JP2004178633A - 磁気テープ - Google Patents

Abstract

【課題】テープ幅に対して巻き径が大きいテープについても良好な巻き姿を確保し、テープ１巻当たりの記録容量が大きい大容量化に適した磁気テープを提供する。
【解決手段】リールに巻装されてカートリッジに組み込まれた磁気テープにおいて、前記リールに巻かれた際のテープ巻き径ｄ（ｍｍ）とテープ幅ｗ（ｍｍ）との間に１２＜ｄ／ｗ＜２５なる関係を有し、前記バックコート層の表面粗さ（Ｒａ）が５〜２０ｎｍなる範囲であり、前記リールのフランジの開き係数が０．００５〜０．０２２であることを特徴とする。
【選択図】 なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はリールに巻装され、カートリッジに組み込まれてなる磁気テープに関し、さらに詳しくは上記リールに巻き取られる際の巻き乱れを防止した、テープ１巻当たりの記録容量の大きな２リール型大容量磁気テープに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、特に磁気テープにおいてはカートリッジに組み込んだ際のテープ１巻当たりの記録容量を大きくするためにテープ厚みを薄くしたり、リールの最大巻き直径を大きくして巻き取られるテープ長さを長くすることや、テープ幅を狭くすることが試みられている。
【０００３】
ところが、テープ長さを長くして巻き直径が大きくなるとテープが巻き取られる部分の巻き取り面の曲率半径が大きくなり、巻き取られる際のテープとリールとの間に噛み込まれる空気が逃げ難くなり、この空気が逃げる際にテープを一緒に持ち上げて発生する所謂一枚飛び出しのような巻姿の異常が発生し易くなる。このように巻き姿が悪いテープに対して例えば輸送中などに振動が加わると、テープの飛び出した部分がリール上フランジと接触して折れてダメージを受け、エッジ近傍に記録されているＣＵＥオーディオ信号などの記録内容が読み出せなくなるような障害が発生する。
【０００４】
また、このような巻姿の異常はテープ幅が狭く、巻かれているテープ層間の摩擦抵抗が小さい場合にも発生し易いことが分かっている。
【０００５】
そこで、このような問題を解決するために、従来、テープにカッピングをつける方法（参考文献：特開平９−５４９４２号公報）やリール形状に工夫をこらしたりする方法（特許文献１、特許文献２、特許文献３）が提案されているが、テープ幅ｗに対する巻き直径ｄの比ｄ／ｗが１２より大きくなると充分な巻き姿を確保することが困難であった。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−２４３０５４号公報（第２−４頁）
【特許文献２】
特開２００２−２５１８５９号公報（第２−３頁）
【特許文献３】
特開２００２−２６９７１１号公報（第５頁）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このようなテープ幅に対して巻き直径が大きいテープについても良好な巻き姿を確保し、テープ１巻当たりの記録容量が大きい大容量化に適した磁気テープを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために鋭意検討した結果、非磁性支持体上に一方の面に磁性粉とバインダ樹脂とを含む磁性層が形成され、他面に非磁性粉とバインダ樹脂とを含むバック層が形成されてなり、リールに巻装されてカートリッジに組み込まれた磁気テープにおいて、前記リールに巻かれた際のテープ巻き直径ｄ（ｍｍ）とテープ幅ｗ（ｍｍ）との間に１２＜ｄ／ｗ＜２５なる関係を有し、前記バックコート層の表面粗さ（Ｒａ）が５〜２０ｎｍなる範囲であり、前記リールのフランジの開き係数が０．００５〜０．０２２である構成にすることにより、巻き姿が良好でテープ１巻当たりの記録容量が大きい磁気テープが得られることを見出した。
【０００９】
【発明の実施の形態】
リールに巻かれた際のテープ巻き直径ｄ（ｍｍ）とテープ幅ｗ（ｍｍ）との関係は、１２＜ｄ／ｗ＜２５であることが好ましい。１５＜ｄ／ｗ＜２０であることがより好ましい。この範囲が好ましいのは、ｄ／ｗの値が１２以下であるとテープ全長が短くなって十分な記録容量がえられなかったり、２５以上になると大きくなりすぎて取り扱いが困難になるためである。
【００１０】
バックコート層の表面粗さは、中心線平均粗さ（Ｒａ）で５〜２０ｎｍの範囲であることが好ましく、７〜１５ｎｍの範囲であることがより好ましい。この範囲が好ましいのは、４ｎｍ未満であると、巻き取り時に空気層の上でテープが滑り易くなるために巻き乱れが大きくなり、２０ｎｍを越えるとバックコート層の粗さが磁性層に転写して、磁性層の電磁変換特性が悪くなるためである。
【００１１】
バックコート層の表面粗さは、バックコート層に含ませる従来公知のカーボンブラックや無機粉末の粒子径や添加量、塗膜形成後のカレンダー処理、研磨処理などで制御することができる。
【００１２】
リールのフランジの開き係数は０．００５〜０．０２２の範囲であることが好ましく、０．０１０〜０．０１８の範囲であることがより好ましい。この範囲が好ましいのは、開き係数が、０．００５未満であると巻き取りを繰り返した時にテープエッジとフランジが擦れてテープエッジが損傷を受け易くなったり、０．０２２を越えるとテープ端とフランジの間に隙間が生じて巻き乱れが大きくなったりするからである。
【００１３】
ここで言う、リールのフランジの開き係数とは、リールのハブ径をＤｈ（ｍｍ）、リールのフランジ径をＤｆ（ｍｍ）、ハブ位置での上フランジと下フランジとの間隔をＬ１（ｍｍ）、フランジ最外周部での上フランジと下フランジとの間隔をＬ２（ｍｍ）とした時に下式で計算される値を言う。
【００１４】
フランジの開き係数＝（Ｌ２−Ｌ１）／（Ｄｆ−Ｄｈ）
上記フランジの開き係数は、ハブ位置から外周側に向かって上下フランジの間隔がどの程度の傾斜をもって広がっているかを示す値であり、大きいほうが上下フランジの間隔が外周側に行くほど急な傾斜をもって広がっていることを示す。
【００１５】
また、ハブ位置における上下フランジの間隔とテープ幅の寸法差（Ｌ１−ｗ）（ｍｍ）は０．１〜１．０の範囲にあることが好ましい。この範囲が好ましいのは、０．１未満であるとテープエッジとフランジが擦れ易く、１．０を越えるとテープ端とフランジの間に隙間が生じて巻き乱れが発生し易くなるためである。
【００１６】
本発明と類似の先行技術文献としては、特許文献１、特許文献２、特許文献３などがあるが、いずれもリールに巻かれた際のテープ巻き直径ｄ（ｍｍ）とテープ幅ｗ（ｍｍ）との関係が、１２＜ｄ／ｗ＜２５のような、テープ幅に対して巻き直径の大きな本発明の磁気テープの巻き乱れ防止に関する技術の開示はなく、さらに以下の点で本発明とは異なる。
【００１７】
特許文献１では、上フランジ及び下フランジから前記磁気テープの幅方向端部までの間隔の最大値が、０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ未満とすれば、巻き乱れが少なくなることを開示しているが、本発明のように上下フランジの外周方向に向けての開き具合の最適な範囲については開示していない。また、対象としているテープのｄ／ｗは９．４程度のもので、本発明の１２＜ｄ／ｗ＜２５のものとは大きく異なる。
【００１８】
特許文献２では、ハブに磁気テープが巻装されていくにつれてそのハブの外周面より外周側における前記上下フランジ間の寸法が漸減するような構造のハブが開示されているが、本発明のように上下フランジの外周方向に向けての開き具合の最適な範囲については開示していない。また、例示されているテープのｄ／ｗは２．２程度のもので、本発明の１２＜ｄ／ｗ＜２５のものとは大きく異なる。
【００１９】
特許文献３では、ハブ部の上下フランジの間隔Ｓ１と、テープ幅の上限値Ｐとの比（Ｓ１／Ｐ）が、１．０１０≦（Ｓ１／Ｐ）≦１．０２２の範囲に設定することと、リール外周部内側において対向するフランジの内面間の間隔Ｓ２と、テープ幅の上限値Ｐとの比（Ｓ２／Ｐ）が、（Ｓ１／Ｐ）＜（Ｓ２／Ｐ）＜１．０４１の範囲に設定することが開示されているが、この公報は箱状のケース本体の内部に、磁気テープを巻装した１個のリールが配置された、いわゆる１リール型カートリッジに関するもので、本発明の２リール型カートリッジとは異なるものである。また、例示されているテープのｄ／ｗは７．２程度のもので、本発明の１２＜ｄ／ｗ＜２５のものとは大きく異なる。
【００２０】
テープ幅に対して巻き直径の大きな磁気テープの巻き乱れ防止に関しては、特に前述した、フランジの開き係数が重要である。巻き直径が大きくなるほど巻き取り時のテープのぶれが大きくなるので、エッジが接触して損傷するのを防ぐために、通常は外周に向かうにつれて上下フランジの間隔が広くなるように設計されているが本発明のような巻き直径の大きな磁気テープに関しては間隔を広げ過ぎると、巻き乱れが発生するので、バックコート層の粗さを制御して、巻き取り時の、層間に含まれる空気をうまく逃がしてやることが必要となる。しかし、粗さを粗くし過ぎると、磁性層への粗さの転写が起こり磁性層の電磁変換特性が低下するため、その範囲を正確に制御することが必要である。本発明で開示した、フランジの開き係数の範囲に上下フランジの広がりを設定し、かつバックコート層の粗さの範囲に設定してはじめて、巻き乱れのない巻き直径の大きな磁気テープが得られる。
【００２１】
次に、本発明の磁気記録媒体の構成要素についてさらに詳述する。
＜非磁性支持体＞
非磁性支持体の厚さは，用途によって異なるが，好ましくは、２．０〜７．０μｍのものが使用される。より好ましくは２．５〜５．０μｍ，最も好ましくは３．０〜４．０μｍである。この範囲の厚さの非磁性支持体が使用されるのは，２．０μｍ未満では製膜が難しく，またテープ強度が小さくなり，７．０μｍを越えるとテープ全厚が大きくなり，テープ１巻当りの記録容量が小さくなるためである。
【００２２】
本発明に用いる非磁性支持体の長手方向のヤング率は，５．９ＧＰａ（６００ｋｇ／ｍｍ２ ）以上が好ましく，６．８ＧＰａ（７００ｋｇ／ｍｍ２ ）以上がより好ましい。非磁性支持体の長手方向のヤング率が５．９ＧＰａ（６００ｋｇ／ｍｍ２ ）以上がよいのは，長手方向のヤング率５．９ＧＰａ（６００ｋｇ／ｍｍ２ ）未満では，テープ走行が不安定になるためである。また，ヘリキャルスキャンタイプでは，長手方向のヤング率／幅方向のヤング率は，０．６０〜１．０の特異的範囲が好ましい。長手方向のヤング率／幅方向のヤング率が，０．６５〜０．７５の範囲がより好ましい。長手方向のヤング率／幅方向のヤング率が，０．６０〜１．０の特異的範囲がよいのは，０．６０未満または１．０を越えると，メカニズムは現在のところ不明であるが，磁気ヘッドのトラックの入り側から出側間の出力のばらつき（フラットネス）が大きくなるためである。このばらつきは長手方向のヤング率／幅方向のヤング率が０．８０付近で最小になる。さらに、リニアレコーディングタイプでは，長手方向のヤング率／幅方向のヤング率は，理由は明らかではないが、０．７０〜１．３０が好ましい。このような特性を満足する樹脂フィルムには二軸延伸のポリエチレンテレフタレートフィルム，ポリエチレンナフタレートフィルム，芳香族ポリアミドフイルム，芳香族ポリイミドフィルム等がある。
【００２３】
＜下塗層＞
磁性層を薄層化して短波長記録特性を向上させるためには、磁性層と非磁性支持体との間に下塗層を設けると、磁性層の平滑性と耐久性が向上できるので好ましい。
【００２４】
下塗層の厚さは、０．２〜２．２μｍの範囲であることが好ましい。この範囲が好ましいのは、０．２未満では、磁性層への潤滑剤の供給が不十分になったり、磁性層の平滑化効果が小さくなるためである。
【００２５】
下塗層には、導電性改良の目的でカーボンブラック、テープ剛性の制御を目的に酸化鉄を添加する。下塗層が、下塗層中の全無機粉体の重量を基準にして、平均粒子径１０〜１００ｎｍのカーボンブラックを１５〜３５重量％、平均長軸径０．０５〜０．２０μｍ、平均短軸径５〜２００ｎｍの非磁性の酸化鉄を３５〜８３重量％含有させると、ウエット・オン・ウエットで、その上に形成し、遠赤外線乾燥した磁性層の厚さむらが小さくなるので好ましい。なお、非磁性酸化鉄は通常針状であるが、粒状または無定形の非磁性酸化鉄を使用する場合には平均粒子径５〜２００ｎｍの酸化鉄が好ましい。
【００２６】
下塗層には、カーボンブラックや非磁性の酸化鉄を添加するのが好ましい。下塗層に添加するカーボンブラック（ＣＢ）としては、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック等を使用できる。平均粒子径が５〜２００ｎｍのものが使用されるが、平均粒子径１０〜１００ｎｍのものが好ましい。この範囲が好ましいのは、カーボンブラックがストラクチャーを持っているため、平均粒子径が１０ｎｍ以下になるとＣＢの分散が難しく、１００ｎｍ以上では平滑性が悪くなるためである。ＣＢ添加量は、ＣＢの粒子径によって異なるが、当該下塗層中の全無機粉体の重量を基準にして、１５〜３５重量％が好ましい。この範囲が好ましいのは、１５重量％未満では導電性向上効果が乏しく、３５重量％を越えると効果が飽和するためである。粒径１５〜８０ｎｍのＣＢを１５〜３５重量％使用するのがより好ましく、粒径２０〜５０ｎｍのＣＢを２０〜３０重量％用いるのがさらに好ましい。このような粒径・量のカーボンブラックを添加することにより電気抵抗が低減され、静電ノイズの発生やテープ走行むらが小さくなると共に、遠赤外線乾燥した磁性層の厚さむらが小さくなる。
【００２７】
また、下塗層に添加する非磁性の酸化鉄としては、針状の場合、平均長軸径０．０５〜０．２０μｍ、平均短軸径５〜２００ｎｍのものが好ましく、粒状または無定形のものでは、平均粒子径５〜２００ｎｍが好ましい。なお、針状のものが磁性層の配向がよくなるのでより好ましい。添加量は、下塗層中の全無機粉体の重量を基準にして、３５〜８３重量％が好ましい。この範囲の平均粒子径（針状の場合は短軸径）が好ましいのは、平均粒子径が５ｎｍ未満では均一分散が難しく、２００ｎｍを越えると下塗層と磁性層の界面の凹凸が増加するためである。この範囲の添加量が好ましいのは、３５重量％未満では塗膜強度向上効果が小さく、８３重量％を越えると反って塗膜強度が低下するためである。また、前記下塗層と磁性層からなる塗布層のヤング率を検討した結果、塗布層のヤング率にも最適範囲があり、塗布層のヤング率が非磁性支持体の長手方向と幅方向におけるヤング率の平均値を４０〜２００％の範囲にすると、テープの耐久性が大きく、且つテープ−ヘッド間のタッチがよくなり、磁気ヘッドのトラックの入り側から出側間の出力のばらつき（フラットネス）が小さくなることを見出した。５０〜１５０％の範囲がより好ましく、６０〜１２０％の範囲がさらに好ましい。この範囲が好ましいのは４０％未満では塗布膜の耐久性が小さくなり、２００％を越えるとテープ−ヘッド間のタッチが悪くなるためである。なお、下塗層と磁性層からなる塗布層のヤング率の制御には、カレンダ条件による制御法を用いる。
【００２８】
さらに、下塗層のヤング率は、磁性層のヤング率の８０〜９９％が好ましい。下塗層のヤング率が磁性層のそれより低い方がよいのは、下塗層が一種のクッションの作用をするためである。
【００２９】
＜潤滑剤＞
下塗層と磁性層からなる塗布層に、役割の異なる潤滑剤を使用する。下塗層には全粉体に対して０．５〜４．０重量％の高級脂肪酸を含有させ、０．２〜３．０重量％の高級脂肪酸のエステルを含有させると、ヘッドとの摩擦係数が小さくなるので好ましい。この範囲の高級脂肪酸添加が好ましいのは、０．５重量％未満では、摩擦係数低減効果が小さく、４．０重量％を越えると下塗層が可塑化してしまい強靭性が失われる。また、この範囲の高級脂肪酸のエステル添加が好ましいのは、０．２重量％未満では、摩擦係数低減効果が小さく、３．０重量％を越えると磁性層への移入量が多すぎるため、テープとヘッドが貼り付く等の副作用があるためである。
【００３０】
磁性層には強磁性粉末に対して０．５〜３．０重量％の脂肪酸アミドを含有させ、０．２〜３．０重量％の高級脂肪酸のエステルを含有させると、テープ走行時の摩擦係数が小さくなるので好ましい。この範囲の脂肪酸アミドが好ましいのは、０．２重量％未満ではヘッド／磁性層界面での直接接触が起りやすく焼付き防止効果が小さく、３．０重量％を越えるとブリードアウトしてしまいドロップアウトなどの欠陥が発生する。脂肪酸アミドとしてはパルミチン酸、ステアリン酸等のアミドが使用可能である。また、上記範囲の高級脂肪酸のエステル添加が好ましいのは、０．２重量％未満では摩擦係数低減効果が小さく、３．０重量％を越えるとヘッドに貼り付く等の副作用があるためである。なお、磁性層の潤滑剤と下塗層の潤滑剤の相互移動を排除するものではない。
【００３１】
＜磁性層＞
磁性層中に含ませる磁性粉の平均粒子径は、１０〜１００ｎｍの範囲にあるのが好ましく、１５〜６０ｎｍの範囲がより好ましい。この範囲が好ましいのは、平均粒子径が１０ｎｍ未満では、粒子の表面エネルギーが大きくなって分散が困難になり、平均粒子径が１００ｎｍを越えるとノイズが大きくなるためである。磁性粉としては、強磁性鉄系金属磁性粉や窒化鉄磁性粉，板状の六方晶Ｂａ−フエライト磁性粉等が好ましい。
【００３２】
強磁性鉄系金属磁性粉には、Ｍｎ 、Ｚｎ 、Ｎｉ 、Ｃｕ 、Ｃｏ などの遷移金属を合金として含ませてもよい。その中でも、Ｃｏ 、Ｎｉ が好ましく、とくにＣｏ は飽和磁化を最も向上できるので、好ましい。上記の遷移金属元素の量としては、鉄に対して、５〜５０ 原子％とするのが好ましく、１０〜３０ 原子％とするのがより好ましい。また、イツトリウム、イツテルビウム、セシウム、プラセオジウム、サマリウム、ランタン、ユ―ロピウム、ネオジム、テルビウムなどから選ばれる少なくとも１ 種の希土類元素を含ませても良い。その中でも、ネオジムとサマリウム、テルビウム、イツトリウムを用いたときに、高い保磁力が得られ好ましい。希土類元素の量は鉄に対して０．２〜２０ 原子％、好ましくは０．３〜１５ 原子％、より好ましくは０．５〜１０ 原子％である。
【００３３】
強磁性鉄系金属磁性粉にホウ素を含ませてもよい。ホウ素を含ませることにより、平均粒子径が５０ｎｍ以下の粒状ないし楕円状の超微粒子が得られる。また同ホウ素の量は、磁性粉末全体中、鉄に対して０．５〜３０ 原子％、好ましくは１〜２５ 原子％、より好ましくは２〜２０ 原子％である。上記両原子％は、蛍光Ｘ 線分析により測定される値である（参考文献：特開２００１−１８１７５４号公報）。
【００３４】
窒化鉄磁性粉は，公知のものを用いることができ，形状は針状の他に球状や立方体形状などの不定形のものを用いることができる。粒子径や比表面積については磁気記録用の磁性粉としての要求特性をクリアするためには，限定した磁性粉末の製造条件とすることが必要である（参考特許：特開２０００−２７７３１１号公報）。
【００３５】
強磁性鉄系金属磁性粉および窒化鉄磁性粉の保磁力は、８０〜３２０ｋＡ／ｍが好ましく、飽和磁化量は、８０〜２００Ａ・ｍ２ ／ｋｇ（８０〜２００ｅｍｕ／ｇ）が好ましく、１００〜１８０Ａ・ｍ２ ／ｋｇ（１００〜１８０ｅｍｕ／ｇ）がより好ましい。
【００３６】
強磁性鉄系金属磁性粉および窒化鉄磁性粉の平均粒子径としては、１０〜１００ｎｍが好ましく、１５〜６０ｎｍがより好ましい。この範囲が好ましいのは、平均粒子径が１０ｎｍ未満となると、保磁力が低下したり、粒子の表面エネルギーが増大するため塗料中での分散が困難になったり、平均粒子径が１００ｎｍより大きいと、粒子の大きさに基づく粒子ノイズが大きくなるためである。また、この強磁性粉末のＢＥＴ比表面積は、３５ｍ２ ／ｇ以上が好ましく、４０ｍ２ ／ｇ以上がより好ましく、５０ｍ２ ／ｇ以上が最も好ましい。通常１００ｍ２ ／ｇ以下である。
【００３７】
六方晶Ｂａ−フエライト磁性粉の保磁力は、１２０〜３２０ｋＡ／ｍが好ましく、飽和磁化量は、４０〜７０Ａ・ｍ２ ／ｋｇ（４０〜７０ｅｍｕ／ｇ）が好ましい。なお、これらの強磁性粉末の磁気特性は、いずれも試料振動形磁束計で外部磁場１２７３．３ｋＡ／ｍ（１６ｋＯｅ）での測定値をいうものである。また，粒径（板面方向の大きさ）は１０〜５０ｎｍが好ましく、１０〜３０ｎｍがより好ましく、１０〜２０ｎｍがさらに好ましい。粒径が１０ｎｍ未満となると、粒子の表面エネルギーが増大するため塗料中への分散が困難になり、５０ｎｍを越えると、粒子の大きさに基づく粒子ノイズが大きくなる。なお、上記の平均粒子径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）にて撮影した写真から各粒子の最大径（針状粉では長軸径、板状粉では板径）を実測し、１００個の平均値により求めたものである。また、板状比（板径／板厚）は２〜１０が好ましく、２〜５がより好ましく、２〜４がさらに好ましい。また、六方晶Ｂａ−フエライト磁性粉のＢＥＴ比表面積は、１〜１００ｍ２ ／ｇが好ましく用いられる。
【００３８】
磁性層（下塗層の場合も同様）に用いるバインダ樹脂としては、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、塩化ビニル−ビニルアルコール共重合樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合樹脂、塩化ビニル−水酸基含有アルキルアクリレート共重合樹脂、ニトロセルロース樹脂などのセルロース系樹脂の中から選ばれる少なくとも１種とポリウレタン樹脂とを組み合わせたものが挙げられる。中でも、塩化ビニル−水酸基含有アルキルアクリレート共重合樹脂とポリウレタン樹脂を併用するのが好ましい。ポリウレタン樹脂には、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエーテルポリウレタン樹脂、ポリエーテルポリエステルポリウレタン樹脂、ポリカーボネートポリウレタン樹脂、ポリエステルポリカーボネートポリウレタン樹脂などがある。
【００３９】
官能基として−ＣＯＯＨ、−ＳＯ_３ Ｍ、−ＯＳＯ_３ Ｍ、−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）_３ 、−Ｏ−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）_２ ［Ｍは水素原子、アルカリ金属塩基又はアミン塩］、−ＯＨ、−ＮＲ’ Ｒ’’、−Ｎ^＋ Ｒ’’’ Ｒ’’’’Ｒ’’’’’ ［Ｒ’ 、Ｒ’’、Ｒ’’’ 、Ｒ’’’’、Ｒ’’’’’ は水素または炭化水素基］、エポキシ基を有する高分子からなるウレタン樹脂等の樹脂が使用される。このような樹脂を使用するのは、上述のように磁性粉等の分散性が向上するためである。２種以上の樹脂を併用する場合には、官能基の極性を一致させるのが好ましく、中でも−ＳＯ_３ Ｍ基どうしの組み合わせが好ましい。
【００４０】
これらの樹脂は、強磁性粉末１００重量部に対して、７〜５０重量部、好ましくは１０〜３５重量部の範囲で用いられる。特に、塩化ビニル系樹脂５〜３０重量部と、ポリウレタン樹脂２〜２０重量部とを、複合して用いるのが最も好ましい。
【００４１】
これらの樹脂とともに、樹脂中に含まれる官能基などと結合させて架橋する熱硬化性の架橋剤を併用するのが望ましい。この架橋剤としては、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどや、これらのイソシアネート類とトリメチロールプロパンなどの水酸基を複数個有するものとの反応生成物、上記イソシアネート類の縮合生成物などの各種のポリイソシアネートが好ましい。これらの架橋剤は、樹脂１００重量部に対して、通常１０〜５０重量部の割合で用いられる。より好ましくは１５〜３５重量部である。
【００４２】
また、磁性層には従来公知の研磨材を添加することができるが、これらの研磨材としては、α−アルミナ、β−アルミナ、炭化ケイ素、酸化クロム、酸化セリウム、α−酸化鉄、コランダム、人造ダイアモンド、窒化珪素、炭化珪素、チタンカーバイド、酸化チタン、二酸化珪素、窒化ホウ素、など主としてモース硬度６以上のものが単独または組み合わせで使用されるが、これらの中でもアルミナは高硬度で少量の添加量でヘッドクリーニング効果に優れるため特に好ましい。研磨材の粒子径としては、０．０１〜０．１μｍと薄い磁性層では、通常、平均粒子径で０．００２〜０．１５μｍとすることが好ましく、平均粒子径０．００５〜０．１０μｍがより好ましい。添加量は強磁性粉末に対して５〜２０重量％が好ましい。より好ましくは８〜１８重量％である。
【００４３】
さらに、本発明の磁性層には導電性向上と表面潤滑性向上を目的に従来公知のカーボンブラック（ＣＢ）を添加することができるが、これらのカーボンブラックとしては、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック等を使用できる。平均粒子径が５〜２００ｎｍのものが使用されるが、平均粒子径１０〜１００ｎｍのものが好ましい。この範囲が好ましいのは、平均粒子径が５ｎｍ以下になるとカーボンブラックの分散が難しく、２００ｎｍ以上では多量のカーボンブラックを添加することが必要になり、何れの場合も表面が粗くなり、出力低下の原因になるためである。添加量は強磁性粉末に対して０．２〜５重量％が好ましい。より好ましくは０．５〜４重量％である。
【００４４】
＜バックコート層＞
本発明の磁気テープを構成する非磁性支持体の他方の面（磁性層が形成されている面とは反対側の面）には、走行性の向上、巻き乱れ防止等を目的としてバックコート層を設ける。バックコート層の厚さは０．２〜０．８μｍが好ましい。この範囲が良いのは、０．２μｍ未満では、走行性向上効果が不充分で、０．８μｍを越えるとテープ全厚が厚くなり、１巻当たりの記憶容量が小さくなるためである。バックコート層の導電性、走行性、表面粗さを最適化するために、カーボンブラック（ＣＢ）や他の無機粉体を含ませることが好ましい。カーボンブラックとしては、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック、等を使用できる。通常、小粒径カーボンブラックと大粒径カーボンブラックを使用する。小粒径カーボンブラックには、平均粒子径が５〜２００ｎｍのものが使用されるが、平均粒子径１０〜１００ｎｍのものがより好ましい。この範囲がより好ましいのは、平均粒子径が１０ｎｍ以下になるとカーボンブラックの分散が難しく、平均粒子径が１００ｎｍ以上では多量のカーボンブラックを添加することが必要になり、何れの場合も表面が粗くなり、磁性層への裏移り（エンボス）原因になるためである。大粒径カーボンブラックとして、小粒径カーボンブラックの５〜１５重量％、平均粒子径３００〜４００ｎｍの大粒径カーボンブラックを使用すると、表面も粗くならず、走行性向上効果も大きくなる。小粒径カーボンブラックと大粒径カーボンブラック合計の添加量は、バックコート層中の全無機粉体重量を基準にして６０〜９８重量％が好ましく、７０〜９５重量％がより好ましい。表面粗さＲａは５〜２０ｎｍが好ましく、７〜１５ｎｍがより好ましい。表面粗さは用いるカーボンブラックや無機粉体の粒子径や使用量、塗膜形成後のカレンダ条件により制御することができる。
【００４５】
また、バックコート層には、強度向上を目的に、平均粒子径が０．０５〜０．６μｍの酸化鉄を添加するのが好ましく、０．０８〜０．５μｍがより好ましい。添加量はバックコート層中の全無機粉体重量を基準にして２〜４０重量％が好ましく、５〜３０重量％がより好ましい。また、平均粒子径が０．１〜０．６μｍのアルミナをバックコート層中の全無機粉体重量を基準にして０．５〜５重量％添加すると、さらにバックコート層の強度が向上する。
【００４６】
バックコート層に用いるバインダ樹脂としては、前述した磁性層や下塗層に用いるバインダ樹脂と同じものを使用できるが、これらの中でも摩擦係数を低減し走行性を向上させるため、セルロース系樹脂とポリウレタン系樹脂とを複合して併用することが好ましい。結合剤の含有量は、通常、前記カーボンブラックと前記無機非磁性粉末との合計量１００重量部に対して４０〜１５０重量部、好ましくは５０〜１２０重量部、より好ましくは６０〜１１０重量部、さらに好ましくは７０〜１１０重量部である。前記範囲が好ましいのは、５０重量部未満では、バックコート層の強度が不十分であり、１２０重量部を越えると摩擦係数が高くなりやすいためである。セルロース系樹脂を３０〜７０重量部、ポリウレタン系樹脂を２０〜５０重量部使用することが好ましい。また、さらに結合剤を硬化するために、ポリイソシアネート化合物などの架橋剤を用いることが好ましい。
【００４７】
バックコート層には、前述した磁性層や下塗層に用いる架橋剤と同様の架橋剤を使用する。架橋剤の量は、結合剤１００重量部に対して、通常、１０〜５０重量部の割合で用いられ、好ましくは１０〜３５重量部、より好ましくは１０〜３０重量部である。前記範囲が好ましいのは、１０重量部未満ではバックコート層の塗膜強度が弱くなりやすく、３５重量部を越えるとＳＵＳに対する動摩擦係数が大きくなるためである。
【００４８】
【実施例】
以下に実施例によって本発明を詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例、比較例の部は重量部を示す。
実施例１：
≪下塗塗料成分≫
（１）
・針状酸化鉄（平均粒子径：１００ｎｍ） ６８部
・粒状アルミナ粉末（平均粒子径：８０ｎｍ） ８部
・カーボンブラック（平均粒子径：２５ｎｍ） ２４部
・ステアリン酸 ２．０部
・塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート共重合体共重合体 ８．８部
（含有−ＳＯ_３ Ｎａ基：０．７×１０^−４当量／ｇ）
・ポリエステルポリウレタン樹脂 ４．４部
（Ｔｇ：４０℃、含有−ＳＯ_３ Ｎａ基：１×１０^−４当量／ｇ）
・シクロヘキサノン ２５部
・メチルエチルケトン ４０部
・トルエン １０部
（２）
・ステアリン酸ブチル １部
・シクロヘキサノン ７０部
・メチルエチルケトン ５０部
・トルエン ２０部
（３）
・ポリイソシアネート ２．５部
・シクロヘキサノン １０部
・メチルエチルケトン １５部
・トルエン １０部
【００４９】
≪磁性塗料成分≫
（１）混練工程
・強磁性鉄系金属磁性粉 １００部
（Ｃｏ／Ｆｅ：２０ａｔ％、
Ａｌ／（Ｆｅ＋Ｃｏ）：４．７ｗｔ％、
Ｙ／（Ｆｅ＋Ｃｏ）：２．３ａｔ％、
σｓ：１３８Ａｍ^２／ｋｇ （１３８ｅｍｕ／ｇ）、
Ｈｃ：１５０ｋＡ／ｍ （１８８５Ｏｅ）、
平均粒子径：１００ｎｍ）
・塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート共重合体 １４部
（含有−ＳＯ_３ Ｎａ基：０．７×１０^−４当量／ｇ）
・ポリエステルポリウレタン樹脂（ＰＵ） ５部
（含有−ＳＯ_３ Ｎａ基：０．７×１０^−４当量／ｇ）
・アルミナ（平均粒子径：２００ｎｍ） １０部
・カーボンブラック（平均粒子径：２５ｎｍ） ３部
・メチルアシッドホスフェート（ＭＡＰ） ２部
・テトラヒドロフラン（ＴＨＦ） ２０部
・メチルエチルケトン／シクロヘキサノン（ＭＥＫ／Ａ） ９部
（２）希釈工程
・パルミチン酸アミド（ＰＡ） １．５部
・ステアリン酸ｎ−ブチル（ＳＢ） １部
・メチルエチルケトン／シクロヘキサノン（ＭＥＫ／Ａ） ３５０部
（３）配合工程
・ポリイソシアネート １．５部
・メチルエチルケトン／シクロヘキサノン（ＭＥＫ／Ａ） ２９部
【００５０】
上記の下塗塗料成分において（１）を回分式ニーダで混練したのち、（２）を加えて攪拌の後サンドミルで滞留時間を６０分として分散処理を行い、これに（３）を加え攪拌・濾過した後、下塗層用塗料とした。
【００５１】
これとは別に、上記の磁性塗料の成分において（１）混連工程成分を予め高速混合しておき、その混合粉末を連続式２軸混練機で混練し、さらに（２）希釈工程成分を加え連続式２軸混練機で少なくとも２段階以上に分けて希釈を行い、サンドミルで滞留時間を４５分として分散し、これに（３）配合工程成分を加え攪拌・濾過後、磁性塗料とした。
【００５２】
上記の下塗塗料を、ポリエチレンテレフタレートフイルム（厚さ６．０μｍ、ＭＤ＝５．９ＧＰａ、ＭＤ／ＴＤ＝１．０、商品名：ルミラー、東レ製）からなる非磁性支持体（ベースフィルム）上に、乾燥、カレンダ後の厚さが１．０μｍとなるように塗布し、この下塗層上に、さらに上記の磁性塗料を磁場配向処理、乾燥、カレンダー処理後の磁性層の厚さが０．２５μｍとなるようにウエット・オン・ウエットで塗布し、磁場配向処理後、ドライヤおよび遠赤外線を用いて乾燥し、磁気シートを得た。なお、磁場配向処理は、ドライヤ前にＮ−Ｎ対抗磁石（５ｋＧ）を設置し、ドライヤ内で塗膜の指蝕乾燥位置の手前側７５ｃｍからＮ−Ｎ対抗磁石（５ｋＧ）を２基５０ｃｍ間隔で設置して行った。塗布速度は１００ｍ／分とした。
【００５３】
このようにして得られた磁気シートを金属ロールからなる７段カレンダで、温度１００℃、線圧１９６ｋＮ／ｍの条件で鏡面化処理した。
【００５４】
≪バックコート層用塗料成分≫
・カーボンブラック（粒径：２５ｎｍ） ８０部
・カーボンブラック（粒径：０．３５μｍ） １０部
・粒状酸化鉄（粒径：５０ｎｍ） １０部
・ニトロセルロース ４５部
・ポリウレタン樹脂（ＳＯ_３ Ｎａ基含有） ３０部
・シクロヘキサノン ２６０部
・トルエン ２６０部
・メチルエチルケトン ５２５部
【００５５】
上記バックコート層用塗料成分をサンドミルで滞留時間４５分として分散した後、ポリイソシアネート１５部を加えてバックコート層用塗料を調整し濾過後、上記で作製した磁気シートの磁性層の反対面に、乾燥、カレンダ後の厚みが０．５μｍとなるように塗布し、乾燥した。
【００５６】
得られたバックコート層付き磁気シートを金属ロールからなる７段カレンダで、温度１２０℃、線圧１９６ｋＮ／ｍの条件で鏡面化処理した。６．３５ｍｍ幅に裁断し、これを２００ｍ／分で走行させながら磁性層表面をラッピングテープ研磨、ブレード研磨そして表面拭き取りの後処理を行い、磁気テープを作製した。この時、ラッピングテープにはＫ１００００、ブレードには超硬刃、表面拭き取りには東レ製トレシー（商品名）を用い、走行張力２０ｇで処理を行った。
【００５７】
その後、ハブ位置での上下フランジ間隔が７．０５ｍｍ、フランジ開き係数が０．００６で外径８２ｍｍのリールに巻き直径が８１ｍｍになるように巻き取り（ｄ／ｗ＝１２．９）、これを収納するカートリッジに組み込み、評価用テープを作製した。
実施例２：
【００５８】
リールをフランジ開き係数が０．００６の物から０．０１４の物に変更し、バックコートのカレンダ条件を温度１２０℃、線圧１９６ｋＮ／ｍから温度１００℃、線圧１９６ｋＮ／ｍに変更した以外は、実施例１と同様にして実施例２の評価用テープを作成した。
【００５９】
実施例３：
リールをフランジ開き係数が０．００６の物から０．０２１の物に変更し、バックコートのカレンダ条件を温度１２０℃、線圧１９６ｋＮ／ｍから温度８０℃、線圧１９６ｋＮ／ｍに変更した以外は、実施例１と同様にして実施例３の評価用テープを作成した。
【００６０】
比較例１：
リールをフランジ開き係数が０．００６の物から０．０１４の物に変更し、バックコートのカレンダ条件を温度１２０℃、線圧１９６ｋＮ／ｍから温度１３０℃、線圧２４５ｋＮ／ｍに変更した以外は、実施例１と同様にして比較例１の評価用テープを作成した。
【００６１】
比較例２：
リールをフランジ開き係数が０．００６の物から０．０１４の物に変更し、バックコートのカレンダ条件を温度１２０℃、線圧１９６ｋＮ／ｍから温度６０℃、線圧１９６ｋＮ／ｍに変更した以外は、実施例１と同様にして比較例２の評価用テープを作成した。
【００６２】
比較例３：
リールをフランジ開き係数が０．００６の物から０．０２３の物に変更し、バックコートのカレンダ条件を温度１２０℃、線圧１９６ｋＮ／ｍから温度１００℃、線圧１９６ｋＮ／ｍに変更した以外は、実施例１と同様にして比較例１の評価用テープを作成した。
【００６３】
比較例４：
リールをフランジ開き係数が０．００６の物から０．００４の物に変更し、バックコートのカレンダ条件を温度１２０℃、線圧１９６ｋＮ／ｍから温度１００℃、線圧１９６ｋＮ／ｍに変更した以外は実施例１と同様にして比較例１の評価用テープを作成した。
【００６４】
得られたテープの評価は、以下のように行った。
＜バックコート層の表面粗さ測定＞
ＺＹＧＯ社製汎用三次元表面構造解析装置Ｎｅｗ Ｖｉｅｗ５０００による走査型白色光干渉法にてＳｃａｎ Ｌｅｎｇｔｈを５．０μｍ、ＦＤＡ Ｒｅｓ：Ｐｈａｓｅ１で測定した。測定視野は３６０μｍ×２７０μｍである。バックコート層の中心線平均表面粗さをＲａとして求めた。
【００６５】
＜保存後の出力＞
テープを５０℃、８０％ＲＨ環境下に１６８時間保存後、常温常湿に２４時間以上放置した後、ＤＶＣＰＲＯ−ＸＬ用ＶＴＲにて、４１．８ＭＨｚの信号を記録１パス後、再生１パスを行い出力を測定する。保存前の出力との差で表した。
【００６６】
＜走行後のＣＵＥオーディオ出力変動＞
ＤＶＣＰＲＯ−ＸＬ用ＶＴＲにて１００往復走行後、規定記録レベルの正弦波信号（１ｋＨｚ）をテープ全長に記録し、再生時の出力変動の最大値を出力変動とした。
【００６７】
【表１】

【００６８】

【００６９】
表１から明らかなように、バックコート層の粗さとフランジ開き係数を好ましい範囲にした、本発明の実施例１〜３に係る磁気テープは、巻き姿がよく、テープエッジの損傷が無いことや、バックコート層からの粗さの転写もすくないために、比較例１〜４の磁気テープに比べて諸特性が優れている。
【００７０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば巻き姿が良好で諸特性の優れた、テープ１巻当たりの記録容量が大きい大容量化に適した磁気テープが得られる。

Claims (1)

1. 非磁性支持体上に一方の面に磁性粉とバインダ樹脂とを含む磁性層が形成され、他面に非磁性粉とバインダ樹脂とを含むバックコート層が形成されてなり、リールに巻装されてカートリッジに組み込まれた磁気テープにおいて、前記リールに巻かれた際のテープ巻き直径ｄ（ｍｍ）とテープ幅ｗ（ｍｍ）との間に１２＜ｄ／ｗ＜２５なる関係を有し、前記バックコート層の表面粗さ（Ｒａ）が５〜２０ｎｍなる範囲であり、前記リールのフランジの開き係数が０．００５〜０．０２２であることを特徴とする磁気テープ。