(57)【要約】【課題】記録容量の更なる大容量化を図り得る磁気記録媒体を提供する。【解決手段】ベースフィルム４の一方の面上に、少なくとも下層非磁性層２と磁性層３とがこの順で形成されている。また、下層非磁性層２は、非磁性粉末、電子線硬化型結合剤、アミン基を有する分散剤、および熱硬化剤を少なくとも含む非磁性塗料によって形成されている。この構成によれば、ウェット・オン・ドライ塗布方式により磁気記録媒体が作製できるだけでなく、アミン基を有する分散剤と熱硬化剤との熱硬化による架橋反応により、下層非磁性層２が強固に硬化されるため、非磁性支持体を薄膜化しつつも、磁気記録媒体全体としてのヤング率を規定のヤング率以上に維持することができる。その結果として、記録容量の更なる大容量化が図られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性支持体の一方の面上に、少なくとも下層非磁性層と磁性層とがこの順で形成され、
前記下層非磁性層は、非磁性粉末、電子線硬化型結合剤、アミン基を有する分散剤、および熱硬化剤を少なくとも含む非磁性塗料によって形成されている磁気記録媒体。
【請求項２】
前記分散剤の含有量は、前記非磁性粉末１００重量部に対して１重量部以上６重量部以下の範囲内に規定されている請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
前記熱硬化剤の含有量は、前記分散剤１重量部に対して０．２重量部以上２重量部以下の範囲内に規定されている請求項１または２記載の磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下層非磁性層および磁性層が非磁性支持体の上にこの順で形成された磁気記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の磁気記録媒体として、特開２００４−２７２９９２号公報に開示されている磁気記録媒体（磁気テープ）が知られている。この磁気記録媒体では、下層非磁性層中に、非磁性の無機質粉末およびカーボンブラックと共に、所定の物質を分散剤として含有させて、下層非磁性層における無機質粉末およびカーボンブラックの分散性を高めることにより、優れた表面性、電磁変換特性および走行耐久性を実現している。また、この磁気記録媒体では、非磁性層の硬化後に磁性層を塗布するウェット・オン・ドライ塗布方式を採用することにより、両層（下層非磁性層と磁性層）の表面性が高度に制御されて記録密度の向上が図られている。この場合、下層非磁性層の結合剤として電子線硬化型結合剤を含有させることにより、電子線を照射して下層非磁性層を硬化させている。
【特許文献１】特開２００４−２７２９９２号公報（第４，１２，１４頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近年、記録データ量の増大に対応すべく、１カートリッジ当たりの記録容量の更なる大容量化が求められている。大容量化を行うための一つの手段として、非磁性支持体を薄膜化し、磁気記録媒体の全厚を薄くすることにより、カートリッジケースに収納される磁気記録媒体を長尺化することが検討されている。
【０００４】
ところが、従来の磁気記録媒体には、非磁性支持体を薄膜化して磁気記録媒体を長尺化しようとしたときに以下の課題が発生する。すなわち、一般的に、磁気記録媒体に対しては、トラック上に磁気ヘッドが正確に位置するように、引っ張り力の印加や周囲温度の変化などの外的要因による伸び縮みが基準値以下になるように、そのヤング率が規定のヤング率以上になることが要求されている。特に、近年では、磁気記録媒体の記録密度を高めるためにトラックの数が増加してトラック間ピッチが狭小化しているため、磁気記録媒体のヤング率が規定のヤング率以上に維持されることが重要である。しかしながら、非磁性支持体の薄膜化は、磁気記録媒体の製造工程において熱収縮の影響を受け易くなり、ヤング率の低下を伴うため、磁気記録媒体全体としてのヤング率も減少する。その結果、磁気記録媒体全体のヤング率と規定のヤング率との間のマージンが減少したり、さらには磁気記録媒体全体のヤング率が規定のヤング率未満になるおそれがある。したがって、このような事態を回避するため、非磁性支持体に形成されている層（下層非磁性層や磁性層など）の強度を高めて非磁性支持体のヤング率の低下を補い、磁気記録媒体全体としてのヤング率を規定のヤング率以上に維持する必要がある。その一方で、磁気記録媒体は可撓性を備えている必要があるため、そのヤング率は規定のヤング率以上に維持しつつも、必要な可撓性を確保し得る値以下に維持する必要がある。
【０００５】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、必要な可撓性を確保しつつ記録容量の更なる大容量化を図り得る磁気記録媒体を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成すべく本発明に係る磁気記録媒体は、非磁性支持体の一方の面上に、少なくとも下層非磁性層と磁性層とがこの順で形成され、前記下層非磁性層は、非磁性粉末、電子線硬化型結合剤、アミン基を有する分散剤、および熱硬化剤を少なくとも含む非磁性塗料によって形成されている。なお、本発明に係る磁気記録媒体としては、非磁性支持体の上に下層非磁性層および磁性層のみが積層されている磁気記録媒体に限定されず、非磁性支持体および下層非磁性層の間に各種機能層が形成されている磁気記録媒体、下層非磁性層および磁性層の間に各種機能層が形成されている磁気記録媒体、並びに、磁性層の上に各種機能層が形成されている磁気記録媒体が含まれる。
【０００７】
この場合、前記分散剤の含有量は、前記非磁性粉末１００重量部に対して１重量部以上６重量部以下の範囲内に規定されている。
【０００８】
また、前記熱硬化剤の含有量は、前記分散剤１重量部に対して０．２重量部以上２重量部以下の範囲内に規定されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る磁気記録媒体によれば、結合剤として電子線硬化型結合剤を含むと共に、アミン基を有する分散剤および熱硬化剤を含む非磁性塗料を用いて下層非磁性層を形成したことにより、いわゆるウェット・オン・ドライ塗布方式により、電子線で硬化させた下層非磁性層上に磁性層を形成することができる結果、表面平滑性および電磁変換特性の良好な磁気記録媒体を実現することができる。また、アミン基を有する分散剤と熱硬化剤との熱硬化による架橋反応により、下層非磁性層は電子線による硬化に加え更に硬化される。その結果、非磁性支持体を薄膜化しつつも、下層非磁性層の強度を高めることで、磁気記録媒体全体としてのヤング率を規定のヤング率以上に維持することができ、記録容量の更なる大容量化を図ることができる。なお、本発明の効果は、上記した様に、結合剤に電子線硬化型樹脂剤、分散剤、熱硬化剤を含めることにより発揮されるものであるため、分散剤がアミン基を持たなかったり、分散剤がアミン基を持つものであっても電子線硬化型結合剤に代えて熱硬化型結合剤を使用したときには、本発明と同様な効果は発揮されない。
【００１０】
また、本発明に係る磁気記録媒体によれば、分散剤の含有量を上記のように規定することで、下層非磁性層の強度が高まる結果、磁気記録媒体全体としてのヤング率を規定のヤング率以上に維持することができる。同様にして、熱硬化剤の含有量を上記のように規定することで、下層非磁性層の強度が高まる結果、磁気記録媒体全体としてのヤング率を規定のヤング率以上に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る磁気記録媒体の最良の形態について説明する。
【００１２】
最初に、本発明に係る磁気記録媒体の一例である磁気テープ１の構成について、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１に示す磁気テープ１は、下層非磁性層２および磁性層３がベースフィルム（本発明における非磁性支持体）４の一方の面（同図における上面）上にこの順で形成されて、図示しない記録再生装置による各種記録データの記録再生が可能に構成されている。また、ベースフィルム４の他方の面（同図における下面）上には、テープ走行性を向上させると共にベースフィルム４の傷付き（摩耗）や磁気テープ１の帯電を防止するためのバックコート層５が形成されている。なお、同図では、本発明についての理解を容易とするために、磁気テープ１の厚みを誇張して厚く図示すると共に、各層の厚みの比を実際とは異なる比に変更して図示している。この場合、ベースフィルム４と下層非磁性層２との間に、ベースフィルム４に対する下層非磁性層２の接着性の向上を目的として、下塗り層（易接着層）を設けることもできる。
【００１４】
（ベースフィルム）
ベースフィルム４は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル類、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスルホンセルローストリアセテートおよびポリカーボネート等の樹脂材料によって長尺な帯状に形成されている。この場合、このベースフィルム４は、各層の形成が完了した後にこれらの層と共に各種磁気記録媒体に対して規定された所定の幅に裁断される。また、ベースフィルム４は、記録容量の大容量化を図るためには、その厚みが３．０μｍ〜１０．０μｍの範囲内に設定されるのが好ましい。なお、本例では、ベースフィルム４を長尺な帯状（テープ状）に形成しているが、シート状、カード状、ディスク状等、種々の形状に形成することができる。
【００１５】
（下層非磁性層）
下層非磁性層２は、非磁性粉末、電子線硬化型結合剤、分散剤、および熱硬化剤を含んで製作された非磁性塗料を塗布して厚みが０．３μｍ〜２．５μｍの範囲内となるように形成されている。この場合、下層非磁性層２の厚みが０．３μｍを下回る状態では、ベースフィルム４の表面粗さの影響を受け易くなり、その結果、下層非磁性層２の表面平滑性が悪化して、磁性層３の表面平滑性も悪化し易くなり、このため、電磁変化特性が低下して、記録データの正常な記録が困難となる。また、光透過率が高くなるため、磁気テープ１の端部を光透過率の変化で検出するのが困難になる。一方、下層非磁性層２の厚みが２．５μｍを超えるように形成したとしても磁気テープ１の記録特性が飛躍的に向上することはなく、そればかりか、下層非磁性層２の厚みを均一に形成するのが困難となる。さらに、下層非磁性層２を形成するための非磁性塗料を大量に使用することになるため、製造コストの上昇を招くおそれがある。
【００１６】
非磁性粉末としては、カーボンブラック、およびカーボンブラック以外の各種の非磁性無機粉末を用いることができる。カーボンブラックとしては、ゴム用ファーネスブラック、ゴム用サーマルブラック、カラー用ブラック、アセチレンブラック等を採用することができる。この場合、ＢＥＴ比表面積が５ｍ２／ｇ〜６００ｍ２／ｇの範囲内で、ＤＢＰ吸油量が３０ｍｌ／１００ｇ〜４００ｍｌ／１００ｇの範囲内で、かつ平均粒径が１０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内のものが好ましい。使用できるカーボンブラックは、具体的には、「カーボンブラック便覧」（カーボンブラック協会編）を参考にして決定することができる。また、下層非磁性層２におけるカーボンブラックの配合量は、５重量％〜３０重量％の範囲内であればよく、１０重量％〜２５重量％の範囲内とするのが好ましい。
【００１７】
カーボンブラック以外の非磁性無機粉末としては、針状の非磁性酸化鉄（α−Ｆｅ２Ｏ３やα−ＦｅＯＯＨ）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）、およびα−アルミナ（α−Ａｌ２Ｏ３）等の非磁性粉末を単体で、または配合して用いることができる。また、カーボンブラックとカーボンブラック以外の非磁性無機粉末との配合比率は、重量比（カーボンブラック／非磁性粉末）で３０／７０〜５／９５の範囲内が好ましい。この場合、カーボンブラックの配合比率が５重量部を下回る状態では、下層非磁性層２の表面電気抵抗が高くなったり、光透過率が高くなるといった問題が生じる。
【００１８】
電子線硬化型結合剤としては、例えば、ポリウレタン樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニル系共重合体（塩化ビニル−エポキシ系共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体）、アクリロニトリル−ブタジエン系共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール系樹脂、ニトロセルロース、スチレン−ブタジエン系共重合体、ポリビニルアルコール樹脂、アセタール樹脂、エポキシ系樹脂、フェノキシ系樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリカプロラクトン等の多官能性ポリエーテル類、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、およびポリブタジエンエラストマーなどを電子線硬化型に変性した樹脂類が挙げられる。一例として、この磁気テープ１（下層非磁性層２）では、塩化ビニル系共重合体およびポリウレタン系樹脂を電子線硬化型結合剤として用いている。
【００１９】
塩化ビニル系共重合体としては、塩化ビニル含有量が４０重量％〜９５重量％の範囲内のもの、特に５０重量％〜９０重量％の範囲内のものが好ましく、その平均重合度は１００〜５００の範囲内であるのが好ましい。特に、塩化ビニル系共重合体としては、塩化ビニルとエポキシ（グリシジル）基を含有する単量体との共重合体が好ましい。塩化ビニル系共重合体は、公知の手法により（メタ）アクリル系二重結合等を導入して電子線硬化型に変性させたものである。また、本願におけるポリウレタン樹脂とは、ポリエステルポリオールおよび／またはポリエーテルポリオール等のヒドロキシ基含有樹脂と、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樹脂の総称であって、数平均分子量が５，０００〜２００，０００の範囲内で、Ｑ値（重量平均分子量／数平均分子量）が１．５〜４の範囲内のものである。また、ポリウレタン樹脂は、公知の手法により（メタ）アクリル系二重結合を導入して電子線硬化型に変性させたものである。
【００２０】
また、下層非磁性層２における電子線硬化型結合剤の含有量は、下層非磁性層２中のカーボンブラック、およびカーボンブラック以外の非磁性無機粉末の合計１００重量部に対し、１０重量部〜１００重量部の範囲内が好ましくは、さらには１２重量部〜３０重量部の範囲内がより好ましい。電子線硬化型結合剤の含有量が少なすぎると、下層非磁性層２における電子線硬化型結合剤の比率が低下し、十分な塗膜強度が得られない。一方、結合剤の含有量が多すぎると、磁気テープなどのテープ状媒体の場合にテープの幅方向の湾曲が強く起き易く、ヘッドとの接触が悪くなる傾向にある。
【００２１】
分散剤は、アミン基（一級アミン基（−ＮＨ２）、二級アミン基および三級アミン基のうちの少なくとも１つ）を極性基として有する樹脂が好適である。このような樹脂は熱硬化剤との反応性が高く、下層非磁性層２の架橋性を高めるのに有効である。特に、電子線硬化型結合剤と併用して用いる場合、熱硬化剤との反応性の高い分散剤を用いることが、高い架橋性を得るのに必要である。また、下層非磁性層２における分散剤の含有量は、非磁性粉末の合計１００重量部に対して、１重量部以上６重量部以下の範囲内に設定する。分散剤の含有量が少なすぎると分散が不十分となり下層非磁性層２の表面性が悪化するだけでなく、架橋反応が不十分となり、十分な塗膜強度が得られない。一方、分散剤の量が多すぎると熱硬化剤との架橋反応が促進され非磁性塗料の安定性が損なわれ問題となる。この場合、アミン基を極性基として有する樹脂としては、例えば、カルボン酸アミン塩、リン酸エステルアミン塩、およびポリエステル酸アマイドアミン塩から選択される少なくとも１種以上のアニオン系界面活性剤が挙げられる。
【００２２】
熱硬化剤としては、イソシアネート基（ＮＣＯ）を有する有機化合物を含有し、上記した分散剤の熱硬化性反応基とこのイソシアネート基との間で硬化反応性を有するものを好適に使用することができる。熱硬化剤の含有量は、下層非磁性層２中の分散剤１重量部に対して０．２重量部以上２重量部以下の範囲内であるのが好ましい。熱硬化剤の含有量が少なすぎると架橋反応が不十分となり、十分な塗膜強度が得られない。一方、熱硬化剤の量が多すぎると架橋性が高くなりすぎることで磁気ヘッドとの接触が悪くなるなどの問題が発生する。架橋剤の具体的な例としては、一般的なイソシアヌレート環を分子内にもつポリイソシアネートオリゴマー（イソシアヌレート型硬化剤）を使用することができ、例えば、ＴＤＩ（トリレンジイソシアネート）、ＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート）、ＩＰＤＩ（イソホロンジイソシアネート）、ＨＤＩ（ヘキサメチレンジイソシアネート）、ＸＤＩ（キシリレンジイソシアネート）、水素添加ＸＤＩ、ｏ−フェニレンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネートなどのジイソシアネート化合物、またはこれらのジイソシアネート化合物のオリゴマーを挙げることができる。
【００２３】
また、電子線硬化型結合剤（塩化ビニル系共重合体およびポリウレタン樹脂）の２０重量％以下の範囲で、公知の各種樹脂を下層非磁性層２に含有させることができる。例えば、必要に応じて、電子線硬化型多官能モノマー、好ましくは多官能（メタ）アクリレートを架橋剤として含有させて、電子線硬化型結合剤の架橋率を向上させることができる。この場合、多官能（メタ）アクリレートとしては、特に限定されるものではないが、例えば、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、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサングリコールジ（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、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート等を使用することができる。
【００２４】
また、必要に応じて、下層非磁性層２に潤滑剤を含有させることができる。具体的には、潤滑剤として、ステアリン酸、ミリスチン酸等の脂肪酸、ブチルステアレート、ブチルパルミテート等の脂肪酸エステル、糖類など公知のものを、それらが飽和、不飽和に関わらず、単独であるいは２種以上混合させて使用することができる。また、融点の異なる脂肪酸を２種以上混合して使用することや、融点の異なる脂肪酸エステルを２種以上混合して使用することも好ましい。これは、磁気テープ１が使用されるあらゆる温度環境に応じた潤滑剤を、磁気テープ１の表面に持続して供給する必要があるからである。また、下層非磁性層２における潤滑剤の含有量は、目的に応じ適宜調整すればよいが、下層非磁性層２中のカーボンブラックとカーボンブラック以外の非磁性無機粉末の合計重量に対して、１重量％〜２０重量％の範囲内とするのが好ましい。
【００２５】
下層非磁性層２を形成するための非磁性塗料は、公知の方法で、上記各成分に有機溶剤を加えて、混合、攪拌、混練、分散等を行うことにより調製される。使用する有機溶剤については特に制限はなく、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤や、トルエン等の芳香族系溶剤などの各種溶剤の１種又は２種以上を適宜選択して使用することができる。有機溶剤の添加量は、固形分（カーボンブラック、およびカーボンブラック以外の非磁性無機粉末等）、電子線硬化型結合剤、分散剤および熱硬化剤の合計量１００重量部に対して、１００重量部〜９００重量部の範囲内とすることができる。
【００２６】
（磁性層）
磁性層３は、強磁性粉末および結合剤等の材料を含んで製作された磁性塗料を塗布することにより、厚みが０．０３μｍ〜０．３０μｍの範囲内、好ましくは、０．０５μｍ〜０．２５μｍの範囲内（一例として、０．１０μｍ程度）となるように形成されている。磁性層３は、厚すぎると自己減磁損失や厚み損失が大きくなるため、上記の範囲内に厚みを設定する必要がある。
【００２７】
この場合、強磁性粉末としては、金属磁性粉末または六方晶形板状微粉末を用いるのが好ましい。金属磁性粉末としては、保磁力Ｈｃが１１８．５〜２３７ｋＡ／ｍ（１５００〜３０００Ｏｅ）の範囲内で、飽和磁化σｓが９０〜１６０Ａｍ２/ｋｇ（ｅｍｕ／ｇ）の範囲内で、平均長軸長（平均長軸径）が０．０３〜０．１μｍの範囲内で、平均短軸長（平均短軸径）が７〜２０ｎｍの範囲内で、かつアスペクト比が１．２〜２０の範囲内であるのが好ましい。また、金属磁性粉末を用いて作製した磁気テープ１の保磁力Ｈｃは、１１８．５〜２３７ｋＡ／ｍ（１５００〜３０００Ｏｅ）の範囲内であるのが好ましい。強磁性粉末の添加元素としては、目的に応じて、Ｎｉ，Ｚｎ，Ｃｏ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｙその他希土類などを添加してもよい。六方晶形板状微粉末としては、保磁力Ｈｃが７９〜２３７ｋＡ／ｍ（１０００〜３０００Ｏｅ）の範囲内で、飽和磁化σｓが５０〜７０Ａｍ２／ｋｇ（ｅｍｕ／ｇ）の範囲内で、平均板粒径が３０〜８０ｎｍの範囲内で、かつ板比が３〜７の範囲内であるのが好ましい。また、六方晶形板状微粉末を用いて作製した磁気テープ１の保磁力Ｈｃは、９４．８〜２３８．７ｋＡ／ｍ（１２００〜３０００Ｏｅ）の範囲内であるのが好ましい。六方晶形板状微粉末の添加元素としては、目的に応じて、Ｎｉ，Ｃｏ，Ｔｉ，Ｚｎ，Ｓｎその他希土類などを添加してもよい。
【００２８】
ここで、強磁性粉末の平均長軸長は、磁気テープ１のテープ片から強磁性粉末を分別、採取して、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により撮影した写真から、強磁性粉末の長軸長を測ることにより求めることができる。その手順の一例を以下に示す。
（１）テープ片からバックコート層５を溶剤で拭き取り、除去する。
（２）ベースフィルム４上に下層非磁性層２と磁性層３とが残ったテープ片試料を、５％ＮａＯＨ水溶液に浸漬して、加熱、攪拌する。
（３）ベースフィルム４から脱落させた塗膜を水洗して、乾燥する。
（４）乾燥された塗膜をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）中で超音波処理し、マグネットスターラーを用いて磁性粉末を吸着させて集める。
（５）残渣から磁性粉末を分離、乾燥する。
（６）専用のメッシュに（４）および（５）で得られた強磁性粉末を採取して、ＴＥＭ用試料を作製して、ＴＥＭによって写真撮影する。
（７）写真の強磁性粉末の長軸長を計って平均する（測定回数：ｎ＝１００）。
【００２９】
強磁性粉末は、磁性層３組成中に７０〜９０重量％程度含まれていればよい。強磁性粉末の含有量が多すぎると、結合剤の含有量が減少するためカレンダー加工による表面平滑性が悪化し易くなる。一方、強磁性粉末の含有量が少なすぎると、高い再生出力を得られにくくなる。
【００３０】
磁性層３用の結合剤については、特に制限はなく、熱可塑性樹脂、熱硬化性若しくは反応型の樹脂、および電子線硬化型結合剤等を、磁気テープ１の特性や工程条件に合わせて適宜組み合わせて使用することができる。
【００３１】
磁性層３に用いる結合剤の含有量は、強磁性粉末１００重量部に対し、好ましくは５〜４０重量部の範囲内に、特に好ましくは１０〜３０重量部の範囲内に設定される。結合剤の含有量が少なすぎると、磁性層３の強度が低下し、走行耐久性が悪化し易くなる。一方、結合剤の含有量が多すぎると、強磁性粉末の含有量が低下するため、電磁変換特性が低下する傾向にある。
【００３２】
さらに、磁性層３中には、磁性層３の機械的強度の向上と磁気ヘッドの目詰まり防止の観点から、例えばα−アルミナ（モース硬度９）等のモース硬度６以上の研磨材を含有させるのが好ましい。このような研磨材は、通常、不定形状であり、磁気ヘッドの目詰まりを防ぐと共に、磁性層３の強度を向上させる。
【００３３】
研磨材は、その平均粒径が例えば０．０１〜０．２μｍの範囲内に、好ましくは０．０５〜０．２μｍの範囲内に設定されているのが好ましい。平均粒径が大きすぎると、磁性層３の表面からの研磨材の突出量が大きくなり過ぎて、電磁変換特性の低下、ドロップアウトの増加、磁気ヘッドの摩耗量の増大等を招くおそれがある。一方、平均粒径が小さすぎると、磁性層３の表面からの研磨材の突出量が小さくなり過ぎて、磁気ヘッドの目詰まりの防止効果が不十分となる。
【００３４】
研磨材の平均粒径は、通常、透過型電子顕微鏡により測定する。研磨材の含有量は、強磁性粉末１００重量部に対し、３〜２５重量部の範囲内に、好ましくは５〜２０重量部の範囲内に設定する。また、磁性層３中には、必要に応じ、界面活性剤等の分散剤、高級脂肪酸、脂肪酸エステル、シリコンオイル等の潤滑剤、その他の各種添加物を添加してもよい。
【００３５】
磁性層３を形成するための磁性塗料は、公知の方法で、上記各成分に有機溶剤を加えて、混合、攪拌、混練、分散等を行い調製する。使用する有機溶剤は特に制限はなく、下層非磁性層２に使用するものと同様のものを使用することができる。
【００３６】
磁性層３についての表面の中心線平均粗さＲａは、１．０〜５．０ｎｍの範囲内に設定されているのが好ましく、さらには１．０〜４．０ｎｍの範囲内に設定されているのがより好ましい。中心線平均粗さＲａが１．０ｎｍ未満では磁性層３の表面が平滑すぎて、走行安定性が悪化して走行中のトラブルが生じ易くなる。一方、中心線平均粗さＲａが５．０ｎｍを越えると、磁性層３の表面が粗くなり、再生出力等の電磁変換特性が劣化する。
【００３７】
（バックコート層）
バックコート層５は、走行安定性の改善や磁性層の帯電防止等のために必要に応じて設けられる。特に構造や組成は限定されないが、例えば、カーボンブラック、カーボンブラック以外の非磁性無機粉末、および結合剤を含んでバックコート層５を形成することができる。この場合、バックコート層５は、３０〜８０重量％の範囲内のカーボンブラックを含有するのが好ましい。また、カーボンブラック以外の非磁性無機粉末として、例えば、針状の非磁性酸化鉄（α−Ｆｅ２Ｏ３やα−ＦｅＯＯＨ）、ＣａＣＯ３、ＴｉＯ２、ＢａＳＯ４、α−Ａｌ２Ｏ３等を採用することができ、これにより、バックコート層５の機械的強度を所望の値に制御することができる。
【００３８】
バックコート層５を形成するための塗料（バックコート層用塗料）は、公知の方法で、上記各成分に有機溶剤を加えて、混合、攪拌、混練、分散等を行って調製する。使用する有機溶剤は特に制限はないが、下層非磁性層２に使用するものと同様のものを使用することができる。
【００３９】
バックコート層の厚さ（カレンダー加工後）は、１．０μｍ以下、好ましくは０．１〜１．０μｍの範囲内、より好ましくは０．２〜０．８μｍの範囲内に設定される。
【００４０】
（磁気テープ１の製造）
上記のようにして調製された非磁性塗料、磁性塗料、バックコート層用塗料を用いて、塗布、乾燥、カレンダー、硬化等する等により、下層非磁性層２、磁性層３およびバックコート層５をそれぞれベースフィルム４に形成して、図１に示す磁気テープ１を製造する。
【００４１】
この場合、下層非磁性層２および磁性層３は、いわゆるウェット・オン・ドライ塗布方式によって形成する。具体的には、まず、ベースフィルム４の一方の面上に、非磁性塗料を塗布・乾燥すると共に、必要に応じてカレンダー処理を行うことにより、未硬化の下層非磁性層２を形成する。その後、未硬化の下層非磁性層２に、１．０〜６．０Ｍｒａｄの範囲内の照射量で電子線を照射して下層非磁性層２を硬化させる。次に、硬化した下層非磁性層２上に磁性塗料を塗布した後、配向および乾燥処理を実施することにより、磁性層３を形成する。なお、バックコート層５の形成の順序は任意である。すなわち、下層非磁性層２の形成前、下層非磁性層２の形成終了後から磁性層３の形成前までの間、または磁性層３の形成終了後のいずれにおいても、バックコート層５を形成することができる。また、磁性層３およびバックコート層５については、例えば、両層を乾燥させた後にカレンダー処理する。
【００４２】
非磁性塗料、磁性塗料およびバックコート層用塗料の塗布方法としては、グラビアコート、リバースロールコート、ダイノズルコート、バーコート等の公知の種々の塗布方法を採用することができる。
【００４３】
このように、この磁気テープ１によれば、結合剤として電子線硬化型結合剤を含むと共に、アミン基を有する分散剤および熱硬化剤を含む非磁性塗料を用いて下層非磁性層２を形成したことにより、いわゆるウェット・オン・ドライ塗布方式により、電子線で硬化させた下層非磁性層２上に磁性層３を形成することができる結果、表面平滑性および電磁変換特性の良好な磁気テープを実現することができる。また、アミン基を有する分散剤と熱硬化剤との熱硬化による架橋反応により、下層非磁性層２を更に硬化させてその強度を高めることができる。このため、ベースフィルム４を薄膜化しつつも、磁気テープ１全体としてのヤング率を規定のヤング率以上に維持することができる結果、記録容量の更なる大容量化を図ることができる。
【実施例】
【００４４】
次に、実施例を挙げて本発明に係る磁気テープ１について詳細に説明する。
【００４５】
［実施例１］
（非磁性塗料の調製）
非磁性粉末  針状α−ＦｅＯＯＨ                          ８０．０重量部
（平均長軸長：０．１μｍ、結晶子径：１２ｎｍ）
非磁性粉末  カーボンブラック                            ２０．０重量部
（三菱化学（株）製  商品名：＃９５０Ｂ、平均粒径：１７ｎｍ、ＢＥＴ比表面積：２５０ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量：７０ｍｌ／１００ｇ、ｐＨ：８）
電子線硬化型結合剤  電子線硬化性塩化ビニル樹脂          １２．０重量部
（東洋紡績（株）製  商品名：ＴＢ−０２４６、（固形分）塩化ビニル−エポキシ含有モノマー共重合体、平均重合度：３１０、過硫酸カリ使用Ｓ含有量：０．６％（重量百分率）、２−イソシアネートエチルメタクリレート（ＭＯＩ）を使用して日本ゼオン（株）製  ＭＲ１１０をアクリル変性したもの、アクリル含有量：６モル／１モル）
電子線硬化型結合剤  電子線硬化性ポリウレタン樹脂        １０．０重量部
（東洋紡績（株）製  商品名：ＴＢ−０２１６、（固形分）ヒドロキシ含有アクリル化合物−ホスホン酸基含有リン化合物−ヒドロキシ含有ポリエステルポリオール、平均分子量：１３，０００、Ｐ含有量：０．２％（重量百分率）、アクリル含有量：８モル／１モル）
分散剤  高分子量ポリエステル酸アマイドアミン塩            １．０重量部
（東邦化学工業（株）製  商品名：ＤＡ-７５００）
研磨剤  α−アルミナ                                      ５．０重量部
（住友化学（株）製  商品名：ＨＩＴ６０Ａ、平均粒径：０．１８μｍ）
ＮＶ（固形分濃度）＝３３％（質量百分率）
溶剤比率  ＭＥＫ／トルエン／シクロヘキサノン＝２／２／１（質量比）
【００４６】
上記の材料をニーダーで混練した後、０．８ｍｍのジルコニアビーズを充填率８０％（空隙率５０ｖｏｌ％）で充填した横型のピンミルによって分散した。その後、さらに、下記潤滑剤材料：
潤滑剤  脂肪酸                                            １．０重量部
（日本油脂（株）製  商品名：ＮＡＡ１８０）
潤滑剤  脂肪酸アマイド                                    ０．５重量部
（花王（株）製  商品名：脂肪酸アマイドＳ）
潤滑剤  脂肪酸エステル                                    １．５重量部
（日光ケミカルズ（株）製  商品名：ＮＩＫＫＯＬＢＳ）
を添加して、
ＮＶ（固形分濃度）＝２５％（質量百分率）
溶剤比率  ＭＥＫ／トルエン／シクロヘキサン＝２／２／１（質量比）
となるように希釈した後、分散を行った。続いて、得られた塗料をさらに絶対濾過精度３．０μｍのフィルターで濾過して、非磁性塗料を作製した。
【００４７】
次いで、作製した非磁性塗料に熱硬化剤（日本ポリウレタン工業（株）製  コロネートＬ）０．２重量部を添加混合した後、さらに絶対濾過精度１．０μｍのフィルターで濾過して、本発明における非磁性塗料を作製した。
【００４８】
（磁性塗料の調製）
強磁性粉末  Ｆｅ系針状強磁性粉末                      １００．０重量部
（Ｆｅ／Ｃｏ／Ａｌ／Ｙ＝１００／２４／５／８（原子比）、Ｈｃ：１８８ｋＡ／ｍ、σｓ：１４０Ａｍ２  ／ｋｇ、ＢＥＴ比表面積値：５０ｍ２  ／ｇ、平均長軸長：０．１０μｍ）
結合剤  塩化ビニル共重合体                              １０．０重量部
（日本ゼオン（株）製  商品名：ＭＲ１１０）
結合剤  ポリエステルポリウレタン                          ６．０重量部
（東洋紡績（株）製  商品名：ＵＲ８３００）
分散剤  リン酸系界面活性剤                                ３．０重量部
（東邦化学工業（株）製、商品名：ＲＥ６１０）
研磨材  α−アルミナ                                    １０．０重量部
（住友化学（株）製  商品名：ＨＩＴ６０Ａ、平均粒径：０．１８μｍ）
ＮＶ（固形分濃度）＝３０％（質量百分率）
溶剤比率  ＭＥＫ／トルエン／シクロヘキサノン＝４／４／２（質量比）
【００４９】
上記の材料をニーダーで混練した後、前分散として、０．８ｍｍのジルコニアビーズを充填率８０％（空隙率５０ｖｏｌ％）で充填した横型のピンミルによって分散した。次いで、
ＮＶ（固形分濃度）＝１５％（質量百分率）
溶剤比率  ＭＥＫ／トルエン／シクロヘキサン＝２２．５／２２．５／５５（質量比）
となるように希釈してから、仕上げ分散を行った。続いて、得られた塗料に熱硬化剤（日本ポリウレタン工業（株）製  コロネートＬ）１０重量部を添加混合した後、さらに絶対濾過精度１．０μｍのフィルターで濾過して、磁性塗料を作製した。
【００５０】
（バックコート層用塗料の調整）
カーボンブラック                                            ７５重量部
（キャボット社製  商品名：ＢＰ−８００、平均粒径１７ｎｍ、ＢＥＴ比表面積２１０ｍ２／ｇ）
カーボンブラック                                            １０重量部
（キャボット社製  商品名：ＢＰ−１３０、平均粒径７５ｎｍ、ＤＢＰ吸油量６９ｍｌ／１００ｇ、ＢＥＴ比表面積値２５ｍ２／ｇ）
硫酸バリウム                                                １５重量部
（堺化学工業（株）製  バリファインＢＦ-２０、平均粒径３０ｎｍ）
ニトロセルロース                                            ８０重量部
（旭化成工業（株）製  商品名：ＢＴＨ１／２）
ポリウレタン樹脂                                            ４０重量部
（東洋紡績（株）製  商品名：ＵＲ−８３００、スルホン酸Ｎａ含有）
メチルエチルケトン                                        １５０重量部
トルエン                                                  １５０重量部
シクロヘキサノン                                            ８０重量部
【００５１】
上記組成物をニーダーによって十分に混練した後、サンドグラインドミルによって５時間分散を行った。その後に下記材料を投入して、さらに１時間サンドグラインドミルによって分散を行った。
メチルエチルケトン                                        ４００重量部
トルエン                                                  ４００重量部
シクロヘキサノン                                          ２００重量部
【００５２】
このようにして得られた混合液に熱硬化剤（日本ポリウレタン工業（株）製  コロネートＬ）を２０重量部添加混合して、得られた塗料をさらに絶対濾過精度１．０μｍのフィルターで濾過して、バックコート層用塗料を作製した。
【００５３】
（下層非磁性層形成工程）
６．２μｍ厚のＰＥＮ製のベースフィルム４の一方の面上に、カレンダー加工後の厚みが２．０μｍになるように、非磁性塗料をノズルにより押し出し塗布法で塗布して、乾燥した。その後、プラスチックロールと金属ロールとを組み合わせたカレンダーによって、ニップ数４回、加工温度１００℃、線圧３５００Ｎ／ｃｍ、速度１５０ｍ／分で加工を行い、さらに、４．０Ｍｒａｄの照射量で電子線照射を行い、下層非磁性層２を形成した。
【００５４】
（磁性層形成工程）
上記のようにして形成した下層非磁性層２上に、磁性塗料を、加工後の厚みが０．１μｍになるようにノズルで塗布した後、配向処理と乾燥処理とを実施した。その後、プラスチックロールと金属ロールとを組み合わせたカレンダーによって、ニップ数４回、加工温度１００℃、線圧３５００Ｎ／ｃｍ、速度１５０ｍ／分で加工を行い、磁性層３を形成した。
【００５５】
（バックコート形成工程）
ＰＥＮ製のベースフィルム４の他方の面上に、バックコート層用塗料を、加工後の厚みが０．５μｍになるようにノズルで塗布した後、乾燥処理を実施した。次いで、プラスチックロールと金属ロールとを組み合わせたカレンダーによって、ニップ数４回、加工温度９０℃、線圧２１００Ｎ／ｃｍ、速度１５０ｍ／分で加工を行い、バックコート層５を形成した。
【００５６】
このような一連の処理が完了したＰＥＮ製のベースフィルム４を巻き取りロールに巻き取り、この状態で２４時間放置した後、６０℃で４８時間熱硬化させ、次いで、１／２ｉｎｃｈ（＝１２．６５０ｍｍ）幅に裁断することにより、実施例１としての磁気テープのサンプルを作製した。
【００５７】
［実施例２〜９］
また、上記した非磁性塗料の調製において、非磁性粉末１００重量部に対する分散剤の含有量と、分散剤１重量部に対する熱硬化剤の含有量とを、図３に示すように変えた以外は、上記した実施例１と同様にして、実施例２〜９としての磁気テープの各サンプルを作製した。
【００５８】
［比較例１〜９］
高分子量ポリエステル酸アマイドアミン塩に代えて、アミン基を極性基として有しないリン酸系界面活性剤（東邦化学工業（株）製  商品名：ＲＥ６１０）を非磁性塗料における分散剤として使用する以外は、上記した実施例１〜９と同様にして、図４に示すように、非磁性粉末１００重量部に対する分散剤の含有量と、分散剤１重量部に対する熱硬化剤の含有量とを変えながら、比較例１〜９としての磁気テープのサンプルを作製した。
【００５９】
［比較例１０〜１３］
また、上記した実施例１についての非磁性塗料の調製において、非磁性粉末１００重量部に対する分散剤の含有量と、分散剤１重量部に対する熱硬化剤の含有量とを、図３に示すように変えた以外は、上記した実施例１と同様にして、比較例１０〜１３としての磁気テープの各サンプルを作製した。
【００６０】
［磁気テープの評価］
各磁気テープのサンプルについて、次の２種類のヤング率についての評価試験を実施した。
【００６１】
微小硬度計によるヤング率（Ｅ１）の測定方法
超微小押し込み硬さ試験機（エリオニクス（株）製  製品名：ＥＮＴ−１１００）を使用して測定を行った。サンプルは、サンプルホルダーに接着剤（東亞合成（株）製  商品名：アロンアルファ）を１滴たらし、その上に磁気テープサンプルを所定の大きさに切り出し、磁性層が上側になるように貼り付け、２８℃の環境下で６時間放置し作製した。測定値は、１０回の測定結果から、最大値および最小値を除いた８個の測定値の平均値により算出した。測定条件は、以下のように設定した。
圧子形状：稜間角１１５°  三角錐圧子
荷重：４ｍｇｆ
負荷（除荷）速度：４ｅ−０４ｍｇｆ／ｍｓｅｃ
押込深さ：表面から０．１μｍ以内
【００６２】
得られた測定結果に基づいて、図２に示す特性グラフ（荷重と押し込んだときの深さとの関係を示す特性グラフ）を作成し、その特性グラフに基づき、荷重を最大荷重Ｐｍａｘからゼロまで減少させたとき（除荷したとき）の深さ（押込深さ）を求め、この押込深さから、各サンプルの弾性変形量および塑性変形量を求めた。また、この特性グラフの除荷領域における最大荷重Ｐｍａｘからその５０％の荷重（Ｐｍａｘ／２）までの部位の曲線を２次近似曲線とし、この曲線についての最大荷重（Ｐｍａｘ）時の接線を延ばし、この接線とＸ軸との交差点のＸ座標をＨ１とした。また、最大変位点ｈｍａｘとＨ１との差分をＨ２（＝ｈｍａｘ−Ｈ１）とした。以上の各数値を下記の式（１）に代入することにより、微小硬度計におけるヤング率Ｅ１（ｍｇｆ／μｍ２）を算出した。
ヤング率Ｅ１＝１８１．０２９×１０−３×Ｐｍａｘ／（Ｈ１×Ｈ２）  ・・（１）
【００６３】
引っ張り試験機によるヤング率（Ｅ２）の測定方法
引っ張り試験機（ＴＯＹＯ  ＢＡＬＤＷＩＮ（株）製  製品名：ＴＥＮＳＩＬＯＮ  ＵＴＭ−４−１００）を使用して、磁気テープサンプルのテスト片１５０ｍｍをこの引っ張り試験機に固定して、この試験機の各顎（挟み込む治具の先端）の間隔が１００ｍｍ離れるように設定する。各顎の分離速度を１０ｍｍ／分（テープ長の１０％）に設定して、力に対する距離を測定する。次いで、測定した力と距離との関係に基づき、０．５Ｎから１．５Ｎまでの間の勾配を求め、求めた勾配を使用して、ヤング率（弾性率）Ｅ２（ＧＰａ）を下記の式（２）で算出した。
ヤング率Ｅ２＝（δＦ／（Ｗ×Ｔ））×（１／（δＬ／Ｌ））・・・・・・（２）
ここで、δＦは力の変化（Ｎ）、Ｔは磁気テープサンプルの厚さ（ｍｍ）、Ｗは磁気テープサンプルの幅（ｍｍ）、δＬ／Ｌは試験機の各顎間の元の長さで割った顎間サンプル長の変化率をそれぞれ示す。
【００６４】
以上の各実施例および各比較例についてのヤング率の測定結果を図５，６の測定結果図に示す。この測定結果から、各実施例１〜９の磁気テープサンプルは、非磁性粉末１００重量部に対する分散剤の含有量、および分散剤１重量部に対する熱硬化剤の含有量が同じであるが、アミン基を極性基として有しない分散剤を使用している点でのみ相違している比較例１〜９の磁気テープサンプルと比較して、ヤング率Ｅ１およびヤング率Ｅ２の各値の向上が認められ、物理特性の改善を確認することができる。
【００６５】
一方、各実施例１，２，３の磁気テープサンプルと同様にしてアミン基を極性基として有する分散剤を使用し、かつこの分散剤の非磁性粉末１００重量部に対する含有量が１重量部ではあるが、分散剤１重量部に対する熱硬化剤の含有量が０．２重量部未満（具体的には０．１重量部）の比較例１１の磁気テープサンプルや、各実施例１，４，７の磁気テープサンプルと同様にしてアミン基を極性基として有する分散剤を使用し、かつこの分散剤１重量部に対する熱硬化剤の含有量が各実施例１，４，７と同じ０．２重量部ではあるが、非磁性粉末１００重量部に対する分散剤の含有量が１重量部未満（具体的には０．９重量部）の比較例１０の磁気テープサンプルは、各実施例１〜９のうちでヤング率Ｅ１およびヤング率Ｅ２の各値が最も小さい実施例１の磁気テープサンプルと比較しても、そのヤング率Ｅ１およびヤング率Ｅ２の各値がさらに小さくなるため、物理特性の改善が図れていない。逆に、各実施例１，２，３の磁気テープサンプルと同様にしてアミン基を極性基として有する分散剤を使用し、かつこの分散剤の非磁性粉末１００重量部に対する含有量が１重量部ではあるが、分散剤１重量部に対する熱硬化剤の含有量が２重量部を超える（具体的には２．１重量部）の比較例１２の磁気テープサンプルや、各実施例３，６，９の磁気テープサンプルと同様にしてアミン基を極性基として有する分散剤を使用し、かつこの分散剤１重量部に対する熱硬化剤の含有量が各実施例３，６，９と同じ２重量部ではあるが、非磁性粉末１００重量部に対する分散剤の含有量が６重量部を超える（具体的には６．１重量部）の比較例１３の磁気テープサンプルは、ヤング率Ｅ１およびヤング率Ｅ２の各値が大きくなり過ぎて、磁気テープとして必要な可撓性が欠如していることが確認できる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係る磁気記録媒体の一例である磁気テープ１の断面図である。
【図２】超微小押し込み硬さ試験機を使用して測定された磁気テープ１の荷重Ｐと押込深さｈとの関係を示す特性図である。
【図３】各実施例１〜９および各比較例１０〜１３についての、非磁性粉末１００重量部に対する分散剤の含有量および分散剤１重量部に対する熱硬化剤の含有量を示す説明図である。
【図４】各比較例１〜９についての、非磁性粉末１００重量部に対する分散剤の含有量および分散剤１重量部に対する熱硬化剤の含有量を示す説明図である。
【図５】各実施例についての各ヤング率Ｅ１，Ｅ２の測定結果を示す測定結果図である。
【図６】各比較例についての各ヤング率Ｅ１，Ｅ２の測定結果を示す測定結果図である。
【符号の説明】
【００６７】
１  磁気テープ
２  下層非磁性層
３  磁性層
４  ベースフィルム
５  バックコート層
【図１】
2006260613.tif 000003
【図２】
2006260613.tif 000004
【図３】
2006260613.tif 000005
【図４】
2006260613.tif 000006
【図５】
2006260613.tif 000007
【図６】
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