JP4682409B2

JP4682409B2 - 磁気記録媒体

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Publication number: JP4682409B2
Application number: JP2000292845A
Authority: JP
Inventors: 健太郎佐藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-09-26
Filing date: 2000-09-26
Publication date: 2011-05-11
Anticipated expiration: 2020-09-26
Also published as: JP2002100022A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は磁気記録媒体に関し、特に電磁変換特性及び走行耐久性の向上に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばビデオテープレコーダ等に使用される磁気記録媒体としては、ポリエステルフィルム等の非磁性支持体と、この非磁性支持体上に、強磁性粉末や結合剤、有機溶剤、各種添加剤等を混合分散して調製される磁性塗料を塗布してなる磁性層とを備える、いわゆる塗布型の磁気記録媒体が知られている。また、非磁性支持体上に強磁性材料を真空薄膜形成技術により被着させて磁性層を形成する、いわゆる金属磁性薄膜型の磁気記録媒体等が知られている。これらのうち特に、塗布型の磁気記録媒体は、生産性、耐久性、耐食性に優れているので、磁気記録の分野において主流を占めている。
【０００３】
ところで、塗布型の磁気記録媒体においては、磁性層を薄膜化して、記録時における自己減磁損失や再生時における厚み損失を低減することが検討されている。しかし、非磁性支持体上に磁性層が形成されている単層塗布型の磁気記録媒体の場合、磁性層を薄膜化すると非磁性支持体の表面形状が磁性層表面に顕著に反映されるため、磁性層の表面平滑性は劣化してしまう。
【０００４】
そこで、非磁性支持体と磁性層との間に中間層を介在させた重層塗布型の磁気記録媒体が提案されている。この重層塗布型の磁気記録媒体では、磁性層と非磁性支持体とが直接接触していないので、磁性層表面は非磁性支持体の表面形状に影響されない。従って、表面平滑性が良好で、薄膜化された磁性層の形成が可能となる。なお、中間層は磁性を帯びた磁性層としてもよく、非磁性である非磁性層であってもよい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、磁性層の強度は、磁性層が薄膜化されるほど低下する傾向がある。このため、薄膜化された磁性層を備える磁気記録媒体では、走行耐久性の確保が大きな課題である。走行耐久性を向上させる一般的な手法としては、一般に、磁性層に含有される結合剤として、高いガラス転移温度を有する材料を使用し、磁性層の強度を高める手法がある。
【０００６】
しかしながら、このような材料を結合剤として含有する磁性層にカレンダ処理等の表面処理を施しても、磁性層の表面を平滑化することは困難であった。このため、上述したように、磁性層及び中間層に含有される結合剤のガラス転移温度を規定した重層塗布型の磁気記録媒体では、表面平滑性の向上が困難であった。その結果、スペーシングロスが生じて、電磁変換特性が劣化するという問題があった。
【０００７】
言い換えると、重層塗布型の磁気記録媒体では、走行耐久性を確保しながら、良好な電磁変換特性を実現することができなかった。
【０００８】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、良好な電磁変換特性を維持しつつ、優れた走行耐久性を有する磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明者等が種々の検討を重ねた結果、磁性層に特定の顔料を含有させ、磁性層に含有される結合剤のガラス転移温度及び中間層に含有される結合剤のガラス転移温度を規定することにより、良好な電磁変換特性を維持しつつ、優れた走行耐久性を有する磁気記録媒体を得られるとの知見に至った。
【００１０】
本発明は、このような知見に基づいて完成されたものであり、非磁性支持体と、該非磁性支持体上に形成され、非磁性粉末、結合剤及び添加剤を含有する中間層と、該中間層上に形成され、強磁性粉末、結合剤、顔料及び添加剤を含有する磁性層と、該非磁性支持体の磁性層が形成されている一主面とは反対側の他主面上に形成されたバックコート層とを備える磁気記録媒体において、上記非磁性支持体は、厚さが８．５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムであり、上記中間層は、上記非磁性粉末となるα−Ｆｅ _２Ｏ _３針状粉末を１００重量部、上記結合剤となるガラス転移温度Ｔｇ（Ｌ）が７０℃の塩化ビニル系共重合体を１３重量部、上記添加剤となるミリスチン酸を１重量部、ステアリン酸エステルを１重量部含有し、１．８μｍの厚みを有し、上記磁性層は、上記強磁性粉末となる金属磁性粉末を１００重量部、上記結合剤となるガラス転移温度Ｔｇ（Ｕ）が１３０℃のポリウレタン樹脂を１６重量部、上記顔料となるカーボンブラックを１重量部、上記添加剤となるミリスチン酸を１重量部、ステアリン酸エステルを１重量部、イソシアネート系硬化剤を４重量部含有し、０．２μｍの厚みを有し、上記顔料は、平均粒径が上記磁性層の厚みより大きな０．２５μｍ又は０．３μｍの大きさを有するとともに、モース硬度が３以上、６未満であり、カレンダ処理により、一部が、上記中間層に埋め込まれるとともに、他の一部が、上記磁性層の表面に露出していることを特徴とする。
【００１１】
磁性層は、モース硬度が３以上、６未満であるとともに、平均粒径が磁性層の厚みより大きい顔料を含有するので、いわゆる顔料効果により強固な塗膜となる。また、この磁気記録媒体ではＴｇ（Ｕ）＞Ｔｇ（Ｌ）なる関係を有する。更に、磁気記録媒体では、磁性層の厚みより大きい平均粒径を有する顔料が磁性層に添加されていても、カレンダ処理等の表面処理により磁性層表面に露出する顔料の露出量を最適なものとすることが可能である。
【００１２】
したがって、磁性層及び中間層における、例えば耐摩耗性やスチル耐久性といった塗膜物性が非常に向上するとともに、磁性層の表面平滑性が良好となり、スペーシングロスが低減する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る磁気記録媒体について詳細に説明する。
【００１４】
本発明を適用した磁気記録媒体は、図１に示すように、非磁性支持体１と、この非磁性支持体１の一主面上に形成され、磁性粉末及び／又は非磁性粉末及び結合剤を含有する中間層２と、この中間層２上に形成され、強磁性粉末及び結合剤を含有する磁性層３とからなる。
【００１５】
磁性層３は、強磁性粉末及び結合剤等の磁性層組成物を混合して調製した磁性塗料を、中間層２上に塗布して形成される。
【００１６】
この磁性層３の厚みは、０．０３μｍ以上、０．３μｍ以下であることが好ましい。磁性層３の厚みを上記範囲とすることにより、磁気記録媒体は優れた電磁変換特性を有するものとなる。磁性層３の厚みが０．３μｍを越える場合、記録減磁により出力が低下する虞がある。また、磁性層３の厚みを０．０３μｍ未満とすることは、製造する上で困難である。
【００１７】
そして、この磁性層３は、平均粒径が磁性層の厚みよりも大きく、モース硬度が３以上、６未満である顔料（以下、単に顔料と称する。）を含有する。この顔料は、モース硬度が３以上、６未満であるので、研磨剤のように磁気ヘッドを研磨することはないが、平均粒径が磁性層３の厚みより大きいので、いわゆる顔料効果により磁性層３を強固な塗膜とする。
【００１８】
モース硬度が３未満である顔料を使用した場合、磁気ヘッドとの摺動により顔料自身が破壊される。一方、モース硬度が６を越える顔料を使用した場合、顔料自身が磁気ヘッドを研磨してしまう。
【００１９】
モース硬度が３以上、６未満である顔料としては、カーボンブラック、グラファイト、炭酸カルシウム、アンチモン、蛍石、重晶石、銀、白雲石、銅、酸化マグネシウム、白金、パラジウム、オパール、鉄、石綿、マンガン、燐灰石、ニッケル等が使用可能である。これら顔料のなかでも、特に、カーボンブラックを用いることが好ましい。このカーボンブラックとしては、通常この種の磁気記録媒体において使用されている公知のものを用いることができる。
【００２０】
上記顔料の平均粒径が磁性層３の厚みよりも小さい場合、磁性層３の耐久性は不充分なものとなるので、上記顔料の平均粒径はできる限り大きいことが好ましい。しかし、磁性層３の厚みと中間層２の厚みとを合計した厚みより大きい場合、顔料は、その一部が中間層２に埋め込まれても磁性層３の表面から多きく露出してしまう。このため、磁気ヘッドと磁気記録媒体とのスペーシングが増大し、電磁変換特性が劣化する。従って、上記顔料の平均粒径は、磁性層３の厚みと中間層２の厚みとを合計した厚みよりも小さいことが必要である。
【００２１】
ところで、一般の磁気記録媒体では、磁性層の厚みより大きい平均粒径を有する研磨剤や非磁性補強粒子等を磁性層に含有させると、磁性層の表面から非磁性補強粒子等が大きく露出するため、磁気ヘッドと磁気記録媒体とのスペーシングが増大し、電磁変換特性が劣化するという問題が生じていた。
【００２２】
これに対して、本発明を適用した磁気記録媒体は、上記顔料を含有する磁性層３を備えるとともに、磁性層３に含有される結合剤のガラス転移温度をＴｇ（Ｕ）とし、中間層２に含有される結合剤のガラス転移温度をＴｇ（Ｌ）とするとき、Ｔｇ（Ｕ）＞Ｔｇ（Ｌ）なる関係を有する。
【００２３】
更に、本発明を適用した磁気記録媒体は、磁性層３に含有される顔料が磁性層３の厚みより大きい平均粒径を有していても、例えばカレンダ処理等の表面処理が施されることにより、顔料の一部が中間層２に埋め込まれる。そして、顔料の一部分が中間層２に埋め込まれた分、磁性層３の表面に露出している顔料の露出量が小さく抑えられる。つまり、磁気記録媒体にカレンダ処理等を施すことにより、磁性層３の表面に露出している顔料の露出量を、最適な範囲とすることが可能である。従って、磁性層３の表面平滑性が良好となり、スペーシングロスが低減する。
【００２４】
磁性層３に添加する上記顔料の添加量は、強磁性粉末に対して０．１重量％〜１０重量％であることが好ましい。上記顔料の添加量を強磁性粉末に対して０．１重量％〜１０重量％とすることにより、磁気記録媒体は、優れた走行耐久性及び電磁変換特性を確実に有するものとなる。
【００２５】
上記顔料の添加量が０．１重量％未満である場合、十分な走行耐久性が得られない虞がある。一方、上記顔料の添加量が１０重量％を越える場合、電磁変換特性が劣化する虞がある。
【００２６】
磁性層３に含有される結合剤としては、塩化ビニルや酢酸ビニル、ビニルアルコール、塩化ビニリデン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレン、ブタジエン、アクリロニトリル等の共重合体、またはこれらの２種類以上を組み合わせた共重合体の他、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等のうち、中間層２に含有される結合剤よりもガラス転移温度が高いもの、すなわちＴｇ（Ｕ）＞Ｔｇ（Ｌ）なる関係を満たすものが使用可能である。また、Ｔｇ（Ｕ）＞Ｔｇ（Ｌ）なる関係を満たすならば、これら結合剤のうち２種類以上を組み合わせて使用することも可能である。
【００２７】
これらのなかでも、特にポリウレタン樹脂を使用することが好ましく、ポリウレタン樹脂の含有量は、磁性層３に含有される結合剤のうち３０重量％以上であることが好ましい。
【００２８】
磁性層３に含有される結合剤において、Ｔｇ（Ｕ）は１００℃以上、１３０℃以下であることが好ましい。Ｔｇ（Ｕ）が１００℃未満である場合、十分な耐久性が得られない虞がある。一方、Ｔｇ（Ｕ）が１３０℃を越える場合、架橋反応が起こりにくくなり、脆弱な塗膜となる虞がある。
【００２９】
なお、結合剤のガラス転移温度は、例えば結合剤としてポリウレタン樹脂を使用する場合、鎖延長剤の選定の仕方により調整される。
【００３０】
強磁性粉末としては、酸化鉄系強磁性粉末や酸化クロム系強磁性粉末、金属系強磁性粉末、六方晶系フェライト粉末等、塗布型の磁気記録媒体において強磁性粉末として使用されている材料が何れも使用可能である。
【００３１】
磁性層３には、研磨剤を含有させることが好ましい。研磨剤として、α−酸化鉄、アルミナ、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化チタン、シリカ等の粉末を含有させることが好ましい。
【００３２】
また、磁性層３には非磁性補強粒子を含有させることが好ましい。非磁性補強粒子としては、酸化アルミニウム（α、β、γ）、酸化クロム、酸化珪素、ダイヤモンド、ガーネット、エメリー、窒化ホウ素、チタンカーバイト、炭化珪素、炭化チタン、ルチルやタナターゼなどの酸化チタン等が使用可能である。
【００３３】
さらに、磁性層３には、塗布型の磁気記録媒体において通常使用される分散剤や潤滑剤、帯電防止剤、防錆剤、硬化剤等の各種添加剤を含有させることが可能である。
【００３４】
中間層２は、磁性粉末及び／又は非磁性粉末及び結合剤等の中間層組成物を混合して調製される中間塗料を、非磁性支持体１の一主面上に塗布して形成される。中間層２は非磁性であっても磁性を帯びていてもよい。
【００３５】
磁性粉末を含有し、磁性を帯びた中間層２とする場合、上述した磁性層３に含有させる材料として例示した系統の強磁性粉末が使用可能である。非磁性粉末を含有し、非磁性である中間層２とする場合、塗布型の磁気記録媒体において通常使用されるヘマタイト（α−Ｆｅ２Ｏ３）、酸化チタン等の非磁性粉末が使用可能である。
【００３６】
中間層２に含有される結合剤としては、上述した磁性層３に含有される結合剤と同様のもののうち、磁性層３に含有される結合剤よりもガラス転移温度が低いもの、すなわちＴｇ（Ｌ）＜Ｔｇ（Ｕ）なる関係を満たすものが何れも使用可能である。
【００３７】
中間層２に含有される結合剤において、Ｔｇ（Ｕ）は２０℃以上、８０℃以下であることが好ましい。Ｔｇ（Ｌ）が２０℃未満である場合、カレンダ処理等の表面処理により中間層２が潰れすぎて磁性層３の表面も過度に平滑化されるため、摩擦が高くなる虞がある。一方、Ｔｇ（Ｌ）が８０℃を越える場合、カレンダ処理等の表面処理が施されても、上記顔料が中間層２に十分に埋め込まれない虞がある。
【００３８】
なお、中間層２には、塗布型の磁気記録媒体において通常使用される分散剤や潤滑剤、帯電防止剤、防錆剤、硬化剤等の各種添加剤を含有させることが可能である。
【００３９】
非磁性支持体１としては、ポリエチレン類、ポリエステル類、ポリオレフイン類、セルロース類、ビニル樹脂類、ポリイミド類及びポリカーボネート類等の高分子材料を使用して形成される高分子基板や、アルミニウム合金、チタン合金等からなる金属基板、アルミガラス等からなるセラミック基板、ガラス基板等が使用可能である。
【００４０】
また、この磁気記録媒体には、必要に応じて、磁性層３上に潤滑剤や防錆剤等からなるトップコート層を設けたり、中間層２と非磁性支持体１との間に、非磁性支持体１の表面性を制御する等の目的で下塗り層を設けることが可能である。また、非磁性支持体１の磁性層３等が設けられた一主面上とは反対側の他主面上に、走行性の向上や、帯電防止、転写防止等を目的として、図示しないバックコート層を設けることが可能である。なお、トップコート層やバックコート層の材料としては、通常この種の磁気記録媒体で使用されている材料が何れも使用可能である。
【００４１】
この磁気記録媒体を製造する際には、上述した中間層組成物を溶剤中に分散させて調製した中間塗料を、非磁性支持体１の一主面上に塗布して中間層２を形成する。次に、上述した磁性層組成物を溶剤中に分散させて調製した磁性塗料を、中間層２上に塗布して磁性層３を形成する。そして、中間層２及び磁性層３を乾燥させた後に、磁性層３の表面を平滑化するカレンダ処理を行う。
【００４２】
磁性塗料及び中間塗料を調製する際に、上述した各種組成物を混合して塗料化するための溶剤としては、例えばアセトンや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、酢酸メチルや酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、酢酸グリコールモノエチルエーテル等のエステル系溶媒、グリコールジメチルエーテルや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媒、ベンゼンやトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、ヘキサンやヘプタン等の脂肪族炭化水素、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、エチレンンクロルヒドリン、ジクロルベンゼン等の塩素化炭化水素系溶媒等が使用可能である。これらの溶剤は、１種類のみを単独で使用してもよく、２種類以上を組み合わせて併用することも可能である。
【００４３】
上述のようにして調製した中間塗料及び磁性塗料を塗布する塗布方法としては、従来公知である塗布方式が何れも適用可能であるが、塗料が押し出されるスリット部が複数形成されたダイコータを用い、湿潤状態にある中間層２上に磁性塗料を重ねて塗布する同時二層塗布方式、いわゆるウェット・オン・ウェット塗布方式を適用することが好ましい。ウェット・オン・ウェット塗布方式を適用することにより、表面平滑性が良好な中間層２及び磁性層３を形成することができる。
【００４４】
以上のようにして構成される磁気記録媒体は、モース硬度が３以上、６未満であり、平均粒径が磁性層３の厚みより大きい顔料を含有する磁性層３を備え、磁性層３に含有される結合剤のガラス転移温度をＴｇ（Ｕ）とし、中間層２に含有される結合剤のガラス転移温度をＴｇ（Ｌ）とするとき、Ｔｇ（Ｕ）＞Ｔｇ（Ｌ）であるので、磁性層３及び中間層２における、例えば耐摩耗性やスチル耐久性といった塗膜物性が非常に向上するとともに、磁性層３の表面平滑性が良好となり、スペーシングロスが低減する。したがって、この磁気記録媒体は、良好な電磁変換特性を維持しつつ、優れた走行耐久性を有する。
【００４５】
【実施例】
以下、本発明に係る磁気記録媒体について、具体的な実験結果に基づいて詳細に説明する。ここでは、非磁性支持体と、中間層として非磁性である非磁性層と、磁性層とを備える磁気テープを複数作製した。
【００４６】
＜実験１＞
サンプル１―３
まず、下記の組成に準じて磁性塗料の各成分を秤取った。
【００４７】

なお、強磁性粉末の保持力は２４００Ｏｅ、比表面積は４７ｍ²／ｇであった。また、モース硬度が３以上、６未満である顔料としてカーボンブラックを使用した。
【００４８】
上記各成分と、メチルエチルケトン、トルエン及びシクロヘキサノンの混合溶剤とを混合して固形分濃度２８重量％とし、さらにサンドミルを用いて混練分散することで磁性塗料を調製した。
【００４９】
次に、下記の組成に準じて非磁性塗料の各成分を秤取った。
【００５０】
＜非磁性塗料組成＞
・α−Ｆｅ₂Ｏ₃針状粉末１００重量部
・塩化ビニル系共重合体１３重量部
・ミリスチン酸１重量部
・ステアリン酸エステル１重量部
上記各成分とメチルエチルケトン、トルエン及びシクロヘキサノンの混合溶剤とを混合して固形分濃度３９重量％とし、さらにサンドミルを用いて混練分散することで非磁性塗料を調製した。
【００５１】
そして、上述のようにして調製した磁性塗料及び非磁性塗料を、非磁性支持体となる厚さが８．５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム上に同時二層塗布して、厚みが１．８μｍである非磁性層及び厚みが０．２μｍである磁性層を形成した。そして、湿潤状態である磁性層に対して配向処理を施した後、磁性層及び非磁性層を乾燥させ、更にカレンダ処理、硬化処理を施した。
【００５２】
次に、非磁性支持体の磁性層が形成されている一主面とは反対側の他主面上に、バックコート層を形成した。以上のようにして、非磁性層、磁性層及びバックコート層が形成された磁気記録媒体原反をスリットし、幅が８ｍｍである磁気テープを作製した。そして、この磁気テープをカセットに組み込み、カセットテープを作製した。なお、この磁気テープにおいて、Ｔｇ（Ｕ）は１３０℃であり、Ｔｇ（Ｌ）は７０℃であった。また、ガラス転移温度の測定は、以下に示すようにして行った。
【００５３】
＜ガラス転移温度の測定方法＞
まず、ガラス転移温度を測定する結合剤をポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布し、厚みが３０μｍである塗膜を形成した。次に、塗膜が形成されたポリエチレンテレフタレートフィルムを裁断し、幅１０ｍｍ、長さ２５ｍｍの試料とした。そして、測定装置として（株）東洋ボールドウイン製のバイプロンＤＤＶ−ＩＩ−ＥＡを用い、この試料を加熱しながら、試料の幅方向端縁に周波数１０Ｈｚのサイン波伸縮歪を与え、他端に出現するサイン波応力の両ベクトルの位相差δの最大ｔａｎδを与える温度をガラス転移温度として求めた。なお、試料を加熱する加熱速度は５℃／ｍｉｎ、加熱温度範囲は−１００℃〜１５０℃とした。
【００５４】
サンプル１−１、サンプル１−２、サンプル１−４
後に示す表１に記載した平均粒径を有するカーボンブラックを使用すること以外はサンプル１−３と同様にしてカセットテープを作製した。
【００５５】
サンプル１−５〜サンプル１−８
Ｔｇ（Ｕ）が７０℃、且つＴｇ（Ｌ）が７０℃であり、後に示す表１に記載した平均粒径を有するカーボンブラックを使用すること以外はサンプル１−１と同様にしてカセットテープを作製した。
【００５６】
サンプル１−９〜サンプル１−１２
Ｔｇ（Ｕ）が７０℃、且つＴｇ（Ｌ）が１００℃であり、後に示す表１に記載した平均粒径を有するカーボンブラックを使用すること以外はサンプル１−１と同様にしてカセットテープを作製した。
【００５７】
なお、磁性層に含有される結合剤は、ガラス転移温度が７０℃である塩化ビニル系共重合体と、ガラス転移温度が０℃であるポリウレタン樹脂と、ガラス転移温度が１３０℃であるポリウレタン樹脂との配合比を適宜変化させることにより、Ｔｇ（Ｕ）を調整されている。また、非磁性層に含有される結合剤も、磁性層に含有させる結合剤のガラス転移温度の上記調製方法と同様にして、Ｔｇ（Ｌ）を調整されている。
【００５８】
以上のようにして作製されたサンプル１−１〜サンプル１−１２のカセットテープに対して種々の測定を行い、得られた測定結果から以下に示す特性を評価した。
【００５９】
〔電磁変換特性〕
カセットテープに対して、デジタルビデオテープレコーダ（商品名：ＤＶＷ−Ａ５００、ソニー社製）を用いて記録波長が０．４９μｍ、即ち周波数が７ＭＨｚの単一周波数信号の同時記録再生を行い、ＲＦ出力を測定することで電磁変換特性を評価した。なお、ＲＦ出力は、サンプル１−８の磁気テープの再生出力を０ｄＢとし、この再生出力の相対値で表した。
【００６０】
〔走行耐久性〕
測定機として、８ｍｍビデオデッキ（商品名：ＥＶ−Ｓ５５、ソニー社製）を改造し、スチル機能を解除するアルゴリズムを除去し、停止を指令しない限りスチルを続けるようにしたものを用い、温度−５℃の環境下において、信号を記録済みであるカセットテープをスチル走行させ、初期出力から３ｄＢ低下するまでの時間（以下、スチル時間と称する。）を測定することで走行耐久性を評価した。
【００６１】
以上の測定結果を、カーボンブラックの平均粒径、Ｔｇ（Ｕ）及びＴｇ（Ｌ）と合わせて表１に示す。
【００６２】
【表１】

【００６３】
表１より、平均粒径が磁性層の厚みより大きいカーボンブラックを含有する磁性層を備え、且つＴｇ（Ｕ）＞Ｔｇ（Ｌ）であるサンプル１−３及びサンプル１−４は、ＲＦ出力が良好であり、且つスチル時間が長く、走行耐久性に優れるとともに、良好な電磁変換特性を有することがわかった。
【００６４】
これに対して、カーボンブラックの平均粒径が磁性層の厚み以下であり、且つＴｇ（Ｕ）≦Ｔｇ（Ｌ）であるサンプル１−５、サンプル１−６、サンプル１−９及びサンプル１−１０は、各特性ともに良好な結果を得ることができないことがわかった。
【００６５】
また、カーボンブラックの平均粒径が磁性層の厚みより大きいが、Ｔｇ（Ｕ）≦Ｔｇ（Ｌ）であるサンプル１−７、サンプル１−８、サンプル１−１１及びサンプル１−１２は、所望のＲＦ出力が得られないことがわかった。
【００６６】
さらにまた、カーボンブラックの平均粒径が磁性層の厚み以下であるサンプル１−１及びサンプル１−２は、サンプル１−３及びサンプル１−４と比較するとスチル時間が短いことがわかった。
【００６７】
従って、磁気テープは、モース硬度が３以上、６未満であるとともに、平均粒径が磁性層の厚みより大きい顔料を含有する磁性層を備え、Ｔｇ（Ｕ）＞Ｔｇ（Ｌ）なる関係が満たされることにより、走行耐久性に優れるとともに、良好な電磁変換特性を有することがわかった。
【００６８】
＜実験２＞
実験２は、カーボンブラックの平均粒径を一定値として、Ｔｇ（Ｕ）及びＴｇ（Ｌ）の相違による磁気記録媒体の特性の違いを評価した参考実験である。
【００６９】
サンプル２―１〜サンプル２−１５
ガラス転移温度が７０℃である塩化ビニル系共重合体と、ガラス転移温度が０℃であるポリウレタン樹脂と、ガラス転移温度が１３０℃であるポリウレタン樹脂との配合比を適宜変化させてＴｇ（Ｕ）を調整した結合剤を磁性層に使用し、磁性層に含有させる結合剤のガラス転移温度の上記調製方法と同様にしてＴｇ（Ｌ）を調整した結合剤を非磁性層に使用すること以外はサンプル１−１と同様にして、カセットテープを作製した。
【００７０】
以上のようにして作製されたサンプル２−１〜サンプル２−１５のカセットテープに対して、上述した測定と同様にして種々の測定を行い、特性を評価をした。以上の測定結果を、Ｔｇ（Ｕ）及びＴｇ（Ｌ）と合わせて表２に示す。
【００７１】
【表２】

【００７２】
表２より、Ｔｇ（Ｕ）≦Ｔｇ（Ｌ）であるサンプル２−６は、ＲＦ出力が低いことがわかった。
【００７３】
ここで、サンプル２−３と、サンプル２−４とを比較すると、Ｔｇ（Ｕ）が１００℃以上であるサンプル２−３は、Ｔｇ（Ｕ）が１００℃未満であるサンプル２−４よりもスチル時間が長いことがわかった。また、表１のサンプル１−３より、Ｔｇ（Ｕ）が１３０℃であってもスチル時間が長いことがわかった。
【００７４】
さらに、サンプル２−７とサンプル２−８とを比較すると、Ｔｇ（Ｌ）が８０℃であるサンプル２−８は、Ｔｇ（Ｌ）が８０℃を越えるサンプル２−７よりもＲＦ出力が高いことがわかった。
【００７５】
さらにまた、サンプル２−１４とサンプル２−１５とを比較すると、Ｔｇ（Ｌ）が２０℃であるサンプル２−１４は、Ｔｇ（Ｌ）が２０℃未満であるサンプル２−１５よりもスチル時間が長いことがわかった。
【００７６】
従って、磁気テープは、Ｔｇ（Ｕ）が１００℃以上、１３０℃以下であり、Ｔｇ（Ｌ）が２０℃以上、８０℃以下であることにより、より優れた走行耐久性を有し、より良好な電磁変換特性を有することがわかった。
【００７７】
＜実験３＞
実験３は、カーボンブラックの平均粒径の相違及びカーボンブラックの含有量の相違による磁気記テープの特性の違いを評価した参考実験である。
【００７８】
サンプル３−１〜サンプル３−２０
カーボンブラックの含有量及びカーボンブラックの平均粒径を後に示す表３のようにすること以外はサンプル２−３と同様にして、Ｔｇ（Ｕ）が１００℃、且つＴｇ（Ｌ）が７０℃であり、厚みが０．２μｍである磁性層と、厚みが１．８μｍである非磁性層とを備える磁気テープを含有するカセットテープを作製した。
【００７９】
以上のようにして作製されたサンプル３−１〜サンプル３−２０のカセットテープに対して、上述した測定と同様にして種々の測定を行い、特性を評価をした。以上の測定結果を、カーボンブラックの含有量、カーボンブラックの平均粒径と合わせて表３に示す。
【００８０】
【表３】

【００８１】
カーボンブラックの添加量が０．１重量％未満であるサンプル３−３及びサンプル３−４は、スチル時間が６０分以下であり、実用的な走行耐久性を有していない。一方、カーボンブラックの添加量が０．１重量％であるサンプル３−７及びサンプル３−８は、実用上十分な走行耐久性を有していることがわかった。
【００８２】
また、カーボンブラックの添加量が１０重量％を越えるサンプル３−１９及びサンプル３−２０は十分な走行耐久性を有しているものの、ＲＦ出力が低く、所望の電磁変換特性を有していない。一方、カーボンブラックの添加量が１０重量％であるサンプル３−１５及びサンプル３−１６は、実用上十分な電磁変換特性を有していることがわかった。
【００８３】
さらにまた、Ｔｇ（Ｕ）＞Ｔｇ（Ｌ）であるが、カーボンブラックの平均粒径が磁性層の厚み以下であるサンプル３−１、サンプル３−２、サンプル３−５、サンプル３−６、サンプル３−９、サンプル３−１０、サンプル３−１３、サンプル３−１４、サンプル３−１７及びサンプル３−１８は、スチル時間が短く、走行耐久性に劣ることがわかった。
【００８４】
従って、磁気テープは、モース硬度が３以上、６未満であるとともに、平均粒径が磁性層の厚みより大きい顔料、例えばカーボンブラックの添加量が０．１重量％以上、１０重量％以下であることにより、優れた走行耐久性及び電磁変換特性を確実に有するものとなることがわかった。
【００８５】
＜実験４＞
実験４は、磁性層の厚みの相違による磁気記録媒体の特性の違いを評価した参考実験である。
【００８６】
サンプル４−１〜サンプル４−６
磁性層の厚みを表４のようにすること以外はサンプル２−１と同様にしてカセットテープを作製した。
【００８７】
サンプル４−７
非磁性層を形成せず、サンプルと同一組成である磁性塗料を非磁性支持体上に直接塗布して、厚みが３μｍである磁性層を備える磁気テープ、いわゆる単層塗布型の磁気テープを作製した。そして、この磁気テープをカセットに組み込み、カセットテープを作製した。
【００８８】
以上のようにして作製されたサンプル４−１〜サンプル４−７のカセットテープに対して、ＲＦ出力測定を行った。以上の測定結果を表４に示す。なお、ＲＦ出力は、サンプル４−７の磁気テープのＲＦ出力を０としたときの相対値で示した。
【００８９】
【表４】

【００９０】
表４より、磁性層の厚みを小さくすればするほど、ＲＦ出力は上昇することがわかった。但し、磁性層の厚みが０．０３μｍ未満になると、塗布が困難であることがわかった。また、磁性層の厚みが０．３μｍであるサンプル４−５は、磁性層の厚みが０．３μｍを越えるサンプル４−６よりも、ＲＦ出力が良好であることがわかった。従って、磁性層の厚みを０．０３μｍ以上、０．３μｍ以下とすることにより、より優れた電磁変換特性を有することがわかった。
【００９１】
【発明の効果】
本発明に係る磁気記録媒体は、磁性層がモース硬度が３以上、６未満である顔料を含有し、上記顔料の平均粒径は磁性層の厚みより大きいので、いわゆる顔料効果により強固な塗膜となる。また、この磁気記録媒体は、磁性層に含有される結合剤のガラス転移温度をＴｇ（Ｕ）とし、中間層に含有される結合剤のガラス転移温度をＴｇ（Ｌ）とするとき、Ｔｇ（Ｕ）＞Ｔｇ（Ｌ）なる関係を有する。更に、磁気記録媒体は、磁性層の厚みより大きい平均粒径を有する顔料が磁性層に添加されていても、カレンダ処理等の表面処理により磁性層表面に露出する顔料の露出量を最適なものとすることが可能である。
【００９２】
したがって、この磁気記録媒体は、磁性層及び中間層における、例えば耐摩耗性やスチル耐久性といった塗膜物性が非常に向上するとともに、磁性層の表面平滑性が良好となり、スペーシングロスが低減するので、良好な電磁変換特性を維持しつつ、優れた走行耐久性を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】磁気記録媒体の一構成例を示す断面図である。
【符号の説明】
１非磁性支持体、２中間層、３磁性層

Claims

非磁性支持体と、該非磁性支持体上に形成され、非磁性粉末、結合剤及び添加剤を含有する中間層と、該中間層上に形成され、強磁性粉末、結合剤、顔料及び添加剤を含有する磁性層と、該非磁性支持体の磁性層が形成されている一主面とは反対側の他主面上に形成されたバックコート層とを備える磁気記録媒体において、
上記非磁性支持体は、厚さが８．５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムであり、
上記中間層は、上記非磁性粉末となるα−Ｆｅ _２Ｏ _３針状粉末を１００重量部、上記結合剤となるガラス転移温度Ｔｇ（Ｌ）が７０℃の塩化ビニル系共重合体を１３重量部、上記添加剤となるミリスチン酸を１重量部、ステアリン酸エステルを１重量部含有し、１．８μｍの厚みを有し、
上記磁性層は、上記強磁性粉末となる金属磁性粉末を１００重量部、上記結合剤となるガラス転移温度Ｔｇ（Ｕ）が１３０℃のポリウレタン樹脂を１６重量部、上記顔料となるカーボンブラックを１重量部、上記添加剤となるミリスチン酸を１重量部、ステアリン酸エステルを１重量部、イソシアネート系硬化剤を４重量部含有し、０．２μｍの厚みを有し、
上記顔料は、平均粒径が上記磁性層の厚みより大きな０．２５μｍ又は０．３μｍの大きさを有するとともに、モース硬度が３以上、６未満であり、カレンダ処理により、一部が、上記中間層に埋め込まれるとともに、他の一部が、上記磁性層の表面に露出している磁気記録媒体。