(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性支持体上に非磁性粉末およびカ―ボンブラツクを結合剤に分散させた非磁性中間層を設け、この上に強磁性粉末を結合剤に分散させた磁性層を設けてなる、テ―プ全体の厚さが１１μｍ以下の磁気テ―プにおいて、上記磁性層のヤング率をＥ1 、上記非磁性中間層のヤング率をＥ2 、テ―プ全体のヤング率をＥｔとしたとき、Ｅｔ≧１，０００Kg／mm2 、Ｅ1 ≧１，７００Kg／mm2 、２．５≧Ｅ1 ／Ｅ2 ≧１．１であることを特徴とする磁気テ―プ。
【請求項２】
非磁性中間層におけるカ―ボンブラツクの平均粒子径をｄ1 、非磁性粉末の平均粒子径をｄ2 としたとき、ｄ1 ／ｄ2 ≦２である請求項１に記載の磁気テ―プ。
【請求項３】
非磁性支持体の非磁性中間層および磁性層とは反対側の面にバツクコ―ト層を有する請求項１または請求項２に記載の磁気テ―プ。
【請求項４】
ハブに１，１００回以上巻回されて、中心記録波長が０．７μｍ以下の情報を記録する用途に用いられる請求項１〜３のいずれかに記載の磁気テ―プ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、物理的・機械的性質の改良によつて電磁変換特性や保存性などを向上させた磁気テ―プに関する。
【０００２】
【従来の技術】
映像用やコンピユ―タ用の磁気テ―プでは、高密度記録化や長時間記録化の要請が強まり、これに伴いテ―プの全体厚を薄くしてテ―プ巻回数を可及的に多くすることが望まれ、また短波長域での再生出力のアツプ、トラツクピツチ幅の狭小化より、磁気ヘツドのチツプ幅やコア厚も小さくなり、磁気テ―プのヘツドコンタクトやリニアリテイ（直線性）が重要となつている。
【０００３】
これに対し、従来では、強磁性粉末を結合剤に分散させた磁性層をできるだけ薄くする一方、強度アツプのためフイラ―の増加や超高圧カレンダ処理を行い、また下地として非磁性中間層を設けたり、さらには非磁性支持体の材質の面からの強度アツプを図り、磁気テ―プとしての物理的・機械的性質の改良によつて、ヘツドコンタクトやリニアリテイを向上させる工夫がなされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような工夫にもかかわらず、ヘツドコンタクトやリニアリテイは十分に満足できなかつた。たとえば、磁気テ―プ全体のヤング率や磁性層のヤング率を高めたとしても、ヘツドコンタクトは腰が強くなりすぎて不良となり、また、磁気テ―プのスリツト性（裁断性）が悪くなつて、ウエ―ビングやひび割れが生じ、リニアリテイが不良となる。
【０００５】
また、磁気テ―プでは、テ―プ厚を薄くしてテ―プ巻回数を多くした場合、巻回による締め付け圧がハブ内側部分でより大きくなるため、テ―プ背面に通常設けられるバツクコ―ト層の微小凹凸が磁性層の表面に経時的に転写し、これが電磁変換特性を劣化させる、いわゆる保存性の悪さという問題があるが、上記従来の工夫はこの保存性の改良になんら効果を示さなかつた。
【０００６】
この発明は、このような事情に鑑み、磁気テ―プの薄型化に際し、従来とは異なる物理的・機械的性質の改良により、ヘツドコンタクトやリニアリテイを向上させ、もつて電磁変換特性や保存性などを向上させた磁気テ―プを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明者らは、上記の目的を達成するため、鋭意検討した結果、非磁性支持体と磁性層との間に非磁性中間層を介在させた構造の磁気テ―プにおいて、磁性層とテ―プ全体のヤング率を規制するとともに、磁性層と非磁性中間層とのヤング率との比を特定範囲に設定したときに、ヘツドコンタクトやリニアリテイが向上し、電磁変換特性や保存性にすぐれた磁気テ―プが得られることを見い出し、この発明を完成するに至つたものである。
【０００８】
すなわち、この発明は、非磁性支持体上に非磁性粉末およびカ―ボンブラツクを結合剤に分散させた非磁性中間層を設け、この上に強磁性粉末を結合剤に分散させた磁性層を設けてなる、テ―プ全体の厚さが１１μｍ以下の磁気テ―プにおいて、上記磁性層のヤング率をＥ1 、上記非磁性中間層のヤング率をＥ2 、テ―プ全体のヤング率をＥｔとしたとき、Ｅｔ≧１，０００Kg／mm2 、Ｅ1 ≧１，７００Kg／mm2 、２．５≧Ｅ1 ／Ｅ2 ≧１．１であることを特徴とする磁気テ―プに係るものである。
【０００９】
【発明の構成・作用】
この発明における非磁性支持体としては、ポリエチレンテレフタレ―トフイルム、ポリエチレンナフタレ―トフイルム、ポリアラミドフイルム（芳香族ポリアミド樹脂フイルム）などの各種のプラスチツクフイルムが用いられる。その厚さは、この支持体と磁性層と非磁性中間層とさらに必要により設けられるバツクコ―ト層などを含むテ―プ全体の厚さが１１μｍ以下、好ましくは８μｍ以下、さらに好ましくは７μｍ以下となるように、磁性層や非磁性中間層などの厚さに応じて適宜決めることができる。
【００１０】
この発明における非磁性中間層は、非磁性粉末およびカ―ボンブラツクを結合剤に分散させてなるものであり、必要により脂肪酸、脂肪酸エステルなどの潤滑剤を、非磁性粉末およびカ―ボンブラツクの合計量に対し、３重量％以下となる割合で含ませることができ、またその他各種の添加剤を含ませることができる。厚さは、通常０．２〜２．５μｍ程度とするのがよく、とくに好ましくは０．５〜１．５μｍ程度である。
【００１１】
非磁性粉末としては、ＴｉＯ2 、ＺｎＯ、α−Ｆｅ2 Ｏ3 などの金属酸化物のほか、ＳｉＣ、ＴｉＣ、有機フイラ―などがある。この非磁性粉末とこれと併用するカ―ボンブラツクは、平均粒子径が０．１μｍ以下であるのがよい。また、カ―ボンブラツクの平均粒子径をｄ1 、非磁性粉末の平均粒子径をｄ2 としたとき、ｄ1 ／ｄ2 ≦２に関係にあるとき、非磁性中間層およびこれに接触する磁性層の表面粗度が適度なものとなり、電磁変換特性に好結果が得られる。
【００１２】
結合剤としては、リン酸基や硫酸基などの極性基を有する塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂などの各種樹脂を広く使用でき、好ましくはこれら樹脂成分とともにポリイソシアネ―ト化合物などの架橋剤が併用される。これら結合剤は、非磁性粉末およびカ―ボンブラツクの合計量に対し、通常１０〜５０重量％の範囲内で使用するのが望ましい。
【００１３】
この発明における磁性層は、強磁性粉末を結合剤に分散させてなるもので、通常は上記強磁性粉末とともに、α−Ｆｅ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｃｒ2 Ｏ3 などのフイラ―やカ―ボンブラツク、また脂肪酸、脂肪酸エステルなどの潤滑剤、その他の各種添加剤が添加される。その厚さは、高密度記録や長時間記録化のため、１．５μｍ以下、好ましくは１．０μｍ以下、さらに好ましくは０．５μｍ以下とされているのがよく、用途目的に応じて適宜設定できる。
【００１４】
強磁性粉末としては、平均長軸径が０．２μｍ以下で、保磁力が１，７００〜２，３００Ｏｅとなる鉄系金属磁性粉末が好ましく用いられるが、その他の金属磁性粉末や、γ−Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｃｏ含有γ−Ｆｅ2 Ｏ3 などの酸化物系磁性粉末など従来公知のものを使用してもよい。また、結合剤は、非磁性中間層の場合と同様の極性基を有する塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂などの各種樹脂やこれにポリイソシアネ―ト化合物などの架橋剤を含ませたものなど、従来公知のものをすべて使用できる。この結合剤は、強磁性粉末に対し、通常８〜２５重量％の範囲内で使用するのが望ましい。
【００１５】
本発明において、非磁性中間層と磁性層の形成は、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、トルエンなどの汎用溶剤を用いて、非磁性粉末、カ―ボンブラツク、結合剤およびその他の必要成分を含む非磁性中間層用塗料と、磁性粉末、結合剤およびその他の必要成分を含む磁性塗料とを調製し、この両塗料を非磁性支持体上にグラビアコ―タ、ダイコ―タなどを用いて順次塗布すればよく、その際非磁性中間層用塗料が湿潤状態にある間に磁性塗料を塗布する、いわゆる同時重層塗布を行うのが望ましい。
【００１６】
その後は、乾燥工程、磁場配向処理工程およびカレンダ―処理工程などの適宜の処理工程に通される。また、バツクコ―ト層を形成する場合は、非磁性支持体の背面側、つまり非磁性中間層および磁性層とは反対側の面にバツクコ―ト層用塗料を所望厚さに塗布、乾燥すればよい。
【００１７】
この発明では、このように作製される磁気テ―プにおいて、テ―プ全体のヤング率および磁性層のヤング率を規制するとともに、磁性層と非磁性中間層とのヤング率との比を特定範囲に設定したことを特徴とする。すなわち、磁性層のヤング率をＥ1 、非磁性中間層のヤング率をＥ2 、テ―プ全体のヤング率をＥｔとしたとき、下記の関係を満たすようにしたものである。
▲１▼  Ｅｔ≧１，０００Kg／mm2 
（好ましくは１，４００Kg／mm2 ≧Ｅｔ≧１，１００Kg／mm2 ）
▲２▼  Ｅ1 ≧１，７００Kg／mm2 
（好ましくは２，３００Kg／mm2 ≧Ｅ1 ≧１，７５０Kg／mm2 ）
▲３▼  ２．５≧Ｅ1 ／Ｅ2 ≧１．１
（好ましくは２．２≧Ｅ1 ／Ｅ2 ≧１．８）
【００１８】
このような関係を満たすとき、ヘツドコンタクトやリニアリテイが向上し、電磁変換特性や保存性に好結果が得られる。テ―プ全体のヤング率や磁性層のヤング率が上記より小さくなると、ヘツドコンタクトが悪くなり、また磁性層のヤング率の低下は保存性を悪化させる。磁性層と非磁性中間層のヤング率の比が上記範囲を逸脱すると、ウエ―ビングが大きくなつてリニアリテイが悪化し、また非磁性中間層のヤング率の増大はヘツドコンタクトを悪くする。
【００１９】
非磁性中間層および磁性層のヤング率の設定は、各層に含ませるフイラ―、カ―ボンブラツク、潤滑剤、結合剤などの含有量や架橋剤の比率などを調整して、また磁性層では上記調整のほかカレンダ―処理時の圧力や温度などを調整して、行えばよい。テ―プ全体のヤング率は、上記両層のヤング率に応じて、また必要に設けられるバツクコ―ト層のヤング率などをも考慮して、非磁性支持体の材質を適宜選択することにより、容易に設定することができる。
【００２０】
このように構成されるこの発明の磁気テ―プは、たとえば、薄型テ―プなどとして、樹脂製ハブなどに１，１００回以上、好ましくは１，５００回以上、さらに好ましくは１，６００回以上の巻き数にて巻回されたテ―プ巻回体として、中心記録波長が通常０．７μｍ以下の情報を記録する用途に供されて、良好な保存性のもとに、すぐれた電磁変換特性を発揮する。
【００２１】
【実施例】
つぎに、この発明の実施例を記載して、より具体的に説明する。なお、以下において、部とあるのは重量部を意味するものとする。
【００２２】
実施例１
下記の各成分を連続ニ―ダで混練したのち、サンドグラインドミルを用いて、分散させ、この分散液にポリイソシアネ―ト化合物５部を加え、さらにメチルエチルケトン／トルエンの重量比１／１の混合溶剤２０部を加えて、混合したのち、平均孔径１μｍのフイルタ―でろ過し、非磁性中間層用塗料を調製した。
【００２３】
非磁性粉末                                                  ８０部
（α−Ｆｅ2 Ｏ3 ；ｐＨ７．０、Ｆｅ2 Ｏ3 ９７重量％以上、
平均粒子径０．０３μｍ、ＢＥＴ比表面積４０ｍ2 ／ｇ、
ＤＢＰ吸油量２７〜３４ｍｌ／１００ｇ）
カ―ボンブラツク                                            ２０部
（ＤＢＰ吸油量６８〜７５ｍｌ／１００ｇ、
平均粒子径０．０１７μｍ、揮発分１．５重量％、
ＢＥＴ比表面積２００ｍ2 以下／ｇ）
塩化ビニル系樹脂                                            １６部
（−ＳＯ3 Ｋ基０．０６３モル／ｇ、
水酸基０．３モル／ｇ、重合度３００）
ポリウレタン樹脂                                            １０部
（−ＳＯ3 Ｎａ基３．３６ミリモル／ｇ、
数平均分子量３．２±０．４、Ｔｇ＝２５℃）
ミリスチン酸                                                  １部
ステアリン酸ｎ−ブチル                                    １．５部
シクロヘキサノン／メチルエチルケトン／トルエン            ２７０部
（重量比１／１／１の混合溶剤）
【００２４】
下記の各成分を連続ニ―ダで混練したのち、サンドグラインドミルを用いて、分散させ、この分散液にポリイソシアネ―ト化合物６部を加え、さらにメチルエチルケトン／トルエンの重量比１／１の混合溶剤２０部を加えて、混合したのち、平均孔径１μｍのフイルタ―でろ過し、磁性塗料を調製した。
【００２５】
強磁性金属粉末                                            １００部
〔Ｆｅ／Ｃｏ／Ｙの重量比８９／８．３／２．７の合金磁性粉末、
保磁力（Ｈｃ）１，８２０Ｏｅ、ＢＥＴ比表面積５７ｍ2 ／ｇ、
結晶サイズ１６２Å、粒子サイズ：平均長軸径０．１３μｍ、
飽和磁化（σｓ）１３１ｅｍｕ／ｇ〕
塩化ビニル系樹脂                                            １１部
（重合度４２０、リン酸基０．６重量％）
ポリウレタン樹脂                                              ７部
（−ＳＯ3 Ｎａ基３．３６ミリモル／ｇ、
数平均分子量３．２±０．４、Ｔｇ＝２５℃）
α−アルミナ（平均粒子径０．２μｍ）                          ５部
カ―ボンブラツク（平均粒子径０．０８μｍ）                    １部
ミリスチン酸                                              ０．５部
ステアリン酸ｎ−ブチル                                        １部
シクロヘキサノン／メチルエチルケトン／トルエン            ２５０部
（重量比１／１／１の混合溶剤）
【００２６】
つぎに、厚さ４．４μｍのポリエチレンナフタレ―トフイルムの片面に、上記の非磁性中間層用塗料を、乾燥後の厚さが１．６μｍとなるように塗布し、その上に、この塗料がまだ湿潤状態にあるうちに、上記の磁性塗料を、乾燥後の厚さが０．３μｍとなるように塗布した。この塗布後、乾燥処理とともに、３ＫＧの磁力を持つコバルト磁石と２ＫＧの磁力を持つソレノイドとの間を通して、面内磁場配向処理を施した。しかるのち、金属ロ―ルのみからなるカレンダ―処理に供し、フイルム背面側に０．４μｍ厚さのバツクコ―ト処理を施したのち、８mm幅にスリツトして、磁気テ―プを作製した。これを樹脂製ハブに１，５５０回以上の巻き数で巻回して、磁気テ―プ巻回体とした。
【００２７】
この磁気テ―プにおけるテ―プ全体のヤング率Ｅｔ、磁性層のヤング率Ｅ1 、非磁性中間層のヤング率Ｅ2 を、引張試験機（０．３％歪時）にて測定したところ、Ｅｔ＝１，１００Kg／mm2 、Ｅ1 ＝１，８２０Kg／mm2 、Ｅ2 ＝８５０Kg／mm2 であり、Ｅ1 ／Ｅ2 ＝２．１４であつた。また、この磁気テ―プの全体（バツクコ―ト層を含む）の厚さは６．７μｍであつた。
【００２８】
なお、上記ヤング率の測定にあたり、磁性層と非磁性中間層とのヤング率は、Ｅｔ×ｔt ＝Ｅ1 ×ｔ1 ＋Ｅ2 ×ｔ2 ＋Ｅb ×ｔb （ｔt ，ｔ1 ，ｔ2 ，ｔb はテ―プ全体、磁性層、非磁性中間層、支持フイルムの各厚さ、Ｅb は支持フイルムのみのヤング率）の関係があるため、各層を形成したのちのヤング率と各層の厚さを求め、これを上記式にあてはめて、算出することができる。
【００２９】
実施例２
非磁性支持体として厚さ５．５μｍのポリエチレンナフタレ―トフイルムを用い、かつ非磁性中間層の厚さを２．０μｍとした以外は、実施例１と同様にして磁気テ―プを作製し、これより磁気テ―プ巻回体を得た。この磁気テ―プのヤング率は、Ｅｔ＝１，１００Kg／mm2 、Ｅ1 ＝１，７８０Kg／mm2 、Ｅ2 ＝８５０Kg／mm2 であり、Ｅ1 ／Ｅ2 ＝２．０９であつた。また、この磁気テ―プの全体（バツクコ―ト層を含む）の厚さは８．２μｍであつた。
【００３０】
実施例３
非磁性粉末（α−Ｆｅ2 Ｏ3 ）の使用量を６０部に変更し、かつ塩化ビニル系樹脂として重合度４２０、リン酸基０．６重量％の塩化ビニル系樹脂１６部を用い、他は実施例１と同様にして、非磁性中間層用塗料を調製した。また、α−アルミナの使用量を５部に、ポリウレタン系樹脂の使用量を４部に、ポリイソシアネ―ト化合物の使用量を９部に、それぞれ変更し、他は実施例１と同様にして、磁性塗料を調製した。
【００３１】
つぎに、この非磁性中間層用塗料および磁性塗料を用いて、実施例１と同様にして、磁気テ―プを作製し、これより磁気テ―プ巻回体を得た。この磁気テ―プのヤング率は、Ｅｔ＝１，３００Kg／mm2 、Ｅ1 ＝２，２００Kg／mm2 、Ｅ2 ＝１，２００Kg／mm2 であり、Ｅ1 ／Ｅ2 ＝１．８３であつた。また、この磁気テ―プの全体（バツクコ―ト層を含む）の厚さは６．７μｍであつた。
【００３２】
比較例１〜３
非磁性中間層用塗料または磁性塗料において、用いる非磁性粉末の使用量や、結合剤の種類および使用量を適宜変更することにより、後記の表１に示す如く、ヤング率Ｅｔ、Ｅ1 あるいはＥ1 ／Ｅ2 の比のいずれかがこの発明の範囲外となる３種の磁気テ―プを作製し、これより磁気テ―プ巻回体を得た。なお、各磁気テ―プの非磁性中間層および磁性層の厚さは、実施例１と同じであり、したがつてテ―プ全体の厚さはいずれも６．７μｍであつた。
【００３３】
以上の実施例１〜３および比較例１〜３の各磁気テ―プ巻回体について、電磁変換特性として、Ｈｉ８ＶＣＲ（小径シリンダ）により、ＲＦ出力（中心記録波長０．５４μｍ）を測定した。また、保存性試験として、各巻回体を６０℃，８０％ＲＨの条件下に７２時間保存したのちに、上記同様のＲＦ出力を測定した。さらに、各磁気テ―プのリニアリテイ特性に関与するウエ―ビング（μｍ）を測定した。この測定は、小坂研究所製（ＺＤＲ−８型）８mmＶＴＲ動的幅測定器を用いて、テンシヨン２０ｇ、速度２cm／秒の条件で行つたものである。このように測定される磁気テ―プのウエ―ビング（μｍ）は小さいほど良い。これらの試験結果を、下記の表１に示した。同表には、参考のため、実施例１〜３の各磁気テ―プのヤング率Ｅｔ、Ｅ1 、Ｅ1 ／Ｅ2 の各値を併記した。
【００３４】
【表１】
0003872112.tif 000002
【００３５】
【発明の効果】
表１の結果からも明らかなように、この発明の実施例１〜３の磁気テ―プは、保存前および保存後のＲＦ出力が大きく、しかもウエ―ビングが小さくなつており、これより、この発明の磁気テ―プは、ヘツドコンタクトおよびリニアリテイが良好で、電磁変換特性および保存性にすぐれたものであることがわかる。これに対し、ヤング率Ｅｔ、Ｅ1 またはＥ1 ／Ｅ2 の比のいずれかがこの発明の範囲外となる比較例１〜３の磁気テ―プは、ヘツドコンタクトやリニアリテイに劣り、電磁変換特性や保存性を満足させにくいものであることがわかる。