JPH08180364A

JPH08180364A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH08180364A
Application number: JP6320365A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Sakata; 浩実坂田; Fusakatsu Saitou; 総克齊藤; Yasuhiko Igarashi; 庸彦五十嵐; Osamu Inoue; 修井上; 隆義 ▲くわ▼島; Takayoshi Kuwashima
Original assignee: Toshiba Corp; TDK Corp
Current assignee: Toshiba Corp; TDK Corp
Priority date: 1994-12-22
Filing date: 1994-12-22
Publication date: 1996-07-12

Abstract

(57)【要約】【目的】六方晶系フェライト磁性粉を含むディジタル
磁気記録システム用の塗布型磁気記録媒体において、サ
ーボ信号に代表される長波長から短波長の記録信号まで
広範な波長域に亘って出力特性のすぐれた磁気記録媒体
を提供する。【構成】磁性層の塗布面に対して長手方向の保磁力を
ＨcL（Ｏｅ）、同じく最大残留磁化をＭrL（ｅｍｕ／ｃ
ｃ）、塗布面に対して垂直方向の最大残留磁化をＭrP
（ｅｍｕ／ｃｃ）とするときに、次の２つの関係式Ｈ
cL×（ＭrP÷ＭrL）≦８００と１１００≦ＨcL≦１７
００が成り立つことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁性粉として六方晶系
フェライトを含有したたとえば磁気テープなどの塗布型
磁気記録媒体に関し、なかでも、コンピュータの外部記
憶装置や、ディジタル画像あるいはディジタル音声など
のディジタル信号の記録・再生装置のような、ディジタ
ル磁気記録システムで使用される磁気記録媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、非磁性支持体上に形成した磁
性層に磁気信号を記録する磁気記録媒体は、大量の情報
をコンパクトに保存するために特に有効な手段として、
データ記録装置をはじめ、オーディオ記録装置、ビデオ
記録装置など種々の分野で広く利用されている。一般に
主な磁気記録媒体としては、蒸着やスパッタリングによ
り金属磁性薄膜からなる磁性層を非磁性支持体上に形成
した薄膜型、あるいは磁性塗料の塗布により非磁性支持
体上に磁性層を形成した塗布型などがあげられる。

【０００３】なかでも、コバルト含有酸化鉄や純鉄ある
いは六方晶系フェライトなどの強磁性体粒子からなる磁
性粉を樹脂バインダ中に分散させた磁性塗料を、ポリエ
チレンテレフタレートフィルムなどの非磁性支持体上に
塗布して磁性層を形成した塗布型磁気記録媒体は、薄膜
型磁気記録媒体に比べ、量産性にすぐれ耐久性、耐蝕性
にもすぐれ、信頼性も高いなどの理由で広く普及してい
る。

【０００４】さらに、今日、記録すべき情報量の急激な
増大に伴って、これらの磁気記録媒体にはより一層の大
容量化が求められている。この要求に応えるべく、前記
磁性粉の粒径を小さく、しかもその保磁力（Ｈc ）を通
常の磁気ヘッドによる磁気記録が可能な範囲でなるべく
高くして高記録密度化を図り、さらには、磁性粉粒子の
樹脂バインダ中への充填率をできるだけ高め、あるいは
媒体の表面粗度を改善するなどの諸手段により、記録再
生出力の向上を図ることなどが行われている。特に六方
晶系フェライト磁性粉はこのような磁気記録媒体の大容
量化、高記録密度化の目的にかなった磁性粉として着目
され、六方晶系フェライト磁性粉のディジタル磁気記録
システム用磁気記録媒体への適用も進められている。

【０００５】ところで、ディジタル信号記録システムに
おいては、従来より、記録すべき情報データの信号とと
もに、ヘッドのトラッキング制御のためのサーボ信号
を、磁気記録媒体に記録することが行われている。ヘリ
カルスキャンデータ８ミリカートリッジテープサブシス
テムにおけるサーボ信号、Ｄ−２フォーマットディジタ
ルＶＴＲにおけるＣＴＬ信号、ディジタルオーディオテ
ープレコーダにおけるＡＴＦ信号などがこのようなトラ
ッキング信号の代表的な例である。現用のシステムにお
いて、情報データ信号の波長の多くは０．４〜４μｍ程
度の比較的短い記録波長域にあり、これらの信号との差
別化を容易にするため、サーボ信号としては、通常２０
μｍ前後の長波長域に記録波長があるものが選択されて
いる。

【０００６】トラッキング信号は、直接データを保存す
る信号ではないため特性が軽視されがちだが、データ再
生時に磁気ヘッドの走行制御を行う信号であることを考
えると、ディジタル記録用磁気記録媒体にとって、長波
長出力は短波長出力と同様に非常に重要であるといえ
る。

【０００７】したがって、ディジタル信号記録システム
用の磁気記録媒体は、上記長短２つの記録波長領域にお
いてともに良好な記録再生特性を発揮することが必要で
ある。すなわち、従来のオーディオテープやＶＴＲテー
プのようなアナログ信号記録システム用の磁気記録媒体
よりも、広い波長域において記録再生特性が一層すぐれ
ることが強く要求されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】六方晶系フェライト磁
性粉は六角板状の微粒子で、磁化容易軸が板面に対して
垂直である一軸異方性を有している。これを媒体化した
ものは、たとえば記録波長が１μｍ以下程度の短波長領
域においては、同程度の保磁力を有する針状磁性粉を用
いた磁気記録媒体に比べて高い再生出力が得られる。そ
の反面、長波長領域ではそれほど高い再生出力が得られ
ないことが判明している。

【０００９】従来より、広範な記録波長域で高い出力を
得るという上記技術課題に対しては、多くの場合、使用
する磁性粉の飽和磁化を大きくしたり、磁性層の配向率
を高めたり、あるいは磁性粉の保磁力を調整するなどの
方法が採られている。しかしながら、それらの方法は、
ある特定の波長の出力と個々の磁気特性との関係を求
め、に試行錯誤により最適化を行っているに過ぎない状
況である。

【００１０】一般に、ディジタル磁気記録装置では一定
電流で各波長の信号を記録するので、保磁力を上げると
短波長信号出力は向上するが、長波長信号出力は低下し
てしまう。また逆に、保磁力を下げると長波長信号出力
は向上するが、短波長信号出力は低下することになる。
このように磁気特性個々を調整するだけでは、広範な記
録波長域で高出力を得るようにすることは極めて難し
い。

【００１１】本発明は、前記の技術課題に鑑みてなされ
たものであり、磁性層の出力特性を表現するパラメータ
を提案し、そのパラメータを規定することにより、六方
晶系フェライト磁性粉を用いた磁気記録媒体であって、
長波長から短波長まで広範な波長域に亘ってすぐれた出
力特性が得られるディジタル磁気記録システム用の磁気
記録媒体を提供することを、その目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、非磁性支持体
上に、六方晶系フェライト磁性粉を含む磁性塗料の塗布
により磁性層が形成され、この磁性層に、５μｍ以上の
少なくとも１種の波長からなる第１の記録波長群と、こ
の第１の記録波長群の各波長よりも短い複数種の波長か
らなる第２の記録波長群とを記録し再生するディジタル
磁気記録システム用の磁気記録媒体において、前記磁性
層の塗布面に対し長手方向の保磁力をＨcL（Ｏｅ）、同
じく最大残留磁化をＭrL（ｅｍｕ／ｃｃ）、塗布面に対
して垂直方向の最大残留磁化をＭrP（ｅｍｕ／ｃｃ）と
するときに、次の２つ関係式ＨcL×（ＭrP÷ＭrL）≦８００１１００≦ＨcL≦１７００が成り立つことを特徴としている。

【００１３】なお、垂直方向の最大残留磁化ＭrPは減磁
界補正後の値である。

【００１４】本発明において、ＨcL×（ＭrP÷ＭrL）の
値は８０Ｏ以下であればよいが、２５０以上、５００以
下の範囲内にあることがより好ましい。ＨcL×（ＭrP÷
ＭrL）が８００よりも大きい場合には、長波長出力が低
下し始めるので好ましくない。本発明において、ＨcL
は１１００Ｏｅ以上、１７００Ｏｅ以下の範囲にあ
ることが良好な短波長出力を呈するための前提である
が、１３００Ｏｅ以上、１５００Ｏｅ以下の範囲が
より好ましい。先にも述べたように、一定電流で磁気記
録を行っていると、面内方向の保磁力は低いほど長波長
出力は大きくなる。長波長出力だけの観点からみると保
磁力には下限が発生しない。しかし、短波長出力に目を
向けると、保磁力が１１００Ｏｅを下回る場合には、
記録減磁の影響により出力の低下が始まる。したがっ
て、１１００Ｏｅ未満の保磁力は好ましくない。

【００１５】また、面内方向の保磁力が１７００Ｏｅ
を上回ると、センダストなどの合金系の書き込み能力の
高い磁気ヘッドを用いた場合でも、十分に媒体を磁化す
ることができなくなる。この結果、再生出力の低下、消
去率の悪化などの特性劣化を生じるので好ましくない。

【００１６】なお、六方晶系フェライト磁性粉を含む磁
性塗料の塗布により形成される磁性層の長手方向の最大
残留磁化ＭrLおよび垂直方向の最大残留磁化ＭrP、そし
て長手方向の保磁力ＨcLは、使用した六方晶系フェライ
ト磁性粉の形状や磁気特性を変化させることにより、あ
るいは媒体作製時の配向磁界強度を変化させることによ
り制御することができる。

【００１７】磁性粉の粒子形状の制御は、製造時に以下
のようにして行われる。たとえば、ガラス結晶化法によ
ってＢａフェライト粒子を製造する場合には、結晶化温
度を高くするほど、得られる結晶の平均粒子径が大きく
なる。また、原料となるガラス組成中にＢａを過剰に添
加すると、板状比が大きくなる。通常は８００℃で５時
間の結晶化を行うと平均粒子径は５０ｎｍに、ガラス成
分中に２〜３wt％のＢａを過剰に添加すると板状比を６
〜７にもすることができる。

【００１８】また、磁性粉の磁気特性の制御にあたっ
て、飽和磁化は、粒子の厚みあるいは板状比によって変
化し、厚くなるほど飽和磁化も大きくなるが、粒子表面
にスピネル層を被着することなどにより、さらに高める
こともできる。

【００１９】本発明において磁性粉として使用可能な強
磁性粒子は、たとえば下記の一般式ＢａＯ・ｎ（Ｆｅ_1-mＭ_m）₂Ｏ₃ （ただし、式中ＭはＺｎ，Ｃｏ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｉ
ｎ，Ｃｕ，Ｇｅ，Ｎｂ，Ｓｎ，Ｍｇ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍ
ｏ，Ｗ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖから選ばれた１種類以上の元素
を表し、ｍは０〜０．２、ｎは５〜１０の範囲の数を表
す）で示されるＢａフェライトなどの六方晶系フェライ
ト微粒子があげられる。

【００２０】これら六方晶系フェライト微粒子は六角板
状の結晶であり、その粒子形状は通常、板面の対角線の
長さである粒子径と、六角板面の対角線の長さと厚さの
比である板状比とで表される。その粒子形状は、磁性粉
の磁気特性にも影響を及ぼしている。なお、磁性粉の磁
気特性はこのような粒子形状だけでなく、媒体作製時の
配向強度の大きさによっても影響を受ける。

【００２１】本発明の磁気記録媒体には、板面の対角線
の長さを粒径としたときの平均粒径が０．０３μｍ〜
０．１μｍの範囲の六方晶系フェライト微粒子が適して
いる。

【００２２】また、六角板面の対角線の長さと厚さの
比、すなわち板状比は２〜７の範囲であるものが好まし
い。板状比が２を下回る磁性粉の場合には、磁性層形成
後の磁場配向の際に、垂直方向であっても面内方向であ
っても方向を問わず配向しにくくなる。そのため、作製
された磁気記録媒体の再生出力が全波長域で低下してし
まう。また、板状比が７を上回る磁性粉の場合には、塗
料化の際に再凝集を起こし易く、分散が難しくなる。

【００２３】また、本発明において磁性層には、磁性塗
料の樹脂バインダとして一般に配合されているものであ
れば、たとえば熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹
脂、電子線硬化型樹脂などあらゆるものが配合可能であ
る。なかでも、スルホン酸金属塩基などの官能基などの
官能基の付与された塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン、
ポリエステルなどの樹脂はとくに好ましい。

【００２４】さらに、磁性層には、上記磁性粉と樹脂バ
インダの他に添加剤として脂肪酸や脂肪酸エステルなど
の潤滑剤、アルミナ粒子などの研磨材、カーボンなどの
帯電防止剤を含有させることができる。

【００２５】なお、本発明の磁気記録媒体は常法にした
がって下記のように製造される。すなわち、上記磁性
粉、樹脂バインダ、および諸添加剤からなる組成物に溶
剤を加えて混練分散して磁性塗料を調製し、これを非磁
性支持体上に塗布することにより製造される。

【００２６】ここで、非磁性支持体を構成する素材とし
ては、たとえばポリエチレンテレフタレートあるいはポ
リエチレンナフタレートなどのポリエステル類の他、ポ
リオレフィン類、セルロース類、ポリカーボネート等の
各種素材が使用可能である。

【００２７】

【作用】本発明においては、長波長出力に関するパラメ
ータとしてＨcL×（ＭrP÷ＭrL）を導入し、短波長出力
に関するパラメーターとして磁性層の面内方向の保磁力
ＨcLを選択して両者の適正範囲を規定することにより、
長波長出力および短波長出力にすぐれたディジタル磁気
記録システム用の磁気記録媒体を提供している。

【００２８】本発明において特徴的なことは、垂直磁化
成分が多く存在するといわれる六方晶系フェライトを用
いた磁気記録媒体においても、長波長出力は塗布面に対
して長手方向に記録されていると推察してパラメータＨ
cL×（ＭrP÷ＭrL）を導入し、これと長波長出力の対応
関係を突き止め、さらに短波長出力を両立するための条
件と結合させたことである。

【００２９】すなわち、長波長出力に関するパラメータ
ＨcL×（ＭrP÷ＭrL）において、保磁力ＨcLの部分は、
保磁力が低いほど長波長出力は大きくなる点に着目して
導入されたものである。また、垂直方向の最大残留磁化
ＭrPと長手方向の最大残留磁化ＭrLとの比（ＭrP÷Ｍr
L）の部分は、長手方向への磁化の残存し易さの度合い
を表すものである。（ＭrP÷ＭrL）が１より小さいほ
ど、いいかえれば長手方向の最大残留磁化の方が垂直方
向のそれよりも大きいほど、長手方向への磁化が残存し
易いので、長手記録されていると思われる長波長出力は
大きくなる。

【００３０】一方、短波長出力に関するパラメータとし
ては、磁性層の長手方向の保磁力ＨcLが用いられてい
る。先にも述べたように、磁性層の長手方向の保磁力が
１１００Ｏｅを下回る場合には、減磁の影響により短
波長出力の低下が始まる。また、長手方向の保磁力が１
７００Ｏｅを上回ると、書き込み能力の高い磁気ヘッ
ドを用いた場合でも、十分に媒体を磁化することができ
なくなるため、再生出力の低下、消去率の悪化などの媒
体の特性劣化を生じる。したがって、好ましい長手方向
の保磁力の範囲として、１１００≦ＨcL≦１７００が導
かれる。

【００３１】本発明においては、ＨcLがこのような範囲
にあるときのＨcL×（ＭrP÷ＭrL）の値と、長波長出力
と短波長出力との関係を調べ、良好な長波長出力と良好
な短波長出力とを両立させ得るパラメータＨcL×（ＭrP
÷ＭrL）の範囲を導くことができた。そして、ＨcL×
（ＭrP÷ＭrL）を８００以下とすることにより、ディジ
タル磁気記録用媒体に必要とされる良好な長波長出力と
良好な短波長出力とを両立させ得ることが見出だされ
た。ＨcL×（ＭrP÷ＭrL）が８００を越えると、長波長
出力が低下し始める。

【００３２】

【実施例】本発明の磁気記録媒体について、実施例およ
び比較例を参照して詳しく説明する。

【００３３】実施例１〜５Ｂａフェライト磁性粉を使用した以下の材料組成物を混
合し、常法にしたがって混練希釈、撹拌分散させて磁性
塗料を調製した。

【００３４】得られた磁性塗料を、厚さ９μｍのポリエチレンテレフ
タレートベースフィルム面上にリバースコータを用いて
塗布した。このとき、塗布量は塗布層の乾燥後の厚さが
２μｍとなるように調整し、塗布速度は１２０ｍ／分で
行った。なお、磁性層厚さは、カレンダ加工性を一定に
保ち、各媒体の表面粗度を揃えるため一定に制御した。

【００３５】磁性塗料の塗布後、塗膜が未乾燥のうちに
磁界の中を通過させて磁場配向処理を行い、続いて乾燥
を施したのち、カレンダにて表面平滑化処理を行った。
カレンダ条件は、線圧３００ｋｇ／ｃｍ²、温度８０℃
とした。磁性層が形成されたのち、温度６０℃の恒温槽
内でキュアさせて、磁気記録媒体の原反を得た。そし
て、この原反を８ｍｍ幅に裁断しテープカセットに収納
して、本発明の実施例１〜５の磁気記録媒体を得た。

【００３６】なお、作製した磁気記録媒体実施例１〜５
において、それらの磁性層の塗布面に対して長手方向の
最大残留磁化ＭrLおよび垂直方向の最大残留磁化ＭrPお
よび長手方向の保磁力ＨcLは、磁性粉として使用するＢ
ａフェライト微粒子の形状や磁気特性を、先にも述べた
ような製造工程上の調節により変化させて制御した。

【００３７】実施例１〜５においては、平均粒子径が４
５〜６０ｎｍ、板状比が３．５〜５．０、飽和磁化が６
０〜６５ｅｍｕ／ｇ、そして保磁力が１１００〜１４０
０Ｏｅの範囲内で異なるようにした磁性粉を用いると同
時に、媒体作製時の配向磁界強度を４ｋＯｅ〜６ｋＯｅ
の範囲で種々変えることにより、磁性層の最大残留磁化
および保磁力の制御を行った。

【００３８】比較例１磁性粉として、飽和磁化が５５ｅｍｕ／ｇのＢａフェラ
イト粉を用い、媒体作製時の配向磁界強度を４ｋＯｅと
した他は実施例と同様にして、比較例１の磁気記録媒体
を作製した。

【００３９】比較例２〜８磁性粉として、保磁力が１０００〜１０５０ＯｅのＢ
ａフェライト粉を用い、媒体作製時の配向磁界強度を２
〜４ｋＯｅとした他は実施例と同様にして、比較例２〜
８の磁気記録媒体を作製した。

【００４０】比較例９，１０磁性粉として、飽和磁化が５５〜６０ｅｍｕ／ｇ、保磁
力が１０００〜１０５０ＯｅのＢａフェライト粉を用
い、媒体作製時の配向磁界強度を２ｋＯｅ〜４ｋＯｅと
した他は実施例と同様にして、比較例９，１０の磁気記
録媒体を作製した。

【００４１】次いで、上記した実施例１〜５および比較
例１〜１０の磁気記録媒体について、その磁気特性と出
力特性を調べた。さらに、本発明の特徴である２つのパ
ラメータＨcLとＨcL×（ＭrP÷ＭrL）を算出した。それ
らの評価結果と算出結果を併せて表１に示した。

【００４２】なお、磁気特性の測定にあたっては、振動
試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて１０ｋｇａｕｓｓの最
大磁界を加えた。垂直方向の最大残留磁化ＭrPは、減磁
界補正後の値である。再生出力特性の評価にあたって
は、ディジタル磁気記録システムのトラッキング信号の
代表的なものとして、ヘリカルスキャンデータ８ミリカ
ートリッジサブシステムのサーボ信号出力（記録波長２
０μｍ）の測定値と、短波長の記録信号として、本発明
においては、短波長の記録信号の代表として４ＭＨｚの
信号を選び、その出力を測定した。

【００４３】

【表１】なお、図１には、これら実施例１〜５および比較例１〜
１０の磁気記録媒体のサーボ信号出力（およそ２０μ
ｍ）とパラメータＨcL×（ＭrP÷ＭrL）との関係が示さ
れている。また、図２にはこれらの１５の磁気記録媒体
の４ＭＨｚ出力と、パラメータＨcLとの関係が示されて
いる。

【００４４】表１および図１，２からも明らかなよう
に、本発明においては２つのパラメータＨcLとＨcL×
（ＭrP÷ＭrL）を導入しその好ましい範囲を設定するこ
とにより、短波長出力と長波長出力のバランスのとれた
磁気記録媒体が得られる。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、六方晶系フェライト磁
性粉を用いた磁気記録媒体における磁性層の出力特性を
表現するパラメータを提案し、そのパラメータの数値の
好ましい範囲を規定することにより、長波長から短波長
まで広範な波長域に亘ってすぐれた出力特性が得られる
ディジタル磁気記録システム用の磁気記録媒体が容易に
提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例および比較例の磁気記録媒体における、
サーボ信号出力とパラメータＨcL×（ＭrP÷ＭrL）との
関係を示す図である。

【図２】実施例および比較例の磁気記録媒体における、
４ＭＨｚの信号出力とパラメータＨcLとの関係を示す図
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者五十嵐庸彦東京都中央区日本橋１丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (72)発明者井上修東京都中央区日本橋１丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (72)発明者 ▲くわ▼島隆義東京都中央区日本橋１丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体上に、六方晶系フェライト
磁性粉を含む磁性塗料の塗布により磁性層が形成され、
この磁性層に、５μｍ以上の少なくとも１種の波長から
なる第１の記録波長群と、この第１の記録波長群の各波
長よりも短い複数種の波長からなる第２の記録波長群と
を記録し再生するディジタル磁気記録システム用の磁気
記録媒体において、前記磁性層の塗布面に対し長手方向の保磁力をＨcL（Ｏ
ｅ）、塗布面に対し長手方向の最大残留磁化をＭrL（ｅ
ｍｕ／ｃｃ）、塗布面に対して垂直方向の最大残留磁化
をＭrP（ｅｍｕ／ｃｃ）とするときに、下記の２つの関
係式ＨcL×（ＭrP÷ＭrL）≦８００１１００≦ＨcL≦１７００が成り立つことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】下記の２つの関係式２５０≦ＨcL×（ＭrP÷ＭrL）≦５００１３００≦ＨcL≦１５００が成り立つことを特徴とする特許請求の範囲請求項１記
載の磁気記録媒体。