり、その場合にはカーボンブラックが磁気ヘッドと常には接触しなくなるため、カーボンブラックにより摩擦を低減させる効果が得られない。また、上記平均粒子径が３００ｎｍを超えると、硬度が低くて削れ易いカーボンブラックにより形成される突起が、シリカにより形成される突起に比べて高くなりすぎるため、カーボンブラックにより形成される突起が削れて発生する削れ粉により磁気ヘッドが摩耗するアブレシブ磨耗を起こすため、磁気ヘッドの磨耗が増加する。 The average particle size of the primary particles of carbon black is set to 10 nm or more and 300 nm or less. If the average particle size is less than 10 nm, it may be smaller than Sp. In that case, the carbon black does not always come into contact with the magnetic head, so that the carbon black does not have the effect of reducing friction. Further, when the average particle diameter exceeds 300 nm, the protrusions formed by carbon black having low hardness and being easily scraped become too high as compared with the protrusions formed by silica, so that the protrusions formed by carbon black are scraped. The shavings generated in the process cause abrasive wear, which causes the magnetic head to wear, resulting in increased wear of the magnetic head.
上記シリカの一次粒子の平均粒子径は、３０ｎｍ以上２００ｎｍ以下に設定されている。上記平均粒子径が３０ｎｍを下回ると、カーボンブラックにより形成される突起の高さＨｃｂに比べてシリカにより形成される突起の高さＨｓｉが小さくなり、その結果ｄＨが大きくなりすぎる可能性があり、その場合にはカーボンブラックにより形成した突起により低減した摩擦を、シリカによって形成した突起により継続して維持することができなくなる。また、上記平均粒子径が２００ｎｍを超えると、ＨｓｉがＳｐよりも大きくなる可能性があり、その場合にはカーボンブラックに比べて磁気ヘッドの摩擦を低減する効果が小さいシリカが磁気ヘッドと接触する機会が増えるため、磁気ヘッドの摩擦を低減させる効果が小さくなる。 The average particle size of the primary particles of silica is set to 30 nm or more and 200 nm or less. When the average particle size is less than 30 nm, the height Hsi of the protrusions formed of silica is smaller than the height Hcb of the protrusions formed of carbon black, and as a result, dH may become too large. In that case, the friction reduced by the protrusions formed by carbon black cannot be continuously maintained by the protrusions formed by silica. Further, when the average particle size exceeds 200 nm, Hsi may be larger than Sp, and in that case, silica, which has a smaller effect of reducing friction of the magnetic head than carbon black, comes into contact with the magnetic head. Since the chances are increased, the effect of reducing the friction of the magnetic head is reduced.
上記アルミナの一次粒子の平均粒子径は、３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下に設定されている。上記平均粒子径が３０ｎｍを下回ると、Ｈｓｉよりも小さくなる可能性があり、その場合にはアルミナが直接磁気ヘッドと接触する機会が少なくなり、磁性層表面の研磨力が低下するため、磁気ヘッドに対する磁性層のクリーニング効果が低下し、磁気ヘッド表面に汚れが付着、堆積し易くなるため、電磁変換特性が低下して走行耐久性も低下する。また、上記平均粒子径が３００ｎｍを超えると、Ｓｐよりも大きくなる可能性があり、その場合にはアルミナが磁気ヘッドと接触する機会が増えるため、磁気ヘッドの磨耗が増加する。 The average particle size of the primary particles of alumina is set to 30 nm or more and 300 nm or less. If the average particle size is less than 30 nm, it may be smaller than Hsi. In that case, the chances of alumina coming into direct contact with the magnetic head are reduced, and the polishing power of the magnetic layer surface is reduced, so that the magnetic head The cleaning effect of the magnetic layer on the magnetic layer is reduced, and dirt is easily attached and accumulated on the surface of the magnetic head, so that the electromagnetic conversion characteristics are lowered and the running durability is also lowered. Further, if the average particle diameter exceeds 300 nm, it may be larger than Sp, and in that case, the chance of the alumina coming into contact with the magnetic head increases, so that the wear of the magnetic head increases.
上記一次粒子の平均粒子径は、日立製作所製の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）“Ｓ−４８００”を用い、加速電圧：２ｋＶ、倍率：１００００倍、観察条件：Ｕ−ＬＡ１００で、磁性層の表面を撮影した写真より、任意の粒子１００個を用いて、次のように決定した。 The average particle size of the primary particles is a scanning electron microscope (SEM) "S-4800" manufactured by Hitachi, Ltd., accelerating voltage: 2 kV, magnification: 10000 times, observation conditions: U-LA100, and the surface of the magnetic layer. It was determined as follows using 100 arbitrary particles from the photograph taken.
上記粒子が針状の場合は任意の１００個の粒子の平均長軸径を、上記粒子が板状の場合は任意の１００個の粒子の平均最大板径を、上記粒子が長軸長と短軸長の比が１〜３．５である球状ないし楕円体状の場合は任意の１００個の粒子の平均最大差し渡し径をそれぞれ算出して決定した。 When the particles are needle-shaped, the average major axis diameter of any 100 particles is used. When the particles are plate-shaped, the average maximum plate diameter of any 100 particles is used. In the case of a spherical or elliptical shape having a shaft length ratio of 1 to 3.5, the average maximum transfer diameter of any 100 particles was calculated and determined.
上記カーボンブラックの粒子、上記シリカの粒子及び上記アルミナの粒子は、それぞれ略粒状であることが好ましい。上記粒子が略粒状であると、形成された突起の形状が均一となり、突起の高さの調整が容易となるからである。 The carbon black particles, the silica particles, and the alumina particles are preferably substantially granular, respectively. This is because when the particles are substantially granular, the shape of the formed protrusions becomes uniform, and the height of the protrusions can be easily adjusted.
上記磁性層の厚さは、３０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。上記磁性層の厚さを２００ｎｍ以下とすることにより、短波長記録においても自己減磁作用による記録再生時の厚み損失を低減することができ、短波長記録特性を向上できる。また、上記磁性層の厚さを３０ｎｍ以上とすることにより、サーボ信号を記録することができる。 The thickness of the magnetic layer is preferably 30 nm or more and 200 nm or less. By setting the thickness of the magnetic layer to 200 nm or less, it is possible to reduce the thickness loss during recording and reproduction due to the self-demagnetizing action even in short wavelength recording, and it is possible to improve the short wavelength recording characteristics. Further, the servo signal can be recorded by setting the thickness of the magnetic layer to 30 nm or more.
上記サーボ信号を磁性層に記録しない場合には、上記磁性層の厚さは、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下が好ましい。上記磁性層の厚さを１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下としても、トンネル型磁気抵抗効果型ヘッド（ＴＭＲヘッド）等の高感度の磁気ヘッドを用いれば、データ信号の記録再生が可能である。 When the servo signal is not recorded on the magnetic layer, the thickness of the magnetic layer is preferably 10 nm or more and 50 nm or less. Even if the thickness of the magnetic layer is 10 nm or more and 50 nm or less, data signals can be recorded and reproduced by using a highly sensitive magnetic head such as a tunnel-type magnetoresistive head (TMR head).
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。図１は、本発明の磁気記録媒体の一例を示す概略断面図である。また、図２は、本発明の磁気記録媒体の表面の模式断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the magnetic recording medium of the present invention. Further, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the surface of the magnetic recording medium of the present invention.
図１において、本発明の磁気記録媒体１０は、非磁性支持体１１と、非磁性支持体１１の一方の主面（ここでは、上面）に形成された下塗層１２と、下塗層１２の非磁性支持体１１側とは反対側の主面（ここでは、上面）に形成された磁性層１３とを有する磁気テープである。また、非磁性支持体１１の下塗層１２が形成されていない側の主面（ここでは、下面）には、バックコート層１４が形成されている。
In FIG. 1, the
また、図２において、下塗層の上に形成された磁性層の表面を原子間力顕微鏡により測定して求めた高さ１０ｎｍ以上の突起の中から、カーボンブラック、シリカ及びアルミナによって形成される突起をそれぞれ特定し、特定されたカーボンブラックにより形成される突起の高さの平均値をＨｃｂとし、特定されたシリカにより形成される突起の高さの平均値をＨｓｉとし、特定されたアルミナにより形成される突起の高さの平均値をＨａｌとし、ＨｃｂとＨｓｉとの差：Ｈｃｂ−ＨｓｉをｄＨとした場合、下記関係（１）、（２）及び（３）が成立している。
（１）Ｈｓｉ≦Ｓｐ≦Ｈｃｂ
（２）１ｎｍ≦ｄＨ≦６ｎｍ
（３）Ｈｓｉ＜Ｈａｌ
Further, in FIG. 2, the surface of the magnetic layer formed on the undercoat layer is formed of carbon black, silica, and alumina from among the protrusions having a height of 10 nm or more obtained by measuring with an atomic force microscope. Each protrusion is specified, the average value of the height of the protrusion formed by the specified carbon black is Hcb, the average value of the height of the protrusion formed by the specified silica is Hsi, and the specified alumina is used. When the average value of the heights of the formed protrusions is H and the difference between Hcb and Hsi: Hcb-Hsi is dH, the following relationships (1), (2) and (3) are established.
(1) Hsi ≤ Sp ≤ Hcb
(2) 1 nm ≤ dH ≤ 6 nm
(3) Hsi <Hal
＜磁性層＞
磁性層１３は、磁性粉末と、カーボンブラックと、シリカと、アルミナと、結合剤とを含むものである。
<Magnetic layer>
The
上記磁性粉末としては、例えば、針状の金属鉄系磁性粉末、板状の六方晶フェライト磁性粉末、粒状の窒化鉄系磁性粉末、ε−酸化鉄粉末等を用いることができる。 As the magnetic powder, for example, needle-shaped metallic iron-based magnetic powder, plate-shaped hexagonal ferrite magnetic powder, granular iron nitride-based magnetic powder, ε-iron oxide powder and the like can be used.
上記金属鉄系磁性粉末としては、α−Ｆｅ磁性粉末、Ｆｅ−Ｃｏ系磁性粉末が好ましく、これらの中でもＦｅ−Ｃｏ系磁性粉末がより好ましい。上記Ｆｅ−Ｃｏ系磁性粉末の保磁力は、１６０〜３２０ｋＡ／ｍが好ましく、２００〜３００ｋＡ／ｍがより好ましい。また、上記Ｆｅ−Ｃｏ系磁性粉末の飽和磁化量は、６０〜２００Ａ・ｍ2／ｋｇが好ましく、８０〜１８０Ａ・ｍ2／ｋｇがより好ましい。 As the metallic iron-based magnetic powder, α-Fe magnetic powder and Fe-Co-based magnetic powder are preferable, and among these, Fe-Co-based magnetic powder is more preferable. The coercive force of the Fe—Co magnetic powder is preferably 160 to 320 kA / m, more preferably 200 to 300 kA / m. The saturation magnetization of the Fe-Co-based magnetic powder is preferably 60~200A · m 2 / kg, 80~180A · m 2 / kg is more preferable.
上記六方晶フェライト磁性粉末としては、六方晶バリウムフェライト磁性粉末が好ましい。上記六方晶フェライト磁性粉末は、所定の元素以外にＡｌ、Ｓｉ、Ｓ、Ｓｃ、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、Ｂ、Ｇｅ、Ｎｂ等の原子を含んでいてもよい。上記六方晶フェライト磁性粉末の保磁力は、１２０〜３２０ｋＡ／ｍが好ましく、飽和磁化量は、４０〜６０Ａ・ｍ2／ｋｇが好ましい。 As the hexagonal ferrite magnetic powder, hexagonal barium ferrite magnetic powder is preferable. In addition to the predetermined elements, the hexagonal ferrite magnetic powder contains Al, Si, S, Sc, Ti, V, Cr, Cu, Y, Mo, Rh, Pd, Ag, Sn, Sb, Te, Ba, Ta, and W. , Re, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, P, Co, Mn, Zn, Ni, B, Ge, Nb and the like may be contained. The coercive force of the hexagonal ferrite magnetic powder is preferably 120 to 320 kA / m, and the saturation magnetization amount is preferably 40 to 60 A · m 2 / kg.
上記窒化鉄系磁性粉末としては、例えば、特開２０００−２７７３１１号公報に記載されているものを好適に用いることができる。上記窒化鉄系磁性粉末としては、鉄に対して窒素を１〜２０原子％含有する窒化鉄系磁性粉末が好ましい。上記窒化鉄系磁性粉末は、鉄の一部が他の遷移金属元素で置換されていてもよい。このような他の遷移金属元素としては、例えば、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ等が挙げられる。これらの中でも、Ｃｏ及びＮｉが好ましく、特にＣｏは飽和磁化を最も向上することができるので好ましい。上記窒化鉄系磁性粉末の保磁力は、１６０〜３２０ｋＡ／ｍが好ましく、２００〜３００ｋＡ／ｍがより好ましい。上記窒化鉄系磁性粉末の飽和磁化量は、６０〜２００Ａ・ｍ2／ｋｇが好ましく、８０〜１８０Ａ・ｍ2／ｋｇがより好ましい。 As the iron nitride-based magnetic powder, for example, those described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-277311 can be preferably used. As the iron nitride-based magnetic powder, iron nitride-based magnetic powder containing 1 to 20 atomic% of nitrogen with respect to iron is preferable. In the iron nitride-based magnetic powder, a part of iron may be replaced with another transition metal element. Examples of such other transition metal elements include Mn, Zn, Ni, Cu, Co and the like. Among these, Co and Ni are preferable, and Co is particularly preferable because it can improve the saturation magnetization most. The coercive force of the iron nitride-based magnetic powder is preferably 160 to 320 kA / m, more preferably 200 to 300 kA / m. Saturation magnetization of the iron nitride-based magnetic powder is preferably 60~200A · m 2 / kg, more preferably 80~180A · m 2 / kg.
上記ε−酸化鉄粉末は、その平均粒子径が１０ｎｍ以下であっても強磁性の特性を有するε−Ｆｅ2Ｏ3相の単相で形成された酸化鉄ナノ磁性粒子粉である。一方、通常知られているＦｅ2Ｏ3の結晶構造は、ガンマ（γ）相又はアルファ（α）相で形成されているが、ε−Ｆｅ2Ｏ3相はこれらの中間に存在する結晶構造であり、結晶異方性に基づく磁気異方性を示すため、粒子径を１０ｎｍ以下に小さくしても高保磁力を示すことが特徴である。また、上記ε−酸化鉄粉末は、高保磁力を維持することができれば、ε−Ｆｅ2Ｏ3相のＦｅサイトの一部を他の３価の金属元素で置換してもよい。 The above-mentioned ε-iron oxide powder is iron oxide nano-magnetic particle powder formed of a single phase of ε-Fe 2 O 3 phase having ferromagnetic characteristics even if the average particle size is 10 nm or less. On the other hand, the generally known crystal structure of Fe 2 O 3 is formed by a gamma (γ) phase or an alpha (α) phase, but the ε-Fe 2 O 3 phase is a crystal structure existing between them. Since it exhibits magnetic anisotropy based on crystal anisotropy, it is characterized by exhibiting high coercive force even when the particle size is reduced to 10 nm or less. Further, in the above-mentioned ε-iron oxide powder, a part of the Fe site of the ε-Fe 2 O 3 phase may be replaced with another trivalent metal element as long as a high coercive force can be maintained.
また、本発明において、ε−酸化鉄と、それ以外のγ−酸化鉄及びα−酸化鉄とは、Ｘ線回折によりそれらの結晶構造を解析することにより、識別できる。 Further, in the present invention, ε-iron oxide and other γ-iron oxide and α-iron oxide can be distinguished by analyzing their crystal structures by X-ray diffraction.
また、上記磁性粉末の平均粒子径は、５ｎｍ以上４０ｎｍ以下が好ましく、１０ｎｍ以上３５ｎｍ以下がより好ましい。上記平均粒子径が５ｎｍ以上であれば、分散性に優れた磁性塗料を調製することができ、上記平均粒子径が４０ｎｍ以下であれば、粒子ノイズを低減することができる。特に、上記磁性粉末が、上記ε−酸化鉄粉末の場合には、その平均粒子径は、８ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることが好ましい。 The average particle size of the magnetic powder is preferably 5 nm or more and 40 nm or less, and more preferably 10 nm or more and 35 nm or less. When the average particle size is 5 nm or more, a magnetic coating material having excellent dispersibility can be prepared, and when the average particle size is 40 nm or less, particle noise can be reduced. In particular, when the magnetic powder is the ε-iron oxide powder, the average particle size thereof is preferably 8 nm or more and 20 nm or less.
本発明において磁性粉末の平均粒子径は、磁性粉末の粒子１００個を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、上記粒子が針状の場合は１００個の粒子の平均長軸径を、上記粒子が板状の場合は１００個の粒子の平均最大板径を、上記粒子が長軸長と短軸長の比が１〜３．５である粒状ないし楕円体状の場合は１００個の粒子の平均最大差し渡し径をそれぞれ算出して決定する。 In the present invention, the average particle size of the magnetic powder is such that 100 particles of the magnetic powder are observed with a scanning electron microscope (SEM), and when the particles are needle-shaped, the average major axis diameter of the 100 particles is determined. When the particle is plate-shaped, the average maximum plate diameter of 100 particles is used. When the particles are granular or elliptical in which the ratio of the major axis length to the minor axis length is 1 to 3.5, 100 particles are used. The average maximum delivery diameter is calculated and determined.
上記カーボンブラックは、磁気ヘッドやガイドロール等の接触部分との摩擦を低減する。上記カーボンブラックとしては、例えば、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック等が挙げられる。また、必要に応じて、平均粒子径の異なるカーボンブラックを２種以上用いてもよい。上記カーボンブラックの含有量は、磁性粉末１００質量部に対して、好ましくは０．２〜５質量部であり、より好ましくは０．５〜４質量部である。 The carbon black reduces friction with contact parts such as magnetic heads and guide rolls. Examples of the carbon black include acetylene black, furnace black, thermal black and the like. Further, if necessary, two or more types of carbon black having different average particle diameters may be used. The content of the carbon black is preferably 0.2 to 5 parts by mass, and more preferably 0.5 to 4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the magnetic powder.
上記シリカは、上記カーボンブラックにより形成された突起の補強剤として機能するものであり、上記カーボンブラックにより低減した磁気ヘッドの摩耗を継続して維持する。上記アルミナは、研磨剤として機能し、磁性層の研磨性を適切に維持する。上記シリカの含有量は、磁性粉末１００質量部に対して、好ましくは１〜４質量部であり、より好ましくは２〜３質量部であり、上記アルミナの含有量は、磁性粉末１００質量部に対して、好ましくは４〜１２質量部であり、より好ましくは６〜１０質量部である。 The silica functions as a reinforcing agent for the protrusions formed by the carbon black, and continuously maintains the wear of the magnetic head reduced by the carbon black. The alumina functions as an abrasive and appropriately maintains the polishability of the magnetic layer. The content of the silica is preferably 1 to 4 parts by mass, more preferably 2 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the magnetic powder, and the content of the alumina is 100 parts by mass of the magnetic powder. On the other hand, it is preferably 4 to 12 parts by mass, and more preferably 6 to 10 parts by mass.
磁性層１３に含まれる結合剤としては、従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等を用いることができる。上記熱可塑性樹脂としては、具体的には、例えば、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、塩化ビニル−ビニルアルコール共重合樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合樹脂、塩化ビニル−水酸基含有アルキルアクリレート共重合樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂等が挙げられる。また、上記熱硬化性樹脂としては、具体的には、例えば、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、アルキド系樹脂等が挙げられる。
As the binder contained in the
磁性層１３中の上記結合剤の含有量は、磁性粉末１００質量部に対して、好ましくは７〜５０質量部であり、より好ましく１０〜３５質量部である。
The content of the binder in the
また、上記結合剤とともに、結合剤中に含まれる官能基等と結合し架橋構造を形成する熱硬化性の架橋剤を併用することが好ましい。上記架橋剤としては、例えば、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等のイソシアネート化合物；イソシアネート化合物とトリメチロールプロパン等の水酸基を複数個有する化合物との反応生成物；イソシアネート化合物の縮合生成物等の各種のポリイソシアネートが挙げられる。上記架橋剤の含有量は、結合剤１００質量部に対して、好ましくは１０〜５０質量部である。 Further, it is preferable to use a thermosetting cross-linking agent that binds to a functional group or the like contained in the binder to form a cross-linked structure together with the above-mentioned binder. Examples of the cross-linking agent include isocyanate compounds such as tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate; reaction products of isocyanate compounds and compounds having a plurality of hydroxyl groups such as trimethylolpropane; and condensation products of isocyanate compounds. Various polyisocyanates of. The content of the cross-linking agent is preferably 10 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder.
磁性層１３は、上述した各成分を含有していれば、潤滑剤、分散剤等の添加剤を更に含有してもよい。特に、耐久性の観点から潤滑剤が好ましく用いられる。
The
上記潤滑剤としては、脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪酸アミドが挙げられる。上記脂肪酸は、直鎖型、分岐型、シス・トランス異性体のいずれであってもよいが、潤滑性能に優れる直鎖型が好ましい。このような脂肪酸としては、具体的には、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ベヘン酸、オレイン酸、リノール酸等が挙げられる。上記脂肪酸エステルとしては、具体的には、例えば、オレイン酸ｎ−ブチル、オレイン酸ヘキシル、オレイン酸ｎ−オクチル、オレイン酸２−エチルヘキシル、オレイン酸オレイル、ラウリン酸ｎ−ブチル、ラウリン酸ヘプチル、ミリスチン酸ｎ−ブチル、オレイン酸ｎ−ブトキシエチル、トリメチロールプロパントリオレエート、ステアリン酸ｎ−ブチル、ステアリン酸ｓ−ブチル、ステアリン酸イソアミル、ステアリン酸ブチルセロソルブ等が挙げられる。上記脂肪酸アミドとしては、例えば、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド等が挙げられる。これらの潤滑剤は、単独で使用してもよく、また、複数を併用してもよい。 Examples of the lubricant include fatty acids, fatty acid esters, and fatty acid amides. The fatty acid may be a linear type, a branched type, or a cis-trans isomer, but a linear type having excellent lubrication performance is preferable. Specific examples of such fatty acids include lauric acid, myristic acid, stearic acid, palmitic acid, behenic acid, oleic acid, linoleic acid and the like. Specific examples of the fatty acid ester include n-butyl oleate, hexyl oleate, n-octyl oleate, 2-ethylhexyl oleate, oleyl oleate, n-butyl laurate, heptyl laurate, and myristin. Examples thereof include n-butyl acid, n-butoxyethyl oleate, trimethylolpropane trioleate, n-butyl stearate, s-butyl stearate, isoamyl stearate, and butyl cellosolve stearate. Examples of the fatty acid amide include palmitic acid amide and stearic acid amide. These lubricants may be used alone or in combination of two or more.
これらの中でも、脂肪酸エステルと脂肪酸アミドとを併用することが好ましい。特に、磁性層１３中の磁性粉末、研磨剤等の全粉末の総量１００質量部に対して、脂肪酸エステルを０．２〜３質量部、脂肪酸アミドを０．５〜５質量部使用することが好ましい。上記脂肪酸エステルの含有量が０．２質量部未満であると、摩擦係数低減効果が小さく、３質量部を超えると、磁性層１３がヘッドに貼り付く等の副作用を生じる虞があるからである。また、上記脂肪酸アミドの含有量が０．５質量部未満であると、磁気ヘッドと磁性層１３とが相互接触することにより生じる焼き付きを防止する効果が小さくなるからであり、５質量部を超えると脂肪酸アミドがブリードアウトしてしまう虞があるからである。
Among these, it is preferable to use a fatty acid ester and a fatty acid amide in combination. In particular, 0.2 to 3 parts by mass of fatty acid ester and 0.5 to 5 parts by mass of fatty acid amide may be used with respect to 100 parts by mass of the total amount of the magnetic powder, the abrasive and the like in the
また、図１には示していないが、磁性層１３の摩擦係数を低減し、磁性層１３の耐久性をより向上させるため、磁性層１３の上には、上記潤滑剤を含む潤滑剤層を設けることができる。上記潤滑剤層は、上記潤滑剤を有機溶媒に溶解させて作製した潤滑剤溶液を、磁性層１３の表面にトップコートすれば形成できる。
Further, although not shown in FIG. 1, in order to reduce the friction coefficient of the
＜下塗層＞
磁性層１３の下には、潤滑剤の保持機能と、外部応力（例えば、磁気ヘッドによる加圧力）の緩衝機能とを有する下塗層１２を設けることが好ましい。また、下塗層１２を設けることにより、磁気記録媒体１０の強度が高まるため、磁気記録媒体１０を形成する際に、カレンダ処理を可能とし、磁性層１３の充填性を向上できる。下塗層１２は、非磁性粉末と結合剤と潤滑剤とを含むものである。
<Undercoat layer>
Under the
下塗層１２に含まれる非磁性粉末としては、カーボンブラック、酸化チタン、酸化鉄、酸化アルミニウム等が挙げられ、通常は、カーボンブラックが単独で用いられるか、カーボンブラックと、酸化チタン、酸化鉄、酸化アルミニウム等の他の非磁性粉末とが混合して用いられる。厚さムラの少ない塗膜を形成して平滑な下塗層１２を形成するためには、粒度分布がシャープな非磁性粉末を用いることが好ましい。上記非磁性粉末の平均粒子径は、下塗層１２の均一性、表面平滑性、剛性の確保、及び導電性確保の観点から、例えば１０〜１０００ｎｍであることが好ましく、１０〜５００ｎｍであることがより好ましい。
Examples of the non-magnetic powder contained in the
下塗層１２に含まれる非磁性粉末の粒子形状は、球状、板状、針状、紡錘状のいずれでもあってもよい。針状又は紡錘状の非磁性粉末の平均粒子径は、平均長軸径で１０〜３００ｎｍが好ましく、平均短軸径で５〜２００ｎｍが好ましい。球状の非磁性粉末の平均粒子径は、５〜２００ｎｍが好ましく、５〜１００ｎｍがより好ましい。板状の非磁性粉末の平均粒子径は、最も大きな板径で１０〜２００ｎｍが好ましい。更に、平滑且つ厚みムラの少ない下塗層１２を形成するためにも、シャープな粒度分布を有する非磁性粉末が好ましく用いられる。
The particle shape of the non-magnetic powder contained in the
下塗層１２に含まれる結合剤及び潤滑剤としては、前述の磁性層１３に用いられる結合剤及び潤滑剤と同様のものが使用できる。上記結合剤の含有量は、上記非磁性粉末１００質量部に対して、好ましくは７〜５０質量部であり、より好ましくは１０〜３５質量部である。また、上記潤滑剤の含有量は、上記非磁性粉末１００質量部に対して、好ましくは２〜６質量部であり、より好ましくは２．５〜４質量部である。下塗層１２に用いる潤滑剤としては、磁性層表面への移動のしやすさの点から、脂肪酸又は脂肪酸エステルを単独で用いるか、或いは両者を併用することが好ましい。
As the binder and lubricant contained in the
下塗層１２にサーボ信号を記録する場合には、下塗層１２に磁性粉末を含有させる。上記磁性粉末としては、例えば、前述の磁性層１３に用いられる針状の金属鉄系磁性粉末、板状の六方晶フェライト磁性粉末、粒状の窒化鉄系磁性粉末、ε−酸化鉄粉末等を用いることができる。
When recording a servo signal on the
下塗層１２の厚さは、好ましくは０．１〜３μｍであり、より好ましくは０．３〜２μｍである。この厚さ範囲とすることにより、磁気記録媒体１０の全厚を不要に大きくせずに、潤滑剤の保持機能と、外部応力の緩衝機能を維持できる。
The thickness of the
＜非磁性支持体＞
非磁性支持体１１としては、従来から使用されている磁気記録媒体用の非磁性支持体を使用できる。具体的には、例えば、ポリエチレンテレフタレート、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、セルローストリアセテート、ポリカーボネート、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、アラミド等からなるフィルム等が挙げられる。
<Non-magnetic support>
As the
非磁性支持体１１の厚さは、用途によって異なるが、好ましくは１．５〜１１μｍであり、より好ましくは２〜７μｍである。非磁性支持体１１の厚さが１．５μｍ以上であれば、成膜性が向上するとともに、高い強度を得ることができる。一方、非磁性支持体１１の厚さが１１μｍ以下であれば、全厚が不要に厚くならず、例えば、磁気テープの場合１巻当たりの記録容量を大きくすることができる。
The thickness of the
非磁性支持体１１の長手方向のヤング率は、好ましくは５．８ＧＰａ以上であり、より好ましくは７．１ＧＰａ以上である。非磁性支持体１１の長手方向のヤング率が５．８ＧＰａ以上であれば、走行性を向上させることができる。また、ヘリキャルスキャン方式に用いられる磁気記録媒体では、長手方向のヤング率（ＭＤ）と幅方向のヤング率（ＴＤ）との比（ＭＤ／ＴＤ）は、好ましくは０．６〜０．８であり、より好ましく０．６５〜０．７５であり、更に好ましくは０．７である。上記比の範囲内であれば、磁気ヘッドのトラックの入側から出側間の出力のばらつき（フラットネス）を抑えることができる。リニアレコーディング方式に用いられる磁気記録媒体では、長手方向のヤング率（ＭＤ）と幅方向のヤング率（ＴＤ）との比（ＭＤ／ＴＤ）は、好ましくは０．７〜１．３である。
The Young's modulus in the longitudinal direction of the
＜バックコート層＞
非磁性支持体１１の下塗層１２が形成されている主面とは反対側の主面（ここでは、下面）には、走行性の向上等を目的としてバックコート層１４を設けることが好ましい。バックコート層１４の厚さは、好ましくは０．２〜０．８μｍであり、より好ましくは０．３〜０．８μｍである。バックコート層１４の厚さが薄すぎると、走行性向上効果が不十分となり、厚すぎると磁気記録媒体１０の全厚が厚くなり、磁気テープ１巻当たりの記録容量が小さくなる。
<Back coat layer>
It is preferable to provide a
バックコート層１４は、例えば、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック等のカーボンブラックを含有することが好ましい。通常、粒子径が相対的に異なる、小粒径カーボンブラックと大粒径カーボンブラックとが併用される。併用する理由は、走行性向上効果が大きくなるからである。
The
また、バックコート層１４は結合剤を含み、結合剤としては、磁性層１３及び下塗層１２に用いられる結合剤と同様のものを用いることができる。これら中でも、摩擦係数を低減させ磁気ヘッドの走行性を向上させるためには、セルロース系樹脂とポリウレタン系樹脂とを併用することが好ましい。
Further, the
バックコート層１４は、強度向上を目的として、酸化鉄、アルミナ等を更に含有することが好ましい。
The
次に、本発明の磁気記録媒体の製造方法について説明する。本発明の磁気記録媒体の製造方法は、例えば、各層形成成分と溶媒とを混合して、磁性層形成用塗料、下塗層形成用塗料及びバックコート層形成用塗料をそれぞれ作製し、非磁性支持体の片面に下塗層形成塗料を塗布して乾燥させて下塗層を形成した後に、その下塗層の上に磁性層形成用塗料を塗布して乾燥させる逐次重層塗布方式で磁性層を形成し、更に非磁性支持体の他方の片面にバックコート層形成用塗料を塗布して乾燥してバックコート層を形成する。その後に全体をカレンダ処理して磁気記録媒体を得る。 Next, the method for manufacturing the magnetic recording medium of the present invention will be described. In the method for producing a magnetic recording medium of the present invention, for example, each layer forming component and a solvent are mixed to prepare a coating material for forming a magnetic layer, a coating material for forming an undercoat layer, and a coating material for forming a backcoat layer, and they are non-magnetic. An undercoat layer-forming paint is applied to one side of the support and dried to form an undercoat layer, and then a magnetic layer-forming paint is applied onto the undercoat layer and dried. Is further formed, and a backcoat layer forming paint is applied to the other side of the non-magnetic support and dried to form a backcoat layer. After that, the whole is calendared to obtain a magnetic recording medium.
また、上記逐次重層塗布方式に代えて、非磁性支持体の片面に下塗層形成用塗料を塗布した後、下塗層形成用塗料が乾燥する前に、下塗層形成用塗料の上に磁性層形成用塗料を塗布して乾燥させる同時重層塗布方式を採用することもできる。 Further, instead of the above-mentioned sequential layer coating method, after the undercoat layer forming paint is applied to one side of the non-magnetic support, before the undercoat layer forming paint dries, it is placed on the undercoat layer forming paint. It is also possible to adopt a simultaneous multi-layer coating method in which a paint for forming a magnetic layer is applied and dried.
上記各塗料の塗布方法は特に限定されず、例えば、グラビア塗布、ロール塗布、ブレード塗布、エクストルージョン塗布等を用いることができる。 The coating method of each of the above paints is not particularly limited, and for example, gravure coating, roll coating, blade coating, extrusion coating and the like can be used.
カーボンブラックは、硬度が低く、弾性変形しやすいために、カレンダ処理過程において荷重が加わった時にカーボンブラックによって形成された突起は弾性変形するが、カレンダ荷重が除去されたときにほぼ元に戻る。このため、下塗層形成塗料を塗布して乾燥させて下塗層を形成した後に、磁性層形成用塗料を塗布して乾燥させて磁性層を形成する逐次重層塗布方式の場合、下塗層が予め乾燥されて硬化した後に磁性層を形成してカレンダ処理を行うため、磁性層に含まれるカーボンブラックが、硬化した下塗層に混入しにくくなる。従って、下塗層が硬化する前に磁性層形成用塗料を塗布するためにカーボンブラックが下塗層に混入しやすくなっている同時重層塗布方式に比べ、逐次重層塗布方式ではカーボンブラックにより形成される突起は、カレンダ条件によって突起の高さが変化し難い。 Since carbon black has low hardness and is easily elastically deformed, the protrusions formed by carbon black are elastically deformed when a load is applied in the calendar processing process, but almost return to the original state when the calendar load is removed. Therefore, in the case of the sequential layer coating method in which the undercoat layer forming paint is applied and dried to form the undercoat layer, and then the magnetic layer forming paint is applied and dried to form the magnetic layer, the undercoat layer is formed. Is dried and cured in advance, and then a magnetic layer is formed to perform a calendar treatment, so that carbon black contained in the magnetic layer is less likely to be mixed into the cured undercoat layer. Therefore, compared to the simultaneous layer coating method in which carbon black is more likely to be mixed into the undercoat layer because the paint for forming the magnetic layer is applied before the undercoat layer is cured, the sequential layer coating method is formed of carbon black. The height of the protrusions does not easily change depending on the calendar conditions.
一方、カーボンブラックの粒子径及び分散時間を制御することによって、カーボンブラックによって形成される突起の高さをコントロールすることができる。 On the other hand, by controlling the particle size and the dispersion time of the carbon black, the height of the protrusions formed by the carbon black can be controlled.
また、シリカ及びアルミナは、硬度が高く、弾性変形しにくいため、カレンダ処理過程において荷重が加わった時に、突起部分が下塗層にめり込むように塑性変形するため、荷重を除去しても突起の高さは完全には元に戻らない。このためシリカ及びアルミナによって形成される突起は、線荷重、ロール温度等のカレンダ条件によってコントロールすることができる。更に、シリカ及びアルミナによって形成される突起の高さは、当然、粒子径や分散時間によってもコントロールすることができる。 In addition, since silica and alumina have high hardness and are not easily elastically deformed, when a load is applied in the calendar treatment process, the protrusions are plastically deformed so as to sink into the undercoat layer. Therefore, even if the load is removed, the protrusions The height is not completely restored. Therefore, the protrusions formed of silica and alumina can be controlled by calendar conditions such as linear load and roll temperature. Further, the height of the protrusions formed by silica and alumina can of course be controlled by the particle size and the dispersion time.
カーボンブラック及びアルミナの粒子は、凝集体となっているものが多いため、カーボンブラックやアルミナの分散塗料を磁性粉末の分散塗料に配合する場合、配合時期を調整することで突起を形成する凝集体の粒子径を制御することもできる。一般にカーボンブラックやアルミナの分散塗料を配合する時期が塗布の工程に近いほど分散時間が短くなるため突起を形成する凝集体の粒子径が大きくなる。一方、シリカは、最初からほとんどが一次粒子で存在しているので、分散時間による粒子径の変化は小さい。 Since many carbon black and alumina particles are aggregates, when a carbon black or alumina dispersion paint is blended with a magnetic powder dispersion paint, the agglomerates that form protrusions by adjusting the blending time. It is also possible to control the particle size of. Generally, the closer the time when the carbon black or alumina dispersion coating material is mixed to the coating process, the shorter the dispersion time, and the larger the particle size of the agglomerates forming the protrusions. On the other hand, since most of silica exists as primary particles from the beginning, the change in particle size with the dispersion time is small.
従って、カーボンブラックの粒子径及びカーボンブラックの分散時間で制御することによって、カーボンブラックによって形成される突起の高さをコントロールし、シリカ及びアルミナの粒子径、分散時間及びカレンダ条件により、シリカ及びアルミナによって形成される突起の高さを制御して、ＴＳＡで求めた磁性層表面のスペーシングの値Ｓｐが、磁気テープをｎ−ヘキサンで洗浄した後に、１８ｎｍ以下であり、カーボンブラックにより形成される突起の高さの平均値をＨｃｂ、シリカにより形成される突起の高さの平均値をＨｓｉ及びアルミナにより形成される突起の高さの平均値をＨａｌとした場合、下記関係（１）〜（３）が成立する磁気記録媒体を得ることができる。
（１）Ｈｓｉ≦Ｓｐ≦Ｈｃｂ
（２）１ｎｍ≦ｄＨ≦６ｎｍ
（３）Ｈｓｉ＜Ｈａｌ
Therefore, the height of the protrusions formed by the carbon black is controlled by controlling the particle size of the carbon black and the dispersion time of the carbon black, and the silica and alumina are controlled according to the particle size, the dispersion time and the calendar conditions of the silica and alumina. The spacing value Sp of the surface of the magnetic layer obtained by TSA by controlling the height of the protrusions formed by is 18 nm or less after washing the magnetic tape with n-hexane, and is formed of carbon black. When the average value of the heights of the protrusions is Hcb and the average value of the heights of the protrusions formed of silica is Hsi and the average value of the heights of the protrusions formed of alumina is H, the following relationships (1) to ( It is possible to obtain a magnetic recording medium for which 3) holds.
(1) Hsi ≤ Sp ≤ Hcb
(2) 1 nm ≤ dH ≤ 6 nm
(3) Hsi <Hal
これにより、カーボンブラックで形成される突起によって摩擦を低減することができ、且つ、シリカで形成される突起によって摩擦を継続して安定させることができ、また、アルミナによって形成した突起によって磁性層の研磨性を適切な範囲に維持することができるために、走行耐久性及び電磁変換特性が優れた磁気記録媒体が得られる。 Thereby, the friction can be reduced by the protrusions formed of carbon black, the friction can be continuously stabilized by the protrusions formed of silica, and the protrusions formed of alumina can form the magnetic layer. Since the polishability can be maintained in an appropriate range, a magnetic recording medium having excellent running durability and electromagnetic conversion characteristics can be obtained.
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。また、以下の説明において、「部」とあるのは「質量部」を意味する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. Further, in the following description, the term "part" means "part by mass".
（実施例１）
［磁性塗料の調製］
表１に示す磁性塗料成分（１）を回分式ニーダで混練して混練物を調製した。次に、得られた混練物と、表２に示す磁性塗料成分（２）とをディスパを用いて攪拌して混合液を調製した。次に、得られた混合液をサンドミルで４０分間分散処理した後、平均粒子径７５ｎｍのカーボンブラックを４部加えてサンドミルで６０分間分散処理し、その後、表３に示す磁性塗料成分（３）を加えて分散液を調製した。次に、得られた分散液と、表４に示す磁性塗料成分（４）とをディスパを用いて撹拌し、これをフィルタでろ過して、磁性塗料を調製した。
(Example 1)
[Preparation of magnetic paint]
The magnetic paint component (1) shown in Table 1 was kneaded with a batch kneader to prepare a kneaded product. Next, the obtained kneaded product and the magnetic paint component (2) shown in Table 2 were stirred with a dispa to prepare a mixed solution. Next, the obtained mixed solution was dispersed in a sand mill for 40 minutes, then 4 parts of carbon black having an average particle diameter of 75 nm was added and dispersed in a sand mill for 60 minutes, and then the magnetic coating component (3) shown in Table 3 was added. Was added to prepare a dispersion. Next, the obtained dispersion liquid and the magnetic paint component (4) shown in Table 4 were stirred using a dispa, and this was filtered through a filter to prepare a magnetic paint.
［下塗塗料の調製］
表５に示す下塗塗料成分（１）を回分式ニーダで混練することにより混練物を調製した。次に、得られた混練物と、表６に示す下塗塗料成分（２）とをディスパを用いて撹拌して、混合液を調製した。次に、得られた混合液をサンドミルで１００分間分散して分散液を調製した後、この分散液と、表７に示す下塗塗料成分（３）とをディスパを用いて撹拌し、これをフィルタでろ過して、下塗塗料を調製した。
[Preparation of undercoat paint]
A kneaded product was prepared by kneading the undercoat paint component (1) shown in Table 5 with a batch kneader. Next, the obtained kneaded product and the undercoat coating component (2) shown in Table 6 were stirred with a dispa to prepare a mixed solution. Next, the obtained mixed solution was dispersed in a sand mill for 100 minutes to prepare a dispersion, and then this dispersion and the undercoat coating component (3) shown in Table 7 were stirred using a dispa and filtered. The undercoat paint was prepared by filtering with.
［バックコート層用塗料の調製］
表８に示すバックコート層用塗料成分を混合した混合液を、サンドミルで５０分間分散して分散液を調製した。得られた分散液にポリイソシアネートを１５部加えて撹拌し、これをフィルタでろ過して、バックコート層用塗料を調製した。
[Preparation of paint for backcoat layer]
A mixed solution containing the coating components for the back coat layer shown in Table 8 was dispersed in a sand mill for 50 minutes to prepare a dispersion. Fifteen parts of polyisocyanate was added to the obtained dispersion, and the mixture was stirred and filtered through a filter to prepare a coating material for a backcoat layer.
［評価用磁気テープの作製］
非磁性支持体（ポリエチレンナフタレートフィルム、厚さ：５μｍ）の上に、上記下塗塗料をカレンダ処理後の下塗層の厚さが１．１μｍとなるように塗布し、１００℃で乾燥して下塗層を形成した。次に、上記下塗層の上に、上記磁性塗料をカレンダ処理後の磁性層の厚さが６０ｎｍとなるように塗布し、１００℃で乾燥して磁性層を形成した。その後、ソレノイド磁石を用いて配向磁界（２５０ｋＡ／ｍ）を印加しながら、面内配向処理を行った。
[Preparation of magnetic tape for evaluation]
The above undercoat paint is applied onto a non-magnetic support (polyethylene naphthalate film, thickness: 5 μm) so that the thickness of the undercoat layer after the calendar treatment is 1.1 μm, and dried at 100 ° C. An undercoat layer was formed. Next, the magnetic paint was applied onto the undercoat layer so that the thickness of the magnetic layer after the calendar treatment was 60 nm, and dried at 100 ° C. to form a magnetic layer. Then, the in-plane orientation treatment was performed while applying an orientation magnetic field (250 kA / m) using a solenoid magnet.
次に、上記バックコート層用塗料を、非磁性支持体の上記下塗層及び上記磁性層が形成された面とは反対側の面上に、カレンダ処理後の厚さが０．５μｍとなるように塗布し、１００℃で乾燥してバックコート層を形成した。 Next, the paint for the back coat layer is applied to the surface of the non-magnetic support opposite to the surface on which the undercoat layer and the magnetic layer are formed, and the thickness after the calendar treatment is 0.5 μm. And dried at 100 ° C. to form a backcoat layer.
その後、上記非磁性支持体の上面側に下塗層及び磁性層が形成され、下面側にバックコート層が形成された原反ロールを、７段の金属ロールを有するカレンダ装置で温度１００℃、線圧３００ｋｇ／ｃｍでカレンダ処理した。 After that, the raw fabric roll having the undercoat layer and the magnetic layer formed on the upper surface side of the non-magnetic support and the backcoat layer formed on the lower surface side was subjected to a temperature of 100 ° C. in a calendar device having a seven-stage metal roll. Calendar treatment was performed at a linear pressure of 300 kg / cm.
最後に、得られた原反ロールを６０℃で４８時間硬化処理し、磁気シートを作製した。この磁気シートを１／２インチ幅に裁断して評価用磁気テープを作製した。 Finally, the obtained raw fabric roll was cured at 60 ° C. for 48 hours to prepare a magnetic sheet. This magnetic sheet was cut to a width of 1/2 inch to prepare a magnetic tape for evaluation.
（実施例２）
磁性塗料に加える成分において、カーボンブラックの平均粒子径を２８０ｎｍに変更し、コロイダルシリカの平均粒子径を１１０ｎｍに変更した以外は、実施例１と同様にして評価用磁気テープを作製した。
(Example 2)
An evaluation magnetic tape was produced in the same manner as in Example 1 except that the average particle size of carbon black was changed to 280 nm and the average particle size of colloidal silica was changed to 110 nm in the components to be added to the magnetic coating material.
（実施例３）
磁性塗料に加える成分において、カーボンブラックの平均粒子径を３８ｎｍに変更し、コロイダルシリカの平均粒子径を７０ｎｍに変更した以外は、実施例１と同様にして評価用磁気テープを作製した。
(Example 3)
An evaluation magnetic tape was produced in the same manner as in Example 1 except that the average particle size of carbon black was changed to 38 nm and the average particle size of colloidal silica was changed to 70 nm in the components to be added to the magnetic paint.
（実施例４）
磁性塗料の調製において、カーボンブラックの分散時間を１００分に変更し、評価用磁気テープの作製において、カレンダ処理条件を温度１００℃、線圧３５０ｋｇ／ｃｍに変更した以外は、実施例１と同様にして評価用磁気テープを作製した。
(Example 4)
Similar to Example 1 except that the dispersion time of carbon black was changed to 100 minutes in the preparation of the magnetic paint, and the calendar treatment conditions were changed to 100 ° C. and a linear pressure of 350 kg / cm in the preparation of the evaluation magnetic tape. To prepare a magnetic tape for evaluation.
（実施例５）
磁性塗料の調製において、カーボンブラックの分散時間を１０分に変更し、評価用磁気テープの作製において、カレンダ処理条件を温度１００℃、線圧２５０ｋｇ／ｃｍに変更した以外は、実施例１と同様にして評価用磁気テープを作製した。
(Example 5)
Similar to Example 1 except that the dispersion time of carbon black was changed to 10 minutes in the preparation of the magnetic paint, and the calendar treatment conditions were changed to 100 ° C. and 250 kg / cm in linear pressure in the preparation of the evaluation magnetic tape. To prepare a magnetic tape for evaluation.
（実施例６）
磁性塗料の調製において、カーボンブラックの平均粒子径を３８ｎｍに変更し、評価用磁気テープの作製において、カレンダ処理条件を温度１００℃、線圧３５０ｋｇ／ｃｍに変更した以外は、実施例１と同様にして評価用磁気テープを作製した。
(Example 6)
Similar to Example 1 except that the average particle size of carbon black was changed to 38 nm in the preparation of the magnetic paint, and the calendar treatment conditions were changed to a temperature of 100 ° C. and a linear pressure of 350 kg / cm in the preparation of the evaluation magnetic tape. To prepare a magnetic tape for evaluation.
（実施例７）
表９に示す磁性塗料成分（１）を回分式ニーダで混練して混練物を調製した。次に、得られた混練物をサンドミルで２０分間分散処理した後に、平均粒子径７５ｎｍのカーボンブラックを４部加えてサンドミルで２３０分間分散処理し、その後、表１０に示す磁性塗料成分（２）を加えて分散液を調製した。次に、得られた分散液と、前述の表４に示す磁性塗料成分（４）とをディスパを用いて撹拌し、これをフィルタでろ過して、磁性塗料を調製した。この磁性塗料を用いた以外は、実施例１と同様にして評価用磁気テープを作製した。
(Example 7)
The magnetic paint component (1) shown in Table 9 was kneaded with a batch kneader to prepare a kneaded product. Next, the obtained kneaded product was dispersed in a sand mill for 20 minutes, then 4 parts of carbon black having an average particle diameter of 75 nm was added and dispersed in a sand mill for 230 minutes, and then the magnetic paint component (2) shown in Table 10 was added. Was added to prepare a dispersion. Next, the obtained dispersion liquid and the magnetic paint component (4) shown in Table 4 above were stirred using a dispa and filtered through a filter to prepare a magnetic paint. An evaluation magnetic tape was produced in the same manner as in Example 1 except that this magnetic paint was used.
（実施例８）
磁性塗料に加える成分において、カーボンブラックの平均粒子径を２８０ｎｍに変更し、磁性塗料の調製において、サンドミルの分散処理開始から６０分後に上記カーボンブラックを４部加え、カーボンブラックの分散時間を１９０分に変更した以外は、実施例７と同様にして評価用磁気テープを作製した。
(Example 8)
In the components to be added to the magnetic paint, the average particle size of carbon black was changed to 280 nm, and in the preparation of the magnetic paint, 4 parts of the carbon black was added 60 minutes after the start of the dispersion treatment of the sand mill, and the dispersion time of the carbon black was 190 minutes. An evaluation magnetic tape was produced in the same manner as in Example 7 except that the value was changed to.
（実施例９）
磁性塗料に加える成分において、カーボンブラックの平均粒子径を３８ｎｍに変更し、コロイダルシリカの平均粒子径を７０ｎｍに変更した以外は、実施例７と同様にして評価用磁気テープを作製した。
(Example 9)
An evaluation magnetic tape was produced in the same manner as in Example 7 except that the average particle size of carbon black was changed to 38 nm and the average particle size of colloidal silica was changed to 70 nm in the components to be added to the magnetic coating material.
（実施例１０）
評価用磁気テープの作製において、カレンダ処理条件を温度１００℃、線圧２５０ｋｇ／ｃｍに変更した以外は、実施例７と同様にして評価用磁気テープを作製した。
(Example 10)
In the production of the evaluation magnetic tape, the evaluation magnetic tape was produced in the same manner as in Example 7 except that the calendar treatment conditions were changed to a temperature of 100 ° C. and a linear pressure of 250 kg / cm.
（実施例１１）
評価用磁気テープの作製において、カレンダ処理条件を温度１００℃、線圧３５０ｋｇ／ｃｍに変更した以外は、実施例７と同様にして評価用磁気テープを作製した。
(Example 11)
In the production of the evaluation magnetic tape, the evaluation magnetic tape was produced in the same manner as in Example 7 except that the calendar treatment conditions were changed to a temperature of 100 ° C. and a linear pressure of 350 kg / cm.
（実施例１２）
磁性塗料の調製において、サンドミルの分散処理開始から６０分後にカーボンブラックを４部加え、カーボンブラックの分散時間を１９分に変更し、磁性塗料に加える成分において、コロイダルシリカの平均粒子径を９０ｎｍに変更した以外は、実施例７と同様にして評価用磁気テープを作製した。
(Example 12)
In the preparation of the magnetic paint, 4 parts of carbon black was added 60 minutes after the start of the dispersion treatment of the sand mill, the dispersion time of the carbon black was changed to 19 minutes, and the average particle size of colloidal silica was 90 nm in the components added to the magnetic paint. An evaluation magnetic tape was produced in the same manner as in Example 7 except that the changes were made.
（比較例１）
磁性塗料に加える成分において、カーボンブラックの平均粒子径を２８０ｎｍに変更し、コロイダルシリカの平均粒子径を１１０ｎｍに変更し、評価用磁気テープの作製において、カレンダ処理条件を温度１００℃、線圧２５０ｋｇ／ｃｍに変更した以外は、実施例１と同様にして評価用磁気テープを作製した。
(Comparative Example 1)
In the components to be added to the magnetic paint, the average particle size of carbon black was changed to 280 nm, the average particle size of colloidal silica was changed to 110 nm, and the calendering conditions were set to a temperature of 100 ° C. and a linear pressure of 250 kg in the production of the evaluation magnetic tape. An evaluation magnetic tape was produced in the same manner as in Example 1 except that the value was changed to / cm.
（比較例２）
磁性塗料に加える成分において、カーボンブラックの平均粒子径を２８０ｎｍに変更し、評価用磁気テープの作製において、カレンダ処理条件を温度１００℃、線圧２５０ｋｇ／ｃｍに変更した以外は、実施例１と同様にして評価用磁気テープを作製した。
(Comparative Example 2)
In the components to be added to the magnetic paint, the average particle size of carbon black was changed to 280 nm, and in the production of the evaluation magnetic tape, the calendar treatment conditions were changed to a temperature of 100 ° C. and a linear pressure of 250 kg / cm. An evaluation magnetic tape was produced in the same manner.
（比較例３）
磁性塗料の調製において、カーボンブラックの分散時間を１０分に変更し、磁性塗料に加える成分において、コロイダルシリカの平均粒子径を１１０ｎｍに変更し、評価用磁気テープの作製において、カレンダ処理条件を温度１００℃、線圧２５０ｋｇ／ｃｍに変更した以外は、実施例１と同様にして評価用磁気テープを作製した。
(Comparative Example 3)
In the preparation of the magnetic paint, the dispersion time of carbon black was changed to 10 minutes, the average particle size of colloidal silica was changed to 110 nm in the components added to the magnetic paint, and the calendering conditions were set to temperature in the production of the evaluation magnetic tape. An evaluation magnetic tape was produced in the same manner as in Example 1 except that the temperature was changed to 100 ° C. and the linear pressure was changed to 250 kg / cm.
（比較例４）
磁性塗料に加える成分において、粒状アルミナ粒子の平均粒子径を４６ｎｍに変更し、評価用磁気テープの作製において、カレンダ処理条件を温度１００℃、線圧３５０ｋｇ／ｃｍに変更した以外は、実施例１と同様にして評価用磁気テープを作製した。
(Comparative Example 4)
Example 1 except that the average particle size of the granular alumina particles was changed to 46 nm in the components to be added to the magnetic paint, and the calendar treatment conditions were changed to a temperature of 100 ° C. and a linear pressure of 350 kg / cm in the production of the evaluation magnetic tape. A magnetic tape for evaluation was produced in the same manner as in the above.
（比較例５）
磁性塗料に加える成分において、カーボンブラックの平均粒子径を３８ｎｍに変更し、評価用磁気テープの作製において、カレンダ処理条件を温度１００℃、線圧２５０ｋｇ／ｃｍに変更した以外は、実施例１と同様にして評価用磁気テープを作製した。
(Comparative Example 5)
In the components to be added to the magnetic paint, the average particle size of carbon black was changed to 38 nm, and in the production of the evaluation magnetic tape, the calendar treatment conditions were changed to a temperature of 100 ° C. and a linear pressure of 250 kg / cm. An evaluation magnetic tape was produced in the same manner.
（比較例６）
磁性塗料に加える成分において、カーボンブラックの平均粒子径を２８０ｎｍに変更した以外は、実施例７と同様にして評価用磁気テープを作製した。
(Comparative Example 6)
An evaluation magnetic tape was produced in the same manner as in Example 7 except that the average particle size of carbon black was changed to 280 nm in the components to be added to the magnetic paint.
（比較例７）
磁性塗料に加える成分において、カーボンブラックの平均粒子径を２８０ｎｍに変更し、コロイダルシリカの平均粒子径を７０ｎｍに変更し、評価用磁気テープの作製において、カレンダ処理条件を温度１００℃、線圧３５０ｋｇ／ｃｍに変更した以外は、実施例７と同様にして評価用磁気テープを作製した。
(Comparative Example 7)
In the components to be added to the magnetic paint, the average particle size of carbon black was changed to 280 nm, the average particle size of colloidal silica was changed to 70 nm, and the calendering conditions were set to a temperature of 100 ° C. and a linear pressure of 350 kg in the production of the evaluation magnetic tape. An evaluation magnetic tape was produced in the same manner as in Example 7 except that the value was changed to / cm.
（比較例８）
磁性塗料に加える成分において、カーボンブラックの平均粒子径を３８ｎｍに変更し、評価用磁気テープの作製において、カレンダ処理条件を温度１００℃、線圧３５０ｋｇ／ｃｍに変更した以外は、実施例７と同様にして評価用磁気テープを作製した。
(Comparative Example 8)
In the components to be added to the magnetic paint, the average particle size of carbon black was changed to 38 nm, and in the production of the evaluation magnetic tape, the calendar treatment conditions were changed to a temperature of 100 ° C. and a linear pressure of 350 kg / cm. An evaluation magnetic tape was produced in the same manner.
（比較例９）
磁性塗料に加える成分において、アルミナの平均粒子径を７０ｎｍに変更し、コロイダルシリカの平均粒子径を７０ｎｍに変更し、評価用磁気テープの作製において、カレンダ処理条件を温度１００℃、線圧３５０ｋｇ／ｃｍに変更した以外は、実施例７と同様にして評価用磁気テープを作製した。
(Comparative Example 9)
In the components to be added to the magnetic paint, the average particle size of alumina was changed to 70 nm, the average particle size of colloidal silica was changed to 70 nm, and in the production of the evaluation magnetic tape, the calendering conditions were set to a temperature of 100 ° C. and a linear pressure of 350 kg / An evaluation magnetic tape was produced in the same manner as in Example 7 except that it was changed to cm.
次に、作製した評価用磁気テープを用いて以下の測定を行った。 Next, the following measurements were performed using the prepared magnetic tape for evaluation.
＜磁性層のスペーシング＞
Ｍｉｃｒｏ Ｐｈｙｓｉｃｓ社製のＴＳＡ（Ｔａｐｅ Ｓｐａｃｉｎｇ Ａｎａｌｙｚｅｒ）を用いて、磁性層の表面をｎ−ヘキサンで洗浄した後のスペーシングＳｐを測定した。
<Magnetic layer spacing>
Using TSA (Tape Spacing Analyzer) manufactured by Micro Physics, the spacing Sp after washing the surface of the magnetic layer with n-hexane was measured.
具体的には、ウレタン製の半球で磁性層をガラス板に押し付ける圧力は０．５ａｔｍ（５．０５×１０4Ｎ／ｍ）とした。この状態でストロボスコープから白色光を、ガラス板を通して評価用磁気テープの磁性層側表面の一定領域（２４００００〜２８００００μｍ2）に照射し、そこからの反射光を、ＩＦフィルタ(６３３ｎｍ)及びＩＦフィルタ(５４６ｎｍ)を通してＣＣＤで受光することで、この領域の凹凸で生じた干渉縞画像を得た。 Specifically, the pressure for pressing the magnetic layer on a glass plate with urethane hemisphere was 0.5atm (5.05 × 10 4 N / m). In this state, white light is emitted from the stroboscope through a glass plate onto a certain region (2400,000 to 280000 μm 2 ) of the surface of the evaluation magnetic tape on the magnetic layer side, and the reflected light from the region is reflected by the IF filter (633 nm) and the IF filter. By receiving light with a CCD through (546 nm), an interference fringe image generated by the unevenness of this region was obtained.
次に、この画像を６６０００ポイントに分割して各ポイントのガラス板から磁性層表面までの距離を求めこれをヒストグラム（度数分布曲線）とし、更にローパスフィルタ（ＬＰＦ）処理によって滑らかな曲線として、そのピーク位置のガラス板から磁性層表面までの距離をスペーシングＳｐとした。 Next, this image is divided into 66000 points, the distance from the glass plate at each point to the surface of the magnetic layer is obtained, and this is used as a histogram (frequency distribution curve), which is further processed into a smooth curve by low-pass filter (LPF) processing. The distance from the glass plate at the peak position to the surface of the magnetic layer was defined as the spacing Sp.
また、上記スペーシングの計算に用いた磁性層表面の光学定数（位相、反射率）は、大塚電子社製の反射分光膜厚計“ＦＥ−３０００”を用いて測定し、波長５４６ｎｍ付近の値を用いた。 The optical constants (phase, reflectance) of the magnetic layer surface used in the above spacing calculation were measured using a reflection spectroscopic film thickness meter "FE-3000" manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., and have a wavelength of around 546 nm. Was used.
ｎ−ヘキサンによる洗浄は、評価用磁気テープをｎ−ヘキサンに浸漬して室温で３０分間超音波洗浄することにより行った。 Cleaning with n-hexane was performed by immersing the evaluation magnetic tape in n-hexane and ultrasonically cleaning at room temperature for 30 minutes.
＜磁性層表面の突起高さの平均値＞
Ｖｅｅｃｏ社製の原子間力顕微鏡“Ｎａｎｏｍａｎ−ＶＳシステム”を用いて、磁性層の表面形状を下記測定条件及び解析条件で測定した。
<Average value of protrusion height on the surface of the magnetic layer>
The surface shape of the magnetic layer was measured under the following measurement conditions and analysis conditions using an atomic force microscope "Nanoman-VS system" manufactured by Veeco.
（１）測定条件
測定モード：Ｃｏｎｔａｃｔ、カンチレバー：ＰＮＰ−ＤＢ−Ｂ、測定視野：１５μｍ×１０μｍ、分解能：３０７２＊２０４８、オフライン処理：Ｆｌａｔｔｅｎ（ｏｒｄｅｒ２）
（２）解析条件（Ｎａｎｏｓｃｏｐｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ−Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ａｎａｌｙｓｉｓによる突起の特定条件）
解析エリア：７μｍ×１４μｍ、Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ Ｈｅｉｇｈｔ：１０ｎｍ、ノイズ除去（Ｎｅｉｇｈｂｅｒｈｏｏｄ Ｓｉｚｅ：３、Ｎｕｍｂｅｒ Ｐｉｘｅｌｓ Ｏｆｆ：１で、Ｅｒｏｄｅ２回処理後、Ｄｉｌａｔｅ２回処理）
(1) Measurement conditions Measurement mode: Contact, cantilever: PNP-DB-B, measurement field of view: 15 μm × 10 μm, resolution: 3072 * 2048, offline processing: Flatten (order2)
(2) Analytical conditions (specific conditions for protrusions by Nanoscopy Particle-Particle Analysis)
Analysis area: 7 μm × 14 μm, ThreatHeight: 10 nm, noise removal (Neighborhood Size: 3, NumberPixels Off: 1, Erode 2 times, then Dite 2 times)
次に、測定したエリアの外側４隅に原子間力顕微鏡のナノマニュピレーターを用いてマーキングを行った。次に、４隅に付けられたマークを基準にして、原子間力顕微鏡による測定と同じ測定視野を特定し、日立製作所製の走査型電子顕微鏡“Ｓ−４８００”を用いて、倍率：９０００倍、加速電圧：２ｋＶ、観察条件：Ｕ−ＬＡ１００で磁性層表面を観察した。 Next, marking was performed on the outer four corners of the measured area using a nanomanipulator of an atomic force microscope. Next, using the marks on the four corners as a reference, specify the same field of view as the measurement with the atomic force microscope, and use the scanning electron microscope "S-4800" manufactured by Hitachi, Ltd., with a magnification of 9000 times. The surface of the magnetic layer was observed with an acceleration voltage of 2 kV and an observation condition of U-LA100.
具体的には、原子間力顕微鏡による測定結果から、１０ｎｍ以上の高さの突起を検出し、その同じ領域を走査型電子顕微鏡により求めた元素コントラスト像から突起を形成しているフィラーの種類を特定した。例えば、元素コントラスト像ではカーボンブラックは黒、アルミナはグレーとなり、コントラストの差から識別できる。シリカはアルミナと同様に元素コントラスト像ではグレーであるが、アルミナが歪な形状をした粒子であるのに対して、シリカは滑らかな曲面を持つ球状粒子であるため容易に特定することができる。 Specifically, the type of filler that detects protrusions with a height of 10 nm or more from the measurement results by an atomic force microscope and forms protrusions from the elemental contrast image obtained by scanning the same region with a scanning electron microscope. Identified. For example, in the elemental contrast image, carbon black is black and alumina is gray, which can be identified from the difference in contrast. Silica is gray in the elemental contrast image like alumina, but while alumina is a particle having a distorted shape, silica is a spherical particle having a smooth curved surface and can be easily identified.
上記の測定を７μｍ×１４μｍの範囲で３視野行い、３視野全てについてカーボンブラック、シリカ、アルミナにより形成された突起をそれぞれ特定し、３視野全てのカーボンブラック、シリカ、アルミナの突起高さを各々平均して、カーボンブラックにより形成される突起の高さの平均値：Ｈｃｂ、シリカにより形成される突起の高さの平均値：Ｈｓｉ、アルミナにより形成される突起の高さの平均値：Ｈａｌを求め、ＨｃｂとＨｓｉとの差：Ｈｃｂ−ＨｓｉをｄＨとして算出した。 The above measurement was performed in 3 fields in a range of 7 μm × 14 μm, protrusions formed of carbon black, silica, and alumina were identified in all 3 fields, and the protrusion heights of carbon black, silica, and alumina in all 3 fields were determined. On average, the average height of protrusions formed by carbon black: Hcb, the average height of protrusions formed of silica: Hsi, and the average height of protrusions formed of alumina: Hal. The difference between Hcb and Hsi: Hcb-Hsi was calculated as dH.
ここで、各材料の突起と磁気ヘッドとの接触を考えた場合、磁気ヘッドに対する突起の接触面積は小さく、多くの突起が磁気ヘッドに接触する状態となる。このことから、カーボンブラック、シリカ、アルミナの各突起の高さは１点の値が外れている場合でも、各突起の高さの平均値が、前述の関係（１）、（２）及び（３）を満足すれば、本発明の効果を奏する。 Here, when considering the contact between the protrusions of each material and the magnetic head, the contact area of the protrusions with respect to the magnetic head is small, and many protrusions are in contact with the magnetic head. From this, even if the heights of the protrusions of carbon black, silica, and alumina deviate from the values at one point, the average value of the heights of the protrusions is the above-mentioned relationship (1), (2), and ( If 3) is satisfied, the effect of the present invention can be obtained.
次に、作製した評価用磁気テープを用いて以下の評価を行った。 Next, the following evaluation was performed using the prepared magnetic tape for evaluation.
＜出力特性＞
Ｍｉｃｒｏ Ｐｈｙｓｉｃｓ社製のループテスター（動的ＴＳＡ装置）を用い、これに書込みトラック幅１１μｍ、読出しトラック幅３．８μｍの誘導型／ＧＭＲ複合ヘッドを取り付け、テープ速度１．５ｍ／ｓｅｃで、記録波長２００ｎｍの信号を評価用磁気テープに記録し、再生した信号を市販のＭＲヘッド用Ｒｅａｄアンプで増幅した後、キーサイト・テクノロジー社製のスペクトラムアナライザー“Ｎ９０２０Ａ”を用いて信号の基本波成分出力（Ｓ）と、その２倍の周波数までの積分ノイズ（Ｎ）とを測定した。そして、ＩＢＭ ＬＴＯ６テープのＳ／Ｎ値を基準（０ｄＢ）として、その相対値で出力特性を評価した。
<Output characteristics>
Using a loop tester (dynamic TSA device) manufactured by Micro Physics, an inductive / GMR composite head with a write track width of 11 μm and a read track width of 3.8 μm is attached to the loop tester, and the recording wavelength is 1.5 m / sec at a tape speed. A 200 nm signal is recorded on an evaluation magnetic tape, the reproduced signal is amplified by a commercially available MR head Read amplifier, and then the fundamental wave component output of the signal is output using a spectrum analyzer "N9020A" manufactured by KeySight Technology. S) and the integrated noise (N) up to twice the frequency were measured. Then, using the S / N value of the IBM LTO6 tape as a reference (0 dB), the output characteristics were evaluated by the relative value.
金属鉄系磁性粉末（Ｆｅ粉）とε−酸化鉄粉末（ε−Ｆｅ2Ｏ3）は、粒子サイズが異なるために粒子性ノイズが異なり、Ｓ／Ｎ値の目標値が異なってくる。粒子サイズの大きいＦｅ粉の出力特性の目標値は−１．５ｄＢ以上であり、粒子サイズが小さいε−Ｆｅ2Ｏ3の出力特性の目標値は１．０ｄＢ以上である。 Since the metallic iron-based magnetic powder (Fe powder) and the ε-iron oxide powder (ε-Fe 2 O 3 ) have different particle sizes, the particle noise is different, and the target value of the S / N value is different. The target value of the output characteristic of Fe powder having a large particle size is −1.5 dB or more, and the target value of the output characteristic of ε-Fe 2 O 3 having a small particle size is 1.0 dB or more.
＜摩擦係数＞
実ドライブにおける繰り返し走行耐久性を評価するために、ステンレス鋼製の丸棒を用いて、磁気テープの磁性層の摩擦係数を、繰り返し８００パスまで測定した。この摩擦係数が大きくなると、テープ摺動によって走行不良を起こしやすくなり、繰り返し走行耐久性が劣化する。
<Coefficient of friction>
In order to evaluate the repeated running durability in an actual drive, the coefficient of friction of the magnetic layer of the magnetic tape was repeatedly measured up to 800 passes using a round bar made of stainless steel. When this coefficient of friction becomes large, running defects are likely to occur due to tape sliding, and repeated running durability deteriorates.
具体的には、直径６ｍｍのステンレス鋼製の丸棒に、評価用磁気テープの磁性層側を９０°でラップさせ、評価用磁気テープの先端に６３．３６ｇの荷重をかけて１２００ｍｍ／ｍｉｎの速度で７０ｍｍ摺動させ、１１パス目及び８００パス目の摺動中の荷重をロードセルで検出して測定荷重とし、下記式で摩擦係数Ｍを算出した。
摩擦係数Ｍ＝Ｉｎ〔測定荷重（ｇ）／６３．３６（ｇ）〕／０．５π
Specifically, a round bar made of stainless steel with a diameter of 6 mm is wrapped with the magnetic layer side of the evaluation magnetic tape at 90 °, and a load of 63.36 g is applied to the tip of the evaluation magnetic tape to achieve 1200 mm / min. After sliding 70 mm at a speed, the load during sliding on the 11th and 800th passes was detected by the load cell and used as the measured load, and the friction coefficient M was calculated by the following formula.
Friction coefficient M = In [measured load (g) /63.36 (g)] /0.5π
＜角柱摩耗量＞
実ドライブにおける新品磁気テープ連続走行耐久性（ＧＴＴ走行耐久性）を評価するために、磁気ヘッドの記録再生シールドに用いられている材料であるパーマロイで角柱を作製して摩耗量を測定した。このパーマロイ角柱の摩耗量が大きいと、テープ摺動による磁気ヘッドの摩耗が大きくなり、新品磁気テープ連続走行耐久性が劣化する。
<Amount of prism wear>
In order to evaluate the continuous running durability (GTT running durability) of a new magnetic tape in an actual drive, a prism was made of permalloy, which is a material used for the recording / playback shield of a magnetic head, and the amount of wear was measured. If the amount of wear of the permalloy prism is large, the wear of the magnetic head due to the sliding of the tape becomes large, and the continuous running durability of the new magnetic tape deteriorates.
具体的には、４ｍｍ×４ｍｍの正方形断面形状を有し、高さ２０ｍｍのパーマロイ角柱の長辺の一つの角に、評価用磁気テープの磁性層側が摺動するように取り付け、下記条件で繰り返し走行させた。
テープ速度：３．０ｍ／ｓｅｃ
テープ張力：１．０Ｎ
テープ走行距離：５８０ｍ
走行回数：５０往復（１００パス）
Specifically, it has a square cross-sectional shape of 4 mm x 4 mm, is attached to one corner of the long side of a permalloy prism with a height of 20 mm so that the magnetic layer side of the evaluation magnetic tape slides, and repeats under the following conditions. I let it run.
Tape speed: 3.0m / sec
Tape tension: 1.0N
Tape mileage: 580m
Number of runs: 50 round trips (100 passes)
以上の結果を表１１及び表１２に示す。 The above results are shown in Tables 11 and 12.
表１１及び表１２から、実施例１〜６及び実施例７〜１２は、出力特性及び走行耐久性の全てで優れていることが分かる。 From Tables 11 and 12, it can be seen that Examples 1 to 6 and Examples 7 to 12 are excellent in all of the output characteristics and the running durability.
一方、比較例１は実施例２に比べてカレンダ条件が弱くなり、カーボンブラックは硬度が低く弾性変形しやすくＨｃｂの値は変化しなかったが、シリカやアルミナは硬度が高く塑性変形が小さくなるため、Ｈｓｉ、Ｈａｌは大きくなり、特にスペーシングＳｐが１９ｎｍと大きくなった。その結果、摩擦係数は全て良好であったが、出力特性が低下した。 On the other hand, in Comparative Example 1, the calendar conditions were weaker than those in Example 2, and carbon black had a low hardness and was easily elastically deformed, and the Hcb value did not change, but silica and alumina had a high hardness and a small plastic deformation. Therefore, Hsi and H became large, and in particular, the spacing Sp became as large as 19 nm. As a result, the coefficient of friction was all good, but the output characteristics deteriorated.
比較例２は比較例１に比べてシリカの平均粒子径が小さいため、Ｈｓｉが小さくなったが、Ｈｃｂは変化がないため、ｄＨ（＝Ｈｃｂ−Ｈｓｉ）が７ｎｍと大きくなった。その結果、カーボンブラックによる摩擦係数（１１ｐａｓｓ）は良好であったが、摩擦係数（１１ｐａｓｓ）と摩擦係数（８００ｐａｓｓ）の変化が大きかった。これはカーボンブラックにより形成された突起の摺動による摩耗が大きいことを示しており、カーボンブラックにより形成された突起が削れて発生する削れ粉によるアブレシブ摩耗のため、パーマロイの角柱摩耗量が大きくなり過ぎる結果となった。この結果より、新品磁気テープ連続走行耐久性が劣化すると予測される。 In Comparative Example 2, since the average particle size of silica was smaller than that in Comparative Example 1, Hsi was small, but since Hcb was unchanged, dH (= Hcb-Hsi) was as large as 7 nm. As a result, the coefficient of friction (11 pass) due to carbon black was good, but the change between the coefficient of friction (11 pass) and the coefficient of friction (800 pass) was large. This indicates that the wear due to the sliding of the protrusions formed by carbon black is large, and the amount of wear on the prisms of Permalloy increases due to the aggressive wear caused by the shavings generated by scraping the protrusions formed by carbon black. The result was too much. From this result, it is predicted that the continuous running durability of the new magnetic tape will deteriorate.
比較例３は実施例５に比べてシリカの平均粒子径が大きいためＨｓｉが大きくなり、ｄＨ（＝Ｈｃｂ−Ｈｓｉ）が０ｎｍと小さくなった。その結果、カーボンブラックによる摩擦を低減する効果が低下し、摩擦係数（８００ｐａｓｓ）が大きくなり過ぎて、繰り返し走行耐久性が劣化する。 In Comparative Example 3, since the average particle size of silica was larger than that in Example 5, Hsi was large and dH (= Hcb-Hsi) was as small as 0 nm. As a result, the effect of reducing friction due to carbon black is reduced, the coefficient of friction (800 pass) becomes too large, and the repeated running durability deteriorates.
比較例４は実施例１に比べてアルミナの平均粒子径が小さく、カレンダ条件が強いため、Ｈｃｂ、Ｈｓｉ、Ｈａｌ、Ｓｐが共に小さくなり、特にＨａｌが著しく小さくなった。その結果、出力特性は向上した。一方、磁気テープの研磨力が低下したため角柱摩耗量が小さくなり過ぎて、テープのクリーニング効果が小さくなってヘッド汚れが付きやすくなり、摩擦係数（８００ｐａｓｓ）が上昇して、繰り返し走行耐久性が劣化する。 In Comparative Example 4, since the average particle size of alumina was smaller than that of Example 1 and the calendar conditions were strong, Hcb, Hsi, Hal, and Sp were all small, and Hal was particularly small. As a result, the output characteristics have improved. On the other hand, since the polishing power of the magnetic tape is reduced, the amount of prism wear becomes too small, the cleaning effect of the tape becomes small, the head becomes easy to get dirty, the friction coefficient (800 pass) increases, and the repeated running durability deteriorates. To do.
比較例５は実施例６に比べてカレンダ条件が弱いため、Ｈｃｂ、Ｈｓｉ、Ｈａｌ、Ｓｐが共に大きくなった。この結果、摩擦係数（１１ｐａｓｓ）及び摩擦係数（８００ｐａｓｓ）は良好であるが、出力特性が低下した。 Since the calendar condition of Comparative Example 5 was weaker than that of Example 6, Hcb, Hsi, Hal, and Sp were all large. As a result, the coefficient of friction (11 pass) and the coefficient of friction (800 pass) were good, but the output characteristics were deteriorated.
比較例６は、平均粒子径の大きいカーボンブラックを使用しているが、実施例８に比べて分散時間が短いために磁性層表面の平滑性が悪くなり、Ｈｃｂ、Ｈｓｉ、Ｈａｌが大きくなり、Ｓｐが１７ｎｍと大きくなった。その結果、摩擦係数は良好であるが、出力特性が低下した。 In Comparative Example 6, carbon black having a large average particle size is used, but since the dispersion time is shorter than that in Example 8, the smoothness of the surface of the magnetic layer is deteriorated, and Hcb, Hsi, and Hal are increased. Sp increased to 17 nm. As a result, the coefficient of friction was good, but the output characteristics deteriorated.
比較例７は比較例６に比べてシリカの平均粒子径が小さいため、Ｈｓｉが小さくなり、ｄＨ（＝Ｈｃｂ−Ｈｓｉ）が７ｎｍと大きくなった。その結果、摩擦係数（１１ｐａｓｓ）は良好であるが、摩擦係数（１１ｐａｓｓ）と摩擦係数（８００ｐａｓｓ）の変化が大きくなり、比較例２と同様に、カーボンブラックにより形成された突起が削れて発生する削れ粉によるアブレシブ摩耗のため、パーマロイの角柱摩耗量が大きくなり過ぎる結果となった。この結果より、新品磁気テープ連続走行耐久性が劣化すると予測される。 Since the average particle size of silica in Comparative Example 7 was smaller than that in Comparative Example 6, Hsi was small and dH (= Hcb-Hsi) was as large as 7 nm. As a result, the coefficient of friction (11pass) is good, but the change between the coefficient of friction (11pass) and the coefficient of friction (800pass) becomes large, and the protrusions formed by carbon black are scraped off as in Comparative Example 2. Due to the aggressive wear caused by the shavings, the amount of wear on the prisms of Permalloy became too large. From this result, it is predicted that the continuous running durability of the new magnetic tape will deteriorate.
比較例８は実施例９に比べてシリカの平均粒子径が大きいためＨｓｉが大きくなり、ｄＨ（＝Ｈｃｂ−Ｈｓｉ）が０ｎｍと小さくなった。その結果、カーボンブラックによる摩擦を低減する効果が低下し、摩擦係数（８００ｐａｓｓ）が大きくなり過ぎて繰り返し走行耐久性が劣化する。 In Comparative Example 8, since the average particle size of silica was larger than that in Example 9, Hsi was large and dH (= Hcb-Hsi) was as small as 0 nm. As a result, the effect of reducing friction due to carbon black is reduced, the coefficient of friction (800 pass) becomes too large, and the repeated running durability deteriorates.
比較例９は、アルミナの平均粒子径が小さく、カレンダ条件が強いため、Ｈｓｉ、Ｈａｌが共に小さくなり、特にＨａｌが著しく小さくなり、Ｈｓｉと同じ値になった。この結果、磁気テープの研磨力が低下したため角柱摩耗量が小さくなり過ぎて、テープのクリーニング効果が小さくなってヘッド汚れが付きやすくなり、繰り返し走行耐久性が劣化する。 In Comparative Example 9, since the average particle size of alumina was small and the calendar conditions were strong, both Hsi and Hal were small, and in particular, Hal was remarkably small, and the values were the same as Hsi. As a result, since the polishing force of the magnetic tape is reduced, the amount of prism wear becomes too small, the cleaning effect of the tape is reduced, the head is easily soiled, and the repeated running durability is deteriorated.
本発明の磁気記録媒体は、電磁変換特性及び走行耐久性に優れた磁気記録媒体として利用可能である。 The magnetic recording medium of the present invention can be used as a magnetic recording medium having excellent electromagnetic conversion characteristics and running durability.
１０ 磁気記録媒体（磁気テープ）
１１ 非磁性支持体
１２ 下塗層
１３ 磁性層
１４ バックコート層
10 Magnetic recording medium (magnetic tape)
11
Claims (6)
前記磁性層は、磁性粉末と、カーボンブラックと、シリカと、アルミナとを含み、
前記カーボンブラックの一次粒子の平均粒子径が、１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、
前記シリカの一次粒子の平均粒子径が、３０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、
前記アルミナの一次粒子の平均粒子径が、３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、
前記磁性層の表面をｎ−ヘキサンで洗浄した後の前記磁性層の表面のスペーシングをＴＳＡ（Ｔａｐｅ Ｓｐａｃｉｎｇ Ａｎａｌｙｚｅｒ）で測定したとき、前記スペーシングの値をＳｐとすると、Ｓｐ≦１８ｎｍであり、
前記磁性層の表面を原子間力顕微鏡により測定して求めた高さ７ｎｍ以上の突起の中から、前記カーボンブラック、前記シリカ及び前記アルミナによって形成される突起をそれぞれ特定し、特定された前記カーボンブラックにより形成される突起の高さの平均値をＨｃｂとし、特定された前記シリカにより形成される突起の高さの平均値をＨｓｉとし、特定された前記アルミナにより形成される突起の高さの平均値をＨａｌとし、ＨｃｂとＨｓｉとの差：Ｈｃｂ−ＨｓｉをｄＨとした場合、下記関係（１）、（２）及び（３）が成立することを特徴とする磁気記録媒体。
（１）Ｈｓｉ≦Ｓｐ≦Ｈｃｂ
（２）１ｎｍ≦ｄＨ≦６ｎｍ
（３）Ｈｓｉ＜Ｈａｌ A magnetic recording medium including a non-magnetic support and a magnetic layer.
The magnetic layer contains magnetic powder, carbon black, silica, and alumina.
The average particle size of the carbon black primary particles is 10 nm or more and 300 nm or less.
The average particle size of the primary particles of silica is 30 nm or more and 200 nm or less.
The average particle size of the primary particles of alumina is 30 nm or more and 300 nm or less.
When the spacing on the surface of the magnetic layer after washing the surface of the magnetic layer with n-hexane was measured by TSA (Tape Spacing Analyzer), when the value of the spacing was Sp, Sp ≦ 18 nm.
The protrusions formed by the carbon black, the silica, and the alumina were identified from the protrusions having a height of 7 nm or more obtained by measuring the surface of the magnetic layer with an atomic force microscope, and the specified protrusions were identified. The average height of the protrusions formed by carbon black is Hcb, the average height of the protrusions formed by the specified silica is Hsi, and the height of the protrusions formed by the identified alumina is Hsi. The magnetic recording medium, characterized in that the following relationships (1), (2) and (3) are established when the average value of is H and the difference between Hcb and Hsi: Hcb-Hsi is dH.
(1) Hsi ≤ Sp ≤ Hcb
(2) 1 nm ≤ dH ≤ 6 nm
(3) Hsi <Hal
前記磁性層の表面に透明体を接して対向させ、
前記透明体を介して光を前記透明体側から前記磁性層に照射し、
前記磁性層の表面と前記透明体の対向部に生じる干渉光の強度に基づいて、前記磁性層と前記透明体との間のスペーシングを算出するものである請求項１〜５のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。 The TSA is
A transparent body is brought into contact with the surface of the magnetic layer so as to face each other.
Light is applied to the magnetic layer from the transparent body side through the transparent body.
Any one of claims 1 to 5, which calculates the spacing between the magnetic layer and the transparent body based on the intensity of the interference light generated on the surface of the magnetic layer and the facing portion of the transparent body. The magnetic recording medium according to the section.
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