(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体の一方の面上に、磁性または非磁性の中間層および最上層としての磁性層がこの順に設けられ、他方の面上に、カーボンブラック及び結合剤を含有するバックコート層が設けられてなる磁気記録媒体において、
上記バックコート層に存する細孔の平均細孔径を１〜１０ｎｍとなすと共に
上記磁性層の中心線平均粗さを８ｎｍ以下となしたことを特徴とする
磁気記録媒体。
【請求項２】
上記磁性層に存する細孔の平均細孔径を３〜１０ｎｍとなしたことを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
２０℃・５０％ＲＨにおける上記磁性層の動摩擦係数を０．１〜０．３となすと共に上記バックコート層の動摩擦係数を０．１〜０．２５となしたことを特徴とする請求項１又は２記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
上記カーボンブラックとして、空気中で１〜５重量％の水分を自然吸着させたカーボンブラックを用いたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
上記中間層が、非磁性中間層である請求項１〜４のいずれか１つに記載の磁気記録媒体。
【請求項６】
上記磁性層の厚さが、０．０１〜０．５μｍである請求項１〜５のいずれか１つに記載の磁気記録媒体。
【請求項７】
上記磁性層の厚さが、０．０１〜０．３μｍである請求項１〜６のいずれか１つに記載の磁気記録媒体。
【請求項８】
上記磁性層の厚さが、０．０１〜０．２μｍである請求項１〜７のいずれか１つに記載の磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行耐久性および電磁変換特性に優れ、高密度記録に適した磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、ビデオテープ、オーディオテープ、コンピューター用バックアップテープ等の磁気記録媒体としては、強磁性酸化鉄粉末、Ｃｏ変性強磁性酸化鉄粉末、強磁性金属粉末、強磁性六方晶バリウムフェライト粉末等を結合剤中に分散した磁性層を支持体上に塗設したものが広く使われている。
【０００３】
近年、小型で長時間記録できる磁気記録媒体が望まれていることから、高密度磁気記録が要求されている。高密度磁気記録を達成する手段として、強磁性粉末の微粒子化が行われている。また、記録時の自己減磁損失の問題や再生時の厚み損失等の問題を解決するために磁性層の膜厚をより薄くしたり、磁気記録媒体の出力に影響を与えるスペーシングロスの発生防止のために磁性層の表面平滑性を高めることも行われている。
【０００４】
しかしながら、強磁性粉末を微粒子化させることは、該強磁性粉末が有している骨材効果を損うことにつながり、磁性層の強度低下を招くことになる。また、自己減磁損失の防止のため磁性層の膜厚を薄くすることも磁性層の強度を低下させる原因となる。更に、スペーシングロス防止のために磁性層を平滑化することは磁気記録媒体の摩擦係数の上昇につながり、磁気記録媒体の走行性や耐久性が悪化する原因となる。
【０００５】
これらの問題を解決するための手段として、磁気記録媒体の裏面側にバックコート層を設けて、磁気記録媒体の走行中のテンションを下げたり、表面電気抵抗を低下させたり、強度を高めること等が提案されている。しかし、磁性層の表面平均粗さが８ｎｍ以下、特に６ｎｍ以下といった高密度記録に適した高い平滑性を有する磁気記録媒体では、通常のバックコート層を形成しただけでは満足のできる走行性や耐久性等を得ることはできなかった。
【０００６】
従って、本発明の目的は、走行耐久性および電磁変換特性に優れ、高密度記録に適した磁気記録媒体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、高密度記録に適した平滑な表面を有する磁性層を備えた磁気記録媒体の走行耐久性が十分でない原因を鋭意検討した結果、バックコート層に存する細孔の細孔径が大き過ぎることがその一因であることを知見し更に検討を推し進めたところ、該細孔径を特定の範囲とし且つ磁性層の中心線平均粗さ粗さａを特定の値以下とすることによって上記目的を達成し得る磁気記録媒体が得られることを知見した。
【０００８】
本発明は上記知見に基づきなされたものであり、支持体の一方の面上に、磁性または非磁性の中間層および最上層としての磁性層がこの順に設けられ、他方の面上に、カーボンブラック及び結合剤を含有するバックコート層が設けられてなる磁気記録媒体において、
上記バックコート層に存する細孔の平均細孔径を１〜１０ｎｍとなすと共に上記磁性層の中心線平均粗さを８ｎｍ以下となしたことを特徴とする磁気記録媒体を提供することにより上記目的を達成したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の磁気記録媒体を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照して説明する。ここで、図１は、本発明の磁気記録媒体の一実施形態の構成を示す概略図である。
【００１０】
図１に示す実施形態の磁気記録媒体１においては、支持体２上に中間層３が設けられており、中間層３に隣接して最上層としての磁性層４が設けられている。また、支持体２の他方の面上にバックコート層５が設けられている。これらの層は何れも所定の塗料を塗布することによって形成されている。
【００１１】
バックコート層５は、カーボンブラック、結合剤および少なくとも一種の溶剤を含有するバックコート塗料を支持体２上に塗布することによって形成されており、その表面には多数の細孔が存在している。この細孔の平均細孔径は１〜１０ｎｍとなされている。該平均細孔径の値を斯かる範囲内とすることによって、電磁変換特性および走行耐久性が共に優れた磁気記録媒体が得られる。即ち、平均細孔径の値が１ｎｍに満たないと動摩擦係数が大きくなり走行耐久性が悪化してしまう。一方、平均細孔径の値が１０ｎｍを超えた場合には、動摩擦係数が低くなり走行初期の電磁変換特性に変化は観察されなくなるが、長期走行耐久性が悪くなってしまう。平均細孔径の値の好ましい範囲は３〜１０ｎｍであり、更に好ましくは３〜８ｎｍである。
【００１２】
本明細書において平均細孔径とは、バックコート層の表面に存する細孔の入口径の平均値を意味する。細孔の入口径の測定は、窒素ガス吸着法により下記の方法に従って行う。
測定装置は日本ベル（株）製、高精度全自動ガス吸着装置『ＢＥＬＳＯＲＰ３６』を用いる。
支持体にバックコート層側のみを残した磁気記録媒体（即ち、磁性層４及び中間層３を除去した磁気記録媒体）を約１００ｃｍ2 採取し、これを測定試料とする。該試料を試料管に封入し、純度９９．９９９９％の窒素を吸着ガスとして使用すると共に純度９９．９９９９９％のヘリウムをキャリヤーガスとして使用する。
測定前処理として、室温で１時間（到達真空度：０．２〜０．４Ｐａ）放置した後、吸着温度７７Ｋで測定を行う。測定モードは等温での吸着・脱着モードとし、測定範囲は相対圧（Ｐ／Ｐ0 ）０．００〜０．９９とし、平衡時間は各相対圧につき３００ｓｅｃとする。
測定された細孔の入口径の分布は、ＤＨ法（Ｄｏｌｌｉｍｏｒｅ  ＆  Ｈｅａｌ  Ｍｅｔｈｏｄ）を適用して計算し、スムージング処理する。尚、国際標準試料：ＮＰＬ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ）のグラファイトカーボン（保証値１１．１ｍ2 ／ｇ、σ＝０．８ｍ2 ／ｇ）を上記試料の測定に先立って測定し、測定精度２％以内、正確さ５％以内であることを確認した。尚、上記支持体には細孔は存在していない。
【００１３】
バックコート層５の表面に存する細孔の平均細孔径を上記範囲内となすための具体的手段としては下記(1) 〜(6) の手段等が好適に挙げられる。しかしながら、これらの手段は、上記平均細孔径を上記範囲内となすための例示に過ぎず、これら以外の手段も用い得ることに留意しなければならない。
(1) バックコート層５を形成する際のカレンダー条件、例えばカレンダー温度や線圧等をコントロールする。
(2) バックコート塗料の塗布により形成されたバックコート層の塗膜の乾燥条件をコントロールする。
(3) バックコート塗料の調製条件をコントロールして、バックコート塗料に含まれるカーボンブラックの分散性を向上させる。
(4) バックコート層に含有させる結合剤として特定のものを用いる。
(5) バックコート層に含有させるカーボンブラックとして特定のものを用いる。特に、後述するように、空気中で１〜５重量％の水分を水分を自然吸着させたものを使用すると平均細孔径を小さくすることが出来る。
(6) バックコート層に含有させる結合剤とカーボンブラックとの量比をコントロールする。
これらの手段の詳細については、以下のバックコート層５の説明における該当する項目の部分でそれぞれ詳述する。
【００１４】
バックコート層５に含まれるカーボンブラックは、磁気記録媒体の帯電防止剤および固体潤滑剤として作用するものであり、磁気記録媒体の走行性を向上させるために用いられる。該カーボンブラックとしては、その平均一次粒径が１２〜４０ｎｍ、特に１５〜３０ｎｍのものを用いることが好ましい。斯かるカーボンブラックを用いることにより、バックコート層の表面電気抵抗値を低下させ且つ動摩擦係数を低下させて磁気記録媒体の走行耐久性・走行安定性を一層高め得ると共に電磁変換特性を一層向上させることができる。カーボンブラックの表面には一般に空孔が存在することから、バックコート層５に潤滑剤が含有されている場合には、カーボンブラックは、該潤滑剤の保持およびバックコート層５表面への該潤滑剤の補給を担う物質としても作用すると考えられたきた。しかし、細孔の平均細孔径が１〜１０ｎｍであるバックコート層５においては、カーボンブラック表面の空孔は、通常結合剤で満たされているので、上記窒素ガス吸着法による細孔の入口径の測定では観測されないことが判明した。
【００１５】
また、上記カーボンブラックとして、粒径の異なる二種類のカーボンブラックを用いることも走行安定性確保の点から好ましい。この場合、粒径の大きい方のカーボンブラックでは平均一次粒径が１００〜５００ｎｍ、特に１００〜２５０ｎｍであることが好ましく、粒径の小さい方のカーボンブラックでは平均一次粒径が１２〜４０ｎｍ、特に１５〜３０ｎｍであることが好ましい。
【００１６】
特に、上述した通り、上記カーボンブラックとして、空気中で１〜５重量％、特に３〜５重量％の水分を自然吸着させたものを用いると、上記平均細孔径を容易に上記範囲となすことができるので好ましい。斯かるカーボンブラックを用いることによって、その分散性が大いに改良され、１〜１０ｎｍという小さな平均細孔径を安定してコントロール出来るようになった。カーボンブラックに吸着した水分の量は、水分が吸着した後のカーボンブラックの重量に基づき算出され、吸着した水分の量は例えばカール・フィッシャー法によって測定することができる。自然吸着の条件としては、例えば温度１０〜４０℃、湿度３０〜８０％ＲＨの下に１ヶ月以上（空気中に）放置する条件が挙げられる。尚、他の方法によって水分吸着量を上述の範囲内としたカーボンブラックを用いても同様の効果が奏される。即ち、本明細書において「空気中で水分を自然吸着させた」とは、カーボンブラックに上述の範囲の水分を吸着させる最も代表的な方法を例示したものである。
【００１７】
また、上記カーボンブラックとして、ＤＢＰ吸油量が１００〜３００ｃｍ3 ／１００ｇ、特に１２０〜２５０ｃｍ3 ／１００ｇであり、ＢＥＴ比表面積が１０〜８０ｍ2 ／ｇ、特に１５〜７０ｍ2 ／ｇのものを用いると、バックコート層の表面粗さを適切な範囲にコントロールでき、且つバックコート層表面への潤滑剤浸み出し量を適度に制御できる。その結果、磁気記録媒体の走行性を向上させ得るので好ましい。
【００１８】
カーボンブラックと共にバックコート層５に含有される結合剤としては、例えば熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂及び反応型樹脂並びにこれらの混合物など従来公知のものを用いることができる。上記結合剤の数平均分子量は２，０００〜２００，０００であることが好ましい。また、上記カーボンブラックの分散性を向上させるために、上記結合剤にスルホン酸基又はその塩、水酸基、カルボキシル基またはその塩、リン酸基又はその塩、ニトロ基または硝酸エステル基、アセチル基、硫酸エステル基またはその塩、エポキシ基、ニトリル基、カルボニル基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルキルアンモニウム塩基、スルホベタイン、カルボベタインなどのベタイン構造などの分極性の官能基（いわゆる極性基）を含有させてもよい。特に好ましく用いられる結合剤としては、カーボンブラックに対する分散能が高いことから、ニトロセルロース並びに分子中に少なくとも１個のスルホン酸（塩）基を何れも有する塩化ビニル系共重合体およびポリウレタン樹脂が挙げられる。この場合、ニトロセルロース及び塩化ビニル系共重合体の合計量とポリウレタン樹脂との重量比は８０：２０〜３０：７０、特に７０：３０〜５０：５０であることが好ましい。
【００１９】
バックコート層５におけるカーボンブラックと結合剤との重量比は、上記平均細孔径を容易に上記範囲内とし得る点から、７０：３０〜３０：７０、特に６０：４０〜４０：６０であることが好ましい。
【００２０】
バックコート層５は、上述したカーボンブラック及び結合剤を含有することに加えて、潤滑剤および硬化剤等を含有していてもよい。特に、バックコート層に潤滑剤を含有させることで、上記細孔を通じて適正な量の潤滑剤がバックコート層５の表面にブリードアウトし、その結果、磁気記録媒体の走行性が向上するので好ましい。
【００２１】
潤滑剤としては、一般に脂肪酸及び脂肪酸エステルが用いられる。脂肪酸としては、総炭素数８〜３０の直鎖又は分岐鎖の脂肪酸が挙げられる。一方、脂肪酸エステルとしては、例えば、上記脂肪酸のアルキルエステル等が挙げられ、総炭素数１６〜４６のものが好ましい。これらの潤滑剤は、上記結合剤１００重量部に対して０．０５〜１５重量部、好ましくは０．２〜１０重量部配合される。
【００２２】
硬化剤としては、一般に、日本ポリウレタン工業（株）製のコロネートＬ（商品名）に代表されるポリイソシアネート系硬化剤やアミン系硬化剤が用いられる。該硬化剤は、上記結合剤１００重量部に対して５〜３０重量部、好ましくは５〜２０重量部配合される。
【００２３】
バックコート層５は、上述の各成分が溶剤に分散されてなるバックコート塗料を支持体２上に塗布することによって形成されている。該溶剤としては、ケトン系の溶剤、エステル系の溶剤、エーテル系の溶剤、芳香族炭化水素系の溶剤及び塩素化炭化水素系の溶剤などが挙げられる。上記溶剤は、上記バックコート塗料の固形分が１０〜５０重量％、特に２０〜４０重量％になるよう配合されることが好ましい。
【００２４】
バックコート塗料の調製に際しては、カーボンブラックと結合剤との混合に先立ち、溶剤をカーボンブラックに吸着させることが好ましい。この操作によって、バックコート塗料中におけるカーボンブラックの分散性が向上し、上記平均細孔径を容易に上記範囲内となすことができる。溶剤の吸着条件としては、例えばカーボンブラック１００部に対し、少量、例えば２〜１０部の溶剤を混合し、室温下で少なくとも１０分以上、望ましくは１時間以上湿潤させる方法が挙げられる。
【００２５】
溶剤をカーボンブラックに吸着させた後、該カーボンブラック及び結合剤を溶剤の一部と共にナウターミキサー等に投入し予備混合して粉状の混合物を得る。得られた混合物を連続式加圧ニーダー等により十分混練し、光沢感のある粘稠固体を作製する。次いで、溶剤の一部で希釈し液状にした後、サンドミル等を用いて分散処理し、潤滑剤等を混合して、濾過し、更に硬化剤や残りの溶剤を混合することによってバックコート塗料が調製される。
【００２６】
上記バックコート塗料を塗布してバックコート層５を形成するときには、該バックコート塗料の塗膜を、上記溶剤のうち最も沸点の低い溶剤の該沸点から３０℃以内の高い温度で乾燥させて該バックコート層を形成することが好ましい。バックコート層のこのような形成方法によって、上記平均細孔径を容易に上記範囲内とすることができる。更に好ましい乾燥温度は、最も沸点の低い溶剤の該沸点から２０℃以内の高い温度である。上記塗膜の乾燥には一般に加熱された気体が用いられる。
【００２７】
塗膜の乾燥後、該塗膜にカレンダー処理を施す。このカレンダー処理によっても上記平均細孔径を容易に上記範囲内とすることができる。カレンダー処理の好ましい条件としては、カレンダー温度が８０〜１１０℃、特に８０〜１００℃であり、線圧が２００〜３５０ｋｇ／ｃｍ、特に２５０〜３００ｋｇ／ｃｍである。
【００２８】
このようにして形成されたバックコート層５は、その厚みを０．５μｍ以下となすことが好ましい。即ち、バックコート層５を薄型の層となすことが好ましい。この理由は、本発明の磁気記録媒体を高密度記録に適したものとなすためには、その総厚みを小さくする必要があり、そのためにはバックコート層の厚みも小さくする必要があるためである。バックコート層の更に好ましい厚みの範囲は、磁性層側の総乾燥膜厚の１／２〜１／６である。
【００２９】
また、バックコート層５の厚みと関連するが、バックコート層５を薄型の層とな場合には、バックコート層５のヤング率を３００ｋｇ／ｍｍ2 以上となすことが好ましい。この理由は、磁気記録媒体が薄型化しバックコート層も薄型化すると、磁気記録媒体の剛性が低下する結果、磁気記録媒体と磁気ヘッドとの当たりが弱くなり電磁変換特性が低下してしまうことから、薄型化しても十分な剛性を確保するためである。ヤング率は更に好ましくは５００ｋｇ／ｍｍ2 以上であり、一層好ましくは８００ｋｇ／ｍｍ2 以上である。バックコート層５のヤング率を上述の値以上となすためには、例えばガラス転移点の高い結合剤を使用する、カーボンブラックの分散性を高める、結合剤の十分な架橋反応を行う、フィラー成分を多く配合する等の方法が用いられる。バックコート層５のヤング率は、テンシロンにて、バックコート層が形成された支持体と、支持体単体とを各々スパン２０ｃｍ、引張速度５ｍｍ／分で引っ張り、初期弾性カーブよりそれぞれのヤング率を測定し、両者の値から計算で求める。
【００３０】
また、バックコート層５の２０℃・５０％ＲＨにおける動摩擦係数の値を０．１〜０．２５となすことも、磁気記録媒体の走行性を向上させる点から好ましい。動摩擦係数の値を斯かる範囲内となすためには、例えばバックコート層５に上述したカーボンブラックを配合したり、潤滑剤のブリードアウトの程度を制御したり、バックコート層５の表面粗さをコントロールすればよい。動摩擦係数の測定方法は後述する実施例において詳述する。
【００３１】
また、磁気記録媒体の走行性を向上させる点から、バックコート層５の中心線平均粗さＲａを７〜３０ｎｍ、特に８〜１５ｎｍとなすことが好ましい。バックコート層５の中心線平均粗さＲａを上述の好ましい範囲とするためには、例えば上述したカーボンブラックを配合したり、カレンダー条件をコントロールすればよい。
【００３２】
次に、バックコート層５と反対側に側に設けられる磁性層４及び中間層３について説明する。
磁性層４は、強磁性粉末、結合剤および溶剤を含有する磁性塗料を中間層３上に塗布することによって形成される。
【００３３】
上記強磁性粉末としては、例えば針状または紡錘状の強磁性粉末および板状の強磁性粉末を用いることができる。該針状または紡錘状の強磁性粉末としては、鉄を主体とする強磁性金属粉末や、強磁性酸化鉄系粉末などが挙げられる。一方、該板状の強磁性粉末としては、強磁性六方晶系フェライト粉末などが挙げられる。
【００３４】
上記強磁性金属粉末としては、金属分が５０重量％以上であり、該金属分の５０％以上が鉄である強磁性金属粉末が挙げられる。具体的には、特開平９−３５２４６号公報の第３欄４２〜４４行に記載されたものが挙げられる。これら針状または紡錘状の強磁性粉末は、その長軸長が０．０３〜０．２μｍ、特に０．０５〜０．１６μｍであることが好ましく、針状比（即ち、長軸長／短軸長）が３〜１５、特に３〜１０であることが好ましい。また、その保磁力（Ｈｃ）は１２５〜２００ｋＡ／ｍ、特に１３５〜１９０ｋＡ／ｍであることが好ましく、その飽和磁化（σｓ）は１１９〜１６７Ａｍ2 ／ｋｇ、特に１２７〜１５２Ａｍ2 ／ｋｇであることが好ましい。ＢＥＴ比表面積は、５０ｍ2 ／ｇ以上が好ましい。
【００３５】
一方、上記強磁性六方晶系フェライト粉末としては、微小平板状のバリウムフェライト及びストロンチウムフェライト並びにそれらのＦｅ原子の一部がＴｉ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｖなどの原子で置換された磁性粉末などが挙げられる。該強磁性六方晶系フェライト粉末は、その板径が０．１μｍ以下、特に１０〜９０ｎｍ、とりわけ１０〜４０ｎｍであることが好ましく、板状比（板径／板厚）が２〜７、特に２〜５であることが好ましい。その保磁力（Ｈｃ）は１３５〜２６０ｋＡ／ｍであることが好ましく、その飽和磁化（σｓ）は２７〜７２Ａｍ2 ／ｋｇ、特に４３〜７２Ａｍ2 ／ｋｇであることが好ましい。ＢＥＴ比表面積は３０ｍ2 ／ｇ以上が好ましい。
【００３６】
上記強磁性粉末には、その分散性などを向上させるために無機物や無機酸化物などで表面処理を施してもよい。例えば、上記強磁性粉末の表面をＡｌ等の金属で処理することができる。この場合、Ａｌ等の金属の量は０．１〜１０重量％であることが好ましい。また、無機質酸化物としては、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、ＳｎＯ2 、Ｓｂ2 Ｏ3 、ＺｎＯなどが挙げられる。使用に際してはこれらを単独で用いてもよく或いは二種以上を混合して用いてもよい。尚、上記表面処理は上記の方法以外にシランカップリング処理、チタンカップリング処理及びアルミニウムカップリング処理などの有機処理によっても行うことができる。また、上記強磁性粉末には、必要に応じて希土類元素や遷移金属元素を含有させることもできる。
【００３７】
上記強磁性粉末と共に磁性層４に含有される結合剤としては、バックコート層５に含有される結合剤として上述したものと同様のものを用いることができる（但し、ニトロセルロースは除く）。従って、磁性層４に含有される結合剤については特に説明しないが、バックコート層５に含有される結合剤に関して詳述した説明が適宜適用される。該結合剤は、上記強磁性粉末１００重量部に対して１０〜４０重量部、特に１５〜２５重量部配合されることが好ましい。
【００３８】
磁性層４は、上述した強磁性粉末及び結合剤を含有することに加えて、潤滑剤、カーボンブラック、研磨材粒子および硬化剤等を含有していてもよい。これらの成分のうち、潤滑剤および硬化剤としては、バックコート層５に含有されるものとして上述したものと同様のものを用いることができる。また、研磨材粒子としては、例えばアルミナ、シリカ、ＺｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 等のモース硬度が７以上の物質の粉末が好ましく用いられる。該研磨材粒子の一次粒径は、磁気記録媒体の走行時の動摩擦係数の低下および走行耐久性の向上の点から０．０３〜０．６μｍであることが好ましく、０．０５〜０．４μｍであることが更に好ましい。磁性層４に含有され得るこれらの成分の好ましい配合量は、上記強磁性粉末１００重量部に対してそれぞれ下記の通りである。
・研磨材粒子：２〜２０重量部、特に３〜１５重量部
・潤滑剤：０．５〜１０重量部、特に０．５〜５重量部
・カーボンブラック：０．１〜１０重量部、特に０．１〜５重量部
・硬化剤：１〜３０重量部、特に２〜１０重量部
【００３９】
磁性層４には、上述の成分の他に、磁気テープに通常用いられている分散剤、防錆剤、防黴剤等の各種添加剤を必要に応じて添加することもできる。
【００４０】
磁気記録媒体の走行性及び電磁変換特性を向上させる点から、磁性層４の中心線平均粗さＲａは８ｎｍ以下となされており、好ましくは３〜６ｎｍとなす。斯かる中心線平均粗さＲａ有する磁性層４を、上述した平均細孔径を有するバックコート層５と組み合わせることによって、磁気記録媒体の走行性を向上させることができる。磁性層４の中心線平均粗さＲａを上述の値以下とするためには、例えば上述したカーボンブラック（所定量の水分を吸着させたカーボンブラック）を配合したり、カレンダー条件をコントロールすればよい。
【００４１】
磁性層４の表面には、バックコート層５の表面と同様に細孔が存在しており、本発明においては該細孔の平均細孔径を３〜１０ｎｍ、特に４〜１０ｎｍ、とりわけ５〜８ｎｍとなすことが好ましい。磁性層４における平均細孔径を上記範囲内とすることによって、バックコート層５における平均細孔径を上述した範囲内とすることと相俟って、磁気記録媒体１の電磁変換特性が一層向上すると共に走行耐久性が一層向上する。特に、低温低湿下における走行耐久性が向上する。磁性層４における平均細孔径を上記範囲内とするための手段としては、バックコート層５における平均細孔径を上述の範囲内とするための好ましい手段として列挙した上記(1) 〜(6) の手段と同様の手段を用いることができる。磁性層４の平均細孔径は、バックコート層５の平均細孔径と同様の方法により測定される。
【００４２】
磁性層４の厚さは、Ｓ／Ｎの向上や自己減磁の防止の点から０．０１〜０．５μｍであることが好ましく、更に好ましくは０．０５〜０．３μｍであり、特に好ましくは０．０５〜０．２μｍである。
【００４３】
また、磁性層４の厚みと関連するが、磁性層４を薄型の層となした場合には、磁性層４及び中間層３の平均ヤング率（磁性層のヤング率と中間層のヤング率との平均値）を７００ｋｇ／ｍｍ2 以上となすことが好ましい。この理由は、上述した通り、バックコート層５を薄型の層となした場合にそのヤング率を３００ｋｇ／ｍｍ2 以上となすことが好ましいことと同様の理由による。磁性層４及び中間層３の平均ヤング率の更に好ましい範囲は１０００〜２０００ｋｇ／ｍｍ2 であり、一層好ましくは１２００〜２０００ｋｇ／ｍｍ2 である。磁性層４及び中間層３の平均ヤング率を上述の値以上となすためには、例えばこれらの層に含まれる粉末の分散性を高めて粉末／結合剤の比（即ちＰ／Ｂ比）を大きくしたり、結合剤の架橋度を上げればよい。磁性層４及び中間層３の平均ヤング率は、バックコート層のヤング率の測定と同一条件にて、中間層および磁性層が形成された支持体および支持体単体のヤング率を測定し、両者の値から計算で求める。
【００４４】
また、磁性層４の２０℃・５０％ＲＨにおける動摩擦係数の値を０．１〜０．３となすことも、磁気記録媒体の走行性を向上させる点から好ましい。特に、斯かる動摩擦係数を有する磁性層を、０．１〜０．２５の動摩擦係数を有するバックコート層５と組み合わせて用いることにより、磁気記録媒体の走行性が一層向上する。磁性層４の動摩擦係数の値を上記範囲内となすための手段としては、バックコート層５の動摩擦係数を上記範囲内とするための手段と同様の手段を用いることができる。
【００４５】
磁性層４の保磁力は十分な記録再生特性を付与し得る点から１１９〜２８０ｋＡ／ｍであることが好ましく、更に好ましくは１２０〜２５０ｋＡ／ｍ、一層好ましくは１２５〜２２２ｋＡ／ｍである。また、磁性層４の飽和磁束密度は、０．１〜０．５Ｔ、特に０．１５〜０．４５Ｔであることが好ましい。
【００４６】
次に、中間層３について説明すると、該中間層３は、磁性を有する層であってもよく、非磁性の層であってもよい。中間層３が磁性を有する層である場合には、該中間層３は磁性粉末を含有する磁性の層であり、磁性粉末、非磁性粉末、結合剤および溶剤を主成分とする磁性の塗料を用いて形成される。一方、中間層３が非磁性の層である場合には、該中間層３は非磁性粉末、結合剤および溶剤を主成分とする非磁性の塗料を用いて形成される（以下、これらの塗料を総称して「中間層塗料」という）。
【００４７】
上記磁性粉末としては、強磁性粉末が好ましく用いられ、該強磁性粉末としては硬磁性粉末および軟磁性粉末の何れもが好ましく用いられる。
【００４８】
上記硬磁性粉末としては、例えば、磁性層４に用いられる強磁性六方晶系フェライト粉末、強磁性金属粉末および強磁性酸化鉄系粉末などが挙げられる。これらの磁性粉末の詳細については、磁性層４に用いられる強磁性粉末と同様であり特に説明しないが、該強磁性粉末に関する説明が適宜適用される。一方、軟磁性粉末としては酸化物軟磁性粉末や金属軟磁性粉末を使用することができる。
【００４９】
上記磁性粉末には、磁性層４に含まれる強磁性粉末と同様に、必要に応じて希土類元素や遷移金属元素を含有させることができ、また、該強磁性金属粉末に施される表面処理と同様の表面処理、例えば上述したＡｌ等の金属による表面処理を施してもよい。
【００５０】
非磁性粉末としてはモース硬度６未満の無機物の粉末が好適に用いられ、その例としては、特開平９−３５２４６号公報の第６欄１〜１２行に記載のものが挙げられる。これらの中でも非磁性の酸化鉄（ベンガラ）及び酸化チタンなどが好ましく用いられる。これら非磁性粉末は単独で又は二種以上を混合して用いてもよい。上記非磁性粉末の形状は、球状、板状、針状、無定形の何れでもよい。その大きさは球状、板状、無定形のものにおいては５〜２００ｎｍであることが好ましく、針状のものにおいては長軸長が５〜３００ｎｍで針状比が３〜２０であることが好ましい。上記非磁性粉末は、上記磁性粉末と併用される場合（即ち、中間層３が磁性の層の場合）には、該磁性粉末１００重量部に対して、好ましくは３０〜７０重量部、更に好ましくは４０〜６０重量部用いられる。一方、上記磁性粉末が用いられない場合（即ち、中間層３が非磁性の層の場合）には、該非磁性粉末１００重量部に基づいて他の成分の配合量が決定される。上述した各種非磁性粉末には、必要に応じて、上記磁性粉末に施される表面処理と同様の処理、例えば上述したＡｌ等の金属による表面処理を施してもよい。
【００５１】
中間層３は、磁性であると非磁性であるとを問わず、上述した成分に加えて結合剤を含み、更に研磨材粒子、潤滑剤、カーボンブラックおよび硬化剤等を含んでいてもよい。これらの成分としては、特に説明しないが、バックコート層５や磁性層４に用いられる成分と同様のものが用いられる。これらの成分の好ましい配合量は、上記磁性粉末および非磁性粉末の合計量１００重量部（中間層３が磁性の層である場合）または該非磁性粉末１００重量部（中間層３が非磁性の層である場合）に対して、それぞれ以下の通りである。
・結合剤：８〜４０重量部、特に１０〜３０重量部
・研磨材粒子：１〜３０重量部、特に１〜１２重量部
・潤滑剤：０．５〜２０重量部、特に１〜７重量部
・カーボンブラック：０．５〜３０重量部、特に２〜１０重量部
・硬化剤：１２重量部以下、特に８重量部以下
また、中間層３には、必要に応じて磁性層４に配合される添加剤と同様のものを配合することもできる。
【００５２】
中間層３の厚みは、磁気テープ１の耐久性に影響する潤滑剤の保持能力を制御する点から、ある程度の厚みが必要であり、一方、厚すぎると変形時にクラックが発生しやすくなることから、０．２〜２．０μｍ、特に０．２〜１．２μｍであることが好ましい。特に、磁性層４の厚みとの関係において、磁気記録媒体１における磁性層側の総厚みを２μｍ以下、特に０．５〜１．５μｍとなすことが、薄型・高容量の磁気記録媒体を得る点から好ましい。
【００５３】
中間層３が磁性を有する層である場合、その保磁力は、オーバライト特性及び低域〜高域での出力バランスの点から、８０〜３５０ｋＡ／ｍ、特に１５０〜３００ｋＡ／ｍであることが好ましい。また、その飽和磁束密度は、低域〜高域での出力のバランスの点から、０．０４〜０．５Ｔ、特に０．０５〜０．４Ｔであることが好ましい。
【００５４】
図１に示す磁気記録媒体１における支持体２を構成する材料としては、例えば特開平９−３５２４６号公報の第２欄３０〜４２行に記載のものを用いることができる。これらの材料から構成される上記支持体には、必要に応じて一軸または二軸の延伸処理や、コロナ放電処理、易接着処理等が施されていてもよい。
【００５５】
支持体２の厚みは、本発明の磁気記録媒体を薄型・高容量のものとなすために薄い方が好ましく、具体的には７μｍ以下、特に３〜６μｍとなすことが好ましい。また、同様の理由により、磁気記録媒体の総厚みを１０μｍ以下、特に５〜８μｍとなすことが好ましい。特に、薄型の支持体を用いる場合には、その剛性を担保するために、ヤング率が７００〜２０００ｋｇ／ｍｍ2 、特に１２００〜２０００ｋｇ／ｍｍ2 のものを用いることが好ましい。
【００５６】
次に、図１に示す磁気記録媒体を製造するための好ましい方法の概略を説明する。
まず、支持体２上に磁性層４を形成する磁性塗料と中間層３を形成する中間層塗料とを、各層が所定の厚さとなるようにウエット・オン・ウエット方式により同時重層塗布を行い、磁性層４および中間層３の塗膜を形成する。即ち、磁性層４は、中間層３の湿潤時に塗設・形成されることが好ましい。ウエット・オン・ウエット方式による重層塗布は、特開平５−７３８８３号公報の第４２欄３１行〜第４３欄１３行に記載されており、中間層塗料が乾燥する前に磁性塗料を塗布する方法であり、この方法によりドロップアウトが少なく、高密度記録に対応でき、且つ塗膜の耐久性にも優れた磁気記録媒体が得られる。
【００５７】
次いで、これらの塗膜に対して、常法により磁場配向処理を行い、磁性粉末を長手方向に配向させる。尚、磁場配向処理後の乾燥処理中に、該強磁性粉末の磁場配向状態が変化しないようにするために、磁場配向処理直前に、３０〜５０℃の温風を磁性層４の上方から吹き付けて、その予備乾燥を行い、各層中の残存溶剤量をコントロールすることも好ましい。
【００５８】
磁場配向処理後、上記塗膜の乾燥処理を行う。この乾燥処理は、例えば３０〜１２０℃に加熱された気体の供給により行うことができ、この際、気体の温度とその供給量を制御することにより塗膜の乾燥の程度を制御することができる。
【００５９】
次いで、磁性層４のカレンダー処理を行う。カレンダー処理は、メタルロールとコットンロール若しくは合成樹脂ロールとの間、又は二本のメタルロールの間を通すスーパーカレンダー法等により行うことができる。カレンダー処理の条件は、例えば温度６０〜１２０℃、線圧１００〜４００ｋｇ／ｃｍとすることが好ましい。
【００６０】
更に支持体２の裏面上にバックコート塗料を塗布し、塗膜を乾燥させてバックコート層５を形成する。この乾燥は、８０〜１１０℃に加熱された気体の供給により行うことができる。バックコート層５における上記平均細孔径を容易に上述した範囲内となすことができる。更に、乾燥後、バックコート層５に対して上述した条件下におけるカレンダー処理を施すことによっても、上記平均細孔径を容易に上述した範囲内となすことができる。
【００６１】
次いで、４０〜８０℃下で６〜１００時間エージング処理し、磁気テープを得る場合には所望の幅にスリットする。更に必要に応じ、磁性層４の表面の研磨やクリーニング工程等の仕上げ工程を施すこともできる。また、磁性塗料および中間層塗料の塗布は、通常公知の逐次重層塗布方法により行うこともできる。
【００６２】
以上、本発明の磁気記録媒体をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は、上記実施形態に制限されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
例えば、図１に示す磁気記録媒体１には、更に、支持体２と中間層３又はバックコート層５との間にプライマー層を設けたり、長波長信号を使用するハードシステムに対応してサーボ信号等を記録するための他の磁性層及びその他の層を設けてもよい。
また、本発明の磁気記録媒体は、８ｍｍビデオテープやＤＡＴテープ、ＤＶＣテープ等の画像音声記録テープ、ＤＤＳテープや１／４インチデータカートリッジ（ＱＩＣ）テープなどのデータ記録テープ等の磁気テープとして好適であるが、フレキシブルディスクのような磁気ディスク等の他の磁気記録媒体としても適用することもできる。
【００６３】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明すると共にその有効性を例証する。しかしながら、本発明の範囲はかかる実施例に制限されるものではない。尚、以下の例中、「部」及び「％」は特に断らない限りそれぞれ「重量部」及び「重量％」を意味する。
【００６４】
〔実施例１〕
下記の配合成分を（硬化剤を除く）を、それぞれニーダーにて混練し、次いで撹拌器にて分散し、更にサンドミルによって微分散し、１μｍのフィルターにて濾過後、硬化剤を最後に添加して下記組成の磁性塗料、中間層塗料およびバックコート塗料をそれぞれ調製した。
【００６５】
〔磁性塗料〕
・針状強磁性金属粉末                                      １００部
（平均長軸長：０．０７５μｍ、Ａｌ表面処理（３ｗｔ％）、ＢＥＴ比表面積：５２ｍ2 ／ｇ）
・カーボンブラック                                            １部
（平均一次粒径：４０ｎｍ、水分２％含有）
・α−アルミナ（平均一次粒径：０．２４μｍ）                  ５部
・塩化ビニル系共重合体                                      １０部
（平均重合度：２８０、エポキシ基含有量：１．２％、スルホン酸基含有量：８×１０-5モル／ｇ）
・ポリウレタン樹脂                                            ６部
（数平均分子量：２５０００、スルホン酸基含有量：１．２×１０-4モル／ｇ）
・ブチルステアレート                                          ２部
・パルミチン酸                                                ５部
・ポリイソシアネート系硬化剤                                  ３部
（「コロネートＬ」商品名、日本ポリウレタン工業製）
・メチルエチルケトン                                      １５０部
・トルエン                                                １５０部
・シクロヘキサノン                                        １５０部
【００６６】
〔中間層塗料〕
・α−Ｆｅ2 Ｏ3                                           １００部
（平均長軸長：０．０７５μｍ、Ａｌ表面処理（３ｗｔ％）、ＢＥＴ比表面積：５２ｍ2 ／ｇ）
・カーボンブラック                                            ３部
（平均一次粒径：４０ｎｍ、水分２％含有）
・α−アルミナ（平均一次粒径：０．２４μｍ）                  ５部
・塩化ビニル系共重合体                                      １０部
（平均重合度：２８０、エポキシ基含有量：１．２％、ヒドロキシル基含有量：０．６％、スルホン酸基含有量：８×１０-5モル／ｇ）
・ポリウレタン樹脂                                            ６部
（数平均分子量：２５０００、ヒドロキシル基含有量：０．２％、スルホン酸基含有量：１．２×１０-4モル／ｇ）
・ブチルステアレート                                          ２部
・パルミチン酸                                                ５部
・ポリイソシアネート系硬化剤                                  ３部
（「コロネートＬ」商品名、日本ポリウレタン工業製）
・メチルエチルケトン                                      １５０部
・トルエン                                                １５０部
・シクロヘキサノン                                        １５０部
【００６７】
〔バックコート塗料〕
・カーボンブラック                                      ３８．５部
（水分４％含有、平均一次粒径：１８ｎｍ、ＤＢＰ吸油量：２００ｍｌ／１００ｍｌ）
・カーボンブラック                                        １．５部
（水分４％含有、平均一次粒径：７５ｎｍ、ＤＢＰ吸油量：２００ｍｌ／１００ｍｌ）
・塩化ビニル系共重合体                                      ３０部
（平均重合度：２８０、エポキシ基含有量：１．２％、ヒドロキシル基含有量：０．６％、スルホン酸基含有量：８×１０-5モル／ｇ）
・ポリウレタン樹脂                                          ５０部
（数平均分子量：２５０００、ヒドロキシル基含有量：０．２％、スルホン酸基含有量：１．２×１０-4モル／ｇ）
・ブチルステアレート                                          １部
・パルミチン酸                                                １部
・ポリイソシアネート系硬化剤                                  ４部
（「コロネートＬ」商品名、日本ポリウレタン工業製）
・メチルエチルケトン                                      １５０部
・トルエン                                                １５０部
・シクロヘキサノン                                        １５０部
【００６８】
尚、バックコート塗料に配合される上記カーボンブラックは、塗料調製前に２０〜３５℃、５０〜８０％ＲＨの条件の空気中に３ヶ月自然放置して４％の水分を自然吸着させておいた。また、バックコート塗料の調製に先立ち、上記溶剤を上記カーボンブラックに少量吸着させておいた。更に、磁性塗料および中間層塗料に配合される上記カーボンブラックは、塗料調製前に２０〜２５℃、３０〜６０％ＲＨの条件の空気中に１ヶ月間自然放置して２％の水分を自然吸着させておいた。
【００６９】
厚さ６μｍのポリエチレンテレフタレート支持体（ヤング率８５０ｋｇ／ｍｍ2 ）上に、中間層塗料および磁性塗料を、中間層および磁性層の乾燥厚さがそれぞれ１．４μｍ及び０．１５μｍとなるように、ダイコーターにて同時重層塗布を行い、それぞれの塗膜を形成した。次いで、これらの塗膜を４００ｋＡ／ｍのソレノイドにより磁場配向処理をした。更に、乾燥炉中にて、８０℃の温風を１０ｍ／分の速度で塗膜に吹きつけて乾燥させた。乾燥後、９０℃、線圧３００ｋｇ／ｃｍの条件でインラインの７段カレンダーにて塗膜をカレンダー処理し、磁性層および中間層を形成した。引き続き、上記支持体の反対側の面上にバックコート塗料を乾燥厚さが０．４μｍになるように塗布し、９０℃にて乾燥した。この乾燥温度は、バックコート層に含まれる溶剤のうち最も沸点の低い溶剤であるメチルエチルケトンの沸点よりも１０℃高いものであった。乾燥後、常温で１日放置した後、バックコート層を温度９０℃、線圧３００ｋｇ／ｃｍの条件でインラインカレンダー処理した。最後に８ｍｍ幅にスリットして、図１に示す構造を有する磁気テープを製造した。尚、この磁気テープにおけるバックコート層の中心線平均粗さＲａは９ｎｍ、ヤング率は４５０ｋｇ／ｍｍ2 であり、磁性層の中心線平均粗さＲａは４．２ｎｍ、磁性層および中間層の平均ヤング率は１１００ｋｇ／ｍｍ2 であった。
【００７０】
〔実施例２〕
実施例１において、磁性塗料、中間層塗料およびバックコート塗料に配合されるカーボンブラックとして水分含有量が４％であるものを用い、且つ磁性層塗工後及びバックコート層塗工後のカレンダー条件を共に３５℃、線圧２５０ｋｇ／ｃｍに変更する以外は実施例１と同様にして磁気テープを得た。
【００７１】
〔実施例３〕
実施例２において、バックコート塗料に配合される塩化ビニル系共重合体の量を２０部に減らすと共にニトロセルロースを１０部新たに添加する以外は実施例２と同様にして磁気テープを得た。
【００７２】
〔実施例４〕
実施例２において、磁性塗料に配合されるカーボンブラックとして水分含有量１．２％、平均一次粒径２０ｎｍのカーボンブラックを３部用い、且つバックコート層に配合される塩化ビニル系共重合体の量を１０部に減らすと共にニトロセルロースを１０部新たに添加する以外は実施例２と同様にして磁気テープを得た。
【００７３】
〔比較例１〕
実施例２において、バックコート層塗工１時間経過後に８５℃、線圧２５０ｋｇ／ｃｍでカレンダー処理する以外は実施例２と同様にして磁気テープを得た。
【００７４】
〔比較例２〕
実施例２において、バックコート塗料に配合されるカーボンブラックとして水分含有量が０．２％のカーボンブラックを用いる以外は、実施例２と同様にして磁気テープを得た。
【００７５】
〔比較例３〕
比較例１において、磁性塗料の塩化ビニル系共重合体の配合量を１２部に変更すると共にポリウレタン樹脂の配合量を１２部に変更し、磁性層のカレンダー処理を、インラインカレンダーにて１００℃、線圧３００ｋｇ／ｃｍで行う以外は、比較例１と同様にして磁気テープを得た。
【００７６】
〔比較例４〕
実施例２において、磁性塗料、中間層塗料およびバックコート塗料に配合されるカーボンブラックとして、水分量が全て０．１％であるものを用い、磁性層およびバックコート層のカレンダー処理を塗工１時間経過後に、８５℃、線圧３００ｋｇ／ｃｍで行う以外は、実施例２と同様にして磁気テープを得た。
【００７７】
実施例および比較例で得られた磁気テープについて、その磁性層およびバックコート層の平均細孔径を上述の方法により測定すると共に下記の方法で中心線平均粗さＲａ及び動摩擦係数を測定した。その結果を表１に示す。
【００７８】
＜中心線平均粗さＲａの測定＞
Ｚｙｇｏ社製Laser Interferometric Microscope Maxim 3D Model 5700を用い、以下の条件で測定した。
・Filter：Fixed
・Remove：Cylinder
・Filter Freg ：４．０（１／ｍｍ）
・Filter Wavelength ：０．２５０（ｍｍ）
・Trim：０
・Trim Move ：All
・レンズ：Fizeau  ×４０
【００７９】
＜動摩擦係数の測定＞
（株）横浜システム研究所製のテープ走行試験機ＴＢＴ−３００Ｄを用いて、磁気テープを、その磁性層またはバックコート層が５ｍｍ径シリンダーに１８０°接触する状態で、テープ速度３．３６ｃｍ／秒にて走行させた。巻出側および巻取側のテンションをそれぞれ測定し、次式（ｉ）により摩擦係数（μ）を求めた。測定環境は２０℃・５０％ＲＨであった。
【００８０】
【数１】
0003846606.tif 000002
【００８１】
次に、実施例および比較例で得られた磁気テープの性能を評価するために下記の方法で出力および耐久性を測定した。その結果を表１に示す。
【００８２】
＜出力の測定＞
ヘッドテスター法を用い、記録波長０．６μｍの信号を記録して、その再生出力（ｄＢ）を測定した。再生出力は比較例１を基準とした相対値として表した。
【００８３】
＜耐久性の測定＞
温度５℃・相対湿度２０％の環境下で、得られた磁気テープをスチルモードで再生し、再生ＲＦ出力レベルが１／２に低下する迄の平均時間をサンプル数３０で測定した。また、該平均時間の標準偏差σも求めた。この標準偏差σの値が小さいほど、耐久性のばらつきが小さいことを意味する。
【００８４】
【表１】
0003846606.tif 000003
【００８５】
表１に示す結果から明らかなように、バックコート層における平均細孔径および磁性層の中心線平均粗さＲａが特定の範囲内にある実施例１〜４の磁気テープ（本発明品）は、比較例の磁気テープに比して出力が高く、耐久性に優れていることが判る。
【００８６】
【発明の効果】
以上、詳述した通り、本発明によれば、走行耐久性および電磁変換特性に優れた磁気記録媒体が得られる。
また、本発明によれば、高密度記録に適した磁気記録媒体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気記録媒体の一実施形態の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
１  磁気記録媒体
２  支持体
３  中間層
４  磁性層
５  バックコート層
【図１】
0003846606.tif 000004