JP5953341B2 - 磁気テープ - Google Patents

Description

本発明は、磁気テープに関する。

磁気記録媒体にはテープ状のものとディスク状のものがあり、データバックアップ等のストレージ用途には、テープ状の磁気記録媒体、即ち磁気テープが主に用いられている。

磁気テープにおいて、磁性層に含まれる強磁性粉末が磁化を保とうとするエネルギー（磁気エネルギー）が熱エネルギーに抗することが困難になると、いわゆる熱揺らぎにより記録の保持性が低下してしまい、記録された情報が消失する現象が無視できなくなってくる。そこで、磁化の安定性を高めることにより、記録の保持性を維持することが望ましい。この点に関連し、特許文献１には、磁化の安定性向上等を目的として、磁性層に含まれる強磁性粉末（六方晶フェライト）の反転磁界分布ＳＦＤ（Switching field distribution）の温度依存性ΔＳＦＤ（温度変化によるＳＦＤの変化）等を規定することが開示されている。

特開２００３−７７１１６号公報

磁気テープを長期にわたり高い信頼性をもって使用可能なものとするためには、記録の保持性を維持することに加えて、走行耐久性を高めることも求められる。記録の保持性および走行耐久性とも優れる磁気テープによれば、記録された情報を長期間安定に保持および再生することができるからである。
一方、データストレージ用途に用いられる磁気テープは、温度湿度管理されたデータセンター等の低温低湿下（例えば温度１０〜１５℃、相対湿度１０〜２０％程度の環境下）で使用されることが多い。しかるに、磁気テープの走行耐久性については、低温低湿下では走行耐久性の維持の困難性は高まると一般に言われている。これは、低温低湿下では、理由は明らかではないが、磁性層表面がヘッド付着物を除去する能力が低下するからと考えられる。より詳しくは、以下の通りである。磁気テープと再生ヘッドとの摺動時、磁気テープ由来の成分（一例として、磁気テープ表面の削れ屑、潤滑剤由来の金属塩等）が再生ヘッドに付着する現象（そのような付着物は、「ヘッド付着物」と呼ばれている。）が発生し得る。連続再生時や繰り返し再生時に磁気テープ表面と再生ヘッド表面との摺動により発生したヘッド付着物の多くが除去されずに再生ヘッドに堆積することは、走行耐久性低下（より詳しくは、例えば走行安定性の低下や出力変動）の原因となる。理由は明らかではないが、低温低湿下では、磁気テープの磁性層表面が再生ヘッドとの摺動時にヘッド付着物を除去する能力が低下することが、低温低湿下での走行耐久性の維持の困難性を高めていると考えられる。
そして、本発明者らが上記の点について検討したところ、特許文献１に開示されているように強磁性粉末のΔＳＦＤを規定した磁気テープでは、記録の保持性と低温低湿下での走行耐久性維持の両立は困難であることが判明した。

そこで本発明の目的は、記録の保持性と低温低湿下での走行耐久性がともに優れる磁気テープを提供することにある。

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、以下の磁気テープ：
非磁性支持体上に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有する磁気テープであって、
磁気テープ長手方向における下記式１により算出されるΔＳＦＤが、０．３５〜１．５０の範囲である磁気テープ；
ΔＳＦＤ＝ＳＦＤ_２５℃−ＳＦＤ_{−１９０℃} …式１
（式１中、ＳＦＤ_２５℃は、温度２５℃の環境下で磁気テープ長手方向において測定される反転磁界分布ＳＦＤであり、ＳＦＤ_{−１９０℃}は、温度−１９０℃の環境下で磁気テープ長手方向において測定される反転磁界分布ＳＦＤである）
を見出すに至った。即ち、かかる磁気テープにより、記録の保持性と低温低湿下での走行耐久性の両立が可能となることが、明らかとなった。なお、反転磁界分布の温度依存性については、先に記載した通り特許文献１に、強磁性粉末の反転磁界分布の温度依存性について記載がある。しかるに特許文献１には、磁気テープの長手方向における反転磁界分布の温度依存性が、記録の保持性とともに低温低湿下での走行耐久性を向上することに寄与することを示唆する記載はない。
この点について本発明者らは、磁気テープ長手方向における式１により算出されるΔＳＦＤは、磁性層における強磁性粉末の存在状態を示す指標となり得るものではないかと考えている。そして、上記ΔＳＦＤが０．３５以上である状態とは、磁性層において適度にランダムな状態で強磁性粉末が存在している状態であって、そのような状態であることが低温低湿下での走行耐久性維持に寄与していると推察している。一方、上記ΔＳＦＤが１．５０以下である状態とは、磁化の安定性を維持し得る程度に強磁性粉末が相互作用し合いながら整列している状態であると、本発明者らは考えている。かかる状態であることが、磁化の安定性維持、およびこれによる記録の保持性向上に寄与していると、本発明者らは推察している。ただし以上は本発明者らによる推察であって、本発明を何ら限定するものではない。

一態様では、上記磁気テープの長手方向における保磁力Ｈｃは、９６〜２７９ｋＡ／ｍの範囲である。

一態様では、上記磁気テープは、非磁性支持体と磁性層との間に、非磁性粉末および結合剤を含む非磁性層を有する。

一態様では、上記磁気テープは、磁気テープ厚み（総厚）が６．０μｍ以下である。

一態様では、磁性層表面において非接触表面形状測定機により測定される中心線平均表面粗さＲａは、１．８ｎｍ以下である。

一態様では、磁性層表面において原子間力顕微鏡により測定される中心線平均表面粗さＲａは、２．５ｎｍ以下である。

一態様では、磁性層は、研磨剤を更に含む。

一態様では、磁性層は、非磁性コロイド粒子を更に含む。

一態様では、強磁性粉末は、平均粒子サイズが１０〜５０ｎｍの範囲の強磁性六方晶フェライト粉末である。

一態様では、強磁性粉末は、平均粒子サイズが１０〜５０ｎｍの範囲の強磁性金属粉末である。

本発明によれば、記録の保持性、および低温低湿下での走行耐久性がともに優れる磁気テープを提供することができる。

本発明の磁気テープは、非磁性支持体上に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有する磁気テープであって、磁気テープ長手方向における下記式１により算出されるΔＳＦＤが、０．３５〜１．５０の範囲である磁気テープである。
ΔＳＦＤ＝ＳＦＤ_２５℃−ＳＦＤ_{−１９０℃} …式１
式１中、ＳＦＤ_２５℃は、温度２５℃の環境下で磁気テープ長手方向において測定される反転磁界分布ＳＦＤであり、ＳＦＤ_{−１９０℃}は、温度−１９０℃の環境下で磁気テープ長手方向において測定される反転磁界分布ＳＦＤである。
なお本発明において、「〜」はその前後に記載される数値をそれぞれ最小値および最大値として含む範囲を示す。 また、特記しない限り、測定温度の明記のない磁気特性は、温度２５℃の環境下で測定される値をいうものとする。

＜式１により算出されるΔＳＦＤ＞
ΔＳＦＤは、磁気テープ長手方向において測定される反転磁界分布ＳＦＤの温度依存性を示す値であり、値が小さいほど温度によるＳＦＤの変化が小さく、値が大きいほど温度によるＳＦＤの変化が大きいことを意味する。そして本発明者らは、ＳＦＤ_２５℃とＳＦＤ_{−１９０℃}との差を示す式１により算出されるΔＳＦＤが、０．３５〜１．５０の範囲である磁気テープが、記録の保持性および低温低湿下での走行耐久性がともに優れることを新たに見出し、本発明を完成させた。より詳しくは、式１により算出されるΔＳＦＤが０．３５以上の磁気テープは、低温低湿下において優れた走行耐久性を示すことができることが、本発明者らの鋭意検討の結果、新たに判明した。また、式１により算出されるΔＳＦＤが１．５０以下の磁気テープは、記録された信号を長期間大きく減衰させることなく安定に保持することができることも、即ち、記録の保持性に優れることも、本発明者らの検討の結果、判明した。低温低湿下における走行安定性の観点からは、上記ΔＳＦＤは０．４０以上であることが好ましく、０．５０以上であることがより好ましい。一方、記録の保持性の観点からは、１．００以下であることが好ましく、０．８５以下であることがより好ましい。磁気テープの長手方向ＳＦＤは、振動試料型磁束計等の公知の磁気特性測定装置により求めることができる。強磁性粉末のＳＦＤの測定についても同様である。また、ＳＦＤ測定時の温度は、測定装置の設定により調整することができる。

本発明者らによる検討によれば、上記ΔＳＦＤは磁気テープの調製方法により制御することができ、主に、以下の傾向が見られた：
（Ａ）磁性層における強磁性粉末の分散性を高めるほど値が小さくなる；
（Ｂ）強磁性粉末としてＳＦＤの温度依存性の小さいものを使用するほど値が小さくなる；
（Ｃ）強磁性粉末を磁気層の長手方向に整列させるほど（長手方向における配向性を高めるほど）、値が大きくなる。

例えば、（Ａ）に関しては、分散条件の強化（分散時間の長時間化、分散に用いる分散ビーズの小径化・高充填化、等）、分散剤の使用、等が挙げられる。分散剤としては、公知の分散剤、市販の分散剤等を何ら制限なく用いることができる。

一方、（Ｂ）に関しては、例えば一例として、下記式２により算出される、温度１００℃の環境下で測定されるＳＦＤと温度２５℃の環境下で測定されるＳＦＤとの差ΔＳＦＤ_{ｐｏｗｄｅｒ}が、０．０５〜１．５０の範囲の強磁性粉末を用いることができる。ただし、上記範囲外であっても、他の制御により、上記ΔＳＦＤを０．３５〜１．５０の範囲に制御することができる。
ΔＳＦＤ_{ｐｏｗｄｅｒ}＝ＳＦＤ_{ｐｏｗｄｅｒ１００℃}−ＳＦＤ_{ｐｏｗｄｅｒ２５℃} …式２
（式２中、ＳＦＤ_{ｐｏｗｄｅｒ１００℃}は、温度１００℃の環境下で測定される強磁性粉末の反転磁界分布ＳＦＤであり、ＳＦＤ_{ｐｏｗｄｅｒ２５℃}は、温度２５℃の環境下で測定される強磁性粉末の反転磁界分布ＳＦＤである。）

上記（Ｃ）に関しては、磁性層の配向処理を垂直配向とする方法、または配向処理を行わず無配向とする方法を採用することができる。

したがって、例えば、上記手段（Ａ）〜（Ｃ）を１つ、または任意に２つ以上組み合わせてそれぞれ制御することにより、上記ΔＳＦＤが０．３５〜１．５０の範囲の磁気テープを得ることができる。

次に、上記磁気テープについて、更に詳細に説明する。

＜磁性層＞
（強磁性粉末）
強磁性粉末としては、磁気テープの磁性層において強磁性粉末として通常用いられる各種粉末を使用することができる。強磁性粉末として平均粒子サイズの小さいものを使用することは、磁気テープの記録密度向上の観点から好ましい。この点から、強磁性粉末としては、平均粒子サイズが５０ｎｍ以下の強磁性粉末を用いることが好ましい。一方、磁化の安定性の観点からは、強磁性粉末の平均粒子サイズは１０ｎｍ以上であることが好ましい。

上記強磁性粉末の平均粒子サイズは、透過型電子顕微鏡を用いて、以下の方法により測定する値とする。
強磁性粉末を、透過型電子顕微鏡を用いて撮影倍率１０００００倍で撮影し、総倍率５０００００倍になるように印画紙にプリントして強磁性粉末を構成する粒子の写真を得る。得られた粒子の写真から目的の粒子を選びデジタイザーで粒子の輪郭をトレースし粒子（一次粒子）のサイズを測定する。一次粒子とは、凝集のない独立した粒子をいう。
以上の測定を、無作為に抽出した５００個の粒子について行う。こうして得られた５００個の粒子の粒子サイズの算術平均を、強磁性粉末の平均粒子サイズとする。上記透過型電子顕微鏡としては、例えば日立製透過型電子顕微鏡Ｈ−９０００型を用いることができる。また、粒子サイズの測定は、公知の画像解析ソフト、例えばカールツァイス製画像解析ソフトＫＳ−４００を用いて行うことができる。
本発明において、強磁性粉末、およびその他の粉末についての平均粒子サイズとは、特記しない限り、上記方法により求められる平均粒子サイズをいうものとする。後述の実施例に示す平均粒子サイズは、透過型電子顕微鏡として日立製透過型電子顕微鏡Ｈ−９０００型、画像解析ソフトとしてカールツァイス製画像解析ソフトＫＳ−４００を用いて行った。

なお、粒子サイズ測定のために磁性層から強磁性粉末等の試料粉末を採取する方法としては、例えば特開２０１１−０４８８７８号公報の段落００１５に記載の方法を採用することができる。

本発明において、強磁性粉末等の粉末を構成する粒子のサイズ（以下、「粒子サイズ」と言う）は、上記の粒子写真において観察される粒子の形状が、
（１）針状、紡錘状、柱状（ただし、高さが底面の最大長径より大きい）等の場合は、粒子を構成する長軸の長さ、即ち長軸長で表され、
（２）板状または柱状（ただし、厚さまたは高さが板面または底面の最大長径より小さい）場合は、その板面または底面の最大長径で表され、
（３）球形、多面体状、不特定形等であって、かつ形状から粒子を構成する長軸を特定できない場合は、円相当径で表される。円相当径とは、円投影法で求められるものを言う。

また、粉末の平均針状比は、上記測定において粒子の短軸の長さ、即ち短軸長を測定し、各粒子の（長軸長／短軸長）の値を求め、上記５００個の粒子について得た値の算術平均を指す。ここで、短軸長とは、上記粒子サイズの定義で（１）の場合は、粒子を構成する短軸の長さを、同じく（２）の場合は、厚さまたは高さを各々指し、（３）の場合は、長軸と短軸の区別がないから、（長軸長／短軸長）は、便宜上１とみなす。
そして、粒子の形状が特定の場合、例えば、上記粒子サイズの定義（１）の場合、平均粒子サイズは平均長軸長であり、同定義（２）の場合、平均粒子サイズは平均板径であり、平均板状比とは、（最大長径／厚さまたは高さ）の算術平均である。同定義（３）の場合、平均粒子サイズは、平均直径（平均粒径、平均粒子径ともいう）である。

強磁性粉末の好ましい具体例としては、強磁性六方晶フェライト粉末を挙げることができる。強磁性六方晶フェライト粉末の平均粒子サイズ（平均板径）は、高密度記録化と磁化の安定性の観点から、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましく、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることがより好ましい。強磁性六方晶フェライト粉末の詳細については、例えば、特開２０１１−２２５４１７号公報段落００１２〜００３０、特開２０１１−２１６１４９号公報の段落０１３４〜０１３６、特開２０１２−２０４７２６号公報段落００１３〜００３０を参照できる。

強磁性粉末の好ましい具体例としては、強磁性金属粉末を挙げることもできる。強磁性金属粉末の平均粒子サイズ（平均長軸長）は、高密度記録化と磁化の安定性の観点から、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましく、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることがより好ましい。強磁性金属粉末の詳細については、例えば特開２０１１−２１６１４９号公報の段落０１３７〜０１４１、特開２００５−２５１３５１号公報段落０００９〜００２３を参照できる。

（結合剤、硬化剤）
本発明の磁気テープは塗布型磁気テープであって、磁性層に、強磁性粉末とともに結合剤を含む。結合剤としては、ポリウレタン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、塩化ビニル系樹脂、スチレン、アクリロニトリル、メチルメタクリレートなどを共重合したアクリル系樹脂、ニトロセルロースなどのセルロース系樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラールなどのポリビニルアルキラール樹脂などから単独または複数の樹脂を混合して用いることができる。これらの中で好ましいものはポリウレタン樹脂、アクリル系樹脂、セルロース系樹脂、塩化ビニル系樹脂である。これらの樹脂は、後述する非磁性層においても結合剤として使用することができる。以上の結合剤については、特開２０１０−２４１１３号公報段落００２８〜００３１を参照できる。また、上記結合剤として使用可能な樹脂とともに硬化剤を使用することもできる。硬化剤としては、ポリイソシアネートが好適である。ポリイソシアネートの詳細については、特開２０１１−２１６１４９号公報段落０１２４〜０１２５を参照できる。硬化剤は、磁性層形成用の塗料組成物中に、結合剤１００質量部に対して例えば０〜８０質量部、塗膜強度向上の観点からは好ましくは５０〜８０質量部の量で添加し使用することができる。

（添加剤）
磁性層には、必要に応じて添加剤を加えることができる。添加剤としては、研磨剤、潤滑剤、分散剤・分散助剤、防黴剤、帯電防止剤、酸化防止剤、カーボンブラックなどを挙げることができる。添加剤は、所望の性質に応じて市販品を適宜選択して使用することができる。

ところで、データバックアップテープ等の高密度記録用磁気テープには、磁性層表面の平滑性を高めることが望まれている。磁性層表面の平滑性を高めることによりスペーシングロスを低減することができ、その結果、高密度記録された信号の再生時に良好な電磁変換特性を得ることができるからである。以上の観点から、本発明の磁気テープも、磁性層の表面平滑性が高いことが好ましい。

磁性層の表面平滑性の指標としては、一態様では、磁性層表面において非接触表面形状測定機により測定される中心線平均表面粗さＲａを用いることができる。非接触表面形状測定機により測定される中心線平均表面粗さＲａは、２０倍の対物レンズを使用して磁性層表面の面積３５０μｍ×２６０μｍの領域において測定される中心線平均表面粗さＲａをいうものとする。非接触表面形状測定機としては、例えば光学式三次元粗さ計を用いることができる。測定装置の一例としては、非接触光学式粗さ測定機Ｚｙｇｏ社製ＮＥＷＶＩＥＷ（登録商標）５０２２を用いることができる。
上記磁気テープの磁性層表面において非接触表面形状測定機により測定される中心線平均表面粗さＲａは、スペーシングロス低減の観点からは、１．８ｎｍ以下であることが好ましく、１．５ｎｍ以下であることがより好ましい。なお磁性層表面がきわめて平滑であると走行安定性が低下する傾向があるため、走行安定性の観点からは０．２ｎｍ以上であることが好ましい。

また、一態様では、磁性層の表面平滑性の指標としては、磁性層表面において原子間力顕微鏡により測定される中心線平均表面粗さＲａを用いることができる。原子間力顕微鏡により測定される中心線平均表面粗さＲａは、磁性層表面の面積４０μｍ×４０μｍの領域において測定される中心線平均表面粗さＲａをいうものとする。原子間力顕微鏡としては、例えば一例として、ＤＩＧＩＴＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ社製のＮＡＮＯ ＳＣＯＰＥ（登録商標） ＩＩＩをコンタクトモードで用いることができる。上記磁気テープの磁性層表面において原子間力顕微鏡により測定される中心線平均表面粗さＲａは、スペーシングロス低減の観点からは、２．５ｎｍ以下であることが好ましく、２．２ｎｍ以下であることがより好ましい。また、上記と同様に走行安定性の観点からは、０．５ｎｍ以上であることが好ましく、１．０ｎｍ以上であることがより好ましい。

以上記載した二種類の中心線表面粗さは、測定面積や測定方法が相違するものであり、前者は主に磁性層表面のうねりの指標、後者は主に磁性層表面の粗大な突起の有無の指標と言うことができる。スペーシングロス低減の観点からは、少なくとも一方が上記の好ましい範囲内であることが好ましく、両方が上記好ましい範囲内であることがより好ましい。ただし、このように磁性層表面の平滑性を高めることは、走行耐久性の観点からは、必ずしも望ましくない。磁性層表面が平滑になるほど、磁性層表面がヘッド付着物を除去する能力は低下する傾向があるからである。そこでヘッド付着物を除去する能力を高めるために、研磨剤を増量することが一つの手段として考えられる。ただし、研磨剤を増量すれば磁性層における強磁性粉末の充填率を下がるため電磁変換特性は低下傾向となる。したがって、電磁変換特性向上の観点からは研磨剤の増量によらずに、走行耐久性を高めることが望ましい。
これに対し本発明の磁気テープは、磁性層が上記の表面平滑性を有するとしても、先に記載した通り、式１を満たすことにより走行耐久性、より詳しくは低温低湿下での走行耐久性の向上を達成することができる。この点は、スペーシングロス低減による電磁変換特性向上と走行耐久性向上とを両立するうえで好ましい。

磁性層表面の平滑性向上の手段の１つとしては、磁性層において研磨剤の分散性を高めることが挙げられる。中でも、先に記載した磁性層表面において原子間力顕微鏡により測定される中心線平均表面粗さＲａを低減する観点から、研磨剤の分散性を高めることは好ましい。そのためには、磁性層形成用の塗料組成物の調製において、研磨剤を、強磁性粉末と別分散することが好ましく、強磁性粉末をはじめとする各種の粒状または粉末状成分と別分散することがより好ましい。

また、磁性層表面の平滑性向上の手段の１つとして、研磨剤の分散性を高めるための成分（研磨剤用分散剤）の使用も挙げられる。そのような成分としては、フェノール性ヒドロキシル基を有する芳香族炭化水素化合物を挙げることができる。フェノール性ヒドロキシル基とは、芳香族環に直接結合したヒドロキシル基をいう。

フェノール性ヒドロキシル基を有する芳香族炭化水素化合物に含まれる芳香環は、単環であってもよく、多環構造であってもよく、縮合環であってもよい。研磨剤の分散性向上の点からは、ベンゼン環またはナフタレン環を含む芳香族炭化水素化合物が好ましい。また、上記芳香族炭化水素化合物は、フェノール性ヒドロキシル基以外の置換基を持っていてもよい。フェノール性ヒドロキシル基以外の置換基としては、化合物の入手容易性等の観点からは、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アシル基、ニトロ基、ニトロソ基、ヒドロキシアルキル基、等を挙げることができる。また、フェノール性ヒドロキシル基以外の置換基を有する化合物については、ハメットの置換基定数が０．４以下の電子供与性を示す置換基を有する化合物が研磨剤の分散性に有利な傾向が見られる。この点から好ましい置換基としては、ハロゲン原子以上の電子供与性を示すもの、より詳しくは、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、ヒドロキシアルキル基、を挙げることができる。

上記芳香族炭化水素化合物に含まれるフェノール性ヒドロキシル基は、１つであってもよく、２つ、３つ、またはそれ以上であってもよい。芳香族炭化水素化合物が有する芳香環がナフタレン環の場合には、２つまたはそれ以上のフェノール性ヒドロキシル基が含まれることが好ましく、２つ含まれることがより好ましい。そのような化合物としては、特開２０１３−２２９０９０号公報の一般式（１）で表されるナフタレン環含有化合物を挙げることができる。特開２０１３−２２９０９０号公報の一般式（１）で表されるナフタレン環含有化合物の詳細については、同公報段落００２８〜００３０を参照できる。一方、一方、芳香環としてベンゼン環を含む芳香族炭化水素化合物は、フェノール性ヒドロキシル基を１つ以上含むことが好ましく、１つまたは２つ含むことがより好ましい。そのような化合物としては、特開２０１３−２２９０９０号公報の一般式（２）で表されるベンゼン環含有化合物を挙げることができる。特開２０１３−２２９０９０号公報の一般式（２）で表されるベンゼン環含有化合物の詳細については、同公報段落００３２〜００３４を参照できる。
フェノール性ヒドロキシル基を有する芳香族炭化水素化合物は、１種または２種以上を用いることができる。使用量は、研磨剤１００質量部に対して、例えば２〜２０質量部程度とすることが好ましい。

研磨剤としては、モース硬度８超の無機粉末を使用することが好ましく、モース硬度９以上の無機粉末を使用することがより好ましい。なおモース硬度の最大値は、ダイヤモンドの１０である。具体的には、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、炭化珪素、ボロンカーバイド（Ｂ_４Ｃ）、ＴｉＣ、酸化セリウム、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、ダイヤモンド粉末を挙げることができ、中でもアルミナが好ましい。アルミナは、上記のフェノール性ヒドロキシル基を有する芳香族炭化水素化合物との組み合わせにおいて、特に良好な分散性向上を達成することができる点でも好ましい研磨剤である。アルミナについては、特開２０１３−２２９０９０号公報の段落００２１も参照できる。また、研磨剤の粒子のサイズの指標としては、比表面積を用いることができる。比表面積が大きいほど粒子サイズが小さいことを意味する。磁性層表面の平滑性向上の観点からは、ＢＥＴ法によって測定された比表面積（ＢＥＴ比表面積）として、１４ｍ^２／ｇ以上の研磨剤を使用することが好ましい。また、分散性の観点からは、ＢＥＴ比表面積が４０ｍ^２／ｇ以下の研磨剤を用いることが好ましい。磁性層における研磨剤の含有量は、強磁性粉末１００質量部に対して１〜２０質量部であることが好ましい。

また、磁性層には、摩擦特性制御（摩擦係数低減）のために粒状の非磁性物質（非磁性粒子）を含めることができるが、磁性層の表面平滑性を高める観点からは、非磁性粒子はコロイド粒子（非磁性コロイド粒子）であることが好ましい。非磁性コロイド粒子の平均一次粒子サイズは、好ましくは５０〜２００ｎｍである。なお本発明において非磁性コロイド粒子の平均一次粒子サイズは、特開２０１１−４８８７８号公報段落００１５に記載の方法により求められる値とする。非磁性コロイド粒子としては、無機コロイド粒子が好ましく、無機酸化物コロイド粒子がより好ましく、単分散のコロイド粒子の入手容易性の点から、シリカコロイド粒子（コロイダルシリカ）が特に好ましい。非磁性コロイド粒子の詳細については、特開２０１１−４８８７８号公報段落００２３を参照できる。磁性層における非磁性コロイド粒子の含有量は、好ましくは強磁性粉末１００質量部に対して０．５〜５質量部であり、より好ましくは１〜３質量部である。

以上説明した磁性層は、非磁性支持体上に直接、または非磁性層等の他の層を介して設けられる。非磁性層、非磁性支持体の詳細については、後述する。

＜非磁性層＞
次に非磁性層について説明する。本発明の磁気テープは、非磁性支持体と磁性層との間に、非磁性粉末と結合剤を含む非磁性層を有することができる。非磁性層に使用される非磁性粉末は、無機物質でも有機物質でもよい。また、カーボンブラック等も使用できる。無機物質としては、例えば金属、金属酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物などが挙げられる。これらの非磁性粉末は、市販品として入手可能であり、公知の方法で製造することもできる。その詳細については、特開２０１１−２１６１４９号公報段落０１４６〜０１５０を参照できる。非磁性層に使用可能なカーボンブラックについては、特開２０１０−２４１１３号公報段落００４０〜００４１も参照できる。

非磁性層の結合剤、潤滑剤、分散剤、添加剤、溶剤、分散方法その他は、磁性層のそれが適用できる。特に、結合剤量、種類、添加剤、分散剤の添加量、種類に関しては磁性層に関する公知技術が適用できる。

＜非磁性支持体＞
次に、非磁性支持体について説明する。非磁性支持体としては、二軸延伸を行った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、ポリアミド、ポリアミドイミド、芳香族ポリアミド等の公知のものが挙げられる。これらの中でも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、ポリアミドが好ましい。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、熱処理などを行ってもよい。

＜層構成＞
本発明の磁気テープにおける非磁性層および各層の厚みについては、非磁性支持体の厚みが、好ましくは３．０〜８０．０μｍであり、より好ましくは３．０〜５．０μｍである。磁性層の厚みは、用いる磁気ヘッドの飽和磁化量やヘッドギャップ長、記録信号の帯域により最適化されるものであるが、一般には１０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、高密度記録化の観点から、好ましくは２０ｎｍ〜１２０ｎｍであり、更に好ましくは３０ｎｍ〜１００ｎｍである。磁性層は少なくとも一層あればよく、磁性層を異なる磁気特性を有する２層以上に分離してもかまわず、公知の重層磁性層に関する構成が適用できる。

非磁性層の厚みは、例えば０．１〜３．０μｍであり、０．１〜２．０μｍであることが好ましく、０．１〜１．５μｍであることが更に好ましい。なお、本発明における磁気テープの非磁性層には、非磁性粉末とともに、例えば不純物として、または意図的に、少量の強磁性粉末を含む実質的に非磁性な層も包含されるものとする。ここで実質的に非磁性な層とは、この層の残留磁束密度が１０ｍＴ以下であるか、保磁力が７．９６ｋＡ／ｍ（１００Ｏｅ）以下であるか、または、残留磁束密度が１０ｍＴ以下であり、かつ保磁力が７．９６ｋＡ／ｍ（１００Ｏｅ）以下である層をいうものとする。非磁性層は、残留磁束密度および抗磁力を持たないことが好ましい。

＜バックコート層＞
本発明の磁気テープは、非磁性支持体の磁性層を有する面とは反対の面にバックコート層を有することもできる。バックコート層には、カーボンブラックと無機粉末が含有されていることが好ましい。バックコート層形成のための結合剤、各種添加剤は、磁性層や非磁性層の処方を適用することができる。バックコート層の厚みは、０．９μｍ以下が好ましく、０．１〜０．７μｍが更に好ましい。

＜磁気テープの総厚、保磁力＞
磁気テープについては、記録容量向上の観点から、磁気テープカートリッジ１巻あたりの記録容量を高めるために磁気テープを薄型化することが望まれている。以上記載した各層および非磁性支持体を含む本発明の磁気テープの総厚は、特に限定されるものではないが、かかる薄型化の観点からは、磁気テープ総厚が６μｍ以下であることが好ましい。この点から、磁気テープ総厚は、より好ましくは５μｍ以下である。一方、磁気テープの取り扱いの容易性（ハンドリング性）等の観点からは、磁気テープの総厚さは１μｍ以上であることが好ましい。総厚が薄くなるほど磁気テープの走行耐久性を維持することは困難になるが、本発明の磁気テープは、先に記載した通り、式１より算出されるΔＳＦＤが、０．３５~１．５０の範囲であることにより、磁気テープ薄型化と低温低湿下での優れた走行耐久性とを両立することができる。
なお磁気テープの各層、非磁性支持体、および総厚は、公知の膜厚測定法により求めることができる。一例として、例えば、磁気テープの厚み方向の断面を、イオンビーム、ミクロトーム等の公知の手法により露出させた後、露出した断面において走査型電子顕微鏡による断面観察を行う。断面観察において厚み方向の１箇所において求められた厚み、または２箇所以上の複数箇所において求められた厚みの算術平均として、各種厚みを求めることができる。または、各層の厚みは、製造条件から算出される設計厚みとして求めてもよい。

磁気テープの保磁力は、記録の保持性をいっそう向上する観点からは、長手方向における保磁力Ｈｃとして、９６〜２７９ｋＡ／ｍ（１２００〜３５００Ｏｅ）の範囲であることが好ましい。磁気テープ長手方向における保磁力Ｈｃは、磁性層に含まれる強磁性粉末の保磁力により制御可能である。

＜製造工程＞
磁性層、非磁性層またはバックコート層を形成するための塗料組成物（塗布液）は、先に説明した各種成分とともに、通常、溶媒を含む。溶媒としては、塗布型磁気テープを製造するために一般に使用される各種有機溶媒を用いることができる。各層を形成するための塗料組成物を調製する工程は、通常、少なくとも混練工程、分散工程、およびこれらの工程の前後に必要に応じて設けた混合工程からなる。個々の工程はそれぞれ２段階以上に分かれていてもかまわない。本発明で用いられる強磁性粉末、非磁性粉末、結合剤、および任意に添加される各種添加剤、溶剤などすべての原料は、どの工程の最初または途中で添加してもかまわない。また、個々の原料を２つ以上の工程で分割して添加してもかまわない。磁性層形成用塗料組成物の調製においては、先に記載した通り、研磨剤と強磁性粉末とを別分散することが好ましい。本発明の磁気テープを製造するためには、公知の製造技術を用いることができる。混練工程ではオープンニーダ、連続ニーダ、加圧ニーダ、エクストルーダなど強い混練力をもつものを使用することが好ましい。これらの混練処理の詳細については特開平１−１０６３３８号公報、特開平１−７９２７４号公報に記載されている。また、各層形成用塗料組成物を分散させるには、ガラスビーズやその他のビーズを用いることができる。このような分散ビーズとしては、高比重の分散ビーズであるジルコニアビーズ、チタニアビーズ、スチールビーズが好適である。これら分散ビーズの粒径と充填率は最適化して用いられる。分散機は公知のものを使用することができる。また、先に記載した通り、式１により算出されるΔＳＦＤが０．３５~１．５０の範囲である磁気テープを得るための手段の１つとして、分散条件を強化（分散時間の長時間化、分散に用いる分散ビーズの小径化・高充填化、等）、することも好ましい。磁気テープの製造方法の詳細については、例えば特開２０１０−２４１１３号公報段落００５１〜００５７も参照できる。なお配向処理については、特開２０１０−２４１１３号公報段落００５２を参照することができるが、先に記載した通り、式１により算出されるΔＳＦＤが０．３５~１．５０の範囲である磁気テープを得るための手段の１つとして、垂直配向を行うことが好ましい。また、配向処理を行わない（無配向とする）ことも好ましい。

以下に、本発明を実施例に基づき説明する。但し、本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。なお、以下に記載の「部」、「％」の表示は、特に断らない限り、「質量部」、「質量％」を示す。

以下に記載の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって、下記測定条件により測定されるポリスチレン換算による値である。
ＧＰＣ装置：ＨＬＣ−８１２０（東ソー製）：
カラム：ＴＳＫ ｇｅｌ Ｍｕｌｔｉｐｏｒｅ ＨＸＬ−Ｍ（東ソー製、７．８ｍｍＩＤ(内径)×３０．０ｃｍ）
溶離液：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）

［実施例１］
１．アルミナ分散物の調製
アルファ化率約６５％、ＢＥＴ比表面積３０ｍ^２／ｇのアルミナ粉末（住友化学社製ＨＩＴ−７０）１００．０部に対し、３．０部の２，３−ジヒドロキシナフタレン（東京化成製）、極性基としてＳＯ_３Ｎａ基を有するポリエステルポリウレタン樹脂（東洋紡（登録商標）製ＵＲ−４８００（極性基量：８０ｍｅｑ／ｋｇ））の３２％溶液（溶媒はメチルエチルケトンとトルエンの混合溶媒）を３１．３部、溶媒としてメチルエチルケトンとシクロヘキサノン１：１（質量比）の混合溶液５７０．０部を混合し、ジルコニアビーズ存在下で、ペイントシェーカーにより５時間分散させた。分散後、メッシュにより分散液とビーズとを分け、アルミナ分散物を得た。

２．磁性層塗布液処方
（磁性液）
強磁性六方晶バリウムフェライト粉末（表１参照） １００．０部
ＳＯ_３Ｎａ基含有ポリウレタン樹脂 １４．０部
（重量平均分子量：７０，０００、ＳＯ_３Ｎａ基：０．２ｍｅｑ／ｇ）
シクロヘキサノン １５０．０部
メチルエチルケトン １５０．０部
（研磨剤液）
上記１．で調製したアルミナ分散物 ６．０部
（シリカゾル）
コロイダルシリカ（平均粒子サイズ１００ｎｍ） ２．０部
メチルエチルケトン １．４部
（その他成分）
ステアリン酸 ２．０部
ブチルステアレート ６．０部
ポリイソシアネート（日本ポリウレタン社製コロネート（登録商標）２．５部
（仕上げ添加溶媒）
シクロヘキサノン ２００．０部
メチルエチルケトン ２００．０部

３．非磁性層塗布液処方
非磁性無機粉末：α−酸化鉄 １００．０部
平均粒子サイズ（平均長軸長）：１０ｎｍ
平均針状比：１．９
ＢＥＴ比表面積：７５ｍ^２／ｇ
カーボンブラック ２０．０部
平均粒子サイズ ２０ｎｍ
ＳＯ_３Ｎａ基含有ポリウレタン樹脂 １８．０部
（重量平均分子量：７０，０００、ＳＯ_３Ｎａ基：０．２ｍｅｑ／ｇ）
ステアリン酸 １．０部
シクロヘキサノン ３００．０部
メチルエチルケトン ３００．０部

４．バックコート層塗布液処方
非磁性無機粉末：α−酸化鉄 ８０．０部
平均粒子サイズ（平均長軸長）：０．１５μｍ
平均針状比：７
ＢＥＴ比表面積：５２ｍ^２／ｇ
カーボンブラック ２０．０部
平均粒子サイズ２０ｎｍ
塩化ビニル共重合体 １３．０部
スルホン酸塩基含有ポリウレタン樹脂 ６．０部
フェニルホスホン酸 ３．０部
シクロヘキサノン １５５．０部
メチルエチルケトン １５５．０部
ステアリン酸 ３．０部
ブチルステアレート ３．０部
ポリイソシアネート ５．０部
シクロヘキサノン ２００．０部

５．各層形成用塗布液の調製
磁性層用塗布液を、以下の方法により作製した。上記磁性液を、各成分をバッチ式縦型サンドミルを用いて２４時間分散（ビーズ分散）することにより調製した。分散ビーズとしては、０．５ｍｍΦのジルコニアビーズを使用した。上記サンドミルを用いて、調製した磁性液および上記研磨剤液を他の成分（シリカゾル、その他成分および仕上げ添加溶媒）と混合し５分間ビーズ分散した後、バッチ型超音波装置（２０ｋＨｚ、３００Ｗ）で０．５分間処理（超音波分散）を行った。その後、０．５μｍの平均孔径を有するフィルターを用いてろ過を行い磁性層塗布液を作製した。作製した磁性層塗布液を一部採取し、後述の方法で強磁性粉末（強磁性六方晶バリウムフェライト粉末）の分散性の指標である分散粒子径を測定した。測定された値を表１に示す。
非磁性層塗布液を、以下の方法により作製した。ステアリン酸、シクロヘキサン、メチルエチルケトンを除いた各成分を、バッチ式縦型サンドミルを用いて２４時間分散して分散液を得た。分散ビーズとしては、０．１ｍｍΦのジルコニアビーズを使用した。その後、得られた分散液に残りの成分を添加し、ディソルバーで攪拌した。こうして得られた分散液を０．５μｍの平均孔径を有するフィルターを用いてろ過し非磁性層用塗布液を作製した。
バックコート層塗布液を、以下の方法により作製した。潤滑剤（ステアリン酸およびブチルステアレート）とポリイソシアネート、シクロヘキサノンを除いた各成分をオープンニーダにより混練・希釈した後、横型ビーズミル分散機により、１ｍｍΦのジルコニアビーズを用い、ビーズ充填率８０％、ローター先端周速１０ｍ／秒で、１パス滞留時間を２分とし、１２パスの分散処理を行った。その後、得られた分散液に残りの成分を添加し、ディゾルバーで攪拌した。こうして得られた分散液を１μｍの平均孔径を有するフィルターを用いてろ過しバックコート層塗布液を作製した。

６．磁気テープの作製
厚み５．０μｍのポリエチレンナフタレート製支持体の表面上に、乾燥後の厚みが０．１μｍになるように上記５．で調製した非磁性層塗布液を塗布、乾燥した後、その上に乾燥後の厚みが７０ｎｍになるように上記５．で調製した磁性層塗布液を塗布した。この磁性層塗布液が未乾状態にあるうちに磁場強度０．３Ｔの磁場を、塗布面に対し垂直方向に印加し垂直配向処理を行った後乾燥させた。その後、上記ポリエチレンナフタレート製支持体の非磁性層および磁性層を形成した面とは反対の面に乾燥後の厚みが０．４μｍになるように上記５．で調製したバックコート層塗布液を塗布、乾燥させた。
その後金属ロールのみから構成されるカレンダで、速度１００ｍ／分、線圧３００ｋｇ／ｃｍ、温度１００℃で表面平滑化処理を行い、その後、温度７０℃の環境で３６時間熱処理を行った。熱処理後１／２インチ幅にスリットし、磁気テープを得た。
本実施例および後述の実施例、比較例について、各層の厚さおよび表１に示す磁気テープ厚み（総厚）は、製造条件から算出される設計厚みである。

７．評価方法
（１）磁性層塗布液の分散粒子径の測定
上記５．で作製した磁性層塗布液を一部採取し、この塗布液の調製に使用した有機溶媒により質量基準で１／５０に希釈した試料溶液を調製した。調製した試料溶液について、光散乱型粒度分布計（ＨＯＲＩＢＡ製ＬＢ５００）を用いて測定した算術平均粒子径を分散粒子径とした。
（２）強磁性粉末の平均粒子サイズの測定
先に記載した方法により、強磁性粉末（強磁性六方晶フェライト粉末）の平均粒子サイズを求めた。
（３）強磁性粉末のΔＳＦＤ_{ｐｏｗｄｅｒ}および保磁力Ｈｃの測定
強磁性粉末（強磁性六方晶フェライト粉末）の前述の式２で規定されるΔＳＦＤ_{ｐｏｗｄｅｒ}、および保磁力Ｈｃを、振動試料型磁束計（東英工業社製）を用い、印加磁界７９６ｋＡ／ｍ（１０ｋＯｅ）で測定した。
（４）磁気テープ長手方向におけるΔＳＦＤおよび保磁力Ｈｃの測定
磁気テープの長手方向における前述の式１で規定されるΔＳＦＤおよび保磁力を、振動試料型磁束計（東英工業社製）を用い、印加磁界７９６ｋＡ／ｍ（１０ｋＯｅ）で測定した。
（５）磁性層表面の非接触表面形状測定機により測定される中心線平均表面粗さＲａ
非接触光学式粗さ測定機Ｚｙｇｏ社製Ｎｅｗ Ｖｉｅｗ ５０２２を用いて、先に記載した方法により磁性層表面の中心線平均表面粗さＲａを測定した。
（６）磁性層表面の原子間力顕微鏡により測定される中心線平均表面粗さＲａ
原子間力顕微鏡としてＤＩＧＩＴＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ社製のＮＡＮＯＳＣＯＰＥ ＩＩＩをコンタクトモードで用いて、先に記載した方法により磁性層表面の中心線平均表面粗さＲａを測定した。
（７）記録の保持性の評価
評価は２３℃±１℃の環境下で行った。
作製した磁気テープの再生出力を、記録ヘッド（ＭＩＧ（Metal-in-Gap）ヘッド、ギャップ長０．１５μｍ、１．８Ｔ）と再生用ＧＭＲ（Giant Magneto Resistive）ヘッド（再生トラック幅１μｍ）をループテスターに取り付けて、線記録密度２００ｋｆｃｉの信号を記録した後に記録信号を再生し続け、記録から再生までの時間に対する記録信号の信号減衰を測定した。信号減衰（単位：％／ｄｅｃａｄｅ）の値が小さいほど記録の保持性が良好であることを意味する。測定装置の測定限界は、−０．５％／ｄｅｃａｄｅであるため、測定限界以下であったものは表１に「＞−０．５％／ｄｅｃａｄｅ」と表記した。測定値が−０．７％／ｄｅｃａｄｅ以下であれば、データバックアップテープとして実用上使用するに十分な記録の保持性を備えていると判断することができる。
（８）走行耐久性（ＡｌＦｅＳｉｌ摩耗幅）の評価
温度１３℃相対湿度１５％に温度および湿度を制御した雰囲気下、磁気テープの磁性層表面を、ＡｌＦｅＳｉｌ角柱（ＥＣＭＡ−２８８／Ａｎｎｅｘ Ｈ／Ｈ２ に規定されている角柱） の長手方向と直交するように、ＡｌＦｅＳｉｌ角柱の一稜辺（エッジ）にラップ角１２度で接触させ、その状態で長さ５８０ｍ磁気テープを１．０Ｎの張力下において３ ｍ／ 秒の速さで５０往復させた。
上記角柱のエッジを光学顕微鏡を用いて上方から観察し、特開２００７−０２６５６４号公報段落００１５に同公報図１に基づき説明されている磨耗幅（ＡｌＦｅＳｉｌ摩耗幅）を求めた。こうして求められる摩耗幅が１５μｍ以上であれば、低温低湿下において磁性層表面がヘッド付着物を除去することにより走行耐久性が良好に維持されると判断することができる。

［実施例２〜９、比較例１〜５］
実施例２〜９、比較例１〜５の磁気テープ調製のために使用した強磁性粉末、磁性層塗布液調製時のビーズ分散時間、配向処理の有無を、表１に示す。表１に示す点、および強磁性粉末として強磁性金属粉末を使用したものについてはビーズ分散前に磁性液の各成分をオープンニーダにより混練・希釈した点以外は、実施例１と同様の方法で、各実施例、比較例の磁気テープを作製および評価を行った。
なお表１中、強磁性粉末として強磁性六方晶バリウムフェライト粉末を用いたものはＢＦ、強磁性金属粉末を用いたものはメタルと表記する。
また、配向の欄に「無」と表記したものは配向処理を行わずに無配向としたもの、「垂直」と表記したものは実施例１と同様の垂直配向処理を行ったもの、「長手」と表記したものは、磁場強度０．３Ｔの磁場を、塗布面に対し長手方向に印加し長手配向処理を行った。

以上の結果を、表１に示す。

表１に示す結果から、式１で規定されるΔＳＦＤが０．３５~１．５０の範囲の磁気テープは、信号減衰が少なく、かつ低温低湿下（温度１３℃相対湿度１５％）におけるＡｌＦｅＳｉｌ摩耗幅により評価される走行耐久性が良好であることが確認できる。

［比較例６〜１４］
前述の特開２００３−７７１１６号公報との対比のため、同公報段落００６１〜００６７に記載の製造例１〜９の強磁性六方晶フェライト粉末を作製した。
作製した強磁性六方晶フェライト粉末を用いて、配向処理を上記長手配向処理とした点以外、実施例１と同様の方法で磁気テープの作製を行い、下記表２に示す項目の評価を行った。表２に示す結果から、比較例６〜１４の磁気テープは、低温低湿下におけるＡｌＦｅＳｉｌ摩耗幅により評価される走行耐久性が、表１に示す実施例より劣っていることが確認できる。

本発明は、バックアップテープ等の磁気テープの製造分野において有用である。

Claims (10)

1. 非磁性支持体上に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有する磁気テープであって、
   磁気テープ長手方向における下記式１により算出されるΔＳＦＤが、０．３５~１．５０の範囲である磁気テープ；
   ΔＳＦＤ＝ＳＦＤ_２５℃−ＳＦＤ_{−１９０℃} …式１
   式１中、ＳＦＤ_２５℃は、温度２５℃の環境下で磁気テープ長手方向において測定される反転磁界分布ＳＦＤであり、ＳＦＤ_{−１９０℃}は、温度−１９０℃の環境下で磁気テープ長手方向において測定される反転磁界分布ＳＦＤである。
2. 磁気テープ長手方向における保磁力Ｈｃは、９６〜２７９ｋＡ／ｍの範囲である請求項１に記載の磁気テープ。
3. 前記非磁性支持体と磁性層との間に、非磁性粉末および結合剤を含む非磁性層を有する請求項１または２に記載の磁気テープ。
4. 磁気テープ厚みが６．０μｍ以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁気テープ。
5. 磁性層表面において非接触表面形状測定機により測定される中心線平均表面粗さＲａは１．８ｎｍ以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁気テープ。
6. 磁性層表面において原子間力顕微鏡により測定される中心線平均表面粗さＲａは２．５ｎｍ以下である請求項１〜５のいずれか１項に記載の磁気テープ。
7. 前記磁性層は、研磨剤を更に含む請求項１〜６のいずれか１項に記載の磁気テープ。
8. 前記磁性層は、非磁性コロイド粒子を更に含む請求項１〜７のいずれか１項に記載の磁気テープ。
9. 前記強磁性粉末は、平均粒子サイズが１０〜５０ｎｍの範囲の強磁性六方晶フェライト粉末である請求項１〜８のいずれか１項に記載の磁気テープ。
10. 前記強磁性粉末は、平均粒子サイズが１０〜５０ｎｍの範囲の強磁性金属粉末である請求項１〜８のいずれか１項に記載の磁気テープ。