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発明の名称 磁気記録媒体
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−67638(P2001−67638A)
公開日 平成13年3月16日(2001.3.16)
出願番号 特願2000−171709(P2000−171709)
出願日 平成12年6月8日(2000.6.8)
代理人 【識別番号】100067817
【弁理士】
【氏名又は名称】倉内 基弘 (外1名)
【テーマコード(参考)】
5D006
【Fターム(参考)】
5D006 BA01 BA19 DA02 FA09 
発明者 佐々木 英樹 / 内田 政利
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 非磁性支持体上に少なくとも強磁性粉末と結合剤とを含む磁性層を設けた、MRヘッドでの再生に用いられる磁気記録媒体において、前記磁性層の厚さが0.02〜0.08μmであり、磁性層の残留磁束密度Br(単位T)と磁性層厚t(単位μm)との積t×Brが50×10-4〜160×10-4であり、磁性層の保磁力が166kA/m(2100Oe)以上であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項2】 磁性層の中心線平均粗度Raが3〜7nmであることを特徴とする請求項1の磁気記録媒体。
【請求項3】 強磁性粉末が強磁性金属粉末である請求項1または2の磁気記録媒体。
【請求項4】 磁性層の残留磁束密度Brが1000×10-4〜5000×10-4Tである請求項1〜3のいずれかの磁気記録媒体。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録媒体、特にMR(磁気抵抗)ヘッドに対応した塗布型の磁気記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】磁気記録媒体の高密度化の流れの中で、MRヘッドと磁気テープを組み合わせた磁気記録システムが検討され始めている。例えば、特開平10−312525号では六方晶系フェライト粉末を樹脂中に分散した磁性層の飽和磁束密度が300−1000G(0.03−0.1T)で保磁力が2000エルステッド(158kA/m)以上、または強磁性金属粉末を樹脂中に分散した磁性層の飽和磁束密度が800〜1500G(0.08〜0.15T)で保磁力が2000エルステッド(158kA/m)以上とすることにより、経済性に優れかつノイズの低い高密度特性に優れた磁気記録媒体を得られるとしている。また、特開平10−302243号では磁性層表面の突起高さと磁化反転体積を規定し、磁性層の保磁力を2000エルステッド(158kA/m)以上にすることにより、MRヘッドでの再生に適し、耐久性やノイズを改善できるとしている。更に、特開平10−134306号には、非磁性支持体上に強磁性金属を膜厚0.1μm以下に蒸着して磁性層を形成し、磁性層の残留磁束密度Br(単位T)と磁性層厚t(単位μm)との積t×Brが70×10-4〜190×10-4であり、磁性層の保磁力が1500〜1800エルステッド(120〜143A/m)である、MRヘッドと組み合わせて使用される磁気記録媒体が記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記の従来技術では充分感度の良いものは未だ得られていない。また、特開平10−134306号に記載されている強磁性薄膜を使用した磁気記録媒体は蒸着工程に手間と費用がかかる問題があり、また、磁性層の保磁力が低いので、より高密度記録を行う場合に自己減磁の問題があり、特性も充分でない。本発明はMRヘッドを使用した高密度記録・再生システムに適している塗布型の磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の目的は下記の本発明によって達成される。すなわち本発明は、非磁性支持体上に少なくとも強磁性粉末と結合剤とを含む磁性層を設けられ、MRヘッドでの再生に用いられる磁気記録媒体において、前記磁性層の厚さが0.02〜0.08μmであり、磁性層の残留磁束密度Br(単位T)と磁性層厚t(単位μm)との積t×Brが50×10-4〜160×10-4であり、磁性層の保磁力が166kA/m(2100Oe)以上であることを特徴とする、MR(磁気抵抗)ヘッドでの再生に使用される磁気記録媒体である。好ましくは、磁性層の中心線平均粗度Raが3〜7nmに仕上げる。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明によるMRヘッドでの再生に使用される非磁性支持体上に少なくとも強磁性粉末と結合剤とを含む磁性層を設けた磁気記録媒体は、磁性層の厚さが0.02〜0.08μmであり、磁性層の残留磁束密度Br(単位T)と磁性層厚t(単位μm)との積t×Brが50×10-4〜160×10-4であり、磁性層の保磁力が166kA/m(2100Oe)以上であることにより、MR(磁気抵抗)ヘッドを用いたシステムにおいて、優れた塗布型の磁気記録媒体を得ることができる。ここに、磁性層の厚さが0.02μm未満であったり、t×Brが50×10-4未満であると、磁性層から発する磁束密度が不足して感度が低下する。一方、磁性層厚みが0.08μmより厚くなったり、t×Brが160×10-4を超えると、MRヘッド素子を磁気的に飽和するようになり、出力が低下する。更に、本発明では磁性層の中心線平均粗度Raが3〜7nmに設定することにより、安定したMRヘッド出力を得ることが可能となる。残留磁束密度Brは磁性層厚さにも依存するが、本発明によるときはBrは1000×10-4〜5000×10-4T、好ましくは1800〜3000が可能であり、これにより良好な電磁変換特性が得られる。
【0006】本発明で使用する磁性材料は金属磁性粉末が好ましく、特にFeを主成分とする強磁性合金粉末が好ましい。この場合Co、Y、Alの少なくとも一つを含むことが更に好ましい。Coの含有量はFeに対して0.1原子%以上40原子%以下、好ましくは15原子%以上35%以下である。Yの含有量は1.5原子%以上12原子%以下、好ましくは3原子%以上10原子%以下である。Alは1.5原子%以上12原子%以下、好ましくは3原子%以上10原子%以下である。
【0007】本発明で使用できる結合剤は特に制限はなく、従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂やこれらの混合物が使用される。熱可塑性樹脂としては、、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコール、マレイン酸、アクリル酸、アクリル酸エステル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、スチレン、ブタジエン、エチレン、ビニルブチラール、ビニルアセタール、ビニルエーテル、等を構成単位として含む重合体または共重合体、ポリウレタン樹脂、各種ゴム系樹脂がある。
【0008】また、熱硬化性樹脂またはフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、アクリル系反応樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ−ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂とイソシアネートプレポリマーの混合物、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートの混合物、ポリウレタンとポリイソシアネートの混合物等がある。
【0009】また、公知の電子線硬化型樹脂を使用することも可能である。これについては特開平6−131651号、特開平7−021547号に記載がある。樹脂中に、不飽和二重結合として、アクリル基CH2=CHCOO−またはメタクリル基CH2=CHCH3COO−を含有するものが好ましく用いられる。この(メタ)アクリル基は、分子中に平均で1〜20個、更には2〜10個存在することが好ましい。これらの不飽和二重結合は、上記の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂に導入することも可能であり、例えばこれらの樹脂中の水酸基に公知の方法(エステル変性、ウレタン変性)にて上記アクリル基を反応させて導入することができる。
【0010】また、ヒドロキシ含有樹脂及びヒドロキシル基含有アクリル系化合物とポリイソシアネート含有化合物との反応により得られるポリウレタンアクリレート樹脂を用いることも好ましい。
【0011】以上の樹脂は単独または組合せて使用できるが、好ましいものとして塩化ビニル樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル酢酸ビニルビニルアルコ−ル共重合体、塩化ビニル酢酸ビニル無水マレイン酸共重合体、から選ばれる少なくとも1種とポリウレタン樹脂の組合せ、またはこれらにポリイソシアネートを組み合わせたものがあげられる。
【0012】分散性を向上するためにこれらの樹脂には−COOM、−SO3 M、−OSO3 M、−P=O(OM)2 、−O−P=O(OM)2 、(以上につきMは水素原子、またはアルカリ金属塩基)、OH、NR2 、N+3 (Rは炭化水素基)、エポキシ基、SH、CN、などから選ばれる極性基を共重合または付加反応で導入したものを用いることが好ましい。
【0013】本発明で使用する非磁性支持体は、特に制限されないが、例えばこの分野で公知の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、ポリアラミド、芳香族ポリアミド、ポリベンゾオキサゾールなどの公知のフィルムが使用できる。支持体の形態には制限はなく、テープ状、ディスク状が一般的である。
【0014】強磁性粉末を樹脂結合剤に分散させて塗料を作成する方法としては任意の公知の手段を使用できる。強磁性粉末を樹脂結合剤に分散させて塗料を製造する際には、公知の研磨剤、分散剤、潤滑剤、帯電防止剤などが添加され、或いは強磁性粉末の分散前にあらかじめ処理を行ってもかまわない。例えば、αアルミナ、α酸化鉄(Fe23)の粉末、カーボンブラック、ステアリン酸、ミリスチン酸などの脂肪酸、ステアリン酸ブチルなどのステアリン酸エステル、等を使用する。また、磁性塗料を非磁性支持体に塗布して所定の厚さの磁性層を得る方法も同様に公知の任意の方法を採用することができる。
【0015】非磁性支持体と磁性層の間には、薄い磁性層の物性(研磨特性、潤滑特性、導線特性など)を補うために非磁性無機粉末と樹脂結合剤を主として含む非磁性層を設けることも好ましい。非磁性無機粉末としてはα酸化鉄、ヘマタイト、ゲータイト、アルファアルミナ、カーボンブラック、炭酸カルシウム、硫酸バリウムなど公知のものが使用できる。また、樹脂結合材や潤滑剤としては、前記磁性層と同様のものを使用できる。特に、非磁性層に用いる樹脂結合剤としては電子線硬化型樹脂が好ましい。非磁性層の厚さは0.1〜1.8μm、好ましくは0.4〜1.6μmである。非磁性支持体と磁性層との間には、更に非磁性支持体と磁性層の間の密着性を向上するために公知の下塗り層を設けてもかまわない。下塗り層の厚みは0.01〜0.5μm、好ましくは0.02〜0.5μmである。
【0016】
【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明する。
(実施例1)
【0017】
<上層磁性塗料>金属磁性粉 100重量部(Hc=182kA/m、σs=140Am2/kg、BET=50gm2/g、PH=9.5、平均長軸長=0.10μm、Fe/Co/Al/Y=100/30/5/5(重量比))
塩化ビニル系共重合体(日本ゼオン(株)製:MR110) 12重量部(重合度=300、極性基:−OSO3K=1.5個/分子)
ホスホベタイン含有ポリウレタン樹脂 4重量部(Mw=40000、極性基濃度=1.5個/1分子)
−OSO3Na含有ポリウレタン樹脂 2重量部(Mn=25000、極性基濃度=1個/1分子)
α−Al23(住友化学工業(株)製:HIT82) 7重量部(平均粒径=0.12μm、BET=21m2/g)
カーボンブラック(コロンビアン(株)製:セバカーブMT) 1重量部(平均粒径=350nm、BET=7m2/g、DBP吸油量=41ml/100g)
分散剤(RE610) 3重量部イソセチルステアレート 1重量部ブチルステアレート 1重量部MEK 600重量部トルエン 400重量部シクロヘキサノン 1000重量部上記組成物を混練処理した後、サンドグラインダーミルにて分散を行い上層磁性塗料を作成した。
【0018】
<下層塗料>粒状α−Fe23(堺化学工業(株)製:FRO−3) 55重量部(平均粒径=30nm、BET=45m2/g)
カーボンブラック(三菱化学(株)製:MAl00B) 30重量部(平均粒径=24nm、BET=125m2/g、DBP吸油量=47ml/100g)
α−Al23(住友化学工業(株)製:AKP30) 15重量部(平均粒径=0.33μm、BET=8m2/g)
EB硬化性塩化ビニル系共重合体 15重量部(東洋紡績(株)製:TB0246、30wt%溶液、重合度=300、 極性基:−OSO3K=1.5個/分子)
EB硬化性ポリウレタン樹脂 5重量部(東洋紡績(株)製:TB0242、35wt%溶液、Mn=25000、極性基:次亜リン酸ナトリウム=1個/1分子)
多官能アクリルモノマー(三洋化成工業(株)製:TA505) 2重量部イソセチルステアレート 10重量部ブチルステアレート 4重量部MEK 180重量部トルエン 50重量部シクロヘキサノン 50重量部【0019】上記組成物を混練処理した後、サンドグラインダーミルにて分散を行い下層塗料を作成し、表面粗さ(Ra)=8nm、62μm厚のPETフィルムに押し出し、ダイノズル方式で1.5μmの厚み(乾燥膜厚)で塗布し、乾燥温度100℃で乾燥後、EB照射(4.5Mrad)を行った。次に同じような手順でもう一方の面も形成し両面下塗層のロールを作成した。
【0020】次に、上層塗料にコロネートL(日本ポリウレタン工業(株)製)を4重量部添加し、このロールに押し出しダイノズル方式で0.05μmの厚み(乾燥膜厚)で塗布し無配向磁石にて無配向化を行い、乾燥温度100℃で乾燥後、線圧2450N/cm、温度90℃にてカレンダー処理を行い片面の塗膜を仕上げた。次に同じような手順でもう一方の面も形成し両面磁性層の原反ロールを作成した。
【0021】最後にこの原反ロールをディスク状に打ち抜いて、その後70℃24hrの条件で熱硬化を行いディスクを作成した。その他表1に示すように各種ディスク作成条件・材料を変更して実施例2〜7、比較例1〜7も同様に作成した。
(1)中心線表面粗度Raテーラーホブソン社製タリステップシステムを用い、フィルター0.18〜9Hz、触針0.1×2.5μm特殊スタイラス、触針圧2mg、測定スピード0.03mm/sec、測定長500μmの条件で行った。
(2)磁気特性振動試料型磁束計(東英工業社製)を用い、10KOeで測定した。
(3)電磁変換特性(SN比)
各サンプルに、ギャップ長0.15μmのMIG(Metal inGap)ヘッドを用いて磁気信号を記録した。記録された各サンプルをMRヘッドにて再生しSN比を測定した。
【0022】
【表1】

【0023】
【表2】

【0024】
【発明の効果】表1より、本発明の磁気記録媒体は、MRヘッドを用いた場合に良好なS/N特性を有することがわかる。また、金属磁性膜とは異なり比較的安価にMRヘッドと組み合わせて用いられる高性能の磁気記録媒体が製造できる利益が得られる。




 

 


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