JP4626599B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、長手方向に記録再生が行われるテープ状の磁気記録媒体に関し、特に幅方向における高い寸法安定性を確保し、オフトラック特性に優れた層構造を有する磁気記録媒体における層間の接着強度を増加させ走行耐久性に優れたものとするための技術に関するものである。

近年、インターネットの普及やデジタル記録等により情報量が爆発的に増大しており、それら情報をデータとしてバックアップしておくための記録媒体はさらなる高容量化、高密度化の方向に向かっている。このバックアップ用記録媒体として、巻かれた状態でカートリッジに収納されるテープ媒体においては、高容量化のために磁気抵抗型ヘッドを多数配した固定ヘッドを用い、テープの長手方向に記録再生が行われるリニア記録方式のシステムが実用化されている。さらなる高容量化に向けて、磁性記録層の厚みを薄くし短波長記録を行う、テープ幅方向のトラック密度を上げる、テープの厚み自体を薄くし１巻あたりの巻き長さを長くする、などの方策が取られている。また、ヘッドを多数配すること、テープとヘッド間の相対速度を上げることなどにより、データの転送速度を上げることも行われている。

これらの方策において、磁性記録層の厚みを薄くし短波長記録を行うと、磁性記録層とヘッドとのわずかなスペーシングにより出力が小さくなってしまったり、多数回走行時に走行耐久性が劣化してしまったりするなどの問題があり、種々の改善検討が行われている。また、テープ幅方向のトラック密度を上げると、テープ走行時の幅方向の変動や温度湿度などの環境要因によるテープ自体の寸法変化により、本来磁気ヘッドが読み取るべきトラック位置にトラックが存在しないもしくは、ずれたトラック位置を読み取るなどのいわゆるオフトラックが発生してしまう。テープの厚みが９．５μｍより薄い媒体においては、テンション要因によるテープ幅の変化がさらに大きくなるので、オフトラックの影響が顕著になりテープ走行性が不安定になっていた。このオフトラックを回避するために、テープにサーボ信号を記録し、正しいトラッキングを取る方法が提案されている。このサーボ方式にはテープ磁性層側もしくはバック層側に磁気的ないし光学的にサーボ信号を記録する方式などがある。

ところで、磁気記録媒体における非磁性支持体の剛性を強くするために片面または両面に金属、合金、またはその酸化物からなる強化膜で補強する方法は過去から多く提案されてきた（例えば、特許文献１〜６参照。）。

しかしながら、金属、合金、またはその酸化物の強化膜で補強された非磁性支持体上に従来方法で磁性層ならびにバック層を塗布しても、そのままでは接着強度が不足しテープとしての耐久性が不足する問題があった。

また、磁気記録媒体の磁性層とベースフィルムである支持体との接着強度を増加させるために易接着層を存在させる技術が数多く提案されている（例えば、特許文献７〜１４参照。）。

特開昭６１−１３４３３号公報 特開平１１−３３９２５０号公報 特開２０００−１１３６４号公報 特開２００２−３０４７２０号公報 特開２００２−３０４７２１号公報 特開２００３−１３２５２５号公報 特公昭６３−５７２３８号公報 特公平０４−４９５７２号公報 特公平０２−１３９０５号公報 特公平０２−１３９０４号公報 特公平０２−１３９０３号公報 特許第２７６８８６３号公報 特許第２７０６００２号公報 特許第３２０５２５８号公報

本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、テープ幅方向のトラック密度が非常に高く、オフトラックが少ない安定した記録再生特性を確保できる層構造の磁気記録媒体において層間の接着強度を向上し耐久性を改善した磁気記録媒体を提供することを目的とする。

発明者らは、まず金属、合金、またはその酸化物からなる強化膜で補強された非磁性支持体に従来の易接着剤を塗布して前記問題の改善を試みた。ところが、前記非磁性支持体に塗布すると、様々な問題が発生した。例えば、易接着剤を、従来と同じ厚みで塗布した場合、硬化工程において、ロール粘着を起こしテープにすることが困難となっていた。発明者らは、これらの問題の原因を調査し、この問題を解決すべく鋭意検討を行い、本発明を成すに至った。

すなわち、前記課題を解決するために提供する本発明は、ベースフィルムの両面に金属、合金またはその酸化物のいずれか単体あるいはこれらの複合材料からなる強化膜が形成された非磁性支持体と、該非磁性支持体の一方の面に設けられる非磁性材料からなる非磁性中間層及び強磁性粉末と結合剤からなる磁性層と、他方の面に設けられるバック層とを備える磁気記録媒体において、前記強化膜と非磁性中間層との間、及び強化膜とバック層との間に、接着を確保するための樹脂からなる易接着層を設けることを特徴とする磁気記録媒体である。

ここで、前記易接着層の厚さが、５〜５０ｎｍであり、また前記易接着層のガラス転移温度Ｔｇが、５０〜９０℃である。

また、前記易接着層は、芳香族系ポリエステル樹脂または芳香族系ポリウレタン樹脂を含む。

さらに、前記易接着層の樹脂に、濃度０．０５〜０．１８ｍｍｏｌ／ｇでＯＨ基が導入されている。

本発明によれば、易接着剤を塗布することで両面の接着強度を確保し、耐久性に優れた磁気記録媒体の作製が可能となる。したがって、幅方向のトラック密度が非常に高くても、環境要因に起因する幅方向の寸法変化を小さく抑え、オフトラックが少なく、安定した記録再生特性を有し、かつ耐久性に優れたテープ状の磁気記録媒体を得ることができる。

以下に、本発明に係る磁気記録媒体の構成について説明する。
図１は、本発明に係る磁気記録媒体の構成を示す断面図である。
図１に示すように、本発明の磁気記録媒体は、プラスチックフィルム１ａの両面に金属、合金またはその酸化物のいずれか単体あるいはこれらの複合材料からなる強化膜１ｂが形成された非磁性支持体１と、該非磁性支持体１の一方の面に設けられる非磁性材料からなる非磁性中間層７及び強磁性粉末と結合剤からなる磁性層３と、他方の面に設けられるバック層５とを備え、強化膜１ｂと非磁性中間層７との間、及び強化膜１ｂとバック層５との間に、接着を確保するための樹脂からなる易接着層２を設けていることを特徴とする。そして、その磁性層３に磁気的サーボ信号かバック層５に光学的サーボ信号のどちらかもしくは両方にトラッキング制御用のサーボ信号が記録されていてもよい。

また、本発明の磁気記録媒体は、磁気テープ媒体として、３.０〜９.５μｍの厚さに設定される。テープ媒体の厚みが３.０μｍ未満となると、ドライブ走行時に幅方向の変動が大きくなり走行不安定になるばかりか、長手方向にテンションがかかった際にポアソン比の効果で起こる幅方向の寸法変化量や長時間にわたり長手方向にテンションがかかった状態でのクリープ変化量が非常に大きくなってしまう。また、テープ媒体の厚みが９.５μｍを超えると、カートリッジ1巻あたりに巻くことのできるテープ長さが短くなり高容量化自体が図れない。

本実施の形態において、非磁性支持体１を構成するプラスチックフィルム１ａとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリ−1,4−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−p−オキシベンゾエート、ポリイミド、ポリアミド等が挙げられるが、生産性が高いこと、比較的安価であることからポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系プラスチックフィルムが特に好ましい。

また、これらのフィルムは単層構造でも多層構造でも良く、接着性の向上などを目的に、表面にコロナ放電処理や電子線照射処理、易接着層形成等、表面処理をしていても良く、湿度膨張係数の低減を目的に表面に撥水処理をしていても良い。

また、表面性の制御、走行安定性などの目的で、炭酸カルシウム、シリカ、酸化アルミ、ポリスチレン等の無機、有機フィラーを内添させても良い。表面粗さＲaとしては、磁性層塗布面では０.５〜８ｎｍが好ましく、０.５〜６ｎｍが特に好ましい。表面粗さが０.５ｎｍよりも小さくなると、テープ製造時にガイドロールとの摩擦が非常に高くなり、走行が不安定になるため好ましくない。逆に、８ｎｍよりも大きくなると、磁性層塗布後のテープ表面粗さが大きくなり、ヘッドとのスペーシングロスが大きくなるため好ましくない。

一方、バック層塗布面の表面粗さＲaは４〜２５ｎｍが好ましく、５〜１５ｎｍが特に好ましい。表面粗さが４ｎｍよりも小さいと、磁性層塗布面と同様に工程上走行不安定になるため好ましくない。逆に、２５ｎｍよりも大きくなると、バック層塗布後のテープ表面粗さが大きくなり、工程上巻かれて保存された場合やカートリッジで巻かれて保存された場合などにバック層の粗さが磁性層に転写し、その結果磁性層の粗さが大きくなりスペーシングロスとなるため好ましくない。

プラスチックフィルム１ａの厚みとしては、２.０〜８.０μｍが好ましく、３.０〜６.０μｍが特に好ましい。フィルムが２.０μｍよりも薄くなると、製膜自体が困難になるばかりか、強度が非常に低下し走行耐久性が落ちたり、長手方向にかかるテンション変化による幅の変化が大きくなったり、クリープ特性が悪くなったりする。逆に、８.０μｍよりも厚くなると、磁気テープ自体の厚みが大きくなり、カートリッジ１巻あたりに巻くことができるテープ長さが短くなるため、高容量化の妨げとなる。

プラスチックフィルム１ａの長手方向のヤング率としては、５００ｋｇ/ｍｍ²以上が好ましく、６００ｋｇ/ｍｍ²以上が特に好ましい。５００ｋｇ/ｍｍ²未満だと磁気テープ自体の強度が弱くなり、繰り返し走行による走行耐久性が悪くなるなど、好ましくない。また、幅方向のヤング率としては、４００ｋｇ/ｍｍ²以上が好ましく、６００ｋｇ/ｍｍ²以上が特に好ましく、６５０ｋｇ/ｍｍ²以上がいっそう好ましい。４００ｋｇ/ｍｍ²未満だと磁気テープ自体の温湿度膨張係数が大きくなるなど、好ましくない。

さらに、プラスチックフィルム１ａの両面に設ける強化膜１ｂの材料としては、例えばＡｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ等の金属、Ｃｕ−Ｚｎ等の合金、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２等の酸化物など、ヤング率が７×１０Ｅ０３ｋｇ/ｍｍ²以上かつ温度膨張率が１８×１０Ｅ−０６/℃以下であれば何ら限定されるものではない。また、これら材料からなる強化膜１ｂはスパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等の従来公知の方法で形成することができる。酸化物については、成膜時に所定の酸素ガスを導入するなどによって形成することができる。

非磁性支持体１としてプラスチックフィルム１ａの両面に金属、合金、並びにこれらの酸化物及び複合物から選ばれた材料からなる強化膜１ｂを設けることで、磁気テープの厚みの大部分を占めるプラスチックフィルム１ａに侵入し膨張を引き起こす原因となる水分を遮断することができる。さらに、テープエッジ部分などからわずかながら水分が浸入し、プラスチックフィルム１ａの膨張を引き起こしたとしても、両面に設けた強化膜１ｂが非磁性支持体の膨張を妨げ、幅方向の湿度膨張係数の低減が図られる。このような膜が無いと、高湿度下で容易に水分が侵入してテープが膨張してしまうため、温度湿度などの環境要因に起因する変化量が大きくなり、オフトラックを引き起こす。この強化膜１ｂは片面にだけ設けても、もう一方の面からは容易に水分が浸入し、非磁性支持体が膨張することや、磁気テープのカール、カッピングが大きくなるなど効果はほとんど無い。

プラスチックフィルム１ａそれぞれの面に設ける強化膜１ｂの厚みは１０ｎｍ以上であることが好ましい。膜厚が１０ｎｍ未満であると、プラスチックフィルム１ａ自体の凹凸により完全に被覆されない部分ができ、その部分から容易に水分が浸入し、湿度膨張係数が大きくなってしまったり、プラスチックフィルム１ａの膨張を妨げる効果も非常に小さくなってしまったりするばかりか、工程内の走行中に膜がはがれやすくなり、ドロップアウトを引き起こすなど好ましくない。また、バック層側に設ける強化膜１ｂの厚みは、磁性層側に設ける膜の厚みを１.０とした時、０.５〜１.５が好ましく、０.８〜１.２が特に好ましい。この値が０.５未満もしくは１.５を超えた値となると、非磁性支持体１自体のカールがひどくなり、工程のハンドリング上不都合になったり、磁気テープとしてのカッピング、カールがひどくなったりするため好ましくない。

また、強化膜１ｂのヤング率は７×１０Ｅ０３ｋｇ/ｍｍ²以上が望ましい。ヤング率が７×１０Ｅ０３ｋｇ/ｍｍ²以上であれば、水分の浸入後の非磁性支持体の膨張を妨げる効果が大きくなり、逆にヤング率が７×１０Ｅ０３ｋｇ/ｍｍ²未満であると、その効果が薄れ、オフトラックマージンが小さく環境要因に起因する変化量として最大許容される変化量が小さい場合には、オフトラックを引き起こす。

さらに、強化膜１ｂのヤング率を７×１０Ｅ０３ｋｇ/ｍｍ²以上とすることで、長手方向にテンションがかかった際にポアソン比の効果で起こる幅方向の寸法変化量が小さくなり、長時間にわたり長手方向にテンションがかかった状態でのクリープ変化量も小さくすることができる。

また、強化膜１ｂの温度膨張係数は１８×１０E−０６/℃以下が望ましい。これは、温度変化があるとプラスチックフィルム１ａも変形してしまうが、強化膜１ｂの温度膨張係数を１８×１０E−０６/℃以下とすることで非磁性支持体１の変形を妨げることができ、幅方向の温度膨張を抑制することができるからである。

次に、易接着層２について説明する。
易接着層２は、接着剤を塗布してなるものである。
ここで、本発明に使用する易接着層２の厚みは特性に大きな影響を与えるので非常に重要である。非磁性支持体の両面に形成された易接着層の膜の厚みが５〜５０ｎｍであることが望ましい。５ｎｍより小さいと接着強度が不足し、５０ｎｍより大きいと、硬化時にロール粘着を発生し、テープ化が困難となる。

また、易接着層２形成のために使用する樹脂の構造は、従来から知られているものを使用してもよく、例えば芳香族系ポリエステル樹脂、脂肪族系ポリエステル樹脂、芳香族系ポリエステル系ポリウレタン樹脂、脂肪族系ポリエステルポリウレタン樹脂、脂環族系ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂、アクリル系樹脂などが挙げられる。なお、樹脂のガラス転移温度Ｔｇが４０℃以下の樹脂を使用した場合、硬化工程においてロール粘着が発生しやすくなりテープ化が困難となる。したがって、易接着層のガラス転移温度Ｔｇは、５０〜９０℃であることが好ましく、例えばＴｇが５０℃以上の芳香族系ポリエステル樹脂、芳香族系ポリウレタン樹脂が望ましい。

また、非磁性中間層７あるいはバック層５との接着強度を増加させるために、易接着層２に用いる接着剤のポリエステルのジカルボン酸成分の構造は、非磁性中間層７あるいはバック層５の結合剤と似た構造をもつテレフタル酸または、イソフタル酸のような芳香族系が望ましい。

また、これらの樹脂に支持体との接着強度を増加させる目的で、−ＳＯ₃Ｍ、−ＯＳＯ₃Ｍ、−ＣＯＯＭ、Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）₂（但し、式中Ｍは水素原子あるいはリチウム、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属を表す）や、−ＮＲ¹Ｒ²、−ＮＲ¹Ｒ²Ｒ³⁺Ｘ^-で表される側鎖型アミン、＞ＮＲ¹Ｒ²⁺Ｘ^-で表される主鎖型アミン（但し、式中Ｒ¹，Ｒ²，Ｒ³は水素原子あるいは炭化水素基を表し、Ｘ^-はフッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン元素イオンあるいは無機イオン、有機イオンを表す）、さらに−ＯＨ、−ＳＨ、−ＣＮ、エポキシ基等の極性官能基が導入されていてもよい。

なかでも−ＯＨ基は、金属、合金、またはその酸化物の表面に存在する金属の−ＯＨ基との結合力が強く、強化膜１ｂとの接着強度を増加させるために非常に有効である。−ＯＨ基濃度は、０．０５〜０．１８ｍｍｏｌ／ｇであることが好適である。０．０５ｍｍｏｌ/ｇより少ないと接着強度を増加させる効果が少ない。逆に０．１８ｍｍｏｌ/ｇより多いと水分に対する影響を受けやすくなり高温多湿下に保存した後の品質が不安定になる可能性ある。

接着剤を溶解する溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、乳酸エチル、エチレングリコールアセテート等のエステル系溶媒、ジエチレングリコールジメチルエーテル、２−エトキシエタノール、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、メチレンクロライド、エチレンクロライド、四塩化炭素、クロロホルム、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素系溶媒などが挙げられ、これらが適宜混合されて使用される。

磁性層３は、強磁性粉末を結合剤中に分散させた磁性分散液を塗布してなるものである。磁性層３の膜厚は０.３μｍ以下に形成することが望ましい。磁性層３の膜厚を０.３μｍ以上にすると、短波長信号に対する反磁界が大きくなり高記録密度の妨げとなるためである。

磁性層３に混入される磁性粉末、結合剤、分散剤、研磨剤、帯電防止剤、防錆剤、潤滑剤等、及びこれら磁性分散液を調整するために使用される溶剤は、従来公知のものがいずれも使用可能で何ら限定されるものではない。例えば、磁性粉末としては、強磁性鉄粉末、強磁性鉄-コバルト粉末、強磁性酸化鉄粉末、強磁性二酸化クロム粉末、強磁性合金粉末、六方晶バリウムフェライト粉末等が挙げられる。

また、結合剤としては、例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−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−マレイン酸共重合体、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、メタクリル酸−塩化ビニリデン共重合体、メタクリル酸エステル−スチレン共重合体、熱可塑性ポリウレタン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリ弗化ビニル、塩化ビニリデン−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、アクリロニトリル−ブタジエン−メタクリル酸共重合体、ポリビニルブチラール、セルロース誘導体、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、熱硬化性ポリウレタン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、尿素−ホルムアルデヒト樹脂またはこれらの混合物などが挙げられる。中でも、塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂それぞれ単独もしくは、これらの混合で用いるのが好ましい。また、これらはイソシアネート化合物を架橋剤として用い、より耐久性を向上させたりしても良い。さらに、磁性層中の結合剤量としては、磁性粉末１００重量部に対し、１０〜５０重量部であることが好ましい。

研磨剤としては、例えば、アルミナ、酸化クロム、酸化チタン、炭酸カルシウム、シリカ等が挙げられる。磁性層中の研磨剤量としては、磁性粉末１００重量部に対し、２〜４０重量部用いることが好ましく、５〜３０重量部であることがより好ましい。

帯電防止剤としては、例えばカーボンブラックが一般的に挙げられる。カーボンブラックは帯電防止剤としてのみではなく、走行耐久性の向上にも有益であり、磁性粉末１００重量部に対し、０.２〜３０重量部、好ましくは０.５〜１５重量部の量で混入させることが好ましい。その平均粒径は５〜５００ｎｍ程度まで様々であるが、好ましくは５〜１５０ｎｍ、さらに好ましくは１０〜１００ｎｍであるものを単独、複数組み合わせて用いることが好ましい。具体的には、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、公知のものが単独、複数使用可能である。

潤滑剤としては、例えば、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸等の高級脂肪酸、これら脂肪酸の脂肪酸エステル、脂肪酸アミド等が挙げられる。中でも、脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪酸アミドをそれぞれ組み合わせて用いるのが好ましい。添加量としては、磁性粉末１００重量部に対し、脂肪酸を０.１〜３重量部、脂肪酸エステルを０.１〜３重量部、脂肪酸アミドを０.１〜１.５重量部とするのが好ましい。

さらに、磁性分散液を調整するための溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、酢酸グリコールモノエチルエステル等のエステル系溶剤、グリコールモノエチルエーテル、ジオキサン等のグリコールエーテル系溶剤、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、メチレンクロライド、エチレンクロライド、四塩化炭素、クロロホルム、エチレンクロロヒドリン、ジクロロベンゼン等の有機塩素化合物系溶剤が挙げられる。

本発明における磁気記録媒体は、図１に示すように、上記非磁性支持体１と磁性層３との間に各種無機粉末と結合剤等からなる非磁性中間層７が設けられている。上述した磁性層３の安定塗布、走行耐久性の強化等の目的で形成するものである。なお、この非磁性中間層７は原則として非磁性であることが好ましい。なお、図１の構成のうち、非磁性中間層７がなく、易接着層２と磁性層３が直接接する場合でも本発明の効果が得られる。

また、非磁性中間層７は、磁性層３の安定塗布、走行耐久性の強化等の目的のため、０.２〜２.５μｍの厚みで設けることが好ましい。膜厚が０.２μｍ未満だと磁性層の安定塗布が難しくなり、２.５μｍよりも厚くなると磁気テープ自体の厚みが大きくなり、カートリッジ１巻あたりに巻くことができるテープ長さが短くなるため、高容量化の妨げとなる。

非磁性中間層７に混入される非磁性無機粉末、結合剤、及び必要に応じて使用される分散剤、帯電防止剤、防錆剤、潤滑剤等、及びこれら非磁性分散液を調整するために使用される溶剤は、従来公知のものがいずれも使用可能で何ら限定されるものではない。

非磁性無機粉末としては、例えば、シリカ、酸化チタン、アルミナ、カーボンブラック、α-酸化鉄、炭酸カルシウム、酸化クロム等が挙げられる。これら粉末の形状は何ら限定されるものではないが、テープの温湿度膨張係数の低減のために板状もしくは針状が好ましい。中でも、テープ剛性の制御や走行耐久性の強化のために、α-酸化鉄とアルミナを組み合わせて用いるのが好ましく、帯電防止効果もあるカーボンブラックを併用することがより好ましい。

結合剤としては、例えば、磁性層用結合剤として上述した結合剤などが挙げられる。中でも、塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂それぞれ単独もしくは、これらの混合で用いるのが好ましい。また、これらはイソシアネートを架橋剤として用い、より耐久性を向上させたりしても良い。さらに、非磁性中間層中の結合剤量としては、非磁性無機粉末１００重量部に対し、１０〜５０重量部であることが好ましい。

潤滑剤としては、例えば、磁性層用潤滑剤として上述した潤滑剤などが挙げられる。中でも、脂肪酸、脂肪酸エステルを組み合わせて用いるのが好ましい。添加量としては、非磁性無機粉末１００重量部に対し、脂肪酸、脂肪酸エステルそれぞれ０.１〜３重量部とするのが好ましい。同様に、非磁性分散液を調整するための溶剤としては、磁性分散液を調整するための溶剤として上述したものなどが挙げられる。

バック層５は、無機顔料を結合剤に分散させた分散液を塗布してなるものである。バック層５は０.１〜１.５μｍの厚さで形成することが好ましい。０.１μｍ未満の場合、バック層強度が十分に上がらず、ひいては磁気テープの強度が上がらないため、幅方向の温度膨張係数、湿度膨張係数が大きくなるばかりか、長手方向にかかるテンションでの幅変化も大きくなり、１Ｎ荷重下のクリープ変化量も大きくなってしまう。逆に１.５μｍよりも厚くなると、磁気テープ自体の厚みが大きくなり、高容量化の妨げとなる。

このバック層５に混入される無機粉末、結合剤、及び必要に応じて使用される分散剤、潤滑剤等、及びこれらバック分散液を調整するために使用される溶剤は、従来公知のものがいずれも使用可能で何ら限定されることがない。無機粉末については、バック層の特に幅方向の高強度化の目的で板状もしくは針状の無機粉末を含有させるのが好ましい。

板状無機粉末としては、例えば、天然物としては雲母、カオリン等、また合成物としては硫酸バリウム、酸化鉄等が挙げられる。板状無機粉末の平均粒子径(板面方向)は０.１５〜２.０μｍが好ましく、平均厚みは０.００５〜０.１μｍが好ましい。針状無機粉末としては、例えば酸化鉄等が挙げられる。針状無機粉末の長軸長は０.０８〜０.８μｍが好ましく、短軸長は０.００５〜０.０５μｍが好ましい。

また、バック層５には板状もしくは針状無機粉末の他に、帯電防止のため、カーボンブラックを添加することが好ましい。その平均粒径は５〜５００ｎｍ程度まで様々であるが、好ましくは５〜１５０ｎｍ、さらに好ましくは１０〜１００ｎｍであるものを単独、複数組み合わせて用いることが好ましい。具体的には、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、公知のものが単独、複数使用可能である。さらに、同様の目的で板状もしくは針状無機粉末にカーボンブラックが表面処理され、被覆されていても良い。

また、繰り返し走行におけるバック層５の表面変化を防ぐためであったり、バック層５に特に光学的にサーボ信号を記録する際の信号の制御のためであったりする目的で、アルミナ、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化クロム、酸化鉄等の無機粉末を混入させても良い。

結合剤としては、例えば、磁性層用結合剤、非磁性中間層用として上述した結合剤などが挙げられる。中でも、ポリウレタン樹脂とセルロース系樹脂との混合で用いるのが好ましい。また、これらはイソシアネートを架橋剤として用い、より耐久性を向上させたりしても良い。さらに、バック層中の結合剤量としては、バック層無機粉末１００重量部に対し、２０〜１５０重量部であることが好ましい。同様に、バック層分散液を調整するための溶剤としては、磁性分散液、非磁性分散液を調整するための溶剤として上述したものなどが挙げられる。

上述した磁性粉末と結合剤等、非磁性無機粉末と結合剤等、バック層用無機粉末と結合剤等による塗料の調整については、従来公知の方法で行うことができるが、例えば、サンドミル、ロールミル、ボールミル、ニーダー、加圧ニーダー、エクストルーダー、ホモジナイザー、ディスパー、超音波分散機等を用いることができる。このうち、ニーダーなどの混練を目的とする調整、サンドミルなどの分散を目的とする調整を組み合わせて用いることが好ましい。

非磁性支持体１上に磁性分散液ならびに必要であればそれらの間に非磁性分散液を、同時にもしくは逐次に形成する手法としては、ブレードコート、グラビアコート、ダイコート等従来公知の手法を用いることができる。バック層分散液も同様である。さらに、非磁性支持体１上への塗布は、磁性層側とバック層側のどちらを先に行っても良く、同時に行っても良い。

また、湿度膨張係数の低減を目的にテープエッジに撥水効果が施されていても良い。エッジに撥水効果を施す方法としては、スリッティング時にスリッターのナイフに撥水剤を供給する方法や、スリッティング後のテープ媒体のエッジに撥水剤を染み込ませた織布などをあてる方法などが挙げられる。撥水剤としては、パーフルオロポリエーテルとカルボン酸のエステル化合物、カルボン酸パーフルオロアルキルエステル、含フッ素アルキルコハク酸エステル等が挙げられる。

以上のように、本実施の形態においては、非磁性支持体となるプラスチックフィルムの両面に強化膜を設け、この強化膜のヤング率を７×１０E０３ｋｇ/ｍｍ²以上かつ温度膨張率を１８×１０Ｅ−０６/℃以下とすることで、温湿度変化、テンション変化、クリープなどの環境要因に起因するテープ自体の幅方向の寸法変化量を全体的に小さくすることができる。その結果、テープ幅方向のトラック密度が非常に高い場合でも、オフトラックが少ない安定した記録再生特性を確保することができる。また、易接着層により、強化膜と非磁性中間層との間、強化膜とバック層との間の接着強度を確保することができ、耐久性に優れた磁気記録媒体の作製が可能となる。

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
＜実施例１＞
まず、以下に示すように非磁性支持体としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の両面に、片面あたり９０ｎｍの厚みになるように、酸化アルミ膜を真空蒸着法により形成した。
［非磁性支持体］
・プラスチックフィルム１ａ：ＰＥＴ（厚さ：４.９μｍ、ヤング率：長手方向(MD)/幅方向(TD)＝６５０／５００ｋｇ/ｍｍ²）
・強化膜１ｂ：酸化アルミ膜（膜厚：９０ｎｍ）

次に、下記の組成にしたがって磁性層３、非磁性中間層７、バック層５を形成するための分散液組成物を調整した。さらに易接着層２を形成するための分散液を調整した。
［磁性分散液］
｛磁性粉末｝
・鉄-コバルト合金系メタル強磁性粉末(平均長軸長：４５ｎｍ)／１００重量部
｛結合剤｝
・ポリエステル系ポリウレタン樹脂(数平均分子量：２２０００)／８重量部
・塩化ビニル系共重合体(平均重合度：３００)／１０重量部
｛研磨剤｝
・α-アルミナ(平均粒径：０．３μｍ)／１０重量部
｛帯電防止剤｝
・カーボンブラック(平均粒径：５０ｎｍ)／３重量部
｛潤滑剤｝
・ステアリン酸／１重量部
・ステアリン酸ブチル／１重量部
・ステアリン酸アミド／０.５重量部
｛溶剤｝
・メチルエチルケトン／２０重量部
・トルエン／２０重量部
・シクロヘキサノン／１０重量部
以上の材料をエクストルダー、三本ロールで混練処理を施し、さらにメチルエチルケトン、トルエン、シクロヘキサノンで希釈した後、サンドミル分散し、フィルターをかけた。ついで、ポリイソシアネート(日本ポリウレタン製硬化剤「コロネートＬ」)を４重量部添加し、攪拌後これを磁性分散液とした。

［非磁性分散液］
｛非磁性無機粉末｝
・針状α-酸化鉄(平均長軸長：０.１０μｍ)／１００重量部
・α-アルミナ(平均粒径０．３μｍ)／６重量部
｛結合剤｝
・ポリエステル系ポリウレタン樹脂(数平均分子量：22000)／８重量部
・塩化ビニル系共重合体(平均重合度：300)／８重量部
｛帯電防止剤｝
・カーボンブラック(平均粒径：２０ｎｍ)／２０重量部
｛潤滑剤｝
・ステアリン酸／１重量部
・ステアリン酸ブチル／２重量部
｛溶剤｝
・メチルエチルケトン／７０重量部
・トルエン／７０重量部
・シクロヘキサノン／４０重量部
以上の材料をエクストルダーで混練処理を施し、さらにメチルエチルケトン、トルエン、シクロヘキサノンで希釈した後、サンドミル分散し、フィルターをかけた。ついで、ポリイソシアネート(日本ポリウレタン製硬化剤「コロネートＬ」)を３重量部添加し、攪拌後これを非磁性分散液とした。

［バック層分散液］
｛無機粉末｝
・カーボンブラック(平均粒径：２０ｎｍ)／１００重量部
・カーボンブラック(平均粒径：７０ｎｍ)／１５重量部
・板状α-酸化鉄(平均粒径：０.９μｍ、平均厚み：０.０１５μｍ)／１５重量部
・酸化チタン(平均粒径：１００ｎｍ)／１重量部
｛結合剤｝
・ポリエステル系ポリウレタン樹脂(数平均分子量：３５０００)／２５重量部
・ニトロセルロース樹脂(分子量：１/２Ｈ相当)／２５重量部
｛溶剤｝
・メチルエチルケトン／２００重量部
・トルエン／２００重量部
・シクロヘキサノン／５０重量部
以上の材料を混合した後、サンドミル分散し、フィルターをかけ、ポリイソシアネート(日本ポリウレタン製硬化剤「コロネートＬ」)を１０重量部添加し、攪拌後これをバック層分散液とした。

［易接着層分散液］
｛易接着剤１｝
・芳香族系ポリエステル樹脂（数平均分子量１９０００、Ｔｇ:６０℃、イソフタル酸、テレフタル酸系ポリエステル、ＯＨ基濃度：０．１１ｍｍｏｌ/ｇ）／０.５重量部
｛溶剤｝
・メチルエチルケトン／２０重量部
・シクロヘキサノン／８０重量部
以上の材料をデイスパーにて混合分散し、フィルターをかけて易接着層分散液（接着剤）とした。

前述した両面に酸化アルミを真空蒸着した非磁性支持体の一方の面上にまず、易接着層分散液（接着剤）を塗布し、乾燥して厚みが２０ｎｍとなるように調整した。次に、非磁性分散液、磁性分散液の順で、乾燥厚みがそれぞれ１．１μｍ、０.１μｍとなるように同時にダイコーティングした後、磁場配向処理、乾燥処理を施しロールとして巻き取った。その後、非磁性支持体のもう一方の面に易接着層分散液（接着剤）を塗布乾燥（乾燥厚み２０ｎｍ）した後、バック層用分散液を乾燥厚みで０.５μｍとなるようにダイコーティングし、乾燥処理を施しロールとして巻き取った。そして、カレンダー処理、硬化処理を施した後、１/２インチ幅になるようにスリッティングを行い、巻き取ってサンプルとした。

＜実施例２＞
実施例１において、易接着層の厚みを４５ｎｍにし、それ以外は実施例１と同様にしてサンプルを得た。

＜実施例３＞
実施例１において、易接着層の厚みを１０ｎｍにし、それ以外は実施例１と同様にしてサンプルを得た。

＜実施例４＞
実施例１において、易接着剤を下記易接着剤２に変更して易接着層分散液（接着剤）を調製し、易接着層の厚みを２０ｎｍにし、それ以外は、実施例１と同様にしてサンプルを得た。

［易接着層分散液］
｛易接着剤２｝
・芳香族系ポリエステル樹脂（数平均分子量１８０００、Ｔｇ:６８℃、イソフタル酸、テレフタル酸系ポリエステル、ＯＨ基濃度：０．１２ｍｍｏｌ/ｇ）／０.５重量部
｛溶剤｝
・メチルエチルケトン／２０重量部
・シクロヘキサノン／８０重量部

＜実施例５＞
実施例１において、非磁性支持体として、下記の通りヤング率その他は同じで厚みを４.９μｍのＰＥＴの両面にＡｌを真空蒸着したものを用い、それ以外は実施例１と同様にしてサンプルを得た。

［非磁性支持体］
・プラスチックフィルム１ａ：ＰＥＴ（厚さ：４.９μｍ、ヤング率：長手方向(MD)/幅方向(TD)＝６５０／５００ｋｇ/ｍｍ²）
・強化膜１ｂ：Ａｌ（膜厚：９０ｎｍ）

＜実施例６＞
実施例１において、非磁性支持体として、下記の通りヤング率その他は同じで厚みが４.９μｍのＰＥＴの両面にＣｕを真空蒸着したものを用い、それ以外は実施例１と同様にしてサンプルを得た。

［非磁性支持体］
・プラスチックフィルム１ａ：ＰＥＴ（厚さ：４.９μｍ、ヤング率：長手方向(MD)/幅方向(TD)＝６５０／５００ｋｇ/ｍｍ²）
・強化膜１ｂ：Ｃｕ（膜厚：９０ｎｍ）

＜実施例７＞
実施例１において、非磁性支持体として、下記の通りヤング率その他は同じで厚みが４.９μｍのＰＥＴの両面に酸化銅を真空蒸着したものを用い、それ以外は実施例１と同様にしてサンプルを得た。

［非磁性支持体］
・プラスチックフィルム１ａ：ＰＥＴ（厚さ：４.９μｍ、ヤング率：長手方向(MD)/幅方向(TD)＝６５０／５００ｋｇ/ｍｍ²）
・強化膜１ｂ：酸化銅（膜厚：９０ｎｍ）

＜実施例８＞
実施例１において、非磁性支持体として、下記の通りヤング率その他は同じで厚みが４.９μｍのＰＥＴの両面に酸化チタンを真空蒸着したものを用い、それ以外は実施例１と同様にしてサンプルを得た。

［非磁性支持体］
・プラスチックフィルム１ａ：ＰＥＴ（厚さ：４.９μｍ、ヤング率：長手方向(MD)/幅方向(TD)＝６５０／５００ｋｇ/ｍｍ²）
・強化膜１ｂ：酸化チタン（膜厚：９０ｎｍ）

＜実施例９＞
実施例１において、易接着剤を下記易接着剤３に変更して易接着層分散液（接着剤）を調製し、易接着層の厚みを２０ｎｍにし、それ以外は、実施例１と同様にしてサンプルを得た。

［易接着層分散液］
｛易接着剤３｝
・芳香族系ポリエステル系ポリウレタン樹脂（数平均分子量１８０００、Ｔｇ:７９℃、イソフタル酸、テレフタル酸系ポリエステル、ＯＨ基濃度：０．１６ｍｍｏｌ/ｇ）／０.５重量部
｛溶剤｝
・メチルエチルケトン／２０重量部
・シクロヘキサノン／８０重量部

＜実施例１０＞
実施例１において、易接着剤を下記易接着剤４に変更して易接着層分散液（接着剤）を調製し、易接着層の厚みを２０ｎｍにし、それ以外は、実施例１と同様にしてサンプルを得た。

［易接着層分散液］
｛易接着剤４｝
・芳香族系ポリエステル系ポリウレタン樹脂（数平均分子量１８０００、Ｔｇ:６８℃、イソフタル酸、テレフタル酸系ポリエステル、ＯＨ基濃度：０．０７ｍｍｏｌ/ｇ）／０.５重量部
｛溶剤｝
・メチルエチルケトン／２０重量部
・シクロヘキサノン／８０重量部

＜比較例１＞
実施例１において、非磁性支持体上に易接着層を設けず、それ以外は実施例１と同様にしてサンプルを得た。

＜比較例２＞
実施例１において、易接着層２の厚みを１００ｎｍにし、それ以外は実施例１と同様にしてサンプルを得た。

＜比較例３＞
実施例１において、易接着層２の厚みを４ｎｍにし、それ以外は実施例１と同様にしてサンプルを得た。

＜比較例４＞
実施例１において、易接着剤を下記易接着剤５に変更して易接着層分散液（接着剤）を調製し、易接着層の厚みを２０ｎｍにし、それ以外は、実施例１と同様にしてサンプルを得た。

［易接着層分散液］
｛易接着剤５｝
・脂肪族系ポリエステル樹脂（数平均分子量２８０００、Ｔｇ:−１５℃、アジピン酸系ポリエステル、ＯＨ基濃度：０．０７ｍｍｏｌ/ｇ）／０.５重量部
｛溶剤｝
・メチルエチルケトン／２０重量部
・シクロヘキサノン／８０重量部

＜比較例５＞
実施例１において、易接着剤を下記易接着剤６に変更して易接着層分散液（接着剤）を調製し、易接着層の厚みを２０ｎｍにし、それ以外は、実施例１と同様にしてサンプルを得た。

［易接着層分散液］
｛易接着剤６｝
・脂肪族+芳香族系ポリエステル系樹脂（数平均分子量２００００、Ｔｇ:３５℃、イソフタル酸、アジピン酸系ポリエステル、ＯＨ基濃度：０．２０ｍｍｏｌ/ｇ）／０.５重量部
｛溶剤｝
・メチルエチルケトン／２０重量部
・シクロヘキサノン／８０重量部

＜比較例６＞
実施例１において、易接着剤を下記易接着剤７に変更して易接着層分散液（接着剤）を調製し、易接着層の厚みを２０ｎｍにし、それ以外は、実施例１と同様にしてサンプルを得た。

［易接着層分散液］
｛易接着剤７｝
・芳香族系ポリエステル系ポリウレタン樹脂（数平均分子量１８０００、Ｔｇ:９５℃、テレフタル酸イソフタル酸系ポリエステル、ＯＨ基濃度：０．０７ｍｍｏｌ/ｇ）／０.５重量部
｛溶剤｝
・メチルエチルケトン／２０重量部
・シクロヘキサノン／８０重量部

＜比較例７＞
実施例１において、易接着剤を下記易接着剤８に変更して易接着層分散液（接着剤）を調製し、易接着層の厚みを２０ｎｍにし、それ以外は、実施例１と同様にしてサンプルを得た。

［易接着層分散液］
｛易接着剤８｝
・芳香族系ポリエステル系ポリウレタン樹脂（数平均分子量５０００、Ｔｇ:６０℃、テレフタル酸イソフタル酸系ポリエステル、ＯＨ基濃度：０．０３ｍｍｏｌ/ｇ）／０.５重量部
｛溶剤｝
・メチルエチルケトン／２０重量部
・シクロヘキサノン／８０重量部

上記実施例、比較例における非磁性支持体の強化膜、並びに得られた磁気テープに関して各種特性を以下のように測定した。

［易接着層の膜厚の測定］
易接着層分散液（接着剤）をプラスチックフィルム（ＰＥＴ）に塗布、乾燥しただけのサンプルについて、分光エリプソメトリを使用し、ベースフィルムと易接着層の屈折率の違いから易接着層の厚みを求めた。

［ロール粘着の測定］
上記実施例、比較例それぞれにおいて、易接着層、非磁性中間層＋磁性層、バック層を形成し、カレンダー処理した段階のロールを用意した。なお、ロール耳部には磁性層及びバック層を形成しないようにした。このロールについて７０℃／２０時間の硬化炉で硬化を行った。その後、ロールを取り出して巻き直しを行ない、磁性層形成面とバック層形成面との間の粘着度合い、並びに磁性層、バック層が形成されていない耳部の粘着度合いを測定した。巻き直し機で簡単にはがれる場合を粘着無し、巻き直し機ではがれない場合を粘着有りと判定した。

［接着強度の測定］
サンプルテープの磁性面（磁性層形成面）と、専用の粘着テープとを１．０Ｎの力で接着させ、ピール法試験機を使用して、２５４ｍｍ／ｍｉｎの速度で引きはがし、磁性面が非磁性支持体から引きはがれた時の力を接着強度として測定した。接着強度は１．０Ｎ以上を規格値（合格）とした。

［初期ＭＰ（Ｍｉｓｓｉｎｇ Ｐｕｌｓｅｓ）の測定］
ＨＰ製のＬＴＯドライブ（Ｕｌｔｒｉｕｎ９６０）を改造したものを測定装置として用いた。まず、２５℃５０％ＲＨの一定環境下において２Ｔ信号の記録を行い、記録後すぐにこの環境下で再生した。再生信号のｂａｓｅ−ｔｏ−ｐｅａｋ出力の平均値から３５％低下時の信号をＭｉｓｓｉｎｇ Ｐｕｌｓｅとした。１ｍのトラックあたりにＭｉｓｓｉｎｇ Ｐｕｌｓｅが何個存在するかを測定した。１ｍ,１トラックあたり１個以下を規格（合格）とした。

［保存後ＭＰ（Ｍｉｓｓｉｎｇ Ｐｕｌｓｅｓ）の測定］
上記ドライブにおいて、記録したカートリッジを５０℃８０％ＲＨの一定環境下において１週間保存した。その後、２５℃、５０％ＲＨ環境下のドライブ（Ｕｌｔｒｉｕｎ９６０）にて再生を行なった。再生信号のｂａｓｅ−ｔｏ−ｐｅａｋ出力の平均値から３５％低下時の信号をＭｉｓｓｉｎｇ Ｐｕｌｓｅとし、１ｍのトラックあたりにＭｉｓｓｉｎｇ Ｐｕｌｓｅが何個存在するかを測定した。

［保存後ＥＲＴ（Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）の測定］
２５℃、５０％ＲＨ環境下で、ＨＰ製のＬＴＯドライブ（Ｕｌｔｒｉｕｎ９６０）を測定装置として用い、全長にランダム信号の記録を行った。次に、カートリッジを５０℃、８０％ＲＨ環境下に７日間保存した。カートリッジを１日常温に保存した後、全長の再生を行い、再生時の信号のＥｒｒｏｒ Ｒａｔｅを測定した。ＥＲＴの規格値は１＊１０^−３以下である。

表１に実施例についての測定結果を、表２に比較例についての測定結果を示す。

表１より、非磁性支持体の両面に上記材料からなる膜を設け、さらに易接着層を適切な厚みで塗布したものは、硬化工程によるロール粘着もなく、接着強度も規格を満足した。テープとしての耐久性は５０℃/８０％ＲＨで１週間保存後のＭｉｓｓｉｎｇ Ｐｕｌｓｅの個数が少なく、安定した特性が得られた。易接着層のＴｇおよび、−ＯＨ基濃度を請求項の範囲内で実施したテープの保存後Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅは規格値を満足し、走行耐久性に優れた磁気記録媒体を得ることができた。

易接着層を全く設けていない比較例１、易接着層が本発明で規定している厚み範囲から薄いほうに外れている比較例３は、接着強度が規格を満足しなかった。また、易接着層のガラス転移温度Ｔｇが本発明で規定している下限より低い比較例４、５は、それぞれ初期保存後のＭｉｓｓｉｎｇ Ｐｕｌｓｅが多く、また保存後Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅの上昇が見られて、走行耐久性に問題があった。また、易接着層のガラス転移温度Ｔｇが本発明で規定している上限より高い比較例６は、接着強度が規格を満足することができなかった。
易接着層が本発明で規定している厚み範囲から厚いほうに外れている比較例２は硬化時のロール粘着が激しくテープを製造することが困難であった。比較例７のように、−ＯＨ基濃度が０．０３ｍｍｏｌ／ｇと少ない場合、接着強度が低く規格を満足することができなかった。また、比較例５のように、−ＯＨ基濃度が０．２０ｍｍｏｌ／ｇと多い場合、接着強度は規格を満足するが、保存後のＭＰ個数が増加し規格を満足することができなかった。

本発明に係る磁気記録媒体の構成を示す断面図である。

符号の説明

１・・・非磁性支持体、１ａ・・・プラスチックフィルム、１ｂ・・・強化膜、２・・・易接着層、３・・・磁性層、５・・・バック層、７・・・非磁性中間層

Claims (1)

1. ベースフィルムの両面に金属、合金またはその酸化物のいずれか単体あるいはこれらの複合材料からなる強化膜が形成された非磁性支持体と、該非磁性支持体の一方の面に設けられる非磁性材料からなる非磁性中間層及び強磁性粉末と結合剤からなる磁性層と、他方の面に設けられるバック層とを備える磁気記録媒体において、
   前記強化膜と非磁性中間層との間、及び強化膜とバック層との間に、接着を確保するための樹脂からなる易接着層を設け、
   前記易接着層の厚さが、５〜５０ｎｍであり、
   前記易接着層のガラス転移温度Ｔｇが、５０〜９０℃であり、
   前記易接着層は、芳香族系ポリエステル樹脂または芳香族系ポリウレタン樹脂を含み、
   前記易接着層の樹脂に、濃度０．０５〜０．１８ｍｍｏｌ／ｇでＯＨ基が導入されていることを特徴とする磁気記録媒体。
   

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