JP4191525B2 - Magnetic tape - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気テープの走行および耐久性に係り、特にテープ走行時における走行安定性の向上、繰り返し使用時における高信頼性の実現に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、磁気テープにおいては、コンピュータテープに代表されるように大容量化、高記録密度化の傾向にあり、それに伴ってテープ厚みは薄くなる傾向にあることから、繰り返し使用における安定した記録、読み出し等の性能に対する信頼性などが従来より増して要求されている。
【0003】
一般に、磁気テープは、合成樹脂などの可撓性材料の非磁性支持体上に、磁性層が設けられた構成である。大容量化、高密度化を達成するためには、磁性粉末の粒子サイズを小さくする、その分散性を向上させる、あるいは磁性層を更に薄くするなどの磁性層自体の記録密度を高めるとともに、磁気テープの全厚を薄くし長尺化することで記録容量を増やすことが有効な手段であるとされている。しかし、全厚を薄くした場合には、磁気テープの自己支持性と強度の低下が明らかであり、繰り返し使用に対する良好な走行耐久性を維持させるため、上記支持体の磁性層とは反対側の面には通常バックコート層が設けられる。また、磁気テープの薄手化に伴ってバックコート層の厚みも比較的薄く設けられる傾向にある。
【0004】
従来、バックコート層に含まれる材料を選定すること、表面熱処理によりバックコートの表面粗さを制御することで、繰り返し使用時における良好な走行耐久性維持が図られてきた(特許文献1〜特許文献4)が、完全な改善には至っていない。
【0005】
【特許文献1】
特開平2−7223号公報(第4−9頁、第1表、第2表、第3表、第4表)
【特許文献2】
特開平6−215350号公報(第4−7頁、第1表、第2表)
【特許文献3】
特開平9−115134号公報(第2−7頁、第1表)
【特許文献4】
特公平7−40351号公報(第2−4頁)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の欠点を解決する為になされたものであり、テープ走行時の、耐久性、安定性を確保し、かつ、繰り返し使用時におけるテープエッジダメージを低減し、信頼性に優れた磁気テープを提供する事を目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、鋭意検討した結果、磁気テープを下記の構成にすることにより、上記課題を解決することができ、本発明をなすに至った。
【0008】
すなわち、非磁性支持体の一方の面に設けられた強磁性粉末とバインダ樹脂とを含む磁性層と、他方の面に設けられた非磁性粉末とバインダ樹脂とを含むバックコート層とを含む磁気テープにおいて、該バックコート層の一次厚みが0.1〜0.6μm、磁気テープの全厚が3〜20μmであって、該非磁性粉末が平均粒子径の異なる二種類以上の非磁性粉末を含み、最大平均粒子径を有する非磁性粉末(以下、粗粒子非磁性粉末、粗粒子粉末ともいう)の平均粒子径が、該バックコート層一次厚みの1.0倍より大きく、2.0倍以下であることを特徴とする。
【0009】
前記磁性層と前記非磁性支持体との間に、非磁性粉末とバインダ樹脂とを含む下塗層が設けられていることを特徴とする。
【0010】
以下、本発明の実施の形態を述べる。一般的な磁気テープと同様、非磁性支持体の一方の面に設けられた強磁性粉末とバインダ樹脂とを含む磁性層と、他方の面に設けられた非磁性粉末とバインダ樹脂とを含むバックコート層とを含む磁気テープにおいて、該バックコート層の一次厚みが0.1〜0.6μm(より好ましくは0.2〜0.5μm)、磁気テープの全厚が3〜20μm(より好ましくは4〜18μm)として構成されることが好ましい。そしてバックコート層を特定の組成と厚みとで構成する事以外は、本発明の磁気テープは一般的に周知されている通常の磁気テープと同様に構成する事ができる。
【0011】
バックコート層の一次厚みがこの範囲であるのが好ましいのは、0.1μm未満では走行耐久性、走行安定性が不十分で、0.6μmを越えるとバックカールが大きくなったり、またテープ全厚が大きくなって、体積当たりの記録容量が小さくなるからである。
【0012】
ここでいうバックコート層の一次厚みとは、粗粒子非磁性粉末によるバックコート層表面の突起部の高さを含めない厚みを意味し、テープの垂直断面をSEMにて観察し、非磁性支持体とバックコート層との界面から粗粒子粉末による突起部以外のバックコート層一次表面までの距離を計測して求めるものである。前記計測を10点行いその値の平均値をバックコート層一次厚みとした。
【0013】
通常求められる塗膜厚みは、塗膜を形成した非磁性支持体を10枚重ねマイクロメータで厚みを求め、さらに別に支持体だけを10枚重ねて厚みを求め、両者の差から塗膜厚みを求めるものであり、非磁性粉末の突起高さも含めた厚みが求められる。
【0014】
磁気テープの全厚がこの範囲であるのが好ましいのは、3μm未満ではテープの強度が小さいために走行安定性が悪くなったり、ヘッド当たりが悪くなって出力が小さくなり、20μmを越えると、体積当たりの記録容量が小さくなるからである。
【0015】
ここでいう磁気テープの全厚とは磁気テープを10枚重ねてマイクロメータで厚みを求め磁気テープ一枚当たりに換算したものである。
【0016】
本発明のバックコート層は、平均粒子径の異なる二種類以上の非磁性粉末を含むことを特徴とし、最大平均粒子径を有する非磁性粉末(以下、粗粒子非磁性粉末、粗粒子粉末ともいう)の平均粒子径が、該バックコート層一次厚みの1.0倍より大きく、2.0倍以下であることを特徴とする。ここでいう、最大平均粒子径を有する非磁性粉末とは、平均粒子径の異なる二種類以上の非磁性粉末の内、平均粒子径が最大のものをいう。例えば、微粒子非磁性粉末(平均粒子径:80nm以下)と粗粒子非磁性粉末(平均粒子径:120nm以上)とを含む場合、該粗粒子非磁性粉末の平均粒子径(120nm)がバックコート層一次厚みの1.0倍より大きく、2.0倍以下が好ましく、1.2〜1.8倍とする事がより好ましい。この範囲が好ましいのは、1.0倍以下であると固形潤滑剤としての機能が発揮されにくくなり本発明の効果が充分に発揮されず、逆に2.0倍を越えるとバックコート層表面が粗くなりノイズが発生したり、粗粒子非磁性粉末の脱落が生じ易くなってドロップアウト、エラー比率が増大し易くなるからである。
【0017】
微粒子非磁性粉末は平均粒子径が80nm以下、10nm以上であることが好ましく、バックコート層一次厚みより小さい事が好ましい。微粒子非磁性粉末の平均粒子径がこの範囲であることが好ましいのは、この範囲をはずれるとバックコート層表面の平滑性が不充分となるからである。
【0018】
微粒子非磁性粉末としては、カーボンブラックを用いることが好ましいが、他の導電性非磁性粉末を用いてもよい。また、必要に応じて導電性非磁性粉末以外の粉末を混合してもよい。
【0019】
粗粒子非磁性粉末は、モース硬度3以上であり粒子形態が粒状であることが好ましい。モース硬度が3未満ではテープの繰り返し使用において非磁性粉末自体が削られ、ガイドピンに対する摩擦係数の変化が大きくなるとともにドロップアウトの発生原因となるため好ましくない。また、粒子形態が粒状であることでガイドピンに対する接触面積が少なくなることで摩擦係数の低減が可能となり、さらにバインダ樹脂との結着力が大きくなりバックコート層からの脱落を防ぐ事が可能となる。
【0020】
ここでいう粒状とは、粒子の粒子径の最大径と最小径との比率が2以下のものをいう。
【0021】
粗粒子非磁性粉末には、カーボンブラック、アルミナ粉末、酸化鉄粉末、酸化クロム粉末の中から選ばれる、単独または複数の種類の粉末を用いることが好ましい。前記非磁性粉末の中から単独または2種類以上を併用することで、ガイドピンを削ることなく摩擦係数低減、また摩擦係数維持への効果をさらに向上させることができる。
【0022】
粗粒子非磁性粉末の含有量は、全非磁性粉末を100重量部としたときに、5〜30重量部の範囲が好ましい。この範囲が好ましいのは、5未満ではガイドピンに対する摩擦係数の低減、また維持効果が充分に発揮され難くなり、30を越えるとバックコート層表面が粗くなり、電磁変換特性が悪くなる。バックコート層における全非磁性粉末の含有量は、バインダ樹脂100重量部に対して両者の合計量が50〜200重量部とするのが好ましく、含有量が少なすぎると本発明の効果が充分に発揮されず、逆に多すぎるとバインダ樹脂による結着力が不足し、バックコート層から非磁性粉末が脱落し耐磨耗性が低下する。
【0023】
本発明のバックコート層には必要に応じて、従来より磁気記録媒体のバックコート層に配合されている種々の非磁性粉末がいずれも使用可能であり、その具体例として、C、Al2O3、Cr2O3、TiO2、α−Fe2O3、BaSo4、CaCO3、BaCO3、MgCO3、SiC、シリコン樹脂、架橋樹脂などの粉末を用いることができる。
【0024】
バックコート層に、微粒子非磁性粉末と粗粒子非磁性粉末を含ませることを開示した先行技術文献としては、前述した特許文献1〜特許文献4がある。
【0025】
特許文献1は、バックコート層中に、平均粒子径0.01〜0.08μmの微粒子状カーボンブラックと、平均粒子径0.2〜0.5μmの粗粒子状のカーボンブラックと、平均粒子径0.01〜0.045μmの微粒子状炭酸カルシウムを含有した磁気テープを開示しているが、バックコート層の厚みは0.5〜2.0μmが好ましいとしており、粗粒子非磁性粉末とバックコート層厚みの比率の範囲が本発明の範囲とは異なる。
【0026】
特許文献2は、バックコート層中に、板状α−酸化鉄(粒径2.0μm、厚み0.1μm)とカーボンブラック(平均一次粒子径200nm)とを含む磁気テープ、カーボンブラック(平均一次粒子径20nm)とカーボンブラック(平均一次粒子径200nm)とを含む磁気テープを開示しているが、バックコート層の好ましい厚み範囲は、開示されておらず、実施例では0.5μmであり、いずれも粗粒子非磁性粉末とバックコート層厚みの比率の範囲が本発明の範囲とは異なる。
【0027】
特許文献3は、バックコート層の厚みが、0.2〜0.8μmで、平均粒子サイズが10〜20mμの微粒子状カーボンブラックと平均粒子サイズが230〜300mμの粗粒子状カーボンブラックとを含み、更に平均粒子サイズが30〜50mμの炭酸カルシウムと平均粒子サイズが80〜250mμのモース硬度5〜9の無機質粉末を含み、かつバックコート層の表面粗さRaが、0.030〜0.060μmであることを特徴とする磁気テープを開示しているが、粗粒子非磁性粉末の平均粒子径とバックコート層の好ましい厚み範囲の比率は開示されておらず実施例では、厚み0.6μmのバックコート層が検討されているだけであり、これは本発明の好ましいとする構成とは異なる。
【0028】
特許文献4は、バックコート層の厚みが0.15〜0.60μmの範囲内にあり、かつバックコート層には、カーボンブラックとバックコート層の層厚よりも小さく、バックコート層の層厚の1/5以上の平均粒子径を有し、かつ最大粒子径がバックコート層の層厚の11/10以下であるモース硬度5以上の無機質充填材粒子が含まれていることを特徴とする磁気記録媒体が開示されているが、平均粒子径は層厚以下であるので本発明とは異なる。
【0029】
上記4件の先行技術文献には、いずれも粗粒子非磁性粉末の平均粒子径がバックコート層一次厚みの1.0倍より大きく2.0倍以下が好ましいとする本発明の構成に関する記述はなく、本発明者らは粗粒子非磁性粉末の粒子径を上記範囲にすることではじめて、その固体潤滑剤としての効果を最大限に発揮できることを見出したものである。
【0030】
本発明に係るバックコート層は、上記各成分が後述するバインダ樹脂中にて分散されてなるものであるが、任意の成分として、従来より磁気記録媒体に使用されている分散剤、潤滑剤をいずれも単独または2種類以上を併用して使用可能である。
【0031】
バックコート層に用いるバインダ樹脂としては、後述する磁性層や下塗層に用いるバインダ樹脂と同様の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。バインダ樹脂の含有量は、好ましくは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40〜200重量部、より好ましくは50〜150重量部、さらに好ましくは60〜130重量部、もっとも好ましくは70〜130重量部である。前記範囲が好ましいのは、40重量部未満では、バックコート層の強度が不十分であり、200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30〜80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、さらにバインダ樹脂を硬化するために、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。
【0032】
バックコート層には、後述する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、バインダ樹脂100重量部に対して、好ましくは5〜50重量部の割合で用いられ、より好ましくは5〜35重量部、さらに好ましくは10〜30重量部である。前記範囲が好ましいのは、5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、50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。
【0033】
本発明の磁気テープにおけるバックコート層の形成は従来の常法に準じて行えばよく、前記各成分とバインダ樹脂と有機溶剤とからなるバックコート用塗料を調製し、この塗料を非磁性支持体の一方の側に設けられた磁性層を形成したのちの、または形成する前の非磁性支持体の一方の側に塗布し乾燥させればよい。
【0034】
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、2.0〜15.0μmのものが使用される。より好ましくは2.5〜13.0μm、最も好ましくは3.0〜11.0μm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、15.0μm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。
【0035】
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、0.60〜2.00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、0.60〜2.00の特異的範囲がよいのは、0.60未満または2.00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。
【0036】
<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。
【0037】
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り、2.2μmを越えるとテープの全厚が大きくなってテープ1巻当たりの容量が小さくなるためである。
【0038】
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ことが好ましい。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。
【0039】
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。
【0040】
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50〜200nm、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、35〜90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、90重量%を越えると反って塗膜強度が低下するためである。
【0041】
<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。
【0042】
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、0.5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。
【0043】
<磁性層>
磁性層中に含ませる磁性粉の平均粒子径は、10〜300nmの範囲にあるのが好ましく、15〜100nm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300nm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。
【0044】
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。
【0045】
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)。
【0046】
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)。
【0047】
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。
【0048】
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、10〜300nmが好ましく、15〜100nm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300nm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。
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
官能基として−COOH、−SO3 M、−OSO3 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−SO3 M基どうしの組み合わせが好ましい。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
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、通常、平均粒子径で0.002〜0.30μmとすることが好ましく、平均粒子径0.005〜0.20μm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。
【0055】
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。
【0056】
【実施例】
以下に実施例および比較例を記載し本発明を更に詳しく説明するが、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:
≪磁性塗料成分≫
(1)混練希釈工程
・強磁性鉄系金属粉(磁性粉) 100部
(Co/Fe:3.0at%、
Y/(Fe+Co):1.9at%、
Al/(Fe+Co):4.0wt%、
σs:131A・m2 /kg(131emu/g)、
Hc:138kA/m(1735Oe)、
平均粒子径:190nm)
・塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート共重合体 11部
(含有−SO3 Na基:0.7×10- 4当量/g)
・ポリエステルポリウレタン樹脂 5部
(含有−SO3 Na基:1.0×10-4当量/g)
・アルミナ(住友化学社製、平均粒子径:0.25μm) 10部
・カーボンブラック(キャボット社製、モナーク120 3部
平均粒子径:75nm、DBP吸油量:72cc/100g)
・メチルアシッドホスフェート 1.5部
・ミリスチン酸 2.0部
・ステアリン酸n−ブチル 1.5部
・テトラヒドロフラン 60部
・シクロヘキサノン 120部
・メチルエチルケトン 60部
・トルエン 120部
(2)配合工程
・ポリイソシアネート 6部
・シクロヘキサノン 54部
【0057】
上記の磁性塗料成分(1)の内で所定量を予め高速攪拌混合しておき、その混合粉末を連続式2軸混練機で混練したのち、サンドミルで滞留時間を45分として分散し、これに磁性塗料成分(2)を加え攪拌・濾過後、磁性塗料とした。
【0058】
上記の磁性塗料を、ポリエチレンナフタレートフィルム(厚さ5.5μm、MD=6.1GPa、MD/TD=0.93、商品名:テオネックス、帝人製)からなる非磁性支持体(ベースフィルム)上に、磁場配向処理、乾燥、カレンダ処理後の厚さが1.9μmとなるように塗布し、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。
【0059】
≪バックコート層用塗料成分≫
・微粒子カーボンブラック(キャボット社製 88部
REGAL415、平均粒子径:25nm)
・アルミナ(住友化学社製 AKP−20 平均粒子径:600nm) 12部
・ニトロセルロース 45部
・ポリウレタン樹脂(SO3 Na基含有) 30部
・シクロヘキサノン 410部
・メチルエチルケトン 690部
・トルエン 280部
【0060】
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、カレンダ後の一次厚みが0.5μmとなるように塗布し、乾燥した。
【0061】
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、磁気シートをコアに巻いた状態にて70℃で72時間エージングしたのち、8mm幅に裁断した。上記のようにして得られた磁気テープを、カートリッジに組み込み、評価用テープを作製した。
【0062】
実施例2:
バックコート層の一次厚みを0.2μmに変更し、アルミナ(住友化学社製 AKP−20 平均粒子径:600nm)12部を、カーボンブラック(コロンビヤン社製、RAVEN MTP、平均粒子径:280nm)12部に変更した以外は、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。
【0063】
実施例3:
カーボンブラック(コロンビヤン社製、RAVEN MTP、平均粒子径:280nm)12部を、カーボンブラック(コロンビヤン社製、セバカルブMTCI、平均粒子径:350nm)12部に変更した以外は、実施例2と同様にして実施例3の評価用テープを作成した。
【0064】
実施例4:
カーボンブラック(コロンビヤン社製、RAVEN MTP、平均粒子径:280nm)12部を、アルミナ(住友化学社製、AKP-28、平均粒子径:380nm)12部に変更した以外は、実施例2と同様にして実施例4のサンプルを作成した。
【0065】
実施例5:
カーボンブラック(コロンビヤン社製、RAVEN MTP、平均粒子径:280nm)12部を、カーボンブラック(コロンビヤン社製、セバカルブMTCI、平均粒子径:350nm)12部に変更し、ポリエチレンナフタレートフィルム(厚さ5.5μm、MD=6.1GPa、MD/TD=0.93、商品名:テオネックス、帝人製)を、ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ6.0μm、MD=7.3GPa、MD/TD=1.8、商品名:テトロン、帝人製)に変更した以外は、実施例2と同様にして実施例5のサンプルを作成した。
【0066】
比較例1:
アルミナ(住友化学社製 AKP−20 平均粒子径:600nm)12部を、カーボンブラック(コロンビヤン社製、セバカルブMTCI、平均粒子径:350nm)12部に変更した以外は、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。
【0067】
比較例2:
カーボンブラック(コロンビヤン社製、RAVEN MTP、平均粒子径:280nm)12部を、カーボンブラック(キャボット社製、Sterling FT、平均粒子径:180nm)12部に変更した以外は、実施例2と同様にして比較例2の評価用テープを作成した。
【0068】
比較例3:
カーボンブラック(コロンビヤン社製、RAVEN MTP、平均粒子径:280nm)12部を、アルミナ(住友化学社製、AKP-30、平均粒子径:450nm)12部に変更した以外は、実施例2と同様にして比較例2の評価用テープを作成した。
【0069】
以上のようにして得られた各評価用テープを用いて、以下のような性能評価を行った。
<バックコート層一次厚み>
テープの垂直断面をSEMにて観察し、非磁性支持体とバックコート層との界面から粗粒子粉末による突起部以外のバックコート層一次表面までの距離を計測して求めるものである。前記計測を10点行いその値の平均値をバックコート層一次厚みとした。
【0070】
<摩擦係数>
表面粗度が0.2Sに仕上げられた直径4mmのSUS304製円筒を水平に支持し、これにテープ状にしたサンプルのバックコート層側を接触面として90度の角度をなすようにかけ、テープの一端に0.294N(30g重)の荷重を加えながら他端を水平にして14mm/秒の速さで引っ張ったときの応力T(N)を求め、この応力Tを下記式に当てはめて摩擦係数μを求めた。
μ=(2/π)ln(T/0.294)
測定は繰り返し20パスまで行い、1パス目と20パス目の摩擦係数を求めた。
【0071】
<ビデオS/N比>
ビデオカラーノイズメーターにより再生時の信号と雑音との比を測定し、比較例1の値を0dBとしたときの相対値にて示した。
【0072】
<走行耐久性>40℃、80%RH環境下に設定された恒温恒湿室内に置かれた据え置き型8mmVTRに、評価用テープをセットし、PLAY−REWの順で走行させた。測定は前記走行を繰り返し100パスまで行い、100パス後のテープエッジを目視で観察し、以下のようなランク付けし、評価した。
◎:変形がまったく見られない。
○:変形が見られるがまだ変形のない部分の方が多い。
△:変形の部分が多いが100パス完走した。
×:変形し100パス未満で走行停止した。
【0073】
<ドロップアウト(D.O.)>
ドロップアウト測定器にて15μm以上のドロップアウト初期値を計測したのち、前記走行耐久性試験100パス後に再度、ドロップアウト測定器にて走行後ドロップアウト値を計測し、初期値に対する倍数にて示した。以上の評価結果を表1に示す。
実施例1〜5、比較例1〜3の評価結果を表1に示した。
【0074】
【表1】
【0075】
実施例6:
≪下塗塗料成分≫
(1)
・酸化鉄粉末(平均粒子径:0.11×0.02μm) 68部
・アルミナ(住友化学社製、平均粒子径:0.07μm) 8部
・カーボンブラック(キャボット社製 24部
REGAL415、平均粒子径:25nm)
・ステアリン酸 2部
・塩化ビニル共重合体 8.8部
(含有−SO3 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−SO3 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 1.0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 1.4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
≪磁性塗料成分≫
(1)混練希釈工程
・強磁性鉄系金属粉(磁性粉) 100部
(Co/Fe:24at%、
Y/(Fe+Co):7.9at%、
Al/(Fe+Co):4.7wt%、
σs:120A・m2 /kg(120emu/g)、
Hc:175kA/m(2190Oe)、
pH:9.5、平均粒子径:60nm)
・塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート共重合体 12.3部
(含有−SO3 Na基:0.7×10- 4当量/g)
・ポリエステルポリウレタン樹脂 5.5部
(含有−SO3 Na基:1.0×10-4当量/g)
・α−アルミナ(平均粒子径:0.07μm )(アルミナ) 10部
・カーボンブラック(キャボット社製、モナーク120 1.5部
平均粒子径:75nm、DBP吸油量:72cc/100g)
・メチルアシッドホスフェート(MAP) 2.0部
・パルミチン酸アミド(PA) 1.5部
・ステアリン酸n−ブチル(SB) 1.0部
・テトラヒドロフラン 74部
・シクロヘキサノン 10部
・メチルエチルケトン 255部
・トルエン 85部
(2)配合工程
・ポリイソシアネート(PI) 2.0部
・シクロヘキサノン 30部
【0076】
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。
【0077】
これとは別に、上記の磁性塗料成分(1)の内で所定量を予め高速攪拌混合しておき、その混合粉末を連続式2軸混練機で混練したのち、サンドミルで滞留時間を45分として分散し、これに磁性塗料成分(2)を加え攪拌・濾過後、磁性塗料とした。
【0078】
上記の下塗塗料を、芳香族ポリアミドフイルム(厚さ3.9μm、MD=11GPa、MD/TD=0.70、商品名:ミクトロン、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0.9μm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、カレンダ処理後の磁性層の厚さが0.09μm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。
【0079】
≪バックコート層用塗料成分≫
・微粒子カーボンブラック(キャボット社製 80部
REGAL415、平均粒子径:25nm)
・カーボンブラック(コロンビヤン社製、RAVEN MTP、 10部
平均粒子径:280nm)
・酸化鉄(平均粒子径:0.2μm) 10部
・ニトロセルロース 45部
・ポリウレタン樹脂(SO3 Na基含有) 30部
・シクロヘキサノン 410部
・メチルエチルケトン 690部
・トルエン 260部
【0080】
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、カレンダ後の一次厚みが0.25μmとなるように塗布し、乾燥した。
【0081】
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、磁気シートをコアに巻いた状態にて70℃で72時間エージングしたのち、1/2インチ幅に裁断し、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、走行テンション30gで処理を行った。上記のようにして得られた磁気テープを、カートリッジに組み込み、コンピュータ用テープを作製した。
【0082】
比較例4:
バックコート層の一次厚みを、0.25μmから0.3μmに変更した以外は、実施例7と同様にして比較例4のコンピュータ用テープを作製した。
以上のようにして得られた各コンピュータ用テープを用いて、以下のような性能評価を行った。
【0083】
<バックコート層一次厚み>
テープの垂直断面をSEMにて観察し、非磁性支持体とバックコート層との界面から粗粒子粉末による突起部以外のバックコート層一次表面までの距離を計測して求めるものである。前記計測を10点行いその値の平均値をバックコート層一次厚みとした。
【0084】
<摩擦係数>
表面粗度が0.2Sに仕上げられた直径4mmのSUS304製円筒を水平に支持し、これにテープ状にしたサンプルのバックコート層側を接触面として90度の角度をなすようにかけ、テープの一端に0.294N(30g重)の荷重を加えながら他端を水平にして14mm/秒の速さで引っ張ったときの応力T(N)を求め、この応力Tを下記式に当てはめて摩擦係数μを求めた。
μ=(2/π)Ln(T/0.294)
測定は繰り返し20パスまで行い、1パス目と20パス目の摩擦係数を求めた。
【0085】
<C/N比>
テープの電磁変換特性測定には、ドラムテスターを用いた。ドラムテスターには電磁誘導型ヘッド(トラック幅25μm、ギャップ0.1μm)とMRヘッド(トラック幅8μm)を装着し、誘導型ヘッドで記録、MRヘッドで再生を行った。両ヘッドは回転ドラムに対して異なる場所に設置されており、両ヘッドを上下方向に操作することで、トラッキングを合わせることができる。磁気テープはカートリッジに巻き込んだ状態から適切な量を引き出して廃棄し、更に60cmを切り出し、更に4mm幅に加工して回転ドラムの外周に巻き付けた。
【0086】
出力及びノイズは、ファンクションジェネレータにより波長0.2μmの矩形波を書き込み、MRヘッドの出力をスペクトラムアナライザーに読み込んだ。0.2μmのキャリア値を媒体出力Cとした。また0.2μmの矩形波を書き込んだときに、出力及びシステムノイズを差し引いた値の積分値をノイズ値Nとして用いた。更に両者の比をとってC/Nとし、リファレンスとして用いている比較例4テープの値との相対値を求めた。
【0087】
<エラーレートの測定>
薄手テープも測定できるように改善したS−DLTドライブを用いて、走行前と100パス走行後の記録・再生(記録波長0.37μm)を行うことによって走行前、走行後のエラーレートを測定した。エラーレートはテストモードでの値である。以上の評価結果を表2に示す。
【0088】
【表2】
【0089】
上記の表1の結果より、本発明の実施例1〜6に係る評価用テープは、初期の摩擦係数が低く、かつ安定しており走行耐久性、ドロップアウトが良好なことが分かる。また実施例5のビデオS/Nが悪化しているが、テープ強度の低下による事は明らかであり磁性層表面への悪影響が抑制されていることが分かる。
【0090】
一方、本発明からはずれる、比較例1〜4に係る評価用テープは、摩擦係数の変化が大きく、走行耐久性が著しく悪かったり、ドロップアウトが著しく悪い。また磁性層表面への悪影響によりビデオS/Nが著しく悪化している事が分かる。
【0091】
また、表2の結果より、磁気テープの記録層側を、磁性層と下塗層の二層構造とした場合においても、上記と同様の効果が得られることが分かる。
【0092】
【発明の効果】
上記の結果から、本発明によれば、テープ走行時において、高耐久性、高安定性で、かつ、繰り返し使用時におけるテープエッジダメージが小さく、エラーレートの増加が少ない信頼性に優れた磁気テープが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁気テープの概念図である。
【符号の説明】
1 非磁性支持体
2 バックコート層
3 粗粒子非磁性粉末
4 バックコート層一次表面
5 下塗層(ない場合もある)
6 磁性層
A バックコート層一次厚み
B 磁気テープ全厚[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to running and durability of a magnetic tape, and more particularly to improvement in running stability during tape running and realization of high reliability during repeated use.
[0002]
[Prior art]
In recent years, magnetic tape has a tendency to increase in capacity and recording density, as typified by computer tape, and the tape thickness tends to be reduced accordingly. Therefore, stable recording and reading in repeated use is possible. The reliability of the performance is required more than before.
[0003]
In general, a magnetic tape has a structure in which a magnetic layer is provided on a nonmagnetic support made of a flexible material such as a synthetic resin. To achieve higher capacity and higher density, increase the recording density of the magnetic layer itself, such as reducing the particle size of the magnetic powder, improving its dispersibility, or making the magnetic layer even thinner. Increasing the recording capacity by reducing the total thickness of the tape and increasing the length is an effective means. However, when the total thickness is reduced, the self-supporting property and strength of the magnetic tape are clearly decreased, and in order to maintain good running durability against repeated use, the above-mentioned support is opposite to the magnetic layer. A back coat layer is usually provided on the surface. In addition, as the thickness of the magnetic tape is reduced, the thickness of the backcoat layer tends to be relatively thin.
[0004]
Conventionally, by selecting the material included in the backcoat layer and controlling the surface roughness of the backcoat by surface heat treatment, good running durability maintenance during repeated use has been achieved (
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2-7223 (page 4-9, Table 1, Table 2, Table 3, Table 4)
[Patent Document 2]
JP-A-6-215350 (page 4-7, Table 1, Table 2)
[Patent Document 3]
JP-A-9-115134 (page 2-7, Table 1)
[Patent Document 4]
Japanese Patent Publication No. 7-40351 (page 2-4)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to solve the above-mentioned disadvantages of the prior art, ensuring durability and stability during running of the tape, reducing tape edge damage during repeated use, and improving reliability. The goal is to provide excellent magnetic tape.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to achieve the above object, the above-mentioned problems can be solved by making the magnetic tape have the following configuration, and the present invention has been achieved.
[0008]
That is, a magnetic layer containing ferromagnetic powder and binder resin provided on one surface of a nonmagnetic support, and a backcoat layer containing nonmagnetic powder and binder resin provided on the other surface;includingIn the magnetic tape, the primary thickness of the backcoat layer is 0.1 to 0.6 μm, the total thickness of the magnetic tape is 3 to 20 μm, and the nonmagnetic powder has two or more kinds of nonmagnetic powders having different average particle diameters. And the average particle size of the nonmagnetic powder having the maximum average particle size (hereinafter also referred to as coarse particle nonmagnetic powder or coarse particle powder) is larger than 1.0 times the primary thickness of the backcoat layer and is 2.0 times. It is characterized by the following.
[0009]
An undercoat layer containing a nonmagnetic powder and a binder resin is provided between the magnetic layer and the nonmagnetic support.
[0010]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. Similar to a general magnetic tape, a magnetic layer including a ferromagnetic powder and a binder resin provided on one surface of a nonmagnetic support, and a back including a nonmagnetic powder and a binder resin provided on the other surface. With coat layerincludingIn the magnetic tape, the primary thickness of the backcoat layer is 0.1 to 0.6 μm (more preferably 0.2 to 0.5 μm), and the total thickness of the magnetic tape is 3 to 20 μm (more preferably 4 to 18 μm). Preferably, it is configured. And the magnetic tape of this invention can be comprised similarly to the normal magnetic tape generally known except comprising a backcoat layer with a specific composition and thickness.
[0011]
The primary thickness of the backcoat layer is preferably within this range. When the thickness is less than 0.1 μm, the running durability and running stability are insufficient. When the thickness exceeds 0.6 μm, the back curl becomes large, and the entire tape This is because the recording capacity per volume becomes small as the thickness increases.
[0012]
The primary thickness of the backcoat layer here means a thickness not including the height of the protrusion on the surface of the backcoat layer made of coarse-grained nonmagnetic powder. The vertical cross section of the tape is observed with an SEM, and nonmagnetic support is provided. It is obtained by measuring the distance from the interface between the body and the backcoat layer to the primary surface of the backcoat layer other than the protrusions of the coarse particle powder. The measurement was performed at 10 points, and the average of the values was defined as the back coat layer primary thickness.
[0013]
Usually, the thickness of the coating film required is 10 sheets of non-magnetic support on which the coating film is formed, and the thickness is obtained with a micrometer. The thickness including the height of the protrusion of the nonmagnetic powder is required.
[0014]
It is preferable that the total thickness of the magnetic tape is within this range. If the thickness is less than 3 μm, the strength of the tape is small, so that the running stability is deteriorated, the head contact is deteriorated and the output is reduced. This is because the recording capacity per volume is reduced.
[0015]
The total thickness of the magnetic tape here refers to a value obtained by superimposing ten magnetic tapes and obtaining the thickness with a micrometer and converting the thickness per magnetic tape.
[0016]
The back coat layer of the present invention includes two or more kinds of nonmagnetic powders having different average particle diameters, and is also referred to as a nonmagnetic powder having a maximum average particle diameter (hereinafter also referred to as coarse particle nonmagnetic powder or coarse particle powder). ) Is larger than 1.0 times and less than 2.0 times the primary thickness of the backcoat layer. Here, the nonmagnetic powder having the maximum average particle diameter refers to one having the maximum average particle diameter among two or more kinds of nonmagnetic powders having different average particle diameters. For example, when fine particle nonmagnetic powder (average particle size: 80 nm or less) and coarse particle nonmagnetic powder (average particle size: 120 nm or more) are included, the average particle size (120 nm) of the coarse particle nonmagnetic powder is the backcoat layer. It is larger than 1.0 times the primary thickness, preferably 2.0 times or less, and more preferably 1.2 to 1.8 times. This range is preferably 1.0 timesLess thanIf it is, the function as a solid lubricant is difficult to be exerted and the effect of the present invention is not sufficiently exhibited. Conversely, if it exceeds 2.0 times, the back coat layer surface becomes rough, noise is generated, and coarse particles are not applied. This is because the magnetic powder easily falls off, and the dropout and error ratio are likely to increase.
[0017]
The fine particle nonmagnetic powder preferably has an average particle size of 80 nm or less and 10 nm or more, and is preferably smaller than the primary thickness of the backcoat layer. The average particle diameter of the fine non-magnetic powder is preferably within this range because the smoothness of the backcoat layer surface becomes insufficient if the average particle size is outside this range.
[0018]
Although carbon black is preferably used as the fine particle nonmagnetic powder, other conductive nonmagnetic powder may be used. Moreover, you may mix powder other than electroconductive nonmagnetic powder as needed.
[0019]
The coarse particle non-magnetic powder preferably has a Mohs hardness of 3 or more and has a granular particle form. A Mohs hardness of less than 3 is not preferable because the nonmagnetic powder itself is scraped off during repeated use of the tape, causing a large change in the coefficient of friction with respect to the guide pin and causing dropout. In addition, since the particle shape is granular, the contact area with respect to the guide pin is reduced, so that the friction coefficient can be reduced, and the binding force with the binder resin is increased, so that it can be prevented from falling off the back coat layer. Become.
[0020]
The term “granular” as used herein means that the ratio of the maximum diameter to the minimum diameter of the particles is 2 or less.
[0021]
As the coarse-particle nonmagnetic powder, it is preferable to use one or a plurality of types of powders selected from carbon black, alumina powder, iron oxide powder, and chromium oxide powder. By using one or more of the nonmagnetic powders in combination, the effect of reducing the friction coefficient and maintaining the friction coefficient can be further improved without cutting the guide pin.
[0022]
The content of the coarse-particle nonmagnetic powder is preferably in the range of 5 to 30 parts by weight when the total nonmagnetic powder is 100 parts by weight. If this range is less than 5, it is difficult to sufficiently reduce the friction coefficient against the guide pin and maintain the effect, and if it exceeds 30, the backcoat layer surface becomes rough and the electromagnetic conversion characteristics deteriorate. The total amount of the non-magnetic powder in the back coat layer is preferably 50 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. If the content is too small, the effect of the present invention is sufficient. On the contrary, if the amount is too large, the binding force by the binder resin is insufficient, and the nonmagnetic powder falls off from the backcoat layer, resulting in a decrease in wear resistance.
[0023]
For the back coat layer of the present invention, various non-magnetic powders that have been conventionally blended in the back coat layer of magnetic recording media can be used as necessary. Specific examples thereof include C and Al.2O3, Cr2O3TiO2, Α-Fe2O3, BaSo4, CaCO3, BaCO3, MgCO3Powders such as SiC, silicon resin, and cross-linked resin can be used.
[0024]
As the prior art documents disclosing that the backcoat layer contains fine particle nonmagnetic powder and coarse particle nonmagnetic powder, there are
[0025]
[0026]
[0027]
Patent Document 3 includes fine particulate carbon black having a back coat layer thickness of 0.2 to 0.8 μm and an average particle size of 10 to 20 μm and coarse particulate carbon black having an average particle size of 230 to 300 μm. Further, it contains calcium carbonate having an average particle size of 30 to 50 μm and an inorganic powder having a Mohs hardness of 5 to 9 having an average particle size of 80 to 250 μm, and the surface roughness Ra of the backcoat layer is 0.030 to 0.060 μm. However, the ratio of the average particle diameter of the coarse non-magnetic powder and the preferred thickness range of the backcoat layer is not disclosed, and in the examples, the thickness is 0.6 μm. Only the backcoat layer is being considered, which is different from the preferred configuration of the present invention.
[0028]
In
[0029]
In the above four prior art documents, there is a description relating to the constitution of the present invention in which the average particle diameter of the coarse nonmagnetic powder is preferably greater than 1.0 times and less than 2.0 times the primary thickness of the backcoat layer. However, the present inventors have found that the effect as a solid lubricant can be maximized only when the particle diameter of the coarse-particle nonmagnetic powder is in the above range.
[0030]
The back coat layer according to the present invention is formed by dispersing each of the above components in a binder resin, which will be described later. As optional components, a dispersant and a lubricant conventionally used in magnetic recording media are used. Either can be used alone or in combination of two or more.
[0031]
The binder resin used for the backcoat layer can be the same as the binder resin used for the magnetic layer and the undercoat layer described later. Among these, in order to reduce the friction coefficient and improve the running property, It is preferable to use in combination with a polyurethane resin. The content of the binder resin is preferably 40 to 200 parts by weight, more preferably 50 to 150 parts by weight, and still more preferably 60 to 130 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the carbon black and the inorganic nonmagnetic powder. Parts, most preferably 70 to 130 parts by weight. The above range is preferable because if the amount is less than 40 parts by weight, the strength of the backcoat layer is insufficient, and if it exceeds 200 parts by weight, the friction coefficient tends to increase. It is preferable to use 30 to 80 parts by weight of a cellulose resin and 20 to 50 parts by weight of a polyurethane resin. Further, in order to further cure the binder resin, it is preferable to use a crosslinking agent such as a polyisocyanate compound.
[0032]
For the backcoat layer, the same crosslinking agent as that used for the magnetic layer and the undercoat layer described later is used. The amount of the crosslinking agent is preferably 5 to 50 parts by weight, more preferably 5 to 35 parts by weight, and still more preferably 10 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The above range is preferable because if less than 5 parts by weight, the coating strength of the backcoat layer tends to be weak, and if it exceeds 50 parts by weight, the dynamic friction coefficient against SUS increases.
[0033]
The formation of the backcoat layer in the magnetic tape of the present invention may be carried out in accordance with conventional methods, and a backcoat paint comprising the aforementioned components, a binder resin and an organic solvent is prepared, and this paint is applied to a nonmagnetic support. The magnetic layer provided on one side of the non-magnetic support may be applied to one side of the nonmagnetic support after forming or before drying.
[0034]
Next, the components of the magnetic recording medium of the present invention will be described in detail.
<Non-magnetic support>
Although the thickness of a nonmagnetic support body changes with uses, Preferably, the thing of 2.0-15.0 micrometers is used. More preferably, it is 2.5-13.0 micrometers, Most preferably, it is 3.0-11.0 micrometers. Nonmagnetic supports with a thickness in this range are used because film formation is difficult if the thickness is less than 2.0 μm, and the tape strength decreases. If the thickness exceeds 15.0 μm, the total thickness of the tape increases, and one roll of tape. This is because the recording capacity per unit becomes small.
[0035]
The Young's modulus in the longitudinal direction of the non-magnetic support used in the present invention is preferably 5.9 GPa (600 kg / mm 2) or more, and more preferably 6.8 GPa (700 kg / mm 2) or more. The non-magnetic support preferably has a Young's modulus in the longitudinal direction of 5.9 GPa (600 kg / mm 2) or more because the tape running becomes unstable if the Young's modulus in the longitudinal direction is less than 5.9 GPa (600 kg / mm 2). is there. In the helical scan type, the Young's modulus in the longitudinal direction / Young's modulus in the width direction is preferably in a specific range of 0.60 to 2.00. The Young's modulus in the longitudinal direction / Young's modulus in the width direction is more preferably in the range of 0.65 to 0.75. The specific range of Young's modulus in the longitudinal direction / Young's modulus in the width direction is preferably in the range of 0.60 to 2.00. When the ratio is less than 0.60 or exceeds 2.00, the mechanism is currently unknown. This is because the output variation (flatness) between the entrance side and the exit side of the track of the magnetic head increases. This variation is minimized when the Young's modulus in the longitudinal direction / Young's modulus in the width direction is around 0.80. Furthermore, in the linear recording type, the Young's modulus in the longitudinal direction / Young's modulus in the width direction is preferably 0.70 to 1.30, although the reason is not clear. Examples of the resin film satisfying such characteristics include a biaxially stretched polyethylene terephthalate film, a polyethylene naphthalate film, an aromatic polyamide film, and an aromatic polyimide film.
[0036]
<Undercoat layer>
In order to improve the short wavelength recording characteristics by reducing the thickness of the magnetic layer, it is preferable to provide an undercoat layer between the magnetic layer and the nonmagnetic support because the smoothness and durability of the magnetic layer can be improved.
[0037]
The thickness of the undercoat layer is preferably in the range of 0.2 to 2.2 μm. This range is preferable if less than 0.2, the supply of lubricant to the magnetic layer is insufficient, or the smoothing effect of the magnetic layer is reduced, and if it exceeds 2.2 μm, the total thickness of the tape is increased. This is because the capacity per tape roll is reduced.
[0038]
For the purpose of improving conductivity, carbon black and iron oxide are preferably added to the undercoat layer for the purpose of controlling the tape rigidity. The undercoat layer is 15 to 35% by weight of carbon black having an average particle diameter of 10 to 100 nm, an average major axis diameter of 0.05 to 0.20 μm, an average based on the weight of all inorganic powders in the undercoat layer When nonmagnetic iron oxide having a minor axis diameter of 5 to 200 nm is contained in an amount of 35 to 83% by weight, it is preferable because the thickness unevenness of the magnetic layer formed on and wet-on-wet is reduced. . In addition, although nonmagnetic iron oxide is usually acicular, when granular or amorphous nonmagnetic iron oxide is used, iron oxide having an average particle diameter of 5 to 200 nm is preferable.
[0039]
Carbon black or nonmagnetic iron oxide is preferably added to the undercoat layer. As carbon black (CB) added to the undercoat layer, acetylene black, furnace black, thermal black, and the like can be used. An average particle size of 5 to 200 nm is used, but an average particle size of 10 to 100 nm is preferable. This range is preferable because carbon black has a structure, so that dispersion of CB is difficult when the average particle diameter is 10 nm or less, and smoothness is deteriorated when the average particle diameter is 100 nm or more. The amount of CB added varies depending on the particle size of CB, but is preferably 15 to 35% by weight based on the weight of the total inorganic powder in the undercoat layer. This range is preferable because if the amount is less than 15% by weight, the effect of improving conductivity is poor, and if it exceeds 35% by weight, the effect is saturated. It is more preferable to use 15 to 35% by weight of CB having a particle size of 15 to 80 nm, and further preferable to use 20 to 30% by weight of CB having a particle size of 20 to 50 nm. By adding carbon black having such a particle size and amount, electric resistance is reduced, generation of electrostatic noise and tape running unevenness are reduced, and the thickness unevenness of the far-infrared dried magnetic layer is reduced.
[0040]
The nonmagnetic iron oxide added to the undercoat layer preferably has an average major axis diameter of 50 to 200 nm and an average minor axis diameter of 5 to 200 nm in the case of needles. A particle size of 5 to 200 nm is preferred. Needle-shaped ones are more preferable because the orientation of the magnetic layer is improved. The addition amount is preferably 35 to 90% by weight based on the weight of the total inorganic powder in the undercoat layer. The average particle diameter in this range (short axis diameter in the case of needles) is preferable because uniform dispersion is difficult when the average particle diameter is less than 5 nm, and unevenness at the interface between the undercoat layer and the magnetic layer increases when it exceeds 200 nm. Because. The addition amount within this range is preferable because if the amount is less than 35% by weight, the effect of improving the coating film strength is small, and if it exceeds 90% by weight, the coating film strength is lowered.
[0041]
<Lubricant>
Lubricants with different roles are used in the coating layer composed of the undercoat layer and the magnetic layer. When the undercoat layer contains 0.5 to 4.0% by weight of higher fatty acid and 0.2 to 3.0% by weight of higher fatty acid ester, the friction with the head This is preferable because the coefficient is small. The addition of higher fatty acids within this range is preferable when the content is less than 0.5% by weight, and the effect of reducing the friction coefficient is small, and when the content exceeds 4.0% by weight, the undercoat layer is plasticized and the toughness is lost. The addition of higher fatty acid esters within this range is preferable because the effect of reducing the friction coefficient is small if it is less than 0.2% by weight, and the amount transferred to the magnetic layer is too large if it exceeds 3.0% by weight. This is because there are side effects such as sticking the head.
[0042]
When the magnetic layer contains 0.5 to 3.0% by weight of fatty acid amide and 0.2 to 3.0% by weight of higher fatty acid ester with respect to the ferromagnetic powder, friction during tape running This is preferable because the coefficient is small. Fatty acid amides in this range are preferred if less than 0.5% by weight, the direct contact at the head / magnetic layer interface is likely to occur, and the effect of preventing seizure is small. Defects such as out occur. As the fatty acid amide, amides such as palmitic acid and stearic acid can be used. Further, the higher fatty acid ester addition in the above range is preferable because the effect of reducing the friction coefficient is small if it is less than 0.2% by weight, and there is a side effect such as sticking to the head if it exceeds 3.0% by weight. The mutual movement of the lubricant in the magnetic layer and the lubricant in the undercoat layer is not excluded.
[0043]
<Magnetic layer>
The average particle diameter of the magnetic powder contained in the magnetic layer is preferably in the range of 10 to 300 nm, more preferably in the range of 15 to 100 nm. This range is preferred because if the average particle size is less than 10 nm, the surface energy of the particles becomes large and dispersion becomes difficult, and if the average particle size exceeds 300 nm, noise increases. As the magnetic powder, ferromagnetic iron-based metal magnetic powder, iron nitride magnetic powder, plate-shaped hexagonal Ba-ferrite magnetic powder, and the like are preferable.
[0044]
The ferromagnetic iron-based metal magnetic powder may contain a transition metal such as Mn, Zn, Ni, Cu, and Co as an alloy. Among these,
[0045]
Boron may be included in the ferromagnetic iron-based metal magnetic powder. By containing boron, granular or elliptical ultrafine particles having an average particle diameter of 50 nm or less can be obtained. The amount of boron is 0.5 to 30 atom%, preferably 1 to 25 atom%, more preferably 2 to 20 atom%, based on iron in the entire magnetic powder. Both the above-mentioned atomic% are values measured by fluorescent X-ray analysis (reference document: Japanese Patent Laid-Open No. 2001-181754).
[0046]
As the iron nitride magnetic powder, a known one can be used, and the shape can be an indeterminate shape such as a spherical shape or a cubic shape in addition to a needle shape. Regarding the particle size and specific surface area, in order to clear the required characteristics as magnetic powder for magnetic recording, it is necessary to make the production conditions of the limited magnetic powder (reference patent: Japanese Patent Laid-Open No. 2000-277311). .
[0047]
The coercive force of the ferromagnetic iron-based metal magnetic powder and the iron nitride magnetic powder is preferably 80 to 320 kA / m, and the saturation magnetization is 80 to 200 A · m.2 / Kg (80 to 200 emu / g) is preferable, 100 to 180 A · m2 / Kg (100 to 180 emu / g) is more preferable.
[0048]
The average particle size of the ferromagnetic iron-based metal magnetic powder and the iron nitride magnetic powder is preferably 10 to 300 nm, and more preferably 15 to 100 nm. This range is preferable when the average particle size is less than 10 nm, the coercive force is reduced, the surface energy of the particles is increased, so that dispersion in the paint becomes difficult, or the average particle size is greater than 300 nm. This is because the particle noise based on the particle size becomes large. The ferromagnetic powder has a BET specific surface area of 35 m.2 / G or more is preferable, 40 m2 / G or more is more preferable, 50 m2 / G or more is most preferable. Usually 100m2 / G or less.
[0049]
The coercive force of the hexagonal Ba-ferrite magnetic powder is preferably 120 to 320 kA / m, and the saturation magnetization is 40 to 70 A · m.2 / Kg (40-70 emu / g) is preferred. Note that the magnetic properties of these ferromagnetic powders all refer to values measured with an external magnetic field of 1273.3 kA / m (16 kOe) using a sample vibration magnetometer. Further, the particle size (size in the plate surface direction) is preferably 10 to 50 nm, more preferably 10 to 30 nm, and further preferably 10 to 20 nm. When the particle size is less than 10 nm, the surface energy of the particles increases, so that dispersion in the paint becomes difficult. When the particle size exceeds 50 nm, particle noise based on the particle size increases. The average particle diameter is measured by measuring the maximum diameter of each particle (the major axis diameter for needle-like powder and the plate diameter for plate-like powder) from a photograph taken with a transmission electron microscope (TEM). The average value is obtained. The plate ratio (plate diameter / plate thickness) is preferably 2 to 10, more preferably 2 to 5, and still more preferably 2 to 4. The hexagonal Ba-ferrite magnetic powder has a BET specific surface area of 1 to 100 m.2 / G is preferably used.
[0050]
The binder resin used for the magnetic layer (same for the undercoat layer) is vinyl chloride resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin, vinyl chloride-vinyl alcohol copolymer resin, vinyl chloride-vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer. A combination of a polyurethane resin and at least one selected from cellulose resins such as resins, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer resins, vinyl chloride-hydroxyl group-containing alkyl acrylate copolymer resins, and nitrocellulose resins. Is mentioned. Among these, it is preferable to use a vinyl chloride-hydroxyl group-containing alkyl acrylate copolymer resin and a polyurethane resin in combination. Examples of the polyurethane resin include polyester polyurethane resin, polyether polyurethane resin, polyether polyester polyurethane resin, polycarbonate polyurethane resin, polyester polycarbonate polyurethane resin, and the like.
[0051]
-COOH, -SO as functional groupsThree M, -OSOThree M, -P = O (OM)Three , -OP = O (OM)2 [M is a hydrogen atom, an alkali metal base or an amine salt], —OH, —NR′R ″, —N+ R '' 'R' '' 'R' '' '' [R ′, R ″, R ′ ″, R ″ ″, R ′ ″ ″ are hydrogen or hydrocarbon groups], epoxy groups A resin such as a urethane resin made of a polymer having The reason why such a resin is used is that the dispersibility of magnetic powder and the like is improved as described above. When two or more kinds of resins are used in combination, it is preferable to match the polarities of the functional groups.Three A combination of M groups is preferred.
[0052]
These resins are used in the range of 7 to 50 parts by weight, preferably 10 to 35 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ferromagnetic powder. In particular, it is most preferable to use a composite of 5 to 30 parts by weight of a vinyl chloride resin and 2 to 20 parts by weight of a polyurethane resin.
[0053]
It is desirable to use together with these resins a thermosetting cross-linking agent that bonds and crosslinks with a functional group contained in the resin. Examples of the crosslinking agent include tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, reaction products of these isocyanates with a plurality of hydroxyl groups such as trimethylolpropane, and condensation products of the above isocyanates. Various polyisocyanates are preferred. These crosslinking agents are usually used in a proportion of 10 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin. More preferably, it is 15 to 35 parts by weight.
[0054]
Further, conventionally known abrasives can be added to the magnetic layer. Examples of these abrasives include α-alumina, β-alumina, silicon carbide, chromium oxide, cerium oxide, α-iron oxide, corundum, Artificial diamond, silicon nitride, silicon carbide, titanium carbide, titanium oxide, silicon dioxide, boron nitride, etc. are mainly used alone or in combination with a Mohs hardness of 6 or more. Among these, alumina is added with a high hardness and a small amount. The amount is particularly preferable because the head cleaning effect is excellent in amount. The particle size of the abrasive is usually preferably 0.002 to 0.30 μm in average particle size, and more preferably 0.005 to 0.20 μm in average particle size. The addition amount is preferably 5 to 20% by weight with respect to the ferromagnetic powder. More preferably, it is 8 to 18% by weight.
[0055]
Furthermore, conventionally known carbon black (CB) can be added to the magnetic layer of the present invention for the purpose of improving conductivity and surface lubricity. Examples of these carbon blacks include acetylene black, furnace black, thermal black, and thermal black. Black etc. can be used. An average particle size of 5 to 200 nm is used, but an average particle size of 10 to 100 nm is preferable. This range is preferable because when the average particle size is 5 nm or less, it is difficult to disperse the carbon black. When the average particle size is 200 nm or more, it is necessary to add a large amount of carbon black. In any case, the surface becomes rough and the output decreases. This is because it causes. The addition amount is preferably 0.2 to 5% by weight with respect to the ferromagnetic powder. More preferably, it is 0.5 to 4% by weight.
[0056]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but is not limited thereto. In addition, the part of an Example and a comparative example shows a weight part.
Example 1:
≪Magnetic paint ingredients≫
(1) Kneading dilution process
・ 100 parts of ferromagnetic iron metal powder (magnetic powder)
(Co / Fe: 3.0 at%,
Y / (Fe + Co): 1.9 at%
Al / (Fe + Co): 4.0 wt%
σs: 131 A · m2 / Kg (131 emu / g),
Hc: 138 kA / m (1735 Oe),
(Average particle size: 190 nm)
・ 11 parts of vinyl chloride-hydroxypropyl acrylate copolymer
(Contains-SOThree Na group: 0.7 × 10- 4Equivalent / g)
・
(Contains-SOThree Na group: 1.0 × 10-FourEquivalent / g)
・ Alumina (Sumitomo Chemical Co., Ltd., average particle size: 0.25 μm) 10 parts
・ Carbon black (manufactured by Cabot, Monarch 120, 3 parts)
(Average particle diameter: 75 nm, DBP oil absorption: 72 cc / 100 g)
・ 1.5 parts of methyl acid phosphate
・ 2.0 parts of myristic acid
・ 1.5 parts of n-butyl stearate
・ 60 parts of tetrahydrofuran
・ Cyclohexanone 120 parts
・ Methyl ethyl ketone 60 parts
・ Toluene 120 parts
(2) Compounding process
・
・ 54 parts of cyclohexanone
[0057]
A predetermined amount of the magnetic coating component (1) is previously stirred at high speed and the mixed powder is kneaded with a continuous biaxial kneader, and then dispersed in a sand mill with a residence time of 45 minutes. The magnetic paint component (2) was added and stirred and filtered to obtain a magnetic paint.
[0058]
On the nonmagnetic support (base film) made of the above-mentioned magnetic coating material made of polyethylene naphthalate film (thickness 5.5 μm, MD = 6.1 GPa, MD / TD = 0.93, trade name: Teonex, manufactured by Teijin) Then, coating was performed so that the thickness after magnetic field orientation treatment, drying, and calendar treatment was 1.9 μm, and after magnetic field orientation treatment, drying was performed using a dryer and far infrared rays to obtain a magnetic sheet. In the magnetic field orientation treatment, an NN counter magnet (5 kG) is installed in front of the dryer, and two NN counter magnets (5 kG) are spaced from each other at a distance of 50 cm from the front side 75 cm of the position of dry coating of the coating in the dryer. It was installed at. The coating speed was 100 m / min.
[0059]
≪Back coat layer paint component≫
・ Fine particle carbon black (88 parts made by Cabot)
REGAL415, average particle size: 25nm)
-12 parts of alumina (AKP-20 average particle size: 600 nm, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
・ Nitrocellulose 45 parts
・ Polyurethane resin (SOThree (Containing Na group) 30 parts
・ 410 parts of cyclohexanone
・ Methyl ethyl ketone 690 parts
・ Toluene 280 parts
[0060]
After the coating component for the backcoat layer is dispersed in a sand mill with a residence time of 45 minutes, 15 parts of polyisocyanate is added to adjust the coating for the backcoat layer, and after filtration, on the opposite side of the magnetic layer of the magnetic sheet prepared above , Dried and coated so that the primary thickness after calendering was 0.5 μm and dried.
[0061]
The magnetic sheet thus obtained was mirror-finished with a seven-stage calendar made of a metal roll under the conditions of a temperature of 100 ° C. and a linear pressure of 196 kN / m, and the magnetic sheet was wound on a core at 70 ° C. at 72 ° C. After time aging, it was cut into a width of 8 mm. The magnetic tape obtained as described above was assembled in a cartridge to produce an evaluation tape.
[0062]
Example 2:
The primary thickness of the backcoat layer was changed to 0.2 μm, and 12 parts of alumina (AKP-20 average particle size: 600 nm) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., carbon black (RAVEN MTP, manufactured by Colombian Co., average particle size: 280 nm) 12 An evaluation tape of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the part was changed to the part.
[0063]
Example 3:
Except for changing 12 parts of carbon black (Colombian, RAVEN MTP, average particle size: 280 nm) to 12 parts of carbon black (Colombian, Sebacarb MTCI, average particle size: 350 nm), the same as Example 2 Thus, an evaluation tape of Example 3 was prepared.
[0064]
Example 4:
Except for changing 12 parts of carbon black (Colombian, RAVEN MTP, average particle size: 280 nm) to 12 parts of alumina (AKP-28, average particle size: 380 nm), the same as Example 2 Thus, a sample of Example 4 was prepared.
[0065]
Example 5:
12 parts of carbon black (Colombian, RAVEN MTP, average particle size: 280 nm) is changed to 12 parts of carbon black (Columbian, Sebacarb MTCI, average particle size: 350 nm), and polyethylene naphthalate film (thickness 5) 0.5 μm, MD = 6.1 GPa, MD / TD = 0.93, trade name: Teonex, manufactured by Teijin Ltd., polyethylene terephthalate film (thickness 6.0 μm, MD = 7.3 GPa, MD / TD = 1.8) A sample of Example 5 was prepared in the same manner as in Example 2 except that the product name was changed to “trade name: Tetron, manufactured by Teijin”.
[0066]
Comparative Example 1:
Except having changed 12 parts of alumina (AKP-20 average particle diameter: 600 nm, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) to 12 parts of carbon black (manufactured by Colombian, Sebacarb MTCI, average particle diameter: 350 nm), the same manner as in Example 1 was performed. An evaluation tape of Comparative Example 1 was prepared.
[0067]
Comparative Example 2:
Except for changing 12 parts of carbon black (Colombian, RAVEN MTP, average particle size: 280 nm) to 12 parts of carbon black (Cabot, Sterling FT, average particle size: 180 nm), the same as Example 2 Thus, an evaluation tape of Comparative Example 2 was prepared.
[0068]
Comparative Example 3:
Example 12 except that 12 parts of carbon black (manufactured by Colombian, RAVEN MTP, average particle size: 280 nm) was changed to 12 parts of alumina (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., AKP-30, average particle size: 450 nm). Thus, an evaluation tape of Comparative Example 2 was prepared.
[0069]
Using the evaluation tapes obtained as described above, the following performance evaluation was performed.
<Primary thickness of backcoat layer>
The vertical cross section of the tape is observed with an SEM, and the distance from the interface between the nonmagnetic support and the backcoat layer to the primary surface of the backcoat layer other than the protrusions due to the coarse particle powder is determined. The measurement was performed at 10 points, and the average of the values was defined as the back coat layer primary thickness.
[0070]
<Friction coefficient>
A SUS304 cylinder with a diameter of 4 mm with a surface roughness of 0.2 S was horizontally supported and applied to the tape so that the back coat layer side of the sample was a contact surface at an angle of 90 degrees. While applying a load of 0.294 N (30 g weight) to one end, obtain the stress T (N) when the other end is horizontal and pulled at a speed of 14 mm / sec. μ was determined.
μ = (2 / π) ln (T / 0.294)
The measurement was repeated up to 20 passes, and the friction coefficients of the 1st pass and 20th pass were obtained.
[0071]
<Video S / N ratio>
The ratio between the signal and the noise during reproduction was measured with a video color noise meter, and the value was shown as a relative value when the value of Comparative Example 1 was set to 0 dB.
[0072]
<Running Durability> An evaluation tape was set on a stationary 8 mm VTR placed in a constant temperature and humidity room set at 40 ° C. and 80% RH, and run in the order of PLAY-REW. The measurement was repeated up to 100 passes, and the tape edge after 100 passes was visually observed, ranked as follows, and evaluated.
A: Deformation is not seen at all.
○: Deformation is seen, but there are more parts where there is no deformation yet.
Δ: Completed 100 passes with many deformations.
X: Deformed and stopped traveling in less than 100 passes.
[0073]
<Dropout (D.O.)>
After measuring a dropout initial value of 15 μm or more with a dropout measuring instrument, measure the dropout value after driving again with the dropout measuring instrument after 100 passes of the running durability test, and indicate the multiple of the initial value. It was. The above evaluation results are shown in Table 1.
The evaluation results of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 are shown in Table 1.
[0074]
[Table 1]
[0075]
Example 6:
≪Prime paint component≫
(1)
・ 68 parts of iron oxide powder (average particle size: 0.11 × 0.02 μm)
・ 8 parts of alumina (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., average particle size: 0.07 μm)
・ Carbon black (24 parts manufactured by Cabot)
REGAL415, average particle size: 25nm)
・
-Vinyl chloride copolymer 8.8 parts
(Contains-SOThree Na group: 0.7 × 10− FourEquivalent / g)
・ 4.4 parts of polyester polyurethane resin
(Tg: 40 ° C, contained -SOThree Na group: 1 × 10-FourEquivalent / g)
・ Cyclohexanone 25 parts
・ Methyl ethyl ketone 40 parts
・ Toluene 10 parts
(2)
・ Butyl stearate 1.0 part
・ Cyclohexanone 70 parts
・ Methyl ethyl ketone 50 parts
・ Toluene 20 parts
(3)
・ Polyisocyanate 1.4 parts
・ 10 parts of cyclohexanone
・ Methyl ethyl ketone 15 parts
・ Toluene 10 parts
≪Magnetic paint ingredients≫
(1) Kneading dilution process
・ 100 parts of ferromagnetic iron metal powder (magnetic powder)
(Co / Fe: 24 at%,
Y / (Fe + Co): 7.9 at%,
Al / (Fe + Co): 4.7 wt%,
σs: 120 A · m2 / Kg (120 emu / g),
Hc: 175 kA / m (2190 Oe),
(pH: 9.5, average particle size: 60 nm)
・ 12.3 parts of vinyl chloride-hydroxypropyl acrylate copolymer
(Contains-SOThree Na group: 0.7 × 10- 4Equivalent / g)
・ 5.5 parts of polyester polyurethane resin
(Contains-SOThree Na group: 1.0 × 10-FourEquivalent / g)
・ 10 parts of α-alumina (average particle size: 0.07 μm) (alumina)
・ Carbon black (Cabot, Monarch 120 1.5 parts)
(Average particle diameter: 75 nm, DBP oil absorption: 72 cc / 100 g)
・ 2.0 parts of methyl acid phosphate (MAP)
・ 1.5 parts of palmitic acid amide (PA)
・ 1.0 parts of n-butyl stearate (SB)
・ 74 parts of tetrahydrofuran
・ 10 parts of cyclohexanone
・ 255 parts of methyl ethyl ketone
・ Toluene 85 parts
(2) Compounding process
・ 2.0 parts of polyisocyanate (PI)
・ 30 parts of cyclohexanone
[0076]
After kneading (1) with a batch kneader in the above-mentioned undercoat paint component, add (2) and stir, and then disperse with a sand mill for a residence time of 60 minutes. Add (3) to this and stir and filter After that, a paint for an undercoat layer was obtained.
[0077]
Separately from this, a predetermined amount of the magnetic coating component (1) described above is preliminarily stirred and mixed, the mixed powder is kneaded with a continuous biaxial kneader, and the residence time is set to 45 minutes with a sand mill. This was dispersed, and the magnetic paint component (2) was added thereto, followed by stirring and filtration to obtain a magnetic paint.
[0078]
On the non-magnetic support (base film) made of an aromatic polyamide film (thickness: 3.9 μm, MD = 11 GPa, MD / TD = 0.70, trade name: Miktron, Toray) The thickness after drying and calendering was applied to 0.9 μm, and the magnetic coating was further coated on the undercoat layer with a magnetic layer thickness of 0.09 μm after magnetic field orientation treatment, drying and calendering treatment. The magnetic sheet was applied by wet-on-wet so that a magnetic sheet was aligned and then dried using a dryer and far infrared rays. In the magnetic field orientation treatment, an NN counter magnet (5 kG) is installed in front of the dryer, and two NN counter magnets (5 kG) are spaced from each other at a distance of 50 cm from the front side 75 cm of the position of dry coating of the coating in the dryer. It was installed at. The coating speed was 100 m / min.
[0079]
≪Back coat layer paint component≫
・ Fine particle carbon black (80 parts made by Cabot)
REGAL415, average particle size: 25nm)
・ Carbon black (Colombian, RAVEN MTP, 10 parts)
(Average particle size: 280 nm)
・ 10 parts of iron oxide (average particle size: 0.2 μm)
・ Nitrocellulose 45 parts
・ Polyurethane resin (SOThree (Containing Na group) 30 parts
・ 410 parts of cyclohexanone
・ Methyl ethyl ketone 690 parts
・ 260 parts of toluene
[0080]
After the coating component for the backcoat layer is dispersed in a sand mill with a residence time of 45 minutes, 15 parts of polyisocyanate is added to adjust the coating for the backcoat layer, and after filtration, on the opposite side of the magnetic layer of the magnetic sheet prepared above It was applied so that the primary thickness after drying, calendering was 0.25 μm and dried.
[0081]
The magnetic sheet thus obtained was mirror-finished with a seven-stage calendar made of a metal roll under the conditions of a temperature of 100 ° C. and a linear pressure of 196 kN / m, and the magnetic sheet was wound on a core at 70 ° C. at 72 ° C. After aging for a period of time, the magnetic layer surface was cut into ½ inch widths, and the magnetic layer surface was subjected to post-processing such as lapping tape polishing, blade polishing and surface wiping while running at 200 m / min to produce a magnetic tape. At this time, K10000 was used for the wrapping tape, a carbide blade was used for the blade, and Toraysee (trade name) manufactured by Toray was used for wiping the surface. The magnetic tape obtained as described above was assembled in a cartridge to produce a computer tape.
[0082]
Comparative Example 4:
A computer tape of Comparative Example 4 was produced in the same manner as in Example 7 except that the primary thickness of the backcoat layer was changed from 0.25 μm to 0.3 μm.
Using the computer tapes obtained as described above, the following performance evaluation was performed.
[0083]
<Primary thickness of backcoat layer>
The vertical cross section of the tape is observed with an SEM, and the distance from the interface between the nonmagnetic support and the backcoat layer to the primary surface of the backcoat layer other than the protrusions due to the coarse particle powder is determined. The measurement was performed at 10 points, and the average of the values was defined as the back coat layer primary thickness.
[0084]
<Friction coefficient>
A SUS304 cylinder with a diameter of 4 mm with a surface roughness of 0.2 S was horizontally supported and applied to the tape so that the back coat layer side of the sample was a contact surface at an angle of 90 degrees. While applying a load of 0.294 N (30 g weight) to one end, obtain the stress T (N) when the other end is horizontal and pulled at a speed of 14 mm / sec. μ was determined.
μ = (2 / π) Ln (T / 0.294)
The measurement was repeated up to 20 passes, and the friction coefficients of the 1st pass and 20th pass were obtained.
[0085]
<C / N ratio>
A drum tester was used for measuring the electromagnetic conversion characteristics of the tape. The drum tester was equipped with an electromagnetic induction head (track width 25 μm, gap 0.1 μm) and an MR head (track width 8 μm), and recording was performed with the induction head and reproduction was performed with the MR head. Both heads are installed at different locations with respect to the rotating drum, and tracking can be adjusted by operating both heads in the vertical direction. An appropriate amount of the magnetic tape was drawn out from the state of being wound in the cartridge and discarded, and further 60 cm was cut, further processed into a width of 4 mm, and wound around the outer periphery of the rotating drum.
[0086]
For output and noise, a rectangular wave with a wavelength of 0.2 μm was written by a function generator, and the output of the MR head was read into a spectrum analyzer. The carrier value of 0.2 μm was set as the medium output C. Further, when a 0.2 μm rectangular wave was written, an integrated value obtained by subtracting the output and system noise was used as the noise value N. Furthermore, the ratio of both was taken as C / N, and the relative value with the value of the comparative example 4 tape used as a reference was determined.
[0087]
<Measurement of error rate>
Using an improved S-DLT drive that can measure thin tape, the error rate before and after running was measured by performing recording and playback (recording wavelength 0.37 μm) before running and after 100 passes. . The error rate is a value in the test mode. The above evaluation results are shown in Table 2.
[0088]
[Table 2]
[0089]
From the results of Table 1 above, it can be seen that the evaluation tapes according to Examples 1 to 6 of the present invention have a low initial friction coefficient and are stable, and have good running durability and dropout. Moreover, although the video S / N of Example 5 is deteriorated, it is clear that the tape strength is lowered and it is understood that the adverse effect on the surface of the magnetic layer is suppressed.
[0090]
On the other hand, the evaluation tapes according to Comparative Examples 1 to 4 deviating from the present invention have a large change in the friction coefficient, and the running durability is remarkably bad or the dropout is remarkably bad. It can also be seen that the video S / N is significantly deteriorated due to the adverse effect on the surface of the magnetic layer.
[0091]
Further, the results in Table 2 show that the same effect as described above can be obtained even when the recording layer side of the magnetic tape has a two-layer structure of a magnetic layer and an undercoat layer.
[0092]
【The invention's effect】
From the above results, according to the present invention, the tape has excellent durability, high stability, low tape edge damage during repeated use, and excellent reliability with little increase in error rate. Is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram of a magnetic tape of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Non-magnetic support
2 Backcoat layer
3 Coarse particle non-magnetic powder
4 Back coat layer primary surface
5 Undercoat layer (may not be present)
6 Magnetic layer
A Back coat layer primary thickness
B Full thickness of magnetic tape
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