JP2005339593A - 磁気テープおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 走行耐久性に優れ、繰り返しＦＦ／ＲＥＷ走行しても、ドロップアウトの増加および出力低下を顕著に抑制することのできる磁気テープおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】 支持体２２の一面上に少なくとも強磁性粉末と結合剤を含む磁性層２３を有し、他方の面にバック層２４を有する磁気テープ２１において、以下の条件（１）および（２）を満足する。（１）非拘束側切断面における磁性層最大凸量Ｌが１．０μｍ以下である。（２）拘束側切断面および非拘束側切断面に付着する粒径１．０μｍ以上の粒子が、合計１００個／２０ｍｍ以下である。この磁気テープは、磁気テープの非拘束切断面を形成する上刃の刃先角度が、５０〜８０°である裁断装置によって製造できる。
【選択図】 図２

Description

本発明は磁気テープおよびその製造方法に関するものであり、詳しくは、走行耐久性に優れ、繰り返しＦＦ／ＲＥＷ走行しても、ドロップアウトの増加および出力低下を顕著に抑制することのできる磁気テープおよびその製造方法に関するものである。

磁気記録媒体は、録音用テープ、ビデオテープ、データ記録用テープ、ディスク等として広く用いられている。磁気記録媒体は年々高密度化され記録波長が短くなっており、記録方式もアナログ方式からデジタル方式まで検討されている。
特に、鉄を主体とした強磁性金属粉末を、結合剤と共に非磁性支持体上に塗布した磁気記録媒体はその優れたコストパフォーマンスで、現在業務用ビデオ・データ記録用の媒体の主流になっている。これら業務用ビデオ・データ用記録の磁気記録媒体には高い電磁変換特性が要求されると同時に、扱われる画像やデータが商品になるため、一般コンシューマー用途に比べ様々な環境条件での過酷な使用に耐える走行耐久性が要求されている。すなわち、求められる走行耐久性としては、ドロップアウト（ＤＯ）、目詰まり、出力低下の抑制などがある。

特許文献１には、ＤＯの低減を目的として、非磁性支持体最大凸部の頂点より突出した磁性層部分の０．０３ｍｍあたりの体積が０より大きく１００μｍ³ 未満であること、または、磁性層のエッジ部分のクラック数が０〜１００個／ｍｍである磁気記録媒体が開示されている。
特許文献２には、電磁変換特性、ＤＯ、耐久性等の信頼性、生産性の向上を目的として、下層非磁性層の最端部より突出していない磁気記録媒体が開示されている。

ところで、磁気テープがＶＴＲ等で走行するとき、多くのＶＴＲ等は磁気テープのエッジを規制するため、エッジは常にこの規制ガイドと接触して走行している。これが原因となり、特に、ＦＦ／ＲＥＷの繰り返し耐久走行試験を行った場合、磁気テープの走行前後の折り返し部でＤＯ増加や出力低下が顕著になる。近年の高記録密度の飛躍的な向上でこのガイド規制はますます厳しくなってきた。したがって、厳しいガイド規制下においても、優れた走行耐久性を有する磁気テープが求められている。

特開平８−２７９１４８号公報 特開２０００−２０７７３２号公報

したがって本発明の目的は、走行耐久性に優れ、繰り返しＦＦ／ＲＥＷ走行しても、ドロップアウトの増加および出力低下を顕著に抑制することのできる磁気テープおよびその製造方法を提供することである。

本発明者らは鋭意検討した結果、幅広の磁気テープ原反を上刃および下刃からなる裁断装置で裁断（スリット）して磁気テープを製造する際、得られた磁気テープの切断面には微粒子（スリット粉）が付着し、この微粒子がガイド規制により磁気テープ表面に移動し、これが原因となってＤＯ増加や出力低下等が生じることが分かった。さらに詳細に検討した結果、裁断中に非拘束側切断面側（上刃側ともいう）に付着したスリット粉が、磁気テープの切断面に数多く再付着することが分かった。また、非拘束側切断面における磁性層最大凸量が大きいと、裁断後の巻きとり時、タッチローラでテープがダメージを受け、その結果磁気テープの断面の微粒子の付着数が多くなることがわかった。

すなわち本発明は、以下のとおりである。
１． 支持体の一面上に少なくとも強磁性粉末と結合剤を含む磁性層を有し、他方の面にバック層を有する磁気テープにおいて、以下の条件（１）および（２）を満足することを特徴とする磁気テープ。
（１）非拘束側切断面における磁性層最大凸量が１．０μｍ以下である。
（２）拘束側切断面および非拘束側切断面に付着する粒径１．０μｍ以上の粒子が、合計１００個／２０ｍｍ以下である。
２． 幅広の磁気テープ原反を、上刃および下刃からなる裁断装置で裁断することにより、複数の幅狭な磁気テープを製造する前記１．に記載の磁気テープを製造する方法であって、前記磁気テープの非拘束切断面を形成する前記上刃の刃先角度が、５０〜８０°であることを特徴とする磁気テープの製造方法。

本発明によれば、走行耐久性に優れ、繰り返しＦＦ／ＲＥＷ走行しても、ドロップアウトの増加および出力低下を顕著に抑制することのできる磁気テープおよびその製造方法を提供することができる。なお、付着した微粒子を除去するには、スリット後のテープをクリーニングテッシュに接触させ、その付着物の低減を図ることが考えられるが、磁気テープの切断面に付着する微粒子の除去を十分に行うことはできず、また高コストとなる問題があり、本発明の目的を達成することはできない。

本発明において、拘束側切断面とは、磁気テープ原反が下刃に拘束されて上刃と共に切断された側の面であり、非拘束側切断面とは、拘束側切断面の対向面であり、磁気テープ原反が下刃に拘束されないで上刃と共に切断される側の面である。
さらに図１を参照して説明する。図１は、裁断装置の裁断部分を磁気テープ原反の長手方向が紙面に垂直方向となるように見た切断部分の断面である。
Ｘ方向は、磁気テープ原反の幅方向、Ｙは磁気テープ原反の厚さ方向である。
拘束側切断面４は、磁気テープ原反１が下刃２に拘束されて上刃３と共に切断された側の面であり、Ｙ方向に拘束される切断面である。
非拘束側切断面５は、拘束側切断面の対向面であり、磁気テープ原反１が下刃２に拘束されないで上刃３と共に切断される側の面で、Ｙ方向に拘束されない切断面である。

また、図２は、本発明でいう磁性層最大凸量を説明するための磁気テープの断面図である。図２において、本発明の磁気テープ２１は、支持体２２の一面上に少なくとも強磁性粉末と結合剤を含む磁性層２３を有し、他方の面にバック層２４を有するものであるが、磁性層最大凸量とは、磁気テープ原反を長手方向にスリットしたときに、非拘束側切断面の支持体２２の最大凸部２５の頂点から磁気テープの幅方向に対して垂直方向に線２６を引き、この線２６に分割される最大凸部２５より突出した磁性層部分２７の、磁気テープ幅方向の長さＬである。なお、支持体２２の最大凸部２５は、磁気テープ２１の切断面が紙面に対して垂直方向になるように投影して得られる切断端部の端線に対して磁気テープ幅方向に垂直な線を走査して該切断端部の端線と接触する部位の最端部を意味する。

本発明の磁気テープは、以下の条件（１）および（２）を満足することが必要である。
（１）非拘束側切断面における磁性層最大凸量が１．０μｍ以下である。
（２）拘束側切断面および非拘束側切断面に付着する粒径１．０μｍ以上の粒子（付着粒子）が、合計１００個／２０ｍｍ以下である。
条件（１）において、磁性層最大凸量が１．０μｍを超えると、磁気テープの切断面に粒径１．０μｍ以上の粒子が数多く付着することになり好ましくない。好ましい磁性層最大凸量は、０〜０．５μｍである。
なお、磁性層最大凸量は、市販の顕微鏡装置を用いて簡単に測定することができ、例えば、日本電子社製のレーザー顕微鏡等で測定が可能である。
条件（２）において、付着粒子の合計が、磁気テープの長さ方向２０ｍｍあたり１００個を超えると、ＤＯ増加、出力低下を来たし、本発明の目的を達成することができない。好ましい付着粒子数は、５０個／２０ｍｍ以下である。本発明では、付着粒子数の合計を１００個／２０ｍｍ以下にすることにより、とくに繰り返しＦＦ／ＲＥＷ走行におけるドロップアウトの増加を顕著に抑制することができる。
付着粒子数は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて写真撮影を行い、計測することができる。撮影倍率は１０００〜２０００倍程度が望ましい。付着粒子のの存在密度が場所によりバラツキがあることが懸念される場合は、一つの試料につき場所をランダムに選んで、磁気テープの長さ方向において最低２０ｍｍ長の視野を観察し、付着粒子をカウントし、平均値を算出するのがよい。なお、撮影された付着粒子の組成分析はＳＥＭ撮影と同時にＥＰＭＡ(Electron probe X-ray microanalyzer)解析を併用することで可能である。

前記（１）および（２）の条件を満足する磁気テープを製造するには、一つの形態として、磁気テープの非拘束切断面を形成する上刃の刃先角度を、５０〜８０°に設定することが挙げられる。
図３は、本発明でいう刃先角度を説明するための上刃の断面図である。本発明で使用する上刃３０は、例えば磁気テープの拘束側切断面を形成する刃裏面３１と、非拘束側切断面を形成するしのぎ面３２を有する片刃の平板状かつ直線状の刃物であり、本発明でいう刃先角度θは、刃裏面３１としのぎ面３２によって形成される角度である。
刃先角度θを８０°以下にすることにより、磁性層最大凸量を１．０μｍ以下に抑制し、付着粒子数の低減が可能となる。なお、刃先角度θを５０°未満にしても、磁性層最大凸量を１．０μｍ以下に抑制することはできるが、磁気テープ原反のスリット時、磁性層の上刃側への盛り上がりが発生し、裁断されたテープの巻き取りが不安定となり（タッチローラ上での跳ね上がりが大きい）、実用上好ましくない。
さらに好ましい刃先角度θは、６０〜８０°である。

本発明で使用される裁断装置は、幅広の磁気テープ原反を上刃および下刃で裁断（スリット）し、所望の幅の複数の幅狭な磁気テープを製造できるものであればよく、とくに制限されないが、例えば図４に示すように磁気テープ原反１１を多数の上刃１２と下刃１３を向かい合わせて構成した装置１０であり、得られた磁気テープ１’をガイドローラ１４を経て図示しないタッチローラによって磁気テープ１’をハブ１５の外周面に向けて押し付けながら巻き取りを行うものである。

スリット条件としては、スリット速度、噛み合い深さ、刃当たり、上刃と下刃の周速比（上刃周速／下刃周速）、スリット刃の連続使用時間等が挙げられる。
スリット速度としては速いほうが好ましいが、具体的には１５０〜４００ｍ／分の範囲が適当であり、好ましくは２５０〜３５０ｍ／分、より好ましくは２８０〜３３０ｍ／分である。噛み合い深さは、０．２５〜０．７ｍｍが好ましい範囲であり、他のスリット条件との組み合わせでより好ましい範囲が決まる。刃当たりは、４０〜１２０μｍが好ましい。
上刃と下刃の周速比としては、具体的には１．００〜１．０５の範囲が適当であり、前記噛み合い深さ同様、他のスリット条件との組み合わせでより好ましい範囲が決まる。

本発明の磁気テープは、磁気テープ原反を長手方向にスリットされて得られるものであり、全体の厚みが３〜２０μｍが一般的であり、高容量化には４〜１０μｍが好ましく、４〜８μｍが更に好ましい。本発明の磁気テープの構成要素について説明する。

本発明に用いることのできる支持体として、二軸延伸を行ったポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、芳香族ポリアミド、ポリベンズオキサゾール等を挙げることができる。これらの支持体は、あらかじめコロナ放電、プラズマ処理、易接着処理、熱処理などを行ったものであってもよい。また本発明に用いることのできる支持体は、中心線平均表面粗さがカットオフ値０．２５ｍｍにおいて０．１〜２０ｎｍ、好ましくは１〜１０ｎｍの範囲にあって、表面が優れた平滑性を有しているのが好ましい。また、これらの支持体は中心線平均表面粗さが小さいだけでなく１μ以上の粗大突起がないことが好ましい。支持体の厚さは４〜１５μｍ、好ましくは４〜９μｍである。薄い場合は、バック層の凹凸がハンドリングテンションで写りやすくなるため、高Ｔｇのポリウレタン樹脂を磁性層に使用することによってこれを効果的に抑制することができる。厚が７μｍ以下の場合は、ＰＥＮもしくはアラミド等の芳香族ポリアミドを使用するのが好ましい。

また本発明の磁気テープは、支持体と磁性層との間に、非磁性層を設けることもできる。非磁性層は、非磁性粉末及び結合剤を含む実質的に非磁性の層である。この非磁性層は、その上の磁性層の電磁変換特性に影響を与えないように実質的に非磁性であることが必要であるが、磁性層の電磁変換特性に影響を与えない程度に少量の磁性粉末が含有されていても特に問題にはならない。また通常、非磁性層には、これらの成分以外に潤滑剤が含まれている。

非磁性層で用いられる非磁性粉末としては、例えば、非磁性無機粉末、カーボンブラックを挙げることができる。非磁性無機粉末は、比較的硬いものが好ましく、モース硬度が５以上（更に好ましくは、６以上）のものが好ましい。非磁性無機粉末の例としては、α−アルミナ、β−アルミナ、γ−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、窒化珪素、チタンカーバイト、二酸化チタン、二酸化珪素、窒化ホウ素、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム及び硫酸バリウムを挙げることができる。これらは単独でまたは組合せて使用することができる。これらのうちでは、酸化チタン、α−アルミナ、α−酸化鉄、又は酸化クロムが好ましい。非磁性無機粉末の平均粒子径は、０．０１〜１．０μｍ（好ましくは、０．０１〜０．５μｍ、特に、０．０２〜０．１μｍ）の範囲にあることが好ましい。なお、非磁性粉末のうち、３〜２５質量％（好ましくは、３〜２０質量％）は、モース硬度が５以上（好ましくは、６以上）の所謂研磨剤として機能し得るものを使用することが好ましい。

非磁性層のカーボンブラックは、非磁性無機粉末に加えて、磁性層に導電性を付与して帯電を防止すると共に、非磁性層上に形成される磁性層の平滑な表面性を確保する目的で添加される。非磁性層で用いるカーボンブラックは、その平均粒子径が３５ｎｍ以下（更に好ましくは、１０〜３５ｎｍ）であることが好ましい。またその比表面積は、５〜５００ｍ²／ｇ（更に好ましくは、５０〜３００ｍ²／ｇ）であることが好ましい。ＤＢＰ吸油量は、１０〜１０００ｍＬ／１００ｇ（更に好ましくは、５０〜３００ｍＬ／１００ｇ）の範囲にあることが好ましい。またｐＨは、２〜１０、含水率は、０．１〜１０％、そしてタップ密度は、０．１〜１ｇ／ｃｃであることが好ましい。

カーボンブラックは様々な製法で得たものが使用できる。これらの例としては、ファーネスブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック及びランプブラックを挙げることができる。カーボンブラックの具体的な商品例としては、ＢＬＡＣＫＰＥＡＲＬＳ ２０００、１３００、１０００、９００、８００、７００、ＶＵＬＣＡＮ ＸＣ−７２（以上、キャボット社製）、＃３５、＃５０、＃５５、＃６０及び＃８０（以上、旭カ−ボン（株）製）、＃３９５０Ｂ、＃３７５０Ｂ、＃３２５０Ｂ、＃２４００Ｂ、＃２３００Ｂ、＃１０００、＃９００、＃４０、＃３０、及び＃１０Ｂ（以上、三菱化学（株）製）、ＣＯＮＤＵＣＴＥＸ ＳＣ、ＲＡＶＥＮ、１５０、５０、４０、１５（以上、コロンビアカーボン社製）、ケッチェンブラックＥＣ、ケッチェンブラックＥＣＤＪ−５００およびケッチェンブラックＥＣＤＪ−６００（以上、ライオンアグゾ（株）製）を挙げることができる。

非磁性層のカーボンブラックの通常の添加量は、全非磁性無機粉末１００質量部に対して、３〜２５質量部であり、好ましくは、４〜２０質量部、更に好ましくは、５〜１５質量部である。

非磁性層の結合剤としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂やこれらの混合物を挙げることができる。熱可塑性樹脂の例としては、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコール、マレイン酸、アクリル酸、アクリル酸エステル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、スチレン、ブタジエン、エチレン、ビニルブチラール、ビニルアセタール、及びビニルエーテルを構成単位として含む重合体、あるいは共重合体を挙げることができる。共重合体としては、例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸エステル−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸エステル−塩化ビニリデン共重合体、アクリル酸エステル−スチレン共重合体、メタアクリル酸エステル−アクリロニトリル共重合体、メタアクリル酸エステル−塩化ビニリデン共重合体、メタアクリル酸エステル−スチレン共重合体、塩ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、クロロビニルエーテル−アクリル酸エステル共重合体を挙げることができる。

上記の他に、ポリアミド樹脂、繊維素系樹脂（セルロースアセテートブチレート、セルロースジアセテート、セルロースプロピオネート、ニトロセルロースなど）、ポリ弗化ビニル、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、各種ゴム系樹脂なども利用することができる。

また熱硬化性樹脂または反応型樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、アクリル系反応樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ−ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂とポリイソシアネートプレポリマーの混合物、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートの混合物、ポリウレタンとポリイソシアネートの混合物を挙げることができる。

上記ポリイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート、４，４'−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレン−１，５−ジイソシアネート、ｏ−トルイジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネートなどのイソシアネート類、これらのイソシアネート類とポリアルコールとの生成物、及びイソシアネート類の縮合によって生成したポリイソシアネートを挙げることができる。

上記ポリウレタン樹脂は、ポリエステルポリウレタン、ポリエーテルポリウレタン、ポリエーテルポリエステルポリウレタン、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、及びポリカプロラクトンポリウレタンなどの構造を有する公知のものが使用できる。

本発明において、非磁性層の結合剤は、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、及びニトロセルロースの中から選ばれる少なくとも１種の樹脂と、ポリウレタン樹脂との組合せ、またはこれらに更に硬化剤としてのポリイソシアネートを組み合わせて構成することが好ましい。

結合剤としては、より優れた分散性と得られる層の耐久性を得るために必要に応じて、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ₃Ｍ、−ＯＳＯ₃Ｍ、−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）₂、−Ｏ−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）₂（Ｍは水素原子、またはアルカリ金属を表わす。）、−ＯＨ、−ＮＲ₂、−Ｎ⁺Ｒ₃（Ｒは炭化水素基を表わす。）、エポキシ基、−ＳＨ、−ＣＮなどから選ばれる少なくともひとつの極性基を共重合または付加反応で導入したものを用いることが好ましい。このような極性基は、結合剤に１０^-1〜１０^-8モル／ｇ（さらに好ましくは、１０^-2〜１０^-6モル／ｇ）の量で導入されていることが好ましい。

非磁性層の結合剤は、非磁性粉末１００質量部に対して、通常５〜５０質量部（好ましくは１０〜３０質量部）の範囲で用いられる。なお、非磁性層に結合剤として塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、及びポリイソシアネートを組み合わせて用いる場合は、全結合剤中に、塩化ビニル系樹脂が５〜７０質量％、ポリウレタン樹脂が２〜５０質量％、そしてポリイソシアネートが２〜５０質量％の範囲で量で含まれるように用いることが好ましい。

非磁性層の潤滑剤は、磁性層表面ににじみ出すことによって、磁性表面と磁気ヘッド、ドライブのガイドポールとシリンダとの間の摩擦を緩和し、円滑に摺接状態を維持させるために添加される。潤滑剤としては、例えば、脂肪酸、あるいは脂肪酸エステルを挙げることができる。脂肪酸としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、オクタン酸、２−エチルヘキサン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ベヘン酸、アラキン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エライジン酸、及びパルミトレイン酸等の脂肪族カルボン酸またはこれらの混合物を挙げることができる。

また脂肪酸エステルとしては、例えば、ブチルステアレート、sec−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、アミルステアレート、３−メチルブチルステアレート、２−エチルヘキシルステアレート、２−ヘキシルデシルステアレート、ブチルパルミテート、２−エチルヘキシルミリステート、ブチルステアレートとブチルパルミテートの混合物、オレイルオレエート、ブトキシエチルステアレート、２−ブトキシ−１−プロピルステアレート、ジプロピレングリコールモノブチルエーテルをステアリン酸でアシル化したもの、ジエチレングリコールジパルミテート、ヘキサメチレンジオールをミリスチン酸でアシル化してジオールとしたもの、そしてグリセリンのオレエート等の種々のエステル化合物を挙げることができる。これらのものは、単独で、あるいは組み合わせて使用することができる。非磁性層の潤滑剤の添加量は、全非磁性粉末１００質量部に対して、通常０．２〜２０質量部の範囲である。

磁性層は、基本的には強磁性粉末及び結合剤から形成されている。また、磁性層には、通常、潤滑剤、導電性粉末（例、カーボンブラック）、及び研磨剤が含有されている。強磁性粉末としては、例えば、γ−Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｆｅ₃Ｏ₄、ＦｅＯx（ｘ＝１．３３〜１．５）、ＣｒＯ₂、Ｃｏ含有γ−Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｃｏ含有ＦｅＯx（ｘ＝１．３３〜１．５）、Ｆｅ、Ｎｉ、又はＣｏを主成分（７５％以上）とする強磁性合金粉末（強磁性金属粉末）、及び板状六方晶フェライト粉末を挙げることができる。本発明においては、強磁性粉末として、強磁性金属粉末、あるいは板状六方晶フェライト粉末の使用が好ましい。特に好ましくは、強磁性金属粉末である。

上記強磁性金属粉末は、その粒子の比表面積が好ましくは３０〜７０ｍ²／ｇであって、Ｘ線回折法から求められる結晶子サイズは、５０〜３００オングストロームである。比表面積が余り小さいと高密度記録に充分に対応できなくなり、余り大き過ぎても分散が充分に行えず、従って平滑な面の磁性層が形成できなくなるため同様に高密度記録に対応できなくなる。

強磁性金属粉末は、少なくともＦｅを含むことが必要であり、具体的には、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｚｎ−Ｎｉ又はＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏを主体とした金属単体あるいは合金である。なお、Ｆｅ単独でも良い。またこれらの強磁性金属粉末の磁気特性については、高い記録密度を達成するために、その飽和磁化量（σs）は１１０ｅｍｕ／ｇ（Ａ・ｍ²／ｋｇ）以上、好ましくは１２０Ａ・ｍ²／ｋｇ以上、１７０Ａ・ｍ²／ｋｇ以下である。又、保磁力（Ｈｃ）は、１４５０〜２６５０エルステッド（Ｏｅ）（１１６〜２１２ｋＡ／ｍ）、好ましくは、１５００〜２５００Ｏｅ（１２０〜２００ｋＡ／ｍ）の範囲である。そして、透過型電子顕微鏡により求められる粉末の平均長軸長は、０．５μｍ以下、好ましくは、０．０１〜０．３μｍで軸比（長軸長／短軸長、針状比）は、５以上、２０以下、好ましくは、５〜１５である。更に特性を改良するために、組成中にＢ、Ｃ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ等の非金属、もしくはその塩、酸化物が添加されることもある。通常、前記金属粉末の粒子表面は、化学的に安定化させるために酸化物の層が形成されている。

本発明で用いる板状六方晶フェライト粉末は、その比表面積は２５〜６５ｍ²／ｇであって、板状比（板径／板厚）が２〜１５、平均板径は０．０２〜１．０μｍである。板状六方晶フェライト粉末は、強磁性金属粉末と同じ理由からその粒子サイズが大きすぎても小さすぎても高密度記録が難しくなる。板状六方晶フェライトとしては、平板状でその平板面に垂直な方向に磁化容易軸がある強磁性体であって、具体的には、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライト、鉛フェライト、カルシウムフェライト、及びそれらのコバルト等の置換体等を挙げることができる。これらの中では、特にバリウムフェライトのコバルト置換体、ストロンチウムフェライトのコバルト置換体が好ましい。板状六方晶フェライトには、更に必要に応じてその特性を改良するためにＩｎ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｎｂ、Ｖ等の元素を添加してもよい。またこれらの板状六方晶フェライト粉末の磁気特性については、高い記録密度を達成するために、前記のような粒子サイズが必要であると同時に飽和磁化（σs）は少なくとも５０Ａ・ｍ²／ｋｇ以上、好ましくは５３Ａ・ｍ²／ｋｇ以上である。又、保磁力は、７００〜２０００Ｏｅ（５６〜１６０ｋＡ／ｍ）の範囲であり、９００〜１６００Ｏｅ（７２〜１２８ｋＡ／ｍ）の範囲であることが好ましい。

強磁性粉末の含水率は０．０１〜２質量％とすることが好ましい。また結合剤の種類によって含水率を最適化することが好ましい。強磁性粉末のｐＨは用いる結合剤との組み合わせにより最適化することが好ましく、そのｐＨは通常４〜１２の範囲であり、好ましくは５〜１０の範囲である。強磁性粉末は、必要に応じて、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ又はこれらの酸化物などでその表面の少なくとも一部が被覆されているものが好ましい。表面処理を施す際のその使用量は、通常強磁性粉末に対して、０．１〜１０質量％である。このように被覆された強磁性粉末は、脂肪酸などの潤滑剤の吸着を１００ｍｇ／ｍ²以下に抑えられるので、潤滑剤の磁性層への添加量を少なくしても所望の効果が達成できる。強磁性粉末には可溶性のＮａ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｎｉ、及びＳｒなどの無機イオンが含まれる場合があるが、その含有量はできるだけ少ないことが好ましい。通常は５０００ｐｐｍ以下であれば特性に影響を与えることはない。なお、上記のような強磁性粉末及びその製造方法は、例えば、特開平７−２２２２４号公報に記載されている。

なお、本発明で用いる強磁性粉末は、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｔｉ、及び希土類元素（Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ）などの燒結防止剤として公知の物質により処理されていることが好ましい。本発明では、少なくともＹ（イットリウム）で処理されていることが好ましい。上記燒結防止剤については、例えば、特開昭５２−１３４８５８号、同５６−１１４８３３号、同５７−７３１０５号、特開平６−２５７０２号、及び同６−３６２６５号の各公報に開示されている。

潤滑剤は、非磁性層に使用できるものとして記載した潤滑剤を使用することができる。潤滑剤の通常の添加量は、磁性層に強磁性粉末１００質量部に対して、０．２〜２０質量部（好ましくは、０．２５〜１０質量部）の範囲である。

カーボンブラックは、磁性層の表面電気抵抗（Ｒ_S）の低減、動摩擦係数（μ_K値）の低減、走行耐久性の向上、及び磁性層の平滑な表面性を確保する等の種々の目的で添加される。カーボンブラックは、非磁性層に使用できるものとして記載したカーボンブラックを使用することができる。但し、磁性層で使用するカーボンブラックは、その平均粒子径が、５ｎｍ〜３５０ｎｍ（更に好ましくは、１０ｎｍ〜３００ｎｍ）の範囲にあることが好ましい。カーボンブラックは、平均粒子径の異なるものを二種以上使用することができる。カーボンブラックの添加量は、通常強磁性粉末１００質量部に対して、０．１〜３０質量部（好ましくは、０．２〜１５質量部）の範囲である。

上記研磨剤としては、例えば、溶融アルミナ、炭化珪素、酸化クロム（Ｃｒ₂０₃）、コランダム、人造コランダム、ダイアモンド、人造ダイアモンド、ザクロ石、エメリー（主成分：コランダムと磁鉄鉱）を挙げることができる。これらの研磨剤は、モース硬度５以上（好ましくは、６以上）であり、平均粒子径が、０．０５〜１μｍの大きさのもの（更に好ましくは、０．２〜０．８μｍ）が好ましい。研磨剤の添加量は通常、前記強磁性粉末１００質量部に対して、３〜２５質量部（好ましくは、３〜２０質量部）の範囲である。

磁性層の結合剤は、前記非磁性層用の結合剤として記載したものを用いることができる。磁性層中の結合剤は、強磁性粉末１００質量部に対して、通常５〜５０質量部（好ましくは１０〜３０質量部）の範囲で用いられる。磁性層に結合剤として塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、及びポリイソシアネートを組み合わせて用いることが好ましいが、その場合には、全結合剤中に、塩化ビニル系樹脂が５〜７０質量％、ポリウレタン樹脂が２〜５０質量％、そしてポリイソシアネートが２〜５０質量％の範囲の量で含まれるように用いることが好ましい。

バック層は、カーボンブラック、及びモース硬度５〜９の無機質粉末が結合剤中に分散されてなる層であることが好ましい。なお、このような構成のバック層は、例えば特開平９−１１５１３４号公報に記載されており、本発明のバック層もこれらの構成と同様に構成することができる。カーボンブラックは、平均粒子サイズの異なる二種類のものを併用することが好ましい。具体的には、平均粒子サイズが１０〜２０ｎｍの微粒子状カーボンブラックと平均粒子サイズが２３０〜３００ｎｍの粗粒子状カーボンブラックを併用することが好ましい。一般に、上記のような微粒子状のカーボンブラックの添加により、バック層の表面電気抵抗を低く設定でき、また光透過率も低く設定できる。磁気記録の装置によっては、テープの光透過率を利用し、動作の信号に使用しているものが多くあるため、このような場合には特に微粒子状のカーボンブラックの添加は有効になる。また微粒子状カーボンブラックは一般に液体潤滑剤の保持力に優れ、潤滑剤併用時、摩擦係数の低減化に寄与する。一方、粒子サイズが２３０〜３００ｎｍの粗粒子状カーボンブラックは、固体潤滑剤としての機能を有しており、またバック層の表面に微小突起を形成し、接触面積を低減化して、摩擦係数の低減化に寄与する。

微粒子状カーボンブラックの具体的な商品としては、以下のものを挙げることができる。ＲＡＶＥＮ２０００Ｂ（１８ｎｍ）、ＲＡＶＥＮ１５００Ｂ（１７ｎｍ）（以上、コロンビアカーボン社製）、ＢＰ８００（１７ｎｍ）（キャボット社製）、ＰＲＩＮＴＥＸ９０（１４ｎｍ）、ＰＲＩＮＴＥＸ９５（１５ｎｍ）、ＰＲＩＮＴＥＸ８５（１６ｎｍ）、ＰＲＩＮＴＥＸ７５（１７ｎｍ）（以上、デグサ社製）、＃３９５０（１６ｎｍ）（三菱化学（株）製）。また粗粒子カーボンブラックの具体的な商品の例としては、サーマルブラック（２７０ｎｍ）（カーンカルブ社製）、ＲＡＶＥＮ ＭＴＰ（２７５ｎｍ）（コロンビアカーボン社製）を挙げることができる。

バック層に平均粒子サイズの異なる二種類のものを使用する場合、１０〜２０ｎｍの微粒子状カーボンブラックと２３０〜３００ｎｍの粗粒子状カーボンブラックの含有比率（質量比）は、前者：後者＝９８：２〜７５：２５の範囲にあることが好ましく、更に好ましくは、９５：５〜８５：１５の範囲である。また、バック層におけるカーボンブラックの含有量（全含有量）は、結合剤１００質量部に対して、通常３０〜８０質量部の範囲にあり、好ましくは、４５〜６５質量部の範囲にある。

モース硬度が５〜９の無機質粉末は、テープに高い走行耐久性を付与し、バック層を強化する目的で使用される。またモース硬度が５〜９の無機質粉末を使用することによって、バック層に適度の研磨力が生じ、テープガイドポール等への脱落したカーボンブラックの付着が低減する。モース硬度５〜９の無機質粉末の平均粒子サイズは、８０〜２５０ｎｍの範囲にあることが好ましく、更に好ましくは、１００〜２１０ｎｍの範囲にある。

モース硬度が５〜９の無機質粉末としては、例えば、α−酸化鉄、α−アルミナ、及び酸化クロム（Ｃｒ₂Ｏ₃）を挙げることができる。これらの粉末は、それぞれ単独で用いても良いし、あるいは併用しても良い。これらのうちでは、α−酸化鉄、又はα−アルミナが好ましい。モース硬度が５〜９の無機質粉末のバック層中の含有量は、カーボンブラック１００質量部に対して通常３〜３０質量部であり、好ましくは、３〜２０質量部である。

バック層には、潤滑剤を含有させることができる。潤滑剤は、前述した非磁性層に使用できる潤滑剤として挙げた潤滑剤の中から適宜選択して使用できる。バック層において、潤滑剤は、結合剤１００質量部に対して通常１〜５質量部の範囲で添加される。

バック層の結合剤は、前記非磁性層の結合剤として記載したものを使用することができる。好ましくは、ニトロセルロース樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂及びポリイソシアネートを組み合わせた構成である。バック層に結合剤として、ニトロセルロース樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂及びポリイソシアネートを組み合わせて用いる場合は、全結合剤中に、ニトロセルロース樹脂が４０〜９０質量％（更に好ましくは５５〜８０質量％）、ポリウレタン樹脂が２〜３０質量％（更に好ましくは３〜１０質量％）、ポリエステル樹脂が１〜２０質量％（更に好ましくは２〜５質量％）、そしてポリイソシアネートが２〜５０質量％（更に好ましくは５〜３０質量％）の範囲の量で含まれるように用いることが好ましい。バック層の結合剤は、バック層のカーボンブラック１００質量部に対して、通常５〜２５０質量部（好ましくは１０〜２００質量部）の範囲で用いられる。

磁気テープの各層を形成するための塗布液には、磁性粉末、あるいは非磁性粉末等を結合剤中に良好に分散させるために、分散剤を添加することができる。また必要に応じて、各層には、可塑剤、カーボンブラック以外の導電性粒子（帯電防止剤）、防黴剤などを添加することもできる。分散剤としては、例えば、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リノレン酸、ステアロール酸等の炭素数１２〜１８個の脂肪酸（ＲＣＯＯＨ、Ｒは炭素数１１〜１７個のアルキル基、又はアルケニル基）、前記脂肪酸のアルカリ金属又はアルカリ土類金属からなる金属石けん、前記の脂肪酸エステルのフッ素を含有した化合物、前記脂肪酸のアミド、ポリアルキレンオキサイドアルキルリン酸エステル、レシチン、トリアルキルポリオレフィンオキシ第四級アンモニウム塩（アルキルは炭素数１〜５個、オレフィンは、エチレン、プロピレンなど）、硫酸塩、及び銅フタロシアニン等を使用することができる。これらは、単独でも組み合わせて使用しても良い。特にバック層には、オレイン酸銅、銅フタロシアニン、及び硫酸バリウムを組み合わせて使用することが好ましい。分散剤は、いずれの層においても結合剤１００質量部に対して０．５〜２０質量部の範囲で添加される。

次に、本発明の磁気テープの製造方法について説明する。本発明の磁気テープの製造には、通常の方法に従って幅広の長尺状の支持体の一方の面に非磁性層及び磁性層を、そして他方の面にバック層を順にそれぞれ形成する工程、次いで得られた磁気テープ原反を所定の幅に裁断する工程が含まれる。なお、上記各工程中、あるいは各工程の前後に、乾燥処理、配向処理、カレンダー処理、あるいは巻き取り処理などの通常行なわれる各処理が適宜行なわれる。

本発明の磁気テープの磁性層は、非磁性層が湿潤状態にあるうちにこの上に設けられたものであることが好ましい。すなわち、磁性層は、非磁性層用塗布液を塗布後、形成された塗布層（非磁性層）が湿潤状態にあるうちにこの上に磁性層用塗布液を塗布する、所謂ウエット・オン・ウエット方式による塗布方法を利用して形成されたものであることが好ましい。

上記ウエット・オン・ウエット方式による塗布方法としては、例えば以下の方法を挙げることができる。
（１）グラビア塗布、ロール塗布、ブレード塗布、あるいはエクストルージョン塗布装置などを用いて、支持体上にまず非磁性層を形成し、該非磁性層が湿潤状態にあるうちに、支持体加圧型エクストルージョン塗布装置により、磁性層を形成する方法（特開昭６０−２３８１７９号、特公平１−４６１８６号、特開平２−２６５６７２号公報参照）。
（２）二つの塗布液用スリットを備えた単一の塗布ヘッドからなる塗布装置を用いて支持体上に磁性層、及び非磁性層をほぼ同時に形成する方法（特開昭６３−８８０８０号、特開平２−１７９２１号、同２−２６５６７２号各公報参照）。
（３）バックアップローラ付きエクストルージョン塗布装置を用いて、支持体上に磁性層及び非磁性層をほぼ同時に形成する方法（特開平２−１７４９６５号公報参照）。本発明において、非磁性層及び磁性層は、同時重層塗布方法を利用して形成することが好ましい。

以上のようにして製造された磁気テープ原反を所定幅に裁断するには、特開平９−１５３２１２号記載のスリット法及び裁断装置（図４に記載）を利用して行うことが好ましい。

以下本発明を実施例および比較例によってを説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。なお例中の「部」の表示は「質量部」を示す。

磁性層形成用塗料の作成
下記の強磁性金属粉末Ａ １００部をオープンニーダーで１０分間粉砕し、次いで、 カーボンブラック(平均粒径80nm)２部、塩化ビニル樹脂(日本ゼオン（株）製MR-110)１０部、下記のポリウレタンＢ ６部(固形分)、メチルエチルケトン／シクロヘキサノン＝１／１（質量比）６０部を加えて60分間混練した。
この混練物にオープンニーダーを運転しながら、 メチルエチルケトン／シクロヘキサノン＝１／１（質量比）２００部を６時間かけて添加した。次いで、下記の研磨剤分散液Ｄ−１ ２０部、研磨剤分散液Ｅ−１ ５部を加えてサンドグラインダーで１２０分間分散した。さらにポリイソシアネート４部(固形分)(日本ポリウレタン製コロネート3041)、ステアリン酸１部、sec-ブチルステアレート１部、ステアリン酸アミド０．２部、トルエン５０部を加えて２０分間攪拌混合した。その後、１μｍの平均孔径を有するフィルターを用いて濾過し、磁性層形成用塗料を調製した。

強磁性金属粉末Ａ
長軸長＝０．１５μｍ、針状比＝９、結晶子サイズ＝１７ｎｍ、比表面積＝４７ｍ²／ｇ、Ｃｏ／Ｆｅ＝３．７ａｔ％、Ａｌ／（Ｃｏ＋Ｆｅ）＝９．５ａｔ％、Ｈｃ＝１５５０Ｏｅ（１２４ｋＡ／ｍ）、σｓ＝１３２ｅｍｕ／ｇ（１３２Ａ・ｍ²／ｋｇ）。

ポリウレタンＢ
組成 ＝ ポリプロピレングリコール（分子量２０００、Ｔｇ−７５℃）０．０２３モル、ポリエステルポリオール（イソフタル酸／ネオペンチルグリコール／エチレングリコール＝５／５／０．１のモル比を有し、分子量２０００、Ｔｇ５５℃）０．０２３モル、鎖延長剤としてネオペンチルグリコール０．０６モル、スルホイソフタル酸のエチレンオキサイド付加物０．００９モル、ＭＤＩ０．１モル
質量平均分子量 ＝ ３５０００
Ｔｇ ＝ ６２、−１７℃

研磨剤分散液Ｄ−１
α−Ａｌ₂Ｏ₃（住友化学社製ＨＩＴ−５０、平均粒子径０．２μｍ、０．３μｍ以上の粒子なし）１００部、塩化ビニル樹脂（日本ゼオン社製ＭＲ−１１０）１０部、メチルエチルケトン／シクロヘキサノン＝５／５混合溶剤９０部を、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）でコーティングしたベッセルに入れて、酸価ジルコニウム製の１．５ｍｍ径のビーズを用いてサンドグラインダで１時間分散した。

研磨剤分散液Ｅ−１
Ｃｒ₂Ｏ₃（日本化学工業社製Ｇ−５、平均粒子径０．３３μｍ、０．４３μｍ以上の粒子の割合＝１８％）１００部、塩化ビニル樹脂（日本ゼオン社製ＭＲ−１１０）１０部、メチルエチルケトン／シクロヘキサノン＝５／５混合溶剤９０部を、エアーディスパーで１０分間混合した後、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）でコーティングしたベッセルに入れて、酸価ジルコニウム製の１．５ｍｍ径のビーズを用いてサンドグラインダで１時間分散した。

得られた磁性層形成用塗料を乾燥後の厚さが３μｍになるように、厚さ１１μｍのポリエチレンテレフタレート支持体の表面にエクストルージョン型塗布ヘッドを用いて塗布し、磁性層形成用塗料が未乾燥の状態で３０００ガウス（３００ｍＴ）の磁石で磁場配向を行なった後乾燥させ、更に下記のバック層形成用塗料を乾燥後の厚さが０．５μmになるように塗布乾燥した。その後、金属ロールと耐熱性プラスチックロールの組み合せによる５段のカレンダー処理を(速度２００m／分、線圧３００kg／cm、温度８５℃)行なった。得られたロールを６５℃で２４時間サーモ処理を行った。
得られた磁気テープ原反を、表１、２に示す刃先角度を有する上刃および下刃を用い、表１、２に示すスリット速度で１／２インチ幅にスリットした。さらに、スリット済みの磁気テープを、研磨テープ(富士写真フィルム（株）製MS-20000)を用いて、送り出しテンション＝４０g／1/2インチ幅でブレードおよびクリーニング処理を行って、磁気テープを得た。

（バック層形成用塗料)
カーボンブラック（粒径１８nm) １００部
ニトロセルロース（旭化成社製HIG1/2) ６０部
ポリウレタン（日本ポリウレタン社製N-2301） ６０部
ポリイソシアネート（日本ポリウレタン社製コロネ-トL） ２０部
メチルエチルケトン １０００部
トルエン １０００部

得られた磁気テープの非拘束側切断面における磁性層最大凸量、拘束側切断面および非拘束側切断面における付着粒子数を調べた。また、ドロップアウト数、出力低下について調べた。さらに、非拘束側切断面側の盛り上がりについて調べた。その他のスリット条件と併せて、結果を表１、２に示す。

磁性層最大凸量は、日本電子社製のレーザー顕微鏡を用いて測定した。
付着粒子数は、撮影倍率を１０００〜２０００倍とし、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて写真撮影を行い、計測した。測定箇所ｎは４箇所とし、平均の付着粒子数を求めた。
走行耐久性の試験として、２０℃５０％RHの環境下、ソニー社製βカムSP-VTR BVW-７５型を用い、６７０ｍ長のテープにおいて、５分目〜８５分目までのテープ位置をＦＦ／ＲＥＷで１００往復させ、その５分目と８５分目の吹き寄せ部のドロップアウト測定と出力低下のレベルを測定した。表１、２において、出力低下の◎は、０．５ｄＢ以下を意味し、○は、０．６〜１．０ｄＢを意味し、△は、１．１〜２．０ｄＢを意味し、×は、２．１ｄＢ以上を意味する。
非拘束側切断面側の盛り上がりの測定において、○は、４．５インチの外径のリールハブに４５００〜８０００ｍスリットしたテープが巻き取られ、その表面に放射等の外観異常がなく問題なく巻き取られることを意味し、×は、盛り上がりのため、４５００ｍ以上巻き取ることができないか、あるいは巻き取ることができても放射等で製品に供し得ないものが一部または全部発生するレベルを意味する。

表１、２の結果から、非拘束側切断面における磁性層最大凸量が１．０μｍ以下であり、かつ付着粒子数が合計１００個／２０ｍｍ以下である磁気テープは、優れた走行耐久性を示していることが分かる。

裁断装置の裁断部分を磁気テープ原反の長手方向が紙面に垂直方向となるように見た切断部分の断面である。 本発明でいう磁性層最大凸量を説明するための磁気テープの断面図である。 本発明でいう刃先角度を説明するための上刃の断面図である。 本発明で使用される裁断装置の一例を説明するための図である。

符号の説明

Ｘ：磁気テープ原反の幅方向、Ｙ：磁気テープ原反の厚さ方向、１：磁気テープ原反、１’：磁気テープ、２：下刃、３：上刃、４：拘束側切断面、５：非拘束側切断面、１０：裁断装置、１１：磁気テープ原反、１２：上刃、１３：下刃、１４：ガイドローラ、１５：ハブ、２１：磁気テープ、２２：支持体、２３：磁性層、２４：バック層、２５：支持体の最大凸部、２７：最大凸部より突出した磁性層部分、３０：上刃、３１：刃裏面、３２：しのぎ面、θ：刃先角度。

Claims (2)

1. 支持体の一面上に少なくとも強磁性粉末と結合剤を含む磁性層を有し、他方の面にバック層を有する磁気テープにおいて、以下の条件（１）および（２）を満足することを特徴とする磁気テープ。
   （１）非拘束側切断面における磁性層最大凸量が１．０μｍ以下である。
   （２）拘束側切断面および非拘束側切断面に付着する粒径１．０μｍ以上の粒子が、合計１００個／２０ｍｍ以下である。
2. 幅広の磁気テープ原反を、上刃および下刃からなる裁断装置で裁断することにより、複数の幅狭な磁気テープを製造する請求項１に記載の磁気テープを製造する方法であって、前記磁気テープの非拘束切断面を形成する前記上刃の刃先角度が、５０〜８０°であることを特徴とする磁気テープの製造方法。

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