(57)【要約】【課題】  高密度広帯域での信号対雑音比が増大された磁気記録媒体を提供すること。【解決手段】  フロント面とバック面とを有する非磁性基材と、フロント面を覆うように形成された下側支持層と、下側層を覆うように形成された磁性上側記録層と、を含む二層磁気記録媒体。ここで、磁性層は、少なくとも約２０００エルステッド（Ｏｅ）の飽和保磁力を有する磁性メタリック顔料粒子と、顔料用のバインダー系と、を含有する。磁気記録媒体は、０．８４よりも大きい角形比と、５．５ｎｍ未満、好ましくは４．０ｎｍ未満のフロントコーティングワイコ（Ｗｙｋｏ）Ｒａ（平均粗さ）値と、を呈し、しかもこの磁気媒体は、１５１ｋｆｃｉにおいて１１ｄＢよりも大きいＢＢＳＮＲを有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロント面とバック面とを有する非磁性基材と、該フロント面を覆うように形成された下側支持層と、該下側層を覆うように形成された磁性上側記録層と、を含み、該磁性上側記録層が、少なくとも約２０００エルステッド（Ｏｅ）の飽和保磁力を有する磁性メタリック顔料粒子（ここで、該顔料粒子は、約１００ｎｍ以下の平均粒子長さを有する）と、該顔料用のバインダーと、を含有する、二層磁気記録媒体であって、
約０．８４よりも大きい角形比と、５．５ｎｍ未満のフロントコーティングワイコ（Ｗｙｋｏ）Ｒａ値と、１５１ｋｆｃｉにおいて約１１ｄＢよりも大きいＢＢＳＮＲと、を有する二層磁気記録媒体。
【請求項２】
前記ワイコ（Ｗｙｋｏ）Ｒａが約４．０ｎｍ未満であり、前記角形比が約０．８８よりも大きく、前記磁性顔料粒子が約８０ｎｍ以下の平均長さを有し、前記ＢＢＳＮＲが１５１ｋｆｃｉにおいて約１５ｄＢよりも大きい、請求項１に記載の媒体。
【請求項３】
前記下側層が、本質的に非磁性である顔料粉末または約３００ Ｏｅ未満の飽和保磁力を有する軟磁性粉末と、該粉末用の樹脂バインダー系と、を含む、請求項１に記載の媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気テープのような磁気記録媒体に関し、より具体的には、より大きい磁気飽和保磁力と、５．５未満のワイコ（Ｗｙｋｏ）平均粗さ（Ｒａ）と、高密度での改良された広帯域信号対雑音特性と、を有する微粒子状メタリック顔料の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録媒体は、オーディオテープ、ビデオテープ、コンピューターテープ、ディスクなどで広く使用されている。磁気媒体では、記録層として薄肉金属層が使用されることもあれば、記録層として微粒子状磁性化合物が含まれることもある。後者のタイプの記録媒体では、バインダー中に分散されて基材上に塗布される微粒子状材料、たとえば、強磁性酸化鉄、酸化クロム、強磁性合金粉末などが利用される。概括的にいえば、磁気記録媒体は、一般に、非磁性基材（たとえば、磁気記録テープ用途ではフィルム）の少なくとも一方の面上に塗布された磁性層を含む。
【０００３】
特定のデザインでは、磁性コーティング（すなわち、「フロントコーティング」）は、非磁性基材上に単一層として直接形成される。この磁気記録層の厚さを減少させようとする取組みの中で、基材上の支持層（すなわち「下側層」）と、支持体上すなわち下側層上に直接形成された厚さの低減された磁性層（すなわち「上側層」）と、を含む二層構成体としてフロントコーティングを形成する代替法が開発されてきた。この構成体の場合、下側層は、典型的には、非磁性または実質的に非磁性であり、一般的には、非磁性粉末とバインダーとで構成される。逆に、上側層は、高分子バインダー中に分散された磁性粉末または顔料を含む。
【０００４】
さらに、磁気記録テープの場合、典型的には、媒体の耐久性、導電性、およびトラッキング特性を改良するために、非磁性基材の反対側にバック面コーティングが施される。
【０００５】
表面平滑性を改良するために、媒体をその製造時にカレンダー加工すること、たとえば、媒体をロールの形態に巻き取る前に一連の対向するローラーに通すこともまた、当技術分野で公知である。テープのコーティングを「硬化」させ、バインダーマトリックスのガラス転移温度を上昇させるために、塗布プロセスおよびカレンダー加工プロセスの後で磁気テープを巻き取られた形態でヒートソーキングすることもまた公知である。硬化が完了した後、テープは、カートリッジで使用するために変換される。カレンダー加工は、たとえば、約９０℃と約９５℃の間のカレンダー加工温度で行われる。カレンダー加工には、対向する略ノンコンプライアントなロール間に基材を通すことが包含され、場合により、少なくとも１つのロールが略コンプライアントである追加の対向するロール間で基材をカレンダー加工することがさらに包含される。カレンダー加工には、オフラインカレンダー加工が包含されるとともに、本発明の実施形態に係る熱硬化前における少なくとも１つの略コンプライアントなロールを使用したインラインカレンダー加工がさらに包含される。
【０００６】
磁気記録媒体上の単一層コーティングおよび二層磁気記録媒体の両方の層は、一般に、顆粒状顔料を含む。広く使用される顔料は、金属酸化物、フェリ磁性またはフェロ磁性金属酸化物、および強磁性金属合金である。二層媒体の下側層中の材料は、略非磁性であり、上側層中の材料は、磁性である。顔料が異なれば、表面特性も異なり、金属粒子は、多くの場合、強塩基性表面を有する。記録媒体では、多くの場合、アルファ酸化鉄（α−Ｆｅ２Ｏ３）粒子が配合物に利用され、二層記録媒体では、そのような粒子は、カーボンブラック粒子と共に非磁性下側層配合物に利用することが可能である。そのような記録媒体の磁性層では、多くの場合、カーボンブラック粒子と共に、ガンマ酸化鉄（γ−Ｆｅ２Ｏ３）、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）、コバルトドープド酸化鉄、または強磁性金属もしくは金属合金粉末が利用される。
【０００７】
磁気記録媒体のフロントコーティングまたは層はいずれも、一般にバインダー組成物を含む。バインダー組成物は、微粒子状材料の分散、層間の密着性および基材への密着性の増大、層中の粒子の凝集力の付与、光沢の改良などの機能を果たす。予期しうるように、必要とされる上側層、下側層、およびバックコート、さらには適切な基材へのそれらの塗布に関連する配合物仕様は、きわめて複雑であり、製造業者ごとに異なるが、ほとんどのバインダーは、熱可塑性樹脂のような材料を含む。バインダー系；滑剤；成分から分散体を形成する方法；塗布、乾燥、およびカレンダー加工の条件；塗布ヘッドおよびカレンダーロールの周囲の清浄度レベル；テープの平滑性；ならびに磁性表面上の突起の数、頻度、および高さをはじめとする多くの因子が、磁気媒体の性能に影響を及ぼす。磁気媒体性能の尺度の１つは、ＢＢＳＮＲと略記されることの多い広帯域信号対雑音比である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
より大きい飽和保磁力（たとえば、約２０００エルステッド（Ｏｅ）よりも大きい飽和保磁力）を有し粒子が約１００ｎｍ未満の長さを有する所定のメタリック顔料を磁気記録媒体の磁性層で使用すると、得られる媒体の高密度でのＢＢＳＮＲ特性が著しく改良されることをこのたび見いだした。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、磁気記録媒体で使用するのに好適な磁気記録層を提供する。この磁気記録層は、少なくとも約２０００エルステッド（Ｏｅ）の飽和保磁力を有する主要顔料材料（該顔料は、１００ｎｍ未満の平均粒子長さを有する粒子で構成される）と、該顔料材料用のバインダー系と、を含む。
【００１０】
本発明の他の態様は、非磁性基材と、下側支持層と、磁性上側層と、好ましくはバックコートと、を含む二層磁気記録媒体を提供する。基材は、フロント面とバック面とを規定し、所望により、バック面上にバックコートが形成される。上側層は、基材のフロント面の下側層を覆うように配設され、少なくとも約２０００エルステッド（Ｏｅ）の飽和保磁力を有する主要メタリック顔料材料と該顔料材料用のバインダー系とを含む。被覆媒体は好ましくは、約０．８４よりも大きい角形比と、約５．５ｎｍ未満、好ましくは約４．０ｎｍ未満のフロントコーティングワイコ（Ｗｙｋｏ）Ｒａ（平均粗さ）値と、を有し、しかもこの磁気媒体は、１５１ｋｆｃｉにおいて１０ｄＢよりも大きいＢＢＳＮＲを有する。
【００１１】
本発明の他の態様は、フロント面とバック面とを有する非磁性基材と、該バック面上に形成されたバックコートと、該フロント面上に形成された下側支持層および磁性記録層と、を含む二層磁気記録媒体を提供する。この被覆媒体は、約０．８４よりも大きい角形比と、約５．５ｎｍ未満、好ましくは約４．０ｎｍ未満のフロントコーティングワイコ（Ｗｙｋｏ）Ｒａ（平均粗さ）値と、を有し、しかも１５１ｋｆｃｉにおいて約１０ｄＢよりも大きいＢＢＳＮＲを有する。
【００１２】
本明細書中で使用する場合、重量、比、および量はすべて、別段の記載がないかぎり、重量基準である。
【００１３】
本明細書中で使用する場合、次の用語は、以下の意味を有する。
１．「低分子量」という用語は、約５００未満の分子量を有することを意味する。
２．「飽和保磁力」および「磁気飽和保磁力」という用語は、同義語で、（Ｈｃ）と略記され、強磁性材料の磁化が飽和に達した後でそれをゼロまで減少させるのに必要とされる磁界の強度を意味する。
３．「Ｏｅ」と略記される「エルステッド」という用語は、磁界の単位を意味し、（１／４π）ｋＡ／ｍと等価である。
４．磁気特性を記述するために使用する場合、「軟」という用語は、約３００エルステッド（Ｏｅ）未満の飽和保磁力を有することを意味する。
５．「層」および「コーティング」という用語は、同義的に使用され、被覆組成物を意味する。
６．通常「ＢＢＳＮＲ」と略記される「広帯域信号対雑音比」という用語は、平均信号パワーと、信号に使用される密度の半分の密度で書き込まれたテープの平均積分広域雑音パワーと、の比であり、デシベル（ｄＢ）単位で表される。ＢＢＳＮＲでは、４．５ｋＨｚから１５．８ＭＨｚまでの周波数曲線下の面積を測定する。この値は、ＥＣＭＡ国際規格３１９に準拠して得られる。
７．「ワイコ（Ｗｙｋｏ）Ｒａ」という用語は、ビーコ・インストラメンツ・インコーポレーテッド（Ｖｅｅｃｏ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．）製のレーザー干渉計を用いて測定されるコーティングの平均粗さを意味する。
８．Ｇ’という用語は、弾性モジュラスを意味する。
９．Ｇ”という用語は、粘性モジュラスを意味する。
１０．（ωｃ）と略記される「クロスオーバー周波数」という用語は、Ｇ’＝Ｇ”を満たす点を意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下の詳細な説明では、特定の実施形態について述べるが、それらに限定しようとするものではない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲により規定される。磁気記録媒体は、非磁性基材と、磁性上側層と、下側支持層またはサブ層と、典型的にはバックコート層と、含む。種々の成分について、以下でより詳細に説明する。しかしながら、概括的にいえば、磁性上側層は、約２０００ Ｏｅよりも大きい飽和保磁力を有する主要メタリック顔料粉末と、顔料用のバインダー系と、を含む。下側支持層は、本質的に非磁性である粒子からなる主要粉末材料を含むが、３００ Ｏｅ以下の飽和保磁力を有するいくつかの磁性粒子がバインダー系に分散されて含まれていてもよい。
【００１５】
磁気記録媒体
本発明によれば、被覆磁気記録媒体は、約０．８４よりも大きい、好ましくは約０．８８よりも大きい角形比と、５．５未満、好ましくは約４．０未満のワイコ（Ｗｙｋｏ）Ｒａ表面粗さ測度と、を有する。媒体は、高密度において、すなわち、１５１ｋｆｃｉにおいて、改良されたＢＢＳＮＲを呈し、ＢＢＮＳＲは、少なくとも約１０ｄＢ、好ましくは約１５ｄＢである。
【００１６】
磁気記録層
媒体の上側層は、磁気記録層である。磁気記録層は、約０．０５μｍ〜約０．５０μｍの厚さ、好ましくは約０．０５μｍ〜約０．３８μｍの厚さを有する。
【００１７】
磁性金属粒子顔料は、少なくとも約２０００ Ｏｅ、好ましくは少なくとも約２５００ Ｏｅの飽和保磁力を有する主要磁性金属粒子顔料を含む。磁性金属粒子は、金属鉄ならびに／または鉄とコバルトおよび／もしくはニッケルとの合金、さらには鉄や他の元素の磁性または非磁性酸化物、あるいはそれらの混合物を含む組成を有するが、これらに限定されるものではない。あるいは、磁性粒子をバリウムフェライトのような六方晶フェライトで構成することができる。所要の特性を改良するために、好ましい磁性粉末は、Ａｌ、Ｃｏ、Ｙ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎａなどの半金属元素または非金属元素およびそれらの塩または酸化物のような種々の添加剤を含有していてもよい。バインダー系に分散する前に、所定の磁性粉末を種々の助剤で処理し、主要磁性金属粒子顔料を得ることも可能である。好ましい顔料は、約１００ナノメートル（ｎｍ）以下、好ましくは約８０ｎｍ以下の平均粒度を有する。そのような顔料は、戸田工業株式会社、ＴＤＫ株式会社、および同和鉱業株式会社のような会社から市販品として容易に入手可能である。
【００１８】
より大きい飽和保磁力をもつ顔料を以下に述べるバインダーおよび他の成分と磁性層で併用すると、リニアテープオープンウルトリューム−１フォーマットの磁気テープカートリッジに対するＥＣＭＡ規格３１９に準拠して測定したときに著しく改良された信号対雑音性能を呈する磁気記録媒体が得られる。このＥＣＭＡ規格には、ドライブ間でそのようなカートリッジの物理的な交換が行えるように、幅１２．６５ｍｍの磁気テープを用いて、磁気テープカートリッジの物理的および磁気的特性が規定されている。このほかに、記録信号の品質、記録方法、および記録フォーマットが規定されており、それにより、そのようなカートリッジによるドライブ間のデータ交換を可能にする。該規格の補遺Ｂには、広帯域信号対雑音比が規定されており、測定手順が明記されている。広帯域信号対雑音比を測定し、測定値をプロットすると、一般にガウス型グラフが得られる。広帯域信号対雑音比では、４．５ｋＨｚから１５．８ＭＨｚまでの周波数曲線下の面積を測定する。これは、この規格に準拠して製造される磁気記録媒体の最も広い帯域幅である。この広帯域にわたる信号対雑音比により、磁気記録媒体のデータ記録の品質が予測される。
【００１９】
先に記載した好ましい主要磁性金属粒子顔料のほかに、上側層の金属粒子顔料は、炭素粒子をさらに含む。少量、好ましくは２％未満の少なくとも１種の大粒子炭素材料、好ましくは、球状炭素粒子を含有する材料も含まれる。大粒子炭素材料は、約５０〜約５００ｎｍ、より好ましくは約１００〜約３００ｎｍ程度の粒度を有する。球状大炭素粒子材料は、公知で、市販品として入手可能であり、商用形態では、性能を改良するために硫黄のような種々の添加剤が含まれていることもある。上側層中に存在する残りの炭素粒子は、小炭素粒子である。すなわち、粒子は、１００ｎｍ未満、好ましくは約７５ｎｍ未満程度の粒子長さを有する。
【００２０】
磁性上側層にはまた、研磨剤成分またはヘッドクリーニング剤（ＨＣＡ）成分が含まれる。好ましいＨＣＡ成分の１つは、酸化アルミニウムである。シリカ、ＺｒＯ２、Ｃｒ２Ｏ３などのような他の研磨粒子もまた、単独でまたは酸化アルミニウムとの混合物もしくは互いの混合物として利用することができる。
【００２１】
上側層に関連するバインダー系には、好ましくは、熱可塑性樹脂のような少なくとも１種のバインダー樹脂が、他の樹脂成分（たとえば、ＨＣＡを分散させるために使用されるバインダーおよび界面活性剤）、界面活性剤（もしくは湿潤剤）、および１種以上の硬化剤と組み合わせて、組み入れられる。好ましい一実施形態では、上側層のバインダー系は、主要ポリウレタン樹脂とビニル樹脂との組合せを含む。ポリウレタンの例としては、ポリエステル−ポリウレタン、ポリエーテル−ポリウレタン、ポリカーボネート−ポリウレタン、ポリエステル−ポリカーボネート−ポリウレタンおよびポリカプロラクトン−ポリウレタンが挙げられる。ビニル樹脂は、多くの場合、ビニルクロリド樹脂、ビニルクロリド−ビニルアセテートコポリマー、ビニルクロリド−ビニルアセテート−ビニルアルコールコポリマー、ビニルクロリド−ビニルアセテート−無水マレイン酸などである。ビスフェノールＡ−エポキシ、スチレン−アクリロニトリル、およびニトロセルロースのような樹脂もまた、特定の磁気記録媒体配合物で許容しうる。
【００２２】
他の実施形態では、ビニル樹脂は、非ハロゲン化ビニルコポリマーである。有用なビニルコポリマーとしては、（メタ）アクリロニトリル、非ハロゲン化ヒドロキシル官能性ビニルモノマー、分散性基を有する非ハロゲン化ビニルモノマー、および１種以上の非ハロゲン化非分散性ビニルモノマーを含むモノマーのコポリマーが挙げられる。好ましい非ハロゲン化ビニルコポリマーは、５〜４０部の（メタ）アクリロニトリル、３０〜８０部の１種以上の非ハロゲン化非分散性ビニルモノマー、５〜３０重量部の非ハロゲン化ヒドロキシル官能性ビニルモノマー、および０．２５〜１０部の分散性基含有非ハロゲン化ビニルモノマーを含むモノマーのコポリマーである。
【００２３】
好ましい一実施形態では、主要ポリウレタンバインダーは、磁性上側層顔料１００重量部を基準にして、約４〜約１０重量部、好ましくは約６〜約８重量部の量で上側層に組み入れられ、ビニルバインダーまたはビニルクロリドバインダーは、磁性上側層顔料１００重量部を基準にして、約７〜約１５重量部、好ましくは約１０〜約１２重量部の量で組み入れられる。
【００２４】
バインダー系はさらに、好ましくは、所定のＨＣＡ材料を分散するために使用されるポリウレタンバインダーのようなＨＣＡバインダーを含む（前分散されたまたはペーストのＨＣＡと組み合わせて）。あるいは、所定のＨＣＡ形態（たとえば、粉末ＨＣＡ）と適合性のある他のＨＣＡバインダーが許容できる。
【００２５】
磁性上側層はさらに、脂肪酸および／または脂肪酸エステルのような１種以上の滑剤を含有しうる。組み入れられる滑剤は、フロント面コーティング全体にわたり存在し、重要なことは上側層の表面に存在することである。滑剤は、摩擦を低下させて低い抗力で滑らかな接触を保持し、媒体表面を摩耗から保護する。したがって、上側層および下側層の両層に提供される滑剤は、組み合わせて選択され配合される。好ましい脂肪酸滑剤としては、純度が少なくとも９０パーセントであるステアリン酸が挙げられる。滑剤成分として工業等級の酸および／または酸エステルを利用することもできるが、高純度滑剤材料を組み込めば、得られる媒体のロバスト性能が確実に得られる。他の許容しうる脂肪酸としては、ミリスチン酸、パルミチン酸、オレイン酸など、およびそれらの混合物が挙げられる。上側層配合物は、ブチルステアレート、イソプロピルステアレート、ブチルオレエート、ブチルパルミテート、ブチルミリステート、ヘキサデシルステアレート、およびオレイルオレエートのような脂肪酸エステルをさらに含有しうる。脂肪酸および脂肪酸エステルは、単独でまたは組み合わせて、利用することが可能である。
【００２６】
好ましい実施形態では、滑剤は、磁性上側層顔料１００重量部を基準にして、約１〜約１０重量部、好ましくは約１〜約５重量部の量で上側層に組み入れられる。
【００２７】
バインダー系は、従来の界面活性剤または湿潤剤を含有していてもよい。フェニルホスホン酸（ＰＰＡ）、４−ニトロ安息香酸、ならびに硫酸、スルホン酸、リン酸、ホスホン酸、およびカルボン酸の種々の他の付加化合物のような公知の界面活性剤が許容できる。
【００２８】
バインダー系はまた、イソシアネートまたはポリイソシアネートのような硬化剤を含有しうる。好ましい実施形態では、硬化剤成分は、主要上側層顔料１００重量部を基準にして、約２〜約５重量部、好ましくは約３〜約４重量部の量で上側層に組み入れられる。
【００２９】
上側層の材料は、主要顔料と混合され、下側層の上に塗布される。上側層コーティング材料に関連する有用な溶媒は、好ましくは、約５％〜約５０％の好ましい濃度のシクロヘキサノン（ＣＨＯ）、好ましくは約３０％〜約９０％の濃度を有するメチルエチルケトン（ＭＥＫ）、および約０％〜約４０％の濃度のトルエン（Ｔｏｌ）を含む。あるいは、他の比を利用することができるか、またはキシレン、テトラヒドロフラン、メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトンなどの他の溶媒または溶媒の組合せが許容できる。
【００３０】
下側層
二層磁気テープの下側層は、本質的に非磁性であり、典型的には、約３００ Ｏｅ未満の飽和保磁力を有する非磁性または軟磁性粉末と樹脂バインダー系とを含む。本質的に非磁性であるように下側層を形成することにより、上側磁性層の電磁気特性は悪影響を受けなくなる。しかしながら、なんら悪影響を及ぼさない程度まで、下側層は、少量の磁性粉末を含有しうる。
【００３１】
下側層に組み込まれる顔料または粉末は、少なくとも、主要顔料材料と導電性カーボンブラックとを含む。主要顔料材料は、酸化鉄、二酸化チタン、一酸化チタン、アルミナ、酸化スズ、炭化チタン、炭化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素などのような非磁性粒子および３００ Ｏｅ未満の飽和保磁力を有する軟磁性粒子から選択される微粒子状材料または「粒子」からなる。場合により、これらの主要顔料材料は、炭素、スズ、または他の導電性材料で被覆された形態で提供し、下側層顔料として利用することができる。好ましい実施形態では、主要下側層顔料材料は、性質上酸性であっても塩基性であってもよい炭素被覆ヘマタイト材料（α−酸化鉄）である。好ましいアルファ酸化鉄は、粒度が実質的に均一である。すなわち、加熱により脱水され、アニーリングされて細孔数が低減された金属用途向け出発原料である。アニーリング後、顔料を表面処理に付すことが可能である。表面処理は、典型的には、カーボンブラックなどのような他の層材料と混合する前に行われる。アルファ酸化鉄は、周知であり、同和鉱業株式会社、戸田工業株式会社、ＴＤＫ株式会社、堺化学工業株式会社などから市販品として入手可能である。主要顔料は、好ましくは約０．２５μｍ未満、より好ましくは約０．１５μｍ未満の平均粒度を有する。
【００３２】
導電性カーボンブラック材料は、静電気による帯電からフロントコーティングを防御するように特定レベルの導電性を付与し、さらに、その上に形成される上側磁性層の表面平滑性を改良する。導電性カーボンブラック材料は、好ましくは従来型のものであり、広く市販されている。好ましい一実施形態では、導電性カーボンブラック材料は、約２０ｎｍ未満、より好ましくは約１５ｎｍ未満の平均粒度を有する。炭素、スズ、または他の導電性材料で被覆された形態で主要顔料材料が提供される場合、導電性カーボンブラックは、主要下側層顔料材料１００重量部を基準にして、約１〜約５重量部、より好ましくは約１．５〜約３．５重量部の量で添加される。主要顔料材料が導電性材料のコーティングなしで提供される場合、導電性カーボンブラックは、主要下側層顔料材料１００重量部を基準にして、約５〜約１８重量部、より好ましくは約８〜約１２重量部の量で添加される。下側層中の導電性カーボンブラックおよび導電性コーティング材料の合計量は、好ましくは、約１×１０１０オーム／ｃｍ２以下の抵抗率を提供するのに十分な量である。
【００３３】
下側層はまた、研磨剤またはヘッドクリーニング剤（ＨＣＡ）のような追加の顔料成分を含有しうる。好ましいＨＣＡ成分の１つは、酸化アルミニウムである。シリカ、ＺｒＯ２、Ｃｒ２Ｏ３などのような他の研磨粒子を利用することができる。
【００３４】
下側層に関連するバインダー系または樹脂には、好ましくは、熱可塑性樹脂のような少なくとも１種のバインダー樹脂が、他の樹脂成分（たとえば、ＨＣＡを分散させるために使用されるバインダーおよび界面活性剤）、界面活性剤（もしくは湿潤剤）、および１種以上の硬化剤と組み合わせて、組み入れられる。好ましい一実施形態では、下側層のバインダー系は、主要ポリウレタン樹脂と、ビニルクロリド樹脂、ビニルクロリド−ビニルアセテートコポリマー、ビニルクロリド−ビニルアセテート−ビニルアルコールコポリマー、ビニルクロリド−ビニルアセテート−無水マレイン酸などと、の組合せ物を含む。他の実施形態では、ビニル樹脂は、非ハロゲン化ビニルコポリマーである。有用なビニルコポリマーとしては、（メタ）アクリロニトリル、非ハロゲン化ヒドロキシル官能性ビニルモノマー、分散性基を有する非ハロゲン化ビニルモノマー、および１種以上の非ハロゲン化非分散性ビニルモノマーを含むモノマーのコポリマーが挙げられる。好ましい非ハロゲン化ビニルコポリマーは、５〜４０部の（メタ）アクリロニトリル、３０〜８０部の１種以上の非ハロゲン化非分散性ビニルモノマー、５〜３０重量部の非ハロゲン化ヒドロキシル官能性ビニルモノマー、および０．２５〜１０部の分散性基含有非ハロゲン化ビニルモノマーを含むモノマーのコポリマーである。
【００３５】
有用なポリウレタンの例としては、ポリエステル−ポリウレタン、ポリエーテル−ポリウレタン、ポリカーボネート−ポリウレタン、ポリエステル−ポリカーボネート−ポリウレタン、およびポリカプロラクトン−ポリウレタンが挙げられる。ビスフェノールＡエポキシド、スチレン−アクリロニトリル、およびニトロセルロースのような樹脂もまた許容できる。
【００３６】
好ましい実施形態では、主要ポリウレタンバインダーは、主要下側層顔料１００重量部を基準にして、約４〜約１０重量部、好ましくは約６〜約８重量部の量で下側層に組み入れられる。好ましい実施形態では、ビニルバインダーまたはビニルクロリドバインダーは、主要下側層顔料１００重量部を基準にして、約７〜約１５重量部、好ましくは約１０〜約１２重量部の量で下側層に組み入れられる。
【００３７】
バインダー系はさらに、好ましくは、所定のＨＣＡ材料を分散するために使用されるポリウレタンバインダーのようなＨＣＡバインダーを含む（前分散されたまたはペーストのＨＣＡと組み合わせて）。あるいは、所定のＨＣＡ形態（たとえば、粉末ＨＣＡ）と適合性のある他のＨＣＡバインダーが許容できる。
【００３８】
バインダー系はまた、従来の表面処理剤薬剤を含有しうる。フェニルホスホン酸（ＰＰＡ）、４−ニトロ安息香酸、ならびに硫酸、スルホン酸、リン酸、ホスホン酸、およびカルボン酸の種々の他の付加化合物のような公知の表面処理剤が許容できる。
【００３９】
バインダー系はまた、イソシアネートまたはポリイソシアネートのような硬化剤を含有しうる。好ましい実施形態では、硬化剤成分は、主要下側層顔料１００重量部を基準にして、約２〜約５重量部、好ましくは約３〜約４重量部の量で下側層に組み入れられる。
【００４０】
下側層はさらに、脂肪酸および／または脂肪酸エステルのような１種以上の滑剤を含有しうる。組み入れられる滑剤は、フロント面コーティング全体にわたり存在し、重要なことは上側層の表面に存在することである。滑剤は、摩擦を低下させて低い抗力で滑らかな接触を保持し、媒体表面を摩耗から保護する。したがって、上側層および下側層の両層に提供される滑剤は、好ましくは組み合わせて選択され配合される。バックグラウンドで、従来の磁気記録テープ配合物は、滑剤として工業等級の脂肪酸および脂肪酸エステルを利用する。驚くべきことに、これらの工業等級の滑剤材料は、フロントコーティング表面への不純物の移動が原因で、フロントコーティング中における粘着性デブリの形成に寄与していることを見いだした。このデブリは、さらには、記録ヘッドおよび他の媒体搬送表面の汚染、搬送時の媒体の滑性の損失による過度の摩擦抵抗および媒体摩耗に起因して、不十分なテープ性能をもたらす可能性がある。
【００４１】
好ましい実施形態では、下側層は、脂肪酸として純度が少なくとも９０パーセントであるステアリン酸を含む。滑剤成分として工業等級の酸および／または酸エステルを利用することもできるが、高純度滑剤材料を組み込めば、得られる媒体のロバスト性能が確実に得られる。あるいは、このほかの許容しうる脂肪酸には、ミリスチン酸、パルミチン酸、オレイン酸など、およびそれらの混合物が包含される。下側層配合物は、ブチルステアレート、イソプロピルステアレート、ブチルオレエート、ブチルパルミテート、ブチルミリステート、ヘキサデシルステアレート、およびオレイルオレエートのような脂肪酸エステルをさらに含有しうる。脂肪酸および脂肪酸エステルは、単独でまたは組み合わせて、利用することが可能である。好ましい実施形態では、滑剤は、導電性被覆主要下側層顔料１００重量部を基準にして、約１〜約１０重量部、好ましくは約１〜約５重量部の量で下側層に組み入れられる。
【００４２】
下側層の材料は、表面処理された主要顔料と混合され、下側層は、基材に塗布される。下側層コーティング材料に関連する有用な溶媒は、好ましくは、約５％〜約５０％の好ましい濃度のシクロヘキサノン（ＣＨＯ）、好ましくは約３０％〜約９０％の濃度を有するメチルエチルケトン（ＭＥＫ）、および約０％〜約４０％の濃度のトルエン（Ｔｏｌ）を含む。あるいは、他の比を利用することができるか、またはキシレン、テトラヒドロフラン、メチルアミルケトンなどの他の溶媒または溶媒の組合せが許容できる。
【００４３】
テープの磁気性能は、下側層またはサブ層のレオロジーを注意深く制御することにより、実質的に改良される。レオロジーは、とくに、３つの異なるレオロジーの測定を使用して、試験しうる。これらは、振動剪断歪み掃引データ、定常剪断速度粘度データ、および振動剪断周波数掃引データである。分散体のレオロジーが、レオメーターの利用可能な歪み範囲１０−４〜１にわたり粘性モジュラスＧ”以上である弾性モジュラスＧ’の歪み掃引特性を呈するように、配合の処方およびプロセスを選択した場合、下側層分散体は、流体固体転移の固体側に存在すると考えられる。Ｇ”以上のＧ’を有する分散体を下側層に用いると、層間混合を減少させることにより改良された磁気性能を有する磁気媒体が得られる。この推論はまた、振動剪断周波数掃引データから得られるクロスオーバー周波数（ωｃ）の位置からも裏づけられる。クロスオーバー周波数は、Ｇ’＝Ｇ”のところであり、クロスオーバー周波数の逆数は、材料緩和時間である。材料緩和時間が長くなるほど、材料は、固体に類似した挙動を呈する。本発明の一実施形態では、下側層は、そのＧ”値よりも大きいＧ’値を有する分散体から形成される。
【００４４】
バックコート
バックコートは、一般的には、慣例に従って利用されてきたタイプのものであり、したがって、主に、カーボンブラックまたは二酸化ケイ素の粒子のような軟質（すなわち、モース硬度＜５）の非磁性粒子材料からなる。一実施形態では、バックコート層には、主要な小さいカーボンブラック成分と副次的な大きいテクスチャーカーボンブラック成分とを含む２種類のカーボンブラックの組合せ物が、適切なバインダー樹脂と組み合わせて含まれる。主要な小さいカーボンブラック成分は、好ましくは約１０〜約２５ｎｍ程度の平均粒度を有し、一方、副次的な大きい炭素成分は、好ましくは約５０〜約３００ｎｍ程度の平均粒度を有する。
【００４５】
当技術分野で公知のごとく、適切なバインダー、界面活性剤、補助粒子、および溶媒と共にインクとして分散されるバックコート顔料は、典型的には、指定の供給業者から購入される。好ましい実施形態では、バックコートバインダーは、所望に応じてコーティング剛性を改変するのに適した量で添加されるポリウレタンポリマー、フェノキシ樹脂、またはニトロセルロースのうちの少なくとも１つを含む。
【００４６】
基材
基材としては、磁気記録媒体支持体として有用な任意の従来型非磁性基材を用いることができる。磁気記録テープに有用な例示的な基材材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）のようなポリエステル類、ポリエチレンテレフタレートとポリエチレンナフタレートとの混合物；ポリオレフィン類（たとえば、ポリプロピレン）；セルロース誘導体；ポリアミド類；およびポリイミド類が挙げられる。好ましくは、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートを利用する。
【００４７】
好ましい実施形態の説明を目的として本明細書中で特定の実施形態について述べてきたが、当業者には理解されるであろうが、同じ目的を達成することを意図した多種多様な代替的および／または等価な実施形態を、本発明の範囲から逸脱することなく、記載された特定の実施形態の代わりに用いることが可能である。化学、機械、電気機械、電気、およびコンピュータの分野の当業者であれば、きわめて多種多様な実施形態で本発明を実施しうることは容易に理解されよう。本願は、本明細書に説明された好ましい実施形態の任意の変更形態または変形形態を包含するものとする。したがって、本発明は、特許請求の範囲およびその均等物によってのみ限定されるものであることは自明である。
【実施例】
【００４８】
磁気テープについて１５１ｋｆｃｉで測定したＢＢＳＮＲの結果と一緒に、物理的な属性を次の表に列挙する。
【００４９】
比較例Ｃ１
表１中の比較例Ｃ１は、市販のウルトリュームＬＴＯ１二層テープである。
【００５０】
実施例２および３
表１中の実施例２および３は、それぞれ、６．０μｍＰＥＮ基材（実施例２）上および６．０μｍＰＥＴ基材（実施例３）上に塗布された磁性上側層および非磁性下側層を含む二層テープである。さらに、各テープは、磁性層に対して基材の反対側にバックコートを有する。磁性層および非磁性サブ層では、いずれも、ＰＶＣ−ビニルコポリマー（ＭＲ１０４）と市販のポリウレタン（ＵＲ−４１２２）ポリマーとを含むバインダー系が使用されている。バインダーのほかに、配合物には、滑剤として脂肪酸（ステアリン酸）と脂肪酸エステル（ブチルステアレートおよびブチルパルミテート）との混合物、ヘッドクリーニング剤としてアルミナ、および炭素粒子が含まれる。これらの実施例で使用される磁性粒子は、表１に示される長軸長さおよび飽和保磁力を有する針状金属粒子である。磁気配向は、磁性コーティングおよびサブ層コーティングを乾燥プロセス下に配置した状態で２対の相補的対向磁界永久磁石に被覆テープを通すことにより従来の方法で行った。
【００５１】
乾燥後、テープにインラインでスチールオンコンプライアントカレンダー加工を施し、続いて、オフラインでスチールオンスチールカレンダー加工を施した。
【００５２】
実施例４および５
実施例４および５で使用したテープは、実施例２および３で使用したテープと同じように、分散体から作製され、塗布されたものである。コイルの磁界に入れた状態で非可動状態になるまで磁性コーティングおよびサブ層コーティングを乾燥させるようにして、一連の誘導コイル磁石を用いて配向を行った。テープにインラインでスチールオンスチールカレンダー加工を施したが、オフラインではカレンダー加工を行わなかった。６．０μｍＰＥＴ基材を用いて実施例４のテープを作製した。使用した磁性粒子は、実施例３で使用したものと同じであった。４．５μｍＰＥＮ基材を用いて実施例５のテープを作製した。使用した磁性粒子は、表１に示されるように、実施例４で使用した粒子よりも小さかった。
【００５３】
実施例６
粗さを最小化するように初期乾燥を最適化した点を除いて実施例４に記載されているように、実施例６で使用したテープを作製した。６．０μｍＰＥＮ基材を用いて作製した。
【００５４】
実施例の傾向
実施例２および３は、ＭＰ長さの減少に伴う効果を示しており、比較例Ｃ１と比較して改良されたＢＢＳＮＲが達成される。実施例４は、配向（角形比）の増大に伴う効果を示しており、実施例３に対して改良されたＢＢＳＮＲが達成される。実施例５はさらに、ＭＰ粒子長さの減少に伴う効果を示しており、実施例４に対して改良されたＢＢＳＮＲが達成される。実施例６は、粗さ（Ｒａ）の減少に伴う効果を示しており、実施例４に対して改良されたＢＢＳＮＲを示す。
【００５５】
【表１】
2004303408.tif 000002