説明

磁気記録媒体

【課題】塗布・乾燥時の磁性粉末の凝集を抑制し、より電磁変換特性に優れる磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【解決手段】非磁性支持体の一方の主面上に磁性粉末と結合剤と有機溶媒とを含む磁性塗料を塗布して塗布層を形成する塗布工程と、その後塗布層を乾燥して磁性層を形成する乾燥工程を含む磁気記録媒体の製造方法において、
前記磁性塗料中に2官能以上の放射線硬化性樹脂を含み、この放射線硬化性樹脂の含有量は、この放射線硬化性樹脂を含めた磁性塗料中に含まれる全結合剤量(架橋剤も含む)中の含有量として0.5〜10wt%であり、
前記塗布工程と前記乾燥工程との間に前記放射線硬化性樹脂を硬化させる放射線照射工程を含むことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高容量磁気記録媒体に関し、特に記録再生特性に優れた磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【0002】
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など様々な用途がある。特に、コンピューター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巻当たり数百GBの記録容量のものが商品化されている。今後、ハードディスクのさら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。
【0003】
高容量コンピュータテープは、一般に、磁性粉末を結合剤樹脂と共に溶媒中に分散させた磁性塗料を、可撓性支持体上に塗布して製造される。磁気記録媒体の記録密度の高度化に対応して、使用される磁性粉末の粒子径は小さくなり、飽和磁化量σsに代表される磁気エネルギーの大きな強磁性金属粉未を使用するようになってきている。ところが、磁性粉末は、粒子径の微小化や高磁気エネルギー化が進むほど、個々の粒子の凝集力が強まることが知られている。
【0004】
一般に、磁性塗料は、針状、粒状、板状などの磁性粉末、非磁性粉末、結合剤樹脂、有機溶剤およびその他分散剤などの添加剤を混合し、撹拌して製造される。
【0005】
しかしながら、前述したように、磁気記録媒体の高容量化に伴う磁性粉末の超微粒子化と高磁気エネルギー化により磁性粉末の凝集力が強くなり、磁性粉末などの粒子に分散剤および結合剤樹脂を均一に被覆させることができず、粒子の分散が困難になってきている。分散剤や結合剤樹脂を磁性粉末に不均一に被覆した状態では粒子の分散が十分に行われず、磁気特性の向上が期待できない。
【0006】
このため磁性塗料中に磁性粉末を凝集させることなく分散させるために、磁性塗料の分散方法(特許文献1)や磁性粉末の表面処理方法(特許文献2)が検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2001−81406号公報
【特許文献2】特開2002−275504号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、このような技術で磁性塗料中に磁性粉末を凝集させることなく分散させたとしても、可撓性支持体上に塗布・乾燥して磁性層を形成する際に磁性粉末が凝集する問題があり、このような技術だけでは、電磁変換特性の向上は期待できるものの、十分とはいえなかった。
【0009】
本発明は、上記課題に対し、塗布・乾燥時の磁性粉末の凝集を抑制し、より電磁変換特性に優れる磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明者らは、磁気記録媒体の製造方法について鋭意検討した結果、磁気記録媒体の製造方法を下記の構成にすれば、上記目的を達成できることを見出し、本発明をなすに到った。
【0011】
すなわち、非磁性支持体の一方の主面上に磁性粉末と結合剤と有機溶媒とを含む磁性塗料を塗布して塗布層を形成する塗布工程と、その後塗布層を乾燥して磁性層を形成する乾燥工程を含む磁気記録媒体の製造方法において、
前記磁性塗料中に2官能以上の放射線硬化性樹脂を含み、この放射線硬化性樹脂の含有量は、この放射線硬化性樹脂を含めた磁性塗料中に含まれる全結合剤量(架橋剤も含む)中の含有量として0.5〜10wt%であり、
前記塗布工程と前記乾燥工程との間に前記放射線硬化性樹脂を硬化させる放射線照射工程を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、乾燥工程を行う前に放射線照射を行い磁性塗料中に含まれる放射線硬化性樹脂を硬化させるので、磁性粉末の周囲に硬化樹脂層が形成され、乾燥工程において生じ易い磁性粉末同士の凝集が抑制されるので、形成された磁性層中の磁気クラスターのサイズが小さく、電磁変換特性の優れた磁気記録媒体を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明の磁気記録媒体の製造方法においては、磁性塗料中に通常用いられる結合剤と共に、放射線硬化性樹脂を含ませる。放射線硬化性樹脂としては、分子内に2個以上の二重結合を有し、且つ二重結合1個当り50〜300の重量平均分子量を有する放射線硬化性樹脂が好ましい。このような放射線硬化性樹脂としては、具体的には、例えば、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ノボラックジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化ネオペンチルグルコールジ(メタ)アクリレートなどの二官能(メタ)アクリレート;トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロポキシ化グリセリルトリ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートなどの三官能(メタ)アクリレート;ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどの四官能以上の(メタ)アクリレート;上記のモノマーをポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタンなどの骨格で分子鎖延長したオリゴマーなどが挙げられる。
【0014】
上記モノマーやオリゴマーに、水酸基、カルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基等の極性基を導入したものを用いると、放射線硬化性樹脂がより磁性粉末に吸着されやすくなって磁性粉末の凝集が効果的に抑制されるので好ましい。エーテル、エステル、カーボネート、エポキシ、塩化ビニル、ウレタンなどの骨格を有するオリゴマーやポリマーを上記モノマーで変性し、放射線硬化性樹脂とすることができる。このような樹脂としては、放射線硬化性塩化ビニル系共重合体(東洋紡績(株) 製:TB0246)(重合度=300 、極性基:−OSO3 K=1.5 個/分子)、放射線硬化性ポリウレタン樹脂 (東洋紡績(株) 製:TB0242)(Mn=25000、極性基:リン化合物=1個/1分子)などが挙げられる。
【0015】
含ませる放射線硬化性樹脂の量は、この放射線硬化性樹脂を含めた磁性塗料中に含まれる全結合剤量(架橋剤も含む)中の含有量として0.5〜10wt%が好ましい。この範囲が好ましいのは、0.5質量部未満では磁性粉末の周囲で硬化する放射線硬化性樹脂の量が少なくなり過ぎて磁性粉末の凝集を防ぐ効果が小さく、10質量部を超えると塗料全体が硬化する傾向が出てくるので磁性塗膜の充填密度を大きくすることができなくなって電磁変換特性が低下するからである。
【0016】
放射線硬化性樹脂の添加時期としては、特に制限は無く、磁性塗料の製造工程の任意の工程で添加することができる。しかし、放射線硬化性樹脂の安定性を考慮すると、製造工程のなるべく後の工程で添加するのが好ましい。
【0017】
本発明で使用する放射線としては、電子線、γ線、β線、紫外線などであるが、好ましくは電子線である。またその照射量は、1〜10Mradがよく、3〜7Mradがより好ましい。照射量が少ない場合、放射線硬化性樹脂の硬化が不十分であり、磁性層を形成する際に磁性塗料中に含まれる溶媒によって界面が乱され、均一で平滑な磁性層が形成できなくなる。逆に照射量が多い場合、必要以上の照射を行うため、照射時の熱によって磁気テープが熱変形したり、余分なエネルギー消費による生産コスト増となる。また、その照射エネルギー(加速電圧)は20kV以上、120kV未満、より好ましくは、30〜70kVの加速電圧で電子線照射を行うことが好ましい。この範囲が好ましいのは、この範囲をはずれると、硬化が十分に行われなかったり、照射により発生する熱により磁気記録媒体が熱変形するだけではなく、磁性層や非磁性層のバインダ樹脂として使用している塩化ビニル系樹脂やバックコート層に使用しているセルロース系樹脂、非磁性支持体の分子鎖が一部切断され、耐久性が低下する場合があるからである。紫外線を使用する場合には、紫外線にてラジカルを発生する光開始剤を併用する必要がある。光開始剤としては、2,2−ジエトキシアセトフェノンのようなアセトフェノン類、ベンゾフェノン、ベンジル、ベンゾイン、チオサントンなどがある。また、トリエチレンテトラミンなどのアミン類、ナトリウムジエチルジチオフォスフェートなどのイオウ化合物のような増感剤を、さらに用いてもよい。紫外線の照度としては、50〜500mW/cm2、照射量としては20〜400mJ/cm2の範囲とするのが好ましい。
【0018】
本発明の磁気記録媒体の製造方法により製造される磁気記録媒体の態様について以下記す。
【0019】
磁気記録媒体は、非磁性支持体上に非磁性層を形成した上に磁性層が形成される。非磁性層に用いられる非磁性粉末としては、酸化チタン、酸化鉄、アルミナなどが挙げられる。これらは、単独でまたは複数使用してもよい。これらの中でも、有機酸が吸着しやすい酸化鉄単独、または酸化鉄とアルミナの併用がより好ましい。また、上記の比較的硬質な非磁性粉末の代わりに、あるいはこれに加えて、比較的軟質な非磁性粉末を用いてもよい。このような非磁性粉末としては、具体的には、例えば、Na、Ca、Mg、Ca、Baなどの炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩;Cu、Zn、Pb、Snなどの酸化物;各種カーボンブラック;ITO(インジウム−スズ複合酸化物)粉末;有機溶媒に不溶なポリエチレン、ポリプロピレン、架橋ポリスチレン、ベンゾグアナミンなどの有機粉末などが挙げられる。
【0020】
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。針状または紡錘状の非磁性粉末の平均粒子径は、平均長軸径で10〜200nmが好ましく、平均短軸径で5〜100nm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。さらに、平滑且つ厚みムラの少ない非磁性層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。なお、本明細書において粉末の平均粒子径は、透過型電子顕微鏡(TEM)で撮影した写真中の300個の粉末の粒子径の数平均値を意味する。
【0021】
導電性改良の目的で用いられるカーボンブラックとしては、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。
カーボンブラックの平均粒子径は、10nm〜100nmであると好ましい。平均粒子径が小さすぎるとカーボンブラックの分散が難しく、平均粒子径が大きすぎると多量のカーボンブラックが必要になる。よって、平均粒子径が小さすぎても大きすぎても、非磁性層の表面が粗くなり、出力を低下させる恐れがあるので好ましくない。
【0022】
非磁性層の結合剤としては、従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などを用いることができる。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などが挙げられる。また、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、アルキド系樹脂などが挙げられる。これらの結合剤は、非磁性粉末の分散性を向上し、充填性を上げるために、官能基を有するものが好ましい。このような官能基としては、具体的には、例えば、COOM、SO3M、OSO3M、P=O(OM)3、O−P=O(OM)2(Mは水素原子、アルカリ金属塩またはアミン塩)、OH、NR1R2、NR3R4R5(R1,R2,R3,R4及びR5は、水素または炭化水素基であり、通常その炭素数が1〜10である)、エポキシ基などが挙げられる。2種以上の樹脂を併用する場合、官能基の極性が一致した樹脂を用いることが好ましく、中でも、SO3M基を有する樹脂の組み合わせが好ましい。これらの結合剤の含有量は、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。特に、塩化ビニル系樹脂5〜30質量部とポリウレタン系樹脂2〜20質量部の併用が好ましい。
【0023】
また、上記の結合剤とともに、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。架橋剤としては、具体的には、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など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など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などの各種のポリイソシアネートが挙げられる。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。
【0024】
非磁性層に用いられる潤滑剤としては、従来公知の10〜30の炭素数を有する脂肪酸が挙げられる。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、リノール酸などが挙げられる。これらは単独でまたは複数使用してもよい。非磁性層中の脂肪酸の含有量は、非磁性粉末100質量部に対して、好ましくは0.2〜5質量部である。脂肪酸の含有量が0.2質量部以上であれば、非磁性層から磁性層へ脂肪酸を十分に滲出させることができ、低湿環境下での長尺耐久性をより向上することができる。脂肪酸の含有量が5質量部以下であれば、非磁性層の強靭性を確保することができる。
非磁性層は、潤滑剤として、上記脂肪酸とともに、従来公知の脂肪酸エステルや脂肪酸アミドを含有してもよい。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などが挙げられる。脂肪酸アミドとしては、具体的には、例えば、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミドなどが挙げられる。これらは単独でまたは複数使用してもよい。非磁性層中の脂肪酸エステル及び脂肪酸アミドの含有量は、非磁性粉末100質量部に対して、合計で、好ましくは0.2〜10質量部である。これらの含有量が0.2質量部以上であれば、非磁性層から磁性層へ潤滑剤を十分に滲出させることができ、摩擦係数をより低減することができる。潤滑剤の含有量が15質量部以下であれば、非磁性層の強靭性を確保することができる。特に、非磁性粉末100質量部に対して、脂肪酸を0.5〜4質量部、脂肪酸エステルを0.2〜3質量部含有させることが好ましい。
非磁性層は、上記の非磁性粉末、有機酸、結合剤、及び潤滑剤を含有していれば、さらに従来公知の分散剤などの添加剤を含有してもよい。このような分散剤としては、具体的には、例えば、上記脂肪酸のアルカリ金属またはアルカリ土類金属からなる金属石けん:上記脂肪酸エステルのフッ素化物;ポリアルキレンオキサイドアルキルリン酸エステル;レシチン;トリアルキルポリオレフィンオキシ第四級アンモニウム塩(アルキルの炭素数は1〜5個であり、オレフィンはエチレン、プロピレンなど);銅フタロシアニンなどが挙げられる。これらは、単独でまたは複数使用してもよい。分散剤の含有量は、非磁性粉末100質量部に対して、好ましくは0.2〜5質量部である。
【0025】
非磁性層の厚さは、好ましくは0.1〜3μmであり、より好ましくは0.1〜1.2μmである。非磁性層の厚さが0.1μm以上であれば、耐久性の確保に十分な量の潤滑剤を非磁性層に含有させることができる。一方、非磁性層の厚さが3μm以下であれば、磁気記録媒体の全厚が不要に厚くなることが避けられ、体積当りの記録容量を向上させることができる。
【0026】
磁性層に用いられる磁性粉末としては、具体的には、例えば、六方晶系フェライト磁性粉末、強磁性金属鉄系磁性粉末、窒化鉄系磁性粉末などが挙げられる。磁性粉末の平均粒子径は、好ましくは10〜35nmであり、より好ましくは15〜25nmである。平均粒子径が10nm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る。一方、平均粒子径が35nm以下であれば、粒子ノイズを低減することができる。なお、磁性粉末の平均粒子径は、針状の場合は平均長軸径を、板状の場合は最も大きな板径を、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最大差し渡し径をそれぞれ意味する。
【0027】
磁性層の結合剤としては、従来公知の結合剤を使用することができる。これらの中でも、磁性粉末の分散性及び磁性層の剛性を考慮すれば、非磁性層に用いられる結合剤と同様の結合剤が好ましい。磁性層中の結合剤の含有量は、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。特に、塩化ビニル系樹脂とポリウレタン系樹脂を併用する場合、塩化ビニル系樹脂を5〜30質量部、ポリウレタン系樹脂を2〜20質量部使用することが好ましい。また、非磁性層と同様に、結合剤を架橋して磁性層の強度を向上するため、ポリイソシアネートなどの架橋剤を使用することが好ましい。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。
【0028】
磁性層は、磁性粉末及び結合剤を含有していれば、研磨剤、潤滑剤、分散剤など公知の添加剤をさらに含有してもよい。特に、耐久性の観点から、研磨剤及び潤滑剤が好ましく用いられる。研磨剤としては、具体的には、例えば、α−アルミナ、β−アルミナ、炭化ケイ素、酸化クロム、酸化セリウム、α−酸化鉄、コランダム、人造ダイアモンド、窒化珪素、炭化珪素、チタンカーバイト、酸化チタン、二酸化珪素、窒化ホウ素などが挙げられる。これらは、単独でまたは複数使用してもよい。これらの中でも、6以上のモース硬度を有する研磨剤がより好ましい。研磨剤の平均粒子径は、使用する研磨剤の種類にもよるが、好ましくは10〜200nmである。研磨剤の含有量は、磁性粉末100質量部に対して、好ましくは5〜20質量部であり、より好ましくは8〜18質量部である。潤滑剤としては、非磁性層で用いられる潤滑剤と同様の潤滑剤を使用することができる。これらの中でも、脂肪酸エステルと脂肪酸アミドの併用が好ましい。特に、磁性層に潤滑剤を含有させる場合、磁性層中の磁性粉末、研磨剤などの全粉末の総量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。
【0029】
また、磁性層は、必要により、導電性及び表面潤滑性の向上を目的として、従来公知のカーボンブラックを含有してもよい。このようなカーボンブラックとしては、具体的には、例えば、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラックなどが挙げられる。カーボンブラックの平均粒子径は、好ましくは0.01〜0.1μmである。平均粒子径が0.01μm以上であれば、カーボンブラックが良好に分散された磁性層を形成することができる。一方、平均粒子径が0.1μm以下であれば、表面平滑性に優れた磁性層を形成することができる。また、必要により、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。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。
【0030】
磁性層の厚さは、短波長記録特性の向上を目的として、好ましくは10〜150nmであり、より好ましくは20〜100nmであり、さらに好ましくは30〜90nmである。上記磁性層の厚さであれば、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る。このため、最短記録波長が0.5μm以下のシステムにおいても、高出力を得ることができる。特に、このような薄層の磁性層では、潤滑剤を多量に含有させておくことができないため、本実施の形態の磁気記録媒体が好適である。
【0031】
磁性層の長手方向の残留磁束密度と磁性層の厚さとの積は、好ましくは0.0018〜0.05μTmであり、より好ましくは0.0036〜0.05μTmであり、さらに好ましくは0.004〜0.05μTmである。前記積が小さすぎると、再生ヘッドとしてMRヘッドが用いられる場合、再生出力が小さくなる傾向がある。一方、前記積が大きすぎると、MRヘッドが飽和して、再生出力が歪みやすくなる。
【0032】
磁性層の表面粗さは、中心線平均粗さ(Ra)で、好ましくは2.0nm未満である。なお、磁性層の表面平滑性が向上するほど、高出力が得られるが、余りに磁性層の表面が平滑化しすぎると、摩擦係数が高くなり、走行安定性が低下する。このため、磁性層の表面粗さは、中心線平均粗さ(Ra)で、好ましくは1.0nm以上である。
【0033】
非磁性支持体としては、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などのポリエステル類、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、ポリスルフオン、アラミドなどからなるプラスチックフィルムなどが挙げられる。
【0034】
非磁性支持体の厚さは、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、非磁性支持体の厚さが11μm以下であれば、全厚が不要に厚くならず、高容量の磁気記録媒体が得られる。
【0035】
非磁性支持体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、走行性を向上することができる。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、さらに好ましくは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り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。
【0036】
非磁性支持体の幅方向の温度膨張係数は、好ましくは−10〜10×10−6であり、幅方向の湿度膨張係数は、好ましくは0〜10×10−6である。上記の範囲内であれば、温度・湿度の変化によるオフトラックが抑えられ、エラーレートを低減することができる。
【0037】
本実施の形態の磁気記録媒体は、非磁性支持体の磁性層が設けられている面と反対面にバックコート層を有していてもよい。バックコート層の厚さは、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。バックコート層は、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラックなどのカーボンブラックを含有することが好ましい。バックコート層の結合剤としては、非磁性層及び磁性層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、摩擦係数を低減し走行性を向上するため、セルロース系樹脂とポリウレタン系樹脂の併用が好ましい。バックコート層の形成は、非磁性層及び磁性層の形成前であってもよいし、形成後であってもよい。
【実施例】
【0038】
以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでない。なお、以下において、「部」とあるのは「質量部」を意味する。
【0039】
<実施例1>
[非磁性塗料の調製]
表1に示す非磁性塗料成分(1)を回分式ニーダで混練し混練物を調製した。得られた混練物と、表2に示す非磁性塗料成分(2)とをディスパを用いて撹拌して、混合液を調製した。得られた混合液をサンドミル(滞留時間:60分)で分散して分散液を調製した後、分散液と、表3に示す非磁性塗料成分(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、非磁性塗料を調製した。
【0040】
【表1】

【0041】
【表2】

【0042】
【表3】

【0043】
[磁性塗料の調製]
表4に示す磁性塗料成分(1)を、加圧型の回分式ニーダで混練した。
次いで、加圧型の回分式ニーダに、表5に示す磁性塗料成分(2)を2段階に分けて加えて混練物を希釈して、スラリーを調製した。このスラリーをジルコニアビーズ(比重:6、粒子径:0.1mm)を充填したサンドミル(滞留時間:45分)で分散した後、得られた分散液と、表6に示す磁性塗料成分(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、磁性塗料を調製した。このときのペンタエリスリトールトリアクリレート(PETRA)は全結合剤量中の含有量として5.0wt%であった。
【0044】
【表4】

【0045】
【表5】

【0046】
【表6】

【0047】
[バックコート層用塗料の調製]
下記表7に示すバックコート層用塗料成分を混合した混合液を、サンドミルで分散処理(滞留時間:45分)した。得られた分散液にポリイソシアネート15部を加え、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。
【0048】
【表7】

【0049】
[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:6.1μm)上に、上記の非磁性塗料及び磁性塗料を、乾燥及びカレンダ処理後の厚さがそれぞれ1.5μm及び90nmとなるように、エクストルージョン型コータにて同時重層塗布し、非磁性層及び磁性層を形成した。なお、このとき、ソレノイド磁石を用いて配向磁界(400kA/m)を印加しながら、面内配向処理を行った後、磁気シートを窒素ガス雰囲気中で、加速電圧50kV、照射量4Mradの電子線を磁性層側から照射した。その後、乾燥処理を行い非磁性層、磁性層付きの磁気シートを作製した。
【0050】
次に、上記のバックコート層用塗料を、上記磁気シートの非磁性支持体の磁性層が形成された面の反対面に、乾燥及びカレンダ処理後の厚さが0.5μmとなるように塗布し、乾燥して、バックコート層を形成した。この非磁性支持体の一面側に非磁性層及び磁性層が、他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カレンダ処理した(温度:100℃,線圧力:196kN/m)。
得られた原反ロールを70℃で72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、LTO規格に準拠したサーボ信号を書き込んで評価用の磁気テープを作製した。
【0051】
<実施例2>
表6の磁性塗料成分(3)のペンタエリスリトールトリアクリレート(PETRA)(水酸基含有3官能モノマー)の添加量を0.13部(全結合剤量中の含有量として0.53wt%)に変更した以外は、実施例1と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【0052】
<実施例3>
表6の磁性塗料成分(3)のペンタエリスリトールトリアクリレート(PETRA)(水酸基含有3官能モノマー)の添加量を2.7部(全結合剤量中の含有量として9.9wt%)に変更した以外は、実施例1と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【0053】
<実施例4>
表6の磁性塗料成分(3)のペンタエリスリトールトリアクリレート(PETRA)(水酸基含有3官能モノマー)を脂肪酸変性エポキシアクリレート(EBECRYL 3702 ダイセル・サイテック社製 2官能モノマー)に変更した以外は、実施例1と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【0054】
<実施例5>
表6の磁性塗料成分(3)のペンタエリスリトールトリアクリレート(PETRA)(水酸基含有3官能モノマー)をPEG400ジアクリレート(PG400DA)(2官能モノマー)に変更した以外は、実施例1と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【0055】
<比較例1>
表6の磁性塗料成分(3)のペンタエリスリトールトリアクリレート(PETRA)(水酸基含有3官能モノマー)を用いず、電子線照射を行わなかった以外は、実施例1と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【0056】
<比較例2>
表6の磁性塗料成分(3)のペンタエリスリトールトリアクリレート(PETRA)(水酸基含有3官能モノマー)の添加量を0.07部(全結合剤量中の含有量として0.28wt%)に変更した以外は、実施例1と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【0057】
<比較例3>
表6の磁性塗料成分(3)のペンタエリスリトールトリアクリレート(PETRA)(水酸基含有3官能モノマー)の添加量を3.0部(全結合剤量中の含有量として10.9wt%)に変更した以外は、実施例1と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【0058】
<比較例4>
電子線照射を乾燥処理前からカレンダ処理後に変更した以外は、実施例1と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【0059】
<実施例6>
表4の磁性塗料成分(1)の磁性粉末を、バリウムフェライト磁性粉末(Ba−Fe)(σs:50A・m2/kg(50emu/g)、Hc:159kA/m(2000Oe)、平均粒子径(板径):20nm)に変更した。また、塗布後に行うソレノイド磁石による面内配向磁界の替わりに垂直磁気回路を持つ永久磁石による垂直磁界(400kA/m)を印加して垂直配向処理を行った。それ以外は、実施例1と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【0060】
<実施例7>
磁性塗料成分(3)のペンタエリスリトールトリアクリレート(PETRA)(水酸基含有3官能モノマー)の添加量を0.13部(全結合剤量中の含有量として0.53wt%)に変更した以外は、実施例6と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【0061】
<実施例8>
磁性塗料成分(3)のペンタエリスリトールトリアクリレート(PETRA)(水酸基含有3官能モノマー)の添加量を2.7部(全結合剤量中の含有量として9.9wt%)に変更した以外は、実施例6と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【0062】
<実施例9>
磁性塗料成分(3)のペンタエリスリトールトリアクリレート(PETRA)(水酸基含有3官能モノマー)を脂肪酸変性エポキシアクリレート(EBECRYL 3702 ダイセル・サイテック社製 2官能モノマー)に変更した以外は、実施例6と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【0063】
<実施例10>
磁性塗料成分(3)のペンタエリスリトールトリアクリレート(PETRA)(水酸基含有3官能モノマー)をPEG400ジアクリレート(PG400DA)(2官能モノマー)に変更した以外は、実施例6と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【0064】
<比較例5>
表6の磁性塗料成分(3)のペンタエリスリトールトリアクリレート(PETRA)(水酸基含有3官能モノマー)を用いず、電子線照射を行わなかった以外は、実施例6と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【0065】
<比較例6>
表6の磁性塗料成分(3)のペンタエリスリトールトリアクリレート(PETRA)(水酸基含有3官能モノマー)の添加量を0.07部(全結合剤量中の含有量として0.28wt%)に変更した以外は、実施例6と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【0066】
<比較例7>
表6の磁性塗料成分(3)のペンタエリスリトールトリアクリレート(PETRA)(水酸基含有3官能モノマー)の添加量を3.0部(全結合剤量中の含有量として10.9wt%)に変更した以外は、実施例6と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【0067】
<比較例8>
電子線照射を乾燥処理前からカレンダ処理後に変更した以外は、実施例6と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【0068】
<実施例11>
表4の磁性塗料成分(1)の磁性粉末を、窒化鉄磁性粉末(Y−N−Fe)(Y/Fe:5.5at%、N/Fe:11.9at%、σs:103A・m2/kg(103emu/g)、Hc:211.0kA/m(2650Oe)、平均粒子径:17nm、軸比:1.1)に変更した以外は、実施例1と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【0069】
<実施例12>
磁性塗料成分(3)のペンタエリスリトールトリアクリレート(PETRA)(水酸基含有3官能モノマー)の添加量を0.13部(全結合剤量中の含有量として0.53wt%)に変更した以外は、実施例11と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【0070】
<実施例13>
磁性塗料成分(3)のペンタエリスリトールトリアクリレート(PETRA)(水酸基含有3官能モノマー)の添加量を2.7部(全結合剤量中の含有量として9.9wt%)に変更した以外は、実施例11と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【0071】
<実施例14>
磁性塗料成分(3)のペンタエリスリトールトリアクリレート(PETRA)(水酸基含有3官能モノマー)を脂肪酸変性エポキシアクリレート(EBECRYL 3702 ダイセル・サイテック社製 2官能モノマー)に変更した以外は、実施例11と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【0072】
<実施例15>
表6の磁性塗料成分(3)のペンタエリスリトールトリアクリレート(PETRA)(水酸基含有3官能モノマー)をPEG400ジアクリレート(PG400DA)(2官能モノマー)に変更した以外は、実施例11と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【0073】
<比較例9>
表6の磁性塗料成分(3)のペンタエリスリトールトリアクリレート(PETRA)(水酸基含有3官能モノマー)を用いず、電子線照射を行わなかった以外は、実施例11と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【0074】
<比較例10>
表6の磁性塗料成分(3)のペンタエリスリトールトリアクリレート(PETRA)(水酸基含有3官能モノマー)の添加量を0.07部(全結合剤量中の含有量として0.28wt%)に変更した以外は、実施例11と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【0075】
<比較例11>
表6の磁性塗料成分(3)のペンタエリスリトールトリアクリレート(PETRA)(水酸基含有3官能モノマー)の添加量を3.0部(全結合剤量中の含有量として10.9wt%)に変更した以外は、実施例11と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【0076】
<比較例12>
電子線照射を乾燥処理前からカレンダ処理後に変更した以外は、実施例11と同様にして評価用の磁気テープを作製した。
【0077】
評価用の磁気テープを以下の方法で評価した。
<S/N測定>
LTOドライブを改造して作製したリニアテープ電磁変換特測定装置を用いて、テープ速度1.5m/secで、記録波長270nmの信号を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、アジレントテクノロジー社製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)と積分ノイズ(N)とを測定した。そして、比較例1、5、9のS/Nを基準(0dB)として、相対値で評価した。
【0078】
<磁性層の表面粗さ(Ra)>
ZYGO社製の汎用三次元表面構造解析装置「NewView5000」で、走査型白色光干渉法により、Scan Lengthを5umで測定した。なお、測定視野は54.2μm×72.2μm、
基体、磁性層の表面粗さは中心線平均粗さRaとして求めた。
【0079】
<クラスターサイズ>
クラスターサイズの測定には磁気力顕微鏡としてデジタルインスツルメント社製「Nanoscope IIIa」を用いて周波数検出法(走査速度5μm/sec)を行った。この方法は測定プローブを測定視野6.8μm×3.4μmの磁性層を走査させることで磁気力顕微鏡画像を取得し、得られた磁気力顕微鏡画像から、装置に付属の画像処理ソフト(particle analysis)を用い、画像の信号強度の89.1%以上の強度の領域をクラスター領域とし、さらに、これらのクラスター領域のうち、直径が25μm以上のものをクラスターとして、平均化してクラスターサイズ(Sc)を直径で求めた。測定プローブにはコバルトアロイコートを有する市販プローブ(先端曲率半径:25〜40nm、保磁力:約4000Oe、磁気モーメント:約1×10−13emu)を用いた。
【0080】
評価結果を、以下の表に示す。
【0081】
【表8】

【0082】
【表9】

【0083】
【表10】

【0084】
表から明らかなように、本発明の請求項を満たす実施例1〜15は、クラスターサイズが小さく、S/N、が良好で、請求項を満たさない比較例1〜12は、クラスターサイズが大きく、S/Nが不良である。
【産業上の利用可能性】
【0085】
本発明の磁気記録媒体は、高容量で走行特性に優れた磁気記録媒体として利用できる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
非磁性支持体の一方の主面上に磁性粉末と結合剤と有機溶媒とを含む磁性塗料を塗布して塗布層を形成する塗布工程と、その後塗布層を乾燥して磁性層を形成する乾燥工程を含む磁気記録媒体の製造方法において、
前記磁性塗料中に2官能以上の放射線硬化性樹脂を含み、この放射線硬化性樹脂の含有量は、この放射線硬化性樹脂を含めた磁性塗料中に含まれる全結合剤量(架橋剤も含む)中の含有量として0.5〜10wt%であり、
前記塗布工程と前記乾燥工程との間に前記放射線硬化性樹脂を硬化させる放射線照射工程を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。

【公開番号】特開2012−64272(P2012−64272A)
【公開日】平成24年3月29日(2012.3.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−207704(P2010−207704)
【出願日】平成22年9月16日(2010.9.16)
【出願人】(000005810)日立マクセル株式会社 (2,366)
【Fターム(参考)】